Анализ пожарной опасности навесных фасадных систем в реконструируемых зданиях

А. А. КОСАЧЕВ, ассистент кафедры комплексной безопасности Московского государственного строительного университета, г. Москва, Россия

УДК 614.841.33

АНАЛИЗ ПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ НАВЕСНЫХ ФАСАДНЫХ СИСТЕМ В РЕКОНСТРУИРУЕМЫХ ЗДАНИЯХ

Рассмотрены реальные пожары с "участием" навесных фасадных систем (НФС). Дан анализ причин возгораний с учетом местоположения источника зажигания, который показал, что возгорания происходили в период монтажа НФС. Рассмотрен сценарий пожара в реконструируемом здании с представлением графического отчета, из которого видно, что в случае возгорания НФС в офисном здании с незадымляемой лестничной клеткой типа Н1 воздушная зона блокируется опасными факторами пожара раньше, чем через нее эвакуируются посетители здания. Расчетом установлено, что вероятность безопасной и своевременной эвакуации из здания с НФС равна нулю, а значит, величина пожарного риска превышает значение, предусмотренное действующим законодательством в области пожарной безопасности. Сделан вывод, что в целях снижения величины пожарного риска зданий с НФС требуется проведение комплекса дополнительных мероприятий.

Ключевые слова: навесная фасадная система; реконструкция; пожарный риск; класс пожарной опасности строительных конструкций.

Вопрос обеспечения пожарной безопасности зданий с навесными фасадными системами (НФС) является одним из самых наболевших для профессионального сообщества.

Как известно, возможность применения той или иной конструкции в конечном счете определяется ее пожарно-техническими показателями, к которым относятся предел огнестойкости и класс пожарной опасности. Несмотря на то что исследования пожарной опасности систем дополнительного утепления фасадов в Европе, США и Канаде ведутся уже около 20 лет, до настоящего времени не существует единого мнения в вопросах о том, как оценивать уровень этой опасности и как нормировать применение систем в зависимости от него. Об этом свидетельствует тот факт, что в нормах большинства стран дан-

ный вопрос не нашел прямого и ясного отражения, а международные стандарты на методы соответствующих огневых испытаний находятся еще в стадии разработки. Сейчас проблема пожарной безопасности здания при использовании дополнительной теплоизоляции фасадов остро нуждается в тщательном изучении, и решение ее, по-видимому, повлечет за собой корректировку или пересмотр отечественных противопожарных требований к наружным стенам. Следует также отметить, что в отличие от отечественных норм зарубежные стандарты, как правило, не содержат понятия "класс пожарной опасности строительных конструкций".

Для обеспечения надежной и пожаробезопасной эксплуатации штукатурных систем с горючими утеплителями необходимо строго выполнять ряд

Пожары с "участием" НФС

Объект Причина пожара Местоположение источника зажигания

Административное здание "Дукат Плейз" (г. Москва, ул. Гашека, 6) Неисправность электропроводки наружного освещения здания Снаружи здания

Незаселенный жилой дом (г. Москва, ул. Ивана Бабушкина, 10) Нарушение техники безопасности при проведении кровельных огневых работ То же

Бизнес-Центр (г. Москва, ул. 2-я Хуторская, 38А, стр. 26) Нарушение техники безопасности при проведении электросварочных работ

Административное здание Московского центра боевых искусств Московского филиала РСБИ (г. Москва, Варшавское ш., 118, корп. 1) То же

© КосачевА.А., 2012

рекомендаций, а именно, обязательно применять окантовки оконных (дверных) проемов и устраивать поэтажные противопожарные рассечки из негорючих минераловатных плит.

Вместе с тем имеющиеся данные по реальным пожарам (см. таблицу) свидетельствуют о том, что все "знаковые" пожары с "участием" НФС происходили в момент их монтажа.

Исходя из данных таблицы, представляется логичным при проектировании и реконструкции здания рассмотрение проектного пожара снаружи здания.

В соответствии с п. 1 ст. 48 [1]: "Архитектурно-строительное проектирование осуществляется путем подготовки проектной документации применительно к объектам капитального строительства и их частям, строящимся, реконструируемым в границах принадлежащего застройщику земельного участка, а также в случаях проведения капитального ремонта объектов капитального строительства, если при его проведении затрагиваются конструктивные и другие характеристики надежности и безопасности таких объектов (далее также — капитальный ремонт)".

