Расчет величины уровня риска пожарной опасности на объекте
Оценка уровня пожарного риска здания
Основные расчетные зависимости для определения величины индивидуального пожарного риска
Для зданий класса функциональной пожарной опасности Ф1-Ф4.
Определение расчетных величин пожарного риска в зданиях, сооружениях и строениях проводится в соответствии с методикой определения расчетных величин пожарного риска, сооружениях и строениях различных классов функциональной пожарной опасности, приведенной в Приложении к приказу МЧС России от 30.06.2009 г. № 382.
Индивидуальный пожарный риск отвечает требуемому, если:
- где – нормативное значение индивидуального пожарного риска, = 10-6 год-1
- QВ – расчетная величина индивидуального риска.
Расчетная величина индивидуального риска Qв в каждом здании рассчитывается по формуле:
- Qв=Qп×(1–Rап)×Pпp×(1–Рэ)×(1–Pп.з), (2)
- где Qп – частота возникновения пожара в течение года, определяется на основании статистических данных
- Rап – вероятность эффективного срабатывания установок автоматического тушения
- Рпр – вероятность присутствия людей, определяемая из соотношения Рпр= tфункц/24, где tфункц – время нахождения людей на объекте в часах
- Рэ – вероятность эвакуации
- Рп.з – вероятность эффективной работы системы противопожарной защиты, направленной на обеспечение безопасной эвакуации.
Вероятность эвакуации Рэ рассчитывают по формуле:
- где tр – расчетное время эвакуации, мин
- tнэ – время начала эвакуации (интервал времени от возникновения пожара до начала эвакуации), мин
- tбл – 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
- tск – время существования скоплений эвакуирующихся граждан на участках пути (плотность людского потока на путях эвакуации превышает значение 0,5).
Расчетное время эвакуации tр определяется на основе моделирования движения до выхода наружу.
При проведении расчетов следует также учитывать, что при наличии двух и более эвакуационных выходов общая пропускная способность всех выходов, кроме каждого одного из них, должна обеспечить безопасную эвакуацию всех, находящихся на этаже или на объекте.
Время начала эвакуации tнэ определяется в соответствии с пунктом 1 приложения № 5 к Методике.
Время блокирования путей эвакуации tбл вычисляется путем оценки времени достижения ОФП предельно допустимых значений на эвакуационных путях в различные моменты времени.
Вероятность эффективной работы системы противопожарной защиты Рпз, направленной на обеспечение безопасной эвакуации, рассчитывается по формуле:
- где Rобн – вероятность эффективного срабатывания системы АПС сигнализации
- RСОУЭ – условная вероятность эффективного срабатывания системы оповещения и управления эвакуацией в случае срабатывания пожарной сигнализации
- RПДЗ – условная вероятность эффективного срабатывания противодымной защиты в случае срабатывания САПС.
Для зданий класса функциональной пожарной опасности Ф5.
Величина потенциального риска Pi (год-1) в i-ом помещении определяется по формуле:
- где J – число сценариев возникновения пожара на объекте
- Qj – частота реализации в течение года j-го сценария пожара, год-1
- Qdij – условная вероятность поражения человека при его нахождении в i-ом помещении в начале реализации j-го сценария.
Условная вероятность поражения человека Qdij определяется по формуле:
- где РЭij – вероятность эвакуации, находящихся в i-ом, при реализации j-го сценария
- Dij – вероятность эффективной работы технических средств по обеспечению безопасности при реализации j-го сценария.
Вероятность эвакуации РЭij рассчитывают по формуле:
- где PЭ.Пij –вероятность эвакуации людей, по эвакуационным путям при реализации j-го сценария
- PД.Вij – вероятность покидания здания, находящимися в i-ом помещении, через аварийные выходы или с помощью иных средств спасения.
При отсутствии данных вероятность PД.Вij допускается принимать равной 0,03 при наличии аварийных выходов или средств спасения и 0,001 – при их отсутствии.
