ОЦЕНКА ОГНЕСТОЙКОСТИ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ДЕТСКИХ САДОВ И ИХ ВЛИЯНИЕ НА ПОЖАРНЫЙ РИСК

Международный научный журнал «ВЕСТНИК НАУКИ» № 11 (80) Том 4. НОЯБРЬ 2024 г.

___________________________________________________________________________

УДК 614.84

Ермаков Е.А.

Санкт-Петербургский университет ГПС МЧС России им. героя РФ генерала армии Е.Н. Зиничева

(г. Санкт-Петербург, Россия)

ОЦЕНКА ОГНЕСТОЙКОСТИ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

ДЕТСКИХ САДОВ И ИХ ВЛИЯНИЕ НА ПОЖАРНЫЙ РИСК

Аннотация: в статье рассматриваются особенности оценки огнестойкости строительных конструкций зданий дошкольных образовательных учреждений (ДОУ) и их влияние на уровень пожарного риска. Проведен анализ современных нормативных требований и технологий, направленных на повышение огнестойкости строительных материалов и конструкций. Представлены результаты моделирования развития пожара с учетом различных типов строительных конструкций, а также влияние их характеристик на время эвакуации и безопасность детей. Предложены рекомендации по повышению огнестойкости конструкций детских садов для снижения пожарных рисков.

Ключевые слова: огнестойкость, строительные конструкции, детские сады, пожарный риск, безопасность.

Дошкольные образовательные учреждения (далее – ДОУ) требуют особого подхода к обеспечению пожарной безопасности из-за уязвимости детей и сложности их эвакуации. Одним из ключевых факторов, влияющих на пожарные риски, является огнестойкость строительных конструкций. В данной статье проводится анализ существующих нормативных требований, особенностей проектирования и эксплуатации зданий ДОУ, а также их влияния на уровень пожарной безопасности.

Огнестойкость строительных конструкций определяется согласно требованиям Федерального закона №123-ФЗ «Технический регламент о

____________________ 1287 ____________________

Международный научный журнал «ВЕСТНИК НАУКИ» № 11 (80) Том 4. НОЯБРЬ 2024 г.

___________________________________________________________________________ требованиях пожарной безопасности», а также сводов правил, таких как СП

2.13130.2020 и СП 4.13130.2013.

Основные критерии представлены в таблице 1.

Таблица 1. Соответствие степени огнестойкости и предела огнестойкости
строительных конструкций зданий, сооружений и пожарных отсеков [1].
Степень        Предел огнестойкости строительных конструкций
огнестойк      Несущие     Наружны    Перекрыти Строительные                    Строительные
ости           стены,      е          я               конструкции               конструкции
зданий,        колонны     ненесущи   междуэта        бесчердачных              лестничных клеток
сооружен       и другие е стены       жные         (в покрытий
ий           и несущие                том числе настилы              фермы,     внутренн   марши      и
пожарных       элементы               чердачные       (в         том балки,     ие стены   площадки
отсеков                               и          над числе         с прогоны               лестниц
подвалами       утеплител
)               ем)
I         R 120         E 30       REI 60           RE 30       RE 30    REI 120        R 60
II        R 90          E 15       REI 45           RE 15        R 15     REI 90        R 60
III         R 45          E 15       REI 45           RE 15        R 15     REI 60        R 45
IV          R 15          E 15       REI 15           RE 15        R 15     REI 45        R 15
V            не           не          не               не          не         не           не
нормиру     нормиру   нормируе        нормиру         нормиру   нормиру       нормиру
ется          ется        тся             ется         ется      ется         ется

Огнестойкость строительных конструкций является ключевым фактором обеспечения пожарной безопасности зданий, особенно тех, где регулярно находятся дети, как в случае с детскими садами. Оценка огнестойкости конструкций проводится с использованием различных методов, которые позволяют определить их поведение под воздействием высоких температур и пожара. Среди наиболее распространённых методов можно выделить лабораторные испытания и компьютерное моделирование (таблица 1-2).

____________________ 1288 ____________________

Международный научный журнал «ВЕСТНИК НАУКИ» № 11 (80) Том 4. НОЯБРЬ 2024 г.

