Вопрос 4: Зоны пожара, их виды, параметры и специфические особенности. Условия, влияющие на величину зон.

Пространство, в котором разви­вается пожар, условно подразделяется на три зоны: горения, теплового воздействия и задымления (рис. 1.3).

         Зоной горения называется часть пространства, в котором протекают процессы термического разложения или испарения горючих веществ и ма­териалов (твердых, жидких, газов, паров) в объеме диффузионного факе­ла пламени. Горение может быть пламенным (гомогенным) и беспла­менным (гетерогенным). При пламен­ном горении границами зоны горения являются поверхность горящего мате­риала и тонкий светящийся слой пламени (зона реакции окисления), при беспламенном – раскаленная по­верхность горящего вещества.

       Примером беспламенного горения может служить горение кокса, дре­весного угля, тление, например, войло­ка, торфа, хлопка и т. д.

         Границы зоны при пламенном горе­нии схематично показаны на рис. 1.4 (а. б. в).

         Зона теплового воздействия при­мыкает к границам зоны горения. В этой части пространства протекают процессы теплообмена между поверх­ностью пламени, окружающими ог­раждающими конструкциями и горю­чими материалами. Передача теплоты в окружающую среду осуществляется рассмотренными ранее способами: конвекцией, излучением, теплопровод­ностью. Границы зоны проходят там, где тепловое воздействие приводит к заметному изменению состояния мате­риалов, конструкций и создает невоз­можные условия для пребывания лю­дей без тепловой защиты.

         Под зоной задымления понимается часть пространства, примыкающего к зоне горения, в котором невозможно пребывание людей без защиты орга­нов дыхания и в котором затрудняют­ся боевые действия подразделений пожарной охраны из-за недостатка видимости.

         При пожарах в зданиях и соору­жениях опасные факторы пожара являются основным препятствием для успешного выполнения боевой работы личным составом, создают опасность для жизни и здоровья людей, оказав­шихся в зоне задымления. Особый отпечаток зона задымления наклады­вает на обстановку пожара в зданиях повышенной этажности и на объектах с массовым пребыванием людей. Кро­ме того, работа личного состава в задымленных помещениях требует оп­ределенных умений и навыков, высо­кой физической, морально-волевой и психологической подготовки.

         Зона задымления может включать в себя всю зону теплового воздейст­вия и значительно превышать ее.

         Границами зоны задымления считаются места, где плотность дыма составляет 1-10^-4÷6-10^-4 кг/м³, видимость предметов 6-12 м, концентрация кислорода в дыме не менее 16% и токсичность газов не представляет опасности для людей, находящихся без средств защиты органов дыхания.

         Практически установить границы зон при пожаре не представляется возможным, так как происходит их непрерывное изменение, и можно говорить лишь об условном их расположении.

Вопрос 5 Методика расчетов пространственно-временных параметров развития пожаров.

В зависимости от места, возникновения горения, рода материалов, объемно-планировочных решений объекта, характеристики конструкций, метеорологических условий и других факторов площадь пожара имеет круговую, угловую и прямоугольную формы (рис.1.5). Такое деление является условным и применяется для упрощения расчетов при решении практических задач по пожаротушению.

Рис. 1.5. Формы площади пожара

а - круговая, б - прямоугольная; в и г – угловая.

Круговая форма площади пожара (рис. 1.5, а) встречается, когда пожар возникает в глубине большого участка с пожарной нагрузкой и относительно безветренной погоде распространяется во все стороны равномерно с одинаковой линейной скоростью (склады лесоматериалов, хлебные массивы, сгораемые покрытия больших площадей, производственные, а также складские помещения большой площади и т.д.).

Угловая форма (рис. 1 5, в, г) характерна для пожара, который возникает на границе большого участка с пожарной нагрузкой и распространяется внутри угла при любых метеорологических условиях. Эта форма площади пожара может иметь место на тех же объектах что и круговая. Максимальный угол площади пожара зависит от геометрической фигуры участка с пожарной нагрузкой и места возникновения горения. Чаще всего эта форма встречается на участках с углом 90° и 180°.

Прямоугольная форма площади пожара (рис. 15.6) встречается когда пожар возникает на границе или в глубине длинного участка с горючей загрузкой и распространяется в одном или нескольких направлениях: по ветру - с большей, против ветра – с меньшей, а при относительно безветренной погоде примерно с одинаковой линейной скоростью (длинные здания небольшой ширины любого назначения и конфигурации, ряды жилых домов с надворными постройками в сельских населенных пунктах и т. д.). Пожары в зданиях с помещениями небольших размеров принимают прямоугольную форму от начала развития горения. В конечном итоге при распространении горения пожар может принять форму данного геометрического участка.

Рис. 1.6. Расчетные схемы по формам площади пожара

а - круг; б - прямоугольник; в - сектор

Форма площади развивающегося пожара является основной для определения расчетной схемы, направлений сосредоточения сил средств тушения, а также требуемого их количества при соответствующих параметрах осуществления боевых действий. Для определения расчетной схемы реальную форму площади пожара приводят к фигурам правильной геометрической формы (рис. 1.6. а, б, в): кругу с радиусом R (при круговой форме), сектору круга с радиусом R и углом  (при угловой форме), прямоугольнику с шириной стороны а и длиной b (при прямоугольной форме). Указанные расчетные схемы являются основными, часто встречающимися в практических расчетах, хотя не исключены и другие зависимости от реальных условий развития пожара. Геометрические и физические параметры, характеризующие обстановку в зависимости от форм площади пожара, определяют по формулам, приведенным в табл. 1.14.

ТАБЛИЦА 1.14. ФОРМУЛЫ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОСНОВНЫХ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ И ФИЗИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ФОРМ ПЛОЩАДИ ПОЖАРА

Определяемая величина	Форма площади пожара
	круговая	угловая	прямоугольная
Площадь пожара	Sп=R2 Sп=0,785D2	Sп=0,5R2	Sп=ab При развитии в двух направлениях Sп=a(b1+b2)
Периметр пожара	Pп=2R	Pп=R(2+)	Pп=2(a+b) При развитии в двух направлениях Pп=2(a+(b1+b2)
Фронт пожара	Фп=2R	Фп=R	Фп=na
Линейная скорость распространения горения	Uл = R  		Uл= b  
Скорость роста площади пожара	Us = Sп / 
	Us=Uл2	Us =0,5Uл2	Us= naUл
Скорость роста периметра пожара	Up= Pп/		Up= 2b   Up=2Uл
	Uр=2Uл	Uр=Uл(2+)
Скорость роста фронта пожара	Uф= Фп/		Не изменяется
	Uф= 2Uл	Uф= Uл
Площадь горения	Sг=Sп

Примечания: 1. R и b - соответственно приведенные радиус и длина площади пожара; определяют измерением или по формулам: R = U_л; b = U_л.

2. U_л - линейная скорость распространения горения, м/мин (вычисляют по данным оценки обстановки пожара или принимают по справочным данным (см. разд.1.2).

3.  - время распространения горения до момента локализации пожара (см. уравнение п. 9.1 табл. 1.2).

4.  - угол, внутри которого происходит развитие пожара, рад. (1 рад  57^оС).

5. n - число направлений развития пожара в горизонтальной проекции.

6.  - коэффициент горючей загрузки или застройки, равный <1 (принимается по данным характеристики объекта).