Вероятность эвакуации по эвакуационным путям PЭ.Пij рассчитывают по формуле:
- где tблij – время от начала реализации j-го сценария пожара до блокирования эвакуационных путей в результате распространения на них опасных факторов горения, имеющих предельно допустимые значения, мин
- tРij - расчетное время эвакуации людей и собак из i-го при j-ом сценарии, мин
- tН.Эij – интервал времени от начала реализации j-го сценария до начала эвакуации, мин.
Если местом возникновения пожара является зал, где горение может быть обнаружено одновременно всеми находящимися в нем присутсвующими, то tН.Эij принимается равным нулю.
Величины tРij, tблij, tН.Эij и tнбij рассчитываются по методам, изложенным в приложении 5.
Вероятность Dij эффективной работы технических средств по обеспечению безопасности i-го помещения при реализации j-го сценария определяется по формуле:
- Dij = 1 - П k=1K (1 - Dijk),
- где K - число технических средств противопожарной защиты
Допускается использовать методы, регламентированные в Методике.
Расчет времени блокирования путей эвакуации опасными факторами пожара
Экспертный выбор сценариев пожара
На основе анализа пожарной опасности объекта для расчета вероятности эвакуации (Рэ) рассматриваются пять сценариев развития горения, которые характеризуются наиболее неблагоприятными возможными последствиями.
Сценарий №1.
Пожар возникает в автостоянке, на уровне пола. Месторасположение очага определяет блокирование эвакуационного выхода В1 и способствует быстрому распространению ОФП с последующим блокированием остальных эвакуационных выходов.
Расчетная схема первого сценария развития (горизонтальное сечение на высоте 1,7 м от уровня пола).
В1 – В5 – эвакуационные выходы.
При проведении подсчетов рассматривалось только место очага. От первичного очага пламя распространяется на пролив бензина из бака легкового автомобиля и далее на легковой автомобиль.
Сценарий №5.
Пожар возникает в административном помещении, расположенном на четвертом этаже, на уровне пола. Место очага определяет блокирование выхода В2 и способствует распространению опасных факторов с блокированием выходов.
Схема пятого сценария горения. В1 – В3 эвакуационные выходы.
Рассматривалось место очага горения и коридор. Все двери, за исключением очага и дверей, установленных в коридоре, считались закрытыми. От первичного очага пламя распространяется на расположенные по близости материалы.
Выбор метода математического моделирования пожара.
Сформулируем математическую модель развитие горения.
Для описания термогазодинамических параметров пожара применяются три основных группы детерминистических моделей: интегральные, зонные (зональные) и полевые.
Выбор конкретной модели расчета времени блокирования путей эвакуации следует осуществлять исходя из следующих предпосылок:
Интегральный метод:
- для зданий, содержащих развитую систему помещений малого объема простой геометрической конфигурации
- для мест, где характерный размер очага возгорания соизмерим с характерными размерами помещения и размеры соизмеримы между собой (линейные размеры отличаются не более чем в 5 раз)
- для предварительных расчетов с целью выявления наиболее опасного сценария
- зонный (зональный) метод:
- для кабинетов простой геометрической конфигурации, линейные размеры которых соизмеримы между собой, когда размер очага возгорания существенно меньше размеров помещения
- для рабочих зон, расположенных на разных уровнях в пределах одного помещения (наклонный зрительный зал кинотеатра, антресоли и т.д)
Полевой метод:
- для помещений сложной геометрической конфигурации, а также мест с большим количеством внутренних преград (атриумы с системой галерей и примыкающих коридоров, многофункциональные центры со сложной системой вертикальных и горизонтальных связей и т.д.)
- для комнат, в которых один из геометрических размеров гораздо больше (меньше) остальных (тоннели, закрытые автостоянки большой площади и.т.д.)
- для иных случаев, когда применимость или информативность зонных и интегральных моделей вызывает сомнение (уникальные сооружения, распространение огня по фасаду объекта, необходимость учета работы систем пожзащиты, способных качественно изменить картину пожара, и т.д.).
