Использование противопожарных дверей при расчетах пожарного риска

Письмо МЧС России «О рассмотрении обращения» от 15.02.2021 г. № ИВ-19-178

Департамент надзорной деятельности и профилактической работы, рассмотрев Ваше обращение от 15.02.2021 № 1 (входящий номер от 02.02.2021 № В-2752), сообщает следующее.

В соответствии с пунктом 21 Методики определения расчетных величин пожарного риска в зданиях, сооружениях и строениях различных классов функциональной пожарной опасности, утвержденной приказом МЧС России № 382 от 30.06.2009 (далее - Методика) в случае, если расчетная величина индивидуального пожарного риска превышает нормативное значение, в здании следует предусмотреть дополнительные противопожарные мероприятия, направленные на снижение величины пожарного риска.

К числу противопожарных мероприятий, направленных на снижение величины пожарного риска, относится, в том числе, применение дополнительных объемно-планировочных решений и средств, обеспечивающих ограничение распространения пожара.

Учитывая изложенное, ДНПР считает, что устройство противопожарных дверей, не предусмотренных требованиями нормативных документов по пожарной безопасности либо проектной документацией на объект защиты, может являться дополнительным мероприятием, направленным на ограничение распространения пожара и может при определенных условиях учитываться как мероприятие, направленное на снижение величины пожарного риска.

Письмо МЧС России от 10.04.2019 г. № 19-16-857

Департаментом надзорной деятельности и профилактической работы совместно Федеральным государственным бюджетным учреждением «Всероссийской ордена «Знак Почета» научно-исследовательский институт противопожарной обороны» рассмотрено Ваше обращение от 26.03.2019 № 34050856.

По результатам рассмотрения направляю мнение специалистов Института по заданному вопросу.

Приложение: на 1 л. в 1 экз.

Мнение специалистов ФГБУ ВНИИПО МЧС России по письму в МЧС России от 26.03.2019 №34057673 (вх. № ГИ-3346 от 26.03.2019).

При проведении расчета пожарного риска в соответствии с одной из действующих методик, а именно «Методикой определения расчетных величин пожарного риска в зданиях, сооружениях и строениях различных классов функциональной пожарной опасности» или «Методикой определения расчетных величин пожарного риска на производственных объектах» в качестве справочных источников информации может быть использована официально опубликованная нормативная и методическая литература.

© А. Б. Сивенков, С. Ю. Журавлев, Ю. Ю. Журавлев, М. В. Медяник

1. Академия ГПС МЧС России (Россия, 129366, г. Москва, ул. Бориса Галушкина, 4)

2. ООО “НИЭЦ ПБ” (Россия, 129343, г. Москва. ул. Докукина, 8, стр. 2, офис 314)

Введение. В настоящий момент положения нормативных документов, регламентирующих расчеты величины пожарного риска, нуждаются в актуализации и уточнении в узконаправленных проблемных вопросах.

Методика. Существующая нормативная база представлена по большей части ведомственным приказом МЧС России. По мере развития технологий пожаротушения и противопожарного нормирования, а также расчетных методов, способных смоделировать ту или иную аварийную ситуацию, расширились возможности обоснования различных сценариев развития пожара. Опыты расчетов по объектам разного функционального назначения, выполненных ведущими научными организациями нашей страны, а также специалистами, занимающимися расчетами пожарных рисков, показали актуальность и необходимость внесения изменений и уточнений в нормативную базу, регламентирующую данные виды работ. В то же время следует особо отметить тот факт, что вышеуказанные ведомственные нормы и рекомендации, несмотря на их практическую значимость, не рассматривают вопрос об использовании противопожарных дверей в практических целях и не могут служить тем задачам, которые ставит перед собой современность.

Результаты и обсуждение. Вследствие имеющихся проблем в проектировании и прохождении государственной экспертизы сдаче объектов в эксплуатацию органам стройнадзора и надзору за объектами, уже эксплуатируемыми органами государственного пожарного надзора МЧС России, практически повсеместно предшествует процедура разработки расчетов величины пожарного риска для подтверждения соответствия объектов защиты требованиям пожарной безопасности. Особенность проведения таких расчетов заключается прежде всего в необходимости представления таковых на конкретный объект капитального строительства.

