На главнуюКарта сайта
УслугиНаши лицензииО компанииОтзывыПрограммное обеспечениеСредства спасения МГН

Расчет необходимого времени эвакуации по приложению 2  к ГОСТ 12.1.004-91)

Необходимое время эвакуации рассчитывается как произведение критической для человека продолжительности пожара на коэффициент безопасности. Предполагается, что каждый опасный фактор воздействует на человека независимо от других.

Критическая продолжительность пожара для людей, находящихся на этаже очага пожара, определяется из условия достижения одним из ОФП в поэтажном коридоре своего предельно допустимого значения. В качестве критерия опасности для людей, находящихся выше очага пожара, рассматривается условие достижения одним из ОФП предельно допустимого значения в лестничной клетке на уровне этажа пожара.

Значения температуры, концентраций токсичных компонентов продуктов горения и оптической плотности дыма в коридоре этажа пожара и в лестничной клетке определяются в результате решения системы уравнений теплогазообмена для помещений очага пожара, поэтажного коридора и лестничной клетки.

Уравнения движения, связывающие значения перепадов давлений на проемах с расходами через проемы, имеют вид

                                                          (8)

где G - расход через проем, кг·с -1;

m - коэффициент расхода проема ( m =0,8 для закрытых проемов и m =0,64 для открытых);

В - ширина проемов, м;

у 2, у 1 - нижняя и верхняя границы потока, м;

- плотность газов, проходящих через проем, кг·м -3,

P - средний в пределах у 2, у 1 перепад полных давлений, Па.

Нижняя и верхняя границы потока зависят от положения плоскости равных давлений

,                                                      (9)

где Р i , Р j , - статическое давление на уровне пола i -го и j -го помещений, Па;

r j r i - среднеобъемные плотности газа в j -м и i -м помещениях, кг·м -3;

g - ускорение свободного падения, м·с -2

Если плотность равных давлений располагается вне границ рассматриваемого проема ( y 0 < h 1 или у 0 > h 2 ), т o поток в проеме течет в одну сторону и границы потока совпадают с физическими границами проема h 1 и h 2 . Перепад давлений ( ), Па, в этом случае вычисляют по формуле

.                                              (10)

Если плоскость равных давлений располагается в границах потока ( h 1 < y 0 < h 2 ), то в проеме текут два потока: из i -го помещения в j -е из j -г o в i -е. Нижний поток имеет границы h 1 и у 0, перепад давления для этого потока определяется по формуле

                                              (11)

Поток в верхней части проема имеет границы y 0 и h 2 , перепад давления ( ) для него рассчитывается по формуле

                                             (12)

Знак расхода газов (входящий в помещение расход считается положительным, выходящий - отрицательным) и значение зависят от знака перепада давлений

                                       (13)

Уравнение баланса массы выражается зависимостью

                                                             (14)

где V j - объем помещения, м 3;

t - время, с;

Y - скорость выгорания пожарной нагрузки, кг с -1;

, - сумма расходов, входящих в помещение, кг с -1;

- сумма расходов, выходящих из помещения, кг с -1.

Уравнение энергии для коридора и лестничной клетки

                                       (15)

где С v , C p - удельная изохорная и изобарная теплоемкости, кДж кг -1 К -1;

Т i , T j - температуры газов в i -м и j -м помещениях, К.

Уравнение баланса масс отдельных компонентов продуктов горения и кислорода

                                           (16 )

где X L , i , X L , j - концентрация L -го компонента продуктов горения в j -м и i -м помещениях, г кг -1;

L l - количество L -го компонента продуктов горения (кислорода), выделяющегося (поглощающегося) при сгорании одного килограмма пожарной нагрузки, кг·кг -1.

Уравнение баланса оптической плотности дыма

                                                        (17)

где m i , m j - оптическая плотность дыма в j -м и i -м помещениях Нп· м -1;

D m - дымообразующая способность пожарной нагрузки, Нп м 2 кг -1.

Оптическая плотность дыма при обычных условиях связана с расстоянием предельной видимости в дыму соотношением

.                                                                            (18)

Значение времени начала эвакуации t н.э для зданий (сооружений) без систем оповещения вычисляют по результатам исследования поведения людей при пожарах в зданиях конкретного назначения.

При наличии в здании системы оповещения о пожаре значение t н.э принимают равной времени срабатывания системы с учетом ее инерционности. При отсутствии необходимых исходных данных для определения времени начала эвакуации в зданиях (сооружениях) без систем оповещения величину t н.э , следует принимать равной 0,5 мин - для этажа пожара и 2 мин - для вышележащих этажей.

