Пожарная тактика

DjVu

      ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
      1. Пожарная охрана Союза Советских Социалистических Республик призвана охранять от пожаров социалистическую собственность и имущество граждан Советского Союза.
      Спасание людей на пожаре и охрана народного достояния от огня — священный долг каждого работника пожарной охраны.
      2. Тушение пожаров — основной вид боевых действий подразделений пожарной охраны.
      Эти действия приходится вести в различной обстановке: днем и ночью, в сильные морозы и при высоких температурах, в задымленной и отравленной среде, на высотах и в подвалах, в условиях взрывов, обрушений и стихийных бедствий.
      4. Основной боевой задачей личного состава пожарной охраны на пожаре является спасание людей в случае угрозы их жизни и ликвидация пожара в тех размерах, которые он принял к моменту прибытия подразделений пожарной охраны.
      5. Успех тушения пожара достигается: правильным определением решающего направления на пожаре, своевременным сосредоточением и введением необходимых сил и средств на этом направлении, умелым управлением подразделениями, высокой тактической выучкой, дисциплинированностью, активными и решительными действиями всех командиров и пожарных.
      8. Караул в составе двух и более отделений на основных пожарных автомобилях — основное тактическое подразделение пожарной охраны, способное самостоятельно решать задачи по тушению пожара и спасанию людей.
      14. При сообщении о пожаре дежурное подразделение пожарной части обязано прибыть к месту вызова в кратчайший срок.
      20. Разведка пожара ведется непрерывно с момента выезда подразделения на пожар и до его ликвидации.
      31. Каждый пожарный и командир пожарной охраны обязан немедленно оказывать помощь людям, находящимся в опасности на месте пожара, считая это своей первоочередной задачей.
      37. Если имеются сведения о местах нахождения людей и спасающие их там не находят, необходимо тщательно осмотреть и проверить все задымленные, горящие и соседние помещения, в которых могут оказаться люди.
      Поиск прекращается лишь после того, как установлено, что нуждающихся в спасении людей в горящем здании нет.
      49. Преграждение распространения огня и его ликвидация обеспечиваются:
      быстрым выходом на позиции ствольщиков и умелыми их действиями;
      бесперебойной подачей огнетушащих средств;
      непрерывным взаимодействием между подразделениями и маневренностью стволов;
      вскрытием конструкций и созданием разрывов путем разборки сгораемых частей зданий или уборки сгораемых веществ и материалов.
     
      ПОЖАРНАЯ ТАКТИКА
     
      Рекомендовано Управлением учебных заведений и научно-исследовательских учреждений МВД СССР в качестве учебного пособия для пожарно-технических учебных заведений
     
      Бурное развитие науки и техники, производств с применением новых синтетических материалов, усиленное развитие химической, нефтяной и газовой отраслей промышленности, в технологических процессах которых используется большое количество пожаро- и взрывоопасных веществ, тенденция увеличения этажности и площадей общественных и жилых зданий требуют постоянного внимания к предупреждению и тушению пожаров. Это стало важной государственной задачей, на что указано в принятом в июле 1977 г. постановлении Совета Министров СССР «О мерах по повышению пожарной безопасности в населенных пунктах и на объектах народного хозяйства». Осуществление его является органической частью общей задачи по успешному выполнению одиннадцатой пятилетки.
      Тушение пожаров, спасание людей, оказавшихся в опасности, наряду с профилактическими мероприятиями — важнейшие задачи подразделений пожарной охраны.
      В учебном пособии рассмотрена тактика тушения пожаров (пожарная тактика) — совокупность боевых действий по организации усилий подразделений пожарной охраны для успешной ликвидации пожара в тех размерах, которые он принял к моменту прибытия подразделений, и по спасанию людей в случае угрозы для их жизни. Она базируется на передовой теории н практике борьбы с огнем, результатах научных исследований и закономерностях процессов развития и тушения пожаров, достижениях в области пожарной техники и огнетушащих средств.
      Тактика имеет теоретическую и прикладную части. В теоретической части рассматриваются особенности развития пожаров, общие проблемы и принципы организации и ведения боевых действий подразделениями. Теоретические положения пожарной тактики отражены в уставах и наставлениях, учебных пособиях и рекомендациях. В прикладной части тактики описаны развитие н практика тушения пожаров на конкретных объектах.
