Пожарная безопосность при конструировании здания

      Рабочую площадь Яр производственного здания определяют как сумму площадей помещений, располагаемых на всех этажах, а  также на антресолях, обслуживающих  площадках, этажерках и прочих помещении, предназначаемых для изготовления продукции. В рабочую площадь бытовых помещений включают площади помещений, предназначаемых для обслуживания рабочих (гардеробные, душевые, уборные, умывальные, курительные и т. д.).  

      Площадь застройки Sз определяется в пределах внешнего периметра наружных стен на уровне цоколя зданий. Конструктивную площадь Sк определяют как сумму площадей сечения всех конструктивных элементов в плане здания (колонн, стен) Подсчитывают площадь наружных стен и вертикальных ограждений фонарей По. 

      Объем здания V исчисляется умножением измеренной по внешнему контуру площади поперечного сечения (включая фонари) на длину здания (между внешними гранями торцовых стен). Объем подвальных и полуподвальных этажей исчисляют умножением площади застройки на высоту этих этажей. 

      Определяют  стоимость здания (С), затраты труда  на возведение (3), массу здания {В), расход основных строительных материалов (М), объем сборного железобетона (Ж). Указанные  характеристики подсчитывают для всех вариантов проектируемого здания. Для анализа и окончательного выбора наиболее экономичного из вариантов определяют показатели Ки К2, « • • » 

      Коэффициент K1, характеризующий экономичность  объем но-планировочного решения, вычисляют как отношение объема здания к полезной площади. Чем ниже значение этого показателя, тем экономичнее объ- емно-планировочное решение здания. 

      Коэффициент К2, характеризующий целесообразность планировки, определяют отношением рабочей  площади к полезной. Чем выше значение К2, тем экономичнее планировка. 

      Коэффициент Дз, характеризующий насыщение плана здания строительными конструкциями, определяют отношением конструктивной площади к площади застройки. Чем ниже этот показатель, тем экономичнее решение. 

      Коэффициент Ki характеризует экономичность формы  здания и определяется отношением площади наружных стен и вертикальных ограждений фонарей к полезной площади. Чем ниже здание Ка, тем экономичнее форма здания. 

      Коэффициент Къ выражает стоимость единицы рабочей  площади или объема здания. 

      Коэффициент характеризует расход основных материалов на единицу рабочей площади или объема здания (металла и цемента в кг, бетона и железобетона в м3, леса в м3 в переводе на круглый лес и других материалов). 

      Коэффициент К? отражает экономичность конструктивного  решения здания и определяется отношением массы здания к единице рабочей площади или объема. 

      Коэффициент Кв характеризует трудоемкость, приходящуюся на единицу площади или объема здания. 

      Коэффициент К9 отражает сборность здания и определяется отношением стоимости сборных конструкций и их монтажа к общей стоимости здания.  

      2.5 Особенности универсальных зданий  

      Объемно-планировочное  и конструктивное решения промышленного  здания, как отмечалось, определяются характером технологического процесса. Изменения технологии, вызываемые совершенствованием способов производства и оборудования, сменой номенклатуры и повышением требований к качеству продукции, а также экономическими факторами, часто влекут за собой переустройства зданий заводских цехов. 

      В современном производстве в различных отраслях промышленности периоды модернизации технологии колеблются в пределах от 2—3 до 20—25 лет. При этом часто изменяются и габариты технологического оборудования. 

      Следовательно, промышленные здания, запроектированные  только на заданный технологический процесс, в результате непрерывного технического прогресса через несколько лет требуется реконструировать. При этом неизбежны большие материальные затраты, а отдельные цехи выходят на долгое время из эксплуатации. 

      Переустройства  и реконструкция зданий для приспособления их к измененной технологии производства часто необходимы и в тех случаях,: когда здания еще имеют нормальное физическое состояние и могли бы служить десятки лет. Иначе говоря, здание, перестав удовлетворять требованиям новой технологии производства, считается морально устаревшим или изношенным. 

      Срок  морального износа промышленного здания (период соответствия его модернизированному производству) можно определить ориентировочно на основе анализа развития данного производства с учетом темпов развития промышленности в будущем. Срок физического износа здания подсчитывают более точно, так как он регламентируется степенью капитальности здания. Наиболее экономичными здания будут в том случае, когда предельно сближены сроки их морального и физического износа. После этого периода эксплуатации здание должно подлежать сносу или коренной реконструкции. 

      При современных темпах развития социалистической промышленности наиболее целесообразны здания, легко приспособляемые к изменениям технологии производства или позволяющие размещать в них различные производства без нарушения архитектурно-строительной основы. Такие здания, впервые разработанные советскими инженерами, получили название «гибких» или универсальных. Универсальные промышленные здания практически не претерпевают морального износа и поэтому их проектируют высокой капитальности, обеспечивающей длительный срок- эксплуатации. 

      Главной особенностью гибких или универсальных  зданий является коупненная сетка колонн. Меньшее количество внутренних опор позволяет облегчить процесс модернизации технологии, расставлять оборудование более экономно, организовать технологический поток вдоль или поперек пролетов, улучшить условия труда в цехах. Кроме того, резкое уменьшение количества несущих элементов здания позволяет уменьшить трудоемкость и сократить сроки строительства, а в отдельных случаях и снизить стоимость зданий.