При использовании интегральной и зонной моделей помещение, один из линейных размеров которого более чем в пять раз превышает хотя бы один из двух других линейных размеров, необходимо делить на участки, размеры которых соизмеримы, и рассматривать их как отдельные, сообщающиеся проемами, площадь которых равна площади сечения на границе участков. Использование аналогичной процедуры в случае, когда два линейных размера превышают третий более чем в 5 раз не допускается.
Таким образом, анализ объемно-планировочных решений и выбор сценариев развития горения, при проведении калькуляций по распространению опасных факторов горения будет использоваться полевой метод математического моделирования.
Исходные данные для проведения расчетов по распространению опасных факторов пожара.
При проведении подсчетов рассматриваются три основных вида развития горения: круговое распространение огня по твердой горючей нагрузке, линейное распространение пожара по твердой горючей нагрузке, неустановившееся горение горючей жидкости.
Скорость выгорания для этих случаев определяется формулами:
- где yуд – удельная скорость выгорания (для жидкостей установившаяся), кг/(с×м2)
- v – скорость распространения пламени, м/с
- b – ширина полосы горючей нагрузки, м
- tст – время стабилизации горения горючей жидкости, с
- F – площадь очага пожара, м2.
Критическое время по каждому из опасных факторов пожара определяется как время достижения этим фактором предельно допустимого значения на путях эвакуации на высоте 1,7 м от пола.
Предельно допустимые значения по каждому фактору горения составляют:
- по повышенной температуре – 70оС
- по тепловому потоку – 1400 Вт/м2
- по потере видимости – 20 м
- по пониженному содержанию кислорода – 0,226 кг/м3
- по каждому из токсичных газообразных продуктов горения (СО2 – 0,11 кг/м3, СО – 1,16·10-3 кг/м3, HCL – 23·10-6 кг/м3).
При использовании полевой модели определение критического времени имеет существенные особенности, связанные с тем, что критическое значение в различных точках помещения достигается не одновременно. Для помещений с соизмеримыми горизонтальными размерами критическое время определяется как максимальное из критических времен для эвакуационных выходов (время блокирования последнего выхода).
Определяется время блокирования
При проведении расчета ОФП для сценария №1 (пожар автостоянке исходя из функционального назначения помещения очага данные о низшей теплоте сгорания, линейной скорости распространения и т.д. были взяты, согласно, и имеют следующие значения (автомобиль: 0,3*(резина, бензин)+0,15*(ППУ, иск. Кожа ПВХ)+0,1*эмаль):
- Низшая теплота сгорания, DHc, кДж/кг 31700
- Линейная скорость распространения пламени, v, м/с 0,0068
- Удельная скорость выгорания yуд, кг/(м2∙с) 0,023
- Дымообразующая способность, Нп∙м2/кг 487
- Потребление кислорода (О2), кг/кг -2,64
Выделение газа:
- углекислого (СО2), кг/кг 1,30
- угарного (СО), кг/кг 0,1
- хлористого водорода (НCL), кг/кг 0,011
Описание полевого метода моделирования пожара в здании
Для расчета времени блокирования (tбл) был выбран полевой метод моделирования пожара.
Использованная математическая модель включала в себя следующие основные уравнения:
Основой для полевых моделей пожаров являются уравнения, выражающие законы сохранения массы, импульса, энергии и масс компонентов в рассматриваемом малом контрольном объеме.
Уравнение сохранения массы:
Уравнение сохранения импульса:
Для ньютоновских жидкостей, подчиняющихся закону Стокса, тензор вязких напряжений определяется формулой:
Уравнение энергии:
- где - статическая энтальпия смеси
- Hk – теплота образования k-го компонента
- теплоемкость смеси при постоянном давлении
- радиационный поток энергии в направлении.
Уравнение сохранения химического компонента k:.
Для замыкания системы уравнений используется уравнение состояния идеального газа. Для смеси газов оно имеет вид:
- где R0 – универсальная газовая постоянная
- Mk – молярная масса k-го компонента.
Результаты расчета времени блокирования путей эвакуации опасными факторами пожара
Сценарий 1. Пожар возникает в автостоянке в на уровне пола.
Динамику этого варианта развития пожара можно проиллюстрировать следующими основными моментами:
- t=10 с. Продукты горения достигают потолка места очага возгорания и распространяются под ним в радиальном направлении.
- t=20 с. На отдельных участках площади очага пожара дым с концентрацией превышающей критическое значение опускается ниже отм. 1,7 м от уровня пола.
- t=45 с. Блокируется по признаку потери видимости эвакуационный выход 3
- t=55 с. Блокируется по признаку повышения концентрации HCl выход 3
- t=75 с. Блокируется по признаку потери видимости выход 2
- t=90 с. Блокируется по повышению концентрации HCl выход 2
- t=140 с. по понижению концентрации О2 выход 2
- 145 по потере видимости выход 4
- 150 по повышению температуры выход 2
- 180 по повышению температуры выход 3. Блокируется по признаку понижения концентрации О2 эвакуационный выход 3.
- 200 по признаку потери видимости все рассматриваемые эвакуационные выходы. Блокирование эвакуационных выходов по признаку повышения температуры не происходит. Блокируется по признаку повышения концентрации HCl эвакуационный выход, блокирование эвакуационного выхода 5 не происходит. Блокирование эвакуационных выходов по признаку понижения концентрации О2 не происходит. Блокирование эвакуационных выходов по признаку превышения концентрации СО не происходит. Блокирование эвакуационных выходов по признаку превышения концентрации СО2 не происходит .
Из результатов вычислений следует, что наиболее опасным фактором
пожара из всех рассмотренных является потеря видимости.
Более подробная информация о времени блокирования отдельных эвакуационных выходов представлена в таблице 1.
Определение расчетного времени эвакуации из здания
Методика расчета времени эвакуации при пожаре
Расчетное время эвакуации людей определяется по математической модели индивидуально-поточного движения из строительного объекта, приведенной в приложении № 3 к Методике.
Оценочная величина времени эвакуации из здания устанавливается по времени выхода из него последнего человека.
Перед началом моделирования процесса эвакуации задается схема эвакуационных путей. Все эвакуационные пути подразделяются на эвакуационные участки длиной a и шириной b. Длина и ширина каждого участка пути эвакуации для проектируемых зданий принимаются по проекту, а для построенных – по фактическому положению. Длина пути по лестничным маршам измеряется по длине марша. Длина пути в дверном проеме принимается равной нулю. Эвакуационные участки могут быть горизонтальные и наклонные (лестница вниз, лестница вверх и пандус).
За габариты человека в плане принимается эллипс с размерами осей 0,5 м (ширина человека в плечах) и 0,25 м (толщина человека). Задаются координаты каждого человека xi – расстояние от центра эллипса до конца эвакуационного участка, на котором он находится. Если разность координат некоторых людей, находящихся на эвакуационном участке, составляет менее 0,25 м, то принимается, что люди с этими координатами расположены рядом друг с другом – сбоку один от другого (условно: «в ряд»). При этом, исходя из габаритов человека в плане и размеров эвакуационного участка (длина и ширина) для каждого эвакуационного участка определяются: максимально возможное количество человек в одном ряду сбоку друг от друга и максимально возможное количество народа на участке.
Координаты каждого человека xi в начальный момент времени задаются в соответствии со схемой расстановки рабочих мест, мест для зрителей, спальные места и т.п. В случае отсутствия таких данных, например для магазинов, выставочных залов и другое, допускается размещать людей равномерно по всей площади помещения с учетом расстановки технологического оборудования.
