Проектирование пассивной противопожарной защиты производственного здания

Проектирование пассивной противопожарной защиты

производственного здания

Оглавление

1.Проектирование планировочной противопожарной защиты

2.Проектирование конструктивной противопожарной защиты здания

3.Обеспечение безопасности людей

4. Проектирование противодымной защиты

4.1 Расчет времени задымления помещения

4.2 Планировочые и конструктивные решения

5.Проектирование противопожарной защиты инженерного оборудования

6.Разработка противопожарных решений при проектировании территории предприятия

Графическая часть

противопожарная защита конструктивная

Введение

Каждый объект здание или сооружение в зависимости от конструктивных и планировочных решений, количества пожарной нагрузки и наличия возможных источников зажигания и других не менее важных факторов имеет определенную пожарную опасность. Пожарная опасность объекта в целом характеризуется возможностью возникновения пожара, а также условиями влияющими на его развитие.

Основной задачей государственного пожарного надзора является реализация организационных и технических решений, направленных на приведение объектов народного хозяйства в пожаробезопасное состояние.

Наличие в Республике Беларусь системы технического нормирования и стандартизации в области обеспечения пожарной безопасности, строгое и повсеместное соблюдение норм и требований позволяют проектировать и создавать объекты промышленного, бытового, культурно-зрелищного назначения с минимальной вероятностью возникновения пожара.

1. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПЛАНИРОВОЧНОЙ ПРОТИВОПОЖАРНОЙ ЗАЩИТЫ

1.1 Определение категории и требуемой степени огнестойкости здания Исходные данные:

Количество координационных осей по горизонтали — 14, количество координационных осей по вертикали — 10, расстояние между осями по горизонтали — 9 м, расстояние между осями по вертикали — 6 м, количество этажей — 3, имеется технический этаж, подвал не предусмотрен. По условию высота помещения здания 2,8 м, но в соответствии с ТКП 45−3.02−90−2008 п. 5.5 принимаю высоту 3,3 м, так как это минимальная высота для производственных зданий.

Перечень производственных и административно-бытовых помещений приведен в таблицах 1.1 и 1.2 соответственно.

Таблица 1.1 — Экспликация помещений производственной части

Таблица 1.2 — Экспликация помещений административно-бытовой части

Таблица 1.3 Определение категории здания по взрывопожарной и пожарной опасности

Так как площадь помещений категории, А более 5% от всей площади здания, то здание следует относить к категории, А (п. 10.1 [4]).

1.2 Деление здания на пожарные отсеки и секции Длина здания равна:

(1.1)

где X количество координационных осей по горизонтали; n расстояние между осями по горизонтали.

Ширина здания равна:

(1.2)

где Y количество координационных осей по вертикали; m расстояние между осями по вертикали.

Фактическая площадь этажа здания равна:

(1.3)

где L длина здания; B ширина здания.

Требуемую степень огнестойкости и площадь пожарного отсека определяем исходя из класса функциональной пожарной опасности, категории здания по взрывопожарной и пожарной опасности и наибольшей площади этажа здания. Фактическая площадь этажа производственной части здания составляет 6318 м². Согласно Приложения Г ТКП 45−2.02−34−2006 максимально допустимая площадь этажа для производственных трехэтажных зданий категории, А по взрывопожарной и пожарной опасности составляет 4800 м² (для IV степени огнестойкости), поэтому производственную часть здания делим на два пожарных отсека с устройством противопожарной стены 1 типа по всей высоте (см. ось 6 графической части). В соответствии с п. 5.6.7 также отделяем административно-бытовую пристройку от основной части здания противопожарной стеной 1 типа (см. ось 14 графической части). Таким образом, объем здания разделен на 3 противопожарных отсека.

В помещениях здания размещены технологические процессы с различной взрывопожарной и пожарной опасностью, поэтому мы предусматриваем ряд мероприятий по предупреждению взрыва и распространения пожара:

— в помещениях № 1−7 (см. таблицу 1.1) предусматриваем противопожарные перегородки 1-го типа и противопожарные перекрытия 3-го типа с классом пожарной опасности К0 (п. 5.6.1 [2]).

— в помещении № 1−3 и венткамерах систем вытяжной вентиляции предусматриваем также тамбур-шлюзы 2 типа с постоянным подпором воздуха не менее 20 кПа (п. 5.1.28 [2]).

1.3 Размещение помещений в плане и по этажам Помещения категорий, А и Б по взрывопожарной и пожарной опасности следует предусматривать на верхних этажах и у наружных стен (п. 5.1.7 [2]).

По условиям технологического процесса помещение отделения подготовки жидкого сырья (В1) и помещение промежуточного склада готовой продукции (Б)3-м этаже. Помещение отделения составления эмалей (А) и отделение приготовления замесов (В1) на 2-м этаже у наружных стен. Отделение диспергирования (В2), отделение фасовки (А) и участок подготовки сыпучего сырья (Д) размещены на 1-м этаже у наружных стен.

1.3.1 Размещение помещений другого назначения в здании Административно-бытовые помещения выполняем в виде пристройки, согласно (п. 5.1.3 [2]).