При этом в ряде случаев даже наличие всех систем противопожарной защиты здания не обеспечивает безопасность людей по разным причинам, главной из которых является быстрая блокировка опасными факторами пожара путей эвакуации и, как следствие, гибель людей.

Выводы. Вопрос учета использования противопожарных дверей при расчетах пожарного риска, не раз применяемых на различных объектах защиты и подтвердивших свою эффективность на существующих объектах, представляется целесообразным отразить в соответствующих нормативных документах, что в значительной степени будет способствовать улучшению фактической безопасности людей.

Ключевые слова: пожар; пожарная безопасность; практическое применение методики; системы противопожарной защиты; обоснование исходных данных; расчет риска.

Для цитирования: Сивенков А. Б., Журавлев С. Ю., Журавлев Ю. Ю., Медяник М. В. Об эффективности применения противопожарных дверей в снижении предельно допустимых значений опасных факторов пожара и величины пожарного риска в зданиях и сооружениях различного функционального назначения // Пожаровзрывобезопасность / Fire and Explosion Safety. — 2019. — T. 28, № 4. — С. 6-14. DOI: 10.18322/PVB.2019.28.04.6-14.

Медяник Михаил Валерьевич, e-mail: mihalmed@yandex.ru

Введение

Обеспечение пожарной безопасности для зданий и сооружений жилого, общественного и промышленного назначения согласно положениям ФЗ № 69 [1] является важнейшей государственной задачей. Наиболее эффективный инструмент оценки уровня обеспечения пожарной безопасности — независимая оценка пожарного риска, включающая в себя: оценку соответствия объекта защиты требованиям пожарной безопасности, проверку соблюдения организациями и гражданами противопожарного режима. Данные процедуры должны проводиться не за­интересованным в результатах оценки или проверки экспертом в области оценки пожарного риска.

Для установления соответствия объекта защиты требованиям пожарной безопасности Техническим регламентом о требованиях пожарной безопасности (Федеральный закон № 123-ФЗ) (далее — ФЗ № 123) [2] и нормативно-правовыми актами Российской Федерации регламентируется процедура проведения оценки пожарного риска.

Оценка пожарного риска осуществляется путем определения расчетных величин пожарного риска на объекте защиты и сопоставления их с соответствующими нормативными значениями, установлен­ными в соответствии с ФЗ № 123 [2]. Расчетные величины пожарного риска являются количественной мерой возможности реализации пожарной опасно­сти объекта защиты и ее последствий для людей и материальных ценностей.

Расчет пожарных рисков для общественных зданий проводится по методике, утвержденной прика­зом МЧС России № 382 [3] (далее—Методика), с учетом изменений, внесенных в нее в 2011 и 2015 гг. [4].

В соответствии с положениями, изложенными в разд. IV п. 21 Методики [3], в случае если расчетная величина индивидуального пожарного риска превышает нормативное значение, в здании следует предусмотреть дополнительные противопожарные мероприятия, направленные на снижение величины пожарного риска. К числу таких мероприятий отно­сятся [3]:

Одним из наиболее распространенных мероприятий, способных ограничивать развитие опасных факторов пожара (ОФП), а также снижать величину пожарного риска, является применение противо­пожарных дверей. Однако вопрос эффективности противопожарных дверей в плане снижения веро­ятности воздействия ОФП на людей и уменьшения величины пожарного риска не имеет нормативной и методической проработки.

Вследствие этого на практике при оценке величины пожарного риска на объекте защиты воз­можность применения противопожарных дверей с устройствами для самозакрывания (доводчиками) для вышеуказанных целей фактически не учитывается.

С учетом вышеизложенного для исключения фактов некомпетентного применения требований феде­ральных законов и нормативных документов авторами поставлена задача: установить эффективность применения противопожарных дверей в плане снижения предельно допустимых значений ОФП и величины пожарного риска в общественных зданиях; обосновать необходимость учета применения противопожарных дверей при определении динамики нарастания опасных факторов пожара, что окажется полезным в практике применения требований нормативно-правовых документов или при разрешении возникающих спорных ситуаций.

