Прогнозирование опасных факторов пожара в помещении

Первые подразделения прибывают на пожар через 4 мин после его начала. В это время площадь пожара составляет 4,56 м², а среднеобъёмная температура в помещении 180 °C, тогда температура на уровне рабочей зоны (принимаем 1,7 м) для личного состава будет составлять:

При такой температуре личный состав должен работать в средствах защиты от повышенной температуры. Высота плоскости равных давлений на 4 минуте составляет 1,26 м, это ухудшает видимость при пожаре. Все имеющиеся открытые проёмы будут работать в смешенном режиме газообмена, т. е. через верхние части проемов, расположенных выше плоскости равных давлений будут истекать дымовые газы из помещения, а в нижней части проемов будет подсос наружного воздуха. План помещения и схемы газообмена помещения с окружающей средой через открытые проемы показаны на рис. 10−13.Рис. 10. План помещения.

Рис. 11. Разрез 1−1 помещения.

Рис. 12. Разрез 2−2 помещения.

Рис. 13. Разрез 3−3 помещения. Среднеобъёмная оптическая плотность дыма в помещении на 4 минуте пожара составляет 0,584Нп/м.На уровне рабочей зоны значение оптической плотности дыма будет равно:

Тогда дальность видимости на уровне рабочей зоны составит:

Среднеобъёмное значение парциальной плотности кислорода в помещении на 4 минуте пожара составляет 0,224 кг/м3.Тогда содержание кислорода на рабочем уровне:

Среднеобъёмное значение парциальной плотности оксида углерода в помещении на 4 минуте пожара:

Тогда:Содержание оксида углерода на рабочем уровне составит:

Полученное значение парциальной плотности оксида углерода выше критического значения равного 0,116, поэтому необходимо предусмотреть работу личного состава в средствах индивидуальной защиты органов дыхания. Среднеобъёмное значение парциальной плотности диоксида углерода в помещении на 4 минуте пожара:

Тогда:Содержание диоксида углерода на рабочем уровне составит:

Полученное значение парциальной плотности диоксида углерода ниже критического значения, равного 0,11, поэтому для личного состава этот опасный фактор пожара не опасен. Расчёт огнестойкости ограждающих строительных конструкций с учётом параметров реального пожара. Рассчитать температурное поле в перекрытии через 30 минут после начала нагревания и установить время достижения на рабочей арматуре температуры 550 °C.Перекрытие представляет собой сплошную железобетонную плиту толщиной 28 см. Толщина слоя бетона от нижней грани до центра тяжести рабочей арматуры 2 см. Плита изготовлена из бетона на известняковом щебне. Максимальная температура среды за период нагревания:

где-среднеобъёмная температура, — половина расстояния от очага горения до места выхода газов из помещения, х = координата, отсчитываемая от очага горения по горизонтали, у — координата, отсчитываемая от поверхности пола по вертикали. Максимальный коэффициент теплоотдачи между средой и поверхностью плиты:

Максимальная расчётная толщина слоя:

Минимальное число слоёв: Разобьём плиту на 20 слоёв. При этом толщина слоя будет равна:

Расчётный интервал времени:

Расчёт температурного поля в плите ведётся по явной разностной схеме, которая при имеет вид: В начальный момент времени температура во всех слоях равна начальной:

Температурное поле через Тогда температура греющей среды:

Коэффициент теплоотдачи с обогреваемой стороны:

Толщина пограничного слоя:

Температура в первом слое через: Т. е. температуры в слоях с 1-го по 20-ый через останутся равными начальным. Температура в 0-ом слое через: Температура на обогреваемой поверхности:

Температурное поле через =5 мин, Температура греющей среды:

Коэффициент теплоотдачи с обогреваемой стороны:

Толщина пограничного слоя:

Температура в первом слое через: Температура во втором слое через: Т. е. температуры в слоях с 2-го по 20-ый через останутся равными начальным. Температура в 0-ом слое через: Температура обогреваемой поверхности:

В последовательности, изложенной выше рассчитывается температурное поле через, …На рабочей арматуре через 30 мин после нагревания температура 550 °C не достигается. Таблица 6Результаты расчётов№Δττ0020—2 020 202 020 202 020 284 195 386 958 597 219 900 792 504 320.

520 318.

60.

65 563 820 202 020 198 713 137 588 697 863 601 535 002 275 074 801 664.

60.

477 996 382 020 202 038 823 866 973 551 334 378 741 434 417 152.

560 046.

10.2 628 316 649.

52 920 202 020 202 021 050 544 704 089 142 477 121 476 624 384.

10.

18 486 319 151.

53 524.

52 020 202 020 202 018 172 334 436 528 607 461 376.

51 285 223.

40.541 418 835.

52 538 627.

5 222 020 202 020 202 011 728 538 659 508 980 510 758 010 880.

4 415 171 118 719 136.

5 532 421 202 020 201 564 198 997 333 737 448 931 328.

513 692 710.

4 415 061 137 768.

5369.

57 836.

52 220.

5 202 020 202 020 202 043 907 034 830 603 716 395 008.

44 150 711 357 633 943 865 986 418 091 560 292 148 906 971 104 943 276 032.

513 692 710.

4 415 071 135 763.

5391.

5 207 107.

534.

52 420.

520 202 020 202 020 219 502 276 228 243 236 323 328.

4 415 071 135 763.

5 392 206 113.

5 642 722 202 020 201 736 920 053 148 735 766 528.

513 692 710.

4 415 071 135 763.

5 392 206 113 674 223.

521 202 020 202 020 186 045 409 627 760 708 550 656.

4 415 071 135 763.

539 220 611 366.

543.

5 312 220.

Исходные условия для ИРКР, результаты расчётов и итоги исследования. Проведём расчёт критической продолжительности пожара и времени блокирования эвакуационных путей. По повышенной температуре:

где В — размерный комплекс, зависящий от теплоты сгорания материала и свободного объёма помещения, кг. А — размерный параметр, учитывающий удельную массовую скорость выгорания горючего материала и площадь пожара. — начальная температура воздуха в помещенииn — показатель степени, учитывающий изменение массы выгорающего материала во времени- удельная изобарная теплоёмкость газасвободный объём помещения — коэффициент теплопотерькоэффициент полноты горения — низшая теплота сгорания материалаудельная скорость выгораниялинейная скорость распространения пламени. По потере видимости: — предельная дальность видимостидымообразующая способность горящего материала — начальная освещённость.

По пониженному содержанию кислорода:

удельный выход токсичных газов при сгорании 1 кг материала.

По содержанию оксида углерода:

Х — предельно — допустимое содержание токсичного газа в помещении. Под знаком логарифма отрицательное число, что означает — критического значения концентрация СО не достигает. По содержанию диоксида углерода:

Под знаком логарифма отрицательное число, что означает — критического значения концентрация СО2 не достигает. Минимальное значение критической продолжительности пожара (по потере видимости) составляет 31 с. Тогда время блокирования эвакуационных путей составит:

Расхождение в значениях времени блокировки эвакуационных путей, рассчитанного по программе INTMODEL и по данной методике очень значительное. Это может быть из-за того, что, во-первых, неверно задано значение коэффициента теплопотерь; во-вторых, как показали проведённые расчёты на ЭВМ, в начальный период пожара не выполняется условие Необходимо отметить, что расчёт по программе даёт более точное значение.

Список литературы

Пузач С. В. Методические указания по прогнозированию опасных факторов пожара в помещении.

М.: Академия ГПС МЧС России, 2009.

Федеральный закон «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности». 2008.

Методика определения расчётных величин пожарного риска в зданиях, сооружениях и строениях различных классов функциональной пожарной опасности. Приложение к приказу МЧС России от 30.

06.2009 № 382.Методика определения расчётных величин пожарного риска на производственных объектах. Приложение к приказу МЧС России от 10.

07.2009. № 404.Пособие по определению пределов огнестойкости конструкций, пределов распространения огня по конструкциям и групп возгораемости материалов (к СНиП II-2−80).-М., 1985.