Согласно таблице А.1, [6], двухэтажную пристройку с площадью этажа не превышающей 1200 м², следует относить к II — VII степени огнестойкости. Так как площадь этажа составляет 280 м², принимаем VII степень огнестойкости.

1.3.2 Размещение помещений для инженерного оборудования Помещения трансформаторной подстанции, бойлерной и электрощитовой размещены на первом этаже административно-бытовой пристройки с выходом непосредственно наружу (п.п. 4.2.80, 7.3.78, 7.3.81, 7.4.30 [3]).

Венткамеры систем приточной вентиляции относятся к категории Д и размещаются на первом этаже. Венткамеры вытяжной вентиляции? к категории обслуживаемого помещения (п. 7.99[14]) и размещаются на техническом этаже (по условию задания).

Помещение для лифтового оборудования располагается над лифтовой шахтой в отдельном помещении на техническом этаже.

1.4 Выбор типа, количества и размещения лестниц и лестничных клеток В производственном здании принимаем четыре лестничных клетки типа Л1(п. 3.107 [7]), рассредоточенных по всему зданию. При этом предусматриваем защиту выходов из помещений категории, А и Б по взрывопожарной и пожарной опасности тамбур-шлюзами 2 типа с постоянным подпором воздуха 20Па (п. 5.6.3 [2]). В административно-бытовой пристройке принимаются две лестничные клетки типа Л1(п. 3.106 [7]), расположенные в противоположных углах пристройки. Из внутреннего яруса площадки предусмотрено 2 эвакуационных выхода (п. 3.9 [7]).

1.5 Обеспечение условий для успешной работы пожарных Для обеспечения успешной работы пожарных по периметру здания предусмотрены вертикальные пожарные лестницы П1. Пожарные лестницы начинаются с высоты 2,5 м от уровня земли и размещаются на глухих участках стен на расстоянии не более 200 м. Конструкции лестниц состоят из металлических вертикальных тетив, ступеней и площадки перед выходом на кровлю. Начиная с высоты 10 м лестницы П1 имеют через каждые 0,7 м дуги с радиусом закругления 0,35 м с центром, отнесенным от лестницы на 0,45 м. Площадки перед выходом на кровлю имеют ограждение высотой не менее 0,6 м. Кроме пожарных лестниц П1, для выхода на кровлю предусмотрены выходы из лестничных клеток по лестничным маршам с площадками. Перед выходом на кровлю предусмотрены противопожарные двери 2 типа.

2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ КОНСТРУКТИВНОЙ ПРОТИВОПОЖАРНОЙ ЗАЩИТЫ ЗДАНИЯ

2.1 Определение требуемой огнестойкости конструкций Для производственного здания IV степени огнестойкости и административно-бытового здания VII степени огнестойкости принимаем следующие пределы огнестойкости конструкций (таблица 4 [5]):

Таблица 2.1? Требуемые пределы огнестойкости и классы пожарной опасности конструкций

2.2 Определение минимальных параметров основных строительных конструкций При выборе строительных конструкций с учетом минимальных параметров для производственного здания пользуемся набором Серий «Типовые строительные конструкции, изделия и узлы». Плиты перекрытия подбираем ребристые. Данные сводим в таблицу 2.2.

Таблица 2.2 — Основные параметры конструкций

На основании полученных данных по таблице 4 определяем фактическую степень огнестойкости конструкций. Данные сводим в таблицу 2.3.

Таблица 2.3 — Фактические степени огнестойкости основных конструкций.

Фактическая степень огнестойкости здания определяется по минимальной фактической СО для какой-либо конструкции. Следовательно, фактическая степень огнестойкости данного производственного здания СО_факт= IV.

2.3 Проектирование полов и кровель В помещениях отделения диспергирования, отделения фасовки, участка подготовки сыпучего сырья, промежуточного склада готовой продукции, отделения составления эмалей, отделения подготовки жидкого сырья спроектированы цементно-бетонные полы. В помещении бойлерной и в коридоре используется керамическая плитка. В административных кабинетах, гардеробе и конференц-зале в качестве покрытия пола используются паркетные щиты из древесины дуба.

Кровля выполнена по сборным железобетонным конструкциям покрытия. В соответствии с п. 5.1 и п. 5.3 принимаем двухслойную рулонную кровлю с уклоном 2% (табл. 2) из битумно-полимерных материалов с стеклоосновой толщиной первого слоя 2,5 мм и общей толщиной верхнего слоя с посыпкой 4 мм.

2.4 Проектирование противопожарных преград Противопожарной стеной 1 типа является стена несущая наружная кирпичная, толщиной 510 мм, опирающая на фундамент, которая возведена на всю высоту здания, пересекает все конструкции и этажи (п. 5.1.15[2]). Высота подъема противопожарной стены над кровлей 0,6 м (п. 5.1.16 [2]).

В качестве противопожарного перекрытия 3-го типа принята плита перекрытия (см. таблица 2.2) с пределом огнестойкости REI 60.