В соответствии с требованиями Методики [3] определение расчетных величин пожарного риска для зданий и сооружений осуществляется на основании:

Одной из ключевых позиций расчета пожарного риска, непосредственным образом влияющей на трудоемкость, стоимость, а в конечном счете и на правильность выводов расчета, является построение полей опасных факторов пожара для различных сценариев его развития.

На основании требований Методики [3] при проведении расчета должны быть приняты самые не­благоприятные сценарии развития пожара, определяемые на основе анализа горючей нагрузки и путей распространения ОФП.

Построение полей опасных факторов пожара для различных сценариев его развития осуществляется с целью определить необходимое время эвакуации людей, которое рассчитывается как произведение критической для человека продолжительности пожара на коэффициент безопасности. Предполагает­ся, что каждый опасный фактор пожара воздействует на человека независимо от других [3].

Критическая продолжительность пожара для людей определяется из условия достижения одним из ОФП своего предельно допустимого значения, которое устанавливается расчетом. С учетом разд. II Методики [3] выбирается метод моделирования, формулируется математическая модель, соответствующая определенному сценарию, и проводится моделирование динамики развития пожара. На основании полученных результатов рассчитывается время достижения каждым из опасных факторов пожара предельно допустимого значения на путях эвакуации.

Согласно требованиям Методики [3] применяются три основные группы математических моделей для определения динамики нарастания ОФП — интегральные, зонные (зональные) и полевые.

Ст. 89 № 123-ФЗ [2] требует организации безопасной (своевременной и беспрепятственной) эва­куации людей из здания. Кроме того, согласно требованиям Методики [3] при определении расчетных величин пожарного риска требуется установить вероятность эвакуации людей.

Под своевременностью эвакуации понимается необходимость покинуть здание при пожаре до до­стижения в помещениях и на путях эвакуации предельно допустимых уровней воздействия на людей опасных факторов пожара, определяемого динамикой их распространения при различных вариантах функционирования систем защиты. Своевременность эвакуации является краеугольным камнем обеспечения пожарной безопасности здания в целом и решающим фактором, влияющим на величину пожарного риска. В случае несоблюдения условия своевременности эвакуации людей величина пожарного риска априори будет превышать нормативное значение, установленное статьей 79 № 123-ФЗ [2], что детально было рассмотрено в различных работах зарубежных и отечественных экспертов в области обеспечения пожарной безопасности [5-18].

Таким образом, основной задачей при проведении расчета пожарного риска будет построение полей опасных факторов пожара в целях определения времени достижения ими предельных значений.

В настоящее время в Российской Федерации существует несколько программных комплексов, реа­лизующих положения Методики [3] и позволяющих выполнить оценку пожарного риска в соответствии со ст. 79 № 123-ФЗ [2].

Среди большого многообразия различных программных комплексов наибольшее распространение получили именно те, которые реализуют полевую модель развития пожара и индивидуально-поточ­ную модель движения людских потоков, а именно: “Fenix+2”, “Fogard”, “Сигма ПБ”, “PyroSim”, “Pathfinder”. Этим программам отдают предпочтение большинство специалистов, проводящих расчеты пожарного риска. При этом стоит отметить, что при моделировании пожара с помощью указанных программных комплексов используется модуль FDS (Fire Dynamic Simulator), разработанный в научно-исследовательской лаборатории по пожарной безопасности Национального института стандартов и технологий (NIST) США. Исключение составляет программа “Сигма ПБ”, которая для выполнения расчетов распространения ОФП и проведения эвакуации использует вы­числительные ядра отечественных программ соответственно Sigma Fire и Sigma Eva, в которых реализованы полевая модель пожара и модель эвакуации индивидуально-поточного движения людских потоков.

В указанных программах при проведении расчетов опасных факторов пожара можно смоделировать установку противопожарных дверей с наличием устройства самозакрывания (доводчика) для ограничения распространения пожара. Следует также отметить, что требования к оснащению противопожарных дверей устройством самозакрывания (доводчиком) изложены в ГОСТ Р 56177-2014 “Устройства закрывания дверей (доводчики). Технические условия”. Из вышеизложенного следует вывод о том, что оценка возможности применения противопожарных дверей на путях эвакуации при проведении расчетов пожарного риска в настоящее время технически реализуема.

Для проведения подобной оценки было выполнено моделирование динамики развития пожара по полевой модели с помощью программы FDS (Fire Dynamic Simulator).

Кроме того, было реализовано моделирование эвакуации людей с использованием индивидуально-поточной модели движения людей с помощью программного комплекса Fenix+2.

При проведении расчета величины пожарного риска для объектов общественного назначения основ­ная задача состояла в оценке возможности использования противопожарных дверей в целях ограни­чения распространения пожара в рамках применения для его обеспечения дополнительных объемно-планировочных решений и средств.

Обоснование возможности применения проектного решения по установке противопожарных дверей рассмотрено на примере расчета и сравнения времени эвакуации с временем блокирования рас­четных точек для двух вариантов:

- с применением противопожарных дверей;

- без применения противопожарных дверей. Мерой воздействия опасных факторов пожара

на людей является соотношение времени блокирования ими путей эвакуации и времени эвакуации. Объемно-планировочные решения взяты для подвального помещения здания общественного назна­чения с двумя эвакуационными выходами.

По результатам исследования предполагается сформулировать вывод о возможности или невоз­можности ограничения распространения пожара посредством установки противопожарных дверей при обосновании распространения ОФП в рамках проведения расчета пожарного риска.

Выбор расчетной модели базируется на анализе объемно-планировочных решений объекта и осо­бенностях сценария развития пожара.

Полевая модель прогнозирования опасных факторов пожара является наиболее универсальной из существующих детерминированных моделей, поскольку она основана на решении уравнений в част­ных производных в каждой точке расчетной области. С помощью полевой модели прогнозирования ОФП возможно рассчитать температуру в помещении очага пожара и в смежных помещениях, скорость движения воздушных потоков, концентрацию токсичных продуктов горения и т. д. в каждой точке расчетной области [19]. Следовательно, полевая модель может обоснованно использоваться:

С учетом вышеизложенного моделирование динамики развития пожара проводилось с использова­нием полевой модели с помощью программы FDS.

В качестве исходных данных был принят подвал общественного здания с расположенными в нем офисами (два помещения) и кладовой (одно помещение).

В качестве помещения очага пожара с размещением пожарной нагрузки была принята кладовая, рас­положенная по центру модели (подвального этажа),

 

с типовой пожарной нагрузкой, характерной для подсобных и бытовых помещений. Сведения о принятых параметрах пожарной нагрузки принимались на основании данных, приведенных в пособии [21] (табл. 1)

Моделировалась динамика развития пожара в течение 240 с.

На этаже подвала регистраторы располагали на уровне 1,7м(на высоте 1,7 мотуровня этажа) (рис. 1).

В соответствии с объемно-планировочными решениями здания, геометрическими размерами эва­куационных путей и выходов, а также с известными особенностями поведения людей при пожарах (движение к более широким и хорошо заметным выходам, выбор более короткого пути эвакуации, использование знакомых маршрутов движения и т. п.) был проведен расчет времени эвакуации людей с учетом наличия системы оповещения и управления эвакуацией людей при пожаре (СОУЭ) 2-го типа. В расчете было принято, что на этаже подвала находится 13 чел. Анализ времени прохождения людей через регистраторы представлен в табл. 2.

Результаты сравнительного анализа блокирования путей эвакуации ОФП с учетом открытых двер­ных проемов (в случае использования типовых дверей) продемонстрированы на рис. 2.

Как видно из рис. 2, еще до начала эвакуации людей из офисных помещений пути эвакуации ока­зались заблокированными, а значит, требование табл. 5.1 Методики [3] с учетом времени начала эва­куации не выполнено.

Для оценки распространения опасных факторов пожара по путям эвакуации с учетом наличия про­тивопожарных дверей с доводчиком было проведено моделирование распространения ОФП по под­валу здания (рис. 3).

После возгорания начинается процесс эвакуации людей из помещений в коридор подвала. На 31-й секунде от начала возгорания происходит закрытие противопожарной двери в помещении очага пожара (кладовой) посредством доводчика (рис. 4)

 

Таблица 2. Статистика прохождения регистраторов в подвале.

