Расчетная часть — традиционно самый сложный, трудоемкий и ответственный раздел курсовой работы по пожарной безопасности. Именно здесь теория сталкивается с практикой, а абстрактные формулы должны превратиться в четкий план действий по спасению жизней и имущества. Многие студенты тратят десятки часов, пытаясь связать воедино требования методичек, разрозненные данные из учебников и логику реальной боевой работы.
Эта статья — не очередной пересказ теории. Мы предлагаем полноценное практическое руководство, в котором на одном сквозном примере покажем весь путь: от анализа исходных данных условного объекта до разработки конкретных рекомендаций для руководителя тушения пожара (РТП). Наша цель — продемонстрировать, как решается основная боевая задача пожарной охраны: локализация и ликвидация пожара в установленные сроки. А ключом к ее решению является именно грамотный и последовательный расчет необходимых сил и средств, который и составляет ядро курсового проекта.
Структура нашего разбора полностью имитирует логику действий на реальном пожаре. Мы шаг за шагом пройдем все этапы, которые должен выполнить грамотный инженер и руководитель. Теперь, когда цель и маршрут определены, давайте заложим фундамент для наших расчетов — изучим наш условный объект.
Раздел 1. Оперативно-тактическая характеристика объекта как основа всех расчетов
Оперативно-тактическая характеристика (ОТХ) — это не формальность для заполнения первых страниц курсовой, а отправная точка и фундамент для всех без исключения вычислений. От точности и полноты данных, собранных на этом этапе, напрямую зависит корректность всей последующей работы. Рассмотрим ОТХ на примере условного объекта — оптово-торговой базы.
Объект: Складской комплекс оптово-торговой базы.
- Геометрические параметры: Одноэтажное здание прямоугольной формы, размеры в плане — 60×24 м. Высота помещений до нижнего пояса ферм — 8 м. Здание разделено на три зоны: административно-бытовая, основной склад (хранение ЛВЖ и ГЖ в таре), зона отгрузки.
- Конструктивные особенности: Стены выполнены из сэндвич-панелей с негорючим утеплителем по металлическому каркасу. Перекрытие (покрытие) — профилированный лист по стальным фермам. Степень огнестойкости здания — IV.
- Пожарная нагрузка: Наибольшую опасность представляет основной склад (40×24 м), где хранятся лакокрасочные материалы, растворители и пластиковая упаковка. Пожарная нагрузка в этой зоне классифицируется как высокая и составляет в среднем 1200 МДж/м². Размещение стеллажное, высота складирования — до 6 м.
- Системы противопожарной защиты: Автоматическая пожарная сигнализация (АПС) и система оповещения и управления эвакуацией (СОУЭ) 3-го типа смонтированы и находятся в исправном состоянии. Автоматическая установка пожаротушения (АУПТ) отсутствует. Система дымоудаления также не предусмотрена проектом.
- Противопожарное водоснабжение: На территории объекта имеется два пожарных гидранта, установленных на кольцевой сети водопровода диаметром 150 мм. Дебит сети по справке водоканала составляет 40 л/с. Состояние гидрантов и подъездов к ним — удовлетворительное.
Каждый из этих параметров — это переменная в будущих формулах. Например, высота потолков (8 м) напрямую повлияет на расчет времени заполнения помещения дымом и на определение высоты нейтральной плоскости. Отсутствие АУПТ означает, что мы можем рассчитывать только на силы прибывающих подразделений. А дебит водопровода (40 л/с) становится критическим ограничением, которое мы должны будем учесть при расчете необходимого количества стволов.
Мы собрали все исходные данные. Теперь на их основе мы можем разработать стратегию наших действий — тактический замысел.
Раздел 2. Формулируем тактический замысел, который определит стратегию тушения
Тактический замысел — это краткий и емкий план действий, который РТП определяет на основе анализа обстановки. Он отвечает на ключевые вопросы: «Куда направить главные усилия?», «Что спасать в первую очередь?» и «Как предотвратить развитие пожара по наихудшему сценарию?». Это стержень всей операции по тушению.
На основе ОТХ нашей оптово-торговой базы можно сформулировать следующий тактический замысел:
Учитывая высокую пожарную нагрузку в зоне основного склада и угрозу быстрого распространения огня на большую площадь с возможным обрушением несущих конструкций, решающим направлением считать защиту смежной зоны отгрузки и административно-бытового корпуса. Главные усилия сосредоточить на локализации пожара в пределах складской зоны, для чего первые прибывшие подразделения должны подать стволы на охлаждение несущих ферм и создание водяных завес на границе с соседними помещениями.
Почему именно это направление является решающим? Анализ показывает, что:
- Наибольший экономический ущерб и угроза обрушения сосредоточены в зоне основного склада.