В качестве противопожарных перегородок 1-го типа используются перегородки кирпичные, толщиной 250 мм, в которых предусмотрены противопожарные двери 2-го типа. В противопожарных перегородках, отделяющих помещения категорий, А и Б по взрывопожарной и пожарной опасности друг от друга и от помещений других категорий, а также лестничных клеток, предусмотрены тамбур-шлюзы 2 типа с постоянным подпором воздуха не менее 20 Па (п. 5.6.3 [2]).

Двери тамбур-шлюзов имеют приспособления самозакрывания и уплотнения в притворах, не имеют запоров, препятствующих их открыванию без ключа.

В качестве противопожарной двери 2-го типа принята дверь ДМП 21?10/0,75-Б (материал двери — сталь; материал заполнителя — базальтовое супертонкое полотно (серия 1.436.2−22 в.1)), с пределом огнестойкости EI45.

2.5 Проектирование противовзрывной защиты здания

2.5.1 Расчет площади легкосбрасываемых конструкций

В помещениях категорий, А и Б по взрывопожарной и пожарной опасности следует предусматривать наружные легкосбрасываемые ограждающие конструкции (5.6.5 [2]).

Производим расчет параметров ЛСК для отделения составления эмалей.

В отделения составления эмалей обращается этанол. Пожароопасные свойства этанола определяются по справочной литературе.

Этанол (С₂H₆О) — легковоспламеняющаяся бесцветная жидкость. Молекулярная масса — 46,07 г/моль, плотность жидкости — 785 кг/м³; lg p=7,81 158−1918,508/(252,125+t); максимальное давление взрыва — 682 кПа; концентрационные пределы распространения пламени 3,6−17,7%; максимальная нормальная скорость распространения пламени — 0,556 м/с.

В качестве аварийной ситуации в соответствии с п.п. 4.1, 4.2 выбирается наихудший вариант, при котором происходит полное разрушение аппарата и все содержимое (12 тонн) поступает в помещение по трубопроводу. Объем пролившейся в помещение жидкости составит:

(2.1)

где — масса пролившейся жидкости; - плотность этанола.

Площадь испарения жидкости согласно п. 4.2.4 определяется исходя из условия, что один литр ЛВЖ разливается на площадь 1 пола помещения, следовательно, бензол разольется по всему помещению.

Для определения интенсивности испарения определяю давление насыщенных паров по формуле Антуана, с учетом максимальной температуры воздуха в помещении:

(2.2)

где — постоянные Антуана для этанола, — температуры воздушного потока над поверхностью испарения.

Определяю интенсивность испарения с поверхности жидкости:

(2.3)

где — коэффициент который зависит от скорости и температуры воздушного потока над поверхностью испарения (таблица 3 [4]); М — молярная масса горючего, кг· кмоль^-1.

Определяю время полного испарения:

. (2.4)

где — площадь испарения, м².

Так как время полного испарения жидкости более 3600 с, то для дальнейших расчетов время испарения принимаем равным 3600 с.

Таким образом, масса горючих паров, поступивших в помещение, составляет:

(2.5)

Определяю плотность паров жидкости при температуре 35ЃЋ:

(2.6)

где М — молярная масса, кг•кмоль^-1 (46,07 кг•кмоль^-1 для этанола);

V₀ — молярный объем, равный 22,413 м³•кмоль^-1; t_р — расчетная температура, С; (табл.3 [4]) для г. Минска t_р=35С.

Объем взрывоопасного помещения равен:

(2.7)

где S_пом площадь помещениия отделения составления эмалей; h_п? высота помещения отделения составления эмалей.

Свободный объем помещения равен:

Стехиометрическая концентрация паров жидкости и стехиометрический коэффициент кислорода в реакции сгорания определяются по формуле 3 [4]:

(2. 9)

(2.10)

где n_с, n,_н n_о n_х — число атомов С, Н, О и галоидов в молекуле горючего вещества.

Реакция горения этанола: C₂H₆O+3O₂+3•3,76N₂ 2CO₂+3H₂O+3•3,76N₂

Масса паров этанола вышедших в результате расчетной аварии в помещение определим выразим из формулы 1[4]:

(2.11)

где Р_max — максимальное давление взрыва стехиометрической газовоздушной или паровоздушной смеси в замкнутом объеме, определяемое по справочным данным, кПа; Р₀ — начальное давление, кПа; Z — коэффициент участия горючего во взрыве, который может быть рассчитан на основе характера распределения газов и паров в объеме помещения, определяемый по таблице 2 [4]; ?P-избыточное давление взрыва, кПа; V_св — свободный объем помещения, м³; ?P-избыточное давление взрыва;

Находим необходимую площадь ЛСК.

Нижний концентрационный предел распространения пламени найдем по формуле 3.6 [4]:

(2.12)

В связи с тем, что для ЛВЖ концентрация определена в объемных процентах, а для дальнейших расчетов нам необходимо знать ее значение в г/м³, для этого переводим концентрации из %(об.) в г/м³ по формулам 3.8;3.9 [4]:

(2. 14)

(2.15)

Для проведения дальнейших расчетов необходимо определим расчетную нормальную скорость распространения пламени по формуле 3.11 [19]:

(2. 16)

где U_н.max — максимальная нормальная скорость распространения пламени м/с (для этанола U_н.max=0,556 м/с [17]).

Определяем коэффициент определяющий степень заполнения объема помещения взрывоопасной смесью и ее участие во взрыве, которая рассчитывается по формуле 3.14 [19]:

Так как расчетное значение превышает 1, то для дальнейших расчетов используем значение равное 1 (п. 6.6 [18]).

Степень заполнения объема помещения взрывоопасной смесью рассчитываем по формуле 3.15 [19]:

(2.18)

Так как расчетное значение превышает 1, то для дальнейших расчетов используем значение равное 1 (п. 6.9 [18]).

Произведем расчет объёма пламени по формуле 3.16 [19]:

где м_н — коэффициент, определяющий степень заполнения объема помещения взрывоопасной смесью и ее участие во взрыве; _р.нкп.,_р.max ?концентрационные пределы горючего вещества (принимаются согласно приложения Б [18])

Так как V_пл меньше V_пом, значит согласно условия 3.19 принимаем что V_г.пом = V_пл.

Показатель интенсификации взрывного горения определяется в зависимости от величины объема, занимаемого оборудованием и строительными конструкциями в объеме помещения и_з и объема V_г.пом. Для малогабаритного и крупногабаритного оборудования и строительных конструкций он составляет и соответственно.

В связи с тем, что в условии не задано процентное соотношение между крупногабаритными и малогабаритными строительными конструкциями и оборудованием, принимаем на основе допущений, что 60% занимают крупногабаритные строительные конструкции и оборудование, а 40% - малогабаритные строительные конструкции и оборудование.

Промежуточное значение показателя интенсификации взрывного горения определяется по формуле 3.20 [19]):

Расчетная скорость распространения пламени U_p определяется по формуле 3.22 [19]:

Так как меньше 40 м/с и больше 0,15 м/с, то допускаемое избыточное давление в помещении при взрывном горении смеси принимаем согласно таблице 3.4 равным 5 кПа.

Расчетная степень сжатия продуктов горения при взрывном горении смеси в замкнутом объеме определяется по формуле 3.24 [19]:

Численное значение расчетных коэффициентов и определяются по формулам 3.25 и 3.26 [19]:

Коэффициент в_м, учитывающий степень заполнения объема помещения взрывоопасной смесью определяется в зависимости от величины коэффициента м_н по таблице 3.5 [19]:

так как µ₁<�µ_v<�µ₂ (0,0072<0,0342<0,1635) значит:

Коэффициент учитывающий влияние формы помещения и эффекта истеченя продуктов горения взрывоопасной смеси (так как µ_v <�µ₂) равен:

=

где b_п — ширина помещения, м; h_п — высота помещения, м.

Расчетная плотность газа во взрывоопасном помещении перед воспламенением определяем по формуле 3.27 [19]:

В качестве легкосбрасываемых конструкций применяем окна ОПД1С 2,4−2,4 ССП размером 2,4?2,4 метра (рисунок 2) с одинарным остеклением толщиной 5 мм (приложение А (рис.А2) [20]).

Рис.2

Расчетные размеры остекления определяются в зависимости от фактических размеров остекления по формулам 3.29;3.30 [19]:

(2.28)

(2.29)

где а_пр — размер оконного проема в направлении меньшей стороны стекла, м; b_пр — размер оконного проема в направлении большей стороны стекла, м; h_ст — толщина стекла, м.

Площадь стекла S_ст определяется по формуле 3.31 [19]:

(2.30)

где а_ст — расчетный размер меньшей стороны стекла, м; b_ст — расчетный размер большей стороны стекла, м.

Коэффициент л_ст определяется по формуле 3.32 [19]:

(2.31)

Методом линейной интерполяции определяем, что коэффициенты К_SH и К_л равны 0,25 и 1,15 соответственно.

где К_SH — коэффициент, устанавливающий взаимосвязь между площадью и толщиной стекла, используемого для устройства ЛСК; К_л — коэффициент, определяемый в зависимости от соотношения сторон листа стекла.

Величина приведенного давления вскрытия одинарного оконного остекления определим по формуле 3.33 [19]:

(2.32)

Минимальная площадь ЛСК определяется по формуле 3.34 [19]:

(2.33)

где U_н.р. — расчетная нормальная скорость распространения пламени, м/с;

б — показатель интенсификации взрывного горения;

е_c — расчетная степень сжатия продуктов горения при взрывном горении смеси в замкнутом объеме;

в_м — коэффициент, учитывающий степень заполнения объема помещения взрывоопасной смесью;

К_ф — коэффициент, учитывающий влияние формы помещения и эффекта истечения продуктов горения взрывоопасной смеси;

V_св — свободный объем помещения, м³;

с₀ — расчетная плотность газа в помещении перед воспламенением, кг/м³;

ДР_доп — допускаемое избыточное давление в помещении при взрывном горении смеси, кПа.

По методу линейной интерполяции получаем, что коэффициент вскрытия остекления при взрыве равен 0,627 (таблица 3.9 [19]).

