Расчет эвакуации. Время начала эвакуации. - Производится расчет необходимого времени эвакуации
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Оренбургский государственный университет»
Кафедра безопасности жизнедеятельности
РАСЧЕТ ВРЕМЕНИ ЭВАКУАЦИИ
Введение
1 Расчет допустимой продолжительности эвакуации при пожаре
2 Расчет времени эвакуации
3 Пример расчета
Приложение А. Таблица АЛ - Категории производства
Приложение Б. Таблица Б.1 - Степень огнестойкости для различных зданий
Приложение В. Таблица В.1 - Средняя скорость выгорания и теплота сгорания веществ и материалов
Приложение Г. Таблица Г.1 - Линейная скорость распространения пламени на поверхности материалов
Приложение Д. Таблица Д. 1 - Время задержки начала эвакуации
Приложение Е. Таблица ЕЛ - Площадь проекции человека. Таблица Е. 2 -Зависимость скорости и интенсивности движения от плотности людского потока
Введение
Одним из основных способов защиты от поражающих факторов ЧС является своевременная эвакуация и рассредоточение персонала объектов и населения из опасных районов и зон бедствий.
Эвакуация - комплекс мероприятий по организованному выводу или вывозу персонала объектов из зон ЧС или вероятностей ЧС, а также жизнеобеспечение эвакуированных в районе размещения.
При проектировании зданий и сооружений одной из задач является создание наиболее благоприятных условий для движения человека при возможной ЧС и обеспечение его безопасности. Вынужденное движение связано с необходимостью покинуть помещение или здание из-за возникшей опасности (пожар, авария и т.п.). Профессором В.М. Предтеченским впервые рассмотрены основы теории движения людей как важного функционального процесса, свойственного зданиям различного назначения.
Практика показывает, что вынужденное движение имеет свои специфические особенности, которые необходимо учитывать для сохранения здоровья и жизни людей. Установлено, что в США ежегодно на пожарах погибает около 11000 человек. Наиболее крупные катастрофы с человеческими жертвами произошли за последнее время именно в США. Статистика показывает, что наибольшее число жертв приходится на пожары в зданиях с массовым пребыванием людей. Число жертв на некоторых пожарах в театрах, универмагах и других общественных зданиях достигло несколько сотен человек.
Основная особенность вынужденной эвакуации заключается в том, что при возникновении пожара, уже в самой его начальной стадии, человеку угрожает опасность в результате того, что пожар сопровождается выделением тепла, продуктов полного и неполного сгорания, токсических веществ, обрушением конструкций, что так или иначе угрожает здоровью или даже жизни человека. Поэтому при проектировании зданий принимаются меры, чтобы процесс эвакуации мог бы завершиться в необходимое время.
Следующая особенность заключается в том, что процесс движения людей в силу угрожающей им опасности инстинктивно начинается одновременно в одном направлении в сторону выходов, при известном проявлении физических усилий у части эвакуирующихся. Это приводит к тому, что проходы быстро заполняются людьми при определенной плотности людских потоков. С увеличением плотности потоков скорости движения снижаются, что создает вполне определенный ритм и объективность процесса движения. Если при нормальном движении процесс эвакуации носит произвольный характер (человек волен двигаться с любой скоростью и в любом направлении), то при вынужденной эвакуации это становится невозможным.
Показателем эффективности процесса вынужденной эвакуации является время, в течение которого люди могут при необходимости покинуть отдельные помещения и здание в целом.
Безопасность вынужденной эвакуации достигается в случае, если продолжительность эвакуации людей из отдельных помещений или зданий в целом будет меньше продолжительности пожара, по истечении которой возникают опасные для человека воздействия.
Кратковременность процесса эвакуации достигается конструктивно-планировочными и организационными решениями, которые нормируются соответствующими СНиПами.
Ввиду того, что при вынужденной эвакуации не каждая дверь, лестница или проем могут обеспечить кратковременную и безопасную эвакуацию (тупиковый коридор, дверь в соседнее помещение без выхода, оконный проем и др.), нормы проектирования оговаривают понятия «эвакуационный выход» и «эвакуационный путь».
Согласно нормам (СНиП П-А. 5-62, п. 4.1) эвакуационными выходами считаются дверные проемы, если они ведут из помещений непосредственно наружу; в лестничную клетку с выходом наружу непосредственно или через вестибюль; в проход или коридор с непосредственным выходом наружу или в лестничную клетку; в соседние помещения того же этажа, обладающие огнестойкостью не ниже III степени, не содержащие производств, относящихся по пожарной опасности к категориям А, Б и В, и имеющие непосредственный выход наружу или в лестничную клетку (см. приложение А) .
Все проемы, в том числе и дверные, не обладающие указанными выше признаками, не считаются эвакуационными и в расчет не принимаются.
К эвакуационным путям относят такие, которые ведут к эвакуационному выходу и обеспечивают безопасное движение в течение определенного времени. Наиболее распространенными путями эвакуации являются проходы, коридоры, фойе и лестницы. Пути сообщения, связанные с механическим приводом (лифты, эскалаторы), не относятся к путям эвакуации, так как всякий механический привод связан с источниками энергии, которые могут при пожаре или аварии выйти из строя.
Запасными выходами называют такие, которые не используются при нормальном движении, но могут быть использованы в случае необходимости при вынужденной эвакуации. Установлено, что люди обычно пользуются при вынужденной эвакуации входами, которые ими использовались при нормальном движении. Поэтому в помещениях с массовым пребыванием людей запасные выходы в расчет эвакуации не принимаются .
Основными параметрами, характеризующими процесс эвакуации из зданий и сооружений, являются:
плотность людского потока (D);
скорость движения людского потока (v);
пропускная способность пути (Q);
интенсивность движения (q ) ;
длина эвакуационных путей, как горизонтальных, так и наклонных;
ширина эвакуационных путей.
Плотность людских потоков. Плотность людских потоков можно измерять в различных единицах. Так, например, для определения длины шага человека и скорости его движения удобно знать среднюю длину участка эвакуационного пути, приходящуюся на одного человека. Длина шага человека принимается равной длине участка пути, приходящейся на человека, за вычетом длины ступни (рисунок 1).
Рисунок 1 - Схема к определению длины шага и линейной плотности
В производственных зданиях или помещениях с небольшой заселенностью плотность может быть более 1 м/чел. Плотность, измеряемую длиной пути на одного человека, принято называть линейной и измерять в м/чел. Обозначим линейную плотность Д.
Более наглядной единицей измерения плотности людских потоков является плотность, отнесенная к единице площади эвакуационного пути и выражаемая в чел/м 2 . Эта плотность называется абсолютной и получается путем деления количества людей на площадь занятого ими эвакуационного пути и обозначается Др. Пользуясь этой единицей измерения, удобно определять пропускную способность эвакуационных путей и выходов. Эта плотность может колебаться от 1 до 10-12 чел./м 2 для взрослых людей и до 20-25 чел./м для школьников.
По предложению кандидата технических наук А.И. Милинского, плотность потоков измеряют как отношение части площади проходов, занятой людьми, к общей площади проходов. Эта величина характеризует степень заполнения эвакуационных путей эвакуирующимися. Часть площади проходов, занятую людьми, определяют как сумму площадей горизонтальных проекций каждого человека (приложение Е, таблица ЕЛ). Площадь горизонтальной проекции одного человека зависит от возраста, характера, одежды и колеблется в пределах от 0,04 до 0,126 м 2 . В каждом отдельном случае площадь проекции одного человека может быть определена, как площадь эллипса:
(1)
где а - ширина человека, м; с - его толщина, м.
Ширина взрослого человека в плечах колеблется от 0,38 до 0,5 м, а толщина - от 0,25 до 0,3 м. Имея в виду различный рост людей и некоторую сжимаемость потока за счет одежды, плотность может в отдельных случаях превышать 1 м /м. Эту плотность назовем относительной, или безразмерной, и обозначим D o .
В связи с тем, что в потоке встречаются люди различного возраста, пола и различной конфигурации, данные о плотности потоков представляют в известной степени усредненные значения.
Для расчетов вынужденной эвакуации вводится понятие расчетной плотности людских потоков. Под расчетной плотностью людских потоков подразумевается наибольшее значение плотности, возможное при движении на каком-либо участке эвакуационного пути. Максимально возможное значение плотности называется предельным. Под предельным подразумевают такое значение плотности, при превышении которого вызывается механическое повреждение человеческого тела или асфиксия.
При необходимости можно от одной размерности плотности перейти к другой. При этом можно пользоваться следующими соотношениями:
Где f - средний размер площади проекции одного человека, м /чел.;
а - ширина человека, м.
При массовых людских потоках длина шага ограничивается и зависит от плотности потоков. Если принять среднюю длину шага взрослого человека твной 70 см, а длину ступни - равной 25 см, то линейная плотность, при которой возможно движение с указанной длиной шага, будет:
0,7+ 0,25 = 0,95.
Практически считают, что шаг длиной 0,7 м сохранится и при линейной плотности, равной 0,8. Это объясняется тем, что при массовых потоках человек продвигает ногу между впереди идущими, что и способствует сохранению дайны шага.
Скорость движения. Обследования скоростей движения при предельных плотностях показали, что минимальные скорости на горизонтальных участках пути колеблются в пределах от 15 до 17 м/мин. Расчетная скорость движения, узаконенная нормами проектирования для помещений с массовым пребыванием людей, принимается равной 16 м/мин.
На участках эвакуационного пути или в зданиях, где заведомо плотности потоков при вынужденном движении будут меньше предельных значений, скорости движения будут соответственно больше. В этом случае при определении скорости вынужденного движения исходят из длины и частоты шага человека. Для практических расчетов можно скорость движения определять по формуле:
(4)
где п - число шагов в мин, равное 100.
Скорость движения при предельных плотностях по лестнице вниз получена 10 м/мин, а по лестнице вверх - 8 м/мин.
Пропускная способность выходов. Под удельной пропускной способностью выходов подразумевают количество людей, проходящих через выход шириной в 1 м за 1 мин.
Наименьшее значение удельной пропускной способности, полученное опытным путем, при данной плотности именуется расчетной удельной пропускной способностью. Удельная пропускная способность выходов зависит от ширины выходов, плотностей людских потоков и отношения ширины людских потоков к ширине выхода.
Нормами установлена пропускная способность дверей шириной до 1,5 м, равная 50 чел./м-мин, а шириной более 1,5 м 60 чел./м-мин (для предельных плотностей).
Размеры эвакуационных выходов. Кроме размеров эвакуационных путей и выходов, нормы регламентируют их конструктивно-планировочные решения, обеспечивающие организованное и безопасное движение людей.
Пожарная опасность производственных процессов в промышленных зданиях характеризуется физико-химическими свойствами веществ, образующихся в производстве. Производства категорий А и Б, в которых обращаются жидкости и газы, представляют особую опасность при пожарах в силу возможности быстрого распространения горения и задымления зданий, поэтому протяженность путей для них является наименьшей. В производствах категории В, где обращаются твердые горючие вещества, скорость распространения горения меньше, срок эвакуации может быть несколько увеличен, а следовательно, и протяженность путей эвакуации будет больше, чем для производства категорий А и В. В производствах категорий Г и Д, размещаемых в зданиях I и II степеней огнестойкости, протяженность путей эвакуации не ограничивается (для определения категории здания см. приложение А).
При нормировании исходили из того, что количество эвакуационных путей, выходов и их размеры должны одновременно удовлетворять четырем условиям:
1) наибольшее фактическое расстояние от возможного места пребывания человека по линии свободных проходов или от двери наиболее удаленного помещения 1 ф до ближайшего эвакуационного выхода должно быть меньше или равно требуемому по нормам 1 тр
(5)
2) суммарная ширина эвакуационных выходов и лестниц, предусмотренная проектом, д ф должна быть больше или равна требуемой по нормам
3) количество эвакуационных выходов и лестниц по соображениям безопасности должно быть, как правило, не меньше двух.
