Identificarea si evaluarea riscului de incendiu

IDENTIFICAREA SI EVALUAREA RISCULUI DE INCENDIU

COMPORTAREA LA FOC A MATERIALELOR DIN STRUCTURA   

CONSTRUCTIEI SI A ELEMENTELOR INTERIOARE

Materialele din structura de rezistenta si materialele din care sunt alcatuite elementele de continut ale constructiei se comporta la foc dupa cum urmeaza:

a)     Lemnul: In procesul incalzirii si arderii se pot distinge mai multe etape:

la 110sC are loc deshidratarea si inceperea degajarii volatilelor

la 150sC lemnul capata o culoare galbena si se intensifica degajarea volatilelor

intre 150-210sC se carbonizeaza si devine maroniu

la 210-280sCse degaja o cantitate mare de produse gazoase care se aprind in aer

la temperaturi mai mari de 300sC structura fizica incepe sa se rupa rapid , aparand mici fisuri in carbune , perpendicular pe directia fibrei , care se largeste gradual.

Grosimea stratului carbonizat creste in timp, ducand la micsorarea treptata a sectiunii si,in final, la formarea sectiunii critice si la distrugerea elementului de constructie sub actiunea sarcinii.Viteza de ardere si carbonizare depinde de umiditate, densitate(creste considerabil cu scaderea densitatii) si tipul lemnului (lemnul de conifer are viteza de ardere mai mare decat lemnul dur de foioase).

Utilizarea produselor de ignifugare intarzie momentul aprinderii lemnului si mareste viteza de carbonizare.

Daca imbinarile lemnului se executa cu piese metalice (buloane , suruburi , eclise) acestea transmit caldura spre interiorul grinzilor , care se carbonizeaza in jurul acestor piese.Pierderea de rezistenta mecanica este foarte rapida si grinda se poate prabusi ,desi sectiunea ar fi suficienta pentru a asigura stabilitatea structurii.

Viteza de carbonizare determinata experimental variaza intre 0.6si 2mm/min, dar in functie de conditiile in care are loc procesul de ardere, in incendiile reale pot fi diferente importante fata de aceste valori.

Constructia analizata nu are in structura de rezistenta elemente din lemn.In caz de incendiu acest material influenteaza doar prin aportul sau caloric.

b)     Betonul

Proprietatile termice ale betonului variaza in functie de o serie de factori:

-raportul apa-ciment

-dozajul de ciment

-granulometria e.t.c.

In cazul incalzirii betonului fiecare componenta va avea o comportare diferita , avand coeficienti de dilatare proprii, ceea ce conduce la aparitia si dezvoltarea unor microfisuri si in final la fenomenul de degradare termica a betonului la temperatura.

Cedarea la foc a elementelor si structurilor din beton armat are loc prin:

atingerea temperaturii critice in armatura (550sC la betonul armat si 450sC la betonul precomprimat) datorita desprinderii totale sau partiale a stratului de acoperire al armaturii in timpul incendiului sau prin atingerea locala a temperaturii critice in dreptul unei fisuri;

pierderea aderentei dintre beton si armatura din cauza dilatarilor inegale ale armaturii si betonului sau smulgerea armaturilor ancorate si prabusirea brusca a elementului;

explozia betonului , fenomen care se manifesta prin desprinderea rapida a unor bucati de material de pe suprafetele incalzite ale elementelor de constructii dupa 5-15 min., cu efecte sonore caracteristice (bubuituri).

Explozia este provocata la cca.400-500sC de dilatarea puternica a gazelor, precum si a vaporilor de apa rezultati din umiditatea legata ,aflate intr-un sistem inchis prin impermeabilizarea stratului superficial datorita particulelor de liant care inchid porii de filtrare. Existenta unor microfisuri care permit evacuarea gazului , precum si umiditatea insuficienta impiedica aparitia fenomenului.

coordonarea rapida a armaturilor din beton datorita actiunii agresive a unorsubstante chimice rezultate in urma interventiei pentru stingerea incendiului (de ex.: acidul clorfidric rezultat din contactul apei cu produsi de ardere ai policlorurii de vinil).

Elementele de constructii supuse la momente de incovoiere si la forte taietoare cedeaza mai repede sub actiunea focului decat cele supuse la compresiune.

Majoritatea betoanelor isi scimba culoarea in roz la cca. 300sC.La 500-600sC betonul devine gri si fiabil .La 1200sC betonul sinterizeaza ,formand o suprafata fisurata de culoare galbena, cu pete brune.

La diferente de temperature de <100sC nu se provoaca contractii sau dilatari importante ale armaturii betonului.

