Меню
Головна
 
Головна arrow БЖД arrow Надійність будівельних об'єктів та безпека життєдіяльності людини
< Попередня   ЗМІСТ   Наступна >

Лекція 3. Техногенні та антропогенні впливи на будівлі і споруди

Загальні положення

До потенційно небезпечних і технічно особливо складних об'єктах ставляться;

1. Ядерно - і (або) радіаційно небезпечні об'єкти, дослідницькі реактори, підприємства паливного циклу, сховища тимчасового та довгострокового зберігання ядерного палива та радіоактивних відходів.

2. Об'єкти знищення та захоронення хімічних та інших небезпечних відходів.

3. Гідротехнічні споруди 1-го і 2-го класів.

4. Об'єкти облаштування нафтових родовищ на шельфах морів.

5. Магістральні газо-, нафто - і продуктопроводи з тиском > 5 МПа (> 50 атм).

6. Великі склади для зберігання нафти і нафтопродуктів (> 20 000 м3) і ізотермічні сховища зріджених газів.

7. Об'єкти, пов'язані з виробництвом, отриманням або переробкою рідиннофазних або твердих продуктів, що володіють вибуховими властивостями і схильних до спонтанного розкладанню з енергією можливого вибуху, еквівалентної 4,5 т тринітротолуолу.

8. Підприємства з підземного і відкритого видобутку (глибина розробки > 150 м) та переробки (збагачення) твердих корисних копалин.

9. Теплоелектростанції (ТЕС) потужністю > 600 МВт.

10. Морські порти, аеропорти з довжиною основної злітно-посадкової смуги (ЗПС) 1800 м і більше, мости і тунелі довжиною більше 500 м, метрополітени.

11. Великі промислові об'єкти з чисельністю зайнятих понад 10 000 чоловік.

За результатами прогнозування надзвичайних ситуацій (НС) техногенного характеру потенційно небезпечні об'єкти поділяють за ступенем небезпеки, залежно від масштабів виникають НС, на п'ять класів:

1-й клас - об'єкти, аварії на яких можуть бути джерелами федеральних і (або) транскордонних НС;

2-й клас - об'єкти, аварії на яких можуть бути причиною виникнення регіональних НС;

3-й клас - об'єкти, аварії на яких можуть бути джерелами виникнення територіальних НС;

4-й і 5-й класи - об'єкти, аварії на яких можуть бути джерелами виникнення відповідно місцевих і локальних НС.

Найбільш небезпечними техногенними надзвичайними ситуаціями прийнято вважати:

o транспортні аварії (катастрофи);

o пожежі, вибухи, загроза вибухів;

o викид хімічно небезпечних речовин або загроза її виникнення;

o викид (загроза викиду) радіоактивних речовин;

o викид (загроза викиду) біологічно небезпечних речовин;

o раптове обвалення будівель, споруд;

o аварії на електроенергетичних системах;

o аварії на об'єктах систем життєзабезпечення;

o аварії на очисних спорудах;

o гідродинамічні аварії.

Найбільшу потенційну небезпеку для населення і територій представляють можливі аварії і катастрофи на об'єктах: хімічних, радіаційних та пожежо-вибухонебезпечних, гідродинамічних, біологічно небезпечних та підприємств систем життєзабезпечення населення.

Пожежі

Пожежа - це неконтрольоване горіння, що заподіює матеріальний збиток, шкоду життю і здоров'ю громадян, інтересам суспільства і держави. Під горінням розуміється екзотермічна реакція окислення речовини, яка супроводжується, принаймні, одним з трьох факторів: полум'ям, світінням і виділенням диму. Для виникнення горіння необхідна наявність горючої речовини, окислювача та ініціатора загоряння.

Пожежі класифікують по ряду ознак. З позицій масштабу і складності гасіння пожежі підрозділяють на окремі; масові та суцільні та тління у завалах.

Окремі пожежі виникають на невеликих ділянках, в окремих зонах, виробничих будівлях і спорудах. Гасіння їх може бути організовано швидко і з використанням усіх наявних засобів.

Масові і суцільні пожежі виникають в зонах суцільної або щільної забудови, розташування великої кількості горючих матеріалів і т. п. Особлива форма суцільного пожежі - вогняний шторм. Він утворюється в результаті одночасного горіння великої кількості будівель і являє конвективний потік (стовп), до якого спрямовуються повітряні маси зі швидкістю понад 15 м/с. Ведення рятувальних робіт у цих випадках практично виключено.

Зона тління в завалах характеризується сильним задимленням і тривалим (понад двох діб) горінням. Гасіння пов'язане з небезпекою для життя людей з причин теплового впливу та виділення токсичних продуктів згоряння.

