Расчет эвакуации при пожаре. Пр. 5 Расчет эвакуации. Практическая работа Оценка пожарной обстановки в помещениях и зданиях
 Скачать 187.36 Kb.
|
|
Практическая работа - Оценка пожарной обстановки в помещениях и зданиях Пожарная защита – это комплекс мероприятий, направленных на предотвращение воздействия на людей опасных факторов пожара, ограничение разрушений зданий и сооружений и снижение ущерба от него. К данным мероприятиям относятся устранение причин пожара, локализация пожара, обеспечение эвакуации людей, животных и имущества. Поражающими факторами при возникновении пожара являются: высокая температура, открытый огонь и токсичные продукты задымления. Критической температурой, при которой человек может находиться непродолжительное время, является 80-90оС при сухом воздухе и 50-60оС при влажном. Наибольшую опасность представляет воздействие дыма. В результате задымления помещений создается 80% случаев опасности для жизни. По данным статистики причинами гибели при пожаре являются: отравление оксидом углерода – 50% случаев; отравление дымом, асфиксия – 43%; повреждение респираторного тракта от дыма и избыточного тепла – 7%. Безопасность при пожаре достигается в том случае, когда продолжительность эвакуации из отдельных помещений или зданий будет меньше времени действия опасных для человека факторов. Расчет параметров эвакуации из здания Процесс эвакуации из зданий делится на три этапа. Первый этап – движение людей из наиболее удаленных участков (из производственных цехов, учебных классов, больничных палат и пр.) до эвакуационного выхода. Второй этап – движение людей от эвакуационных выходов из помещений до выходов наружу (по коридорам, проходам, фойе, лестничным клеткам и по лестницам – через вестибюль). Третий этап – движение людей от выходов из зданий. Основными параметрами движения людей при эвакуации из зданий и сооружений являются: плотность потока, скорость движения потока, пропускная способность путей выходов, интенсивность движения. Плотность потока (м2/м2) определяется по формуле D = N·ƒ / F где F – площадь пути эвакуационного участка, м2; N – количество людей в помещении; ƒ – площадь горизонтальной проекции человека, м2 (определяется по таблице 1). Таблица 1 - Площадь горизонтальной проекции человека
Площадь пути эвакуационного участка можно найти, зная длину lи ширину пути b F = l·b При плотности до 0,05 м2/м2 человек имеет полную свободу движения по направлению и скорости. При плотности 0,05 При плотности выше 0,15 люди движутся слитно. Плотность ограничивается верхним значением D≤0,92. Пропускная способность пути – это количество людей, проходящих в единицу времени, через поперечное сечение пути шириной δ. Ширина поперечного сечения пути δ рассчитывается по формуле  где  – скорость движения, м/мин.Интенсивность движения определяется как произведение плотности D и скорости движения υ λ = D·υ Скорость и интенсивность движения в зависимости от плотности потока приведены в таблице 2. Таблица 2 - Значение плотности, скорости движения людского потока в зависимости от вида пути
При расчете времени эвакуации весь путь делят на участки: начальный (от рабочего места до коридора), коридор, лестничные марши, тамбур. Зная скорость движения людей по участкам и длину участка, определяют время движения при эвакуации. Расчетное время эвакуации людей определяют как сумму времени движения людей по отдельным участкам:  где t1 – время движения на начальном участке, мин.(начальными участками являются проходы между рабочими местами, оборудованием, столами и т.п.); t2…tn – на каждом из следующих участков (коридоры, лестничные марши, тамбуры, холлы), мин. Расчетное время должно быть меньше необходимого времени (табл. 3) tp< tнб Таблица 3 - Необходимое время эвакуации людей (мин)
Необходимое время эвакуации для зрительных залов рассчитывают по формуле: tнб = 0,115 ·  , где Vп – объем помещения, м3. Необходимое время эвакуации животных: tнб = 0,05 · где Vп – объем помещения, м3. Пример 1. Определить расчетное время, эвакуации для 200 человек в зимней одежде со второго этажа производственного здания категории пожарной опасности В объемом до 15 тыс.м3. Ширина маршей лестничных клеток 2,4 м. Ширина эвакуационного пути 2 м, общая длина 42 м. Длина коридора 20 м, длина лестничных маршей 6+6=12 м, лестничной клетки 4 м. Решение. Среднюю плотность людского потока определим по формуле D = N·ƒ/F = 200·0,125/(40+28,8+20) = 0,28 м2/м2 Определим по таблице 3 скорость и интенсивность движения по участкам в зависимости от плотности потока: - на горизонтальном участке υ = 47 м/мин; λ = 14,1 м/мин; - по лестнице вниз υ =52 м/мин; λ =15,5 м/мин; Определим время прохождения участков в соответствии с рисунком 1: - участок 1 (начальный) – L1 = 42-(12+20) = 10 м; t1=10/47 = 0,21 мин; - участок 2 (коридор) – L2 = 20 м; t2 = 20/47 = 0,42 мин; - участок 3 (лестница) – L3 = 12+4 = 16м; t3 = 16/52 = 0,31 мин. Определим