Constructia are in structura de rezistenta cadre realizate din stalpi si grinzi din beton armat B 150, legate intre ele, avand 5 deschideri pe orizontala si doua pe verticala . De asemenea planseul peste parter si cel peste etaj este din beton armat monolit.

c)Sticla :

Topirea sticlei depinde nu numai de compozitia sa si de temperatura , ci si de timpul de expunere la temperatura ridicata . In timpul incalzirii sticla sufera transformari succesive :

la circa 700sC sticla prezinta usoare deformari;

la 800sC apar deformari mari si rotunjirea colturilor ;

la 850sC apar primele semne de topire

la 900sC sticla se topeste si se formeaza acumulari de topitura care se solidifica in timp.

Constructia are o suprafata vitrata relative mare, insumand 54.4m2( la etaj)

d) Materialele plastice:

Proprietatile care caracterizeaza materialele plastice , indeosebi gradul de inflamabilitate ,depind de modul de obinere ( prin polimerizare : polietilena , polistiren, policlorura de vinil sau prin condensare: poliuretan,poliamide s.a.) cat si de compozitia retetei , fiind inregistrate variatii de comportament de la un producator la altul. Prezenta plastifiantilor (materile de umplutura, de regula esteri fosforici ai acidului propionic si ai acizilor grasi ) intensifica arderea.

O clasificare importanta a materialelor plastice este aceea dupa comportarea la temperaturi ridicate:

- materiale termoplastice- care se modifica reversibil, inmuindu-se prin incalzire si intarindu-se prin racire. In timpul arderii se produc picaturi de topitura care se aprind usor si sunt capabile sa produca arsuri grave si sa initieze incedii. In absenta unei flacari pilot , printr-o incalzire continua peste temperatura de inmuiere, materialele termoplastice se topesc si se polimerizeaza sau se descompun termic la 340-380sC. La temperaturi de 450-600sC are loc deshidratarea si hidroliza cu eliberare de hidrocarburi aromatice, compusi fenolici si gufroane.

- materiale termorigide – care odata prelucrate nu mai pot fi aduse in stare plastica prin incalzire; au o structura moleculara tridimensionala care la incalzire sufera transformari ireversibile.

Valorile temperaturilor de inmuiere variaza in limite largi.

Temperaturile de aprindere a materialelor plastice este , in general ridicata peste 400sC .

Temperaturile de aprindere pentru unele materiale plastice sunt:

In general materialele plastice ard cu flacara ,fenomen in care apare un front de ardere alimentat de volatilele dezvoltate prin degazeificare , rezidul degajand o cantitate masiva de fum toxic si cu opacitate ridicata.Viteza de ardere variaza intre 140g/min(celuloid), la 24g/min.(polistiren) si 6g/min.(polietilena).

e)Materialele textile:

Mai mult de 80% din nomenclatorul articolelor textile se aprind cu usurinta . Pentru a realiza aceeasi temperatura in sistem ,bumbacul, din care sunt confectionate majoritatea materialelor textile actuale , are nevoie de o absortie de cca100 de ori mai mica ca la lemn( capacitatea de a absorbi caldura este data de inertia termica).Astfel aprinderea textilelor poate fi realizata de la surse de nivel termic redus( muc de tigara incandescent, flacara de chibrit , particule incandescente).

Durata de aprindere si viteza de propagare a flacarii depinde de greutatea materialului pe care unitatea de suprafata si de structura tesaturii. Tesaturile subtiri din bumbac ard foarte repede ,pe cand serjul din lana cu greutatea mai mare (258g/m² la voalul de bumbac) are o durata de aprindere si o viteza de ardere de peste 2 ori mai mica.

In cazul tesaturilor din fibre sintetice , poliamidice si poliesterice, arderea inceteaza dupa indepartarea sursei cu flacara, iar zona carbonizata este mica . In unele cazuri , materialul se topeste, “fuge” in calea flacarii.

Comportarea materialelor textile la temperaturi ridicate este prezentata in tabelul de mai jos:

EFECTELE NEGATIVE ALE AGENTILOR TERMICI, CHIMICI,

ELECTROMAGNETICI, BIOLOGICI, CARE POT INTERVENI

IN CAZ DE INCENDIU ASUPRA CONSTRUCTIILOR, INSTALATIILOR

SI UTILIZATORILOR

Agentii termici:

Materialele combustibile existente in cladire sunt: lemnul, materialele textile, materialele plastice, cartonul si hartia. Aceste materiale degaja prin ardere caldura ,fum si gaze fierbinti.

Actiunea termica asupra constructiei, consta in incalzirea si termodegradarea elementelor de constructie si in aprinderea elementelor combustibile.