Координата каждого человека в момент времени t определяется по формуле:
- xi(t) = xi(t-Δt) – Vi(t)×Δt м, (5)
- где xi(t-Δt) – координата i-го человека в предыдущий момент времени, м
- Vi(t) – скорость i-го человека в момент времени t, м/с
- Δt – промежуток времени, с.
Координатная схема размещения людей на путях эвакуации
Скорость i-го человека Vi(t) в момент времени t определяется по таблице 6 в зависимости от локальной плотности потока, в котором он движется, Di(t) и типа эвакуационного участка.
Таблица 1.
Плотность |
Горизонтальный путь |
Дверной проем, |
Лестница вниз |
Лестница вверх |
|||
Скорость V, м·мин-1 |
Интенсивность, q, м·мин-1 |
Скорость V, м·мин-1 |
Интенсивность, |
Скорость V, м·мин-1 |
Интенсивность, q, м·мин-1 |
||
0,01 |
100 |
1 |
1 |
100 |
1 |
60 |
0,6 |
0,05 |
100 |
5 |
5 |
100 |
5 |
60 |
3 |
0,1 |
80 |
8 |
8,7 |
95 |
9,5 |
53 |
5,3 |
0,2 |
60 |
12 |
13,4 |
68 |
13,6 |
40 |
8 |
0,3 |
47 |
14,1 |
16,5 |
52 |
16,6 |
32 |
9,6 |
0,4 |
40 |
16 |
18,4 |
40 |
16 |
26 |
10,4 |
0,5 |
33 |
16,5 |
19,6 |
31 |
15,6 |
22 |
11 |
0,7 |
23 |
16,1 |
18,5 |
18 |
12,6 |
15 |
10,5 |
0,8 |
19 |
15,2 |
17,3 |
13 |
10,4 |
13 |
10,4 |
0,9 |
15 |
13,5 |
8,5 |
8 |
7,2 |
11 |
9,9 |
Примечание. Табличное значение интенсивности движения в дверном проеме при плотности потока 0,9 и более, равное 8,5 м·мин-1, установлено для дверного проема шириной 1,6 м и более, а при дверном проеме меньшей ширины d интенсивность движения следует определять по формуле q = 2,5 + 3,75·d.
Локальная плотность Di(t) вычисляется по группе, состоящей из n человек, по формуле:
- Di(t) = (n(t)-1) ×f / (b×Δx) м2/м2, (6)
- где n – количество людей в группе, человек
- f – средняя площадь горизонтальной проекции человека, м2
- b – ширина эвакуационного участка, м
- Δx – разность координат последнего и первого человека в группе, м.
Если в момент времени t координата человека xi(t), определенная по формуле (11), станет отрицательной – это означает, что человек достиг границы текущего эвакуационного участка и должен перейти на следующий эвакуационный участок.
В этом случае координата этого человека на следующем эвакуационном участке определяется:
- xi(t) = [xi(t-dt) – Vi(t) ×dt] + аj - lj м, (7)
- где xi(t-dt) – координата i-го человека в предыдущий момент времени на (j-1) эвакуационном участке, м
- aj – длина j-го эвакуационного участка, м
- lj – координата места слияния j-го и (j-1)-го эвакуационных участков - расстояние от начала j-го эвакуационного участка до места слияния его с (j-1)-ым эвакуационным участком, м.
Количество граждан, переходящих с одного эвакуационного участка на другой в единицу времени, определяется пропускной способностью выхода с участка Qj(t):
- Qj(t) = qj(t) ×cj×dt / (f×60) чел., (8)
- где qj(t) - интенсивность движения на выходе с j-го эвакуационного участка в момент времени t, м/мин
- cj - ширина выхода с j-го эвакуационного участка, м
- dt - промежуток времени, с
Интенсивность движения на выходе с j-го эвакуационного участка qj(t) в момент времени t определяется в зависимости от плотности потока на этом участке Dvj(t).