4) ширина эвакуационных выходов и лестниц не должна быть меньше или больше значений, предусмотренных нормами .
Обычно в производственных зданиях протяженность путей эвакуации измеряют от наиболее удаленного рабочего места до ближайшего эвакуационного выхода. Чаще всего эти расстояния нормируют в пределах первого этапа эвакуации. При этом косвенно увеличивается общая продолжительность эвакуации людей из здания в целом. В многоэтажных зданиях протяженность путей эвакуации в помещениях будет меньше, чем в одноэтажных. Это совершенно правильное положение дано в нормах.
Степень огнестойкости здания также влияет на протяженность эвакуационных путей, так как она предопределяет скорость распространения горения по конструкциям. В зданиях I и II степеней огнестойкости протяженность путей эвакуации при прочих равных условиях будет больше, чем в зданиях III, IV и V степеней огнестойкости.
Степень огнестойкости зданий определяется минимальными пределами огнестойкости строительных конструкций и максимальными пределами распространения огня по этим конструкциям, при определении степени огнестойкости необходимо воспользоваться приложением Б.
Протяженность путей эвакуации для общественных и жилых зданий предусматривается, как расстояние от дверей наиболее удаленного помещения до выхода наружу или в лестничную клетку с выходом наружу непосредственно или через вестибюль. Обычно при назначении величины предельного удаления учитываются назначение здания и степень огнестойкости. Согласно СНиП П-Л.2-62 «Общественные здания», протяженность путей эвакуации до выхода в лестничную клетку незначительна и удовлетворяет требованиям безопасности.
1 . Расчет допустимой продолжительности эвакуации при пожаре
При возникновении пожара опасность для человека составляют высокие температуры, снижение концентрации кислорода в воздухе помещений и возможность потери видимости вследствие задымления зданий.
Время достижения критических для человека температур и концентраций кислорода на пожаре именуется критической продолжительностью пожара и обозначается .
Критическая продолжительность пожара зависит от многих переменных:
(1.1)
где - объем воздуха в рассматриваемом здании или помещении, м 3 ;
с - удельная изобарная теплоемкость газа, кДж/кг-град;
t Kp - критическая для человека температура, равная 70°С;
t H - начальная температура воздуха, °С;
- коэффициент, характеризующий потери тепла на нагрев конструкций и окружающих предметов принимается в среднем равным 0,5;
Q - теплота сгорания веществ, кДж/кг, (приложение В);
f - площадь поверхности горения, м 2 ;
п - весовая скорость горения, кг/м 2 -мин (приложение В);
v - линейная скорость распространения огня по поверхности горючих веществ, м/мин (приложение Г).
Для определения критической продолжительности пожара по температуре в производственных зданиях с применением легковоспламеняющихся и горючих жидкостей можно воспользоваться формулой, полученной на основании уравнения теплового баланса:
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.
Удельная теплоемкость сухого воздуха при атмосферном давлении 760 мм. рт. ст., согласно табличным данным составляет 1005 кДж/кг-град при температуре от 0 до 60°С и 1009 кДж/кг-град при температуре от 60 до 120°С.
Применительно к производственным и гражданским зданиям с применением твердых горючих веществ критическая продолжительность пожара определяется по формуле:
По снижению концентрации кислорода в воздухе помещения критическую продолжительность пожара определяют по формуле:
где W02 - расход кислорода на сгорание 1 кг горючих веществ, м /кг, согласно теоретическому расчету составляет 4,76 огмин .
Линейная скорость распространения огня при пожарах, по данным ВНИИПО, составляет 0,33-6,0 м/мин, более точные данные для разных материалов представлены в приложении Г.
Критические продолжительности пожара по потере видимости и по каждому из газообразных токсичных продуктов горения больше, чем вышеперечисленные предыдущие, поэтому в расчет не принимаются.
Из полученных в результате расчетов значений критической продолжительности пожара выбирается минимальное:
Допустимую продолжительность эвакуации определяют по формулам:
где и - соответственно допустимая продолжительность
эвакуации и критическая продолжительность пожара при эвакуации, мин,
m - коэффициент безопасности, зависящий от степени противопожарной защиты здания, его назначения и свойств горючих веществ, образующихся в производстве или являющихся предметом обстановки помещений или их отделки.
Для зрелищных предприятий с колосниковой сценой, отделенной от зрительного зала противопожарной стеной и противопожарным занавесом, при огнезащитной обработке горючих веществ на сцене, наличии стационарных и автоматических средств тушения и средств оповещения о пожаре m = 1,25.
Для зрелищных предприятий при отсутствии колосниковой сцены (кинотеатры, цирки и т.п.) m = 1,25.
Для зрелищных предприятий с эстрадой для концертных представлений т =1,0.
Для зрелищных предприятий с колосниковой сценой и при отсутствии противопожарного занавеса и автоматических средств тушения и оповещения о пожаре т = 0,5.
В производственных зданиях при наличии средств автоматического тушения и оповещения о пожаре т = 2,0.
В производственных зданиях при отсутствии средств автоматического тушения и оповещения о пожаре т= 1,0.
При размещении производственных и других процессов в зданиях III степени огнестойкости т = 0,65-0,7.
Критическая продолжительность пожара для здания в целом устанавливается в зависимости от времени проникновения продуктов горения и возможной потери видимости в коммуникационных помещениях, размещаемых до выхода из здания.
Опыты, проведенные по сжиганию древесины, показали, что время, по истечении которого возможна потеря видимости, зависит от объема помещений, весовой скорости горения веществ, скорости распространения пламени по поверхности веществ и полноты горения. В большинстве случаев существенная потеря видимости при сжигании твердых горючих веществ наступала после того, как в помещении возникали критические для человека температуры. Наибольшее количество дымообразующих веществ наступает в фазе тления, которая характерна для волокнистых материалов.
При горении волокнистых веществ во взрыхленном состоянии в течение 1-2 мин имеет место интенсивное горение с поверхности, после чего начинается тление с бурным дымообразованием. При горении твердых изделий на основе древесины дымообразование и распространение продуктов горения в смежные помещения наблюдаются через 5-6 мин.
Наблюдения показали, что в начале эвакуации решающим фактором для определения критической продолжительности пожара является воздействие тепла на организм человека или снижение концентрации кислорода. При этом учитывается, что даже незначительное задымление, при котором еще сохраняется удовлетворительная видимость, может оказать отрицательное психологическое воздействие на эвакуирующихся.
Оценивая в итоге критическую продолжительность пожара для эвакуации людей из здания в целом, можно установить следующее.
При пожарах в гражданских и производственных зданиях, где основным горючим материалом являются целлюлозные материалы (в том числе древесина), критическая продолжительность пожара может быть принята равной 5-6 мин.
При пожарах в зданиях, где обращаются волокнистые материалы во взрыхленном состоянии, а также горючие и легковоспламеняющиеся жидкости - от 1,5 до 2 мин.
В зданиях, в которых не может быть обеспечена эвакуация людей в течение указанного времени, должны приниматься меры по созданию незадымляемых эвакуационных путей.
В вязи с проектированием зданий повышенной этажности стали широко применяться так называемые незадымляемые лестницы. В настоящее время существует несколько вариантов устройства незадымляемых лестниц. Наиболее популярным является вариант со входом в лестничную клетку через так называемую воздушную зону. В качестве воздушной зоны используются балконы, лоджии и галереи (рисунок 2, а, б).
Рисунок 2 - Незадымляемые лестницы: а - вход в лестничную клетку через балкон; б - вход в лестничную клетку через галерею.
2 . Расчет времени эвакуации
Продолжительность эвакуации людей до выхода наружу из здания определяют по протяженности путей эвакуации и пропускной способности дверей и лестниц. Расчет ведется для условий, что на путях эвакуации плотности потоков равномерны и достигают максимальных значений.
Согласно ГОСТ 12.1.004-91 (приложение 2, п. 2.4), общее время эвакуации людей складывается из интервала «времени от возникновения
пожара до начала эвакуации людей», т н э , и расчетного времени эвакуации, t p , которое представляет собой сумму времени движения людского потока по отдельным участкам (t ,) его маршрута от места нахождения людей в момент начала эвакуации до эвакуационных выходов из помещения, с этажа, из здания.
Необходимость учета времени начала эвакуации впервые в нашей стране установлена ГОСТ 12.1.004-91 . Исследования, проведенные в различных странах, показали, что при получении сигнала о пожаре, человек будет исследовать ситуацию, оповещать о пожаре, пытаться бороться с огнем, собирать вещи, оказывать помощь и т.п. Среднее значение время задержки начала эвакуации (при наличии системы оповещения) может быть невысоким, но может достигать и относительно высоких значений. Например, значение 8,6 мкн было зафиксировано при проведении учебной эвакуации в жилом здании, 25,6 мин в здании Всемирного Торгового Центра при пожаре в 1993 году .
Ввиду того, что продолжительность этого этапа, существенно влияет на общее время эвакуации, очень важно знать, какие факторы определяют его величину (следует иметь ввиду, что большинство этих факторов также будут влиять на протяжении всего процесса эвакуации). Опираясь на существующие работы в этой области, можно выделить следующие:
состояние человека: устойчивые факторы (ограничение органов чувств, физические ограничения, временные факторы (сон/бодрствование), усталость, стресс, а также состояние опьянения);
система оповещения;
действия персонала;
социальные и родственные связи человека;
противопожарный тренинг и обучение;
тип здания.
Время задержки начала эвакуации берется согласно приложению Д.
Расчетное время эвакуации людей (t P ) следует определять как сумму времени движения людского потока по отдельным участкам пути t f :
где - время задержки начала эвакуации;
t 1 - время движения людского потока на первом участке, мин;
t 2 , t 3 , t i - время движения людского потока на каждом из следующих после первого участкам пути, мин.
При расчете весь путь движения людского потока подразделяется на участки (проход, коридор, дверной проем, лестничный марш, тамбур) длиной /, и шириной bj . Начальными участками являются проходы между рабочими местами, оборудованием, рядами кресел и т.п.
При определении расчетного времени длина и ширина каждого участка пути эвакуации принимаются по проекту. Длина пути по лестничным маршам, а также по пандусам измеряется по длине марша. Длина пути в дверном проеме принимается равной нулю. Проем, расположенный в стене толщиной более 0,7 м, а также тамбур следует считать самостоятельным участком горизонтального пути, имеющим конечную длину.
Время движения людского потока по первому участку пути (t ;), мин, вычисляют по формуле:
(2.2)
где - длина первого участка пути, м;
Значение скорости движения людского потока по горизонтальному пути на первом участке, определяется в зависимости от относительной плотности D, м 2 /м 2 .
Плотность людского потока (D \) на первом участке пути, м /м, вычисляют по формуле:
где - число людей на первом участке, чел.;
f - средняя площадь горизонтальной проекции человека, принимаемая по таблице Е. 1 приложения Е, м 2 /чел.;
и - длина и ширина первого участка пути, м.
Скорость V/ движения людского потока на участках пути, следующих после первого, принимается по таблице Е.2 приложения Е в зависимости от значения интенсивности движения людского потока по каждому из этих участков пути, которое вычисляют для всех участков пути, в том числе и для дверных проемов, по формуле:
где , - ширина рассматриваемого i_гo и предшествующего ему участка пути, м;
, - значения интенсивности движения людского потока по рассматриваемому i_му и предшествующему участкам пути, м/мин.
Если значение , определяемое по формуле (2.4), меньше или равно значению q max , то время движения по участку пути () в минуту: при этом значения q max , м/мин, следует принимать по таблице 2.1.
Таблица 2.1 - Интенсивность движения людей
Если значение q h определенное по формуле (2.4), больше q max , то ширину bj данного участка пути следует увеличивать на такое значение, при котором соблюдается условие:
При невозможности выполнения условия (2.6) интенсивность и скорость движения людского потока по участку пути i определяют по таблице Е.2 приложения Е при значении D = 0,9 и более. При этом должно учитываться время задержки движения людей из-за образовавшегося скопления.
При слиянии вначале участка i двух и более людских потоков (рисунок 3) интенсивность движения ( }, м/мин, вычисляют по формуле:
- интенсивность движения людских потоков, сливающихся в начале участка /, м/мин;
i - ширина участков пути слияния, м;
- ширина рассматриваемого участка пути, м.
Если значение определенное по формуле (2.7), больше q max , то ширину - данного участка пути следует увеличивать на такую величину, чтобы соблюдалось условие (2.6). В этом случае время движения по участку i определяется по формуле (2.5).
Интенсивность движения в дверном проеме шириной менее 1,6 м определяется по формуле:
Где b _ ширина проема.
Время движения через проем определяется как частное деления количества людей в потоке на пропускную способность проема:
Рисунок 3 - Слияние людских потоков
3 . Порядок проведения расчета
· Выбрать из рассчитанных критических продолжительностей пожара минимальную и по ней рассчитать допустимую продолжительность эвакуации по формуле (1.6).
· Определить расчетное время эвакуации людей при пожаре, воспользовавшись формулой (2.1).
· Сравнить расчетное и допустимое время эвакуации, сделать выводы.
4 . Пример расчета
Необходимо определить время эвакуации из кабинета сотрудников предприятия «Обус» при возникновении пожара в здании. Административное здание панельного типа, не оборудовано автоматической системой сигнализации и оповещения о пожаре. Здание двухэтажное, имеет размеры в плане 12x32 м, в его коридорах шириной 3 м имеются схемы эвакуации людей при пожаре. Кабинет объемом 126 м 3 расположен на втором этаже в непосредственной близости от лестничной клетки, ведущей на первый этаж. Лестничные клетки имеют ширину 1,5 м и длину 10 м. В кабинете работает 7 человек. Всего на этаже работают 98 человек. На первом этаже работает 76 человек. Схема эвакуации из здания представлена на рисунке 4
Рисунок 4 - Схема эвакуации сотрудников предприятия «Обус»: 1,2,3,4 - этапы эвакуации
4.1 Расчет времени эвакуации
4.1.2. Критическая продолжительность пожара по температуре рассчитывается по формуле (1.3) с учетом мебели в помещении:
4.1.3 Критическая продолжительность пожара по концентрации кислорода рассчитывается по формуле (1.4):
4.1.4 Минимальная продолжительность пожара по температуре
составляет 5,05 мин. Допустимая продолжительность эвакуации для данного
помещения:
Время задержки начала эвакуации принимается 4,1 мин по таблице Д. 1 приложения Д с учетом того, что здание не имеет автоматической системы сигнализации и оповещения о пожаре.
Для определения времени движения людей по первому участку, с учетом габаритных размеров кабинета 6x7 м, определяется плотность движения людского потока на первом участке по формуле (2.3):
По таблице Е.2 приложения Е скорость движения составляет 100 м/мин, интенсивность движения 1 м/мин, т.о. время движения по первому участку:
4.1.7 Длина дверного проема принимается равной нулю. Наибольшая возможная интенсивность движения в проеме в нормальных условиях g mffic =19,6 м/мин, интенсивность движения в проеме шириной 1,1 м рассчитывается по формуле (2.8):
q d = 2,5 + 3,75 * b = 2,5 + 3,75 * 1,1 = 6,62 м/мин,
q d поэтому движение через проем проходит беспрепятственно.
Время движения в проеме определяется по формуле (2.9):
4.1.8. Так как на втором этаже работает 98 человек, плотность людского потока второго этажа составит:
По таблице Е2 приложения Е скорость движения составляет 80 м/мин, интенсивность движения 8 м/мин, т.о. время движения по второму участку (из коридора на лестницу):
4.1.9 Для определения скорости движения по лестнице рассчитывается интенсивность движения на третьем участке по формул (2.4):
Это показывает, что на лестнице скорость людского потока снижается до 40 м/мин. Время движения по лестнице вниз (3-й участок):
4.1.10 При переходе на первый этаж происходит смешивание с потоком людей, двигающихся по первому этажу. Плотность людского потока для первого этажа:
при этом интенсивность движения составит около 8 м/мин.
4.1.11. При переходе на 4-й участок происходит слияние людских потоков, поэтому интенсивность движения определяется по формуле (2.7):
По таблице Е.2 приложения Е скорость движения равняется 40 м/мин, поэтому скорость движения по коридору первого этажа:
4.1.12 Тамбур при выходе на улицу имеет длину 5 метров, на этом участке образуется максимальная плотность людского потока поэтому согласно данным приложения скорость падает до 15 м/мин, а время движения по тамбуру составит:
4.1.13 При максимальной плотности людского потока интенсивность движения через дверной проем на улицу шириной более 1,6 м - 8,5 м/мин, время движения через него:
4.1.13 Расчетное время эвакуации рассчитывается по формуле (2.1):
4.1.14 Таким образом, расчетное время эвакуации из кабинетов предприятия «Обус» больше допустимого. Поэтому здание, в котором располагается предприятие, необходимо оборудовать системой оповещения о пожаре, средствами автоматической сигнализации.
Список использованных источников
Охрана труда в строительстве: Учеб. для вузов/ Н.Д. Золотницкий [и др.]. - М.: Высшая школа, 1969. - 472 с.
Безопасность труда в строительстве (Инженерные расчеты по дисциплине «Безопасность жизнедеятельности»): Учебное пособие/ Д.В. Коптев [и др.]. - М.: Изд-во АСВ, 2003. - 352 с.
Фетисов, П.А.Справочник по пожарной безопасности. - М.: Энергоиздат, 1984. - 262 с.
Таблица физических величин: Справочник./ И.К. Кикоин [и др.]
Шрайбер, Г. Огнетушащие средства. Физико-химические процессы при горении и тушении. Пер. с нем. - М.: Стройиздат, 1975. - 240 с.
ГОСТ 12.1.004-91.ССБТ. Пожарная безопасность. Общие требования. - Введ. с 01.07.1992. - М.: Изд-во стандартов, 1992. -78 с.
Дмитриченко А.С. Новый подход к расчету вынужденной эвакуации людей при пожарах / А.С. Дмитриченко, С.А. Соболевский, С.А. Татарников // Пожаровзрывобезопасность, №6. - 2002. - С. 25-32.
Приложение А
|
Характеристика веществ и материалов, находящихся (обращающихся) в помещении |
||
|
А Взрывопожароопасная |
Горючие газы, легковоспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки не более 28 °С в таком количестве, что могут образовывать взрывоопасные парогазовоздушные смеси, при воспламенении которых развивается расчетное избыточное давление взрыва в помещении, превышающее 5 кПа. Вещества и материалы, способные взрываться и гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом в таком количестве, что расчетное избыточное давление взрыва в помещении превышает 5 кПа |
|
|
Взрывопожароопасная |
Горючие пыли или волокна, легковоспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки не более 28 °С в таком количестве, что могут образовывать взрывоопасные пылевоздушные или парогазовоздушные смеси, при воспламенении которых развивается расчетное избыточное давление взрыва в помещении, превышающее 5 кПа. |
|
|
В1_В4 Пожароопасная |
Горючие и трудногорючие жидкости, твердые горючие и трудногорючие вещества и материалы (в том числе пыли и волокна), вещества и материалы, способные при взаимодействии с водой или друг с другом только гореть, при условии, что помещения, в которых они имеются в наличии или обращаются, не относятся к категориям А и Б. |
|
|
Негорючие вещества и материалы в горячем, раскаленном или расплавленном состоянии, процесс обработки которых сопровождается выделением лучистого тепла, искр и пламени; горючие газы, жидкости и твердые вещества, которые сжигаются или утилизируются в качестве топлива. |
||
|
Негорючие вещества и материалы в холодном состоянии. |
Приложение Б
Таблица Б.1 - Степень огнестойкости для различных зданий
|
Степень огнестойкости |
Конструктивные характеристики |
|
|
Здания с несущими и ограждающими конструкциями из естественных или искусственных каменных материалов, бетона или железобетона с применением листовых и плитных негорючих материалов |
||
|
То же. В покрытиях зданий допускается применять незащищенные стальные конструкции |
||
|
Здания с несущими и ограждающими конструкциями из естественных или искусственных каменных материалов, бетона или железобетона. Для перекрытий допускается использование деревянных конструкций, защищенных штукатуркой или трудногорючими листовыми, а также плитными материалами. К элементам покрытий не предъявляются требования по пределам огнестойкости и пределам распространения огня, при этом элементы чердачного покрытия из древесины подвергаются огнезащитной обработке |
||
|
Здания преимущественно с каркасной конструктивной схемой. Элементы каркаса - из стальных незащищенных конструкций. Ограждающие конструкции - из стальных профилированных листов или других негорючих листовых материалов с трудногорючим утеплителем |
||
|
Здания преимущественно одноэтажные с каркасной конструктивной схемой. Элементы каркаса - из цельной или клееной древесины, подвергнутой огнезащитной обработке, обеспечивающей требуемый предел распространения огня. Ограждающие конструкции - из панелей или поэлементной сборки, выполненные с применением древесины или материалов на ее основе. Древесина и другие горючие материалы ограждающих конструкций должны быть подвергнуты огнезащитной обработке или защищены от воздействия огня и высоких температур таким образом, чтобы обеспечить требуемый предел распространения огня. |
||
|
Здания с несущими и ограждающими конструкциями из цельной или клееной древесины и других горючих или трудногорючих материалов, защищенных от воздействия огня и высоких температур штукатуркой или другими листовыми или плитными материалами. К элементам покрытий не предъявляются требования по пределам огнестойкости и пределам распространения огня, при этом элементы чердачного покрытия из древесины подвергаются огнезащитной обработке |
||
|
Здания преимущественно одноэтажные с каркасной конструктивной схемой. Элементы каркаса - из стальных незащищенных конструкций. Ограждающие конструкции - из стальных профилированных листов или других негорючих материалов с горючим утеплителем. |
||
|
Здания, к несущим и ограждающим конструкциям которых не предъявляются требования по пределам огнестойкости и пределам распространения огня |
Приложение В
Таблица В.1 - Средняя скорость выгорания и теплота сгорания веществ и материалов
|
Вещества и материалы |
Весовая скорость |
Теплота сгорания |
|
|
горения хЮ 3 , |
кДж-кг » 1 |
||
|
кг _ м -м ин » |
|||
|
Диэтиловый спирт |
|||
|
Этиловый спирт |
|||
|
Турбинное масло (ТП_22) |
|||
|
Изопропиловый спирт |
|||
|
Изопентан |
|||
|
Натрий металлический |
|||
|
Древесина (бруски) 13,7% |
|||
|
Древесина (мебель в жилых и |
|||
|
административных зданиях 8-10%) |
|||
|
Бумага разрыхленная |
|||
|
Бумага (книги, журналы) |
|||
|
Книги на деревянных стеллажах |
|||
|
Кинопленка триацетатная |
|||
|
Карболитовые изделия |
|||
|
Каучук СКС |
|||
|
Каучук натуральный |
|||
|
Органическое стекло |
|||
|
Полистирол |
|||
|
Текстолит |
|||
|
Пенополиуретан |
|||
|
Волокно штапельное |
|||
|
Волокно штапельное в кипах |
|||
|
Полиэтилен |
|||
|
Полипропилен |
|||
|
Хлопок в тюках 190 кг х м» |
|||
|
Хлопок разрыхленный |
|||
|
Лен разрыхленный |
|||
|
Хлопок+капрон (3:1) |
Приложение Г
Таблица Г.1 - Линейная скорость распространения пламени на поверхности материалов
|
Линейная скорость |
||
|
Материал |
распространения пламени |
|
|
по поверхности, |
||
|
Угары текстильного производства в |
||
|
разрыхленном состоянии |
||
|
Древесина в штабелях при влажности, %: |
||
|
Древесина (мебель в административных и |
||
|
других зданиях) |
||
|
Подвешенные ворсистые ткани |
||
|
Текстильные изделия в закрытом складе при |
||
|
загрузке. 100 кг/м 2 |
||
|
Бумага в рулонах в закрытом складе при |
||
|
загрузке 140 кг/м |
||
|
Синтетический каучук в закрытом складе при |
||
|
загрузке свыше 230 кг/м |
||
|
Деревянные покрытия цехов большой площади, |
||
|
деревянные стены, отделанные древесно- |
||
|
волокнистыми плитами |
||
|
Печные ограждающие конструкции с |
||
|
утеплителем из заливочного ППУ |
||
|
Соломенные и камышитовые изделия |
||
|
Ткани (холст, байка, бязь): |
||
|
по горизонтали |
||
|
в вертикальном направлении |
||
|
Листовой ППУ |
||
|
Резинотехнические изделия в штабелях |
||
|
Синтетическое покрытие «Скортон» |
||
|
приТ=180 °С |
||
|
Торфоплиты в штабелях |
||
|
Кабель АШв1х120; АПВГЭЗх35+1х25; |
||
|
АВВГЗх35+1х25: |
Приложение Д
Таблица Д. 1 - Время задержи начала эвакуации
|
Тип и характеристика здания |
Время задержи начала эвакуации, мин, при типах систем оповещения |
||||
|
Административные, торговые и производственные здания (посетители находятся в бодрствующем состоянии, знакомы с планировкой здания и процедурой эвакуации) |
|||||
|
Магазины, выставки, музеи, досуговые центры и другие здания массового назначения, (посетители находятся в бодрствующем состоянии, но могут быть не знакомы с планировкой здания и процедурой эвакуации) |
|||||
|
Общежития, интернаты (посетители могут находиться в состоянии сна, но знакомы с планировкой здания и процедурой эвакуации) |
|||||
|
Отели и пансионаты (посетители могут находиться в состоянии сна, и быть не знакомыми с планировкой здания и процедурой эвакуации) |
|||||
|
Госпитали, дома престарелых и другие тому подобные заведения, (значительное число посетителей может нуждаться в помощи) |
|||||
|
Примечание: Характеристика системы оповещения W1 - оповещение и управление эвакуацией оператором; W2 - использование записанных заранее типовых фраз и информационных табло; W3 - сирена пожарной сигнализации; W4 - без оповещения. |
Приложение Е
Таблица Е.1 - Площадь проекции человека
Таблица Е.2 - Зависимость скорости и интенсивности движения от плотности людского потока
|
Плотность потока D, |
Горизонтальный путь |
Дверной проем |
Лестница вниз |
Лестница вверх |
||||
|
0,9 и более |
||||||||
|
Примечание. Табличное значение интенсивности движения в дверном проеме при плотности потока 0,9 и более, равное 8,5 м/мин, установлено для дверного проема шириной 1,6 м и более. |
Подобные документы
Исследование вопроса безопасной эвакуации людей из зала с массовым пребыванием людей. Скорость, интенсивность движения людского потока. Расчет параметров эвакуации на участке дверного проема. Определение необходимого времени эвакуации аналитическим путем.
