Повышение безопасности людей при пожарах в зданиях применением самоспасателей тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.26.03, кандидат технических наук Процкий, Владислав Юрьевич

• Процкий, Владислав Юрьевич
• кандидат технических наук
• 2005

Оглавление диссертации кандидат технических наук Процкий, Владислав Юрьевич

Введение.

Условные обозначения.

Глава1.СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ЛЮДЕЙ ПРИ ПОЖАРАХ.

1.1.Анализ требований нормативных документов по обеспечению безопасности людей при пожарах и применению индивидуальных средств защиты органов дыхания и зрения (самоспасателей).

1.2. Анализ причин травмирования и гибели людей при пожарах в зданиях.

1.3.Факторы, обуславливающие необходимость применения самоспасателей.

1.4. Технические характеристики самоспасателей.

1.5. Задачи и направления исследований.

Глава 2. РАЗРАБОТКА ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ПОЛОЖЕНИЙ ПРИМЕНЕНИЯ САМОСПАСАТЕЛЕЙ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ЛЮДЕЙ ПРИ ПОЖАРАХ В ЗДАНИЯХ.

2.1. Концепция применения самоспасателей.

2.2. Разработка и анализ номенклатуры вероятностно- временных показателей, характеризующих эффективность использования самоспасателей.

2.3. Разработка методики определения уровня обеспечения пожарной безопасности людей с учетом использования самоспасателей.

2.3.1. Определение уровня пожарной безопасности людей при самостоятельной эвакуации.

2.3.2. Определение уровня пожарной безопасности людей при несамостоятельной эвакуации.

2.3.3. Определение уровня пожарной безопасности людей до начала их спасении пожарными подразделениями.

2.3.4. Определение эффективности применения самоспасателей.

2.4. Определение предельно- допустимых значений опасных факторов пожара при использовании самоспасателей.

2.5. Определение вероятностно- временных показателей, характеризующих эффективность использования самоспасателей на основе обследования обьектов.

ГЛАВА 3. АНАЛИЗ ФАКТОРОВ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИХ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ САМОСПАСАТЕЛЕЙ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ЛЮДЕЙ, НАХОДЯЩИХСЯ НА ЭТАЖЕ ПОЖАРА.

3.1. Общие положения.

3.2.Анализ динамики развития опасных факторов пожара в системе «горящее помещение- коридор».

3.3 . Анализ факторов, определяющих эффективность использования самоспасателей при эвакуации по коридорам.

3.4. Анализ динамики развития опасных факторов пожара в системе «горящая квартира- лифтовый холл- смежная квартира».

3.5 . Анализ факторов, определяющих временную эффективность использования самоспасателей при невозможности эвакуации людей до начала их спасения пожарными подразделениями.

ГЛАВА 4. АНАЛИЗ ФАКТОРОВ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИХ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ САМОСПАСАТЕЛЕЙ ПРИ ЭВАКУАЦИИ ПО ЛЕСТНИЧНЫМ КЛЕТКАМ.

4.1. Анализ динамики развития опасных факторов пожара в системе «горящее помещение - лестничная клетка».

4.2. Анализ факторов, определяющих временную эффективность использования самоспасателей при эвакуации по лестничным клеткам.

ГЛАВА 5. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ОБОСНОВАНИЯ ОСНАЩЕНИЯ ЗДАНИЙ РАЗЛИЧНОГО НАЗНАЧЕНИЯ САМОСПАСАТЕЛЯМИ.

5.1. Методика обоснования эффективности применения и выбора типа самоспасателей.

5.2. Пример обоснования применения самоспасателей и выбора типа самоспасателей.

ВЫВОДЫ.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Повышение безопасности людей при пожарах в зданиях применением самоспасателей»

Актуальность темы:

Гибель и травмирование людей на пожарах в Российской Федерации имеет тенденцию к росту. Так в 2000 г. на пожарах погибло 16298 чел., травмировано 14034 чел., в 2001 г. - погибло 18321 чел., травмировано 14129 чел., в 2002 г. - погибло 19988 чел., а в 2003 г. погибло 19303 чел. и травмировано 14032 ч.

