бесплатно рефераты
 

Расчет времени эвакуации

p align="left">При горении волокнистых веществ во взрыхленном состоянии в течение 1-2 мин имеет место интенсивное горение с поверхности, после чего начинается тление с бурным дымообразованием. При горении твердых изделий на основе древесины дымообразование и распространение продуктов горения в смежные помещения наблюдаются через 5-6 мин.

Наблюдения показали, что в начале эвакуации решающим фактором для определения критической продолжительности пожара является воздействие тепла на организм человека или снижение концентрации кислорода. При этом учитывается, что даже незначительное задымление, при котором еще сохраняется удовлетворительная видимость, может оказать отрицательное психологическое воздействие на эвакуирующихся.

Оценивая в итоге критическую продолжительность пожара для эвакуации людей из здания в целом, можно установить следующее.

При пожарах в гражданских и производственных зданиях, где основным горючим материалом являются целлюлозные материалы (в том числе древесина), критическая продолжительность пожара может быть принята равной 5-6 мин.

При пожарах в зданиях, где обращаются волокнистые материалы во взрыхленном состоянии, а также горючие и легковоспламеняющиеся жидкости - от 1,5 до 2 мин.

Допустимую продолжительность эвакуации рекомендуется принимать соответственно 2,8 и 3 мин - в зданиях II степени огнестойкости; 1 мин - в зданиях IV и V степени огнестойкости.

В зданиях, в которых не может быть обеспечена эвакуация людей в течение указанного времени, должны приниматься меры по созданию незадымляемых эвакуационных путей.

В вязи с проектированием зданий повышенной этажности стали широко применяться так называемые незадымляемые лестницы. В настоящее время существует несколько вариантов устройства незадымляемых лестниц. Наиболее популярным является вариант со входом в лестничную клетку через так называемую воздушную зону. В качестве воздушной зоны используются балконы, лоджии и галереи (рисунок 2, а, б).

Рисунок 2 - Незадымляемые лестницы: а - вход в лестничную клетку через балкон; б - вход в лестничную клетку через галерею.

2. Расчет времени эвакуации

Продолжительность эвакуации людей до выхода наружу из здания определяют по протяженности путей эвакуации и пропускной способности дверей и лестниц. Расчет ведется для условий, что на путях эвакуации плотности потоков равномерны и достигают максимальных значений.

Согласно ГОСТ 12.1.004-91 (приложение 2, п. 2.4), общее время эвакуации людей складывается из интервала «времени от возникновения

пожара до начала эвакуации людей», тн э, и расчетного времени эвакуации, tp, которое представляет собой сумму времени движения людского потока по отдельным участкам (t,) его маршрута от места нахождения людей в момент начала эвакуации до эвакуационных выходов из помещения, с этажа, из здания.

Необходимость учета времени начала эвакуации впервые в нашей стране установлена ГОСТ 12.1.004-91 [6]. Исследования, проведенные в различных странах, показали, что при получении сигнала о пожаре, человек будет исследовать ситуацию, оповещать о пожаре, пытаться бороться с огнем, собирать вещи, оказывать помощь и т.п. Среднее значение время задержки начала эвакуации (при наличии системы оповещения) может быть невысоким, но может достигать и относительно высоких значений. Например, значение 8,6 мкн было зафиксировано при проведении учебной эвакуации в жилом здании, 25,6 мин в здании Всемирного Торгового Центра при пожаре в 1993 году [7].

Ввиду того, что продолжительность этого этапа, существенно влияет на общее время эвакуации, очень важно знать, какие факторы определяют его величину (следует иметь ввиду, что большинство этих факторов также будут влиять на протяжении всего процесса эвакуации). Опираясь на существующие работы в этой области, можно выделить следующие:

состояние человека: устойчивые факторы (ограничение органов чувств, физические ограничения, временные факторы (сон/бодрствование), усталость, стресс, а также состояние опьянения);

система оповещения;

действия персонала;

социальные и родственные связи человека;

противопожарный тренинг и обучение;

тип здания.

