Ограничавање пожара по одељцима
Планирање изградње и локације
Инжењерски радови на заштити од пожара треба да почну у раној фази пројектовања јер захтеви противпожарне безбедности значајно утичу на изглед и дизајн зграде. На овај начин, пројектант може много боље и економичније да угради противпожарне карактеристике у зграду. Општи приступ укључује разматрање и унутрашњих функција зграде и распореда, као и спољашње планирање локације. Захтеви за прескриптивни код се све више замењују функционално заснованим захтевима, што значи да постоји повећана потражња за стручњацима у овој области. Од почетка пројекта изградње, пројектант зграде стога треба да контактира ватрогасне стручњаке како би разјаснили следеће радње:
- да опише проблем пожара специфичан за зграду
- да опишу различите алтернативе за добијање захтеваног нивоа заштите од пожара
- анализирати избор система у погледу техничких решења и економичности
- да би се створиле претпоставке за изборе техничких оптимизованих система.
Архитекта мора да искористи дату локацију у пројектовању зграде и прилагоди функционална и инжењерска разматрања конкретним условима локације који су присутни. На сличан начин, архитекта треба да размотри карактеристике локације при доношењу одлука о заштити од пожара. Одређени скуп карактеристика локације може значајно утицати на врсту активне и пасивне заштите коју предлаже противпожарни консултант. Карактеристике дизајна треба да узму у обзир локалне ресурсе за гашење пожара који су доступни и време да се стигне до зграде. Од ватрогасне службе се не може и не треба очекивати да обезбеди потпуну заштиту станара и имовине; мора бити потпомогнута активном и пасивном одбраном зграде од пожара, како би се обезбедила разумна сигурност од ефеката пожара. Укратко, операције се могу широко груписати као спасавање, контрола пожара и очување имовине. Први приоритет сваке операције гашења пожара је да се осигура да сви станари изађу из зграде пре него што се појаве критични услови.
Пројектовање конструкције на основу класификације или прорачуна
Добро успостављено средство за кодификацију захтева за заштиту од пожара и противпожарну безбедност за зграде је њихово класификовање по врстама конструкције, на основу материјала који се користе за конструкцијске елементе и степена отпорности на ватру који обезбеђује сваки елемент. Класификација се може заснивати на испитивањима пећи у складу са ИСО 834 (изложеност пожару карактерише стандардна крива температура-време), комбинацији испитивања и прорачуна или прорачуном. Ове процедуре ће идентификовати стандардну отпорност на ватру (способност да испуни тражене функције током 30, 60, 90 минута, итд.) конструкцијског носивог и/или одвајајућег елемента. Класификација (посебно када се заснива на тестовима) је поједностављена и конзервативна метода и све више се замењује функционално заснованим методама прорачуна узимајући у обзир ефекат потпуно развијених природних пожара. Међутим, ватрогасни тестови ће увек бити потребни, али они могу бити дизајнирани на оптималнији начин и комбиновани са компјутерским симулацијама. У том поступку се број тестова може знатно смањити. Обично су у поступцима испитивања пожара носиви конструктивни елементи оптерећени до 100% пројектованог оптерећења, али је у стварном животу фактор искоришћења оптерећења најчешће мањи од тога. Критеријуми прихватања су специфични за конструкцију или испитани елемент. Стандардна отпорност на ватру је измерено време које члан може да издржи пожар без отказа.
Оптимални дизајн противпожарне технике, избалансиран у односу на очекивану озбиљност пожара, је циљ структуралних и захтева заштите од пожара у савременим кодексима заснованим на перформансама. Ово је отворило пут за противпожарно пројектовање прорачуном са предвиђањем температуре и структурног ефекта услед комплетног процеса пожара (разматра се грејање и накнадно хлађење) у одељку. Прорачун заснован на природним пожарима значи да се конструктивни елементи (важни за стабилност објекта) и цела конструкција не смеју урушити током целог процеса пожара, укључујући и хлађење.
Свеобухватна истраживања вршена су током протеклих 30 година. Развијени су различити модели рачунара. Ови модели користе основна истраживања механичких и термичких својстава материјала на повишеним температурама. Неки компјутерски модели су валидирани на основу огромног броја експерименталних података и добија се добро предвиђање понашања конструкција у пожару.