___________________________________________________________________________

Таблица 1. Лабораторный метод оценки огнестойкости строительных конструкций [4].

Категория Описание

Метод Лабораторные методы являются стандартным подходом для проверки огнестойкости строительных конструкций.

Условия испытаний Испытания проводятся в специализированных условиях, где материалы или конструкции подвергаются воздействию высоких температур, имитирующих реальные пожары.

Ход испытаний Конструкции помещаются в печь, где температура поднимается по стандартным кривым нагрева (например,

ISO 834 или ASTM E119). Измеряется время сохранения:

- Несущей способности.

- Герметичности.

- Теплоизоляции.

Параметры оценки - Время достижения критической температуры.

- Потеря механической прочности.

- Образование трещин и дефектов, способствующих распространению огня.

Преимущества - Точная оценка предела огнестойкости материалов и конструкций.

Недостатки - Высокая стоимость.

- Невозможность учёта всех факторов, возникающих в реальных условиях эксплуатации здания.

____________________ 1289 ____________________

Международный научный журнал «ВЕСТНИК НАУКИ» № 11 (80) Том 4. НОЯБРЬ 2024 г.

___________________________________________________________________________

Таблица 2. Компьютерный метод оценки огнестойкости строительных конструкций.

Категория Описание

Популярность метода Компьютерное моделирование становится всё более популярным благодаря гибкости и возможности учитывать сложные сценарии.

Программа Одной из наиболее часто используемых программ является Fenix+ 3

Особенности метода - Воспроизведение динамики пожара в 3D пространстве.

- Учет распределения температуры.

- Конвективные и радиационные тепловые потоки.

- Скорость распространения огня.

- Поведение строительных материалов под воздействием тепла.

Этапы 1. Создание цифровой модели объекта.

моделирования 2. Определение источника возгорания и характеристик пожара.

3. Проведение симуляции.

4. Анализ результатов.

Преимущества - Экономичность по сравнению с лабораторными испытаниями.

- Возможность моделирования различных сценариев, включая нестандартные.

- Оптимизация пожарных мероприятий.

Недостатки Требования к высокопроизводительному оборудованию.

- Необходимость глубоких знаний программного обеспечения.

____________________ 1290 ____________________

Международный научный журнал «ВЕСТНИК НАУКИ» № 11 (80) Том 4. НОЯБРЬ 2024 г.

___________________________________________________________________________

Для зданий дошкольных образовательных учреждений (ДОУ) минимальные пределы огнестойкости несущих стен и перекрытий установлены в пределах 45–60 минут. Это значение позволяет обеспечить достаточное время для безопасной эвакуации детей и персонала, а также для своевременного прибытия и эффективной работы пожарных подразделений.

В строительстве детских садов применяются материалы, обладающие различными характеристиками огнестойкости. Железобетон выделяется своей высокой стойкостью к огню и низкой теплопроводностью, что делает его одним из предпочтительных материалов для создания несущих конструкций.

Кирпичные стены демонстрируют устойчивость к высоким температурам, однако требуют качественной обработки швов для предотвращения утраты герметичности при воздействии огня. Древесина, активно используемая в строительстве, имеет более низкий предел огнестойкости, что обусловливает необходимость её предварительной обработки огнезащитными составами [2].

Проектирование зданий детских садов включает ряд противопожарных мероприятий. Противопожарные отсеки формируются с использованием специальных перегородок и дверей, препятствующих распространению огня и дыма. Для повышения устойчивости деревянных и металлических элементов применяются огнезащитные покрытия. Дополнительно в зданиях устанавливаются системы дымоудаления и автоматической пожарной сигнализации, что способствует своевременному обнаружению пожара и снижению рисков.

Исследования показывают, что повышение предела огнестойкости строительных конструкций на 15% уменьшает вероятность обрушения здания при пожаре. Применение огнезащитных покрытий, в свою очередь, значительно замедляет скорость распространения пламени, сокращая её на 30–50%. Это позволяет минимизировать ущерб и увеличить время на эвакуацию.

