МОДЕЛЬ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ БЕЗОПАСНОСТИ ИНЖЕНЕРНЫХ СИСТЕМ ВЫСОТНЫХ ЗДАНИЙ - Студенческий научный форум

XII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2020

МОДЕЛЬ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ БЕЗОПАСНОСТИ ИНЖЕНЕРНЫХ СИСТЕМ ВЫСОТНЫХ ЗДАНИЙ

 Комментарии
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

В современном мире со стремительной скоростью развиваются города, вместе с ними и городская инфраструктура. C ростом числа населения растет и этажность зданий. При строительстве высоток необходимо учитывать следующие основные аспекты [1]:

технологический - требующий профессионально подготовленных архитекторов и специалистов, а также определенного уровня развития промышленности строительных материалов;

инфраструктурный – предполагающий развитие инженерной и социальной инфраструктуры на территории застройки, включая логистику пешеходно-транспортных потоков;

экономический – обуславливающий наличие инвесторов и готовность местных властей внести свой вклад в обустройство жизнедеятельности населения, включая их безопасность.

Поэтому очень важно внедрять новые технологии безопасности жизнедеятельности, которые призваны не только уменьшать последствия пожаров, дорожно-транспортных происшествий и других ЧС и несчастных случаев, но и предотвращать их.

Статистика пожаров в России свидетельствует о том (таб.1), что ежегодно погибают и травмируются на пожарах от 23 до 31 тысячи россиян, что для 145 миллионного населения почти в 200 раз превышает требования стандарта, требующего безопасности населения не ниже 0,999999 [1,2].

Таблица 1 – Статистика пожаров и последствий от них в России

Показатели

Годы

2005

2006

2007

2008

2009

2010

2011

2012

Зарегистрировано пожаров, тыс.

227,0

218,6

211,2

200,4

187,5

179,5

168,5

162,5

Погибли всего, тыс. чел.

18,2

17,1

16,0

15,2

13,9

13,1

12,0

11,57

Погибли дети, чел.

732

698

597

584

596

552

545

Получили травмы, тыс. чел.

13,2

13,4

13,7

12,8

13,2

13,1

12,5

12,1

Ущерб от пожаров, млрд руб.

67,7

84,7

86,9

122,2

111,9

145,6

17,3

13,97

Так в 2012 году в городах было зарегистрировано 61,0% пожаров, доля материального ущерба от которых составила 62,8% от общего числа пожаров по стране. При этом было травмировано 68,4% и погибло — 50% всех пострадавших. В сельской местности эти показатели составили соответственно: 39%; 31,8%; 31,6% и 50%. Более половины погибших были в нетрезвом состоянии — 50,1% (в праздничные дни — 90—95%).

Основное время суток, когда погибали люди, — это ночные часы. Так с 18 часов вечера до 6 часов утра погибло 7290 чел. (63%). Лиц мужского пола на пожарах погибло больше, чем женского — 71,6%. Пенсионеров погибло — 30%, безработных — 28,5%, лиц без определенного места жительства - 4,2%. Среди дней недели самый неблагополучный — воскресенье (15,9%), сравнительно благополучный — вторник (13,4%) пожаров. При этом основными причинами пожаров явились [3]:

неисправность и нарушение правил эксплуатации электрооборудования, бытовых электроприборов, газового и печного отопления - 40,1%;

неосторожное обращение с огнем - 33%;

поджоги - 10%;

нарушение правил пожарной безопасности при проведении электрогазосварочных работ - 1,1%;

неисправность производственного оборудования, нарушение технологического процесса производства - 0,4%;

прочие - 13,6%.

Основными объектами пожаров явились:

жилой сектор — 69,7%;

транспортные средства — 14%;

общественные здания — 4,2%;

производственные объекты — 2,1%;

складские здания — 0,9%;

сельскохозяйственные объекты — 0,4% (невысокий процент связан в том числе и с резким сокращением в стране числа и размеров сельскохозяйственных предприятий [3].

Системы предупреждения и виды охранно-пожарной сигнализации

Чтобы потушить пожар с минимальными последствиями от него, необходимо как можно раньше обнаружить опасные факторы пожара (ОФП), для чего требуется установить качественную охранно-пожарную сигнализацию (Рис.1).

 

Рисунок 1- Пример автоматизированной охранно-пожарной сигнализации

1-Дымовой датчик

2-Извещатель ручной

3-Свето-звуковое устройство оповещение

4- Звуковое устройство оповещение

5-Приемно-контрольный прибор

В настоящее время существуют 3 основных типа охранно-пожарной сигнализации: пороговая, адресная и адресно-аналоговая [3]. Как показывает практика, пороговая сигнализация малоэффективна, поэтому рекомендуется внедрять адресные и адресно-аналоговые сигнализации, т.к. они способны точнее определить нарушения режима охраны: утечку газа, проникновение в квартиру или загорание в защищаемом помещении.

В системах оповещения и управления эвакуацией персонала (СОУЭ) применяются звуковые оповещатели, имеющие нарастающий во времени звуковой сигнал, с периодическим его отключением для "пауз тишины", которые не должны превышать 1 минуты [4].

Для подавления ОФП до прибытия пожарной охраны применяются водяные автоматические установки пожаротушения (АУПТ), где в качестве основного огнетушащего вещества используется вода, а по конструктивному исполнению АУПТ бывают двух типов: дренчерными и спринклерными.

Однако водяные АУПТ порой наносят ущерб больше, чем сам пожар, когда повреждается электронное оборудование или химические вещества, материалы и др. В этом случае применяются газовые АУПТ (азотные, углекислотные и т.д.). В газовых АУПТ объемного пожаротушения используются составы из сжиженных и сжатых газов. Примеры составов на основе сжатых газов — «Аргонит» и «Инерген». Обе смеси состоят из диоксида углерода (СО2), азота(N2), аргона (Ar) и не наносят вреда окружающей среде.

Согласно Федеральному закону от 22.07.2008 № 123-ФЗ (ред. от 27.12.2018) "Технический регламент о требованиях пожарной безопасности" в многоэтажных домах должны использоваться различные датчики и оповещатели, в этом случае модуль газового пожаротушения может подключаться к любому типу сигнализации, что позволяет применять такой способ борьбы с возгоранием в тех случаях, когда применение порошковых средств или воды может нанести значительный материальный ущерб

Как показали исследования [8], вероятность возникновения пожара от электроприборов возрастает от некачественной электроэнергии. В этом случае целесообразно оснастить квартиры электросчетчиками-извещателями [9], которые, во-первых, определяют качественность электроэнергии, во-вторых, автоматически «подавляют не качественность» с помощью блока компенсации реактивной мощности (КРМ), а в третьих обнаруживают опасные факторы пожара (ОФП), благодаря встроенным датчикам и аспирационной системе, охватывающей все помещения в квартире (рис.2).

Рисунок 2– Блок-схема электро-газо-счетчика–извещателя (ЭГСИ) с КРМ

В этом случае «подавление не качественности» происходит путем автоматической компенсация реактивной мощности, и осуществляется с помощью синхронного измерения текущего значения коэффициента мощности в определенные моменты времени (вычислением фазного угла и его косинуса по трем значениям силы тока – Ii и напряжения в каждой фазе сети - Ui) по формуле [1]:

путем подключения конденсаторов из батареи в блоке КРМ (рис.3) с помощью оптосимисторов, в т.ч. для 3-х фазной сети (рис.4).

Рисунок 3- Блок КРМ

Рисунок 4- Принципиальная схема блока КРМ для трехфазной сети

В последнее время все чаще, для предотвращения и тушения пожаров используются азотные мембранные установки (АМУ), в частности, в химической, нефтехимической, лакокрасочной и угольной промышленности, а также в музеях, выставках, хранилищах банков, помещениях с ценным электрооборудованием. Главные их преимущество перед водяными АУПТ в том, что они не наносят вреда имуществу и не требуют больших емкостей и площадей для установки, т.к. азот генерируют прямо из воздуха.

АМУ для целей пожаротушения работают по следующему алгоритму: после того как ОФП зафиксировали пожарные извещатели, сигнал поступает в контроллер, который включает компрессор, подающий атмосферный воздух на мембранный газоразделительный блок, на выходе которого получают азот от 95-99,95% (рис.5), т.к. газы проникают через поры мембраны с различными скоростями, в связи с чем, коэффициент разделения смеси зависит от молекулярных масс [7-8]:

Кр = n1/n2 = - (М2/М1)0,5,


где n1 и n2 -числа молей компонентов соответственно, с молекулярными массами М1 и М2.

Рисунок 5- Принцип работы АМУ.

Мембрана представляет собой тонкую трубку (рис.6), толщиной в несколько долей микрометра, обеспечивающую газоразделение [7].

Рисунок 6- Мембранная трубка

Запатентованные мембранные элементы, состоящие из сотен метров половолоконных мембран, собираются в компактную систему. В случае использования азота для пожаротушения или технологических нужд (рис.7) установка восполняет запасы азота из воздуха [8-10]

Рисунок 7- Блок-схема АМУ.

В многоквартирных высотных жилых домах такую установку целесообразно установить в подвале или на техническом этаже [10], с разводкой «азотного» и «кислородного» трубопроводов параллельно с трубами тепло-водо-снабжения и водоотведения (рис.8,9).

Рисунок 8- Пример АМУ в высотном здании

Рисунок 9- Пример высотного здания

 

Просмотров работы: 60