Необходимость проведения ремонтных работ может быть продиктовано:

• градостроительной конъюнктурой;

• соображениями повышения энергоэффективности зданий;

• повышением коммерциализации зданий и сооружений;

• требованиями нормативных документов, регламентирующих частоту проведения соответствующих ремонтных и восстановительных работ. Количественным показателем обеспеченности

требуемого уровня пожарной безопасности объекта является величина пожарного риска. В соответствии с п. 1 ст. 6 [2]: "Пожарная безопасность объекта защиты считается обеспеченной при выполнении одного из следующих условий:

1) в полном объеме выполнены требования пожарной безопасности, установленные техническими регламентами, принятыми в соответствии с Федеральным законом "О техническом регулировании", и пожарный риск не превышает допустимых значений, установленных настоящим Федеральным законом;

2) в полном объеме выполнены требования пожарной безопасности, установленные техническими регламентами, принятыми в соответствии с Федеральным законом "О техническомрегулирова-нии", и нормативными документами по пожарной безопасности".

В соответствии с [3,4] значение пожарного риска определяется по формуле

Ов,, = Ом (1 - Кап,/) Рпр/ (1 - РэД! - Кп.з,,),

где 0п, — частота возникновения пожара в здании в течение года*; при отсутствии статистической информации допускается принимать 0п, = 410-2 для каждого здания;

Кап, — вероятность эффективного срабатывания установок автоматического пожаротушения (далее — АУП); значение Кап, определяется технической надежностью элементов АУП, приводимых в технической документации; Рпр, — вероятность присутствия людей в здании, определяемая из соотношения Рп , = ?фушЩ;//24; ?функц,г — время нахождения людей в здании, ч; Рэ,, — вероятность эвакуации людей; Рп.з — вероятность эффективной работы системы противопожарной защиты, направленной на обеспечение безопасной эвакуации людей при пожаре;

Кпз, — коэффициент, учитывающий соответствие системы противопожарной защиты, направленной на обеспечение безопасной эвакуации людей при пожаре, требованиям нормативных документов по пожарной безопасности. При отсутствии сведений по параметрам технической надежности АУП допускается принимать Кап, = = 0,9, если выполняется хотя бы одно из условий:

• здание оборудовано системой АУП, соответствующей требованиям нормативных документов по пожарной безопасности;

• оборудование здания системой АУП не требуется в соответствии с требованиями нормативных документов по пожарной безопасности.

В остальных случаях Кап, принимается равной нулю.

По мнению автора, необходимо выполнять расчет величины пожарного риска для зданий, в которых производится капитальный ремонт с монтажом НФС, поскольку особенность данного вида работ обусловлена тем, что технологический процесс, осуществляемый в здании, как правило, не прекращается в момент монтажных работ.

В связи с этим уровень безопасности общественных зданий для людей в условиях пожара следует устанавливать посредством определения величины пожарного риска.

Опыт проектирования (реконструкции) общественных зданий показывает, что для большинства объектов при согласовании проектов в соответствии с [5] необходим расчет величины пожарного риска.

Анализ пожарной опасности данных систем представляется сложным процессом, учитывающим следующие факторы:

* Оценку частотных характеристик возникновения пожара допускается также выполнять исходя из статистических данных, публикуемых в научно-техническом журнале "Пожарная безопасность".

источник зажигания; местоположение очага пожара; варианты развития событий; статистические данные по реальным пожарам с

"участием" НФС; • конструктивные особенности НФС и т. д.

В рамках расчета пожарного риска для реконструируемого здания с использованием НФС наиболее проблемным является определение двух величин: вероятности эвакуации людей Рэ { и частоты возникновения пожара в здании в течение года Qп {.

С точки зрения рассматриваемой проблематики при проведении расчета величины пожарного риска здания с навесными фасадными системами представляется целесообразным:

1) создание дерева событий, учитывающее возможность возникновения пожара в соответствии с [6], но не менее 1 раза в 10 лет;

2) использование следующих исходных условий при определении вероятности эвакуации людей:

- возникновение пожара на наветренном фасаде здания;

- возникновение наружного пожара в уровне 1-го (нижнего) этажа здания, для отделки наружных стен которого по заданию на проектирование применяются НФС;

- использование в качестве горючей нагрузки паровлагозащитной пленки;

- учет высоты междуэтажных противопожарных поясов;

- принятие времени вскрытия оконных проемов в зависимости от применяемого способа заполнения и температурного режима моделируемого пожара;

- принятие по умолчанию условия, согласно которому энергия источника зажигания позволяет инициировать горение НФС;

- принятие времени начала эвакуации людей из здания в зависимости от размещения (удаленности от наружных стен) оросителей системы АУПТ и (или) извещателей СПС, СОУЭ, но не менее 2 мин.

В соответствии с представленным алгоритмом был произведен расчет величины пожарного риска для офисного комплекса с подземной автостоянкой, расположенного в г. Москве.

В рамках указанного расчета было установлено, что пожар, возникший снаружи здания (источник зажигания находится снаружи на НФС), имеет динамику, не позволяющую своевременно и безопасно покинуть здание через незадымляемую лестничную клетку типа Н1, поскольку незадымляемая зона блокируется опасными факторами пожара.