Общая тенденция увеличения показателей гибели и травмирования людей на пожарах в Российской Федерации обуславливает необходимость внедрения новых средств и способов обеспечения пожарной безопасности, направленных на сохранение жизни и здоровья людей при возможных пожарах в зданиях.

Одним из перспективных направлений решения данной проблемы является применение самоспасателей - индивидуальных средств защиты органов дыхания и зрения от опасных факторов пожара.

Актуальность применения средств защиты органов дыхания от действия продуктов горения при пожарах обусловлена тем фактом, что данная причина является доминирующей среди причин гибели людей. К примеру, согласно статистическим данным за 2003 г., гибель людей на пожарах в результате действия продуктов горения составляла 78.8% от общего числа погибших.

Это определяет необходимость проведения исследований по разработке научных основ проблемы оснащения самоспасателями зданий различного назначения.

Применение индивидуальных средств защиты органов дыхания и зрения от опасных факторов пожара (самоспасателей) предусмотрено положениями ГОСТ 12.1.004 « Пожарная безопасность. Общие требования» и СНиП 21-01 «Пожарная безопасность зданий и сооружений».

Вместе с тем, в настоящее время отсутствуют научно- обоснованные методики определения целесообразности применения самоспасателей и выбора типа самоспасателя в зданиях различного назначения.

Цель работы. Целью диссертационной работы являлась разработка научных положений для обеспечения эффективного внедрения индивидуальных средств защиты органов дыхания и зрения в практику обеспечения пожарной безопасности людей в зданиях различного функционального назначения.

Для достижения поставленных целей необходимо было решить следующие задачи:

- разработать концепцию применения самоспасателей, отражающую цели применения, совокупность факторов, обуславливающих целесообразность применения данных средств и принципы их применения в зданиях различного назначения.

- разработать номенклатуру вероятностно- временных показателей, характеризующих эффективность использования самоспасателей при пожаре. Определить и проанализировать факторы, которые влияют на данные показатели.

- на основе обследования объектов определить диапазоны изменения вероятностно- временных показателей, характеризующих эффективность использования самоспасателей.

- разработать комплекс методов, позволяющих определить уровень обеспечения пожарной безопасности людей с учетом использования самоспасателей при самостоятельной и несамостоятельной эвакуации, а также на стадии до начала их спасения пожарными подразделениями.

- сформулировать критерии оценки эффективности применения самоспасателей на основе сравнения вероятностных и временных показателей. Получить расчетные соотношения, позволяющие оценить эффективность применения самоспасателей на основе временных параметров развития пожара и эвакуации людей.

- сформулировать общие методологические положения определения предельно- допустимых значений опасных факторов пожара при использовании различных типов индивидуальных средств защиты органов дыхания и зрения. Определить предельно- допустимые значения опасных факторов пожара для самоспасателей, разработанных на основе положения действующих норм пожарной безопасности. на основе существующих методик прогнозирования развития опасных факторов пожара в системе «горящее помещение- коридор» и в системе «горящее помещение - коридор - лестничная клетка» провести комплекс расчетов, в рамках которых выявить основные факторы, определяющие временную эффективность использования изолирующих и фильтрующих самоспасателей.

- определить количественные характеристики горизонтальных и вертикальных путей эвакуации, а также совокупность технических решений, при которых применение фильтрующих и изолирующих самоспасателей обеспечивает повышение минимальной критической продолжительности пожара и необходимого времени эвакуации.

- разработать методику обоснования эффективности применения и выбора типа самоспасателей для обеспечения пожарной безопасности зданий.

Объект исследований: динамика развития опасных факторов пожара на путях эвакуации, индивидуальные средства защиты органов дыхания и зрения от опасных факторов пожара.

Методы исследований. В диссертационной работе использовались численные методы прогноза опасных факторов пожара , а также аналитические и экспериментальные методы оценки эффективности применения самоспасателей.

Предмет исследований: динамика изменения опасных факторов пожара для человека в индивидуальных средствах защиты органов дыхания, вероятностные и временные показатели оценки эффективности применения самоспасателей.