Небезпечним задимленням на відкритій місцевості є таке, при якому видимість не перевищує 10 м. Смертельна концентрація оксиду вуглецю в повітрі дорівнює 0,2 % при вдиханні його протягом від півгодини до години і 0,5-0,7 % при вдиханні протягом кількох хвилин.

У містах і населених пунктах можливі окремі пожежі, коли загоряється одна або група будинків; масові пожежі, коли загоряється більше 25 % будівель, і суцільні, коли загоряється понад 90 % будівель. Поширення пожеж у містах і населених пунктах залежить від вогнестійкості будівель і споруд, щільності забудови, характеру місцевості і умов погоди.

Газові і газонафтові пожежі виникають при експлуатації видобувних свердловин. В залежності від стану гирла свердловини і форми факела пожежі газових і нафтових фонтанів поділяють на компактні та розпорошені. Можливі також пожежі, у яких палаючий факел з великою поверхнею горіння розташовується над кратером, що утворюється навколо гирла свердловини. При цьому все обладнання і арматура разом з фунтом провалюється в кратер, який досягає декількох метрів у діаметрі.

Горіння нафти і нафтопродуктів може відбуватися в резервуарах, виробничої апаратури і при розливі на відкритих майданчиках. Пожежі в резервуарах можуть супроводжуватися вскипанием нафтопродуктів та їх викидом.

Пожежна небезпека будівельних матеріалів визначається наступними пожежно-технічними характеристиками: горючістю, займистістю, поширенням полум'я поверхнею, димоутворювальною здатністю та токсичністю. Класифікація будівельних матеріалів по пожежної небезпеки наведена на рис. 3.1.

По пожежної небезпеки на будівельні конструкції поділяють на чотири класи, встановлюються згідно ГОСТу:

Рис. 3.1. Класифікаційна схема будівельних матеріалів з пожежної небезпеки

КО - безпечні; К1 - малопожароопасные; К2 - умереннопожароопасные; К3 - пожежонебезпечні.

Стосовно до будівельних конструкцій будівель і споруд пожежі можуть викликати наступні граничні стани, які ведуть до руйнування або неможливості подальшої експлуатації: втрати несучої здатності - обвалення або неприпустимі прогини; втрата захисної здатності (цілісності) - освіта в конструкціях або стиках наскрізних трешін або отворів; втрата теплоізолювальної здатності.

Основною кількісною характеристикою вогнестійкості будівельних конструкцій є межа вогнестійкості, під яким розуміють проміжок часу (у хвилинах) від початку вогневого випробування за стандартного температурного режиму до настання одного із вказаних вище граничних станів і позначається відповідно R, Е, I. Наприклад, R45 означає, що конструкція повинна витримати пожежа в стандартному режимі до втрати несучої здатності не менше 45 хв.

Межі вогнестійкості для несучих металевих конструкцій складають близько 15 хв, для залізобетонних елементів, що згинаються - 45-90 хв, для колон - 60-120 хв, тобто залізобетон є найбільш вогнестійким з поширених в даний час конструкційних матеріалів.

Межа вогнестійкості R визначає кордон безпечного стану конструкції.

Поряд з найбільш поширеним критерієм граничних станів для оцінки межі граничного стану розробляються підходи, засновані на аналізі ризику.

Будівлі в цілому поділяють за ступенями вогнестійкості, класами конструктивної і функціональної пожежонебезпеки.

Ступінь вогнестійкості будівлі визначається вогнестійкістю його будівельних конструкцій. Стосовно до житлових будинків вона залежить також від поверховості.

Клас конструктивної пожежної небезпеки будинку визначається ступенем участі будівельних конструкцій в розвитку пожежі і утворення його небезпечних факторів.

Клас функціональної пожежної небезпеки будівлі та його частин визначається їх призначенням та особливостями розміщуються в них технологічних процесів, у тому числі в залежності від того, в якій мірі безпеку людей у разі пожежі знаходиться під загрозою, з урахуванням їх віку, фізичного стану, можливості перебування у стані сну і т. п.

По конструктивної пожежної небезпеки будинку поділяються на чотири класи ЗІ, C1, С2, С3 залежно від класів пожежної небезпеки складових ці будівлі будівельних конструкцій. Наприклад, клас конструктивної пожежної небезпеки С1 відповідає наявності в будівлі несучих стрижневих елементів класу не нижче К1, зовнішніх стін - К2, стін, перегородок, перекриттів і безгорищних покриттів - К1, стін сходових клітин та протипожежних перешкод, сходових маршів і майданчиків - КО.

По функціональної пожежної небезпеки будівлі ділять на п'ять класів:

o Ф1 - будівлі для постійного та тимчасового проживання людей;

o Ф2 - будівлі видовищних та культурно-просвітницьких закладів;

o Ф3 - будівлі підприємств по обслуговуванню населення;

o Ф4 - будівлі навчальних закладів, наукових і проектних організацій, установ управління;

o Ф5 - виробничі і складські будівлі.

В залежності від характеристик горючості і кількості речовин і матеріалів, що знаходяться в приміщеннях, останні ділять на п'ять категорій з вибухопожежонебезпечності (табл.3.1).

Залежно від категорій вибухопожежонебезпечних приміщень, що знаходяться в будівлі, останні також відносять до категорій А, Б, В, Г або Д. Так, наприклад, будівля відноситься до категорії А, якщо площа його приміщень, що належать до категорії A (FA), становить понад 5 % загальної площі приміщень (F) або більше 2000 м2. До категорії Б належать будівля не відноситься до категорії А, але має загальну площу приміщень категорій А і Б більше 5% F або більше 200 м2, і т. п. Будівля належить до категорії Д, якщо жодна з його приміщень не відноситься до категорій А, Б, В, Г.

Таблиця 3.1. Характеристика приміщень з вибухопожежонебезпечності

Категорія

приміщення

Характеристика речовин, що знаходяться в приміщенні

А (взрывопожароопасная)

Горючі гази, ЛЗР з tвсп < 28 °С в такій кількості, що можуть утворювати вибухонебезпечні парогазоповітряні суміші (ПГВС), при займанні яких створюється надлишковий тиск у приміщенні > 5кПа

Б (те ж)

Горючі пил або волокна, ЛЗР з tвсп > 28 °С, горючі рідини в такій кількості, що можуть утворювати ПГВС або пилоповітряні суміші, при займанні яких створюється надлишковий тиск > 5кПа

В1-В4 (пожежонебезпечні)

Горючі і важкогорючі рідини, тверді горючі і важкогорючі речовини і матеріали (в тому числі пил і волокна), здатні при взаємодії з водою, киснем повітря або одне з одним лише горіти, за умови, що приміщення, в яких вони є, не відносяться до категорій А і Б іл

Р (теж)

Негорючі речовини і матеріали в гарячому, розжареному або розплавленому стані, процес обробки яких супроводжується виділенням променистого тепла, іскор і полум'я; горючі гази, рідини і тверді речовини, які спалюються чи утилізуються як паливо

Д (не пожежонебезпечна)

Негорючі речовини і матеріали в холодному стані

Примітка. Тут tвсп - температура спалаху, тобто нижній температурний межа, при якому відбувається вибухове горіння.

Наведене поділ будівель на категорії і класи використовують при проектуванні будівель і споруд різного призначення і пов'язують з вимогами норм їх проектування щодо організації шляхів евакуації, влаштування евакуаційних та аварійних виходів, протипожежних перешкод і т. п. Наприклад, згідно п. 6.6 СНиП 21-01-97* не допускається розміщувати приміщення класу Ф5 категорій А і Б під приміщеннями, призначеними для одночасного перебування більше 50 осіб, а також у підвальних і цокольних поверхах.

Горіння і, отже, пожежа можуть бути припинені наступними способами:

o охолодженням водою, спеціальними розчинами, вуглекислотою та іншими приглушують речовинами, які забирають частину тепла, що йде на підтримання горіння;

o розбавленням реагуючих в процесі горіння речовин водяною парою, вуглекислим газом, азотом та іншими газами, що не підтримують горіння;

o ізоляцією зони горіння пінами, порошками, грунтом і т. п., прекращающими надходження горючих речовин або повітря в зону горіння;

o хімічним гальмуванням реакції горіння спеціальними речовинами (інгібіторами).

Способи гасіння обирають на основі аналізу конкретних умов горіння. Наприклад, відкриті пожежі гасять способом охолодження або ізоляції, горіння нафтопродуктів в резервуарах - способом ізоляції.

Пожежна безпека будівель і споруд не зводиться тільки до вибору вогнетривких матеріалів та ефективних способів гасіння. Вона включає в себе також широкий спектр засобів і методів, які можуть бути розділені на три групи:

- систему запобігання пожежі та вибухи;

- систему захисту від пожежі і вибуху;

- систему організаційно-технічних заходів.

Перші дві системи розробляють на стадії проектування об'єкта, якщо встановлена небезпека пожежі або пожежі та вибуху (категорії А-Г). До них відносяться установка протипожежних перешкод (на всю висоту будівлі), протипожежних дверей (які повинні бути завжди закриті), а також встановлення пожежних сповіщувачів (сигналізації), що реагують на підвищення температури, наявність диму або світлового випромінювання. У приміщеннях деревообробки, автосервісу, лаків, фарб, ЛЗР, твердих горючих матеріалів, а також у будівлях з великим скупченням людей (лікарні, офіси тощо), матеріальних цінностей (музеї, галереї тощо) встановлюють спринклерні установки пожежогасіння. Спринклери розбризкують на палаючу поверхню воду, що подається під тиском; вони мають легкоплавкі замки, вскрывающиеся при 72-240 °С.

Організаційно-технічні заходи включають насамперед заздалегідь продуману евакуацію людей з потенційно небезпечних приміщень. Крім того, при проектуванні та експлуатації будівель повинна бути максимально забезпечена можливість порятунку людей.

Під евакуацією розуміється процес самостійного організованого руху людей назовні з приміщень, в яких є можливість впливу на них небезпечних факторів пожежі, а також несамостійне переміщення людей, що відносяться до маломобільних груп населення (інваліди, престарілі). Рятування являє собою вимушене переміщення людей назовні при впливові на них небезпечних факторів пожежі або при виникненні безпосередньої загрози цього впливу.

Захист людей на шляхах евакуації забезпечують комплексом об'ємно-планувальних, ергономічних, конструктивних та інших заходів. Залежно від класу споруди по функціональної пожежної небезпеки та інших критеріїв встановлюється максимальна довжина шляхів евакуації, тобто відстань від найбільш віддаленої точки приміщення до евакуаційного виходу, їх ширина, кількість, тип, ширина і висота евакуаційних виходів, вимоги до обробки і т. п. Шляхи евакуації повинні бути оснащені протидимного прихистком, яка також повинна попередити вплив на людей токсичних продуктів згоряння (незадимлювані сходові клітки тощо).

Захист від інших типів пожеж зводиться до їх локалізації та гасіння. Так, стосовно до лісових пожеж використовують наступні прийоми: оточення пожежі або охоплення його з фронту або з тилу; пристрій загороджувальних та мінералізованих смуг та канав на шляху поширення вогню; відпал (пуск зустрічного низового вогню) від опорної смуги.

Вкрай складно гасіння торфовищ. Їх зазвичай оточують з усіх боків канавами на глибину до мінерального грунту або грунтових вод, але не менше 0,7 м.

Степові пожежі локалізують, влаштовуючи на шляху вогню загороджувальні смуги шириною до 20 м. Кромки загороджувальної смуги опахівают бульдозерами або плугами, а середину випалюють.

Гасіння нафтових і газових фонтанів полягає в установці на гирлі свердловини спеціальних пристроїв, які можуть регулювати або повністю перекривати подачу нафти і газу.

Як вже зазначалося, у містах і населених пунктах пожежі в ряді випадків можуть бути віднесені до природно-техногенних НС, будучи наслідком природних катастроф (землетрусів, повеней тощо). У разі загрози таких НС у комплекс протипожежних заходів повинні бути включені спеціальні заходи, спрямовані на запобігання або зниження ризику виникнення пожеж (попереднє вимкнення джерел електроенергії, блокування трансформаторних підстанцій тощо).

Категорію за ступенем вибухопожежобезпеки встановлюють проектні організації при проектуванні будівель виробничого та складського призначення. Призначення тієї чи іншої категорії визначає вимоги до вибухопожежної захисту будівель: вогнестійкості конструкцій, поверховості, розташування технологічного обладнання, протяжність шляхів евакуації, необхідності застосування запобіжних легкоскидних конструкцій, застосування систем автоматичного пожежогасіння.

Основними причинами виникнення пожеж в промислових будівлях і спорудах є: викид або витік горючих газів, легкозаймистих рідин (ЛЗР), горючих пилу з технологічного обладнання в результаті несправності арматури, неправильних дій персоналу і т. п. Пожежі в цих випадках нерідко супроводжуються вибухами (вибухове горіння), тому стосовно до будівлям і спорудам говорять про вибухопожежобезпеки.

Основною властивістю матеріалів, що знаходяться в будівлі, що характеризує їх взрывопожароопасность, є їх горючість, тобто здатність до горіння. Усі речовини за цим показником поділяють на негорючі (не здатні до горіння у повітрі), горючі (горять при наявності джерела запалювання і продовжують горіти при його видаленні) і важкогорючі (горять у присутності джерела запалювання і не здатні горіти при його видаленні.

 
< Попередня   ЗМІСТ   Наступна >

Схожі тими

Ударні впливи на будівлі і споруди
Основні природні явища і процеси, які викликають руйнування і пошкодження будівель і споруд
Оренда будівлі або споруди
Правове становище перегринов
Правовий режим воєнного стану
Правове становище latini
 
Предмети
Банківська справа
БЖД
Бухоблік і аудит
Документознавство
Екологія
Економіка
Етика і естетика
Інвестування
Інформатика
Історія
Культурологія
Література
Логістика
Маркетинг
Медицина
Менеджмент
Політологія
Політекономія
Право
Психологія
Соціологія
Страхова справа
Товарознавство
Філософія
Фінанси