Площадь ЛСК в наружном ограждении взрывоопасного помещения при использовании одинарного остекления определяется по (формуле 3.35 [19]):

(2.34)

Определяем необходимое количество окон по формуле:

(2.35)

Аналогичный расчет производим для помещения отделения фасовки и промежуточного склад готовой продукции. Все расчетные данные заносим в таблицу 2.4.

Таблица 2.4 — Расчетные параметры ЛСК

Также по упрощенной методике согласно п. 5.6.6 производим расчеты для венткамер систем вытяжной вентиляции, которые обслуживают помещения категорий А, Б и, согласно п. 7.99 относятся к категории обслуживаемого помещения. Результаты указываем в таблице 2.5.

Таблица 2.5 — Результаты расчетов ЛСК для венткамер

3. ОБЕСПЕЧЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ ЛЮДЕЙ ПРИ ПОЖАРЕ

3.1 Определение параметров эвакуационных выходов Параметры эвакуационных выходов представлены в таблице 3.1.

Таблица 3.1 Параметры эвакуационных выходов

3.2 Определение параметров путей эвакуации В коридоре 1-го и 2-го этажа административного корпуса ширина наибольшего выхода из помещения составляет 1,2 м, ширина коридора 3 м, а его высота 3,3 м. Расстояние до наиболее удаленного выхода из помещения составляет 8,6 м. Из коридора 2-го этажа предусмотрено 2 выхода через лестничную клетку 1-ого типа (п. 3.106[7]).

Двери на путях эвакуации проектируются открывающимися по направлению выхода из здания в соответствии с п. 3.13[7]. На путях эвакуации предусмотрены мероприятия по предотвращению скольжений и возможных падений (закреплённые ковровые покрытия, поручни, нескользкое покрытие полов) п. 3.20[7]. Приборы отопления и другое оборудование, установленное на путях эвакуации, а так же элементы строительных конструкций не должны выступать за плоскость стен на высоте до 2 метров от уровня пола (п. 3.37[7]).

3.3 Определение параметров лестничных клеток Ширина всех маршей лестничных клеток принимается типовой по наибольшему определенному значению 1,5 м с учетом шага колонн и выбранной ширины лестничной клетки.

Все лестничные клетки имеют выходы непосредственно наружу (п. 4.2 [7]).

Лестничные клетки предусматриваются с естественным освещением через окна в наружных стенах (п. 4.16 [7]).

Таблица 3.3 Определение параметров лестничных клеток

3.4 Расчет времени эвакуации людей

3.4.1 Расчет необходимого времени эвакуации Расчет необходимого времени эвакуации производится для конференц-зала размерами 10x6x3,3 м.

Данные для расчета необходимого времени эвакуации берем для зала с 05*ДВП+0,1*(ткань, искожа ПВХ, ППУ)+0,2*(дерево с покрытием) — Кошмаров Ю. А. «Прогнозирование опасных факторов пожара в помещении"[21].

Расчет размерного комплекса В:

(3.1)

где — удельная изобарная теплоемкость дыма (таблица 4.2. [21]); V — свободный объем помещения; - низшая теплота сгорания (приложение, поз.60 [21]); - коэффициент полноты горения; коэффициент теплопотерь, при отсутствии данных допускается принимать

Расчет размерного параметра А:

(3.2)

где — линейная скорость распространения пламени для конференц-зала (приложение, поз.60 [21]); ш_F — удельная массовая скорость выгорания (приложение, поз.60 [21]).

Расчет безразмерного параметра Z, учитывающего неравномерность распределения опасных факторов пожара по высоте помещения:

где h? высота рабочей зоны; Hвысота помещения.

Расчет критической продолжительности пожара по повышенной температуре:

где t_о — начальная температура воздуха в помещении; n = 3 — показатель степени, учитывающий изменение массы выгораемого материала.

Расчет критической продолжительности пожара по потере видимости:

где б — коэффициент отражения предметов на путях эвакуации. При отсутствии специальных данных принимаем б = 0,3; Lпр — предельная видимость в дыму, м; D_m — дымообразующая способность (приложение, поз.60 [23]); Е — начальная освещенность, лк;при отсутствии специальных требований значений, принимаем 50 лк.

Расчет критической продолжительности пожара по пониженному содержанию кислорода.

где Lo₂ — удельный расход кислорода при горении (приложение, поз.60 [23]).

Под знаком логарифма получается отрицательное число, значит данный опасный фактор пожара не представляет собой опасность.

Расчет критической продолжительности пожара по каждому из газообразных продуктов горения.

— по двуокиси углерода CO₂

где L — удельный выход токсичных газов (CO₂) (приложение, поз.60 [23]); Хпредельно допустимое содержание токсичного газа в помещении (таблица 4.9 [21]); Vсвободный объем помещения.

Под знаком логарифма получается отрицательное число, то данный опасный фактор пожара не представляет собой опасность.

— по хлористому водороду HCl

— по окиси углерода CO

Так как под знаком логарифма получается отрицательное число, то данный опасный фактор пожара не представляет собой опасность.