Время задержки начала эвакуации берется согласно приложению Д.

Расчетное время эвакуации людей (tP) следует определять как сумму времени движения людского потока по отдельным участкам пути tf:

(2.1)

где - время задержки начала эвакуации;

t1 - время движения людского потока на первом участке, мин;

t2, t3, ti - время движения людского потока на каждом из следующих после первого участкам пути, мин.

При расчете весь путь движения людского потока подразделяется на участки (проход, коридор, дверной проем, лестничный марш, тамбур) длиной /, и шириной bj. Начальными участками являются проходы между рабочими местами, оборудованием, рядами кресел и т.п.

При определении расчетного времени длина и ширина каждого участка пути эвакуации принимаются по проекту. Длина пути по лестничным маршам, а также по пандусам измеряется по длине марша. Длина пути в дверном проеме принимается равной нулю. Проем, расположенный в стене толщиной более 0,7 м, а также тамбур следует считать самостоятельным участком горизонтального пути, имеющим конечную длину.

Время движения людского потока по первому участку пути (t;), мин, вычисляют по формуле:

(2.2)

где - длина первого участка пути, м;

- значение скорости движения людского потока по горизонтальному пути на первом участке, определяется в зависимости от относительной плотности D, м2/м2.

Плотность людского потока (D\) на первом участке пути, м /м, вычисляют по формуле:

(2.3)

где - число людей на первом участке, чел.;

f - средняя площадь горизонтальной проекции человека, принимаемая по таблице Е. 1 приложения Е, м2/чел.;

и - длина и ширина первого участка пути, м.

Скорость V/ движения людского потока на участках пути, следующих после первого, принимается по таблице Е.2 приложения Е в зависимости от значения интенсивности движения людского потока по каждому из этих участков пути, которое вычисляют для всех участков пути, в том числе и для дверных проемов, по формуле:

(2.4)

где , - ширина рассматриваемого i_гo и предшествующего ему участка пути, м;

, - значения интенсивности движения людского потока по рассматриваемому i_му и предшествующему участкам пути, м/мин.

Если значение , определяемое по формуле (2.4), меньше или равно значению qmax, то время движения по участку пути () в минуту: при этом значения qmax, м/мин, следует принимать по таблице 2.1.

Таблица 2.1 - Интенсивность движения людей

Вид пути

Интенсивность движения, м/мин

горизонтальный

16,5

дверной проем

19,6

лестница вниз

16

лестница вверх

11

Если значение qh определенное по формуле (2.4), больше qmax, то ширину bj данного участка пути следует увеличивать на такое значение, при котором соблюдается условие:

(2.6)

При невозможности выполнения условия (2.6) интенсивность и скорость движения людского потока по участку пути i определяют по таблице Е.2 приложения Е при значении D = 0,9 и более. При этом должно учитываться время задержки движения людей из-за образовавшегося скопления.

При слиянии вначале участка i двух и более людских потоков (рисунок 3) интенсивность движения (}, м/мин, вычисляют по формуле:

(2.7)

где

- интенсивность движения людских потоков, сливающихся в начале участка /, м/мин;

i - ширина участков пути слияния, м;

- ширина рассматриваемого участка пути, м.

Если значение определенное по формуле (2.7), больше qmax, то ширину - данного участка пути следует увеличивать на такую величину, чтобы соблюдалось условие (2.6). В этом случае время движения по участку i определяется по формуле (2.5).

Интенсивность движения в дверном проеме шириной менее 1,6 м определяется по формуле:

Где b _ ширина проема.

Время движения через проем определяется как частное деления количества людей в потоке на пропускную способность проема:

Рисунок 3 - Слияние людских потоков

3. Порядок проведения расчета

· Определить категорию и степень огнестойкости здания и помещения.

· Рассчитать критическую продолжительность пожара по температуре по формулам (1.2) или (1.3).

· Рассчитать критическую продолжительность пожара по снижению концентрации кислорода по формуле (1.4).

· Выбрать из рассчитанных критических продолжительностей пожара минимальную и по ней рассчитать допустимую продолжительность эвакуации по формуле (1.6).

· Определить расчетное время эвакуации людей при пожаре, воспользовавшись формулой (2.1).

· Сравнить расчетное и допустимое время эвакуации, сделать выводы.

4. Пример расчета

Необходимо определить время эвакуации из кабинета сотрудников предприятия «Обус» при возникновении пожара в здании. Административное здание панельного типа, не оборудовано автоматической системой сигнализации и оповещения о пожаре. Здание двухэтажное, имеет размеры в плане 12x32 м, в его коридорах шириной 3 м имеются схемы эвакуации людей при пожаре. Кабинет объемом 126 м3 расположен на втором этаже в непосредственной близости от лестничной клетки, ведущей на первый этаж. Лестничные клетки имеют ширину 1,5 м и длину 10 м. В кабинете работает 7 человек. Всего на этаже работают 98 человек. На первом этаже работает 76 человек. Схема эвакуации из здания представлена на рисунке 4

Рисунок 4 - Схема эвакуации сотрудников предприятия «Обус»: 1,2,3,4 - этапы эвакуации

4.1 Расчет времени эвакуации

4.1.1 По категории помещение относится к группе Д и II степени огнестойкости.

4.1.2. Критическая продолжительность пожара по температуре рассчитывается по формуле (1.3) с учетом мебели в помещении:

4.1.3 Критическая продолжительность пожара по концентрации кислорода рассчитывается по формуле (1.4):

4.1.4 Минимальная продолжительность пожара по температуре
составляет 5,05 мин. Допустимая продолжительность эвакуации для данного
помещения:

мин

Время задержки начала эвакуации принимается 4,1 мин по таблице Д. 1 приложения Д с учетом того, что здание не имеет автоматической системы сигнализации и оповещения о пожаре.

Для определения времени движения людей по первому участку, с учетом габаритных размеров кабинета 6x7 м, определяется плотность движения людского потока на первом участке по формуле (2.3):

.

По таблице Е.2 приложения Е скорость движения составляет 100 м/мин, интенсивность движения 1 м/мин, т.о. время движения по первому участку:

4.1.7 Длина дверного проема принимается равной нулю. Наибольшая возможная интенсивность движения в проеме в нормальных условиях gmffic=19,6 м/мин, интенсивность движения в проеме шириной 1,1 м рассчитывается по формуле (2.8):

qd = 2,5 + 3,75 * b=2,5 + 3,75 * 1,1 = 6,62 м/мин,

qd поэтому движение через проем проходит беспрепятственно.

Время движения в проеме определяется по формуле (2.9):

4.1.8. Так как на втором этаже работает 98 человек, плотность людского потока второго этажа составит:

По таблице Е2 приложения Е скорость движения составляет 80 м/мин, интенсивность движения 8 м/мин, т.о. время движения по второму участку (из коридора на лестницу):

4.1.9 Для определения скорости движения по лестнице рассчитывается интенсивность движения на третьем участке по формул (2.4):

,

Это показывает, что на лестнице скорость людского потока снижается до 40 м/мин. Время движения по лестнице вниз (3-й участок):

4.1.10 При переходе на первый этаж происходит смешивание с потоком людей, двигающихся по первому этажу. Плотность людского потока для первого этажа:

при этом интенсивность движения составит около 8 м/мин.

4.1.11. При переходе на 4-й участок происходит слияние людских потоков, поэтому интенсивность движения определяется по формуле (2.7):

По таблице Е.2 приложения Е скорость движения равняется 40 м/мин, поэтому скорость движения по коридору первого этажа:

4.1.12 Тамбур при выходе на улицу имеет длину 5 метров, на этом участке образуется максимальная плотность людского потока поэтому согласно данным приложения скорость падает до 15 м/мин, а время движения по тамбуру составит:

4.1.13 При максимальной плотности людского потока интенсивность движения через дверной проем на улицу шириной более 1,6 м - 8,5 м/мин, время движения через него:

4.1.13 Расчетное время эвакуации рассчитывается по формуле (2.1):

мин.