Компартмент
Ватрогасни одељак је простор унутар зграде који се протеже на један или више спратова који је ограђен преградним елементима тако да се спречи ширење пожара ван одељка током релевантног излагања пожару. Компартмент је важан у спречавању ширења пожара на превелике просторе или на целу зграду. Људи и имовина ван пожарног одељка могу бити заштићени чињеницом да се ватра угаси или изгори сама или одлагањем утицаја одвајајућих чланова на ширење ватре и дима док се станари не спасу на безбедно место.
Отпорност на ватру коју захтева одељак зависи од његове намене и од очекиване ватре. Или ће одвојни елементи који затварају одељак издржати максималну очекивану ватру или ће задржати ватру док се људи не евакуишу. Носиви елементи у одељку морају увек да издрже комплетан процес пожара или да буду класификовани на одређени отпор мерен временским периодима, који је једнак или дужи од захтева за одвојне елементе.
Интегритет конструкције током пожара
Захтев за одржавање интегритета конструкције током пожара је избегавање структуралног колапса и способност одвајајућих елемената да спрече паљење и ширење пламена у суседне просторе. Постоје различити приступи да се обезбеди дизајн отпорности на ватру. То су класификације засноване на стандардном тесту отпорности на ватру као у ИСО 834, комбинацији испитивања и прорачуна или искључиво прорачуну и компјутерском предвиђању заснованом на перформансама заснованом на стварној изложености пожару.
Унутрашња завршна обрада
Унутрашња обрада је материјал који формира изложену унутрашњу површину зидова, плафона и пода. Постоји много врста материјала за унутрашњу завршну обраду као што су гипс, гипс, дрво и пластика. Они служе неколико функција. Неке функције унутрашњег материјала су акустичке и изолационе, као и заштитне од хабања и хабања.
Унутрашња обрада повезана је са ватром на четири различита начина. Може утицати на стопу нагомилавања пожара до услова преласка, допринети ширењу пожара ширењем пламена, повећати ослобађање топлоте додавањем горива и производити дим и токсичне гасове. Материјали који показују високу стопу ширења пламена, доприносе гориву или производе опасне количине дима и токсичних гасова били би непожељни.
Покрет дима
Код пожара у зградама, дим се често креће на локације удаљене од пожарног простора. Степеништа и шахтови лифтова могу постати запушени, чиме се блокира евакуација и спречава гашење пожара. Данас је дим препознат као главни убица у ситуацијама пожара (види слику 1).
Слика 1. Производња дима од пожара.
Покретачке снаге кретања дима укључују природни ефекат димњака, узгона гасова сагоревања, ефекат ветра, вентилациони системи напајани вентилатором и ефекат клипа лифта.
Када је напољу хладно, долази до кретања ваздуха нагоре унутар шахтова зграде. Ваздух у згради има силу узгона јер је топлији и самим тим мање густ од спољашњег ваздуха. Сила узгона доводи до подизања ваздуха унутар шахтова зграде. Овај феномен је познат као ефекат стека. Разлика притиска од осовине према споља, која изазива кретање дима, илустрована је у наставку:
где
= разлика притиска од осовине ка споља
g = убрзање силе теже
= апсолутни атмосферски притисак
R = гасна константа ваздуха
= апсолутна температура спољашњег ваздуха
= апсолутна температура ваздуха унутар окна
z = надморска висина
Високотемпературни дим из ватре има силу узгона због своје смањене густине. Једначина за пловност гасова сагоревања је слична једначини за ефекат стека.
Поред узгона, енергија коју ослобађа ватра може проузроковати кретање дима услед ширења. Ваздух ће струјати у пожарни одељак, а врући дим ће се дистрибуирати у одељку. Занемарујући додату масу горива, однос запреминских протока се једноставно може изразити као однос апсолутне температуре.
Ветар има изражен утицај на кретање дима. Не треба занемарити ефекат клипа лифта. Када се кабина лифта креће у окну, стварају се пролазни притисци.
