Что такое эвакуация, каковы ее разновидности. Как предусмотреть пути эвакуации так, чтобы процесс выхода людей в безопасную зону прошел благополучно. Как произвести все необходимые расчеты для своевременной эвакуации. Что представляет собой план эвакуации и для чего он нужен. На все эти вопросы Вы найдете ответы в нашей статье.

Определение эвакуации, ее виды

Эвакуацией называют процесс, в ходе которого люди самостоятельно, организованно передвигаются из опасной зоны в безопасную с целью спасения своих жизней, материального имущества и прочих ценностей.

Это так называемая эвакуация малого масштаба, которая может быть двух видов:

1. Постепенное эвакуирование людей. Осуществляется из многоэтажных зданий, например, из крупных торговых центров или административных строений, где люди рассредоточены по разным помещениям.
2. Одновременная эвакуация – в этом случае подразумевается необходимость быстрого выведения скопления людей из помещения. Причинами таких массовых собраний могут быть конференции, лекции, развлекательные мероприятия и прочее.

При этом первая разновидность эвакуации может плавно перетекать во вторую, если достаточно большое количество людей будет скапливаться на пересекающихся участках эвакуационных путей. Такие случаи могут иметь место при недостаточной предварительной разработке и планированию процесса эвакуации.

Разработка хода эвакуации

Для того чтобы эвакуация прошла успешно, необходимо учитывать следующие факторы:

• индивидуальные антропометрические параметры людей;
• физические возможности людей;
• противопожарные требования и правила, включая пожароопасность стройматериалов на путях эвакуации;
• свойства и характеристики движущегося по путям эвакуации людского потока;
• пропускная способность эвакуационных путей и выходов, которая зависит от габаритов и длины коридоров, количества выходов и т. д.

Полный маршрут, по которому производится эвакуация, все пешеходные коммуникации, связывающие между собой выходы из здания на окружающую, безопасную, территорию, и есть путем эвакуации. Предназначен он для спасения человеческих жизней и поэтому должен быть разработан с особой тщательностью.

Согласно государственным стандартам, производятся все необходимые расчеты, затем составляется план-схема здания с обозначенными путями и направлениями эвакуации. Стандартно принято, что время нахождения человека в общем потоке, плотностью больше, чем 0,5 кв. м, должно быть меньше 6 минут. Считается, что в этом случае эвакуация должна пройти безопасно.

Грамотно составленный план эвакуации, то есть документ, где можно найти информацию по правилам поведения людей при ЧС, всех выходах и путях эвакуации, нормы и порядок действий при возникновении пожара, является необходимой мерой для того, чтобы не допустить жертв в случае опасной ситуации.

В графической части плана эвакуации, то есть на рисунке, который должен быть в зоне досягаемости любого человека, должно быть указано:

1. Все возможные пути эвакуации и выходы из здания.
2. Местоположение противопожарного ручного инвентаря и элементов системы оповещения о пожаре.

В тексте под рисунком кроме расшифровки всех обозначений должен быть расписан порядок действий, которые следует выполнять при обнаружении очага горения.

Время начала эвакуации

Успешность эвакуации людей может также зависеть от того времени, как они осознают наличие опасности и необходимость выхода в безопасное место. Задержать людей на пути к эвакуации способны несколько факторов:

• несвоевременное срабатывание системы оповещения людей о пожаре;
• промедление, инерционность, системы, отвечающей за обнаружение возгорания;
• поздно переданное сообщение о наличии очага горения;
• подготовительные работы к эвакуации – субъективный, личностный, фактор, не поддающийся учету.

Эвакуация особых групп населения

К особым случаям эвакуации относят выведение из здания малоподвижных (маломобильных) групп населения (сокращенно МГН) – больных людей, инвалидов и пр. Необходимые меры для обеспечения их безопасности должны быть приняты при планировании строительства любых, особенно общественных, объектов.

Основные требования при этом следующие:

• минимальное расстояние от мест, где обслуживаются инвалиды, до эвакуационных выходов;
• предоставление МГН отдельных мест в зрительных залах, а также отдельного пути эвакуации, который не пересекается с другими;
• нормируется ширина коридоров эвакуации для МГН (от 0,9 до 1,8 м для конкретных выходов и путей эвакуации);
• использование лифтов с системами управления и защитой против дыма.

Продуманный процесс вывода людей из опасной зоны или их эвакуация – крайне важен. Задуматься об этом вовремя и составить реальный план и ход эвакуации с учетом всех возможных факторов – это задача, требующая внимания еще на стадии планирования строительства объекта.

Для того чтобы максимально обезопасить людей, спасающихся от пожара путем эвакуации, пути, по которым они передвигаются, должны быть максимально безопасными. Обеспечение оптимальных условий для процесса вывода определенного количества людей из горящего здания достигается различными решениями. Продумать и запланировать их следует еще до начала процесса строительства, на стадии проектирования здания.

Мероприятия, обеспечивающие защиту путей эвакуации

Решения, способные повысить эффективность эвакуации, могут быть следующие:

1. Объемно-планировочные. Конкретнее, к ним относятся такие параметры эвакуационных путей, как:

имеющиеся кратчайшие пути до выходов из здания;
ширина эвакуационных путей;
расстояние от путей эвакуации до помещений с высокой пожаро- и взрывоопасностью;
возможность следования по путям эвакуации к разным выходам.

2. Эргономичные, то есть связанные с особенностями человеческого организма:

габариты (ширина, высота и прочие) эвакуационных путей и выходов должны соответствовать антропометрическим параметрам среднестатистического человека;
параметры движения человека (скорость, направление, темп, ритм, длительность и т. д.);
прилагаемые усилия для открывания входных дверей.

3. Конструктивные – отвечающие за характеристики самих конструкций эвакуационных коридоров, в частности, их:

прочность;
устойчивость;
горючесть отделки.

Также к ним относят параметры ступеней и пандусов (высота, ширина, наклон).

4. Инженерные и технические. Эвакуационные пути должны быть оснащены в должной мере противодымной защитой, ручными установками по тушению пожара, а также иметь световые указатели направления эвакуации и достаточные системы оповещения (громкоговорители).
5. Организационные. К данным решениям относят все возможные меры, принимающиеся для обеспечения безопасной эвакуации:

поддержание в рабочем состоянии всех противопожарных систем;
недопущение загромождения коридоров и выходов эвакуации, особенно, пожаро- или взрывоопасными материалами;
расположение планов эвакуации, указателей направления движения и прочих важных материалов согласно ГОСТам и другие мероприятия.

Требования к путям эвакуации

Для эвакуационных путей разработаны специальные требования, предъявляемые к их основным параметрам:

• горизонтальные участки путей эвакуации (лестницы, пандусы) должны быть не выше 2 м и не шире 0,7 м (проходы к отдельным рабочим местам) или 1 м (в других случаях);
• перепады высот на полу допустимы с такими характеристиками: не глубже, чем 45 см, в остальных случаях устанавливают лестницы с небольшим количеством ступеней либо пандусы;
• не допустимы: винтовые, криволинейные лестницы или ступени;
• не допустимо размещение выступающего из стен оборудования (если высота ниже 2 м), а также шкафов, коммуникаций, пожарных кранов, газопроводов или труб, по которым течет горючая жидкость;
• ширина пути эвакуации для стандартного многоэтажного жилого здания должна иметь значение 1,4 м – 1,6 м (в зависимости от расстояния между лестницами и торцом здания);
• разделяются коридоры огнестойкими перегородками, оснащенными дверью с закрывателем; располагаются перегородки не дальше, чем 30 м друг от друга и от торцов прохода.