4.1.14 Таким образом, расчетное время эвакуации из кабинетов предприятия «Обус» больше допустимого. Поэтому здание, в котором располагается предприятие, необходимо оборудовать системой оповещения о пожаре, средствами автоматической сигнализации.

Список использованных источников

Охрана труда в строительстве: Учеб. для вузов/ Н.Д. Золотницкий [и др.]. - М.: Высшая школа, 1969. - 472 с.

Безопасность труда в строительстве (Инженерные расчеты по дисциплине «Безопасность жизнедеятельности»): Учебное пособие/ Д.В. Коптев [и др.]. - М.: Изд-во АСВ, 2003. - 352 с.

Фетисов, П.А. Справочник по пожарной безопасности. - М.: Энергоиздат, 1984. - 262 с.

Таблица физических величин: Справочник./ И.К. Кикоин [и др.]

Шрайбер, Г. Огнетушащие средства. Физико-химические процессы при горении и тушении. Пер. с нем. - М.: Стройиздат, 1975. - 240 с.

ГОСТ 12.1.004-91. ССБТ. Пожарная безопасность. Общие требования. - Введ. с 01.07.1992. - М.: Изд-во стандартов, 1992. -78 с.

Дмитриченко А.С. Новый подход к расчету вынужденной эвакуации людей при пожарах / А.С. Дмитриченко, С.А. Соболевский, С.А. Татарников // Пожаровзрывобезопасность, №6. - 2002. - С. 25-32.

Приложение А

Таблица А.1 - Категории помещений по пожарной опасности

Категория помещения

Характеристика веществ и материалов, находящихся (обращающихся) в помещении

1

2

А Взрывопожароопасная

Горючие газы, легковоспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки не более 28 °С в таком количестве, что могут образовывать взрывоопасные парогазовоздушные смеси, при воспламенении которых развивается расчетное избыточное давление взрыва в помещении, превышающее 5 кПа. Вещества и материалы, способные взрываться и гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом в таком количестве, что расчетное избыточное давление взрыва в помещении превышает 5 кПа

Б

Взрывопожароопасная

Горючие пыли или волокна, легковоспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки не более 28 °С в таком количестве, что могут образовывать взрывоопасные пылевоздушные или парогазовоздушные смеси, при воспламенении которых развивается расчетное избыточное давление взрыва в помещении, превышающее 5 кПа.

В1_В4 Пожароопасная

Горючие и трудногорючие жидкости, твердые горючие и трудногорючие вещества и материалы (в том числе пыли и волокна), вещества и материалы, способные при взаимодействии с водой или друг с другом только гореть, при условии, что помещения, в которых они имеются в наличии или обращаются, не относятся к категориям А и Б.

Г

Негорючие вещества и материалы в горячем, раскаленном или расплавленном состоянии, процесс обработки которых сопровождается выделением лучистого тепла, искр и пламени; горючие газы, жидкости и твердые вещества, которые сжигаются или утилизируются в качестве топлива.

Д

Негорючие вещества и материалы в холодном состоянии.

