z – безразмерный параметр, учитывающий неравномерность распределения ОФП по высоте помещения.
(9),где h – высота рабочей зоны, м;
Н – высота помещения, м. Н=5,7 м;
(10),где hпл – высота площадки, на которой находятся люди. hпл=0 м;
δ – разность высот пола. Δ=0 м.;
;По формуле (6):
– по потере видимости:
(11),где а – коэффициент отражения предметов на путях эвакуации; При отсутствии специальных требований значение а принимается равным 0,3;
Е – начальная освещенность, лк. При отсутствии специальных требований значение Е принимается ранным 50 лк.;
lпр – предельная дальность видимости в дыму, м. При отсутствии специальных требований значение lпрпринимается равным 20 м.;
Dm – дымообразующая способность горящего материала, Нп м2/кг. По прил. 3 ист. [7] для данной горючей нагрузки Dm= 78Нп м2/кг;
По формуле (11):
сек– по пониженному содержанию кислорода:
(12),где LО2 – удельный расход кислорода, кг/кг. По прил. 3 ист. [7] для данной горючей нагрузки LО2=2,09 кг/кг;
По формуле (12):
Т.к. под знаком логарифма получается отрицательное число, то данный ОФП не представляет опасности.
– по предельно допустимому содержанию СО2 в помещении:
(13),где XСО2 – предельно допустимое содержание CO2 в помещении, кг/м3. XСО2=0,11 кг/м2;
LСО2 – удельный выход CO2 при сгорании 1 кг пожарной нагрузки. По прил. 3 ист. [7] для данной горючей нагрузки LСО2=1.795 кг/кг;
По формуле (13):
Т.к. под знаком логарифма получается отрицательное число, то данный ОФП не представляет опасности.
– по предельно допустимому содержанию СО в помещении:
(14),где XСО – предельно допустимое содержание CO в помещении, кг/м2. XСО=1,16·10-3 кг/м3;
LСО – удельный выход CO при сгорании 1 кг пожарной нагрузки. По прил. 3 ист. [7] для данной горючей нагрузки LСО=0,1266 кг/кг;
По формуле (14):
Т.к. под знаком логарифма получается отрицательное число, то данный ОФП не представляет опасности.
Из полученных в результате расчётов значений критической продолжительности пожара выбираем минимальное:
(15),Таким образом, потеря видимости в помещении наступает через 288 сек после начала пожара.
Необходимое время эвакуации людей из помещения рассчитываем по формуле:
(16),3. Определение наличия угрозы чужому имуществу в случае пожара
Для оценки угрозы чужому имуществу необходимо определить пожарную опасность для несущих конструкций и возможность распространения пожара за пределы одного помещения. Для этого необходимо знать температурные режимы при возможном пожаре, температуры на поверхностях ограждающих конструкций, зависящие от пожарной нагрузки и объемно-планировочных решений принятых на данном объекте.
3.1 Расчёт температурного режима при свободно развивающемся пожаре
3.1.1 Определение вида возможного пожара в помещении
Вычисляем объём помещения V:
V=75×50×5,7=21375 м3.
Рассчитываем проёмность помещений П:
Т.к. V=21375 м3>10 м3,
(17),где Аi – площадь i-го проёма помещения, м2,
hi – высота i-го проёма помещения, м,
S – площадь пола в помещении, м2;
По формуле (18):
;По приложению 3 ист. [7] определяем количество воздуха V0, необходимое для сгорания 1 кг материала пожарной нагрузки. V0=7,6 нм3/кг.
Определяем удельное критическое количество пожарной нагрузки qкр.к.,кг/м2, для кубического помещения объемом V, равным общему исследуемого помещения:
(18),Вычисляем удельное значение пожарной нагрузки qк,кг/м2 для исследуемого помещения:
(19),где S – площадь пола помещения, равная S=V0.667; S=(21375)0,667=772,7м2;
А – суммарная площадь проёмов в помещении, м2. А=163м2;
QрНд – низшая теплота сгорания органического стекла, равная 26,4 МДж/кг;
По формуле (19):
;Сравнивая значения qкр.к. иqк, получаем, что qкр.к=0,755<qк=4, следовательно, в помещении будет пожар, регулируемый вентиляцией (ПРВ).
3.1.2 Расчёт среднеобъёмной температуры
Определяем максимальную среднеобъёмную температуру Тmax:
Для ПРВ:
где q – количество пожарной нагрузки, отнесённое к площади пола, кг/м2;
Т0 – начальная среднеобъёмная температура в помещении, равная 37 0С;
Определяем характерную продолжительность объёмного пожара:
(21),где
nср – удельная массовая скорость выгорания органического стекла, nср=0,24 кг/(м2мин);
По формуле (21):
Определяем время достижения максимального значения среднеобъёмной температуры tmax: для ПРВ tmax=tп=1,07 ч=64,2 мин.
Определяем изменение среднеобъёмной температуры (Т, 0С) при объёмном свободно развивающемся пожаре на характерных интервалах времени t, необходимых для построения графика температурного режима при пожаре в помещении:
(22),откуда
(23),где
t={21,1; 43,0; 64,2; 85,3; 107,2; 128,4; 160,5; 192,6;}, мин;
Подставляя значения t в формулу (23), получаем:
По полученным значениям строим график температурного режима при пожаре в помещении (рис. 3.1).
3.2 Определение возможности распространения пожара и оценка устойчивости строительных конструкций здания
Исходя из определения предела огнестойкости, пожар может распространиться на соседнее помещение в случае потери целостности перегородки и (или) достижения на ее необогреваемой поверхности температуры Т ≥ Тсв, для древесины Тсв= 220 0С.
Огнестойкость несущих металлических конструкций утрачивается вследствие снижения при нагреве прочности и упругости металла, а также за счет развития его пластических и температурных деформаций. Под воздействием этих факторов предел огнестойкости конструкции наступает или в результате потери прочности, или за счет потери устойчивости. Тому и другому случаю соответствует критическая температура, которая в общем случае зависит от вида конструкции, ее размеров, марки металла, схемы опирания и рабочей (нормативной) нагрузки. Минимальное значение критической для металла температуры принимают 500 °С.
Для определения возможности распространения пожара за пределы помещения №2 и устойчивости несущих элементов конструкции, на графике температурного режима при пожаре в помещении (рис. 3.1) отмечаем критические температуры (220 и 500 °С) и определяем время от начала пожара до окончания воздействия критических температур: