Вопросы для самопроверки

1. Что понимают под плоскостью равных давлений или нейтральной зоной?

2. Какое положение по отношению к проему занимает плоскость равных давлений при максимальной скорости выгорания горючего?

3. Что такое параметр вентиляции? Как он рассчитывается в помещении с одним проемом?

4. Чем определяется динамический напор, связанный с выходом из помещения дымовых газов и притоком свежего воздуха?

5. Что является количественной характеристикой газообмена, и как она определяется?

6. От чего зависит интенсивность поступления воздуха в помещение?

7. В чем опасность высокой температуры в помещении при недостатке содержания кислорода?

Г л а в а 7

Расчет площади пожара внутреннего пожара Общие положения

В настоящее время около 90% всех пожаров – внутренние, т.е. происходят внутри различных помещений. Такие пожары наносят наибольший ущерб. На пожарах в помещениях ежегодно погибает людей больше, чем в различных вооруженных конфликтах. Расчёт показывает, что при горении мебели в квартире на рядовом пожаре, который имеет среднестатистическую площадь около 5 м², среднеобъёмную температуру 500-600 ^оС, за время его свободного развития (около 20 мин) в окружающую среду выбрасывается 500-900 м³ продуктов горения. В их состав входит, как известно, целый ряд вредных и отравляющих веществ.

Площадь пожара – это один из основных параметров, используемых для решения целого ряда пожарно-технических задач, таких как определение сил и средств для тушения пожара, проектирование автоматических систем пожарной защиты и т.д.

При расчете площади внутреннего пожара принимают следующие допущения:

• горючая нагрузка в помещении однородна и распределена равномерно по всей площади пола. Это означает, что фронт пламени распространяется с постоянной скоростью;

• газообмен не влияет на скорость и направление распространения пламени, т.е. пожар регулируется исключительно пожарной нагрузкой;

• фронт пламени распространяется во все стороны с одинаковой скоростью. Следовательно, расчетная площадь пожара может иметь форму таких геометрических фигур, как круг, полукруг, четверть круга, прямоугольник или квадрат (рис. 7.1);

• в первые 10 минут свободного развития пожара линейная скорость распространения пламени V_л равна половине справочного табличного значения, указанного в приложении П.12 для различных объектов, т.е. при времени, меньшем 10 минут, V_л = 0,5V_л^табл;

• когда фронт пламени достигает ограждающей конструкции, он становится прямолинейным;

• распространение пожара на соседнее помещение при наличии двери произойдет после нарушения ее огнестойкости. При этом скорость распространения фронта пламени в соседние помещения принимается равной V_л^табл.

При выполнении расчётов площади пожара введем следующие условные обозначения:

 место возникновения пожара (на плане всегда обозначается красным цветом);

τ – время, мин;

S^_п  площадь пожара в момент времени τ, м²;

L_τ – путь, пройденный фронтом пламени к моменту времени τ, м;

V_л^табл– табличное значение линейной скорости распространения пожара, м/мин.

а

б

в

Рис. 7.1. Приведение площади пожара к геометрическим фигурам (а−в)

Таким образом, площадь пожара S_п в каждый момент времени рассчитывается исходя из своей формы по формулам, приведенным в табл. 7.1.

Таблица 7.1

Формулы для расчета площади пожара

Геометрическая форма площади пожара	Формулы для расчета площади пожара Sп, м2
	τ ≤ 10 мин Vл =	τ > 10 мин Vл =
Круг (пожар возник в центре помещения)
С Vл ектор (пожар возник в углу помещения)
Прямоугольник (пожар возник у стены)
Прямоугольник (пожар возник в центре помещения, фронт пламени достиг стен)

Учитывая, что на начальной стадии развития пожара (длительность кото­рой принимается равной 10 мин) V_л =  (м/мин), то путь L_τ (м), пройденный фронтом пламени к моменту τ, будет равен

  при τ ≤ 10 мин и (7.1)

при τ > 10 мин, (7.2)

где L₁₀ − путь, который проходит фронт пламени за первые 10 мин.

Он равен (7.3)

В свою очередь путь, который проходит фронт пламени за оставшееся после первых 10 мин время, составит

. (7.4)

Тогда при времени пожара, превышающем 10 мин, общая формула для расчета пути, пройденного фронтом пламени, будет иметь вид

(7.5)

или L_τ = V_л^табл(τ – 5) (7.6)

Результаты расчетов затем представляются в виде плана и графика распространения пожара. Для этого положение фронта пламени отмечается на плане объекта прямыми линиями, на которых указываются расчетные моменты времени. Промежутки между линиями заштриховываются. Полученный таким образом рисунок является планом распространения пожара.

По значениям S_п^τ в масштабе строится зависимость S_п = f(τ), которая называется графиком изменения площади пожара, или графиком распространения пожара в помещении.

Расчет площади пожара в заданный момент времени  целесообразно проводить в следующей последовательности:

− нарисовать план помещения и отметить на нем место возникновения пожара;

− найти путь, пройденный фронтом пламени L_τ, используя формулы (7.1) – (7.6);

− на плане помещения отложить L_; установить, где будет находиться фронт пламени, указать значение τ;

− учитывая, что при достижении ограждающих конструкций фронт пламени спрямляется, определить форму полученной геометрической фигуры;

− найти площадь пожара в соответствии с планом помещения по одной из формул, приведённых в табл. 7.1.

Если не ставилась задача нахождения площади пожара к определенному моменту времени, то порядок расчетов, построения плана и графика развития пожара может быть следующим:

− нарисовать план помещения с указанием на нем места возникновения пожара;

− выбрать характерные точки – детали объекта, до которых будет доходить фронт пламени (ограждающие конструкции, перегородки, проемы и т.п.);

− рассчитать путь, который проходит фронт пламени за первые 10 мин (L₁₀), т.е. со скоростью V_л = 0,5V_л^табл;

−найти время τ₁, за которое фронт пламени дойдет до первой характерной точки с учетом расстояния до нее, выразив его из формул (7.3) – (7.4), если L_τ ≤ L₁₀, или (7.5) – (7.6), если L_τ > L₁₀;

− определить площадь пожара S_п^τ ко времени ;

− повторить расчеты для остальных характерных точек;

−построить план и график распространения пожара.