общее время эвакуации по формуле (8) без учета задержки перед дверьми tp = t1+ t2+ t3 = 0,21+0,42+0,31 = 0,94  Рисунок 1 - Расчетная схема планировки участков эвакуации Необходимое время эвакуации людей определим по таблице 3 для помещения категории В объемом до 15 тыс. м3 tнб = 1,25 мин. Вывод. Расчетное время эвакуации меньше необходимого (0,94<1,25), условие безопасности выполняется. Количество путей эвакуации рассчитывается по формулам - для людей  - для животных  где в – ширина выхода, м (в = 0,9 м); N – количество людей в помещении; Nж – количество животных в помещении; Nд – допустимое число животных на 1 м ширины выхода (табл. 4); a – ширина ворот, м: - для зданий крупного рогатого скота a = 2 м, - для свинарников a = 1,5 м, - для овчарен a = 2,5 м). Таблица 4 - Допустимая пропускная способность выходов из помещений для животных
Пример 2. Рассчитать количество путей эвакуации для помещения III степени огнестойкости, в котором содержится 200 голов крупного рогатого скота. Решение. Определим по таблице 9 допустимое количество животных на 1м ширины выхода из зданий со степенью огнестойкости III Nд = 30 коров. Рассчитаем количество путей эвакуации по формуле, принимая ширину ворот для коровника а = 2 м  Вывод. Для эвакуации 200 коров из здания III степени огнестойкости необходимо 4 пути эвакуации. Расчет необходимого времени эвакуации людей из помещения Расчет необходимого времени эвакуации tнб производится для наиболее опасного варианта развития пожара, характеризующегося наибольшим темпом нарастания ОФП в рассматриваемом помещении. Сначала рассчитывают значения критической продолжительности пожара (tкр) по условию достижения каждым из ОФП предельно допустимых значений в зоне пребывания людей (рабочей зоне): - по повышенной температуре:  - по потери видимости:  - по пониженному содержанию кислорода:  - по каждому из газообразных токсичных продуктов горения:  где В — размерный комплекс, зависящий от теплоты сгорания материала и свободного объема помещения, кг;  to — 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-1; Z — безразмерный параметр, учитывающий неравномерность распределения ОФП по высоте помещения; Q — низшая теплота сгорания материала, МДж·кг-1; Ср — удельная изобарная теплоемкость газа МДж·кг-1 (Ср=0,001068 МДж·кг-1); λ — коэффициент теплопотерь (λ =0,25); η — коэффициент полноты горения (η =0,51); Vсв — свободный объем помещения, м3 (Vсв=0,8∙V); V — объем помещения, м3; α — коэффициент отражения предметов на путях эвакуации; Е — начальная освещенность, лк;  — предельная дальность видимости в дыму, м;Dm — дымообразующая способность горящего материала, Нп м2·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 (ХСО2 =0,11 кг·м-3; ХСО = 1,16·10-3 кг·м-3; ХHCL=23·10-6 кг ·м-3); LО2 — удельный расход кислорода, кг· кг-1. Если под знаком логарифма получается отрицательное число, то данный ОФП не представляет опасности. Параметр Z вычисляют по формуле:  где h — высота рабочей зоны, м; Н — высота помещения, м. Высота рабочей зоны определяется по формуле:  где hпл — высота площадки, на которой находятся люди, над полом помещения, м; δ — 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  — 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 α и Е принимаются равными 0,3 и 50 лк соответственно, а значение lпр=20 м. Исходные данные для проведения расчетов могут быть взяты из справочной литературы (Приложение 1). Из полученных в результате расчетов значений критической продолжительности пожара выбирается минимальное:  Необходимое время эвакуации людей tнб, с, из рассматриваемого помещения рассчитывают по формуле  При расположении людей на различных по высоте площадках необходимое время эвакуации следует определять для каждой площадки. Пример 3. Определить необходимое время эвакуации людей из помещения производственного назначения, цех деревообработки. Длина помещения 10 метров, ширина 5 метров, высота 6 метров. Начальная температура в помещении 250С. Причина пожара – пролив легковоспламеняющейся жидкости по центру помещения. Круговое распространение пожара. Сначала рассчитывают критическую продолжительность пожара по условию достижения каждым из опасных факторов пожара предельно допустимых значений в зоне пребывания людей. Предварительно рассчитается размерный параметр, учитывающий удельную массовую скорость выгорания горючего материала А, размерный комплекс, зависящий от теплоты сгорания материала и свободного объема помещения В, безразмерный параметр Z, учитывающий неравномерность распределения опасных факторов пожара по высоте помещения:    По повышенной температуре  По потере видимости:    По каждому из газообразных токсичных продуктов горения:    Из полученных в результате расчетов значений критической продолжительности пожара выбирается минимальное:  Необходимое время эвакуации людей составит:  | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||