Приложение А. Интегральная методика определения необходимого времени эвакуации людей из помещения при пожаре

Информация об изменениях:

Изменением N 1, утвержденным приказом МЧС России от 9 декабря 2010 г. N 642, настоящее приложение изложено в новой редакции, вступающей в силу с 1 февраля 2011 г.

См. текст приложения в предыдущей редакции

Приложение А
(рекомендуемое)

Интегральная методика определения необходимого времени эвакуации людей из помещения при пожаре

С изменениями и дополнениями от:

9 декабря 2010 г.

А.1 Введение

Необходимое время эвакуации людей определяется по времени, при котором значения опасных факторов пожара (повышенной температуры среды, дальности видимости в дыму, повышенных концентраций токсичных продуктов горения и пониженной концентрации кислорода) на высоте верхнего уровня рабочей зоны достигают критических для жизни людей (или их ориентации в пространстве) величин.

А.2 Последовательность расчета необходимого времени эвакуации людей из помещения при пожаре

Расчет необходимого времени эвакуации людей из помещения при пожаре производится в следующем порядке:

А.2.1 Рассчитывают отношение тепла, которое может выделиться при сгорании 1 кг горючего материала, к теплосодержанию воздуха в помещении до пожара m (1/кг):

, (А.1)

где - коэффициент полноты горения;

- низшая рабочая теплота сгорания горючего материала, Дж/кг;

- изобарная среднеобъемная теплоемкость газов в помещении до пожара, ;

- среднеобъемная плотность газов в помещении до пожара, ;

V - свободный объем помещения, ;

- среднеобъемная температура среды в помещении до пожара, К.

А.2.2 Определяют комплекс () для каждого i-ого газа:

, (А.2)

где - масса i-ого газа, выделяющегося (поглощающегося) при сгорании единицы массы горючего материала (положительное число для токсичных продуктов горения и отрицательное для кислорода), кг/кг;

- безразмерный коэффициент потерь тепла на нагрев ограждающих конструкций помещения.

А.2.3 Определяют комплекс для случая потери видимости в дыму:

, (А.3)

где - предельная дальность видимости в дыму, м;

D - дымообразующая способность горящего материала, ().

А.2.4 Вычисляют для каждой рабочей зоны безразмерный параметр высоты верхнего уровня рабочей зоны размещения людей в помещении:

, (А.4)

где Z - безразмерный параметр неравномерности распределения опасных факторов пожара по высоте помещения;

h - высота отметки (размещения площадки), на которой находятся люди в помещении, м;

Н - высота помещения, м;

1,7 - высота рабочей зоны (средний рост человека), м;

- разность отметок пола в помещении, равная нулю при горизонтальном его расположении, м.

А.2.5 Оценивают безразмерные показатели опасности температуры (), потери видимости в дыму () и токсичных продуктов горения или кислорода () для критических значений соответствующих опасных факторов пожара:

, (А.5)

, (А.6)

, (А.7)

где - безразмерный показатель опасности температуры;

- безразмерный показатель опасности для i-ого газа;

- безразмерный показатель опасности для случая потери видимости в дыму;

- среднеобъемная концентрация i-ого газа в помещении до пожара, ;

- критическая концентрация i-ого газа для жизни человека, ;

- критическая для жизни людей температура среды в помещении при пожаре, К;

- коэффициент отражения поверхностей (предметов) на путях эвакуации;

E - начальная освещенность поверхностей в помещении, лк.

А.2.6 Рассчитывают интегральные показатели опасности температуры (), токсичных продуктов горения или кислорода () и потери видимости в дыму () по формулам:

, (А.8)

, (А.9)

, (А.10)

Отрицательное значение интегрального показателя опасности температуры, потери видимости в дыму, токсичных продуктов горения или кислорода означает, что данный опасный фактор пожара при данном варианте пожара не представляет опасности для жизни людей и в дальнейших расчетах не учитывается.

А.2.7 Устанавливают ведущий (появляющийся раньше других) опасный фактор пожара для людей:

. (А.11)

А.2.8 Рассчитывают критическую массу горючего материала (кг) для анализируемого помещения:

. (А.12)

А.2.9 Найденное значение Мкр сравнивают со всей массой горючей нагрузки в помещении Мф, которая может быть охвачена пламенем при данной схеме развития пожара. Если выполняется условие

, (А.13)

то рассматриваемая схема для людей, находящихся на заданном, а также нижележащих уровнях по высоте помещения, не опасна и для этих уровней далее не учитывается.

Если условие (А.13) не выполняется, то данный вариант развития пожара представляет опасность для людей и расчет следует продолжить, используя полученное значение критической массы горючей нагрузки (ГН).

А.2.10 Для каждого из возможных вариантов развития пожара в помещении определяют параметры А и n. При наличии в помещении нескольких видов ГН и (или) нескольких возможных способов ее размещения следует определить соответствующее количество вариантов (расчетных схем) развития пожара и присвоить им индексы - порядковые номера. Каждый j-й вариант характеризуется двумя параметрами и , которые определяются по формулам:

А.2.10.1 Для случая стационарного горения легковоспламеняющихся жидкостей (ЛВЖ) или горючих жидкостей (ГЖ) на постоянной площади (оборудованной средствами, предотвращающими растекание жидкости):

, , (А.14)

где - удельная массовая скорость выгорания, ;

- площадь пожара, .

А.2.10.2 Для случая горения свободно растекающихся ЛВЖ и ГЖ:

, , (А.15)

где - расход вытекающей жидкости, ;

- толщина слоя растекающейся жидкости, м.

А.2.10.3 Для случая кругового распространения пламени по равномерно распределенным на площади твердым веществам и материалам, когда время охвата пламенем любой из ее сторон превышает 60 с:

а) при наклоне поверхности ГН к плоскости горизонта не более 30° (например, покрытие пола или ряды кресел на нем):

, , (А.16)

где - средняя скорость распространения пламени по ГН, м/с;

б) при наклоне поверхности ГН к плоскости горизонта более 30° (например, одиночный занавес или облицовочное покрытие стены):

, , (А.17)

где , - скорости распространения пламени по ГН вверх и в горизонтальном направлении соответственно, м/с.

А.2.10.4 Для случая горения горизонтальной полосы твердых горючих материалов:

, , (А.18)

где k - число направлений распространения пламени на полосе твердых горючих материалов;

а - ширина горящей полосы твердых горючих материалов, м.

А.2.10.5 Для случая горения твердых веществ и материалов в виде пакета параллельных вертикальных поверхностей (например, декорации, ткани на вешалках):

, . (А.19)

А.2.11 Рассчитывают критическую продолжительность пожара для всех не исключенных из рассмотрения вариантов развития пожара (с):

, (А.20)

где j = 1, 2, 3, 4, 5 - порядковые номера (индексы) опасных вариантов (схем) развития пожара.

А.2.12 Устанавливают наиболее опасный вариант развития пожара для рассматриваемого уровня расположения людей и определяют для него критическую продолжительность пожара:

. (А.21)

А.2.13 Определяют необходимое время эвакуации людей из помещения при пожаре (с):

. (А.22)

А.3 Исходные данные для расчета

Точность определения необходимого времени эвакуации людей по предлагаемой методике во многом зависит от объективности выбора исходных данных, входящих в расчетные зависимости.

Конструктивно-планировочное решение и функциональное назначение помещения определяют:

- свободный объем помещения V (в затруднительных случаях допускается принимать свободный объем равным 0,8 геометрического);

- высоту помещения H (если потолок помещения не плоский, высота определяется как отношение геометрического объема к площади пола);

- высоту каждого уровня расположения людей h;

- возможные варианты развития пожара, а также материал ГН, способ ее размещения и фактическую массу для каждого варианта;

- начальную температуру воздуха в помещении (определяется по нормативным документам или результатам конкретных измерений, а в затруднительных случаях принимается = 293 К);

- коэффициент отражения предметов на путях эвакуации б;

- начальную освещенность поверхностей в помещении E, лк.

Необходимые для расчета характеристики ГН (удельная скорость выгорания , скорости распространения пламени , , , низшая теплота сгорания , коэффициент полноты горения , состав токсичных продуктов горения и удельное выделение каждого из них , дымообразующая способность горючего материала D) определяются по данным пожарно-технической литературы или в результате экспериментов. Если ГН представляет собой композицию различных материалов, допускается расчет необходимых показателей пожарной опасности ГН по соответствующим характеристикам этих материалов с учетом их процентного содержания в композиции. При отсутствии данных об удельном выделении одного или нескольких токсичных продуктов сгорания ГН соответствующие ОФП допускается не учитывать. При отсутствии данных о теплоте сгорания материалов, коэффициенте отражения предметов на путях эвакуации и начальной освещенности в помещении допускается принимать = 50 МДж/кг, = 0,3 и E = 50 лк. Критическую для жизни людей температуру среды в помещении при пожаре принимают равной = 343 К.

Критические концентрации токсичных продуктов горения принимаются по литературным данным для условий одноразового воздействия на эвакуирующихся в течение нескольких минут при средних физических нагрузках и по критерию сохранения ими способности реально оценивать окружающую обстановку, уверенно принимать и выполнять соответствующие решения. Для наиболее распространенных продуктов горения критические концентрации газов равны: окись углерода  = 0,00116 ; двуокись углерода  = 0,11 ; хлористый водород  ; цианистый водород  ; фосген  ; окислы азота  ; сероводород  . Предельная концентрация кислорода  = 0,226 . При отсутствии данных о критических концентрациях других токсичных продуктов соответствующие опасные факторы пожара допускается не учитывать.