      Исследуя условия развития и тушения пожаров, разрабатывая наиболее целесообразные способы и приемы боевых действий подразделений, пожарная тактика вместе с тем не дает готовых решений для каждой конкретной обстановки, складывающейся на пожаре. Она содержит главные, наиболее важные положения и правила, следуя которым руководитель тушения пожара (РТП) принимает обоснованное решение, соответствующее конкретным условиям.
      Пожарная тактика зависит от уровня тактико-технических возможностей техники, внедрения новых средств тушения. Она находится в непрерывном развитии, обогащаясь новыми приемами и
      способами тушения пожаров по мере оснащения пожарных подразделений более совершенной техникой и огнетушащими средствами. Например, широкое применение в 60-х годах пены средней кратности позволило существенно изменить тактические приемы и способы тушения пожаров нефти и нефтепродуктов в резервуарах, в кабельных помещениях и подвалах зданий, на судах морского и речного флота. Появление пожарных автомобилей газоводяного тушения в корне изменило весь процесс тушения пожаров мощных нефтяных и газовых фонтанов.
      Большое значение для тактики имеет организационная структура частей и гарнизонов пожарной охраны, а также метод управления боевыми действиями пожарных подразделений. Научное их обоснование — одна из важных задач пожарной тактики.
      Пожарная тактика разрабатывает наиболее совершенные формы и методы подготовки личного состава подразделений, беззаветно преданного социалистической Родине, способного умело вести боевые действия по тушению пожаров с полным напряжением моральных и физических сил, проявляя мужество, смелость, инициативу, находчивость и стойкость.
      Предисловие, § 12, 16, 18, 22, 23, 26, 28—38, 41—43, 47—55 написаны И. Ф. Кимстачем, § 1—4, 24, 57, 64, 65 — П. П. Девли-шевым, § 5—11, 13—15, 17, 19, 20, 21, 25, 27, 39, 40, 44—46, 56, 58—63 — канд. техн. наук И. М. Евтюшкиным.
     
      ГЛАВА I. ОСНОВЫ ДИНАМИКИ ПОЖАРА
      § 1. Пожар и его развитие. Основные понятия и определения. Пожар — комплекс физико-химических явлений, в основе которых лежат нестационарные (изменяющиеся во времени и пространстве) процессы горения, тепло- и массообмена. Пожаром считается неконтролируемое горение вне специального очага, наносящее материальный ущерб.
      Под очагом пожара понимают место (участок) наиболее интенсивного горения при трех основных условиях:
      непрерывном поступлении окислителя (воздуха);
      непрерывной подаче топлива (распространении горения);
      непрерывном выделении теплоты, необходимой для поддержания процесса горения.
      Нарушение хотя бы одного условия вызывает прекращение горения. Очаг пожара — понятие относительное. В начальной стадии очагом пожара может быть небольшой участок или предмет в помещении (первоначальный очаг). В процессе развития очагом пожара для здания может стать помещение, охваченное огнем.
      Процесс развития пожара можно разделить на три характерные фазы (рис. 1). В I фазе происходит распространение горения, и огонь охватывает основную часть горючих материалов (не менее 80%)- Во II фазе после достижения максимальной скорости выгорания материалов пожар сопровождается активным пламенным горением с постоянной скоростью потери массы. В III фазе скорость выгорания резко падает и происходит догорание тлеющих материалов и конструкций. Горение в каждом конкретном случае протекает при определенных условиях газообмена и распределения горючих материалов.