Agentii chimici:

Prin arderea materialelor combustibile, in cladire nu se genereaza substante sau produsi de ardere combustibili sau explozivi.

Apa ca substanta de stingere prin actiunea sa asupra constructiei incendiate poate produce soc termic unor elemente cu limita de rezistenta la foc mica.

Agentii electromagnetici:

Cladirea este dotata cu instalatii electrice de iluminat si prize. Scurt circuitele electrice pot genera focare de incendiu ,datorita efectului termic al curentului electric(Joule-Lentz).

De asemenea ,se pot produce electrocutari ale personalului care intervine pentru stingere, ca urmare a folosirii substantelor de stingere neadecvate in zone cu instalatii electrice sub tensiune.

Ca o particularitate ,din acest punct de vedere trebuie precizata alimentarea constructiei cu tensiuni:220Vsi 380V, precum si montarea intregii instalatii , apparent, ceea ce implica un risc marit in timpul actiunilor de stingere si expunerea la riscul avariilor instalatiei ca urmare a socurilor mecanice.

Agentii biologici:

In cladire nu se utilizeaza sau manipuleaza agenti biologici.

CONCLUZII PRIVIND COMPORTAREA LA FOC A CONSTRUCTIEI

Constructia are o comportare foarte buna la foc, concluzie care rezulta din incadrarea in gradul II rezistenta ; valoarea mica a densitatii de sarcinaq termica ; rezistenta mare la foc a elementelor portante din structura de rezistenta a cladirii.

Din punctul de vedere al efectelor comportarii la foc a constructiei pentru utilizatori si personal de interventie , se desprind urmatoarele concluzii:

a)     In urma arderii materialelor combustibile existente in constructie se degaja gaze fierbinti si substante toxice care pot duce la intoxicari si arsuri.

b)     In conformitate cu art. 5.6.13. al Normativului P118/99, timpul de evacuare pentru constructia analizata trebuie sa fie de maxim 63 secunde , iar lungimea maxima a traseului de evacuare de maxim 25m considerand o viteza medie de deplasare de 0.4m/s conform art. 2.6.71.din P118/99. Constructia indeplineste aceste conditii, avand o lungime maxima a traseului de evacuare de 21m , rezultand un timp de evacuare de 52,5sec.

In concluzie constructia are o comportare buna la foc.

SISTEME DE DETECTIE SI SEMNALIZARE A INCEPUTURILOR DE INCENDIU

Conform normelor internationale si cerintelor C.T.P.- Bucuresti, sistemul de detectie si semnalizare a incendiului trebuie sa cuprinda obligatoriu urmatoarele:

- subansamblul de detectie automata a aparitiei incendiului;

- subansamblul de semnalizare manuala a inceputului de incendiu;

- subansamblul de avertizare a inceputului de incendiu si interventie contra incendiului care consta in:

- semnalizare acustica pentru evacuare de personal;

- apelarea telefonica automata la organele de interventie proprii si la pompierii militari.

Sistemul de detectie si translatie la incendiu permite detectia in mod automat a inceputurilor de incendiu prin detectoarele adresabile sau prin apasarea butoanelor manuale de incendiu montate la caile de acces si pe etaje. Astfel sistemul de incendiu va fi cuplat prin modem telefonic cu un dispecerat local de monitorizare.

Centrala de semnalizare a inceputurilor de incendiu , de tip adresabil, asigura urmatoarele functii:

-achizitia si prelucrarea primara a semnalelor primate de la detectori , butoanele manuale de semnalizare incendiu, interfete de cuplare adresabile pentru citire stari , detectoare conventionale , interfete de comanda pentru monitorizarea unor contacte si comenzi care trebuiesc date de sistem e.t.c

- afisarea starii de alarma pe fiecare bucla a prezentei alimentarii principale sau trecerea pe alimentarea de rezerva, starea de defect a fiecarei bucle ( linie intrerupta sau in scurtcircuit), starea de defect a elementelor adresabile existente pe fiecare bucla( detectori, butoane manuale, interfete de incendiu, interfete de comanda, sirene,e.t.c.)

-parametrizarea algoritmilor de detectie de la panoul de comanda;

-iesiri programabile;

-ceas de timp real;

- memorie de evenimente.

Alrmarea in cazul detectarii unui inceput de incendiu se face:

optic si sonor , cu afisarea in clar, a unui mesaj in limba romana, pe displai LCD din centrala a senzorului care a declansat alarma la nivelul centralei;

-sonor, la nivelul sirenelor de alarmare instalatein magazin.

DESCRIEREA ZONELOR DIN SUBSOL PROTEJATE DE INCENDIU

NIVELURILE CRITERILOR DE PERFORMANTA SI ALE TIMPURILOR

PRIVIND SIGURANTA LA FOC

I.       RISCUL DE INCENDIU:

Pentru determinarea riscului de incendiu s-au respectat prevederile Normativului de siguranta la foc P118-99, folosindu-se de asemenea si metoda’’ GUINARD CERBERUS”.

1. Astfel in baza prevederilor art. 2.1.4.si 2.1.5. ale normativului mai sus mentionat obiectivul se incadreaza in categoria C de pericol de incendiu, avand in vedere ca in compartimentul de incendiu exista materiale combustibile solide(lemn).

2. Aprecierea riscului de incendiu folosind metoda” GUINARD CERBERUS”

Pentru aprecierea riscului de incendiu se vor calcula indicatorii sintetici X si Y , a caror valori reprezinta coordonatele unui punct in diagrama anexa nr. la prezentul memoriu. Zona in care se incadreaza acest punct determina riscul de incendiu.

a).Determinarea indicatorului sintetic Y:

Sf*Pf+Sm*Pm

Y=————————*C*I

R*A

Sf- reprezinta sarcina termica fixa de incendiu data de puterea calorica a tuturor materialelor combustibile utilizate in elementele de constructie.

Din tabelul de derminare al sarcinii termicii anexata la prezentul scenariu , rezulta valoarea :

Sf = 0 (qs < 209 MJ/ m ² )

Sm-reprezinta sarcina termica mobile de incendiu data de puterea calorica a tuturor materialelor si substantelor combustibile mobile aflate in constructie.

Din tabelul de determinare al sarcinii termicii rezulta valoarea:

Sm = 1 ( 0 MJ / m² < qs < 209 MJ/m² )

Pf si Pm – pericolul creat de materialele si substantele combustibile fixe si mobile.Pentru determinarea valorii celor doi factori s-a considerat valoarea coeficientului P1 pentru materialul textil , aceasta fiind substanta cea mai periculoasa care indeplineste conditia de a reprezenta minim ¼ din cantitatea totala de material combustibil din cladire. Astfel:

Pf = 1

Pm = 1

C coeficient de forma constructiva:

C=C1+C2+C3+C4

C1- coeficient determinat de suprafata compartimentului de incendiu

C1= 1,3 (3001 m²<A<4000m²

C2- coeficient determinat de numarul de etaje

C2=0 (pentru 1-3 etaje)

C3-coeficient determinat de numarul de subsoluri

C3=0,1

C4-coeficient determinat de inaltimea pana la plafon

C4=0,1 ( 6 m < H <10m )

C=1,3+0+0,1+0,1=1,5

C=1,5

I-coeficientul de realizare a interventiei

I= I1+I2

I1-coeficient determinat de durata intrarii fortelor de interventie in dispozitivul de stingere

I1=1,5-valoare obtinuta din tabel avand in vedere ca interventia va fi asigurata de Detasamentul de Pompieri Slatina. Durata intrarii in interventie a fortelor: Ti=<30´

I2- coeficientul determinat de durata intreruperii activitatii(supravegherii permanente ) a constructiei.

I2=0.4- deoarece activitatea in constructia analizata se intrerupe mai mult de 3 h zilnic.

I=1,5+0.4

I=1.9

R-rezistenta la foc

R=1,9 (s-a luat in considerare rezistenta la foc a planseelor ca element de constructie cel mai defavorabil

A-coeficient determinat de sursele de aprindere existente in cladire

A=1,2- valoare determinate din tabelei , avand in vedere ca cea mai probabila cauza, a unui eventual incendiu, ar fi incalzirea unor materiale combustibile (material textil e.t.c.) peste temperatura de aprindere, in contact cu surse de caldura.

Valoarea indicatorului sintetic Y este:

Y=(0*1+1*1)*1.5*1.9/(1.9*1.2)=1,25

b) Determinarea indicatorului sintetic X :

C.X=H*V*G*F

H- coeficient ce cuantifica pericolul pentru persoanele aflate in cladire

H=2-deoarece suprafata ce revine unei personae , este de : intre 26m² si 100m²

V - coeficient determinat de valoarea bunurilor afalate in compartimentul de incendiu.

V=2-conform tabelei

G- coeficient ce cuantifica importanta bunurilor aflate in cladire.

G=1-(ramura economica)

F- coeficient ce cuantifica pericolul reprezentat de fumul si gazele toxice ce se pot degaja in caz de incendiu

F=2- procentul de materiale combustibile care pot produce fum sau gaze toxice fiind mai mare de 50%.

Valoarea indicatorului sintetic X care rezulta este:

X=8