Требования к лестницам

Лестницы, лестничные пролеты и клетки также должны быть рассчитаны и сконструированы особым образом для обеспечения безопасной эвакуации людей:

1. Ширина лестничного марша не должна быть меньше, чем ширина выходящего на нее эвакуационного выхода. Для различных типов объектов значение ширины марша не может быть менее:

1,35 м – детские дошкольные и школьные учреждения, больницы и прочие государственные общественные учреждения;
1,2 м – многоэтажные сооружения, на любом этаже (не считая первого) которых может находиться более 200 человек одновременно;
0,7 м – лестницы, которые ведут к индивидуальным рабочим местам;
1,05 м – жилые многоэтажные дома;
в других случаях – 0,9 м.

2. Уклон маршей должен иметь значение не выше 1:1,75.
3. На путях эвакуации не допускается установка лестниц с уклоном более, чем 1:1; шириной менее, чем 25 см; высотой отдельной ступени более, чем 22 см. В случае если лестница ведет к одиночному рабочему месту, допускается увеличение ее уклона до 2:1. И, наоборот, в детских, медицинских и прочих подобных учреждениях уклон лестниц устанавливают на уровне 1:2.
4. Двери, выходящие на лестничный марш или площадку, в полностью открытом состоянии не должны быть уже их.
5. Клетки лестниц должны выходить на окружающую территорию прямо либо через особое помещение (вестибюль), отделенное жаропрочными перегородками от коридоров. При выходе в общий вестибюль 2-х лестничных клеток, одна из них или обе должны иметь также дополнительный непосредственный выход наружу.

Кроме того, на путях эвакуации нельзя устанавливать эскалаторы и лифты.

Правильный расчет путей эвакуации и обеспечение должной их безопасности может спасти человеческие жизни в случае возникновения пожара.

При возникновении пожара или другой ЧС, прежде, чем попасть в общий эвакуационный коридор, человеку необходимо выйти из помещения. Далее путь его пролегает по этажу. Для этих участков в здании, то есть отдельных помещений и этажей, разработаны конкретные эвакуационные пути и правила поведения для людей, попавших в опасную ситуацию.

Факторы успешности эвакуации

При планировании эвакуационных путей для отдельных помещений и этажей здания, важно учитывать субъективный фактор – поведение человека, попавшего в опасную ситуацию. Ведь если соблюдены все конструктивные, планировочные, технические, организационные факторы, психологическое состояние может стать главным препятствием на пути к успешной эвакуации.

Что следует помнить, если в помещении или здании возник пожар:

• во-первых, при опасных инцидентах, возникающих на объекте, чаще всего напряжение будет сразу отключено;
• во-вторых, скорее всего, задымленность снизит видимость и усилит темноту в помещении.

В таких условиях самое главное – не поддаваться панике и разумно оценивать окружающую ситуацию.

Относительно параметров, которые могут пригодиться для расчетов эвакуации, важны следующие:

1. Дым двигается по этажу со скоростью 7–8 метров в минуту. Это значит, что уже через 5–6 минут задымление распространится с нижних этажей на 2–3 верхних.
2. Температура воздуха на этаже или в помещении уже через 5 мин. достигает значений, предельно допустимых для жизни человека.

Проведение предварительных подготовок, лекций, практических занятий с персоналом, работающим в здании, может помочь людям в дальнейшем адекватно повести себя в опасной ситуации и спасти свою и, возможно, другие жизни.

Организация надежной противодымной защиты также имеет очень важную роль для успешной эвакуации.

Пути эвакуации в пределах помещения и этажа – основные требования

Здания могут иметь различное предназначение, количество помещений, этажей, людей, там находящихся и прочие специфические особенности. В зависимости от этого, пути и правила эвакуации в пределах помещений и этажей будут несколько отличаться:

• помещения, которые предназначены для нахождения в них одновременно более 10 человек, должны иметь как минимум 2 эвакуационных выхода;
• один из выходов из помещения должен быть связан с помещением, непосредственно примыкающим к открытым лестницам;
• в случае если помещение разделено на части, эвакуационный выход должен присутствовать в каждой из них;
• на этаже должно быть 2 эвакуационных выхода или более;
• выход для эвакуации со 2-го этажа должен представлять собой наружную лестницу, повышенной степени огнестойкости, с уклоном до 60 град. (за некоторыми исключениями);
• если имеет место перепад уровней на полу в помещении, необходимо предусмотреть какое-либо заграждение для недопущения падения людей при эвакуации;
• здание, не превышающее 15 м в высоту, может иметь 1 эвакуационный выход на этаж, при условии, что площадь этажа не больше 300 м кв., а количество людей – менее 20;
• в общественных местах, залах, кинотеатрах и т. п. кресла должны быть снабжены прочными креплениями к полу;
• расчитывая пути эвакуации из больших помещений, принимается во внимание такое количество людей, сколько мест в зале;
• в многоэтажных жилых строениях каждый этаж должен иметь не меньше 2-х выходов для эвакуации (при площади этажа больше 500 м кв., при меньшей площади – каждая квартира снабжается аварийным выходом); квартиры каждых 2-х этажей должны иметь 2 выхода (эвакуационный выход предусматривается на каждом этаже, если высота последнего уровня больше 18 м);
• для многоуровневых квартир допускается 1 выход на лестничную клетку, при условии наличия аварийного выхода;
• в помещениях, которые несут общественную функцию, предусматриваются выходы, не связанные с жилой частью строения;
• в случае с такими помещениями, как: художественные, архитектурные мастерские, конторы и т. п., как второй эвакуационный выход может использоваться лестничная клетка (через тамбур) жилой части здания;
• в кинотеатрах не включают в эвакуационный путь те отдельные помещения, в которых может одновременно пребывать больше 50 человек;

Это основные правила, касающиеся путей эвакуации из помещений и с этажей различных объектов. Предусмотрен данный свод государственными органами, что делает его обязательным для исполнения.

Параметры, учитываемые для расчета пути эвакуации в пределах помещения и этажа

В пределах помещения нормируются параметры:

• длина расстояния от самой дальней стены до выхода;
• общая ширина выходов из помещения;
• ширина проходов для эвакуации, для примера, в торговых залах эта величина составляет 1,4–2,5 м;
• площадь;
• порядок размещения помещения на этаже;
• вместимость помещения.

На этажах, кроме вышеприведенных факторов, учитывают:

• степень огнестойкости всего здания;
• класс пожароопасности здания;
• объем помещения и категория пожаробезопасности.

Учет путей эвакуации в помещениях и на этажах помогает приблизить теоретические расчеты по успешности эвакуации к реальным значениям, а также в итоге обеспечить безопасный выход людей из опасной зоны.

При возникновении возгораний организуется вывод людей из зданий и сооружений. Определение минимального времени эвакуации людей при пожаре — задача сложная из-за необходимости учета множества факторов, часть из которых неопределенная. Для ее решения используются специальные методики, разработанные специалистами профильных научно-исследовательских институтов Министерства по чрезвычайным ситуациям.

Рис. 1. Расчет времени эвакуации людей при пожаре. Пути вывода.

Означенные методики предусматривают определенный порядок выполнения вычислений необходимого времени эвакуации на основании исходных данных. При этом учитываются размеры и планировка зданий, пропускная способность эвакуационных выходов и путей. Рассматриваются также возможные сценарии развития и распространения пожаров, в том числе и наиболее опасные схемы.

Расчет необходимого времени безопасной эвакуации людей при пожаре имеет своей целью максимальный период времени, которой требуется для выхода из здания персонала и посетителей. При этом воздействие опасных и вредных факторов (задымление, высокая температура и обрушение конструкций) не должно достигнуть критических значений.

Необходимость в определении расчетного времени эвакуации людей и нормативная база

Обеспечение безопасности персонала и посетителей общественных и производственных зданий находится в компетенции их собственников. Определение расчетного времени эвакуации при пожаре является обязательным и производится в ходе его проектирования. Означенный расчет должен быть приведен в описательной части проекта в 9 разделе, при составлении перечня мероприятий по обеспечению пожарной безопасности.