      При развитии пожара в зданиях газообмен, т. е. приток воздуха в зону горения и удаление из нее продуктов сгорания, происходит через проемы. Давление продуктов сгорания в верхней части здания (помещения) больше, а в нижней части меньше давления наружного воздуха. На определенной высоте давление внутри помещения равно атмосферному, т. е. перепад давлений равен нулю. Плоскость, где давление внутри здания равно ат-
      Рис. 1. Динамика основных параметров в трех фазах разввтия пожара
      о—динамика выгорания горючих материалов по фазам пожара; б —изменение высоты факела пламени в оконном проеме, концентраций кислорода и продуктов сгорания в помещении, в зависимости от времени; в—температурный режим в помещении, изменение теплового потока от факела пламени в проеме, а также расходов приточного воздуха и положения нейтральной зоны в зависимости от времени; 1 — зависимость потери массы горючих мате риалов от времени; 2— зависимость скорости потери массы от времени; 3 — зависимость изменения высоты факела пламени, выбрасываемого из оконного проема, от времени; 4 — содержание оксида и диоксида углерода в горящем помещении в зависимости от времени: 5 — содержание кислорода в горящем помещении в зависимости от времени; 6 — зависимость изменения среднеобъемной температуры в горящем помещении от времени: 7 — зависимость изменения плотности теплового потока факела пламени от времени; 8 — зависимость расхода воздуха, поступающего в зону горения через приточное отверстие оконного проема, от времени; 9 — зависимость изменения положения
      нейтральной зоны от времени
      мосферному,называется плоскостью равных давлений, или нейтральной зоной. Нейтральная зона в различных частях помещений или здания может находиться на различной высоте в зависимости от условий газообмена и разности температур среды в смежных помещениях, лестничных клетках и других частях здания. Под условиями газообмена понимают степень раскрытия и взаимное расположение проемов (дверных, оконных, вентиляционных люков, световых фонарей и т. п.), высоту и объем помещений.
      Продолжительность пожара, а следовательно, время воздействия теплоты на строительные конструкции зданий и сооружений определяются по пожарной нагрузке.
      Под пожарной нагрузкой понимают массу всех горючих и трудногорючих материалов, находящихся в помещении или на открытом пространстве, отнесенную к площади пола помещения или площади, занимаемой этими материалами на открытом пространстве (тц.Н) кг/м2). В пожарную нагрузку входят также конструктивные элементы зданий. Однако продолжительность пожара и скорость выгорания материалов как в помещениях, так и на открытом пространстве зависят не только от пожарной нагрузки. На них влияет ее неоднородность, физико-химические свойства, способ распределения и площадь поверхности. Наиболее полно перечисленные переменные величины, усредненные по объему, который занимает пожарная нагрузка, характеризуются безразмерным физическим параметром. Он выражает плотность распределения элементов горючих и трудногорючих материалов в слое, в котором протекают процессы термического разложения и газификации твердого топлива:
      где К Ро — плотность распределения элементов горючих и трудногорючих материалов по высоте слоя и площади помещения;
      плотность распределения элементов горючих и трудногорючих материалов по высоте слоя н площади отдельных участков помещения, в которых сосредоточена пожарная нагрузка; т0 — масса горючих и трудногорючих материалов, распределенная по всей площади помещения или отдельных ее участков, кг; р0 — средняя плотность материалов, входящих в состав пожарной нагрузки, кг/м3;
      #сл — средняя высота слоя, в котором распределены горючие и трудногорючие материалы, м; Fn — площадь пола помещения, м2; Еги.н — суммарная площадь участков, на которых распределены горючие и трудногорючие материалы, м2.
      Средние значения р0 и Нсл вычисляют математическими методами, наиболее точный результат дает метод математического ожидания. Для расчета используют массу каждого вида материала и площадь, занимаемую отдельными видами пожарной нагрузки.
      Пожарную нагрузку можно определить по формулам
      В выражении (1) масса горючих материалов отнесена к площади пола помещения, а в выражении (2) — к суммарной площади, занятой пожарной нагрузкой в помещении. Более подробно зависимость скорости выгорания и продолжительности пожара от плотности распределения пожарной нагрузки в объеме помещения рассматривается в § 2, а на открытом пространстве — в §3.
      Пожар развивается на определенной площади или в объеме и может быть условно разделен на три зоны, не имеющих, однако, четких границ: горения, теплового воздействия, задымления.
      Зона горения занимает часть пространства, в котором протекают процессы термического разложения твердых горючих материалов или испарения жидкостей, горения газов и паров в объеме диффузионного факела пламени. Зона горения может ограничиваться ограждениями здания (сооружения), стенками различных технологических установок, аппаратов, резервуаров и т. п.
      Зоной теплового воздействия называется прилегающая к зоне горения часть пространства, в пределах которого протекают процессы теплообмена между поверхностью пламени, окружающими строительными конструкциями и горючими материалами.
      Теплота в окружающую среду передается тремя способами: конвекцией, излучением и теплопроводностью. В начальной стадии развития пожара в зданиях теплота из горящего помещения в смежное передается теплопроводностью через строительные конструкции, металлические трубы и другие инженерные коммуникации. В горящем помещении излучение является основным способом передачи теплоты от поверхности пламени к окружающим поверхностям горючих материалов, внутреннего интерьера и строительных конструкций по всем направлениям до момента интенсивного задымления, когда дым становится ослабляющей тепловой поток средой в результате поглощения и рассеяния лучистой энергии.
      На стадии развившегося пожара в зданиях конвекцией передается значительно больше теплоты, чем при пожарах на открытом пространстве. Нагретые до высоких температур газы способны вызвать возгорание горючих материалов на пути своего движения в коридорах, лифтовых шахтах, вентиляционных каналах, лестничных клетках и т. д.
      При пожарах на открытом пространстве теплота передается окружающим объектам главным образом излучением. Несмотря на то что доля теплоты, передаваемой конвекцией, достигает ориентировочно 76 %, значительная ее часть передается верхним слоям атмосферы и не изменяет обстановки на пожаре.
      Дым представляет собой дисперсную систему, твердые частицы которой, как и ядовитые газы, вредны для человека.
      Зоны задымления при пожаре в зданиях (сооружениях), внутри помещений и на открытых пространствах имеют свои особенности. Внутри помещений объем (площадь) зоны зависит от условий распространения потоков продуктов горения и газообмена с внешней средой, а также от свойств горящих веществ и материалов. Продукты сгорания, поднимающиеся над зоной горения в виде конвективной (тепловой) струи, образуют в верхней зоне под перекрытием слой дыма. При повышенном давлении в этой зоне газообразные нагретые продукты горения устремляются из горящего помещения через различные проемы и щели в атмосферу или в смежные и вышерасположенные помещения.
      На открытом пространстве объем и площадь задымления зависят главным образом от мощности источника горения, скорости выгорания материалов, избыточной температуры (разности температур окружающего воздуха и зоны горения) и скорости движения газов.
      Значительно влияет на обстановку при открытых пожарах высота зоны пламенного горения, так как от нее зависят площадь поверхности излучения и интенсивность теплового потока по направлению к негорящим объектам. Высота (длина) факела пламени прямо пропорциональна скорости выгорания материала и площади зоны горения.
      При пожарах на открытом пространстве различных горючих материалов факел пламени отклоняется ветром и создает опасную обстановку для окружающих объектов, пожарной техники и личного состава пожарных подразделений с подветренной стороны. Угол наклона факела пламени зависит от скорости вертикальных потоков в зоне горения и скорости приземного ветра. В условиях пожара газов, жидкостей и твердых веществ образуется турбулентное диффузионное пламя.
      Скорость выгорания жидких и твердых веществ и материалов характеризуется потерей массы в единицу времени с единицы площади пожара в зоне горения.
      W (т) = m/Sn.
      где W(т) — скорость выгорания, изменяющаяся в зависимости от времени, кг/(м2с); т — первая производная от потери (убыли) массы по времени (расход горючих материалов), кг/с; Sn — площадь пожара, м. Скорость выгорания можно рассматривать как первую производную убыли массы от времени, если известна функциональная зависимость количества сгоревших материалов от времени выгорания. Для практических задач достаточно определение средней скорости выгорания за определенный период времени, например за период II фазы пожара.
      Общая классификация пожаров. По условиям газообмена и теплообмена с окружающей средой все пожары разделяются на два обширных класса: на открытом пространстве (I класс) и в ограждениях (II класс).
      Пожары (I класса) на открытом пространстве условно могут быть разделены на три вида: распространяющиеся, нераспространяющиеся (локальные), массовые.
      Распространяющимися (класса 1а) называются пожары с увеличивающимися размерами (ширина фронта, периметр, радиус, протяженность флангов пожара и т. д). Пожары на открытом пространстве распространяются в различных направлениях и с разной скоростью в зависимости от условий теплообмена, величины разрывов, размеров факела пламени, критических тепловых потоков, вызывающих возгорание материалов, направления и скорости ветра и других факторов.
      Преобладающее направление распространения основного фронта пожара формируется в зависимости от распределения горючих материалов или объектов на площади, а также от направления и скорости ветра, т. е. от параметров окружающей среды. Границы пожара формируются в процессе его развития и зависят от перечисленных выше факторов.
      Нераспространяющимися (локальными) (класса 16) называются пожары, у которых размеры остаются неизменными. Локальный пожар представляет собой частный случай распространяющегося, когда возгорание окружающих пожар объектов от лучистой теплоты исключено. В этих условиях действуют метеорологические параметры. Так, например, из достаточно мощного очага горения огонь может распространяться в результате переброса искр и головней в сторону негорящих объектов по направлению ветра. Такой механизм характерен для крупных пожаров лесоскладов, в сельской местности, на открытых складах различных материалов, в районах старой городской застройки с узкими улицами.
      На крупных складах нефти и нефтепродуктов пожар одного или группы резервуаров относится к виду нерас-пространяющихся. Однако при определенных условиях пожары на нефтескладах перерастают в распространяющиеся. Распространение огня на соседние резервуары может происходить при выбросах горящих нефтепродуктов и деформациях металлических резервуаров.
      Классификация пожаров по признаку распространения тесно связана со временем их развития. Массовый пожар может возникнуть на больших площадях складов твердых и жидких горючих материалов, в лесных массивах, сельских населенных пунктах и рабочих поселках, застроенных зданиями IV и V степени огнестойкости.
      Массовый пожар (класса 1в)—это совокупность сплошных и отдельных пожаров в зданиях или открытых крупных складов различных горючих материалов. Под отдельным пожаром подразумевают пожар, возникший в каком-либо отдельном объекте. Под сплошным пожаром подразумевается одновременное интенсивное горение преобладающего числа объектов на данном участке. Сплошной пожар может быть распространяющимся и нераспространяющимся. Преобладающее направление, по которому огонь распространяется с наибольшей скоростью, называется фронтом сплошного пожара. При усилении ветра от умеренного до очень сильного (18...20 м/с) скорость распространения фронта сплошного пожара увеличивается в два-три раза. Не-распространяющийся сплошной пожар возникает в peзультате образования общей зоны газификации горючих материалов и конструкций горящих зданий и сооружений. В безветренную погоду или при слабом ветре отдельные пожары сливаются в единый гигантский турбулентный факел пламени с мощной конвективной колонкой. Огневой шторм — особая форма нераспространяю-щегося сплошного пожара. Характерные признаки его: восходящий поток продуктов сгорания и нагретого воздуха; приток свежего воздуха со всех сторон со скоростью не менее 50 км/ч по направлению к границам огневого шторма.
      Пожары (II класса) в ограждениях различают двух видов: открытые и закрытые. Каждый вид подразделяется на группы в зависимости от помещений и горючих материалов.
      Открытые пожары (класса На) развиваются при полностью или частично открытых проемах (ограниченная вентиляция). Они характеризуются высокой скоростью распространения горения с преобладающим направлением в сторону открытых, хотя бы и незначительно, проемов и переброса через них факела пламени. Вследствие этого создается угроза перехода огня в верхние этажи и на соседние здания (сооружения). При открытых пожарах скорость выгорания материалов зависит от их физико-химических свойств, распределения в объеме помещения и условий газообмена.
      Открытые пожары обычно подразделяют на две группы. К первой группе относятся пожары в помещениях высотой до 6 м, в которых оконные проемы расположены на одном уровне и газообмен происходит в пределах высоты этих проемов через общий эквивалентный проем (жилые помещения, школы, больницы, административные и им подобные помещения). Ко второй группе относятся пожары в помещениях высотой более 6 м, в которых проемы в ограждениях располагаются на разных уровнях, а расстояния между центрами приточных и вытяжных проемов могут быть весьма значительными. В таких помещениях и частях здания наблюдаются большие перепады давления по высоте и, следовательно, высокие скорости движения газовых потоков, а также скорость выгорания пожарной нагрузки. К таким помещениям относятся машинные и технологические залы промышленных зданий, зрительные и сценические комплексы театров и т. д.