Научная новизна. Разработана концепция применения самоспасателей, в которой сформулированы цели применения данных средств, совокупность факторов, обуславливающих целесообразность их применения, а также принципы применения самоспасателей в зданиях различного назначения, реализация которых позволяет определить конкретные места размещения данных средств.

Разработана номенклатура вероятностно - временных показателей, характеризующих эффективность использования индивидуальных средств защиты. Данные показатели отражают конструктивные особенности самоспасателей, степень подготовленности и индивидуальные возможности человека по пользованию ими, а также особенности развития термогазодинамических параметров пожара и степень защиты человека в самоспасателе от опасных факторов пожара.

Разработан метод определения уровня обеспечения пожарной безопасности людей с учетом использования самоспасателей. Данный метод позволяет оценить уровень обеспечения пожарной безопасности людей при их самостоятельной или несамостоятельной эвакуации (осуществляемой обслуживающим персоналом), а также до начала спасения с помощью пожарных подразделений.

Разработана методика обоснования эффективности применения и выбора типа самоспасателей для обеспечения пожарной безопасности зданий.

Практическая значимость работы заключается в том, что разработанная методика определения уровня обеспечения пожарной безопасности людей с учетом использования самоспасателей позволяет принимать обоснованные решения о целесообразности оснащении объектов самоспасателями, выборе типа указанных средств и способов их размещения, разработать дополнительные и компенсирующие мероприятия по обеспечению пожарной безопасности людей при возникновении пожаров в зданиях, а также обеспечить безопасность маломобильных и немобильных групп населения.

Реализация на практике. Результаты исследований, полученные при выполнении диссертационной работы, использованы при разработке Рекомендаций по оснащению объектов индивидуальными средствами защиты органов дыхания и зрения (самоспасателями).

Апробация работы. Основные положения работы доложены на:

- V Научно-практической конференции молодых ученых, аспирантов и докторантов "Строительство-формирование среды жизнедеятельности", М.,2002 г.;

- Первой и второй научно - практических конференциях "Пожарная безопасность зданий и сооружений", М., 2003г., 2004г.;

- Семинарах кафедры "Пожарная безопасность" Московского Государственного Строительного Университета в 2002-2004гг.

Публикации. По результатам работы опубликовано 5 статей и сделано 5 докладов на научно-практических и научных конференциях.

На защиту выносятся:

- концепция применения самоспасателей, в которой сформулированы цели применения данных средств, совокупность факторов, обуславливающих целесообразность их применения, а также принципы применения индивидуальных средств защиты и спасения в зданиях различного назначения; номенклатура вероятностно - временных показателей, характеризующих эффективность использования самоспасателей;

- методы определения уровня обеспечения пожарной безопасности людей с учетом использования самоспасателей при их самостоятельной или несамостоятельной эвакуации (осуществляемой обслуживающим персоналом), а также до начала спасения с помощью пожарных подразделений;

- методика обоснования эффективности применения и выбора типа самоспасателей для обеспечения пожарной безопасности зданий.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов и списка использованной литературы и приложения. Работа содержит 124 страниц текста, иллюстрированного 65 рисунками, имеет 5 таблиц и 76 наименований цитируемой литературы.

Заключение диссертации по теме «Пожарная и промышленная безопасность (по отраслям)», Процкий, Владислав Юрьевич

ВЫВОДЫ

1. На основе анализа причин гибели людей на пожарах обоснована актуальность применения средств защиты органов дыхания и зрения от действия продуктов горения при пожарах.

2. Разработана концепция применения индивидуальных средств защиты органов дыхания, отражающая цели применения, совокупность факторов, обуславливающих целесообразность применения данных средств и принципы их применения в зданиях различного назначения

3. Разработана номенклатура вероятностно- временных показателей, характеризующих эффективность использования индивидуальных средств защиты органов дыхания при пожаре. Определены и проанализированы факторы, которые влияют на данные показатели.

На основе обследования объектов определены диапазоны изменения вероятностно- временных показателей, характеризующих эффективность использования индивидуальных средств защиты.

4. Разработан комплекс методов, позволяющих оценить уровень обеспечения пожарной безопасности людей с учетом использования индивидуальных средств защиты органов дыхания при самостоятельной и несамостоятельной эвакуации, а также на стадии до начала их спасения пожарными подразделениями.