Предполагается, что каждый ОФП воздействует на человека независимо от других. Из полученных значений критической продолжительности пожара выбираем минимальное:

Необходимое время эвакуации людей из рассматриваемого помещения с учетом времени срабатывания системы оповещения равной 0,5 минут (п. 2.5 [13]) составит:

(3.10)

3.4.2 Расчет времени эвакуации людей из конференц-зала По условию в конференц-зале наибольшее количество людей, которое может находиться равно 40 человек. Принимаем 4 ряда по 10 кресел. Глубина кресла равна 0,5 м, ширина прохода между креслами равно 0,45 м (п. 3.29 [2]). Ширина прохода между сценой и первым рядом равна 1,15 м. Ширина продольного прохода — 2 м.

Так как помещение конференц-зала симметрично относительно его середины значит достаточно рассчитать только время эвакуации для половины здания. Схема эвакуации для конференц-зала представлена на рисунке 3.1. Результаты расчета приведены в таблице 3.4.

Рисунок 3.1? Схема маршрутов эвакуации из конференц-зала

Таблица 3.4 — Результаты расчетов параметров эвакуации людей из конференц-зала

Необходимое время эвакуации на маршрутах из конференц-зала составит:

Расчетное время эвакуации по участкам из конференц-зала составит:

Таким образом, расчетное время эвакуации людей не превысит времени блокировки путей эвакуации, принятого равным необходимому времени эвакуации, следовательно, безопасность людей при пожаре обеспечена.

3.4.3 Расчетное время эвакуации из административно-бытового комплекса При определении расчетного времени эвакуации из административно-бытового комплекса, принимаем, что в данный момент времени в помещения находится максимальное количество человек. Принимаем, что пожар начался возле одной лестницы. Схема эвакуации для административно-бытового комплекса представлена на рисунке 3.2. Результаты расчета приведены в таблице 3.5.

Рисунок 3.2? Схема маршрутов эвакуации из административно-бытового комплекса

Таблица 3.5 — Результаты расчетов параметров эвакуации людей из административно-бытового комплекса

Рассчитаем время эвакуации для всех маршрутов:

Так как время эвакуации по каждому из маршрутов не превышает время блокирования путей эвакуации, следовательно, безопасность людей в здании административно-бытового комплекса при пожаре будет обеспечена.

3.4.4 Расчетное время эвакуации из производственного здания Производим расчет времени эвакуации для всего производственного здания.

Ширину проходов в помещениях принимаем 3 м, ширина лестничной клетки 1,5 м и прохода в нее составляет 1,2 м. Поскольку здание оборудуется системой пожарной сигнализации, то при обнаружении пожара движение людей начинается одновременно. Результаты расчета приведены в таблице 3.6.

Начинаем расчет с 3 этажа. На 3-м этаже располагается помещение подготовки жидкого сырья, в котором имеется 4 постоянных рабочих места. Также на 3 этаже расположен промежуточный склад готовой продукции, где находится 5 человек. Расчет производим аналогично расчету эвакуации из административно-бытовой части. Далее рассчитываем эвакуацию со второго этажа производственного корпуса. На втором этаже располагается помещение составления эмалей, в котором постоянно находятся 8 рабочих мест и отделение диспергирования с количеством людей равным 7. На первом этаже расположено отделение фасовки с количеством людей равным 30 и участок подготовки сыпучего сырья, в котором 7 рабочих мест.

Таблица 3.6 — Результаты расчетов параметров эвакуации людей из производственного корпуса

Для всех маршрутов время эвакуации составит:

(3.15)

(3.16)

(3.17)

(3.18)

(3.19)

(3.20)

(3.21)

(3.22)

(3.23)

(3.24)

Время эвакуации людей из производственной части здания составит наибольшее время маршрута — 1,28 минуты.

3.5 Проектирование инженерно-технических решений, обеспечивающих эвакуацию

3.5.1 Эвакуационное освещение

Эвакуационное освещение должно обеспечивать наименьшую освещенность на полу основных проходов (или на земле) и на ступенях лестниц: в помещениях 0,5 лк, на открытых территориях 0,2 лк (п. 6.63[22]).

Неравномерность эвакуационного освещения (отношение максимальной освещенности к минимальной) по оси эвакуационных проходов должна быть не более 40:1. (п. 6.63[22]).

Таблица 3.8? Аварийное освещение эвакуации

Для аварийного эвакуационного освещения следует применять: лампы накаливания; люминесцентные лампы — в помещениях с минимальной температурой воздуха не менее 5° С при условии питания ламп во всех режимах напряжением не ниже 90% номинального; разрядные лампы высокого давления при условии их мгновенного или быстрого повторного зажигания как в горячем состоянии после кратковременного отключения питающего напряжения, так и в холодном состоянии. (п. 6.62[22])

В административных и бытовых зданиях предприятий выходы из помещений, где могут находиться одновременно более 100 чел., а также выходы из производственных помещений без естественного света, имеющих площадь более 150 м², должны быть отмечены указателями. Указатели выходов могут быть световыми, со встроенными в них источниками света, присоединяемыми к сети аварийного освещения, и не световыми при условии, что обозначение выхода (надпись, знак и т. п.) освещается светильниками аварийного освещения. При этом указатели должны устанавливаться на расстоянии не более 25 м друг от друга, а также в местах поворота коридора. Дополнительно должны быть отмечены указателями выходы из коридоров и рекреаций, примыкающих к помещениям, перечисленным выше (п. 6.65[22]).