Системи грејања, вентилације и климатизације (ХВАЦ) преносе дим током пожара у зградама. Када дође до пожара у ненасељеном делу зграде, ХВАЦ систем може пренети дим у други заузети простор. ХВАЦ систем треба да буде пројектован тако да се или вентилатори угасе или систем пређе у посебан режим рада за контролу дима.
Кретањем дима се може управљати коришћењем једног или више од следећих механизама: преграда, разблаживање, проток ваздуха, притисак или узгона.
Евакуација станара
Дизајн излаза
Пројектовање излаза треба да се заснива на процени укупног система заштите од пожара зграде (види слику 2).
Слика 2. Принципи излазне безбедности.
Људи који се евакуишу из зграде у пламену су под утицајем бројних утисака током свог бекства. Станари морају донети неколико одлука током бекства како би направили прави избор у свакој ситуацији. Ове реакције могу се веома разликовати, у зависности од физичких и менталних способности и услова станара зграде.
Зграда ће такође утицати на одлуке станара својим путевима за бекство, знаковима за навођење и другим инсталираним сигурносним системима. Ширење ватре и дима имаће најјачи утицај на начин на који станари доносе своје одлуке. Дим ће ограничити видљивост у згради и створити неодрживо окружење за особе које евакуишу. Зрачење од ватре и пламена ствара велике просторе који се не могу користити за евакуацију, што повећава ризик.
Приликом пројектовања средстава за излаз прво је потребно упознати се са реакцијом људи у ванредним ситуацијама од пожара. Морају се разумети обрасци кретања људи.
Три фазе времена евакуације су време обавештења, време реакције и време за евакуацију. Време обавештења се односи на то да ли у згради постоји систем за дојаву пожара или да ли је корисник у стању да разуме ситуацију или како је зграда подељена на одељке. Време реакције зависи од способности станара да доноси одлуке, својстава ватре (као што су количина топлоте и дима) и како је планиран излазни систем зграде. Коначно, време за евакуацију зависи од тога где се у згради стварају гужве и како се људи крећу у различитим ситуацијама.
У специфичним зградама са мобилним станарима, на пример, студије су показале одређене репродуктивне карактеристике протока од особа које излазе из зграда. Ове предвидљиве карактеристике протока су подстакле компјутерске симулације и моделирање како би се помогло процесу пројектовања излаза.
Путне удаљености евакуације су везане за опасност од пожара садржаја. Што је опасност већа, краћа је удаљеност до излаза.
Безбедан излазак из зграде захтева сигуран пут бекства из окружења пожара. Дакле, мора постојати одређени број правилно пројектованих излазних средстава одговарајућег капацитета. Требало би да постоји најмање једно алтернативно средство за излазак с обзиром да ватра, дим и карактеристике станара и тако даље могу спречити употребу једног излаза. Средства за излазак морају бити заштићена од ватре, топлоте и дима током времена изласка. Дакле, неопходно је имати грађевинске прописе који разматрају пасивну заштиту, према евакуацији и наравно противпожарне заштите. Зграда мора да управља критичним ситуацијама, које су дате у кодексима који се односе на евакуацију. На пример, у шведским грађевинским прописима, слој дима не сме да сеже испод
1.6 + 0.1Х (Х је укупна висина купеа), максимално зрачење 10 кВ/м2 кратког трајања, а температура ваздуха за удисање не сме бити већа од 80 °Ц.
Ефикасна евакуација се може десити ако се пожар открије рано и ако се станари благовремено упозоре помоћу система за детекцију и аларм. Правилна ознака излаза сигурно олакшава евакуацију. Такође постоји потреба за организацијом и вежбањем процедура евакуације.
Људско понашање током пожара
Реаговање током пожара је повезано са преузетом улогом, претходним искуством, образовањем и личношћу; уочену опасност од пожара; физичке карактеристике и средства за излаз на располагању унутар структуре; и радње других који деле искуство. Детаљни интервјуи и студије током 30 година су утврдиле да су случајеви неприлагодљивог или паничног понашања ретки догађаји који се јављају под одређеним условима. Већина понашања у пожарима је одређена анализом информација, што резултира кооперативним и алтруистичким акцијама.