5. Сформулированы критерии оценки эффективности применения самоспасателей на основе сравнения вероятностных и временных показателей. Получены расчетные соотношения, позволяющие оценить эффективность применения самоспасателей на основе временных параметров развития пожара и эвакуации людей.

6. Сформулированы общие методологические положения определения предельно- допустимых значений опасных факторов пожара при использовании различных типов индивидуальных средств защиты органов дыхания. Определены предельно- допустимых значений опасных факторов пожара для самоспасателей, разработанных на основе положения действующих норм пожарной безопасности.

7. На основе существующих методик прогнозирования развития опасных факторов пожара в системе «горящее помещение- коридор» и в системе «горящее помещение- коридор- лестничная клетка» проведен комплекс расчетов, в рамках которых проанализированы основные факторы, определяющие временную эффективность использования изолирующих и фильтрующих самоспасателей.

Определены количественные характеристики горизонтальных и вертикальных путей эвакуации, а также совокупность технических решений, при которых применение фильтрующих и изолирущих самоспасателей обеспечивает повышение минимальной критической продолжительности пожара и необходимого времени эвакуации.

8. Разработана методика обоснования эффективности применения и выбора типа самоспасателей для обеспечения пожарной безопасности зданий. При этом обоснование включает в себя определение типа самоспасателей, а также комплекса дополнительных технических решений, позволяющих:

- обеспечить уровень пожарной безопасной людей в соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.004; обеспечить повышение вероятности эвакуации людей, находящихся в здании; обеспечить пожарную безопасность персонала, который проводит эвакуацию в здании.

- повышения уровня пожарной безопасности людей до начала спасательных работ.

Кроме того, обоснование включает в себя определение типа самоспасателей, которые размещаются в обьетовых пунктах пожаротушения.

9. На основе результатов внедрения самоспасателей на различных объектах представлены примеры, подтверждающие эффективность применения самоспасателей.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Процкий, Владислав Юрьевич, 2005 год

1.ГОСТ 12.1.004-91 ССБТ. Пожарная безопасность. Общие требования.

2. ГОСТ 12.1.033-81 ССБТ. Пожарная безопасность. Термины и определения.

3. СТ СЭВ 383-87 Пожарная безопасность в строительстве. Термины и определения.

4. СНиП 10-01-94 Система нормативных документов в строительстве. Основные положения.

5. СНиП 21-01-97* Пожарная безопасность зданий и сооружений.

6. СНиП 2.01.02-85* Противопожарные нормы.

7. СНиП 2.07.01-89 Градостроительство. Планировка и застройка городских и сельских поселений.

8. Боевой устав пожарной охраны. Приложение № 2 к приказу МВД России от 5 июля 1995г. № 257.

9. ППБ 01-93* Правила пожарной безопасности в Российской федерации.

10. МГСН 4.04-94. Многофункциональные здания и комплексы. П.СНиП 35-01-2001 Доступность зданий и сооружений длямаломобильных групп населения.

11. Feuer in Seniorenpflegeheim. 112 — Maq. Feuerwehr. 2000. 25, № 9, с.599.

12. Care facility fire Arlington, Washington // Fire Eng. J., 1999, т. 59, № 200, с. 16-17.

13. Franz W. Großbrand in Berliner Alten- und Pflegeheim // Brandschutz, 1997, т. 51, №4, c.279-283.

14. Bei Wohnungsbrand in Wolfsegg. Atemluftflaschen verbraucht // Brennpunkt, 1999, т. 51, №3,c. 31.

15. Mensenkamp O., Welle D., Benning H., Sprenger H. Großbrand in einem Obdachlosenwohnheim Tote//Feuerwehrmann, 1996, №6, c. 173-174.

16. Unzureichender Brandschutz // Florian Hessen, 1996, № 12, c. 25.

17. Isner M. S. Inadequate staff training and open fire doors led to the deaths of six residents in a US residential care home // Fire Prev.,1996, № 295, c. 31-34. Место хранения ГПНТБ России.

