Правовая библиотека


Приказ МЧС РФ от 30.06.2009 N 382"Об утверждении методики определения расчетных величин пожарного риска в зданиях, сооружениях и строениях различных классов функциональной пожарной опасности"

Архив

Страница: 6 из 7

                     ¦T(тау) - T (тау)¦
         *           ¦          w     ¦
    альфа  = альфа x ¦----------------¦     -    приведенный    коэффициент
                     ¦  T(тау) - T    ¦
                     ¦            0   ¦
                     L                -
теплоотдачи;
    T  - начальная температура в помещении;
     0
    F    - площадь поверхности ограждающих конструкций в j-м помещении.
     jст

Коэффициент теплоотдачи альфа может быть рассчитан по эмпирической формуле:



             -
             ¦       3 -------
             ¦4,07 x \/T  - T                 при T  <= 60 °C
             ¦          m    w                     m
     альфа = <                                                .     (П6.17)
             ¦11,63 x exp[0,0023 x (T  - T )]  при T  > 60 °C
             ¦                       m    0         m
             L


Концентрация отдельных компонентов газовых смесей в помещениях здания вычисляются из уравнения баланса массы данного компонента (П6.12). Концентрация L-го компонента продуктов горения в j-м помещении в "n"-й момент времени определяется уравнением:



          n                            n                        n
         SUM (X   x G )               SUM (X   x G )           SUM G
         k=1   Lk    k                k=1   Lk    k            k=1  k
X      = -------------- + (X        - --------------) x exp(- --------- x Дельта тау). (П6.18)
 Lj(n)        n             Lj(n-1)        n                   ро  x V
             SUM G                        SUM G                  j    j
             k=1  k                       k=1  k


Оптическая концентрация дыма в помещениях определяется из балансового уравнения (П6.19). Натуральный показатель ослабления среды в j-ом помещении в "n"-й момент времени определяется уравнением:



          n                            n                        n
         SUM (мю  x G )               SUM (мю  x G )           SUM G
         k=1    k    k                k=1    k    k            k=1  k
мю     = -------------- + (мю       - --------------) x exp(- --------- x Дельта тау). (П6.19)
  (n)j        n              (n-1)j        n                   ро  x V
             SUM G                        SUM G                  j    j
             k=1  k                       k=1  k


Аналитические соотношения для определения критической

продолжительности пожара



Для одиночного помещения высотой не более 6 м, удовлетворяющего условиям применения интегральной модели, при отсутствии систем противопожарной защиты, влияющих на развитие пожара, допускается определять критические времена по каждому из опасных факторов пожара с помощью аналитических соотношений:

по повышенной температуре



                                                 1/n
                    -                           ¬
                    ¦               70 - t      ¦
               T    ¦B                    0     ¦
              t   = <- x ln [1 + --------------]>   ,               (П6.20)
               кр   ¦A           (273 + t ) x z ¦
                    ¦                    0      ¦
                    L                           -


по потере видимости



                                                         1/n
                 -                                      ¬
                 ¦                                    -1¦
          п.в.   ¦B          V x ln (1,05 x альфа x E)  ¦
         t     = <- x ln[1 - -------------------------]  >  ,       (П6.21)
          кр     ¦A              l   x B x D  x z       ¦
                 ¦                пр        m           ¦
                 L                                      -


по пониженному содержанию кислорода



                                                    1/n
                -                                  ¬
           O    ¦                                -1¦
            2   ¦B                 0,044           ¦
          t   = ¦- x ln[1 - --------------------]  ¦   ,            (П6.22)
           кр   ¦A           B x L                 ¦
                <                 O                >
                ¦                  2               ¦
                ¦           (------- + 0,27) x z   ¦
                ¦               V                  ¦
                L                                  -


по каждому из газообразных токсичных продуктов горения



                                                  1/n
                          -                       ¬
                          ¦                     -1¦
                    т.г   ¦B           V x X      ¦
                   t    = <- x ln[1 - ---------]  >  ,              (П6.23)
                    кр    ¦A          B x L x z   ¦
                          L                       -


                353 x c  x V
                       p
    где  B = -------------------  размерный  комплекс, зависящий от теплоты
             (1 - фи) x эта x Q
                               н
сгорания материала и свободного объема помещения, кг;
    t  - начальная температура воздуха в помещении, °C;
     0
    n   -  показатель  степени,  учитывающий  изменение  массы  выгорающего
материала во времени;
    A   -   размерный  параметр,  учитывающий  удельную  массовую  скорость
                                                   n
выгорания горючего материала и площадь пожара, кг/с ;
    Z  -  безразмерный  параметр, учитывающий неравномерность распределения
ОФП по высоте помещения;
    Q  - низшая теплота сгорания материала, МДж/кг;
     н
    C  - удельная изобарная теплоемкость газа, МДж/кг;
     p
    фи   -   коэффициент  теплопотерь  (принимается  по  данным  справочной
литературы, при отсутствии данных может быть принят равным 0,3);
    эта - коэффициент полноты горения (определяется по формуле П6.9);
    V - свободный объем помещения, м3;
    a - коэффициент отражения предметов на путях эвакуации;
    E - начальная освещенность, лк;
    l   - предельная дальность видимости в дыму, м;
     пр
    D  - дымообразующая способность горящего материала, Нп x м2/кг;
     m
    L - удельный выход токсичных газов при сгорании 1 кг материала, кг/кг;
                                                                         -3
    X - предельно допустимое содержание токсичного газа в помещении, кг м
                                   -3                      -6
(X    = 0,11 кг/м3; X   = 1,16 x 10   кг/м3; X    = 23 x 10   кг/м3);
  CO                 CO                       HCL
    2
    L   - удельный расход кислорода, кг/кг.
     O
      2

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

Параметр z вычисляют по формуле:



                     h             h
                 z = - x exp(1,4 x -) при H <= 6 м,                 (П6.24)
                     H             H


где h - высота рабочей зоны, м;

H - высота помещения, м.

Определяется высота рабочей зоны:



                     h = h   + 1,7 - 0,5 x дельта,                  (П6.25)
                          пл


    где  h    -  высота  площадки,  на  которой  находятся  люди, над полом
          пл
помещения, м;

дельта - 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. 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 A и n вычисляют так:

для случая горения жидкости с установившейся скоростью:



    A = пси   x F, n = 1,
           уд


    где пси   - удельная массовая скорость выгорания жидкости, кг/(м2 x с);
           уд

для кругового распространения пожара:



                        2
    A = 1,05 x пси   x V , n = 3,
                  уд


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, распространение огня в горизонтальном направлении по занавесу после охвата его пламенем по всей высоте):



    A = пси   x V x b, n = 2,
           уд


где b - перпендикулярный к направлению движения пламени размер зоны горения, м.

    При  отсутствии  специальных  требований  значения  a  и  E принимаются
равными 0,3 и 50 лк соответственно, а значение l   = 20 м.
                                                пр


IV. Математическая двухзонная модель пожара в здании



При решении задач с использованием двухзонной модели пожар в здании характеризуется усредненными по массе и объему значениями параметров задымленной зоны:

T - температура среды в задымленной зоне, K;

мю - оптическая плотность дыма, Нп/м;

    x   -  массовая  концентрация  i-того  токсичного  продукта  горения  в
     i
задымленной зоне, кг/кг;
    x   - массовая концентрация кислорода, кг/кг;
     к

Z - высота нижней границы слоя дыма, м.

В свою очередь перечисленные параметры выражаются через основные интегральные параметры задымленной зоны с помощью следующих формул:



                              T
                      Q  = интеграл m x c (T) x dT,                 (П6.26)
                       з      0          p


                                  m        m
                                   i        к
                             x  = --, x  = --,                      (П6.27)
                              i   m    к   m


                                       S
                                  мю = --,                          (П6.28)
                                       V
                                        д


                                            V
                                m            д
                           ро = --, Z = H - --,                     (П6.29)
                                V           A
                                 д


    где  m, m  - общая масса дыма и соответственно i-го токсичного продукта
             i
горения в задымленной зоне, кг;
    m  - масса кислорода в задымленной зоне, кг;
     к
    Q  - энтальпия продуктов горения в задымленной зоне, кДж;
     з
    S - оптическое количество дыма, Нп x м2;
    ро - плотность дыма при температуре T, кг/м3;
    V  - объем задымленной зоны, м3;
     д
    H, A - высота и площадь помещения, м;
    c  - удельная теплоемкость дыма, кДж/(K x кг).
     p

Динамика основных интегральных параметров задымленной зоны определяется интегрированием системы следующих балансовых уравнений:

общей массы компонентов задымленной зоны с учетом дыма, вносимого в зону конвективной колонкой и дыма, удаляемого через проемы в соседние помещения:



                              dm
                              -- = G  - G ,                         (П6.30)
                              dt    К    П


    где t - текущее время, с;
    G , G  - массовый расход дыма соответственно через конвективную колонку
     К   П
и открытые проемы в помещении, кг/с;

энтальпия компонентов задымленной зоны с учетом тепла, вносимого в зону конвективной колонкой, теплоотдачи в конструкции и уноса дыма в проемы:



                           dQ
                           -- = Q  - Q  - Q   ,                     (П6.31)
                           dt    К    П    кон


    где  Q ,  Q ,  Q     -  тепловая  мощность,  соответственно  вносимая в
          К    П    кон
задымленную  зону  конвективной  колонкой, удаляемая с дымом через открытые
проемы и теряемая в конструкции, кВт;