Если местам возникновения пожара является зальное помещение, где пожар может быть обнаружен одновременно всеми находящимися в нем людьми, то t н.э допускается принимать равным нулю. В этом случае вероятность (Р э.п) вычисляют по зависимости

                                              (19)

где t нб - необходимое время эвакуации из зальных помещений.

Примечание. Зданиями (сооружениями) без систем оповещения считают те здания (сооружения), возникновение пожара внутри которых может быть замечено одновременно всеми находящимися там людьми.

Расчет t нб производится для наиболее опасного варианта развития пожара, характеризующегося наибольшим темпом нарастания ОФП в рассматриваемом помещении. Сначала рассчитывают значения критической продолжительности пожара ( t кр ) по условию достижения каждым из ОФП предельно допустимых значений в зоне пребывания людей (рабочей зоне):

по повышенной температуре

                                               (20)

по потере видимости

                                                (21)

по пониженному содержанию кислорода

                                              (22)

по каждому из газообразных токсичных продуктов горения

                                                          (23)

где В - размерный комплекс, зависящий от теплоты сгорания материала и свободного объема помещения, кг;

t o - начальная температура воздуха в помещении, °С;

n - показатель степени, учитывающий изменение массы выгорающего материала во времени;

А - размерный параметр, учитывающий удельную массовую скорость выгорания горючего материала и площадь пожара, кг   с - n ;

z - безразмерный параметр, учитывающий неравномерность распределения ОФП по высоте помещения;

Q - низшая теплота сгорания материала, МДж кг -1;

С р-удельная изобарная теплоемкость газа МДж кг -1;

j - коэффициент теплопотерь;

h - коэффициент полноты горения;

V - свободный объем помещения, м 3,

a - коэффициент отражения предметов на путях эвакуации;

Е - начальная освещенность, лк;

l пр - предельная дальность видимости в дыму, м;

D m - дымообразующая способность горящего материала, Нп м 2   кг -1.

L - удельный выход токсичных газов при сгорании 1 кг материала, кг ·кг -1,

Х - предельно допустимое содержание токсичного газа в помещении, кг м -3 (Х СО2 =0, ll кг м -3; Х СО = 1,16-10 -3 кг м -3; Х HCL =23х10 -6 кг м -3);

L О2 - удельный расход кислорода, кг· кг -1.

Если под знаком логарифма получается отрицательное число, то данный ОФП не представляет опасности. Параметр Z вычисляют по формуле

                                           (24)

где h - высота рабочей зоны, м;

Н - высота помещения, м.

Определяется высота рабочей зоны

                                                           (25)

где h пл - высота площадки, на которой находятся люди, под полом помещения, м;

d - разность высот пола, равная нулю при горизонтальном его расположении, м.

Следует иметь в виду, что наибольшей опасности при пожаре подвергаются люди, находящиеся на более высокой отметке. Поэтому, например, при определении необходимого времени эвакуации людей из партера зрительного зала с наклонным полом значение h следует находить, ориентируясь на наиболее высоко расположенные ряды кресел. Параметры А и n вычисляют так:

для случая горения жидкости с установившейся скоростью

,

где y F - удельная массовая скорость выгорания жидкости, кг   · м -2   · с -1;

для кругового распространения пожара

,

где v - линейная скорость распространения пламени, м· с -1;

для вертикальной или горизонтальной поверхности горения в виде прямоугольника, одна из сторон которого увеличивается в двух направлениях за счет распространения пламени (например распространение огня в горизонтальном направлении по занавесу после охвата его пламенем по всей высоте)

где b - перпендикулярный к направлению движения пламени размер зоны горения, м.

При отсутствии специальных требований значения a и Е принимаются равными 0,3 и 50 лк соответственно, а значение t пр =20 м.

Исходные данные для проведения расчетов могут быть взяты из справочной литературы.

Из полученных в результате расчетов значений критической продолжительности пожара выбирается минимальное

                                                    (26)

Необходимое время эвакуации людей ( t нб ), мин, из рассматриваемого помещения рассчитывают по формуле

                                                                              (27)

При расположении людей на различных по высоте площадках необходимое время эвакуации следует определять для каждой площадки.

Свободный объем помещения соответствует разности между геометрическим объемом и объемом оборудования или предметов, находящихся внутри. Если рассчитывать свободный объем невозможно, допускается принимать его равным 80% геометрического объема.