18. Solbach W. Brand im Altenheim // Brandschutz. 1995, т. 49, № 2, с. 117-118.

19. Mabon G. Protectinq people in care-type premises // Fire, 1995, т. 88, № 1080, с. 35-36.

20. Шурин Е.Т., Самошин Д.А. Материалы X Научно-технической конференции «Системы безопасности» Международного форума информатизации, Москва, 24 окт., 2001. М.: Изд-во Акад. ГПС МВД России. 2001, с. 114-117.

21. Blitz schnelle Löschaktion verhindert feursbrunst. Kirchenqast Peter. Blaulicht. 2000. 49, № 11, c. 8-9.

22. Feuer im Krankenhaus und alles ist schief gelaufen. Vols Sieqfried. Schwester-Pfleqer. 2001. 40, № 9, c.770-775.

23. Feuer im Kreiskrankenhaus. Stühlinq Ralph. Feuer im Kreiskrankenhaus. Stühlinq Ralph. Florian Hessen. 2000, № 10, c. 8-9.

24. Volz S. Brand in Regensburger Krankenhaus // Brandschutz, 1998, 52, №4, c. 350-353.

25. Fileman P. A textbook response to fire // Fire Prev, 1998. № 314, с. 3435. Место хранения ГПНТБ России.

26. Sehr F.-J., Göbel Е. Brand im Limburger SL Vincenz-Krankenhaus // Florian Hessen, 1996. - № 10, c. 23-25.28. "Brennt Station 600 in Haus Hellersen." // Feuerwehrmann, 1995. № 9, c. 281-284.

27. Dosne R. Refection de toiture // Face risque, 1995, № 312, с. 54-58.

28. Körtqen J. Kleinbrand mit 327 einqesetzten Rettunqskräfiten in Zülpich // Feuerwehrmann, 1995, № 8, c. 255-256.

29. Bröcker B. Feuer im Krankenhaus // Brandschutz, 1998, 52, № 4, c. 347-349.

30. Newt. Fire Int. 2001, № 189, с. 6-8.

31. Glonner J., Sfiglmeier С. Hotelbrand im Ferienort // Brandwacht, 1998, 53, №3-4, c. 50-53, Нем.

32. Otto V., Maiwald T. Hotelbrand mit Todesfolge // Brandschutz, 1998, 52, № 4, c. 385-389.

33. Fleming C.P. Lilac Falls motel explosion and fire // Fire Eng, 1997, № 7, с. 46-48, 50, 52, 54.

34. Gibson J. N. Sprinkler systems shower "Life" // Sprinkl. Age, 1998, 17, № 6, c. 30.

35. Neumann В., Hofmann W. Feuer war Nebensache // Brandschutz, 1996, 50, № 6, с. 453-454, 459

36. Gunn D. Fatal hotel fire in New Zealand // Fire Int, 1996, № 153, с. 22,4.

37. Louderback J. Hotel safety // Fire Int, 1996, № 153, с. 24-25.

38. Glass J. China's hotel fires are there any solutions in sight? // Fire Int, 1996, № 152, c. 25.

39. Иркутская трагедия // Пожарное дело, 1995, № 6, с. 2-7.

40. Щегрикович В. Н. Не подливайте глупости в огонь // Гражданская защита. 2000, № 4, с. 14-16.

41. Menschen über Leitern gerettet // Florian Hessen, 1996, № 10, c. 3.

42. Gefährlicher Zimmerbrand in Graz. Blaulicht. 2001. 50, № 2, c. 18-19.

43. Neumann J.-H. Flash-over während Menschenrettung // Brandschutz. 1999,53, №6.c. 513-519.

44. Dobbeling E. P. Brand im Kindtrzimmer // Brandschutz, 1999, 53, № 10, c. 883-887.

45. Dieter J. "Sprungretter" der letzte verzweifelte Rettungsweg // Brennpunkt, 1997, 49, № 2, c. 46-49.

46. Wohnhausbrand in Lorch drei Todesopfer // Florian Hessen, 1996, № 3, c. 27-28.

47. Cimolino U. Eine Tote und zwei Schwerverletzte durch Panikreaktion // Brandschutz, 1996, 50, № 4, c. 311.

48. Chulb M., Caldwell J. E. Tragedy in a residential high-rise, Memphis, Tennessee // Fire Eng, 1995, 148, № 3, с. 49-50, 52-58, 60, 62, 64, 66.