массы кислорода с учетом потерь на окисление продуктов пиролиза горючих веществ:



            dm
              к
            --- = 0,23 x (G  - эта x пси x L ) - x  x G ,           (П6.32)
            dt             К                К     к    П


эта - полнота сгорания горючего материала, кг/кг;

пси - скорость выгорания горючего материала, кг/с;

    L    -  потребление  кислорода  при  сгорании  единицы  массы  горючего
     К
материала, кг/кг;

оптического количества дыма с учетом дымообразующей способности горящего материала:



                         dS                  мю
                         -- = пси x D - G  x --,                    (П6.33)
                         dt              П   ро


где D - дымообразующая способность горючего материала, Нп/(м2 x кг);

массы i-го токсичного продукта горения:



                        dm
                          i
                        --- = пси x L  - x  x G ,                   (П6.34)
                        dt           i    i    П


    где L  - массовый выход i-го токсичного продукта горения, кг/кг.
         i
    Масса  компонентов  дыма  G ,  вносимых в задымленную зону конвективной
                               К
колонкой,   оценивается   с   учетом  количества  воздуха,  вовлекаемого  в
конвективную  колонку  по  всей  ее  высоте  до нижней границы слоя дыма. В
инженерных   расчетах   расход   компонентов   дыма  через  осесимметричную
конвективную  колонку  на  высоте  нижнего  уровня  задымленной  зоны  Z (в
зависимости   от  того,  какая  область  конвективной  колонки  или  факела
погружена в задымленную зону) задается полуэмпирической формулой:


             -
             ¦               Z  0,566
             ¦0,011 x Q x (----)      для области факела
             ¦              2/5
             ¦             Q
             ¦
             ¦               Z  0,909
       G  =  <0,026 x Q x (----)      для переходной области        (П6.35)
        К    ¦              2/5
             ¦             Q
             ¦
             ¦               Z  1,895
             ¦0,124 x Q x (----)      для области колонки,
             ¦              2/5
             ¦             Q
             L


где Q - мощность очага пожара, кВт.

Динамика параметров очага пожара определяется развитием площади горения с учетом сложного состава горючих материалов, их расположения, места возникновения очага пожара и полноты сгорания:



                                        Р
                     Q = эта x пси   x Q  x F(t).                   (П6.36)
                                  уд    Н


    Потери   тепла   в  ограждающие  конструкции  рассчитываются  с  учетом
температуры  горячей  струи T , скорости и излучательной способности струи,
                             с
омывающей конструкции и прогрева самой i-й конструкции T (y) по толщине  y.
                                                         i
Для этого численно интегрируется нестационарное уравнение Фурье:


             dT (y)               d лямбда(T) x dT (y)
               i          1                        i
             ------ = --------- x --------------------,             (П6.37)
             d тау    C(T) x ро             2
                                           d  x y


с граничными и начальными условиями:



                                                   dT (y)¦
                                                     i   ¦
        (альфа  + альфа ) x (T  - T ) = -лямбда  x ------¦   ,      (П6.38)
              к        л      c    w           w     dy  ¦
                                                         ¦y=0


                                                     dT (y)¦
                                                       i   ¦
(альфа  + альфа ) x (T  - T (дельта)) = -лямбда(T) x ------¦        , (П6.39)
      к        л      0    i                           dy  ¦
                                                           ¦y=дельта


                   T (0,y) = T , 0 <= y <= дельта,                  (П6.40)
                    i         0


    где альфа , альфа  - соответственно конвективный и лучистый коэффициент
             к       л
теплоотдачи, Вт/(м2 x K);

дельта - толщина ограждающей конструкции, м;

C(T) - теплоемкость материала конструкции при температуре T(y), Дж /(кг2 x °К);

лямбда(T) - теплопроводность материала конструкции при температуре T(y), Вт/(м x °К);

    T ,  T   -  температура соответственно обогреваемой части конструкции и
     w    0
среды у необогреваемой поверхности, K;

ро - плотность материала конструкции, кг/м.

Тепловые и массовые потоки через проем в каждый момент времени рассчитываются с учетом текущего перепада давления по высоте проема, состава и температуры газовой среды по обе стороны проема (схема расчета на рис. П6.1). Так, массовый расход дыма из помещения очага пожара в соседнее помещение рассчитывается следующим образом:



                        Y
                         max     ----------------------------
       G  = B x кси x интеграл \/2 x ро x (P(h) - P (h)) x dh,      (П6.41)
        П               Y                          2
                         min


где В - ширина проема, м;

кси - аэродинамический коэффициент проема;

    P(h) - P (h) - разница давлений в помещениях на высоте h;
            2
 1 2 3 4 5 6 7 


Полезная информация


Российское законодательство Следующий документ Право России, интернет библиотека

Партнеры

Новости сайта

Авто новости

Недвижимость

Разное

Рейтинг@Mail.ru
Рейтинг@Mail.ru