курсовая работа , добавлен 16.05.2016
Виды оружия массового поражения, средства защиты от него. Эвакуация людей из проектируемого здания при пожаре. Вычисление расчётного времени эвакуации. Расчет времени, необходимого для эвакуации людей из горящего помещения с учётом задымлённости.
контрольная работа , добавлен 20.10.2010
Ответственность за организацию планирования, обеспечения, проведения эвакуации населения и его размещение в загородной зоне. Требования к зданиям, сооружениям, эвакуационным путям и выходам. Расчет допустимой продолжительности эвакуации при пожаре.
курсовая работа , добавлен 26.01.2016
Концентрации и действие летучих токсичных веществ, выделяющихся при пожаре. Влияние опасных факторов, удельный выход газов при горении. Задание и табличные данные для выполнения расчета времени эвакуации и степени опасности горючих веществ при пожаре.
методичка , добавлен 27.01.2012
Разработка схемы эвакуации учащихся школы. Инструкция по мерам пожарной безопасности и эвакуации, порядок действий в случае пожара. Расчет продолжительности пожара по повышенной температуре и по концентрации кислорода. Расчет времени на эвакуацию.
курсовая работа , добавлен 13.01.2011
Эвакуация и рассредоточение. Защита населения путем эвакуации. Принципы и способы эвакуации населения. Эвакуационные органы. Порядок проведения эвакуации. Действия населения при эвакуации. Организация инженерной защиты населения.
курсовая работа , добавлен 23.05.2007
Оценка пожаробезопасности строительного объекта; нормируемые требования. Определение расчётного времени эвакуации из рабочего помещения и общественного здания при пожаре и при задымленности, сравнение результатов с нормативным временем эвакуации.
контрольная работа , добавлен 06.06.2012
Определение требуемой степени огнестойкости. Экспертиза внутренней планировки и противодымной защиты здания. Эвакуационные пути и выходы. Расчетные значения критической продолжительности пожара. Расчет необходимого времени эвакуации людей из здания.
курсовая работа , добавлен 18.01.2016
Эвакуационные выходы и пути. Особенности движения людей при эвакуации. Системы оповещения и управления эвакуацией при пожарах. Конструкция и значение противопожарного занавеса. Расчет параметров безопасной эвакуации из зрительного зала и из здания театра.
курсовая работа , добавлен 23.11.2010
Понятие и сущность эвакуации, ее роль и значение. Организация эвакуации населения, эвакуационные органы, их структура и задачи. Проведение эвакуации населения, его организация и особенности. Комплекс мероприятий для обеспечения безопасности для населения.
МИНИСТЕРСТВО ВНУТРЕННИХ ДЕЛ СССР
ВСЕСОЮЗНЫЙ ОРДЕНА “ЗНАК ПОЧЕТА” НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ПРОТИВОПОЖАРНОЙ ОБОРОНЫ
МОСКВА 1989
2.1. Общий порядок расчета
2.1.1. Определение геометрических характеристик помещения
2.1.2. Выбор расчетных схем развития пожара
2.1.3. Определение критической продолжительности пожара для выбранной схемы его развития
2.1.4. Определение наиболее опасной схемы развития пожара в помещении
2.1.5. Определение необходимого времени эвакуации
Приложение Исходные данные для проведения расчетов
Список литературы
При решении задачи учитывались следующие опасные факторы пожара: повышенная температура среды; дым, приводящий к потере видимости; токсичные газы; пониженная концентрация кислорода. Определение необходимого времени эвакуации производилось по условию достижения одним из этих факторов предельно допустимого для человека значения.
Предназначены для инженерно-технических работников пожарной охраны, преподавателей, слушателей пожарно-технических учебных заведений, сотрудников научно-исследовательских, проектно-конструкторских, строительных организаций и. учреждений.
Табл. 4, прил.1, библиогр.: 4 назв.
Рекомендации разработаны сотрудниками МВД СССР Т. Г. Меркушкиной, Ю. С. Зотовым и В. Н. Тимошенко.
ВВЕДЕНИЕ
Характерная особенность современного строительства - увеличение количества зданий с массовым пребыванием людей. К их числу можно отнести крытые культурно-спортивные комплексы, кинотеатры, клубы, магазины, производственные здания и т.д. Пожары в таких помещениях нередко сопровождаются травмированием и гибелью людей. В первую очередь это относится к быстроразвивающимся пожарам, представляющим реальную опасность для человека уже через несколько минут после их возникновения и отличающимся интенсивным воздействием на людей опасных факторов пожара (МП). Наиболее надежный способ обеспечения безопасности людей в таких условиях - своевременная эвакуация из помещения, в котором возник пожар.В соответствии с , каждый объект должен иметь такое объемно-планировочное и техническое исполнение, чтобы эвакуация людей из помещения была завершена до момента достижения ОФП предельно допустимых значений. В связи с этим количество, размеры и конструктивное исполнение эвакуационных путей и выходов определяются в зависимости от необходимого времени эвакуации, т.е. времени, в течение которого люди должны покинуть помещение, не подвергаясь опасному для жизни и здоровья воздействию пожара / 1/. Данные по необходимому времени эвакуации являются также исходной информацией для расчета уровня обеспечения безопасности людей при пожарах в зданиях. Неверное определение необходимого времени эвакуации может привести к принятию неправильных проектных решений и увеличению стоимости зданий или к недостаточному обеспечению безопасности людей в случае возникновения пожара.
В соответствии с рекомендациями работы / 1/, необходимое время эвакуации рассчитывается как произведение критической для человека продолжительности пожара на коэффициент безопасности. Под критической продолжительностью пожара подразумевается время, по истечении которого возникает опасная ситуация вследствие достижения одним из ОФП предельно допустимого для человека значения. При этом предполагается, что каждый опасный фактор воздействует на человека независимо от других, так как комплексное воздействие изменяющихся во времени различных качественных и количественных сочетаний МП, характерных для начального периода развития пожара, оценить в настоящее время не представляется возможным. Коэффициент безопасности учитывает возможную погрешность при решении поставленной задачи. Он принимается равным 0,8 / 1/.
Таким образом, для определения необходимого времени эвакуации людей из помещения нужно знать динамику МП в зоне пребывания людей (рабочей зоне) и предельно допустимые для человека значения каждого из них. К числу ОФП, которые представляют наибольшую опасность для людей в помещении в начальный период быстроразвивающегося пожара, могут быть отнесены: повышенная температура среды; дым, приводящий к потере видимости; токсичнее продукты горения; пониженная концентрация кислорода.
Методика расчета необходимого времени эвакуации, изложенная в настоящих рекомендациях, разработана на основе проведенных во ВНИИПО МВД СССР теоретических и экспериментальных исследований динамики ОФП, действующих на критической для человека стадии пожара в помещениях различного назначения. В качестве предельно допустимых для людей уровней ОФП использовались значения, полученные в результате медико-биологических исследований воздействия на человека различных опасных факторов.
1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
Рекомендации предназначены для расчета необходимого времени эвакуации людей из помещений различного назначения, в которых возникает пожар. Расчетные формулы получены с учетом следующих допущений:- через открытые проемы происходит только вытеснение газа из помещения;
- абсолютное давление газа в помещении при пожаре не изменяется;
- отношение теплопотерь в строительные конструкции к тепловой мощности очага пожара постоянно во времени;
- свойства среды и удельные характеристики горящего при пожаре материала (низшая рабочая теплота сгорания, дымообразующая способность, удельный выход токсичных газов и т.д.) постоянны;
- зависимость выгоревшей массы материала от времени представляет собой степенную функцию.
2. МЕТОДИКА РАСЧЕТА НЕОБХОДИМОГО ВРЕМЕНИ ЭВАКУАЦИИ ЛЮДЕЙ ИЗ ПОМЕЩЕНИЙ ПРИ ПОЖАРЕ
2.1. Общий порядок расчетаНа основе анализа проектного решения объекта определяются геометрические размеры помещения и высота рабочих зон. Рассчитывается свободный объем помещения, который равен разности между геометрическим объемом помещения и объемом оборудования или предметов, находящихся внутри. Если рассчитать свободный объем невозможно, то допускается принимать его равным 80 % геометрического объема / 2/.
Далее выбираются расчетные схемы развития пожара, которые характеризуются видом горючего вещества или материала и направлением возможного распространения пламени. При выборе расчетных схем развития пожара следует ориентироваться прежде всего на наличие легковоспламеняющихся и горючих веществ и материалов, быстрое и интенсивное горение которых не может быть ликвидировано силами находящихся в помещении людей. К таким веществам и материалам относятся: легковоспламеняющиеся и горючие жидкости, разрыхленные волокнистые материалы (хлопок, лен, угары и т.д.), развешенные ткани (например, занавесы в театрах или кинотеатрах), декорации в зрелищных предприятиях, бумага, древесная стружка, некоторые виды полимерных материалов (например, мягкий пенополиуретан, оргстекло) и т.д.