Приложение Б

Таблица Б.1 - Степень огнестойкости для различных зданий

Степень огнестойкости

Конструктивные характеристики

I

Здания с несущими и ограждающими конструкциями из естественных или искусственных каменных материалов, бетона или железобетона с применением листовых и плитных негорючих материалов

II

То же. В покрытиях зданий допускается применять незащищенные стальные конструкции

III

Здания с несущими и ограждающими конструкциями из естественных или искусственных каменных материалов, бетона или железобетона. Для перекрытий допускается использование деревянных конструкций, защищенных штукатуркой или трудногорючими листовыми, а также плитными материалами. К элементам покрытий не предъявляются требования по пределам огнестойкости и пределам распространения огня, при этом элементы чердачного покрытия из древесины подвергаются огнезащитной обработке

Ша

Здания преимущественно с каркасной конструктивной схемой. Элементы каркаса - из стальных незащищенных конструкций. Ограждающие конструкции - из стальных профилированных листов или других негорючих листовых материалов с трудногорючим

утеплителем

Шб

Здания преимущественно одноэтажные с каркасной конструктивной схемой. Элементы каркаса - из цельной или клееной древесины, подвергнутой огнезащитной обработке, обеспечивающей требуемый предел распространения огня. Ограждающие конструкции - из панелей или поэлементной сборки, выполненные с применением древесины или материалов на ее основе. Древесина и другие горючие материалы ограждающих конструкций должны быть подвергнуты огнезащитной обработке или защищены от воздействия огня и высоких температур таким образом, чтобы обеспечить требуемый предел распространения огня.

IV

Здания с несущими и ограждающими конструкциями из цельной или клееной древесины и других горючих или трудногорючих материалов, защищенных от воздействия огня и высоких температур штукатуркой или другими листовыми или плитными материалами. К элементам покрытий не предъявляются требования по пределам огнестойкости и пределам распространения огня, при этом элементы чердачного покрытия из древесины подвергаются огнезащитной обработке

IVa

Здания преимущественно одноэтажные с каркасной конструктивной схемой. Элементы каркаса - из стальных незащищенных конструкций. Ограждающие конструкции - из стальных профилированных листов или других негорючих материалов с горючим утеплителем.

V

Здания, к несущим и ограждающим конструкциям которых не предъявляются требования по пределам огнестойкости и пределам распространения огня

Приложение В

Таблица В.1 - Средняя скорость выгорания и теплота сгорания веществ и материалов

Вещества и материалы

Весовая скорость

Теплота сгорания

горения хЮ3,

кДж-кг»1

кг_м - мин»

Бензин

61,7

41870

Ацетон

44,0

28890

Диэтиловый спирт

60,0

33500

Бензол

73,3

38520

Дизельное топливо

42,0

48870

Керосин

48,3

43540

Мазут

34,7

39770

Нефть

28,3

41870

Этиловый спирт

33,0

27200

Турбинное масло (ТП_22)

30,0

41870

Изопропиловый спирт

31,3

30145

Изопентан

10,3

45220

Толуол

48,3

41030

Натрий металлический

17,5

10900

Древесина (бруски) 13,7%

39,3

13800

Древесина (мебель в жилых и

14,0

13800

административных зданиях 8-10%)

Бумага разрыхленная

8,0

13400

Бумага (книги, журналы)

4,2

13400

Книги на деревянных стеллажах

16,7

13400

Кинопленка триацетатная

9,0

18800

Карболитовые изделия

9,5

26900

Каучук СКС

13,0

43890

Каучук натуральный

19,0

44725

Органическое стекло

16,1

27670

Полистирол

14,4

39000

Резина

11,2

33520

Текстолит

6,7

20900

Пенополиуретан

2,8

24300

Волокно штапельное

6,7

13800

Волокно штапельное в кипах

22,5

13800

40x40x40 см

Полиэтилен

10,3

47140

Полипропилен

14,5

45670

Хлопок в тюках 190 кг х м»

2,4

16750

Хлопок разрыхленный

21,3

15700

Лен разрыхленный

21,3

15700

Хлопок+капрон (3:1)

12,5

16200

Приложение Г

Таблица Г.1 - Линейная скорость распространения пламени на поверхности материалов

Линейная скорость

Материал

распространения пламени

по поверхности,

м-мин»1

Угары текстильного производства в

10

разрыхленном состоянии

Древесина в штабелях при влажности, %:

8-12

6,7

16-18

3,8

18-20

2,7

20-30

2,0

более 30

1,7

Древесина (мебель в административных и

0,36

других зданиях)