Плотность людского потока на j-ом эвакуационном участке Dvj(t) в момент времени t определяется по формуле:
- Dvj(t) = (Nj×f×dt) / (aj×bj) м2/м2, (9)
- где Nj - число человек на j-ом эвакуационном участке, чел.
- bj - ширина j-го эвакуационного участка, м
В момент времени t определяется количество человек m с отрицательными координатами xi(t), определенными по формуле (11). Если значение m > Qj(t), то количество человек равное значению Qj(t) переходят на следующий эвакуационный участок и их координаты определяются в соответствии с формулой (13), а количество человек, равное значению (m – Qj(t)), не переходят на следующий эвакуационный участок (остаются на эвакуационном участке) и их координатам присваиваются значения xi(t) = k×0,25 + 0,25, где k – номер ряда, в котором будут находиться люди (максимально возможное количество человек в одном ряду сбоку друг от друга для каждого эвакуационного участка определяется перед началом оценки). Таким образом, возникает скопление перед выходом с эвакуационного участка.
На основании заданных начальных условий (начальных координат людей, параметров эвакуационных участков) определяются плотности человеческих потоков на путях эвакуации и пропускные способности выходов с эвакуационных участков. Далее, в момент времени t = t + dt, выбирается направление движения каждого человека и вычисляется новая координата каждого человека. После этого снова определяются плотности потоков на путях эвакуации и пропускные способности выходов. Затем вновь дается приращение по времени dt и определяются новые координаты людей с учетом наличия ОФП на путях эвакуации в этот момент времени. После этого процесс повторяется. Расчеты проводятся до тех пор, пока все не будут эвакуированы из здания.
Результаты расчета времени эвакуации (tp).
В соответствии с вышеизложенной методикой созданы алгоритм и вычислительная программа по определению характеристик процесса эвакуации.
Время эвакуации определяется без учета времени задержки на оповещение, т.е. все находящиеся на объекте, после получения сигнала начинают одновременно движение к эвакуационным выходам.
Параметры путей эвакуации задавались в соответствии с проектом.
Количество человек на объекте задавалось в соответствии с данными предоставленными заказчиком, численность принималась исходя из расчета 3 квадратных метра площади на одного посетителя.
В соответствии с требованиями п. 10 Методики для зданий, имеющих несколько эвакуационных выходов, в расчетах принимается, что часть выходов блокированы ОФП и эвакуация осуществляется через оставшиеся эвакуационные выходы.
Рассматриваются шесть вариантов эвакуации, соответствующие сценариям пожара, рассмотренным в разделе 3 данной работы.
Вариант 1. (эвакуация из автостоянки)
Описание эвакуационного сценария. В расчетном сценарии рассматривался процесс эвакуации из автостоянки. Оценка варианта проводился в соответствии с первым сценарием развития возгорания. Опасные факторы пожара распространяются в объеме автостоянки с последующим блокированием эвакуационных выходов.
Параметры эвакуационных путей и выходов. Для эвакуации из рассматриваемого места автостоянки предусмотрено пять эвакуационных выходов.
Параметры эвакуационных выходов, принятые в расчете приведены в табл. 7.
Табл. 2.
№ п/п |
Тип выхода |
Оси расположения |
Ширина выхода не менее, м |
автостоянка |
|||
В1 блокирован |
в лестничную клетку |
1,3 |
|
В2 |
в лестничную клетку |
1,3 |
|
В3 |
в лестничную клетку |
1,3 |
|
В4 |
в лестничную клетку |
1,3 |
|
В5 |
в лестничную клетку |
1,3 |
Принимается, что количество человек в автостоянке соответствует количеству машиномест, персонал автостоянки находится на своих рабочих местах.
Расчетное количество человек. Количество посетителей автостоянки принималось в соответствии с количеством машиномест (1 человек на машиноместо) и обслуживающего персонала.
Дополнительные условия. Один из выходов (выходы В1, В2) блокируется опасными факторами в первые секунды пожара. Таким образом, при расчете эвакуации данные выходы не учитывались. Граждане, эвакуируются через другие эвакуационные выходы.