Для каждой из выбранных схем развития пожара рассчитывается критическая для человека продолжительность пожара по следующим факторам: повышенной температуре ; потере видимости в дыму ; токсичным газам ; пониженному содержанию кислорода . Полученные значения сравниваются между собой и из них выбирается минимальное, которое и является критической продолжительностью пожара no j-й расчетной схеме.
Затем определяется наиболее опасная схема развития пожара в данном помещении. С этой целью по каждой из схем рассчитывается количество выгоревшего к моменту , материала m j и сравнивается c общим количеством данного материала М j , которое может быть охвачено пожаром по рассматриваемой схеме. Расчетные схемы, при которых m j >М j , исключаются из дальнейшего анализа. Из оставшихся расчетных схем выбирается наиболее опасная схема развития пожара, при которой критическая продолжительность пожара минимальна.
Подученное значение t кр принимается в качестве критической продолжительности пожара для рассматриваемого помещения.
По значению t кр определяется необходимое время эвакуации людей из данного помещения.
2.1.1. Определение геометрических характеристик помещения
К используемым в расчете геометрическим характеристикам помещения относятся его геометрический объем, приведенная высота Н и высота каждой из рабочих зон h.
Геометрический объем определяется на основе размеров и конфигурации помещения. Приведенная высота находится, как отношение геометрического объема к площади горизонтальной проекции помещения. Высота рабочей зоны рассчитывается следующим образом:
где h отм - высота отметки зоны нахождения людей над полом помещения, м; δ - разность высот пола, равная нулю при горизонтальном его расположении, м.
Следует иметь в виду, что максимальной опасности при пожаре подвергаются люди, находящиеся на уровне более высокой отметки. Так, при определении необходимого времени эвакуации людей из партера зрительного зала с наклонным полом значение h для партера нужно вычислять, ориентируясь на удаленные от сцены (расположенные на наиболее высокой отметке) ряды кресел.
2.1.2. Выбор расчетных схем развития пожара
Время возникновения опасных для человека ситуаций при пожаре в помещении зависит от вида горючих веществ и материалов и площади горения, которая, в свою очередь, обусловливается свойствами самих материалов, а также способом их укладки и разрешения. Каждая расчетная схема развития пожара в помещении характеризуется значениями двух параметров А и n, которые зависят от формы поверхности горения, характеристик горючих веществ и материалов и определяются следующим образом.
1. Для горения легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, разлитых на площади F:
при горении жидкости с установившейся скоростью (характерно для легкоиспаряющихся жидкостей)
где ψ - удельная установившаяся массовая скорость выгорания жидкости, кг·м -2 с -1 ;
При горении жидкости с неустановившейся скоростью
где τ ст - время установления стационарного режима выгорания жидкости, с.
2. Для кругового распространения пламени по поверхности равномерно распределенного в горизонтальной плоскости горючего материала
, (2)
где V - линейная скорость распространения пламени по поверхности горючего материала, м·с -1 .
3. Для вертикальной или горизонтальной поверхности горения в виде прямоугольника, одна из сторон которого увеличивается в двух направлениях за счет распространения пламени (например, горизонтальное напряжение огня по занавесу после охвата его пламенем по всей высоте)
, (3)
где b - перпендикулярный к направлению движения пламени размер зоны горения, м.
4. Для вертикальной поверхности горения, имеющей форму прямоугольника (горение занавеса, одиночных декораций, горючих отделочных или облицовочных материалов стен при воспламенении снизу до момента достижения пламенем верхнего края материала)
где V Г и V В - средние значения горизонтальной и вертикальной скорости распространения пламени по поверхности материала, м·с -1 .
5. Для поверхности горения, имеющей форму цилиндра (горение пакета декораций или тканей, размещенных с некоторым зазором) .
Каждой рассматриваемой расчетной схеме присваивается порядковый номер (индекс j).
2.1.3. Определение критической продолжительности пожара для выбранной схемы его развития
Расчет t кр j производится в следующей последовательности. Сначала находится значение комплекса В
где Q - низшая теплота сгорания материала, охваченного племенем (при рассматриваемой схеме), MДж·кг -1 ; V - свободный объем помещения, м³.
Затем рассчитывается параметр по формуле
.
,
где t 0 - начальная температура в помещении, °С;
Б) потере видимости
,
где α - коэффициент отражения (альбедо) предметов на путях эвакуации; Е - начальная путей эвакуации, лк; D - дымообразующая способность горящего материала, Нп·м²·кг -1 ;
В) пониженному содержанию кислорода
,
где L О2 - расход кислорода на сгорание 1 кг горящего материала, кг·кг -1
Г) каждому из газообразных токсичных продуктов горения
,
где х - предельно допустимое содержание данного газа в атмосфере помещения, кг·м -3 (х СО2 = 0,11 кг·м -3 ; х СО = 1,16·10 -3 кг·м -3 ; х HCl = 23·10 -6 кг·м -3 / 3/.
Определяется критическая продолжительность пожара для данной расчетной схемы
где i = 1, 2, ... n - индекс токсичного продукта горения.
При отсутствии специальных требований значения α и Е принимаются равными соответственно 0,3 и 50 лк.
2.1.4. Определение наиболее опасной схемы развития пожара в помещении
После расчета критической продолжительности пожара для каждой из выбранных схем его развития находится количество выгоревшего к моменту t кр j материала .
Каждое значение в рассматриваемой j-й схеме сравнивается с показателем M j . Расчетные схемы, при которых m j >М j , как уже отмечалось, исключаются из дальнейшего рассмотрения. Из оставшихся расчетных схем выбирается наиболее опасная, т.е. та, для которой критическая продолжительность минимальна t кр = min{t кр j }.
Полученное значение t кр является критической продолжительностью пожара для данной рабочей зоны в рассматриваемом помещении.
2.1.5. Определение необходимого времени эвакуации
Необходимое время эвакуации людей из данной рабочей зоны рассматриваемого помещения рассчитывается по формуле:
где к б - коэффициент безопасности, к б = 0,8.
Исходные данные для расчетов могут быть взяты из табл. 1- 4 приложения или из справочной литературы.
2.2. Примеры расчета
Пример 1.
Определить необходимое время эвакуации людей из зрительного зала кинотеатра. Длина зала равна 25 м, ширина - 20 м. Высота зала со стороны сцены - 12 м, с противоположной стороны - 9 м. Длина горизонтального участка попа у сцены на нулевой отметке равна 7 м. Балкон зрительного зала расположен на высоте 7 м от нулевой отметки. Занавес массой 50 кг выполнен из ткани со следующими характеристиками: Q = 13,8 МДж·кг -1 ; D = 50 Нп·м²·кг -1 ; L O 2 , = 1,03 кг·кг -1 ; L СО2 = 0,203 кг·кг -1 ; L СО = 0,0022 кг·кг -1 ; ψ = 0,0115 кг·м²·c -1 ; V B = 0,3 м·с -1 ; V Г = 0,013 м·с -1 . Обивка кресел - пенополиуретан, обтянутый дерматином. Начальная температура в зале равна 25 °С, начальная освещенность - 40 лк, объем предметов и оборудования - 200 м³.
1. Определяем геометрические характеристики помещения.
Геометрический объем равен
Приведенная высота Н определяется, как отношение геометрического объема к площади горизонтальной проекции помещения
.
Помещение содержит две рабочие зоны: партер и балкон. В соответствии с указаниями, приведенными в разделе (2.1.1), находим высоту каждой рабочей зоны
для партера h = 3 + 1,7 - 0,5 - 3 = 3,2 м;Свободный объем помещения V = 5460 - 200 = 5260 м³.
для балкона h = 7 + 1,7 - 0,5 - 3 = 7,2 м.
2. Выбираем расчетные схемы пожара. Принципиально возможны два варианта возникновения и в данном помещении: по занавесу и по рядам кресел. Однако загорание дерматиновой обивки кресла от малокалорийного источника трудноосуществимо и может быть легко ликвидировано силами находящихся в зале людей.
Следовательно, вторая схема практически нереальна и отпадает. Следовательно, для балкона
= 65 с.
Аналогичный расчет производим и для партера:
Значение z для партера меньше, чем для балкона. Следовательно, выделение токсичных продуктов горения не будет опасным для человека и в этой рабочей зоне. Тогда для партера t кр = {151,102,160} = 102 с.
4. Проверяем, опасна ли выбранная расчетная схема
для балкона m = 2,99·10 -5 (65)³ = 8,2 кг<50 кг;Следовательно, схема опасна для обеих рабочих зон.
для партера m = 2,99·10 -5 ·(102)³ = 31,7 кг<50 кг.
5. Определяем необходимое время эвакуации людей
из партера t нб = 0,8·102 = 82 c = 1,4 мин;Пример 2. Определить необходимое время эвакуации людей из помещения подготовительного цеха льнокомбината, имеющего размеры 54×212×6 м. Горючий материал (лен) в количестве 1500 кг равномерно разложен на площади 230×18 м, еще 250 кг находятся на ленте транспортера шириной 2 м. Рабочая зона людей расположена на отметке 8 м. Начальные значения температуры и освещенности в помещении соответственно 20 °С и 60 лк.
с балкона t нб = 0,8·65 = 52 c = 0,9 мин.
Н = 6 м; h = 1,8 + 1,7 + 0,5·0 = 3,5 м;
V = 0,8·(54 212 6) = 54950 м³.
2. Выбираем расчетные схемы развития пожара. Поскольку возможно загорание как складируемого, так и транспортируемого льна, таких схем будет две. Для первой из них по формуле (2) находим
A 1 = 1,05·0,0213·(0,05)² = 5,59·10 -5 кг·с -2 ; n = 3,
Значения ψ и V взяты из приложения.
Соответственно, для второй схемы по формуле (3)
А 2 = 0,0213·0,05·2 = 2,13·10 -3 кг·с -2 ; n = 2.
3. Проводим расчет t кр1 и t кр2 согласно рекомендациям, содержащимся в разделе 2.1.3. Принимаем α = 0,3. Остальные исходные данные берем из условия задачи, а также из приложения, учитывая, что при горении льна наиболее опасными токсичными продуктами горения являются оксид и диоксид углерода.
Определяем t кр1 , В = 3227 кг; 
.
Тогда
(отрицательное число под знаком логарифма означает, что повышение содержания СО в данном случае не опасно и может не приниматься во внимание);
(диоксид углерода также не принимается в расчет).
Таким образом t кр = {191,363,175} = 175 с.
Определяем t кр2 . В = 3227 кг; z = 1,32.
Тогда
Увеличение содержания в атмосфере оксида и диоксида углерода в данном случае также не опасно для человека. Следовательно,
t кр2 = min{429, 374, 1119} = 374 с.
4. Определяем m 1 и m 2 следующим образом
m 1 = 5,59·10 -5 (175)³ = 300 кг;
m 2 = 2,13·10 -3 (374)² = 298 кг.
Поскольку m 2 = 298 кг>М 2 = 250 кг, вторая схема из рассмотрения исключается. Следовательно, t кр = t кр1 = 175 с.
5. Определяем необходимое время эвакуации людей из помещения t нб = 0,8·175 = 140 с = 2,3 мин.
Пример 3.
Требуется найти необходимое время эвакуации людей из механообрабатывающего цеха размером 104×72×16,2 м, в котором произошел аварийный разлив и загорание масла на площади 420 м². Люди находятся на нулевой отметке. Время установления стационарного режима выгорания масла 900 с / 4/. Характеристики горения масла:
Q = 41,9 МДж·кг -1 ; D = 243 Нп·м²·кг -1 ; L O 2 = 0,282 кг·кг -1 ; L CO 2 = 0,7 кг·кг -1 ; ψ = 0,03 кг·м -2 ·с -1 .