 

 

Важным обстоятельством является тот факт, что после закрытия противопожарной двери посредст­вом доводчика распространения опасных факторов пожара в коридор этажа и далее по эвакуационным путям не происходит, а значит, люди на путях эвакуации не будут подвержены воздействию ОФП (рис. 5)

Анализ проведенных расчетов показал, что использование в качестве дополнительного мероприятия по ограничению распространения пожара противопожарных дверей с доводчиком является важным элементом в обеспечении безопасной эвакуации людей до наступления критических для организма человека значений опасных факторов пожара.

1. Результаты моделирования позволили оценить возможность использования противопожарных дверей при расчетах пожарного риска и отнести их к средствам, обеспечивающим ограничение рас­пространения пожара в соответствии с п. 21 Методики [3].

2. Наличие устройств самозакрывания на противопожарных дверях является эффективным ме­роприятием противопожарной защиты зданий и сооружений различного функционального назначения, которое значительно ограничивает распространение опасных факторов пожара по путям эвакуации и обеспечивает безопасную эвакуацию людей при пожаре.

1. О пожарной безопасности: Федер. закон РФ от 21.12.1994 № 69-ФЗ (в ред. от 28.05.2017). URL: http://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_5438/ (дата обращения: 15.03.2018).

2. Технический регламент о требованиях пожарной безопасности: Федер. закон РФ от 22.07.2008 № 123-ФЗ (в ред. от 29.07.2017). URL: http://docs.cntd.ru/document/902111644 (дата обращения: 15.01.2018).

3. Методика определения расчетных величин пожарного риска в зданиях, сооружениях и строениях различных классов функциональной пожарной опасности : приказ МЧС России от 30.06.2009 № 382(ред.от 02.12.2015).URL:http://base.garant.ru/12169057/ (дата обращения: 10.03.2019).

4. О внесении изменений в приказ МЧС России от 30.06.2009 № 382: приказ МЧС России от 02.12.2015 № 632. URL: http://ivo.garant.ru/#/document/71296390/paragraph/1:0 (дата обраще­ния: 10.03.2019).

5. Холщевников В.В., Самошин Д.А., Парфененко А.П., Кудрин И.С., Истратов Р.Н, Белосохов И.Р. Эвакуация и поведение людей при пожарах: учеб. пособие. — М.: Академия ГПС МЧС России, 2015.—262 с.

6. Холщевников В. В., СамошинД. А. Эвакуация и поведение людей при пожарах —М.: Академия ГПС МЧС России, 2009. — 212 с.

7. Айбуев 3. С.-А., Исаевич И. И., Медяник М. В. Свободное движение людей в потоке и проблемы индивидуально-поточного моделирования // Пожаровзрывобезопасность / Fire and Explosion Safety. — 2015. — Т. 24, № 6. — С. 66-73.

8. Карпов В. Л., Медяник М. В. О необходимости реализации процесса превентивного спасения людей при пожаре в уникальных высотных зданиях // Пожаровзрывобезопасность / Fire and Explosion Safety. —2017. — Т. 26, № 8. — С. 25-30. DOI: 10.18322/PVB.2017.26.08.25-30.

9. Kuligowski E. D., Peacock R. D. A review of building evacuation models / National Institute of Standards and Technology // Technical Note 1471. —Washington: U. S. Department of Commerce, 2005. — 156 p. URL: https://ws680.nist.gov/publication/get_pdf.cfm?pub_id=902501 (дата обращения: 20.03.2019).

10. Guan Heng Yeoh, Kwok Kit Yuen (eds.). Computational fluid dynamics in fire engineering: theory, modelling and practice. — Oxford: Butterworth-Heinemann, 2009. — 544 p. DOI: 10.1016/B978-0- 7506-8589-4.X0001-4.

11. Hermes. Investigation of an evacuation assistant for use in emergencies during large-scale public events / Institute for Advanced Simulation (IAS), 2011. URL: https://www.fz-juelich.de/ias/jsc/EN/ Research/ModellingSimulation/CivilSecurityTraffic/Projects/Hermes/node.html (дата обращения: 25.03.2019).

12. Schadschneider A., Klingsch W., KldpfelH., Kretz T., Rogsch C., SeyfriedA. Evacuation dynamics: empirical results, modeling and applications // Encyclopedia of Complexity and System Science / Meyers R. (ed.). —New York : Springer, 2009. — P. 3142-3176. DOI: 10.1007/978-0-387-30440-3_187.

13. Frantzich H., Nilsson D. Evacuation experiments in a smoke filled tunnel // Third International Symposium on Human Behaviour in Fire.— Belfast, United Kingdom, 1-3 September, 2004. — P. 229-238.

14. GrandisonA.J., Galea E. R., PatelM. K. Fire modelling standards/benchmark Report on Phase 1 Simulations. URL: https://www.yumpu.com/en/document/view/39470611/fire-modelling-standards- benchmark-report-on-phase-1- (дата обращения: 25.03.2019).

15. Kang K. A smoke model and its application for smoke management in an underground mass transit station // Fire Safety Journal. — 2007. —Vol. 42, Issue 3.—P. 218-231.DOI: 10.1016/j.firesaf. 2006.10.003.

16. HaneaD. M. Human risk of fire: Building a decision support tool using Bayesian networks. —Netherlands : Wohrmann Print Service, 2009. — 227 p. URL: file:///F:/Fire%20Journal/2019/ 04’%202019/Work%2004’2019/Hanea_PhDThesis.pdf (дата обращения: 25.03.2019).

17. Kholshchevnikov V., Korolchenko D., Zosimova O. Efficiency evaluation criteria of communication paths structure in a complex of buildings of maternity and child-care institutions // MATEC Web of Conferences.—2017. —Vol. 106,ArticleNo.01037. — 11p.DOI10.1051/matecconf/201710601037.

18. MedyanikM., Zosimova O. Key problems of fire safety enforcement in traffic and communication centers (TCC) // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. — 2017. — Vol. 90, Article No. 012151. DOI: 10.1088/1755-1315/90/1/012151.

19. Рыжов A. M., Хасанов И. P., Карпов А. В., Волков А. В., ЛицкевичВ. В., Дектерев А. А. Применение полевого метода математического моделирования пожаров в помещениях: метод. реком. — М. : ВНИИПО МЧС России, 2003. — 46 с.

20. Серебренников Д. С., Литвинцев К. Ю. Обзор моделей распространения дыма и определения дальности видимости // Технологии техносферной безопасности. — 2011. — № 1(35). — 6 c. URL: http://agps-2006.narod.ru/ttb/2011-1/06-01-11.ttb.pdf (дата обращения: 25.03.2019).

21. Пособие по применению “Методики определения расчетных величин пожарного риска в зданиях, сооружениях и строениях различных классов функциональной пожарной опасности”. — 2-е изд., испр. и доп. / А. А. Абашкин, А. В. Карпов, Д. В. Ушаков, М. В. Фомин, А. Н. Гилетич, П. М. Комков, Д. А Самошин. — М. : ВНИИПО, 2014. — 226 с.

СИВЕНКОВ Андрей Борисович, д-р техн. наук, профессор, Академик НАНПБ, профессор кафедры пожарной безопасности в строительстве, Учебно-научный центр проблем пожарной безопасности в строительстве Академии ГПС МЧС России, г. Москва, Российская Федерация; ORCID: 0000-0003-2783-6089; e-mail: sivenkov01@mail.ru

ЖУРАВЛЕВ Сергей Юрьевич, канд. техн. наук, доцент, чл.-корр. НАНПБ, технический директор ООО “НИЭЦ ПБ”, г. Москва, Российская Федерация;

ORCID: 0000-0003-4390-3149; e-mail: zhur01@mail.ru

ЖУРАВЛЕВ Юрий Юрьевич, начальник нормативно-технического отдела ООО “НИЭЦ ПБ”, г. Москва, Российская Федерация; ORCID: 0000-0001-8017-9642; e-mail: zhur001@mail.ru

МЕДЯНИК Михаил Валерьевич, старший преподаватель кафедры комплексной безопасности в строительстве, Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет, г. Москва, Российская Федерация; ORCID: 0000-0001-9994-7074; e-mail: mihalmed@yandex.ru