Подвешенные ворсистые ткани

6,7-10

Текстильные изделия в закрытом складе при

0,6

загрузке. 100 кг/м2

Бумага в рулонах в закрытом складе при

0,5

загрузке 140 кг/м

Синтетический каучук в закрытом складе при

0,7

загрузке свыше 230 кг/м

Деревянные покрытия цехов большой площади,

2,8-5,3

деревянные стены, отделанные древесно-

волокнистыми плитами

Печные ограждающие конструкции с

7,5-10

утеплителем из заливочного ППУ

Соломенные и камышитовые изделия

6,7

Ткани (холст, байка, бязь):

по горизонтали

1,3

в вертикальном направлении

30

Листовой ППУ

5,0

Резинотехнические изделия в штабелях

1,7-2

Синтетическое покрытие «Скортон»

0,07

приТ=180 °С

Торфоплиты в штабелях

1,7

Кабель АШв1х120; АПВГЭЗх35+1х25;

0,3

АВВГЗх35+1х25:

Приложение Д

Таблица Д. 1 - Время задержи начала эвакуации

Тип и характеристика здания

Время задержи начала эвакуации, мин, при типах систем оповещения

W1

W2

W3

W4

Административные, торговые и производственные здания (посетители находятся в бодрствующем состоянии, знакомы с планировкой здания и процедурой эвакуации)

<1

3

>4

<4

Магазины, выставки, музеи, досуговые центры и другие здания массового назначения, (посетители находятся в бодрствующем состоянии, но могут быть не знакомы с планировкой здания и процедурой эвакуации)

<2

3

>6

<6

Общежития, интернаты (посетители могут находиться в состоянии сна, но знакомы с планировкой здания и процедурой эвакуации)

<2

4

>5

<5

Отели и пансионаты (посетители могут находиться в состоянии сна, и быть не знакомыми с планировкой здания и процедурой эвакуации)

<2

4

>6

<5

Госпитали, дома престарелых и другие тому подобные заведения, (значительное число посетителей может нуждаться в помощи)

<3

5

>8

<8

Примечание: Характеристика системы оповещения

W1 - оповещение и управление эвакуацией оператором;

W2 - использование записанных заранее типовых фраз и информационных табло;

W3 - сирена пожарной сигнализации;

W4 - без оповещения.

Приложение Е

Таблица Е.1 - Площадь проекции человека

Характеристика движущегося человека

Значение, м7 чел.

Взрослый человек в домашней одежде

0,1

Взрослый человек в зимней одежде

0,125

Взрослый с ребенком на руках

0,26

Взрослый с сумкой

0,16

Взрослый с чемоданом

0,35

Подросток

0,07

Таблица Е.2 - Зависимость скорости и интенсивности движения от плотности людского потока

Плотность потока D,

м2/м2

Горизонтальный путь

Дверной проем

Лестница вниз

Лестница вверх

V,

м/мин

q>

м/мин

q,

м/мин

V,

м/мин

q,

м/мин

V,

м/мин

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

0,1

80

8,0

8,7

95

9,5

53

5,3

0,2

60

12,0

13,4

68

13,6

40

8,0

0,3

47

14,1

15,6

52

16,6

32

9,6

0,4

40

16,0

18,4

40

16,0

26

10,4

0,5

33

16,5

19,6

31

15,6

22

11,0

0,6

27

16,2

19,0

24

14,4

18

10,6

0,7

23

16,1

18,5

18

12,6

15

10,5

0,8

19

15,2

17,3

13

10,4

10

10,0

0,9 и более

15

13,5

8,5

10

7,2

8

9,9

Примечание. Табличное значение интенсивности движения в дверном проеме при плотности потока 0,9 и более, равное 8,5 м/мин, установлено для дверного проема шириной 1,6 м и более.

Страницы: 1, 2


ИНТЕРЕСНОЕ



© 2009 Все права защищены.