1. Определяем геометрические характеристики помещения:
h = 1,7 м; V = 0,8·104·72·16,2 = 97044 м³.
2. Для случая нестационарного горения жидкости на постоянной площади по формуле (1) находим:
Таблица 2
Линейная скорость распространения пламени по поверхности материалов
| Материалы | Средняя линейная скорость распространения пламени V×10², м·с -1 |
| Угары текстильного производства в разрыхленном состоянии | 10,0 |
| Корд | 1,7 |
| Хлопок разрыхленный | 4,2 |
| Лен разрыхленный | 5,0 |
| Хлопок + капрон (3:1) | 2,8 |
| Древесина в штабелях при различной влажности, в % | |
| 8-12 | 6,7 |
| 16-18 | 3,8 |
| 18-20 | 2,7 |
| 20-30 | 2,0 |
| более 30 | 1,7 |
| Подвешенные ворсистые ткани | 6,7-10 |
| Текстильные изделия в закрытом складе при загрузке 100 кг·м -2 | 0,6 |
| Бумага в рулонах в закрытом складе при разгрузке 140 кг·м -2 | 0,5 |
| Синтетический каучук в закрытом складе при загрузке свыше 290 кг·м -2 | 0,7 |
| Деревянные покрытия цехов большой площади, деревянные стены и стены, отделанные древесноволокнистыми плитами | 2,8-5,3 |
| Соломенные и камышитовые изделия | 6,7 |
| Ткани (холст, байка, бязь): | |
| по горизонтали | 1,3 |
| в вертикальном направлении | 30 |
| в нормальном направлении к поверхности тканей при расстоянии между ними 0,2 м | 4,0 |
Таблица 3
Дымообразующая способность веществ и материалов
| Вещества и материалы | Дымообразующая способность D, Нп·м²кг -1 | |||||
| Тление | Горение | |||||
| Бутиловый спирт | - | 80 | ||||
| Бензин А-76 | - | 256 | ||||
| Этилацетат | - | 330 | ||||
| Циклогексан | - | 470 | ||||
| Толуол | - | 562 | ||||
| Дизельное топливо | - | 620 | ||||
| Древесина | 345 | 23 | ||||
| Древесное волокно (береза, осина) | 323 | 104 | ||||
| ДСП, ГОСТ 10632-77 | 760 | 90 | ||||
| Фанера, ГОСТ 3916-65 | 700 | 140 | ||||
| Сосна | 759 | 145 | ||||
| Береза | 756 | 160 | ||||
| Древесноволокнистая плита (ДВП) | 879 | 130 | ||||
| Линолеум ПВХ, ТУ 21-29-76-79 | 200 | 270 | ||||
| Стеклопластик, ТУ 6-11-10-62-81 | 640 | 340 | ||||
| Полиэтилен, ГОСТ 16337-70 | 1290 | 890 | ||||
| Табак "Юбилейный" 1 сорт, рл. 13 % | 240 | 120 | ||||
| Пенопласт ПВХ-9, СТУ 14-07-41-64 | 2090 | 1290 | ||||
| Пенопласт ПС-1-200 | 2050 | Вещество или материал | Удельный выход (потребление) газов L i , кг·кг -1 | |||
| L CO | L CO2 | L O2 | H HCl | |||
| Хлопок | 0,0052 | 0,57 | 2,3 | - | ||
| Лен | 0,0039 | 0,36 | 1,83 | - | ||
| Хлопок + капрон (3:1) | 0,012 | 1,045 | 3,55 | - | ||
| Турбинное масло ТП-22 | 0,122 | 0,7 | 0,282 | - | ||
| Кабели АВВГ | 0,11 | - | - | 0,023 | ||
| Кабели АПВГ | 0,150 | - | - | 0,016 | ||
| Древесина | 0,024 | 1,51 | 1,15 | - | ||
| Керосин | 0,148 | 2,92 | 3,34 | - | ||
| Древесина, огнезащищенная препаратом СДФ-552 | 0,12 | 1,96 | 1,42 | - | ||
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Ройтман М. Я. Противопожарное нормирование в строительстве. - М.: Стройиздат, 1985. - 590 с.2. Общесоюзные нормы технологического проектирования. : ОНТП 24-86/МВД СССР; Введ. 01.01.87: Взамен СН 463-74. - М.. 1987. - 25 с.
3. Проведение исследований и разработка пособия по определению необходимого времени эвакуации людей из зальных помещений при пожаре: Отчет о НИР/ВНИИПО МВД СССР; Руководитель Т. Г. Меркушкина. - П.28.Д.024.84; № ГР 01840073434; Инв. № 02860056271. - М.. 1984. - 195 с.
4. Методы расчета температурного режима пожара в помещениях зданий различного назначения: Рекомендации. - М.: ВНИИПО МВД СССР. 1988. - 56 с.
Материал, представленный на странице НЕ ЯВЛЯЕТСЯ ОФИЦИАЛЬНЫМ ИЗДАНИЕМ
Вынужденная эвакуация уже давно привлекает к себе пристальное внимание проектировщиков и специалистов пожарного дела. Это объясняется тем, что пожары все еще продолжают сопровождаться человеческими жертвами. В связи со строительством жилых и общественных зданий повышенной этажности, стремлению к кооперированию общественных зданий, в которых концентрируются значительные массы людей, проблемы внутренней планировки зданий с учетом обеспечения безопасной эвакуации людей приобретают все большее значение.
Вынужденная эвакуация людей считается успешной, если она может быть завершена в течении такого времени, при котором вредные воздействия на пожаре не могут оказать своего отрицательного влияния на организм человека. Поэтому основным критерием оценки конструктивно-планировочных и организационных решений по обеспечению безопасности эвакуации людей является ее кратковременность.
Условие безопасности считается выполненным если расчетная продолжительность вынужденной эвакуации меньше или равна допустимой продолжительности: τр≤τдоп.
Движение людей из зданий согласуется с планировкой этих зданий. Однако ритм и темп движения зависят не только от планировочных и конструктивных решений, но и от размеров эвакуационных путей и выходов. Поэтому для выяснения соответствия размеров эвакуационных путей и выходов требованиям безопасности, расчетное время эвакуации определяют по протяженности путей эвакуации и по пропускной способности эвакуационных выходов.
Обычно расчеты носят проверочный характер. Приняв за основу проект планировки, находят предусмотренные этим проектом протяженность путей эвакуации, ширину проходов, количество эвакуирующихся. Затем по этим данным определяют расчетную продолжительность эвакуации и сопоставляют ее с допустимым значением времени эвакуации. Если условия безопасности соблюдены, т.е. τр≤τдоп, то считают, что размеры эвакуационных путей и выходов, их количество соответствуют требованиям пожарной безопасности. В противном случае в планировку путей эвакуации и эвакуационных выходов вносят изменения и расчет повторяют.
Расчет времени эвакуации производится согласно методике изложенной в книге В.Ф.Кудаленкина “Пожарная профилактика в строительстве” М.стройиздат 1989 год и ГОСТ 12.1.004-91.
1. Допустимая продолжительность эвакуация людей из 2 этажной столовой 2 степени огнестойкости, определяется по СНиП 21 01 97* τдоп= 2,56 минуты.
2. На схеме планировки столовой определяется путь эвакуации людей и разбивается на расчетные участки.
3. Определяется расчетное время эвакуации людей из здания, согласно пункта 6.15. СНиП 21-01-97* “Пожарная безопасность зданий и сооружений”, где говорится, что при устройстве двух эвакуационных выходов каждый из них должен обеспечить безопасную эвакуацию всех людей, находящихся в помещениях.
Участок №1
Количество людей N1=20 человека.
Ширина участка пути δ1=1,8 м.
Длина участка l1=4,2 м.
На первоначальных участках пути определяется плотность людского потока:
D1=(N1´f)/(l1´δ1)=20´0,1/4,2´1,8=0,26 мІ/мІ, где f=0,1 мІ –средняя площадь горизонтальной проекции человека.
По таблице 2 ГОСТ 12.1.004-91 “Пожарная безопасность” определяется скорость и интенсивность людского потока
υ1=60+(47-60)/(0,3-0,2)´(0,26-0,2)=52,2 м/мин.
q1=12+(14,1-12)/(0,3-0,2)´(0,26-0,2)=13,26 м/мин.
τ1=l1/υ1=4,2/52,2=0,08 мин.
Участок №2
q2=q1´δ1/δ2=13,26´1,8/1,2=19,89 м/мин.
Участок №3
Ширина дверного проема δ2=1,2 м.
Ширина участка пути δ3=1,8м.
Длина участка l3=1,8м.
q3=q2´δ2/δ3=19,89´1,2/1,8=13,26 м/мин.
υ3=60+(47-60)/(0,3-0,2)´(0,26-0,2)=52,2 м/мин.
τ3=l3/υ3=1,8/52,2=0,03 мин.
Участок №4
Ширина участка пути δ4=1,2м.
Интенсивность людского потока:
q4=q3´δ3/δ4=13,26´1,8/1,2=19,89 м/мин.
Участок №5
Ширина участка пути δ5=1,2м.
Длина участка l5=7,2м.
Интенсивность людского потока:
q5=19,89´1,2/1,2=19,89 м/мин.
q5=19,89> qмах=16,5 следовательно, согласно п.2.5 ГОСТ 12.1.004-91 принимаем:
q5=13,5 м/мин, при D=0,9 и более.
υ5=15 м/мин
τ5=7,2/15=0,48 мин.
Участок №6
Ширина участка пути δ6=1,2м.
Интенсивность людского потока:
q6=13,5´1,2/1,2=13,5 м/мин.
Участок №7
Ширина участка пути δ7=1,2м.
Длина участка l7=90м.
Интенсивность людского потока:
q7=95+(68-95)´(13,5-9,5)/(13,6-9,5) =68,7 м/мин.
τ7=l7/υ7=90/68,7=1,31 мин.
Участок №8
Ширина участка пути δ8=1,2м.
Длина участка l8=8,4м.
q8=13,5 м/мин.
τ8=l8/υ8=8,4/15=0,56 мин.
Участок №9
Ширина участка пути δ9=3,6м.
Длина участка l9=6м.
q9 =13,5´1,2/3,6=4,5 м/мин.
υ9=100 м/мин.
τ9=l9/υ9=0,6 мин.
Участок №10
Длина участка l10=1,2м.
q10=4,5´3,6/1,2=13,5 м/мин.
Участок №11
Ширина участка пути δ11=3м.
Длина участка l11=3,5м.
q11=q10´δ10/δ11=13,5´1,2/3=5,4 м/мин.
υ11=97,33 м/мин.
τ11=l11/υ11 =0,04 мин.
Время эвакуации составит:
τ= τ1+τ3+τ5+τ7+τ8+ τ9+ τ11=0,08+0,03+0,48+1,31+0,56+0,06+0,04=2,56 мин
Расчетное время эвакуации людей 2 этажной столовой меньше допустимого, следовательно эвакуационные пути и выходы удовлетворяют требованиям СНиП 21.01.97*, предъявляемым к жилым зданиям первой степени огнестойкости.
Технические решения по устранению выявленных недочётов
1. Двери в противопожарных преградах оборудовать приспособлениями для самозакрывания.
2. Проемы в противопожарных перегородках заполнить деревянными дверями, обшитыми металлом по асбестоцементу, с соответствующими пределами огнестойкости.
3. Для предотвращения распространения пожара по воздуховодам, необходимо предусмотреть воздуховоды и шахты из негорючих материалов с пределом огнестойкости 0,5 часа, при прохождении воздуховодов через этажи.
4. Повысить предел огнестойкости лестничных косоуров до одного часа, путем оштукатуривания.
5. Спроектировать и установить систему автоматической пожарной сигнализации.
6. Укомплектовать пожарные краны, находящиеся на каждом этаже лестничных клеток.