Описание процесса эвакуации. Процесс эвакуации для варианта оценки в соответствии с рассматриваемой проектной аварией можно описать следующим образом. При обнаружении возгорания или при поступлении сигнала от системы оповещения люди поднимаются со своих посадочных и рабочих мест и начинают движение в направлении эвакуационных выходов и выходят наружу.
Направление движения. При вычислении времени движения в описании эвакуационной схемы задавалось наиболее предпочтительное (наиболее вероятное) направление движения к эвакуационным выходам. Предполагалось, что при эвакуации народ движется в сторону ближайших к ним выходов, за исключением случая, когда ближайший выход является блокированным.
Особенности процесса эвакуации. При движении людей вблизи выходов скопления не образуются.
Время эвакуации из автостоянки в лестничную клетку составляет 45 с.
Время эвакуации наружу из объекта составляет 125 с.
Принимается, что люди находятся на своих рабочих местах.
Движение по лестничным клеткам.
Во время движения по лестничным клеткам образовывались скопления высокой плотности.
Вариант 5 (эвакуация из офисов).
Описание эвакуационного сценария. Сценарий эвакуации клерков из офисов этажей объекта. Расчет варианта проводился в соответствии с пятым сценарием развития пожара. Факторы пожара распространяются в объеме, блокируют эваковыходы, после чего начинается распространение опасных факторов возгорания.
Табл. 3.
№ п/п |
Тип выхода |
Оси расположения |
Ширина выхода не менее, м |
Офисы |
|||
В1 блокирован |
в лестничную клетку |
1,3 |
|
В2 |
в лестничную клетку |
1,3 |
Расчетное количество людей. Количество сотрудников принималось по данным заказчика (10 м2 офисной площади на 1 человека).
Результаты вычислений для некоторых путей эвакуации приведены в таблице 12, а характеристики процесса эвакуации.
Анализ результатов показывает, что на путях эвакуации возникают продолжительные скопления человек с критическими плотностями людских потоков. Время эвакуации из здания определяется в основном пропускной способностью путей эвакуации, в частности шириной выходов в лестничные клетки и шириной маршей лестничных клеток.
Определение вероятности эвакуации людей из объекта
Вероятность эвакуации с объекта рассчитывают по формуле (3). В табл. 13 приведены значения параметров, необходимых для оценки Pэ для различных частей объекта. Во 2-м столбце таблицы приведено время блокирования соответствующего выхода в случае пожара (tбл) (согласно Методики, критическое время по каждому из опасных факторов горения определяется как время достижения этим фактором предельно допустимого значения на путях эвакуации), в 3-м столбце – необходимое время эвакуации (0,8tбл), в 4-м столбце – расчетное время эвакуации из соответствующей зоны (tр), определенные в разделах 3 и 4. В 5-м столбце приведено время начала эвакуации (tнэ), определенное в соответствии с пунктом 1 приложения № 5 к Методике [1]. В 6-м столбце приведено максимальное время существования скоплений на различных эвакуационных участках (tск), определенное на основе раздела 5. В 7-м столбце приведено рассчитанное значение вероятности эвакуации из здания (Pэ).
Таблица 4.
Определение вероятности эвакуации из здания
Пути эвакуации |
tбл, с |
0,8 tбл, с |
tр, с |
tнэ, с |
tск, с |
Pэ |
Автостоянка |
200 |
160 |
44 |
20* |
<360 |
0,999 |
Автостоянка |
90 |
72 |
45 |
20* |
<360 |
0,999 |
Столовая на 160 мест, |
190 |
152 |
95 |
30 |
<360 |
0,999 |
Комната приема пищи |
280 |
224 |
46 |
90 |
<360 |
0,999 |
Четвертый этаж |
410 |
328 |
1708 |
90 |
>360 |
0,000 |
согласно данным заказчика время срабатывания системы оповещения в автостоянке не превышает 20 с.