Для оценки эффективности противопожарных мероприятий проведено моделирование пожаров в зданиях ДОУ по двум сценариям: здание с огнезащищенными конструкциями и здание без обработки материалов

____________________ 1291 ____________________

Международный научный журнал «ВЕСТНИК НАУКИ» № 11 (80) Том 4. НОЯБРЬ 2024 г.

___________________________________________________________________________ защитными составами. Результаты симуляций показали, что время достижения критической температуры в защищённых конструкциях увеличивается в среднем на 25 минут. Это дополнительное время является ключевым фактором для успешного завершения эвакуации и предотвращения тяжёлых последствий.

Таким образом, использование материалов с высокой огнестойкостью, грамотное проектирование и применение современных огнезащитных технологий играют критическую роль в снижении пожарного риска и обеспечении безопасности детей в зданиях детских садов.

Рекомендации по повышению огнестойкости включают в себя использование современных материалов, таких как применение негорючих утеплителей и облицовочных материалов, использование металлических конструкций с огнезащитной обработкой. Дополнительными мерами являются регулярная проверка состояния противопожарных покрытий, повышение квалификации персонала ДОУ по действиям в условиях пожара.

Модернизация существующих зданий играет ключевую роль в обеспечении пожарной безопасности, особенно для объектов с массовым пребыванием людей. Одной из приоритетных мер является замена устаревших деревянных конструкций на современные материалы с более высокой огнестойкостью. Это позволяет значительно снизить риск возгорания и предотвратить быстрое распространение пламени в случае пожара.

Ещё одной важной частью модернизации является установка систем автоматического пожаротушения. Такие системы обеспечивают оперативное реагирование на возникновение очага возгорания, что существенно сокращает время до начала тушения и минимизирует ущерб. В совокупности эти меры позволяют повысить общую безопасность зданий, продлить срок их эксплуатации и защитить людей от потенциальной угрозы пожара.

Огнестойкость строительных конструкций детских садов играет ключевую роль в снижении пожарного риска. Использование современных материалов, внедрение систем автоматического обнаружения и тушения пожара, а также выполнение нормативных требований обеспечивают необходимую

____________________ 1292 ____________________

Международный научный журнал «ВЕСТНИК НАУКИ» № 11 (80) Том 4. НОЯБРЬ 2024 г.

___________________________________________________________________________ защиту детей и персонала. Современные методы оценки огнестойкости позволяют оптимизировать проектные решения и повысить уровень безопасности дошкольных учреждений.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

1. Федеральный закон №123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности»;

2. СП 2.13130.2020 «Системы противопожарной защиты. Обеспечение огнестойкости объектов защиты»;

3. ГОСТ Р 12.3.047-98 «Пожарная безопасность. Обучение мерам пожарной безопасности»;

4. ГОСТ Р 56076-2014 «Конструкции строительные. Конструкции из панелей с металлическими обшивками. Методы испытаний на огнестойкость и пожарную опасность» [Электронный ресурс]. – Режим доступа:

https://roseco.net/assets/app/img/pdf/ispyitanie-stroitelnyix-konstrukczij/gost-r-

56076-2014.pdf

____________________ 1293 ____________________

Международный научный журнал «ВЕСТНИК НАУКИ» № 11 (80) Том 4. НОЯБРЬ 2024 г.

___________________________________________________________________________

Ermakov E.A.

St. Petersburg University State Fire Service EMERCOM of Russia named after E.N. Zinichev

(St. Petersburg, Russia)

ASSESSMENT OF FIRE RESISTANCE OF KINDERGARTEN BUILDING

STRUCTURES AND THEIR IMPACT ON FIRE RISK

Abstract: article discusses the features of assessing the fire resistance of building structures of preschool educational institutions (pre-school) buildings and their impact on the level of fire risk.

The analysis of modern regulatory requirements and technologies aimed at increasing the fire resistance of building materials and structures is carried out. The results of fire development modeling are presented, taking into account various types of building structures, as well as the impact of their characteristics on the evacuation time and the safety of children. Recommendations for improving the fire resistance of kindergarten structures to reduce fire risks are proposed.

Keywords: fire resistance, building structures, kindergartens, fire risk, safety.

____________________ 1294 ____________________