Осветительные приборы аварийного освещения (освещения безопасности, эвакуационного) допускается предусматривать горящими, включаемыми одновременно с осветительными приборами нормального освещения, и не горящими, автоматически включаемыми при прекращении питания нормального освещения (п. 6.66[22]).

3.5.2 Система оповещения о пожаре В административно-бытовой части здания устраивается система оповещения о пожаре 2-го типа (СО-2)(табл. 13 [7]). Оповещение производится одновременно во всех помещениях здания с использованием звуковой сигнализации и световых табличек «Выход» (приложение Б [7]).

В производственном здании категории, А по взрывопожарной и пожарной опасности с числом этажей 3 устраивается система оповещения о пожаре 2-го типа (СО-2)(табл. 13 [7]). Оповещение производится одновременно во всех помещениях здания с использованием звуковой сигнализации и световых табличек «Выход» (приложение Б [7]).

Системы оповещения о пожаре и управления эвакуацией следует предусматривать с автоматическим и ручным пуском, так как здание, оборудовано установкой пожарной автоматики (п. 5.3 [7]).

4. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРОТИВОДЫМНОЙ ЗАЩИТЫ ЗДАНИЯ

4.1 Расчет времени задымления помещения

1.Рассчитаем время задымления отделения подготовки жидкого сырья:

(4.1)

где, А — площадь помещения,; У — уровень нижней границы дыма, м; Н — высота помещения, м; - периметр очага пожара, м.

Все данные по остальным помещениям сведем в таблицу 4.1.

Таблица 4.1 — Расчеты устройств противодымной защиты На основании данной таблицы видно, что люди успеют эвакуироваться из помещений до момента заполнения помещений дымом. Следовательно, устройство противодымной зашиты не требуется в производственных помещениях, кроме помещений категорий, А и Б по взрывопожарной и пожарной опасности (п. 8.2 [6]).

4.1 Расчет дымоудаления из помещения отделения фасовки Расчет производим для помещения отделения фасовки.

Помещение отделение фасовки имеет площадь 1080 м². Поскольку помещение имеет площадь менее 1600, то нет необходимости его делить на резервуары дыма. Так как площадь помещения больше 1000 м², следовательно принимаем площадь равную 1000 м².

Расчет дымового клапана:

Рис. 4.1 расчетная схема Периметр очага пожара равен 12 м² поскольку помещение оборудовано АУП. Расход дыма, подлежащего удалению из помещения, определяется по формуле:

(4.3)

где ?количество клапанов в защищаемом помещении;? периметр очага потенциального пожара, м; Y? уровень нижней границы дыма, м; К_ес? коэффициент для помещений без АУПТ.

Согласно п. 8.9 принимаем характеристики удаляемой среды:

— температура удаляемой среды 600;

— удельный вес 4 Н/м³;

— плотность дыма 0,41 кг/м³.

Определяем площадь сечения клапана, по массовой скорости дыма 7…10 кг/м²с:

(4.4)

Принимаем клапан площадью проходного сечения 0,7 м².

Определяем динамическое давление потока на клапане:

(4.5)

где? плотность дыма, кг/м³.

Определяем потери давления на клапане:

(4.6)

где? коэффициент сопротивления выхода в дымовой клапан и далее в дымовую шахту: для клапанов, образующих при входе в шахту колено под углом 90 градусов; - коэффициент сопротивления присоединения дымового клапана к шахте, или к ответвлению;? поправочный коэффициент местных сопротивлений, принято по таблице 5.5.

Определяем сечение воздуховода, по массовой скорости дыма 7…10 кг/м²с:

(4.7)

Принимаем воздуховод площадью проходного сечения 1,0 м².

Определяем динамическое давление потока в воздуховоде:

(4.8)

где? скорость дыма в воздуховоде, кг/м²с.

Определяем потери давления в воздуховоде:

(4.9)

где — коэффициент трения (величина коэффициента определяется по таблице, в зависимости от температуры дыма); Н? потери давления на трение (определяем по таблице 5.6 [9], используя метод линейной экстраполяции и интерполяции); К_М? коэффициент материала воздуховодов (принят по металлу); L? длина участка.

Определяем сечение шахты, по массовой скорости дыма 10…15 кг/м²с:

(4.10)

Принимается шахту площадью проходного сечения 0,7 м².

Определяем динамическое давление потока в воздуховоде:

(4.11)

где? скорость дыма в шахте, кг/м²с.

Определяем потери давления в шахте:

(4.12)

где К_М? коэффициент материала шахты (принят для кирпича); Общие потери на первом участке, с учетом потерь давления на трение составят:

(4.13)

Расход воздуха через не плотности дымовых клапанов составит:

(4.14)

где? общие потери на первом участке, с учетом потерь давления на трение, Па; А_к? общая площадь проходного сечения клапана, ;

Увеличение плотности смеси газов на один этаж определяем по таблице 5.7 методом линейной экстраполяции в зависимости от выражения:

(4.15)

Увеличение плотности смеси газов на один этаж составит 0,013 кг/м³.