Результаты моделирования динамики развития пожара (поля задымления незадымляемой лестнич-

Рис. 1. Поле задымления воздушной зоны незадымляемой лестничной клетки типа Н1 через 150 с после начала пожара

108 130 151 173 194 216 238 259 281 Время, с

Рис. 2. Динамика изменения плотности людского потока в процессе эвакуации через воздушную зону лестничной клетки типаН1 в уровне 2-го этажа: 1 —плотность потока, м2/м2; 2 — время блокирования дымом незадымляемой зоны при пожаре с "участием" ФНС

ной клетки типа Н1) приведены на рис. 1. На рис. 2 представлено сопоставление результатов расчетного времени эвакуации и времени блокирования их ОФП.

Как показали результаты расчетов, в случае пожара с "участием" НФС Рэ = 0. Следовательно, значение пожарного риска будет превышать 10-6, поэтому можно утверждать, что данный объект не соответствует требованиям пожарной безопасности.

Выводы

В целях снижения величины пожарного риска для зданий с НФС необходимо предусматривать дополнительные мероприятия. К таким мероприятиям, по мнению автора, может быть отнесен следующий комплекс:

• защита негорючими рассечками оконных и прочих проемов в наружных стенах при проведении монтажных работ;

• запрет использования в качестве путей эвакуа- • ряд организационно-технических мероприятий, ции незадымляемых лестничных клеток типа Н1 в частности специальный инструктаж и учения

в период монтажа навесных фасадных систем; для посетителей реконструируемого здания.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Градостроительный кодекс Российской Федерации : Федер. закон № 190-ФЗ от 29.12.2004 г.; принят Гос. Думой 22.12.2004 г.; одобр. Сов. Федерации 24.12.2004 г.; введ. 29.12.2004 г. // Российская газета. — 2004. — № 290; Парламентская газета. — 2005. — № 5-6.

2. Технический регламент о требованиях пожарной безопасности : Федер. закон от 22.07.2008 г. № 123-Ф3; принят Гос. Думой 04.07.2008 г.; одобр. Сов. Федерации 11.07.2008 г. // Российская газета. — 2008. — № 163; Собр. законодательства РФ. — 2008. — № 30 (ч. I), ст. 3579.

3. Методика определения расчетных величин пожарного риска в зданиях, сооружениях и строениях различных классов функциональной пожарной опасности : приказ МЧС России от 30.06.2009 г. № 382; введ. 30.06.2009 г. // Российская газета. — 2009. — № 161; М. : ФГУ ВНИИПО МЧС России, 2009.

4. О внесении изменений в Методику определения расчетных величин пожарного риска в зданиях, сооружениях и строениях различных классов функциональной пожарной опасности, утвержденную приказом МЧС России от 30.06.2009 г. № 382 : приказ МЧС России от 12.12.2011 г. № 749; введ. 26.05.2012 г. // Бюл. нормативных актов федеральных органов исполнительной власти. —26.03.2012 г. — № 13.

5. О составе разделов проектной документации и требованиях к их содержанию : постановление Правительства РФ от 16.02.2008 г. № 87 // Российская газета. — 27.02.2008 г. — Федер. вып. № 4598. URL : www.rg.ru/2008/02/27/dokumentacii-dok.html.

6. ВСН 58-88(р). Положение об организации, проведении реконструкции, ремонта и технического обследования жилых зданий объектов коммунального хозяйства и социально-культурного назначения : приказ Госкомархитектуры Госстроя СССР от 23.11.88 г. № 312; введ. 01.07.89 г. — М. : Стройиздат, 1990.

Материал поступил в редакцию 3 октября 2012 г.

Электронный адрес автора: nto_nii@mail.ru.

Из пожарно-технического энциклопедического словаря

КРИТИЧЕСКОЕ КОЛИЧЕСТВО ПОЖАРНОЙ НАГРУЗКИ - удельное количество пожарной нагрузки в помещении, определяющее переход от пожара, регулируемого газообменом, к пожару, регулируемому пожарной нагрузкой.

ПРОТИВОПОЖАРНАЯ ДВЕРЬ (ВОРОТА, ОКНО, ЛЮК) - конструктивный элемент, служащий для заполнения проемов в противопожарных преградах и состоящий из подвижных и неподвижных элементов, включая элементы крепления к ограждениям. В зависимости от типа противопожарных преград, в которых устанавливают противопожарные двери, они должны обладать соответствующим пределом огнестойкости.

ПРОТИВОПОЖАРНАЯ ПРЕГРАДА — строительная конструкция с нормированным пределом огнестойкости и классом конструктивной пожарной опасности; объемный элемент здания или иное инженерное решение, предназначенное для предотвращения распространения пожара из одной части здания в другую или между зданиями.

РЕКОНСТРУКЦИЯ — изменение параметров объектов капитального строительства, их частей (высоты, количества этажей ( этажности), площади, показателей производственной мощности, объема) и качества инженерно-технического обеспечения.