Определение величины индивидуального пожарного риска
В соответствии с расчетными зависимостями, приведенными в разделе 4, а также учитывая полученные в разделе 5 значения вероятности эвакуации Рэ, рассчитаем значения индивидуального риска для каждого сценария.
Сценарий №1. Пожар в автостоянке
Расчетная величина индивидуального пожарного риска Qв для тех, кому не повезло там находиться, определяется по Методике. Частота возникновения пожара в помещении автостоянки определяется на основании статистических данных по приложению №1 к Методике [2] и по аналогии со складами многономенклатурной продукции составляет 9,0×10-5 м-1 год-1. Площадь помещения составляет 220 м2.
Вероятность эффективного срабатывания установок автоматического тушения огня и системы дымоудаления в соответствии с [1] принята равной Rап = 0,9 и Rпдз=0,8 соответственно. Наличие АУПС и СОУЭ в расчетах не учитывается, поскольку рассматривается место очага возгорания.
Учитывая назначение рассматриваемого помещения, максимальная вероятность присутствия будет у сотрудников комплекса (охранники, парковщики и т.д). Согласно данным заказчика максимальное время присутствия сотрудника комплекса составляет не более 2 ч за смену (8 ч). Следовательно, Рпр = 0,083.
Значение вероятности эвакуации Рэ = 0,999 (табл. 13).
Таким образом, величина потенциального риска составляет Р = 9×10-5∙2290∙(1-0,999) ∙ (1- Rап) ∙(1- Rпдз)= 4,12∙10-6.
Следовательно, индивидуальный пожарный риск для сотрудника на автостоянке составляет: R = 4,12∙10-6 0,083 = 0,341 ×10-6 (год-1).
Следовательно, риск не превышает допустимое значение (безопасность обеспечивается).
Выводы
На основании проведенных расчетов установлено, что риск для объекта: «Строительство административного комплекса с автостоянкой» не превышает допустимого значения, установленного Федеральным законом от 22 июля 2008 г. № 123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности» при условии выполнения дополнительных защитных мероприятий:
Система обнаружения возгорания (АПС) должна обнаруживать возгорание на ранней стадии. Адресность обнаружения возгорания должна обеспечивать эффективное функционирование систем защиты, а также заданных алгоритмов работы системы оповещения и управления эвакуацией.
Алгоритм работы системы оповещения и управления эвакуацией (СОУЭ) должен позволять начинать своевременно процесс эвакуации и направлять эвакуационные потоки в зависимости от места возникновения пожара и реальной обстановки.
СОУЭ должна обеспечивать раздельную эвакуацию с различных этажей объекта.
Оповещение следует проводить в следующей последовательности:
- оповещение зоны с очагом (этаж пожара, один вышележащий этаж)
- нижележащего этажа и далее зон по два этажа снизу вверх относительно этажа (с задержкой 60 с после шага 1, с задержкой 30 с после каждого оповещения)
- нижележащих зон сверху вниз относительно этажа (с задержкой 60 с после шага 1, с задержкой 30 после каждого оповещения).
Оповещение подземной части объекта и 1 этажа проводить одновременно с оповещением этажа пожара.
Время срабатывания системы оповещения автостоянки не должно превышать 20 с.
Вывод справедлив для исходных данных, представленных в документе (объемно-планировочные и архитектурные решения, количество людей и т.д.) При изменении, исходных данных оценка пожарного риска должна быть проведена повторно.
Литература
- Методика определения расчетных величин пожарного риска, сооружениях и строениях различных классов функциональной пожарной опасности. Приложение к приказу МЧС России от 30.06.2009 г. № 382.
- Кошмаров Ю.А. Прогнозирование опасных факторов горения: Учебное пособие. – М.: Академия России. 2000.-118 с
- Методика определения расчетных величин пожарного риска на производственных объектах. Приложение к приказу МЧС России от 10.07.09 № 404.