      Закрытые пожары (класса 116) протекают при полностью закрытых проемах, когда газообмен осуществляется только вследствие инфильтрации воздуха и удаляющихся из зоны горения газов через неплотности в ограждениях, притворах дверей, оконных рам, при действующих системах естественной вытяжной вентиляции без организованного притока воздуха, а также в отсутствии систем вытяжной вентиляции. Экспериментально установлено, что при закрытых пожарах (в помещениях) скорость выгорания наиболее распространенных горючих материалов не зависит от их физико-химических свойств, распределения в объеме помещения и полностью лимитируется расходом воздуха, поступающего через щели и неплотности. Исключение составляют особо опасные кислородсодержащие горючие материалы (целлулоид, кинопленка на горючей основе, порох и др.), а также некоторые синтетические полимерные материалы, содержащие легколетучие компоненты. Скорость выгорания таких веществ и материалов очень высока и может протекать либо без доступа кислорода, либо при ограниченном доступе. Закрытые пожары могут быть разделены на три группы: в помещениях с остекленными оконными проемами (помещениях жилых и общественных зданий); в помещениях с дверными проемами без остекления (склады, производственные помещения, гаражи и т. д.); в замкнутых объемах без оконных проемов (подвалах промышленных зданий, камерах холодильников, некоторых материальных складах, трюмах, элеваторах, бесфонарных зданиях промышленных предприятий).
      В каждой группе пожарная нагрузка может быть сосредоточенной или рассредоточенной с различной высотой слоя и плотностью распределения материалов.
     
      § 2. Общие закономерности динамики пожаров и принципы их классификации. Понятие о динамике пожара и обстановке на п о ж а р е. Динамика пожара — процесс развития пожара во времени и пространстве, сопровождающийся воздействием его опасных факторов (ОФП) на окружающую среду. Опасным называется фактор пожара, воздействие которого приводит к травме, отравлению или гибели человека, а также к материальному ущербу.
      Основные параметры пожара и ОФП:
      1) потеря массы (выгорание) пожарной нагрузки;
      2) скорость выгорания пожарной нагрузки;
      3) температура продуктов сгорания на выходе из очага пожара (конвективная составляющая);
      4) геометрические размеры факела пламени (высота, площадь излучающей поверхности);
      5) температура пламени;
      6) падающий тепловой поток;
      7) площадь и периметр зоны горения;
      8) расход приточного воздуха в зону горения;
      9) интенсивность газообмена;
      10) объем продуктов сгорания;
      11) положение нейтральной зоны по отношению к нижней части проемов и плоскости пола;
      12) интенсивность выбросов продуктов сгорания в атмосферу;
      13) содержание кислорода и токсичных продуктов сгорания в уходящих газах;
      14) скорость восходящих потоков в тепловой конвективной колонке над пожаром;
      16) избыточное давление газов в объеме горящего и смежных помещений, скорость и направление движения нагретых газов и дыма при закрытых пожарах;
      16) среднеобъемная температура среды (для закрытых пожаров);
      17) средняя температура по оси тепловой конвективной струи (для открытых пожаров);
      18) средняя скорость перемещения фронта пламени по пожарной нагрузке;
      19) средняя скорость увеличения площади горения;
      20) состав дыма (твердых частиц, вызывающих раздражение слизистых оболочек и токсикацию организма человека);
      21) оптическая плотность дыма, снижающая видимость в горящем и смежных помещениях;
      22) объем или площадь задымления;
      23) скорость распространения дыма по вертикальным инженерным коммуникациям, лестничным клеткам, шахтам лифтов и т. п.
      Примечание. Параметры с символом являются также опасными факторами пожара, к которым помимо перечисленных относятся обрушение конструкций и взрывы газовоздушных смесей или различных емкостей и аппаратов, находящихся под давлением.
      К зоне горения относятся параметры 1...15, к зоне теплового воздействия — 3...6, 7, 10, 11, 13, 15...19, к зоне задымления — 1...23.
      Все перечисленные параметры и ОФП рассматриваются как функции времени. Фактически каждый из них находится в сложной зависимости от нескольких переменных физических величин. При изучении тактики тушения пожаров влияние этих процессов и переменных величин обобщают одним аргументом — фактором времени.
      В I фазе пожара при повышении среднеобъемной температуры до 200 °С (см. рис. 1) расход приточного воздуха увеличивается, а затем постепенно снижается. Одновременно понижается уровень нейтральной зоны, сокращается площадь приточной части оконного проема и соответственно увеличивается площадь вытяжной части. С такой же примерно скоростью снижается уровень объемной доли кислорода, поступающего в зону горения (до 8 %), и повышается объемная доля диоксида углерода в уходящих газах (до 13 %). Этот процесс объясняется тем, что при температуре 150...200 °С бурно проходят экзотермические реакции разложения горючих материалов, растет скорость их выгорания под влиянием теплоты, выделяющейся на пожаре. Количество теплоты, выделяющейся на пожаре в единицу времени, зависит от низшей тоцлоты сгорания материалов площади поверхности горения Fn, массовой скорости выгорания материалов с единицы поверхности W и полноты горения rj.