Утврђено је да људско понашање пролази кроз неколико идентификованих фаза, са могућношћу различитих путева од једне до друге фазе. Укратко, сматра се да пожар има три опште фазе:
- Појединац прима почетне знакове и истражује или погрешно тумачи ове почетне знакове.
- Када пожар буде очигледан, појединац ће покушати да добије додатне информације, контактира друге или оде.
- Појединац ће се након тога носити са ватром, комуницирати са другима или побећи.
Важан фактор је активност пре пожара. Ако се особа бави добро познатом активношћу, на пример, једе оброк у ресторану, импликације за касније понашање су значајне.
Пријем сигнала може бити функција активности пре паљења. Постоји тенденција родних разлика, при чему је вероватније да ће жене примати звукове и мирисе, иако је ефекат само незнатан. Постоје разлике у улогама у почетним одговорима на знак. У кућним пожарима, ако женка прими знак и истражи, мужјак, када му се каже, вероватно ће „прогледати“ и одложити даље акције. У већим установама, знак може бити упозорење за аларм. Информације могу доћи од других и за њих је утврђено да нису адекватне за ефикасно понашање.
Појединци су можда схватили, а можда и не, да постоји пожар. Разумевање њиховог понашања мора узети у обзир да ли су исправно дефинисали своју ситуацију.
Када је ватра дефинисана, наступа фаза „припреме“. Одређена врста становања ће вероватно имати велики утицај на то како се ова фаза развија. Фаза „припреме“ укључује хронолошки „упућивати“, „истражити“ и „повући се“.
Фаза „чин“, која је последња фаза, зависи од улоге, заузетости и ранијег понашања и искуства. Можда је могуће да дође до ране евакуације или ефикасног гашења пожара.
Изградња транспортних система
Транспортни системи зграде морају се узети у обзир током фазе пројектовања и треба их интегрисати са системом заштите од пожара целе зграде. Опасности повезане са овим системима морају бити укључене у свако планирање пре пожара и испитивање заштите од пожара.
Системи транспорта у зградама, као што су лифтови и покретне степенице, чине вишеспратнице изводљивим. Шахтови лифтова могу допринети ширењу дима и ватре. С друге стране, лифт је неопходан алат за гашење пожара у високим зградама.
Транспортни системи могу допринети опасним и компликованим проблемима заштите од пожара, јер затворено шахт лифта делује као димњак или димњак због ефекта врелог дима и гасова из ватре. Ово генерално доводи до кретања дима и продуката сагоревања од нижих ка горњим нивоима зграде.
Високе зграде представљају нове и различите проблеме снагама за гашење пожара, укључујући употребу лифтова у ванредним ситуацијама. Лифтови нису безбедни у случају пожара из неколико разлога:
- Људи могу притиснути дугме у ходнику и морати да чекају лифт који можда никада неће реаговати, губећи драгоцено време за бекство.
- Лифтови не дају приоритет позивима из аутомобила и ходника, а један од позива може бити на пожаришту.
- Лифтови не могу да покрену док се врата лифта и шахта не затворе, а паника би могла да доведе до пренатрпаности лифта и блокаде врата, што би спречило затварање.
- Струја може да нестане током пожара у било ком тренутку, што доводи до заробљавања. (Види слику 3)
Слика 3. Пример пиктографске поруке упозорења за коришћење лифта.
Ватрогасне вежбе и обука станара
Правилна ознака излаза олакшава евакуацију, али не обезбеђује животну сигурност током пожара. Излазне вежбе су неопходне да би се направио уредан бекство. Они су посебно потребни у школама, установама за старање и старање и индустријама са високим ризиком. Вежбе за запослене су потребне, на пример, у хотелима и великим пословним просторима. Излазне вежбе треба спровести како би се избегла забуна и обезбедила евакуација свих станара.
Сви запослени би требало да буду задужени да провере доступност, да преброје станаре када су ван подручја пожара, да траже заостале и да контролишу поновни улазак. Такође треба да препознају сигнал за евакуацију и да знају излазну руту коју треба да прате. Требало би успоставити примарне и алтернативне руте, а све запослене треба обучити да користе било који пут. Након сваке излазне вежбе, требало би да се одржи састанак одговорних руководилаца како би се проценио успех вежбе и решио било који проблем који је могао да се деси.