Определение критической продолжительности пожара и времени блокирования эвакуационных путей

Обеспечению безопасности людей при возможном пожаре необходимо уделять первостепенное значение.

Основополагающий документ, регламентирующий пожарную безопас­ность в России - ФЗ № 123 "Технический регламент" определяет эвакуа­цию как один из основных способов обеспечения безопасности людей при пожарах в зданиях и сооружениях.

Основным критерием обеспечения безопасности людей при пожаре • является время блокирования эвакуационных путей τ_бл. Время блокирова­ния эвакуационных путей вычисляется путем расчета минимального зна­чения критической продолжительности пожара. Критическая продолжительность пожара есть время достижения предельно допустимых для чело­века опасных факторов пожара.

Таким образом, для расчета времени блокирования эвакуационных пу­тей τ_блнеобходимо располагать методом расчета критической продолжи­тельности пожара. Вопрос о точности метода расчета критической про­должительности пожара является ключевым в решении задачи обеспече­ния безопасной эвакуации людей на пожаре. Недооценка пожарной опас­ности, равно как и ее переоценка, может привести к большим экономиче­скими социальным потерям.

Определим с помощью полученных на ПЭВМ данных по динамике ОФП время блокирования эвакуационных путей т§„ из помещения цеха. Для этого предварительно найдем время достижения каждым опасным фактором его критического значения.

К опасным факторам пожара, воздействующим на людей и имущество, относятся:

1)пламя и искры;

2)тепловой поток;

3)повышенная температура окружающей среды;

4)повышенная концентрация токсичных продуктов горения и термиче­ского разложения;

5)пониженная концентрация кислорода;

6)снижение видимости в дыму.

Критические значения ОФП принимаем по [2,3] (таблица п.4.1).

Таблица п.4.1 Предельно допустимые значения ОФП ОФП, обозначение, размерность ПЗД Температура t, °С Парциальная плотность, кг/м3   -кислорода ρ1 0,226 -оксида углерода ρ2 0,00116 -диоксида углерода ρ2 0,11 -хлористого водорода ρ2 23·10-6 Оптическая плотность дыма μ, Непер/м 2,38/l-1 Тепловой поток, Вт/м2

Таким образом, критическое значение температуры на уровне рабочей зоны равно 70°С. Для определения времени достижения температурой это­го значения рассчитаем, какова же будет среднеобъемная температура, ес­ли на уровне рабочей зоны температура будет критической. Связь между локальными и среднеобъемными значениями ОФП по высоте помещения имеет следующий вид [11]:

(ОФП - ОФП_о) = (ОФП_m - ОФП_о)Z, (п.4.1)

где ОФП - локальное (предельно допустимое) значение ОФП;ОФП₀ - начальное значение ОФП; ОФП_m - среднеобъемное значение опасного фактора; Z - параметр, вычисляемый по формуле:

(п.4.2)

где H - высота помещения, м;h-уровень рабочей зоны, м. Высоту рабочей зоныh определяем по формуле

h = h_пл+1,7,(п.4.3)

где h_пл - высота площадки, на которой находятся люди, над полом по­мещения, м.

Наибольшей опасности при пожаре подвергаются люди, находящиеся на более высокой отметке[2]. В нашем случае принимаем h_пл = 0. Тогда

h=0+1,7

h=1,7 м

Значение параметраZ на уровне рабочей зоны будет равно:

Тогда при достижении на уровне рабочей зоны температуры 70°С среднеобъемная температура будет равна:

Этого значения среднеобъемная температура достигает, примерно, че­рез 1,5 минуты после начала пожара (таблица п.3.2).

Для успешной эвакуации людей дальность видимости при задымлении помещения при пожаре должна быть не меньше расстояния от наиболее удаленного рабочего места до эвакуационного выхода. Дальность видимо­сти на путях эвакуации должна быть не менее 20 м [ 2 ]. Дальность види­мости связана с оптической плотностью дыма следующим соотношением [11]:

l_пр=2,38/μ (4.4)

Отсюда, предельная дальность видимости на уровне рабочей зоны бу­дет соответствовать следующему значению оптической плотности дыма:

l_пр=2,38/20

l_пр=0,119 Нп/м

При этом среднеобъемный уровень задымленности будет равен:

По таблице п.3.2 получаем τ_μ= 1,37 минут.

Предельная парциальная плотность кислорода на путях эвакуации со­ставляет 0,226 кг/м³.

При достижении на уровне рабочей зоны парциальной плотностью О₂ этого значения, среднеобъемная плотность кислорода составит:

Для определения времени достижения концентрацией кислорода этого значения строим график зависимости среднеобъемной плотности кислоро­да от времени пожара (рисунок п.4.1).

(п.4.5)

В соответствии с рисунком п.3,9 время достижения критического зна­чения парциальной плотности кислорода составляет 1,2 минуты.

Предельная парциальная плотность оксида углерода на путях эвакуа­ции составляет 1,16·10^-3 кг/м³. При достижении на уровне рабочей зоны парциальной плотностью СО этого значения, среднеобъемная плотность оксида углерода составит:

Такого значения парциальная плотность СO за время расчета не дос­тигает

Предельное значение парциальной плотности СO₂ на уровне рабочей зоны равно 0,11 кг/м³. При этом среднеобъемное значение плотности диок­сида углерода будет равно:

В соответствии с рисунком п.4.3 время достижения критического зна­чения парциальной плотности СO₂ составляет 2.6 минуты.

Предельно допустимое значение теплового потока на путях эвакуа­ции составляет 1400 Вт/м². В первом приближении оценить значение плотности теплового потока на путях эвакуации можно по данным табли­цы п.3.5.

Средняя плотность теплового потока на путях эвакуации достигает своего критического значения через 1,85 минут от начала пожара (таблица п. 3.5).

Как видим, быстрее всего критического значения достигает темпера­тура газовой среды в помещении, следовательно, τ_t= 1,85 мин.