         

        ГЛАВА III РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ

        3.1 Определение времени эвакуации из производственного здания

        При выполнении данной задачи необходимого по подготовленному проекту производственного здания провести расчет времени эвакуации и определить требуемое время эвакуации в зависимости от условия достижения каждым ОФП критического значения в зоне пребывания людей. Сделать вывод о соответствии путей эвакуации.

        Примечание: Расчет времени эвакуации производить  с наиболее населенного помещения  с массовым пребыванием людей (более 50 человек) до выхода из здания наружу. При отсутствии по проекту указанных  помещений требуется переработать схему планировки этажа.

        Порядок решения.

1. Разбить помещение на участки.
2. Определение маршрутов эвакуации.
3. Определение времени эвакуации людей по каждому маршруту.
4. Определение расчетного времени эвакуации людей из помещения.
5. Определение требуемого времени эвакуации людей из помещения в зависимости от условия достижения каждым ОФП критического значения.
6. Сделать вывод о соответствии запроектированных решений противопожарным требованиям норм.

        Алгоритм определения  расчетного времени эвакуации людей  приведен в предыдущей задаче и литературе [22].

        Пример аналитического расчета требуемого времени эвакуации  людей из помещения.

        Аналитически требуемое (необходимое) время эвакуации людей ((_ТР) из рассматриваемого помещения (здания) рассчитывается по формуле (3.6.), как произведение критической для человека продолжительности пожара на коэффициент безопасности: 

        (3.6.)

        Расчет t_ТР. производится для наиболее опасного варианта развития пожара, характеризующегося наибольшим темпом нарастания ОФП в рассматриваемом помещении. Сначала рассчитывается значение критической продолжительности пожара (t_кр) по условию достижения каждым ОФП предельно допустимых значений в зоне пребывания людей. Из полученных в результате расчетов значений критической продолжительности пожара выбирается минимальное: 

        (3.7.)

        Предполагается, что каждый опасный фактор воздействует на человека независимо от других.

        Критическая продолжительность  пожара

        Критическая продолжительность  пожара определяется:

• Для людей находящихся в одном помещении - из условия достижения одним из ОФП в данном помещении критического значения.
• Для людей находящихся на этаже очага пожара - определяется из условия достижения одним из ОФП в поэтажном коридоре своего предельного допустимого значения.
• Для людей, находящихся выше очага пожара - из условия достижения одним из ОФП предельно-допустимого значения в лестничной клетке на уровне этажа пожара.

        Примечание: Данное примечание распространяется на этажи  жилых и общественных зданий (классов  Ф1, Ф3, Ф4), характеризующиеся условно-постоянной пожарной опасностью в пределах этажа. Для упрощения расчетов вышеуказанных зданий вводятся следующие допущения:

        1) Все дверные  проемы из помещений в коридоры  открыты вследствие эвакуации  людей;

        2) Высота дверных  проемов не менее 2 м, а средний  рост человека 1,7 м.

        3) Высота всех помещений равна H₁=H₂=H₃=...==H_n. Высота рабочей зоны равна среднему росту человека h=1,7 м. 

        Рис. 3.4. 

        Рис. 3.5.

        4) В расчетах используется  свободный объем.

        V_расп = 0,8 å V _пом,. (3.8.)

        5) Размерный параметр  А и показатель степени принимается  для случая кругового развития пожара.

        Для этажей производственных и складских зданий (класса Ф5) в  пределах этажа расчет необходимо производить  для каждого помещения в отдельности.

        Значения критической  продолжительности пожара

        Значение критической  температуры по условию достижения каждым из ОФП предельно допустимых значений в зоне пребывания людей находите по формулам:

        - по повышенной  температуре

        , (3.9.)

        - по потере видимости

        , (3.10.)

        - по пониженному  содержанию кислорода

        , (3.11.)

        - по каждому из  газообразных токсичных продуктов горения

        , (3.12.)

        Если под знаком логарифма получается отрицательное  число то данный ОФП не представляет опасности.

        В - размерный комплекс, зависящий от теплоты сгорания материала  и свободного объема помещения, кг

        . (3.13.)

        С_р - удельная изобарная теплоемкость газа (принимается по табл 3.6), МДж / кг × К.

Таблица 3.6 Физические свойства дымовых газов

t, 0C	r, кг/м3	Ср, кДж/(кг × К)
0	1,295	1,042
100	0,950	1,068
200	0,748	1,097
300	0,617	1,122
400	0,525	1,151
500	0,457	1,185
600	0,405	1,214
650	0,384	1,227
700	0,363	1,239
800	0,330	1,264
900	0,301	1,290
1000	0,275	1,306
1100	0,257	1,323
1200	0,240	1,340

        Промежуточные значения находят методом линейной интерполяции.

        V - свободный объем  помещения, м³.

        Свободный объем  помещения соответствует разности между геометрическим объемом и объемом оборудования или предметов, находящихся внутри. Если рассчитать свободный объем невозможно, допускается принимать его равным 80 % геометрического объема.