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

Приложение А

(рекомендуемое)

Методика
определения необходимого времени эвакуации людей из помещения при пожаре

А.1 Введение

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

А.2 Расчет необходимого времени эвакуации людей из помещения при пожаре

Расчет необходимого времени эвакуации людей из помещения при пожаре производят 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 температура среды в помещении до пожара, К;

- среднеобъемная плотность газов в помещении до пожара, ;

V - свободный объем помещения, .

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

, (А 2)

где - масса i-того 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 (=0,6).

А.2.3 Вычисляют для каждой рабочей зоны безразмерный параметр высоты верхнего уровня рабочей зоны размещения людей в помещении:

, (А.3)

где Z - безразмерный параметр неравномерности распределения ОФП по высоте помещения;

h - высота размещения площадки, на которой находятся люди, м;

2,0 - высота рабочей зоны, м;

Н - высота помещения, м.

А.2.4 Оценивают безразмерные показатели опасности температуры () и токсичных продуктов горения или кислорода () для критических значений соответствующих опасных факторов пожара:

, (А.4)

, (А.5)

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

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

- среднеобъемная концентрация i-того газа в помещении до пожара, .

А.2.5 Рассчитывают интегральные показатели опасности температуры () и токсичных продуктов горения или кислорода () по формулам:

, (А.6)

. (А.7)

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

А.2.6 Устанавливают ведущий (появляющийся раньше других) опасный фактор пожара для людей:

. (А.8)

А.2.7 Рассчитывают критическую массу горючего материала (кг) для анализируемого помещения:

. (А.9)

А.2.8 Найденное значение сравнивают со всей массой горючей нагрузки в помещении , которая может быть охвачена пламенем при данной схеме развития пожара. Если выполняется условие

, (А.10)

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

Если условие (А.10) не выполняется, то данный вариант развития пожара представляет опасность для людей и расчет следует продолжить, используя полученное значение критической массы горючей нагрузки (ГН).

А.2.9 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-тый вариант характеризуется двумя параметрами и , которые определяются по формулам:

А.2.9.1 Для случая стационарного горения ЛВЖ или ГЖ на постоянной площади (оборудованной средствами, предотвращающими растекание жидкости):

, (А.11)

где - удельная массовая скорость выгорания, ;

- площадь пожара, .

А.2.9.2 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.12)

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.13)

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

А.2.9.3 Для случая горения твердых веществ и материалов в виде пакета параллельных вертикальных поверхностей (например, декорации, ткани на вешалках):

. (А.14)

А.2.9.4 Для случая горения свободно растекающихся ЛВЖ и ГЖ:

, (А.15)

где g - расход вытекающей жидкости, ;

h - толщина слоя растекающейся жидкости, м.

А.2.9.5 Для случая горения горизонтальной полосы твердых горючих материалов

, (А.16)

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

а - ширина горящей полосы твердых горючих материалов, м.

А.2.10 Рассчитывают критическую продолжительность пожара (с) для всех не исключенных из рассмотрения вариантов развития пожара:

, (А.17)

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

А.2.11 Устанавливают наиболее опасный вариант развития пожара для рассматриваемого уровня расположения людей и определяют для него критическую продолжительность пожара:

. (А.18)

А.2.12 Определяют необходимое время эвакуации людей из помещения при пожаре (с):

. (А.19)

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 Н (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, размеры и массу для каждого варианта;

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

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 ) 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 допускается принимать = 50 МДж/кг. 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 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.