КОМАНДИРУ ВОЙСКОВОЙ ЧАСТИ
ПРЕДПИСАНИЕ
Мною _ на основании _
В присутствии выделенных Вами представителей проведена проверка организации и состояния противопожарной защиты воинской части _ и выполнения приказов _
Сопоставляя этот интервал с расчетным (фактическим) временем эвакуации , делают заключение об обеспечении/не обеспечении безопасной эвакуации людей.
Расчет людей является обязательным расчетом в составе Раздела №9 «Мероприятия по обеспечению пожарной безопасности» проектной документации (ст. 53, ФЗ № 123).
В соответствии с Федеральным законом № 123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности» (статья 53) на объекте защиты должна быть обеспечена безопасная эвакуация людей.
Современное строительство имеет одну отличительную особенность - увеличение количества зданий с массовым пребыванием людей.
К их числу можно отнести многофункциональные комплексы, кинотеатры, клубы, супермаркеты, производственные здания и т.д.
Пожары в таких помещениях нередко сопровождаются травмированием и гибелью людей. В первую очередь, это относится к быстроразвивающимся пожарам, представляющим реальную опасность для человека уже через несколько минут после их возникновения и отличающимся интенсивным воздействием на людей опасных факторов пожара (далее ОФП ). Наиболее надежный способ обеспечения безопасности людей в таких условиях - своевременная эвакуация из помещения, в котором возник пожар.
Каждый объект должен иметь такое объемно-планировочное и техническое исполнение, чтобы эвакуация людей из помещения была завершена до момента достижения ОФП предельно допустимых значений. В связи с этим количество, размеры и конструктивное исполнение эвакуационных путей и выходов определяются в зависимости от необходимого времени эвакуации .
Данные по необходимому времени эвакуации являются исходной информацией для расчета уровня обеспечения безопасности людей при пожарах в зданиях.
Неверное определение необходимого времени эвакуации может привести к принятию неправильных проектных решений и увеличению стоимости зданий или к недостаточному обеспечению безопасности людей в случае возникновения пожара.
Необходимое время эвакуации рассчитывается как произведение критической для человека продолжительности пожара на коэффициент безопасности.
Под критической продолжительностью пожара подразумевается время, по истечении которого возникает опасная ситуация вследствие достижения одним из ОФП предельно допустимого для человека значения.
К числу опасных факторов пожара (ОПФ) , представляющих наибольшую опасность для людей в помещении в начальный период пожара, относятся:
повышенная температура среды;
дым, приводящий к потере видимости;
токсичнее продукты горения;
пониженная концентрация кислорода.
Расчет необходимого времени эвакуации
Расчет времени эвакуации при пожаре производится в несколько этапов:
I. Сбор исходных данных
Определяются задачи расчета:
- эвакуационных возможностей здания;
- гарантия безопасности движения людей.
II. Определение геометрических характеристик помещения
Совершается геометрический замер путей выхода, производится расчет параметров передвижения лиц, оказавшихся в зоне опасности.
III. Выбор расчетных схем развития пожара
Определение критической продолжительности пожара для выбранной схемы его развития.
IY. Определение наиболее опасной схемы развития пожара в помещении
- Производится расчет необходимого времени эвакуации .
- Оценка риска во время эвакуации и установление необходимости в применении каких-либо дополнительных средств противопожарной защиты.
Расчетное время эвакуации
аналитическая модель (расчет производится вручную, предназначен для небольших зданий, строений и сооружений, не имеющих зон безопасности и маломобильных групп населения);
математическая модель индивидуально-поточного движения людей (расчет производится с использованием программного комплекса, для зданий с наличием зон безопасности и наличием маломобильных групп населения);
математическая модель имитационно-стохастическая движения людей (расчет производится с использованием программного комплекса, для зданий сложной архитектуры, с наличием зон безопасности и наличием маломобильных групп населения).
Необходимое время эвакуации людей при пожаре определяется одним из следующих способов:
интегральный метод (для помещений простой геометрической форма, так же применяется для предварительного расчет с целью выявления наиболее опасного варианта развития пожара);
зонный (зональный) метод (для зданий с развитой вертикальной и горизонтальной системой помещений простой форма);
полевой метод (для любых зданий сооружений, имеющих любую планировку, рекомендуется для помещений, в которых один из геометрических размеров в 5 и более раз больше любого другого).
Специалисты нашей проектной компании имеют большой опыт выполнения работ по определению условия безопасной эвакуации людей при пожаре, который включает в себя определение расчетного времени эвакуации , определение необходимого времени эвакуации .
Все документы, представленные в каталоге, не являются их официальным изданием и предназначены исключительно для ознакомительных целей. Электронные копии этих документов могут распространяться без всяких ограничений. Вы можете размещать информацию с этого сайта на любом другом сайте.
МИНИСТЕРСТВО ВНУТРЕННИХ ДЕЛ СССР
ВСЕСОЮЗНЫЙ ОРДЕНА “ЗНАК ПОЧЕТА”
НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ
ПРОТИВОПОЖАРНОЙ ОБОРОНЫ.
УТВЕРЖДАЮ
Начальник ВНИИПО МВД СССР
Д. И. Юрченко
29 сентября 1989 г.
РАСЧЕТ
НЕОБХОДИМОГО ВРЕМЕНИ
ЭВАКУАЦИИ ЛЮДЕЙ ИЗ ПОМЕЩЕНИЙ
ПРИ ПОЖАРЕ
МОСКВА 1989
Расчет необходимого времени эвакуации людей из помещений при пожаре: Рекомендации. - М.: ВНИИПО МВД СССР, 1989.
Изложен порядок расчета необходимого времени, эвакуации людей из помещений различного назначения при возникновении в них пожара.
При решении задачи учитывались следующие опасные факторы пожара: повышенная температура среды; дым, приводящий к потере видимости; токсичные газы; пониженная концентрация кислорода. Определение необходимого времени эвакуации производилось по условию достижения одним из этих факторов предельно допустимого для человека значения.
Предназначены для инженерно-технических работников пожарной охраны, преподавателей, слушателей пожарно-технических учебных заведений, сотрудников научно-исследовательских, проектно-конструкторских, строительных организаций и. учреждений.
Табл. 4, прил.1, библиогр.: 4 назв.
ВВЕДЕНИЕ
Характерная особенность современного строительства - увеличение количества зданий с массовым пребыванием людей. К их числу можно отнести крытые культурно-спортивные комплексы, кинотеатры, клубы, магазины, производственные здания и т.д. Пожары в таких помещениях нередко сопровождаются травмированием и гибелью людей. В первую очередь это относится к быстроразвивающимся пожарам, представляющим реальную опасность для человека уже через несколько минут после их возникновения и отличающимся интенсивным воздействием на людей опасных факторов пожара (МП). Наиболее надежный способ обеспечения безопасности людей в таких условиях - своевременная эвакуация из помещения, в котором возник пожар.
В соответствии с ГОСТ 12.1.004-85. ССБТ. "Пожарная безопасность. Общие требования", каждый объект должен иметь такое объемно-планировочное и техническое исполнение, чтобы эвакуация людей из помещения была завершена до момента достижения ОФП предельно допустимых значений. В связи с этим количество, размеры и конструктивное исполнение эвакуационных путей и выходов определяются в зависимости от необходимого времени эвакуации, т.е. времени, в течение которого люди должны покинуть помещение, не подвергаясь опасному для жизни и здоровья воздействию пожара / /. Данные по необходимому времени эвакуации являются также исходной информацией для расчета уровня обеспечения безопасности людей при пожарах в зданиях. Неверное определение необходимого времени эвакуации может привести к принятию неправильных проектных решений и увеличению стоимости зданий или к недостаточному обеспечению безопасности людей в случае возникновения пожара.
В соответствии с рекомендациями работы / /, необходимое время эвакуации рассчитывается как произведение критической для человека продолжительности пожара на коэффициент безопасности. Под критической продолжительностью пожара подразумевается время, по истечении которого возникает опасная ситуация вследствие достижения одним из ОФП предельно допустимого для человека значения. При этом предполагается, что каждый опасный фактор воздействует на человека независимо от других, так как комплексное воздействие изменяющихся во времени различных качественных и количественных сочетаний МП, характерных для начального периода развития пожара, оценить в настоящее время не представляется возможным. Коэффициент безопасности учитывает возможную погрешность при решении поставленной задачи. Он принимается равным 0,8 / /.
Таким образом, для определения необходимого времени эвакуации людей из помещения нужно знать динамику МП в зоне пребывания людей (рабочей зоне) и предельно допустимые для человека значения каждого из них. К числу ОФП, которые представляют наибольшую опасность для людей в помещении в начальный период быстроразвивающегося пожара, могут быть отнесены: повышенная температура среды; дым, приводящий к потере видимости; токсичнее продукты горения; пониженная концентрация кислорода.
Методика расчета необходимого времени эвакуации, изложенная в настоящих рекомендациях, разработана на основе проведенных во ВНИИПО МВД СССР теоретических и экспериментальных исследований динамики ОФП, действующих на критической для человека стадии пожара в помещениях различного назначения. В качестве предельно допустимых для людей уровней ОФП использовались значения, полученные в результате медико-биологических исследований воздействия на человека различных опасных факторов.
1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
через открытые проемы происходит только вытеснение газа из помещения;
абсолютное давление газа в помещении при пожаре не изменяется;
отношение теплопотерь в строительные конструкции к тепловой мощности очага пожара постоянно во времени;
свойства среды и удельные характеристики горящего при пожаре материала (низшая рабочая теплота сгорания, дымообразующая способность, удельный выход токсичных газов и т.д.) постоянны;
зависимость выгоревшей массы материала от времени представляет собой степенную функцию.
Предлагаемая методика применима для расчета необходимого времени эвакуации при быстроразвивающихся пожарах в помещениях со средним за рассматриваемый период темпом увеличения температуры среды более 30 град·мин -1 . Такие пожары характеризуются наличием пристенных циркуляционных струй и отсутствием четкой границы слоя дыма. Использование расчетных формул для пожаров с меньшим темпом роста температуры приведет к занижению величины необходимого времени эвакуации, т.е. к увеличению запаса надежности при решении задачи.
2. МЕТОДИКА РАСЧЕТА НЕОБХОДИМОГО ВРЕМЕНИ ЭВАКУАЦИИ ЛЮДЕЙ ИЗ ПОМЕЩЕНИЙ ПРИ ПОЖАРЕ
2.1. Общий порядок расчета
На основе анализа проектного решения объекта определяются геометрические размеры помещения и высота рабочих зон. Рассчитывается свободный объем помещения, который равен разности между геометрическим объемом помещения и объемом оборудования или предметов, находящихся внутри. Если рассчитать свободный объем невозможно, то допускается принимать его равным 80 % геометрического объема / /.
Далее выбираются расчетные схемы развития пожара, которые характеризуются видом горючего вещества или материала и направлением возможного распространения пламени. При выборе расчетных схем развития пожара следует ориентироваться прежде всего на наличие легковоспламеняющихся и горючих веществ и материалов, быстрое и интенсивное горение которых не может быть ликвидировано силами находящихся в помещении людей. К таким веществам и материалам относятся: легковоспламеняющиеся и горючие жидкости, разрыхленные волокнистые материалы (хлопок, лен, угары и т.д.), развешенные ткани (например, занавесы в театрах или кинотеатрах), декорации в зрелищных предприятиях, бумага, древесная стружка, некоторые виды полимерных материалов (например, мягкий пенополиуретан, оргстекло) и т.д.
Для каждой из выбранных схем развития пожара рассчитывается критическая для человека продолжительность пожара по следующим факторам: повышенной температуре ; потере видимости в дыму ; токсичным газам ; пониженному содержанию кислорода . Полученные значения сравниваются между собой и из них выбирается минимальное, которое и является критической продолжительностью пожара no j -й расчетной схеме.
