Слияние людских потоков

Ш.2.5. Время t_бл вычисляют путем расчета допустимой концентрации дыма и других ОФП на эвакуационных путях в различные моменты времени. Допускается время t_бл принимать равным необходимому времени эвакуации t_нб.

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

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

Температуру, концентрацию токсичных компонентов продуктов горения и оптическую плотность дыма в коридоре этажа пожара и в лестничной клетке определяют в результате решения системы уравнений тепло-газообмена для помещений очага пожара, поэтажного коридора и лестничной клетки.

Уравнение движения, связывающее перепады давлений на проемах с расходами через проемы, имеет вид

(Ш.12)

где G - расход газов через проем, кг/с;

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

В - ширина проемов, м;

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

r - плотность газов, проходящих через проем, кг/м³;

D р - средний в пределах y ₂, y ₁ перепад полных давлений. Па.

Нижняя и верхняя границы потока зависят от положения плотности равных давлений

(Ш.13)

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

r_j, r_i - среднеобъемные плотности газа в j -м и i -м помещениях, кг/м³.

g - ускорение свободного падения, м/с².

Если плотность равных давлений расположена вне границ рассматриваемого проема (), то поток в проеме течет в одну сторону и границы потока совпадают с физическими границами проема h ₁ и h ₂. Перепад давлений D р, Па, в этом случае рассчитывают по формуле

(Ш.14)

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

(Ш.15)

Поток в верхней части проема имеет границы y ₀ и h ₂, перепад давления D р, Па, для него рассчитывают по формуле

(Ш.16)

Знак расхода газов (входящий в помещение расход считают положительным, выходящий - отрицательным) и значение r зависит от знака перепада давлений:

(Ш.17)

Уравнение баланса массы выражается зависимостью

(Ш.18)

где Vj - объем помещения, м³;

t - время, с;

y - скорость выгорания пожарной нагрузки, кг/с;

- сумма расходов газов, входящих в помещение, кг/с;

- сумма расходов газов, выходящих из помещения, кг/с

Уравнение энергии для коридора и лестничной клетки:

(Ш.19)

где С_v, С_p - удельная изохорная и изобарная теплоемкости, кДж/(кг·К);

Т_i, Т_j - температура газов соответственно в i -м и j -м помещениях, К.

Уравнение баланса масс отдельных компонентов продуктов горения и кислорода

(Ш.20)

где Х_{L, j}, Х_{L, i} - концентрация L компонентов продуктов горения в j -м и i -м помещениях, кг/кг;

L_L - количество L компонента продуктов горения (кислорода), выделяющегося (поглощающегося) при сгорании одного килограмма пожарной нагрузки, кг/кг.

Уравнение баланса оптической плотности дыма

(Ш.21)

где m_j, m_i - оптическая плотность дыма в j -м и i -м помещениях, Нп/м;

D_m - дымообразующая способность пожарной нагрузки, Нп м/кг.

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

(Ш.22)

Время начала эвакуации t_н.э для зданий (сооружений) без систем оповещения рассчитывают по результатам исследования поведения людей при пожарах в зданиях конкретного назначения.

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

Если местом возникновения пожара является зальное помещение, где пожар может быть обнаружен одновременно всеми находящимися в нем людьми, то t_н.э допускается принимать равным нулю. В этом случае вероятность Р_э.п д вычисляют по зависимости

(Ш.23)

где t_нб - необходимое время эвакуации из зальных помещений.

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

t_нб рассчитывают для наиболее опасного варианта развития пожара, характеризующегося наибольшим темпом нарастания ОФП в рассматриваемом помещении. Сначала рассчитывают критическую продолжительность пожара t_кр, с, по условию достижения каждым из ОФП предельно допустимых значений в зоне пребывания людей (рабочей зоне):

по повышенной температуре:

(Ш.24)

по потере видимости:

(Ш.25)

по пониженному содержанию кислорода:

(Ш.26)

по каждому из газообразных токсичных продуктов горения:

(Ш.27)

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

t ₀ - начальная температура воздуха в помещении, °С;

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

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

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

Q - низшая теплота сгорания материала, МДж/кг;

С_р - удельная изобарная теплоемкость газа, МДж/(кг·К);

j - коэффициент теплопотерь;

h - коэффициент полноты горения;

V - свободный объем помещения, м³;

a - коэффициент отражения предметов на путях эвакуации;

Е - начальная освещенность, лк;

l_пр - предельная дальность видимости в дыму, м;

D_m - дымообразующая способность горящего материала, Нп·м²/кт;

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

X - предельно допустимое содержание токсичного газа в помещении, кг/м³, = 0,11 кг/м³; X_CO = 1,16·10^-3 кг/м³; X_HCl = 23·10^-6 кг/м³);

- удельный расход кислорода, кг/кг.

Если под знаком логарифма получается отрицательное число, то данный ОФП не представляет опасности.

Z рассчитывают по формуле

(Ш.28)

где h - высота рабочей зоны, м (h = h_пл + 1,7 - 0,5 d; h_пл - высота площадки, на которой находятся люди, над полом помещения, м; d - разность высот пола, равная нулю при горизонтальном его расположении, м);

H - высота помещения, 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 рассчитывают так:

для случая горения жидкости с установившейся скоростью

где Y_F - удельная массовая скорость выгорания жидкости, кг/(м²·с);

для кругового распространения пожара

где v - линейная скорость распространения пламени, м/с;

для вертикальной или горизонтальной поверхности горения в виде прямоугольника, одна из сторон которого увеличивается в двух направлениях за счет распространения пламени (например распространения 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 a и Е принимают равными 0,3 и 50 лк соответственно, а значение l_пр = 20 м.

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

Из полученных в результате расчетов значений критической продолжительности пожара выбирают минимальное:

(Ш.29)

Необходимое время эвакуации людей t_нб, мин, из рассматриваемого помещения рассчитывают по формуле

(Ш.30)

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

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

При наличии в здании незадымляемых лестничных клеток расчетный индивидуальный риск Q_в для людей, находящихся в помещениях, расположенных выше этажа пожара, рассчитывают по формуле

(Ш.31)

Ш.2.6. Вероятность эвакуации людей Р_д.в по наружным эвакуационным лестницам и другими путями эвакуации принимают равной 0,05 - в жилых; 0,03 - в остальных при наличии таких путей; 0,001 - при их отсутствии.

Ш.2.7. Вероятность эффективного срабатывания противопожарной защиты Р_п.з рассчитывают по формуле

(Ш.32)

где n - число технических решений противопожарной защиты в здании;

R_i - вероятность эффективного срабатывания i -го технического решения.

Ш.2.8. Для эксплуатируемых зданий (сооружений) расчетный индивидуальный риск допускается проверять окончательно с использованием статистических данных по формуле

(Ш.33)

где N_T - число пожаров с гибелью людей в рассматриваемой группе однотипных зданий за период времени Т, лет;

N_об - количество наблюдаемых объектов в группе.

Однотипными считают здания (сооружения) с одинаковой категорией пожарной опасности, одинакового функционального назначения и с близкими основными параметрами: геометрическими размерами, конструктивными характеристиками, количеством горючей нагрузки, вместимостью (числом людей в здании), производственными мощностями.

Поиск по сайту: