Приложение N 5
к пункту 33 Методики
Методы определения времени от начала пожара до блокирования эвакуационных путей в результате распространения на них опасных факторов пожара и расчетного времени эвакуации
14 декабря 2010 г.
Приказом МЧС России от 14 декабря 2010 г. N 649 раздел I настоящего приложения изложен в новой редакции
I. Метод определения времени от начала пожара до блокирования эвакуационных путей в результате распространения на них опасных факторов пожара
Время от начала пожара до блокирования эвакуационных путей в результате распространения на них опасных факторов пожара определяется путем выбора из полученных в результате расчетов значений критической продолжительности пожара минимального времени:
. (П5.1)
Критическая продолжительность пожара по каждому из опасных факторов определяется как время достижения этим фактором критического значения на путях эвакуации на высоте 1,7 м от пола. Критические значения по каждому из опасных факторов составляют:
по повышенной температуре - +70°С;
по тепловому потоку - 1400 Вт/м 2
по потере видимости - 20 м;
по пониженному содержанию кислорода - 0,226 кг·м -3;
по каждому из токсичных газообразных продуктов горения -
(CO 2 - 0,11 кг·м -3, СО - 1,16·10 -3 кг·м -3, HCL - 23·10 -6 кг·м -3).
Для описания термогазодинамических параметров пожара могут применяться три вида моделей: интегральные, зонные (зональные) и полевые.
Выбор конкретной модели расчета времени блокирования путей эвакуации следует осуществлять исходя из следующих предпосылок:
интегральный метод:
для зданий, содержащих развитую систему помещений малого объема простой геометрической конфигурации;
для помещений, где характерный размер очага пожара соизмерим с характерными размерами помещения и размеры помещения соизмеримы между собой (линейные размеры помещения отличаются не более чем в 5 раз);
для предварительных расчетов с целью выявления наиболее опасного сценария пожара;
зонный (зональный) метод:
для помещений и систем помещений простой геометрической конфигурации, линейные размеры которых соизмеримы между собой (линейные размеры помещения отличаются не более чем в 5 раз), когда размер очага пожара существенно меньше размеров помещения;
для рабочих зон, расположенных на разных уровнях в пределах одного помещения (площадки обслуживания оборудования, внутренние этажерки и т.д.);
полевой метод:
для помещений сложной геометрической конфигурации, а также помещений с большим количеством внутренних преград (например, многосветные пространства с системой галерей и примыкающих коридоров);
для помещений, в которых один из геометрических размеров гораздо больше (меньше) остальных (тоннели, закрытые галереи и т.д.);
для иных случаев, когда применимость или информативность зонных и интегральных моделей вызывает сомнение (уникальные сооружения, распространение пожара по фасаду здания, необходимость учета работы систем противопожарной защиты, способных качественно изменить картину пожара и т.д.).
При рассмотрении сценариев, связанных со сгоранием газо-, паро- или пылевоздушной смеси в помещении категории А или Б, условная вероятность поражения человека в этом помещении принимается равной 1 при сгорании газо-, паро- или пылевоздушной смеси в этом помещении до завершения эвакуации людей и 0 после завершения эвакуации людей.
Для помещения очага пожара, удовлетворяющего критериям применения интегрального метода, критическую продолжительность пожара t kp (с) по условию достижения каждым из опасных факторов пожара предельно допустимых значений в зоне пребывания людей (рабочей зоне) можно оценить по формулам:
по повышенной температуре:
; (П5.2)
по потере видимости:
; (П5.3)
по пониженному содержанию кислорода:
; (П5.4)
по каждому из газообразных токсичных продуктов горения:
; (П5.5)
,
где:
t 0 - начальная температура воздуха в помещении, °С;
В - размерный комплекс, зависящий от теплоты сгорания материала и свободного объема помещения, кг;
n - показатель степени, учитывающий изменение массы выгорающего материала во времени;
А - размерный параметр, учитывающий удельную массовую скорость выгорания горючего вещества и площадь пожара, кг/с n;
Z - безразмерный параметр, учитывающий неравномерность распределения опасного фактора пожара по высоте помещения;
Q - низшая теплота сгорания материала, МДж/кг;
С P - удельная изобарная теплоемкость воздуха, МДж/кг;
- коэффициент теплопотерь;
- коэффициент полноты горения;
V - свободный объем помещения, м 3;
- коэффициент отражения предметов на путях эвакуации;
Е - начальное освещение, лк;
l ПР - предельная дальность видимости в дыму, м;
D m - дымообразующая способность горящего материала, Нп·м 2/кг;
L - удельный выход токсичных газов при сгорании 1 кг горючего вещества, кг/кг;
X - предельно допустимое содержание токсичного газа в помещении, кг/м 3;
- удельный расход кислорода, кг/кг.
Свободный объем помещения соответствует разности между геометрическим объемом и объемом оборудования или предметов, находящихся внутри. При отсутствии данных допускается свободный объем принимать равным 80% геометрического объема помещения.
Если под знаком логарифма получается отрицательное число, то данный опасный фактор пожара может не учитываться.
Параметр Z определяется по формуле:
, при H6 м, (П5.7)
где:
h - высота рабочей зоны, м;
Н - высота помещения, м.
Высота рабочей зоны определяется по формуле:
h=h ПЛ+1,7-0,5·, (П5.8)
где:
h ПЛ - высота площадки, на которой находятся люди, над полом помещения, м;
- 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. При определении необходимого времени эвакуации следует ориентироваться на наиболее высоко расположенные в помещении участки возможного пребывания людей.
Параметры А и n определяются следующим образом:
для случая горения жидкости с установившейся скоростью:
A= F·F, при n=1; (П5.9)
для случая горения жидкости с неустановившейся скоростью:
, при n=1,5; (П5.10)
для случая кругового распространения пламени по поверхности горючего вещества или материала:
A=1,05· F·v 2, при n=3; (П5.11)
для вертикальной или горизонтальной поверхности горения в виде прямоугольника, одна из сторон которого увеличивается в двух направлениях за счет распространения пламени:
A= F·v·b, при n=2, (П5.12)
где:
F - удельная массовая скорость выгорания вещества, кг/(м 2·с);
F - площадь пролива жидкости;
CT - время установления стационарного режима горения жидкости, с;
v - линейная скорость распространения пламени, м/с;
b - перпендикулярный к направлению движения пламени размер зоны горения, м.
Случай факельного горения в помещении может рассматриваться как горение жидкости с установившейся скоростью с параметром А, равным массовому расходу истечения горючего вещества из оборудования, и показателем степени n, равным 1.
При отсутствии специальных требований значения и Е принимаются равными 0,3 и 50 лк, соответственно, а l ПР равным 20 м.
При расположении людей на различных по высоте площадках критическую продолжительность пожара следует определять для каждой площадки.
Приказом МЧС России от 14 декабря 2010 г. N 649 в раздел II настоящего приложения внесены изменения
II. Метод определения расчетного времени эвакуации
Расчетное время эвакуации людей t P из помещений и зданий устанавливают по расчету времени движения одного или нескольких людских потоков через эвакуационные выходы от наиболее удаленных мест размещения людей непосредственно наружу или в безопасную зону.
При расчете весь путь движения людского потока подразделяют на участки (проход, коридор, дверной проем, лестничный марш, тамбур) длиной l i и шириной i. Начальными участками являются проходы между рабочими местами, оборудованием, рядами кресел и т.п. При определении расчетного времени эвакуации учитывается пропускная способность всех имеющихся в помещениях, на этажах и в здании эвакуационных выходов.
При определении расчетного времени длину и ширину каждого участка пути эвакуации для проектируемых зданий и сооружений принимают по проекту, а для существующих - по факту. Длину пути по лестничным маршам, а также по пандусам измеряют по длине марша. Длину пути в дверном проеме принимают равной нулю. Проем, расположенный в стене толщиной более 0,7 м, а также тамбур следует считать самостоятельными участками горизонтального пути, имеющими конечную длину l i.
Расчетное время эвакуации людей t P следует определять как сумму времени движения людского потока по отдельным участкам пути t i по формуле:
t P=t 1+t 2+t 3+_+t i, (П5.13)
где t 1 - время движения людского потока на первом (начальном) участке, мин;
t 2, t 3,..., t i - время движения людского потока на каждом из следующих после первого участка пути, мин.
Время движения людского потока по первому участку пути t i мин, определяется по формуле:
, (П5.14)
где l 1 - длина первого участка пути, м;
v 1 - скорость движения людского потока по горизонтальному пути на первом участке, м/мин (определяют по таблице П5.1 в зависимости от плотности D).
Плотность однородного людского потока на первом участке пути D 1 определяется по формуле:
, (П5.15)
где N 1 - число людей на первом участке, чел;
f - средняя площадь горизонтальной проекции человека, м 2, принимаемая равной 0,125;
1 - ширина первого участка пути, м.
Скорость v 1 движения людского потока на участках пути, следующих после первого, принимают по таблице 5.1 в зависимости от интенсивности движения людского потока по каждому из этих участков пути, которая определяется для всех участков пути, в том числе и для дверных проемов, по формуле:
, (П5.16)
где: i, i-1 - ширина рассматриваемого i-го и предшествующего ему участка пути, м;
q i, q i-1 - интенсивности движения людского потока по рассматриваемому i-му и предшествующему участкам пути, м/мин.
Интенсивность движения людского потока на первом участке пути q=q i-1 определяют по таблице П5.1 по значению D 1, установленному по формуле (П5.15).
Таблица П5.1
Интенсивность и скорость движения людского потока на разных участках путей эвакуации в зависимости от плотности
Плотность потока D, м2/м2 |
Горизонтальный путь |
Дверной проем, интенсивность q, м/мин |
Лестница вниз |
Лестница вверх |
|||
Скорость v, м/мин |
Интенсивность q, м/мин |
Скорость v, м/мин |
Интенсивность q, м/мин |
Скорость v, м/мин |
Интенсивность q, м/мин |
||
0,01 |
100 |
1,0 |
1,0 |
100 |
1,0 |
60 |
0,6 |
0,05 |
100 |
5,0 |
5,0 |
100 |
5,0 |
60 |
3,0 |
0,10 |
80 |
8,0 |
8,7 |
95 |
9,5 |
53 |
5,3 |
0,20 |
60 |
12,0 |
13,4 |
68 |
13,6 |
40 |
8,0 |
0,30 |
47 |
14,1 |
16,5 |
52 |
15,6 |
32 |
9,6 |
0,40 |
40 |
16,0 |
18,4 |
40 |
16,0 |
26 |
10,4 |
0,50 |
33 |
16,5 |
19,6 |
31 |
15,6 |
22 |
11,0 |
0,60 |
28 |
16,3 |
19,05 |
24,5 |
14,1 |
18,5 |
10,75 |
0,70 |
23 |
16,1 |
18,5 |
18 |
12,6 |
15 |
10,5 |
0,80 |
19 |
15,2 |
17,3 |
13 |
10,4 |
13 |
10,4 |
0,90 и более |
15 |
13,5 |
8,5 |
8 |
7,2 |
11 |
9,9 |
Примечание: интенсивность движения в дверном проеме при плотности потока 0,9 и более, равная 8,5 м/мин, установлена для дверного проема шириной 1,6 м и более, а при дверном проеме меньшей ширины интенсивность движения следует определять по формуле .
Если значение q i определяемое по формуле (П5.16), меньше или равно q max, то время движения по участку пути t i, мин, равно:
, (П5.17)
при этом значения q max, м/мин, следует принимать равными:
16,5 - для горизонтальных путей;
19,6 - для дверных проемов;
16,0 - для лестницы вниз;
11,0 - для лестницы вверх.
Если значение q i, определенное по формуле (П5.16), больше q max то ширину i данного участка пути следует увеличивать на такое значение, при котором соблюдается условие:
q iq max. (П5.18)
При невозможности выполнения условия (П5.18) интенсивность и скорость движения людского потока по участку i определяют по таблице П5.1 при значении D = 0,9 и более. При этом следует учитывать время задержки движения людей из-за образовавшегося скопления.
Время задержки t зад движения на участке i из-за образовавшегося скопления людей на границе с последующим участком (i+1) определяется по формуле:
, (П5.19)
где N - количество людей, чел;
f - площадь горизонтальной проекции, м 2;
q D - интенсивность движения через участок (i+1) при плотности 0,9 и более, м/мин;
i+1 - ширина участка, м, при вхождении на который образовалось скопление людей;
q i - интенсивность движения на участке i, м/мин;
i - ширина предшествующего участка i, м.
Время существования скопления t СК на участке i определяется по формуле:
. (П5.20)
Расчетное время эвакуации по участку i, в конце которого на границе с участком (i+1) образовалось скопление людей равно времени существования скопления t CK. Расчетное время эвакуации по участку i допускается определять по формуле:
. (П5.21)
При слиянии в начале участка i двух и более людских потоков (рис. П5.1.) интенсивность движения q i, м/мин, определяется по формуле:
, (П5.22)
где q i-1 - интенсивность движения людских потоков, сливающихся в начале участка i, м/мин;
i-1 - ширина участков пути слияния, м;
i - ширина рассматриваемого участка пути, м.
Если значение q i, определенное по формуле (П5.22), больше q max, то ширину i, данного участка пути следует увеличивать на такое значение, чтобы соблюдалось условие (П5.18). В этом случае время движения по участку i определяется по формуле (П5.17).