Затем определяется наиболее опасная схема развития пожара в данном помещении. С этой целью по каждой из схем рассчитывается количество выгоревшего к моменту , материала m j и сравнивается c общим количеством данного материала М j , которое может быть охвачено пожаром по рассматриваемой схеме. Расчетные схемы, при которых m j >М j , исключаются из дальнейшего анализа. Из оставшихся расчетных схем выбирается наиболее опасная схема развития пожара, при которой критическая продолжительность пожара минимальна.
Подученное значение t кр принимается в качестве критической продолжительности пожара для рассматриваемого помещения.
По значению t кр определяется необходимое время эвакуации людей из данного помещения.
2.1.1. Определение геометрических характеристик помещения
К используемым в расчете геометрическим характеристикам помещения относятся его геометрический объем, приведенная высота Н и высота каждой из рабочих зон h .
Геометрический объем определяется на основе размеров и конфигурации помещения. Приведенная высота находится, как отношение геометрического объема к площади горизонтальной проекции помещения. Высота рабочей зоны рассчитывается следующим образом:
где h отм - высота отметки зоны нахождения людей над полом помещения, м; δ - разность высот пола, равная нулю при горизонтальном его расположении, м.
Следует иметь в виду, что максимальной опасности при пожаре подвергаются люди, находящиеся на уровне более высокой отметки. Так, при определении необходимого времени эвакуации людей из партера зрительного зала с наклонным полом значение h для партера нужно вычислять, ориентируясь на удаленные от сцены (расположенные на наиболее высокой отметке) ряды кресел.
2.1.2. Выбор расчетных схем развития пожара
Время возникновения опасных для человека ситуаций при пожаре в помещении зависит от вида горючих веществ и материалов и площади горения, которая, в свою очередь, обусловливается свойствами самих материалов, а также способом их укладки и разрешения. Каждая расчетная схема развития пожара в помещении характеризуется значениями двух параметров А и n , которые зависят от формы поверхности горения, характеристик горючих веществ и материалов и определяются следующим образом.
1. Для горения легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, разлитых на площади F :
при горении жидкости с установившейся скоростью (характерно для легкоиспаряющихся жидкостей)
где ψ - удельная установившаяся массовая скорость выгорания жидкости, кг·м -2 с -1 ;
при горении жидкости с неустановившейся скоростью
Определяется критическая продолжительность пожара для данной расчетной схемы
,
где i = 1, 2, ... n - индекс токсичного продукта горения.
При отсутствии специальных требований значения α и Е принимаются равными соответственно 0,3 и 50 лк.
2.1.4. Определение наиболее опасной схемы развития пожара в помещении
После расчета критической продолжительности пожара для каждой из выбранных схем его развития находится количество выгоревшего к моменту t кр j материала .
Каждое значение в рассматриваемой j -й схеме сравнивается с показателем M j . Расчетные схемы, при которых m j >М j , как уже отмечалось, исключаются из дальнейшего рассмотрения. Из оставшихся расчетных схем выбирается наиболее опасная, т.е. та, для которой критическая продолжительность минимальна t кр = min { t кр j }.
Полученное значение t кр является критической продолжительностью пожара для данной рабочей зоны в рассматриваемом помещении.
2.1.5. Определение необходимого времени эвакуации
Необходимое время эвакуации людей из данной рабочей зоны рассматриваемого помещения рассчитывается по формуле:
,
где к б - коэффициент безопасности, к б = 0,8.
Исходные данные для расчетов могут быть взяты из табл. - приложения или из справочной литературы.
2.2. Примеры расчета
Пример 1. Определить необходимое время эвакуации людей из зрительного зала кинотеатра. Длина зала равна 25 м, ширина - 20 м. Высота зала со стороны сцены - 12 м, с противоположной стороны - 9 м. Длина горизонтального участка попа у сцены на нулевой отметке равна 7 м. Балкон зрительного зала расположен на высоте 7 м от нулевой отметки. Занавес массой 50 кг выполнен из ткани со следующими характеристиками: Q = 13,8 МДж·кг -1 ; D = 50 Нп·м 2 ·кг -1 ; L O 2 , = 1,03 кг·кг -1 ; L СО2 = 0,203 кг·кг -1 ; L СО = 0,0022 кг·кг -1 ; ψ = 0,0115 кг·м 2 ·c -1 ; V B = 0,3 м·с -1 ; V Г = 0,013 м·с -1 . Обивка кресел - пенополиуретан, обтянутый дерматином. Начальная температура в зале равна 25 °С, начальная освещенность - 40 лк, объем предметов и оборудования - 200 м 3 .
1. Определяем геометрические характеристики помещения.
Геометрический объем равен
.
Приведенная высота Н определяется, как отношение геометрического объема к площади горизонтальной проекции помещения
.
Помещение содержит две рабочие зоны: партер и балкон. В соответствии с указаниями, приведенными в разделе (), находим высоту каждой рабочей зоны
для партера h = 3 + 1,7 - 0,5 - 3 = 3,2 м;
для балкона h = 7 + 1,7 - 0,5 - 3 = 7,2 м.
Свободный объем помещения V = 5460 - 200 = 5260 м 3 .
2. Выбираем расчетные схемы пожара. Принципиально возможны два варианта возникновения и распространения пожара в данном помещении: по занавесу и по рядам кресел. Однако загорание дерматиновой обивки кресла от малокалорийного источника трудноосуществимо и может быть легко ликвидировано силами находящихся в зале людей.
Следовательно, вторая схема практически нереальна и отпадает.
Удельная массовая скорость выгорания ψ×10 3 , кг·м 2 ·с -1
Низшая теплота сгорания Q , кДж·кг -1
Бензин
61,7
41870
Ацетон
44,0
28890
Диэтиловый эфир
60,0
33500
Бензол
73,3
38520
Дизельное топливо
42,0
48870
Керосин
48,3
43540
Мазут
34,7
39770
Нефть
28,3
41870
Этиловый спирт
33,0
27200
Турбинное масло (ТП-22)
30,0
41870
Изопропиловый спирт
31,3
30145
Изопентан
10,3
45220
Толуол
48,3
41030
Натрий металлический
17,5
10900
Древесина (бруски) W = 13,7 %
39,3
13800
Древесина (мебель в жилых и административных зданиях W = 8-10 %)
14,0
13800
Бумага разрыхленная
8,0
13400
Бумага (книги, журналы)
4,2
13400
Книги на деревянных стеллажах
16,7
13400
Кинопленка триацетатная
9,0
18800
Карболитовые изделия
9,5
26900
Каучук СКС
13,0
43890
Каучук натуральный
19,0
44725
Органическое стекло
16,1
27670
Полистирол
14,4
39000
Резина
11,2
33520
Текстолит
6,7
20900
Пенополиуретан
2,8
24300
Волокно штапельное
6,7
13800
Волокно штапельное в кипах 40×40×40 см
2,5
13800
Полиэтилен
10,3
47140
Полипропилен
14,5
45670
Хлопок в тюках ρ = 190 кг·м -3
2,4
16750
Хлопок разрыхленный
21,3
15700
Лен разрыхленный
21,3
15700
Хлопок + капрон (3:1)
12,5
16200
Таблица 2
Линейная скорость распространения пламени по поверхности материалов
|
Материалы |
Средняя линейная скорость распространения пламени V×10 2 , м·с -1 |
|
Угары текстильного производства в разрыхленном состоянии |
10,0 |
|
Корд |
1,7 |
|
Хлопок разрыхленный |
4,2 |
|
Лен разрыхленный |
5,0 |
|
Хлопок + капрон (3:1) |
2,8 |
|
Древесина в штабелях при различной влажности, в % |
|
|
8-12 |
6,7 |
|
16-18 |
3,8 |
|
18-20 |
2,7 |
|
20-30 |
2,0 |
|
более 30 |
1,7 |
|
Подвешенные ворсистые ткани |
6,7-10 |
|
Текстильные изделия в закрытом складе при загрузке 100 кг·м -2 |
0,6 |
|
Бумага в рулонах в закрытом складе при разгрузке 140 кг·м -2 |
0,5 |
|
Синтетический каучук в закрытом складе при загрузке свыше 290 кг·м -2 |
0,7 |
|
Деревянные покрытия цехов большой площади, деревянные стены и стены, отделанные древесноволокнистыми плитами |
2,8-5,3 |
|
Соломенные и камышитовые изделия |
6,7 |
|
Ткани (холст, байка, бязь): |
|
|
по горизонтали |
1,3 |
|
в вертикальном направлении |
30 |
|
в нормальном направлении к поверхности тканей при расстоянии между ними 0,2 м |
4,0 |
Таблица 3
Дымообразующая способность веществ и материалов
|
Вещества и материалы |
Дымообразующая способность D , Нп·м 2 кг -1 |
|
|
Тление |
Горение |
|
|
Бутиловый спирт |
80 |
|
|
Бензин А-76 |
256 |
|
|
Этилацетат |
330 |
|
|
Циклогексан |
470 |
|
|
Толуол |
562 |
|
|
Дизельное топливо |
620 |
|
|
Древесина |
345 |
23 |
|
Древесное волокно (береза, осина) |
323 |
104 |
|
ДСП, ГОСТ 10632-77 |
760 |
90 |
|
Фанера, ГОСТ 3916-65 |
700 |
140 |
|
Сосна |
759 |
145 |
|
Береза |
756 |
160 |
|
Древесноволокнистая плита (ДВП) |
879 |
130 |
|
Линолеум ПВХ, ТУ 21-29-76-79 |
200 |
270 |
|
Стеклопластик, ТУ 6-11-10-62-81 |
640 |
340 |
|
Полиэтилен, ГОСТ 16337-70 |
1290 |
890 |
|
Табак "Юбилейный" 1 сорт, рл. 13 % |
240 |
120 |
|
Пенопласт ПВХ-9, СТУ 14-07-41-64 |
2090 |
1290 |
|
Пенопласт ПС-1-200 |
2050 |
1000 |
|
Резина, ТУ 38-5-12-06-68 |
1680 |
850 |
|
Полиэтилен высокого давления (ПЭВФ) |
1930 |
790 |
|
Пленка ПВХ марки ПДО-15 |
640 |
400 |
|
Пленка марки ПДСО-12 |
820 |
470 |
|
Турбинное масло |
243 |
|
|
Лен разрыхленный |
3,37 |
|
|
Ткань вискозная |
63 |
63 |
|
Атлас декоративный |
32 |
32 |
|
Репс |
50 |
50 |
|
Ткань мебельная полушерстяная |
103 |
116 |
|
Полотно палаточное |
57 |
58 |
Таблица 4
Удельный выход (потребление) газов при горении веществ и материалов
Хлопок + капрон (3:1)
0,012
1,045
3,55
Турбинное масло ТП-22
0,122
0,7
0,282
Кабели АВВГ
0,11
0,023
Кабели АПВГ
0,150
2. Общесоюзные нормы технологического проектирования. Определение категорий помещений и зданий по взрывопожарной и пожарной опасности: ОНТП 24-86/МВД СССР; Введ. 01.01.87: Взамен СН 463-74. - М.. 1987. - 25 с.
3. Проведение исследований и разработка пособия по определению необходимого времени эвакуации людей из зальных помещений при пожаре: Отчет о НИР/ВНИИПО МВД СССР; Руководитель Т. Г. Меркушкина. - П.28.Д.024.84; № ГР 01840073434; Инв. № 02860056271. - М.. 1984. - 195 с.
4. Методы расчета температурного режима пожара в помещениях зданий различного назначения: Рекомендации. - М.: ВНИИПО МВД СССР. 1988. - 56 с.
Рекомендуем также
О Церковных записках в Православной церкви
Крест и крестное знамение: как использовать без заблуждений и суеверий
Помазание Давида. Победа над Голиафом. Саул и Давид. История царя давида Жены царя Давида
От крещения руси Рыбаков старообрядческая хрестоматия
Вот стоит береза под моим окном
Сижу за решеткой в темнице сырой
Loading...