49. Rudolph S. Wohnungsbrand mit Folden 24 Verletzte // Brandschutz, 1995, 49, № 10, c. 721-724.

50. Пожар в жилом доме . Московский комсомолец. Январь 2003 г.

51. Weinhold В., Neumann J. Н. Gasexplosion in Hochhaun // Brandschutz, 1997,51, №8, с. 661 -663.

52. Schmid К., Bauer G. Hochhausbrand. Todesfalle Aufzuq // Osterr. Feuerwehr, 1996. № 2, c. 8-11.

53. Lion D. R. Safety tips for hiqhrise residets // Fire Fiqht. Can, 1995, 39, № 5, с. 24-25.

54. Sakurai Takakiyo, Someya Shiqemi, Lida Minoru, Haseqawa Kiyomi, Shiqeki Hisako Research on behavior and psycholoqy of citizens who met with residential fires // Shobo kaqaku kenkyujoho . Rept Fire Sei. Lab. , 1994, № 31, c. 147-151.

55. Ballard C. Düsseldorf fire highlights areas of concern // Fire, 1996, 89, № 1093, c. 12- 14.

56. Großbrandstdle Düsseldorfer Flughafen. Resümee des Einsatzleiters // Brandschutz, 1997, 51, № 7, c. 572-574.

57. Klein R.A. The Düsseldorf Airport fire // Fire Eng. J, 1996, 56, № 182, c, 19-23.

58. Alptraum wurde wahr: Feuer im Hochhaus // Blaulicht, 1998, 50, № 1, c.29.

59. Großbrand in Moskau // Blaulicht. 1998, 50,№ 3, C. 26.

60. Florian Hessen. Frankfurt am Main 16 gerettet // 1999, № 3, c. 28.

61. На Тверском бульваре, в доме № 13 // Пожарное дело, 1995, № 7, с.20.23.

62. Hahnenkamp S. Banken brennen nicht oder doch? // Wehr, 1995, 63, № 5-6, c. 10-11.

63. Смирнов H. Трагедия в Самаре // Пожарное дело, 1999, № 4, с. 2023.

64. Fatal fire at Russian police HQ // Fire Prev, 1999, № 319, c. 6.

65. Oswald C. Flammenmeer // Blaulicht, 1997, 46, № 4, с. 22-25.

66. НПБ 169-01. Техника пожарная. Самоспасатели изолирующие для защиты органов дыхания и зрения людей при эвакуации из помещений во время пожара. Общие технические требования. Методы испытаний.

67. НПБ 190-2000 Нормы пожарной безопасности. Техника пожарная. Баллоны для дыхательных аппаратов со сжатым воздухом для пожарных. Общие технические требования. Методы испытаний.

68. Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением, утвержденные постановлением Госгортехнадзора России от 18.04.95 г., № 20 (ПБ 10-115-96).

69. НПБ 302-2001. Техника пожарная. Самоспасатели фильтрующие для защиты органов дыхания и зрения людей при эвакуации из помещений во время пожара. Общие технические требования. Методы испытаний.

70. Бородинский с.М., Глушко A.A., Орехов Б.В. Калориметрия в изолирующих средствах защиты человека. М., 1976.

71. УЭББП. Тепловые свойства среды и температурный стресс. В кн. «Основы космической биологии и медицины».М., Наука, 1975, с. 105-138.

72. Бюттнер К. Тепловые нагрузки в современном самолете. В кн. « Человек в условиях высотного и космического полета», М., Иностранная литература, 1960, с. 31-44.

73. П.Н. Романенко, Ю.А. Кошмаров, М.П. Башкирцев. Термодинамика и теплопередача в пожарном деле.М., 1977.

74. Определение предельно- допустимых для человека тепловых нагрузок в условиях, аналогичных пожару. Киевский НИИ гигиены труда и профзаболеваний. Киев, 1982.