      При пожаре в помещении нагрев горючих материалов и ограждающих конструкций происходит как конвективным, так и лучистым теплообменом. При открытых пожарах теплота в зоне теплового воздействия передается излучением.
      Независимо от механизма передачи теплоты продолжительность I фазы пожара полностью зависит от скорости выгорания материалов и скорости распространения пламени. В зависимости от условий газообмена, состава и способа распределения пожарной нагрузки в помещении или на открытом пространстве время развития пожара в I фазе колеблется от 2 до 30 % общей его продолжительности.
      К концу I фазы пожара резко возрастает температура в зоне горения, пламя распространяется на большую часть горючих материалов и конструкций, стремительно увеличивается высота факела, значительно уменьшается концентрация кислорода и соответственно увеличиваются концентрации оксида и диоксида углерода и других продуктов сгорания. Все эти процессы протекают пропорционально скорости выгорания материалов.
      Во II фазе пожара скорость выгорания материалов резко возрастает до максимальной. В этот период все рассмотренные выше параметры и ОФП достигают экстремальных значений. Среднеобъемная температура, содержание продуктов полного и неполного сгорания в помещении и уходящих газах, высота факела, выбрасываемого из проема, его тепловое излучение и скорость потока воздуха в зону пламени достигают максимума, а поступление приточного воздуха через нижнюю часть проема в зону образования горючей смеси и уровень нейтральной зоны, а также содержание кислорода в помещении — минимума. В этой фазе все горючие и трудногорючие материалы воспламеняются, а догорание горючей смеси, вследствие химического недожога, протекает в факеле за пределами здания. При открытом пожаре скорость восходящих потоков в конвективной колонке возрастает, что может привести к выбросу из зоны горения раскаленных головней и переносу их ветром на негорящие объекты. В связи с ростом температуры наступают пределы огнестойкости некоторых конструкций (прогрев, образование сквозных трещин, обрушение). От тепловой радиации пламени возникает угроза распространения пожара на соседние здания и сооружения. Создаются наиболее опасные условия для людей, находящихся в горящем здании, вследствие быстрого распространения огня в смежные помещения и вышележащие этажи, а также накопления токсичных продуктов сгорания. Пожарные подразделения, прибывшие до окончания I фазы пожара, немедленно начинают спасать людей и одновременно подают огнетушащие средства в очаг пожара и на защиту соседних объектов и смежных помещений.
      В III фазе пожара скорость выгорания материалов резко падает и начинается процесс догорания и тления деревянных конструкций, предметов домашнего обихода, тканевых и обивочных материалов. Температура среды длительное время остается высокой. В период охлаждения могут разрушиться отдельные конструкции здания, например навесные панели.
      Термическое разложение горючих материалов может протекать либо без видимых признаков горения (пиролиз), либо сопровождаться тлением или пламенным горением. Например, при возникновении очага пожара в помещении с открытым проемом могут одновременно протекать два процесса: пламенное горение горючих материалов, расположенных у оконного проема, и их пиролиз в глубине помещения вследствие ограниченного доступа кислорода. К моменту окончания стадии активного пламенного горения в зоне, расположенной непосредственно у оконного проема, горючие материалы, прощед-шие стадию газификации, воспламеняются одновременно по всей поверхности и сгорают значительно быстрее, чем в зоне пламенного горения.
      При возникновении очага пожара в глубине помещения одновременно протекают два процесса — распространение пламени в сторону оконного проема и выгорание охваченных огнем материалов за фронтом пламени. При открытом пожаре в помещении общая его продолжительность, скорость убыли массы и время достижения максимальной скорости выгорания не зависят от координат точки воспламенения и являются главным образом функциями условий газообмена и характеристики пожарной нагрузки. При возникновении нескольких очагов горения одновременно как при открытом, так и при закрытом пожаре время достижения максимальной скорости зависит от мощности источников зажигания, числа и взаимного расположения точек зажигания.
