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 a (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=pR2 Sп=0,785D2 | Sп=0,5aR2 | Sп=ab При развитии в двух направлениях Sп=a(b1+b2) |
| Периметр пожара | Pп=2pR | Pп=R(2+a) | Pп=2(a+b) При развитии в двух направлениях Pп=2(a+(b1+b2) |
| Фронт пожара | Фп=2pR | Фп=aR | Фп=na |
| Линейная скорость распространения горения | Uл = R ¸ t | Uл= b ¸ t | |
| Скорость роста площади пожара | Us = Sп / t | ||
| Us=pUл2t | Us =0,5aUл2t | Us= naUл | |
| Скорость роста периметра пожара | Up= Pп/t | Up= 2b ¸ t Up=2Uл | |
| Uр=2pUл | Uр=Uл(2+a) | ||
| Скорость роста фронта пожара | Uф= Фп/t | Не изменяется | |
| Uф= 2pUл | Uф= aUл | ||
| Площадь горения | Sг=mSп |
Примечания: 1. R и b - соответственно приведенные радиус и длина площади пожара; определяют измерением или по формулам: R = Uлt; b = Uлt.
2. Uл - линейная скорость распространения горения, м/мин (вычисляют по данным оценки обстановки пожара или принимают по справочным данным (см. разд.1.2).
3. t -время распространения горения до момента локализации пожара (см. уравнение п. 9.1 табл. 1.2).
4. a -угол, внутри которого происходит развитие пожара, рад. (1 рад » 57оС).
5. n - число направлений развития пожара в горизонтальной проекции.
6. m - коэффициент горючей загрузки или застройки, равный <1 (принимается по данным характеристики объекта).