Плотность смеси газов в устье шахты определяем по формуле:

(4.16)

где N_f? номер верхнего этажа здания;? плотность смеси газов;

Расход газов в устье шахты определяем по формуле:

(4.17)

Массовая скорость газов в устье шахты составит:

(4.18)

Определяем сечение устья шахты, при условии что скорость дыма в воздуховоде не должна превышать 15 кг/м²с:

(4.19)

Принимается устье шахты площадью проходного сечения 0,7 м² (не менее площади шахты).

Определяем динамическое давление потока в в устье шахты:

(4.20)

где? скорость дыма в шахте, кг/м²с.

Определяем коэффициент сопротивления в вертикальном коллекторе:

(4.21)

где L? длина шахты; динамическое давление в устье шахты, Па;

? коэффициент, учитывающий снижение температуры и увеличение плотности газа; номер последнего участка системы до вентилятора.

Потери давления в шахте определяем по формуле:

(4.22)

Потери давления в воздуховодах, присоединяющих вертикальный коллектор к вентилятору и после вентилятора, определяем по формуле:

(4.23)

где сумма произведений местных сопротивлений на участках до и после вентилятора до выпуска дымовых газов в атмосферу.

Подсосы воздуха через неплотности вертикального коллектора определяем по формуле:

(4.24)

где? удельный подсос воздуха через неплотности воздуховодов;? удельный подсос воздуха через неплотности вертикального коллектора; -периметр внутреннего поперечного сечения шахт и воздуховодов;? длина шахты; длина воздуховодов.

Общий расход газов составит:

(4.25)

(4.26)

Произойдет увеличение расхода газов в:

(4.27)

Общие потери давления составят:

(4.28)

Плотность газов перед вентилятором определяем по формуле:

(4.29)

Определяем температуру газов по формуле:

(4.30)

Естественное давление газов при суммарной высоте шахты до вентилятора 12 м, после вентилятора — 6 м, при удельном весе наружного воздуха 13,9 Н/и газов Н/, определяем по формуле:

(4.31)

где h? высота шахты, расстояние по вертикали от оси вентилятора до выпуска газов в атмосферу; удельный вес наружного воздуха;? удельный вес газов до вентилятора;? плотность газов перед вентилятором; t_н? температура в наиболее холодное время года.

Потери давления, на которые должна быть рассчитана мощность потребляемая вентилятором по статическому давлению, определяем по формуле:

(4.32)

Расход, на который должен быть рассчитан вентилятор, определяем по формуле:

(4.33)

Условное статическое давление составит:

(4.34)

Шахта дымоудаления должна иметь поперечное сечение 0,7 ,. На шахте поэтажно устанавливается по 2 клапана КПД ШВ-50 с поперечным сечением 0,5. Для нормального функционирования системы необходимо установить вентилятор с расходом не менее чем

4.2 Определение параметров противодымной вентиляции Для данного здания необходимо проектировать систему дымоудаления. Запуск системы противодымной вентиляции и подпора воздуха производиться автоматически от системы пожарной сигнализации. Дымоприемные устройства присоединяются к вытяжной системе помещений, но не более двух на одном этаже (п 8.5). Шахта дымоудаления выполняется кирпичная EI45 (п 8.11), с опорой на отдельный фундамент на уровне первого этажа, пересекает все этажи здания и выходит на 2 м выше уровня кровли. В системе применяется радиальный крышный вентилятор с электродвигателем на одном валу, без мягких вставок (п 8.11[14]). Выброс продуктов горения осуществляется через трубу. Заканчивающуюся на расстоянии от уровня кровли 2 м.(п 8.11[14]).На этажах в ответвлениях встраиваются дымовые клапана с пределом огнестойкости EI 30 (п 8.11. [14]).При запуске системы дымоудаления включается система подпора воздуха в лифтовую шахту, тамбур шлюзы незадымляемых лестничных клеток типа Н3 и помещений категорий «А» по взрывопожарной и пожарной опасности, создающая избыточное давление 20 кПа.(п 8.16 [14], п4.2 [14]).

5. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРОТИВОПОЖАРНОЙ ЗАЩИТЫ ИНЖЕНЕРНОГО ОБОРУДОВАНИЯ

5.1 Обеспечение пожаровзрывобезопасности систем общеобменной вентиляции Проектирование систем приточно-вытяжной вентиляции Таблица 5.1? Проектирование систем приточно-вытяжной вентиляции

Системы вентиляции Таблица 5.2 — Расположение систем приточно-вытяжной вентиляции

Требования к помещениям венткамер Таблица 5.2.2

5.2 Обеспечение пожаровзрывобезопасности отопления Таблица 5.3? Системы отопления

6. РАЗРАБОТКА ПРОТИВОПОЖАРНЫХ РЕШЕНИЙ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ ТЕРРИТОРИИ ПРЕДПРИЯТИЯ

6.1Требования к размещению на местности Таблица 6.1? Мероприятия по размещению объекта на местности