      Рассмотренные выше параметры пожара взаимодействуют друг с другом, но не могут воздействовать на процессы развития и распространения пожара без взаимодействия с окружающей средой. Окружающая среда характеризуется следующими параметрами:
      метеорологическими — температурой, влажностью, давлением, видимостью, или степенью прозрачности атмосферы, скоростью и направлением приземного ветра;
      пожарной нагрузкой — горючестью, температурой самовоспламенения и воспламенения, влажностью и плотностью веществ и материалов, содержанием летучих веществ, критическим тепловым потоком, вызывающим их воспламенение или самовоспламенение от лучистой теплоты, взрывоопасностью, удельной пожарной нагрузкой и ее высотой, плотностью распределения горючих материалов по площади и в объеме;
      условиями газообмена и распространения пожара — площадью и взаимным расположением проемов, высотой помещения, расстоянием между центрами вытяжных и приточных проемов, этажностью, назначением и особенностями объемно-планировочных и конструктивных решений здания (сооружения), характеристикой имеющихся систем противодымной защиты;
      окружающей местности и застройки — рельефом и особенностями примыкающего к зданиям почвенного покрова; огнестойкостью и этажностью зданий и сооружений, противопожарными разрывами, шириной улиц, плотностью застройки, пожаро- и взрывоопасностью производства.
      Взаимодействие основных параметров пожара и параметров окружающей среды можно проследить на двух характерных примерах развития закрытого и открытого пожаров.
      При закрытом пожаре скорость и направление движения нагретых газов и пламени, передающих теплоту горючим материалам и ограждающим конструкциям, зависят от мощности очага пожара и условий газообмена. Так, например, пламя и нагретые газы могут двигаться из глубины помещения в сторону открытого оконного (дверного) проема в горизонтальной плоскости, занимая верхнюю часть помещения под междуэтажным перекрытием (рис. 2). В этом случае излучение пламени и нагретых газов направлено по нормали к плоскости пола. В результате под действием лучистой и конвективной теплоты возгораются горючие материалы, распределенные на плоскости пола, а также нагревается конструкция междуэтажного перекрытия.
      Если из-за возникших напряжений в конструкциях и их деформаций образуются сквозные трещины в перекрытии, нагретые газы и пламя проникают в расположенное выше помещение, воспламеняя горючие материалы и ускоряя распространение пожара. В помещении скапливаются токсичные продукты сгорания, вызывая отравление людей. Аналогичные явления происходят при наличии неплотностей и отверстий в вертикальных инженерных коммуникациях (трассах трубопроводов, кабельных каналах и т. д.). В зданиях III и IV степеней огнестойкости под воздействием высокой температуры защитный слой штукатурки междуэтажного деревянного перекрытия растрескивается, отслаивается и пламя распространяется в пустотах перекрытия.
      При выбросе пламени и нагретых газов в межквар-тирный коридор или лестничную клетку, сообщающуюся с лифтовыми холлами, стены которых облицованы горючими материалами, нагретые газы и пламя движутся в вертикальной плоскости, поджигая эти материалы и передавая теплоту ограждающим конструкциям. При внезапном изменении условий газообмена, например, открывании оконных проемов над очагом пожара в верхней зоне здания для выпуска дыма (рис. 3), нейтральная зона в лестничной клетке перемещается вверх, в сторону открытых проемов, а в нижней зоне здания создается разрежение, что приводит к резкому увеличению скорости газовых потоков. В результате нагретые газы и пламя могут перебрасываться по вертикали с этажа на этаж или через 2...3 этажа, создавая угрозу людям. При такой обстановке необходимо срочно спасать людей с верхних этажей здания всеми имеющимися средствами и способами, с одновременной подачей стволов в очаг пожара и на путях распространения огня.
      С усилением скорости ветра в направлении открытых оконных проемов горящего помещения при наличии открытых проемов на подветренной стороне здания пожар становится еще более интенсивным в результате увеличения разности давлений снаружи и внутри здания. Увеличивается скорость движения газовых потоков внутри здания как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскости. Поэтому вскрытие оконных проемов для удаления дыма и нагретых газов допускается только в пределах горящего этажа с подветренной стороны здания при одновременной подаче мощных стволов в очаг пожара и на защиту выше расположенных этажей, а также путей эвакуации.
      При открытом пожаре скорость его распространения (возгорание смежных с горящим зданием объектов) зависит от условий теплообмена излучением т. е. площади, теплофизических свойств излучающей и облучаемой поверхностей, а также их взаимного расположения в пространстве.
      В процессе развития открытого пожара лучистый тепловой поток от факела пламени падает на окружающие строения или горючие материалы.