Данное требование, а также порядок расчетов предусмотрен действующими нормативно-правовыми актами:

• Закон № 123-ФЗ. Этим документом введен в действие технический регламент о требованиях в сфере пожарной безопасности объектов.
• Постановление Правительства РФ, регламентирующее состав пакета проектной документации (№ 87 от 16 февраля 2008 года в редакции от 13 декабря 2017 года).
• Приказ МЧС России от 30.06.2009 г. №382
• Приказ МЧС России от 10.07.2009 г. № 404

Отсутствие расчетов времени полного и безопасного вывода людей при пожаре из зданий и сооружений промышленных или общественных, в составе проектной документации, является обязательным при разработке специальных технических условий или при отступлениях от требований нормативных документов по пожарной безопасности. Отсутствие расчета пожарного риска в таких случаях является достаточным для отказа в выдаче разрешения на строительство объекта компетентными органами.

При определении требуемого времени на безопасный вывод из здания людей при пожаре принимаются во внимание основные пожарные риски. В ходе проектирования на данном этапе обосновывается ряд основных показателей объектов. В части касающейся вывода людей из опасных зон определяется состав, размещение и размеры путей эвакуации, а также параметры основных и дополнительных выходов. Ко всему прочему, осуществляется разработка систем оповещения при возникновении чрезвычайных ситуаций и в частности пожаров.

Методы расчетов времени эвакуации персонала и посетителей

В настоящее время существуют две математические модели, описывающие передвижение людей при пожаре, индивидуально-поточная и упрощённо-аналитическая. На их основе были разработаны соответствующие методики, позволяющие произвести расчет требуемого времени на эвакуацию людей при разных сценариях пожара. Упомянутые способы определения продолжительности вывода людей имеют некоторые особенности. Подробное описание и применение означенных методик утверждено приказом Министра по чрезвычайным ситуациям от 30 сентября 2009 года № 382.

Упомянутые методики расчетов времени, нужного на эвакуацию при пожаре предполагают использование сложного математического аппарата. Это требует от проектировщика высокой квалификации и специального образования. В целях экономии времени компанией « » были разработаны два программных комплекса: « » и «Фогард РВ+». Они позволяют выполнять вычисления в режиме онлайн, используя специальные приложения на официальном сайте.

Порядок выполнения расчетов времени эвакуации

При определении продолжительности эвакуационных мероприятий учитывается назначение объекта. Методики, используемые для общественных зданий и производственных сооружений, имеют существенные различия. Определить необходимое время эвакуации людей требуется для мест размещения, которые находятся на наибольшем удалении от выходов с учетом их движения по предусмотренным путям. Для проведения таких расчетов нужна точная информация о проектируемом здании и его размерах, а также о возможных сценариях развития ситуации при пожаре. При этом необходимо рассматривать наиболее опасный вариант.

Исходные данные

Для определения продолжительности эвакуации посетителей и персонала для отдельных помещений и здания или сооружений в целом потребуется ряд сведений.

Расчеты проводятся с использованием следующих промежуточных величин:

• Плотность потока при передвижении людей во время пожара.
• Скорость перемещения персонала в процессе выхода из опасных зон.
• Пропускная способность для каждого из путей эвакуации при возгораниях и задымлениях.
• Максимальная интенсивность движения.
• Общая протяженность путей эвакуации и в том числе их горизонтальных участков (коридоры и помещения) и наклонных (лестничные переходы).

Рис. 2. Эвакуация людей из опасной зоны здания по лестнице во время пожара

Геометрические параметры помещений

Выполняется расчет эвакуации людей с учетом линейных размеров помещении.

При этом используются следующие характеристики зданий и сооружений:

• Объем помещения геометрический, который вычисляется как произведение высоты, ширины и длины с учетом особенностей планировки.
• Общая приведенная высота. Определятся, как отношение геометрического объема к площади проекции помещения на горизонтальную плоскость.
• Высота рабочих зон. Устанавливается исходя из разности высот пола в месте нахождения персонала и посетителей и самой низкой точки.

Правильный расчет пожарных рисков основывается на том обстоятельстве, что наибольшей угрозе воздействия опасных факторов подвергаются люди или объекты, находящиеся на самой верхней отметке. Для помещений с горизонтальным полом во всех точках риск считается одинаковым.

