Пример выполнения расчетной части курсового проекта

Исходные данные: Рассчитать индивидуальный пожарный риск для пожарного отсека здания средней общеобразовательной школы. Количество человек, вовлеченных в аварийную ситуацию – 30. Расчетная схема показана на рисунке. Высота этажа – 4 м. Пожарный отсек оборудуется системами, соответствующими требованиям нормативных документов по пожарной безопасности: автоматической установкой пожарной сигнализации (АПС), системой оповещения людей о пожаре (СОУЭ) 2-го типа. Системы автоматического пожаротушения АУП нет и она не требуется по нормативным документам. Система противодымной защиты (ПДЗ) есть, но она не в полном объеме соответствует требованиям нормативных документов по пожарной безопасности. Площадь проекции человека на пол принято – 0,1 м². Время работы школы – 10 часов.

Пожарная нагрузка – учебные классы школ. Параметры пожарной нагрузки:

Низшая теплота сгорания, МДж/кг 14

Линейная скорость пламени, м/с 0,0137

Удельная скорость выгорания, кг/м² с 0,0045

Дымообразующая способность, Нп м²/кг 47,7

Потребление кислорода (О₂), кг/кг 1,369

Выделение газа:

углекислого (СО₂), кг/кг 1,478

угарного (СО), кг/кг 0,03

хлористого водорода (НС1), кг/кг 0,0058

Расчет

Составляем расчетную схему

Определяем характеристики участков эвакуации:

№ участка	Вид пути	l пути, м	δ пути, м	Кол-во людей
1	Гор. путь	10	1,5	20
2	Гор. путь	6,5	3,5	20
3	Гор. путь	10	1	10
4	Гор. путь	1	3,5	30
5	Дверь	0	1,5	30

Участок №1

Плотность людского потока (D₁):

= м²/м²

По таблице П2.1 Методики интерполируем

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 q_i = 2,5 + 3,75 δ.

Время движения по участку:

Участок №2

_{Изменение интенсивности движения на участке:}

Сравниваем с максимальным значением интенсивности для горизонтального пути Так как 2,554<16,5 то задержки на этом участке не будет.

Скорость по табл. П2.1 Методики

Время движения по участку:

Участок №3

Плотность людского потока (D₃):

м²/м²

По таблице П2.1 Методики

Время движения по участку:

Участок №4

_{Слияние двух потоков}

Сравниваем с максимальным значением интенсивности для горизонтального пути Так как 2,840<16,5 то задержки на этом участке не будет.

По таблице П2.1 Методики при

Время движения по участку:

Участок №4

_{Изменение интенсивности движения на участке:}

Сравниваем с максимальным значением интенсивности для дверного проема Так как 6,627<19,6 то задержки на этом участке не будет.

_{Время эвакуации по участку 1,2,4,5 составит:}

_{Время эвакуации по участку 3,4,5 составит:}

_{Так как движение по участкам 1-2 и 3 происходит параллельно выбираем наибольшее из двух значений.}

_{Вывод: расчетное время эвакуации составит}

Так как в большинстве случаев наиболее опасным при пожарах является фактор «снижение видимости в дыму», рассчитаем время блокирования путей эвакуации по времени потери видимости.

,

Примем в качестве формы распространения пожара - распространение пожара по фронту

где v – линейная скорость распространения пламени, v = 0,0137 м / с;

ψ_F - удельная массовая скорость выгорания, ψ_F = 0,0045 кг / (м² с);

b = 7,5 – ширина фронта пламени (принимаем равной ширине помещения);

А = 0,00137*0,0045*7,5 = 4,624*10^-5; n = 2

Низшая теплота сгорания Q_н = 14,0 МДж / кг;

Свободный объем помещения V = 0.8*l*b*h = 0,8*15*7,5*4= 360 м³;

h = 1,7 м.

С_р = 1,005•10^-3 МДж/кг•К

Коэффициент полноты горения в режиме пожара, регулируемом горючей нагрузкой

Коэффициент теплопотерь

D_m = 47,7

Необходимое время эвакуации людей (t_нб):

t_нб = 0,8 * t_кр = 0,8 * 2,888 = 2,31 мин.

Значение времени начала эвакуации t_нэ(с) для помещения очага пожара следует определять по формуле:

t_нэ = 5 + 0,01*F

где F - площадь помещения, м².

В случае если время начала эвакуации, рассчитанное по указанной формуле, превышает время начала эвакуации, определенное в соответствии с таблицей П5.1, время начала эвакуации из помещения очага пожара следует принимать по таблице П5.1 Методики.

t_нэ = 5 + 0,01*15*7,5 = 6,1 сек

Вероятность эвакуации из зданий (за исключением зданий классов функциональной пожарной опасности Ф1.1, Ф1.3, Ф1.4), рассчитывают по формуле:

где - расчетное время эвакуации людей, мин;

- время начала эвакуации (интервал времени от возникновения пожара до начала эвакуации людей), мин;

- время от начала пожара до блокирования эвакуационных путей в результате распространения на них ОФП, имеющих предельно допустимые для людей значения (время блокирования путей эвакуации), мин;

- время существования скоплений людей на участках пути (плотность людского потока на путях эвакуации превышает значение 0,5 м²/м²).

Вероятность эвакуации Р_э = 0,999.

Р_ПР - вероятность присутствия людей в здании, при работе 10 часов в день Р_ПР = .

К_обн – при устройстве автоматической пожарной сигнализации, соответствующей требованиям пожарной безопасности, принимается = 0,8.

К_СОУЭ - при устройстве системы оповещения людей при пожаре , соответствующей требованиям пожарной безопасности, принимается = 0,8.

К_ПДЗ – при отсутствии системы противодымной защиты, необходимой в соответствии с требованиями пожарной безопасности, К_ПДЗ = 0.

К_АП – коэффициент, учитывающий соответствие установок автоматического пожаротушения (АУП) требованиям нормативных документов по пожарной безопасности. При устройстве системы АУП, соответствующей требованиям пожарной безопасности принимается = 0,9.

Вероятность эффективной работы системы противопожарной защиты вычисляют по формуле

Индивидуальный риск:

Индивидуальный пожарный риск не отвечает требуемому, так как не выполняется соотношение

Вывод: для обеспечения значения пожарного риска не более 10^-6 требуется привести систему противодымной защиты здания в соответствие с требованиями нормативных документов по пожарной безопасности.

39