- Распространение огня в административно-бытовой корпус создает прямую угрозу для людей, которые могут там находиться.
- Потеря зоны отгрузки парализует работу всей базы даже после ликвидации пожара.
Исходя из этого, выбирается наступательная тактика. Оборонительные действия (защита соседних зданий) в данном случае будут неэффективны и приведут к полной потере объекта. Необходимо проводить активные наступательные действия с четким пониманием решающего направления, чтобы перехватить инициативу у огня.
Стратегия определена. Но чтобы понять, с чем мы столкнемся, нужно рассчитать, как будет развиваться пожар во времени.
Раздел 3. Расчет динамики развития пожара на ключевых временных отрезках
Пожар — это процесс, развивающийся во времени. Для грамотного планирования недостаточно знать, каким он будет «когда-нибудь». Необходимо рассчитать его ключевые параметры (площадь, периметр, температуру) в три критических момента времени. Это ядро расчетной части курсовой, демонстрирующее ваше понимание физики горения.
В качестве исходных данных примем, что свободное развитие пожара происходит в течение 10 минут до момента сообщения.
На момент сообщения о пожаре (τ = 10 мин)
Это время от момента возгорания до звонка диспетчеру. За это время огонь уже успевает набрать силу. Площадь пожара (S) и его периметр (P) для линейного распространения огня рассчитываются по простым формулам, где v — линейная скорость распространения огня (для нашего случая примем 0,5 м/мин).
Расчет показывает, что к моменту сообщения площадь пожара достигнет уже значительной величины. Для наглядности результаты сведем в таблицу.
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Площадь пожара, S₁ | 19.6 м² |
| Периметр пожара, P₁ | 15.7 м |
На момент прибытия первого подразделения (τ = 15 мин)
К времени свободного развития добавляется время следования первого подразделения (примем его равным 5 минутам). Обстановка за это время значительно усугубляется. Расчеты ведутся по тем же формулам, но с учетом нового общего времени развития.
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Площадь пожара, S₂ | 44.2 м² |
| Периметр пожара, P₂ | 23.6 м |
| Среднеобъемная температура, T₂ | ~250 °C |
На момент введения первых сил и средств (τ = 17 мин)
Это самый важный момент. Он учитывает не только время следования, но и время, необходимое первому подразделению на боевое развертывание (прокладку рукавных линий, запуск насоса). Примем это время равным 2 минутам. Именно с этими параметрами пожарным придется начинать реальную борьбу.
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Площадь пожара, S₃ | 56.7 м² |
| Периметр пожара, P₃ | 26.7 м |
| Высота нейтральной плоскости, Hₙₚ | 3.1 м |
Высота нейтральной плоскости 3.1 метра при высоте помещения 8 метров означает, что почти две трети объема уже плотно задымлены. Мы получили точные цифры: площадь горения — 56.7 м². Теперь оценим, было ли достаточно сил у первого прибывшего подразделения, чтобы справиться с таким пожаром.
Раздел 4. Анализ тактических возможностей первого подразделения, прибывшего на место
Критически важный этап курсовой — сопоставление проблемы (рассчитанной площади пожара) и имеющегося инструментария (возможностей первого прибывшего караула). Нам нужно ответить на вопрос: хватит ли одной стандартной автоцистерне (АЦ), прибывшей первой, огнетушащих веществ (ОТВ) и производительности стволов, чтобы потушить пожар площадью 56.7 м²?
Сначала проведем расчет требуемого расхода ОТВ. Для этого площадь тушения (которую принимают равной площади пожара S₃) умножается на требуемую интенсивность подачи воды, которая берется из нормативных таблиц. Для нашего типа пожарной нагрузки она составляет 0.15 л/(с·м²).
Требуемый расход (Q_тр) = 56.7 м² * 0.15 л/(с·м²) = 8.5 л/с.
Теперь оценим фактический расход, который может обеспечить первый караул. Стандартная комплектация автоцистерны позволяет подать два ручных ствола типа РСК-50. Производительность одного такого ствола — около 3.5 л/с. Таким образом, фактический расход (Q_факт) составит:
Q_факт = 2 ствола * 3.5 л/с = 7.0 л/с.
Сравниваем полученные значения:
- Требуется для тушения: 8.5 л/с
- Первое подразделение может подать: 7.0 л/с
Вывод очевиден и должен быть четко аргументирован в курсовой работе:
Тактических возможностей первого прибывшего подразделения (одна АЦ) недостаточно для локализации и тушения пожара на расчетной площади 56.7 м². Фактический расход огнетушащих веществ ниже требуемого. Это означает, что пожар будет продолжать развиваться, даже несмотря на работу первого караула. Требуется немедленное привлечение дополнительных сил и средств по повышенному номеру вызова.
Мы доказали, что сил первого подразделения не хватает. Это является основанием для следующего, самого главного шага — расчета всех необходимых сил и средств.
Раздел 5. Разрабатываем карточку боевых действий для первого караула
Карточка боевых действий — это стандартный документ, который переводит тактический замысел и расчеты в четкие приказы для личного состава. Ее разработка в курсовой работе демонстрирует не только теоретические, но и практические, «командирские» навыки.
На основе нашего тактического замысла (сдерживание огня на решающем направлении) и понимая, что сил для тушения всей площади недостаточно, действия первого караула будут направлены на сдерживание огня до прибытия подкрепления. Карточка боевых действий будет содержать следующие задачи:
- Командиру отделения (он же РТП-1): Провести разведку, подтвердить угрозу несущим конструкциям и распространения огня в сторону зоны отгрузки. Подать команду на прокладку двух рабочих линий от автоцистерны.
- Пожарный №1 (Ствольщик): Проложить магистральную линию. Работать со стволом «А» на охлаждение несущих ферм перекрытия в зоне наиболее интенсивного горения.
- Пожарный №2 (Ствольщик): Проложить вторую рабочую линию. Работать со стволом «Б» на защиту проема, ведущего в зону отгрузки, создавая водяную завесу.
- Водитель: Установить АЦ на пожарный гидрант. Обеспечить бесперебойную работу насоса и подачу воды в рукавные линии. Следить за расходом воды в цистерне до подключения к гидранту.
Ключевая цель этих действий — не потушить пожар, а выполнить тактический замысел: удержать огонь на решающем направлении и не дать ему распространиться, выиграв время для прибытия основных сил. Четкое выполнение таких действий достигается постоянной подготовкой личного состава.
Задачи для первого подразделения поставлены. Теперь выполним главный расчет, который ляжет в основу работы руководителя тушения пожара (РТП).
Раздел 6. Финальный расчет сил и средств, необходимых для полной ликвидации пожара
Это кульминация всей расчетной части курсовой. Здесь мы определяем, какое точное количество техники, стволов и личного состава необходимо для того, чтобы гарантированно победить огонь. Этот расчет ведется на основе площади пожара, которая прогнозируется к моменту прибытия и развертывания основных сил (примем это время за 25 минут с момента возгорания).
К этому моменту расчетная площадь пожара (S_туш) составит около 113 м². На основе этой цифры мы и проведем пошаговый расчет.
-
Определение требуемого расхода ОТВ на тушение и защиту.
Расход на тушение: Q_туш = S_туш * I_тр = 113 м² * 0.15 л/(с·м²) = 17.0 л/с.
Расход на защиту смежных помещений и конструкций (принимается в размере 25% от расхода на тушение): Q_защ = 17.0 * 0.25 = 4.25 л/с.
Общий требуемый расход: Q_общ = 17.0 + 4.25 = 21.25 л/с.
-
Расчет необходимого количества пожарных стволов.
Для эффективного тушения такого пожара целесообразно использовать более мощные стволы типа «А» (ручные лафетные, РС-70) с расходом ~7.4 л/с и стволы «Б» (РСК-50) с расходом ~3.5 л/с для защиты.
Количество стволов «А» на тушение: N_ст_А = Q_туш / Q_ст_А = 17.0 / 7.4 ≈ 3 ствола.
Количество стволов «Б» на защиту: N_ст_Б = Q_защ / Q_ст_Б = 4.25 / 3.5 ≈ 2 ствола.
-
Определение количества отделений и основной техники.
Для подачи 3 стволов «А» и 2 стволов «Б» потребуется соответствующее количество пожарных автомобилей. Одна автоцистерна может обеспечить работу примерно двух стволов «А». Следовательно, нам нужно 2-3 автоцистерны, установленные на гидранты. Все расчеты должны строго соответствовать нормативным документам, таким как ГОСТы и СНиПы, регламентирующие тактические возможности техники.
-
Расчет необходимого количества личного состава.
На обслуживание одного ствола «А» требуется 2-3 человека, на ствол «Б» — 1-2 человека. Добавляем командиров, водителей, связных, пост безопасности. Общее количество личного состава для выполнения задачи составит около 18-20 человек, то есть 4-5 отделений.
Все итоговые данные необходимо свести в финальную таблицу для максимальной наглядности.
| Ресурс | Требуемое количество |
|---|---|
| Общий расход воды | 21.25 л/с |
| Стволы «А» (на тушение) | 3 единицы |
| Стволы «Б» (на защиту) | 2 единицы |
| Отделения на основной технике | 4-5 отделений |
| Личный состав | 18-20 человек |
Мы рассчитали, СКОЛЬКО ресурсов нам нужно. Теперь нужно определить, КАК ими управлять.
Раздел 7. Как выстроить эффективную схему связи и управления на пожаре
Успешное тушение пожара — это не хаотичное заливание огня водой. Это четкая организация, где каждый знает свою роль и задачу. Управление таким количеством сил и средств требует создания оперативного штаба на месте пожара. Схема управления показывает, кто кому подчиняется и как передаются команды.
Ключевые роли в штабе пожаротушения:
- Руководитель тушения пожара (РТП): Несет полную ответственность за все действия на пожаре. Принимает стратегические решения, определяет решающее направление, отдает приказы.
- Начальник штаба (НШ): Правая рука РТП. Организует работу штаба, ведет документацию, контролирует выполнение приказов, обеспечивает связь.
- Начальник тыла (НТ): Отвечает за ресурсы. Организует расстановку техники, обеспечивает бесперебойную подачу воды, создает резерв сил и средств.
Для управления силами на нашем объекте РТП целесообразно организовать два боевых участка (БУ):
- БУ-1: Основной участок, отвечающий за непосредственное тушение пожара в складской зоне. Начальнику БУ-1 подчиняются три отделения со стволами «А». Он отвечает за выполнени�� главной задачи — локализации огня.
- БУ-2: Участок, отвечающий за защиту. Начальнику БУ-2 подчиняются два отделения со стволами «Б», которые создают водяные завесы и не дают огню перекинуться на смежные помещения.
Схема связи будет выглядеть иерархически: РТП отдает приказы начальнику штаба и начальникам БУ. Начальники БУ управляют подчиненными им командирами отделений. Связь между всеми участниками осуществляется по радиостанциям на выделенных каналах. Такая структура обеспечивает гибкость и полный контроль над обстановкой.
Мы рассчитали силы, организовали управление. Финальный штрих — сформулировать четкие инструкции для ключевых участников.
Раздел 8. Разработка практических рекомендаций для участников тушения пожара
Этот итоговый аналитический раздел синтезирует все полученные данные в виде конкретных инструкций. Он показывает способность студента переходить от расчетов к формулированию практических, жизненно важных выводов.
Рекомендации для Руководителя тушения пожара (РТП):
- С момента прибытия подтвердить ранг пожара (повышенный номер вызова), так как сил первого подразделения заведомо недостаточно.
- Организовать два боевых участка (БУ), назначив ответственных начальников.
- Первоочередное внимание уделить контролю за состоянием несущих стальных ферм. Признаки их деформации — немедленный сигнал к выводу личного состава из опасной зоны.
- Постоянно поддерживать связь с представителем объекта для получения информации о хранящихся материалах и планировке.
Рекомендации для Начальника штаба (НШ) и Начальника тыла (НТ):
- НШ: Организовать работу постов безопасности на входах в задымленную зону, строго контролировать количество вошедших и вышедших бойцов ГДЗС. Вести учет времени работы в СИЗОД.
- НТ: Обеспечить расстановку прибывающей техники на два пожарных гидранта для создания максимального расхода воды. Сформировать резерв сил и средств в составе одного-двух отделений на случай непредвиденного развития обстановки.
- Организовать пункт заправки баллонов СИЗОД.
Рекомендации для представителей объекта:
- Немедленно предоставить РТП схемы планировки помещений, указав места хранения наиболее опасных веществ (ЛВЖ, ГЖ).
- Организовать встречу пожарных подразделений и указать кратчайшие пути к очагу пожара и водоисточникам.
- По возможности силами персонала объекта приступить к эвакуации материальных ценностей из зоны отгрузки и административного корпуса, не создавая помех работе пожарных.
Вся расчетно-пояснительная записка готова. Осталось подвести итоги.
Заключение
В этой статье мы прошли полный цикл разработки расчетной части курсовой работы по пожарной безопасности. Мы начали с детального анализа условного объекта (ОТХ), на его основе сформулировали тактический замысел, а затем последовательно рассчитали динамику развития пожара, тактические возможности первого подразделения и, наконец, финальное количество сил и средств для полной ликвидации горения.
Главный вывод, который можно сделать из проделанной работы, заключается в следующем: грамотный и последовательный расчет является не формальностью для оценки, а единственным способом обеспечить выполнение основной боевой задачи — спасение людей и ликвидацию пожара с минимальным ущербом. Мы наглядно продемонстрировали, насколько тесно взаимосвязаны все разделы проекта: ошибка в оперативно-тактической характеристике неизбежно приведет к неверному тактическому замыслу, что, в свою очередь, вызовет неверный расчет сил и средств и может привести к провалу всей операции.
Профессия инженера пожарной безопасности и пожарного-спасателя требует не только смелости, но и холодного, точного расчета. Ваша курсовая работа — это первый шаг к овладению этим важнейшим навыком, от которого в будущем будут зависеть реальные жизни.