Выбор схемы распространения пожара

Период времени, при котором уровень воздействия опасных и вредных факторов на персонал и посетителей становится критическим, зависит от нескольких обстоятельств. Один из основных параметров — это площадь возгорания, которая в свою очередь обуславливается свойствами и характеристиками используемых при строительстве и отделке материалов.

Наибольшую опасность для людей при пожаре представляют легковоспламеняющиеся жидкости (ГСМ, растворители, краски, нефтепродукты и другие). Они способны растекаться по горизонтальным и вертикальным поверхностям и приводить к воспламенению других материалов.

При проведении вычислений рассматриваются следующие варианты распространения огня:

• круговое;
• в виде прямоугольника с расширением очага по двум и более сторонам;
• с криволинейным фронтом распространения пламени.

Производится расчет путей эвакуации работников и посетителей с учетом вышеназванных факторов. При этом следует учитывать, что последний из вариантов наиболее сложный и относится к категории наиболее трудно прогнозируемых.

Расчет времени продолжительности пожара для определенного сценария развития

Определение данного показателя производится с учетом теплоты, выделяемой при сгорании материалов, и свободного объема помещения.

На следующем этапе расчетов временных показателей эвакуации людей при пожаре выполняются вычисления для каждого из опасных факторов:

• Повышение температуры воздуха с учетом начального значения для отдельного помещения.
• Снижение видимости увеличивает необходимое время для полной эвакуации людей при пожаре. Показатель определяется исходя из коэффициентов оптического отражения предметов, расположенных на эвакуационных путях.
• Уменьшение концентрации кислорода в помещениях, при этом используется удельный показатель расхода кислорода на сгорание материалов.
• Отдельный расчет производится для каждого из токсичных газов, содержащихся в помещении. Речь идет о продуктах, которые выделяются при воспламенении горючих материалов.

Точный расчет пожарных рисков и в частности продолжительности для определенного варианта развития событий осуществляется по специальной формуле. В ней используются данные полученные в результате перечисленных вычислений. Критический период времени рассчитывается для каждой из схем распространения пламени и образования очагов возгорания.

Определение наиболее опасного сценария развития пожара в здании

На следующем этапе устанавливается количество материала, выгоревшего к моменту, когда опасные факторы принимают критические значения. Все полученные в результате вычислений показатели сравниваются между собой и наименьшие из них исключаются как представляющие наименьшую угрозу для посетителей и персонала. Для дальнейших расчетов параметров путей эвакуации при пожаре используется наименьших критический показатель продолжительности. Такой сценарий развития ситуации представляется наиболее опасным и при определении времени вывода людей из горящих зданий и сооружений разного назначения исходят из него.

Определение необходимого времени эвакуации персонала и посетителей при пожаре

Продолжительность данного процесса зависит от множества факторов, значительная часть из которых не поддается точному вычислению. Для того чтобы сравнительно точно вычислить время эвакуации людей при появлении очагов возгорания в здании вводится специальный коэффициент безопасности. Временной период, требуемый для вывода персонала и посетителей, определяется, как произведение критической продолжительности наиболее опасного сценария развития пожара и упомянутой выше поправки.

Описанный в статье расчет времени эвакуации людей производится исходя из данных, которые берутся из таблиц для определенных категорий помещений. Процесс вычислений с учетом сложности используемого математического аппарата занимает много времени даже для квалифицированного специалиста. Применение онлайн-приложений «Фогард» позволяет существенно уменьшить трудозатраты на проведение расчетов.

Если вам необходимо определить время эвакуации работников при пожаре из производственного сооружения или посетителей общественного здания предлагаем воспользоваться возможностями нашего сервиса. Более подробную информацию о порядке использования программного комплекса или по иным вопросам сотрудничества можно получить, позвонив по телефону 8-800-500-41-97. Все консультации предоставляются специалистами компании бесплатно.

Условия использования программ Фогард-Рв и Фогард-Рв+

Открытие доступа к полным функциональным возможностям проекта осуществляется на коммерческой основе. Вы можете на определенный промежуток времени (месяц/полгода/год) для регулярного использования подходящего набора программ, либо приобрести разовый расчет в нужном программном комплексе. Если у вас возникнут трудности с самостоятельным определением времени эвакуации людей во время пожара, тогда воспользуйтесь платными услугами наших инженеров. Вся необходимая ознакомительная информация размещена на , а также ответы на вопросы можно получить у менеджера по телефону 8-800-500-41-97 .

ООО "Интернэкс"©. Все права защищены.
Написанное выше является личным мнением автора и не может быть использовано в спорах в судебных или иных государственных органах.

МИНИСТЕРСТВО ВНУТРЕННИХ ДЕЛ СССР

ВСЕСОЮЗНЫЙ ОРДЕНА “ЗНАК ПОЧЕТА”
НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ
ПРОТИВОПОЖАРНОЙ ОБОРОНЫ.

УТВЕРЖДАЮ

Начальник ВНИИПО МВД СССР

Д. И. Юрченко

РАСЧЕТ НЕОБХОДИМОГО ВРЕМЕНИ
ЭВАКУАЦИИ ЛЮДЕЙ ИЗ ПОМЕЩЕНИЙ
ПРИ ПОЖАРЕ

МОСКВА 1989

Расчет необходимого времени эвакуации людей из помещений при пожаре: Рекомендации. - М.: ВНИИПО МВД СССР, 1989.

Изложен порядок расчета необходимого времени, эвакуации людей из помещений различного назначения при возникновении в них пожара.

При решении задачи учитывались следующие опасные факторы пожара: повышенная температура среды; дым, приводящий к потере видимости; токсичные газы; пониженная концентрация кислорода. Определение необходимого времени эвакуации производилось по условию достижения одним из этих факторов предельно допустимого для человека значения.

Предназначены для инженерно-технических работников пожарной охраны, преподавателей, слушателей пожарно-технических учебных заведений, сотрудников научно-исследовательских, проектно-конструкторских, строительных организаций и. учреждений.

Табл. 4, прил.1, библиогр.: 4 назв.

ВВЕДЕНИЕ

Характерная особенность современного строительства - увеличение количества зданий с массовым пребыванием людей. К их числу можно отнести крытые культурно-спортивные комплексы, кинотеатры, клубы, магазины, производственные здания и т.д. Пожары в таких помещениях нередко сопровождаются травмированием и гибелью людей. В первую очередь это относится к быстроразвивающимся пожарам, представляющим реальную опасность для человека уже через несколько минут после их возникновения и отличающимся интенсивным воздействием на людей опасных факторов пожара (МП). Наиболее надежный способ обеспечения безопасности людей в таких условиях - своевременная эвакуация из помещения, в котором возник пожар.

В соответствии с ГОСТ 12.1.004-85. ССБТ. "Пожарная безопасность. Общие требования", каждый объект должен иметь такое объемно-планировочное и техническое исполнение, чтобы эвакуация людей из помещения была завершена до момента достижения ОФП предельно допустимых значений. В связи с этим количество, размеры и конструктивное исполнение эвакуационных путей и выходов определяются в зависимости от необходимого времени эвакуации, т.е. времени, в течение которого люди должны покинуть помещение, не подвергаясь опасному для жизни и здоровья воздействию пожара / /. Данные по необходимому времени эвакуации являются также исходной информацией для расчета уровня обеспечения безопасности людей при пожарах в зданиях. Неверное определение необходимого времени эвакуации может привести к принятию неправильных проектных решений и увеличению стоимости зданий или к недостаточному обеспечению безопасности людей в случае возникновения пожара.

В соответствии с рекомендациями работы / /, необходимое время эвакуации рассчитывается как произведение критической для человека продолжительности пожара на коэффициент безопасности. Под критической продолжительностью пожара подразумевается время, по истечении которого возникает опасная ситуация вследствие достижения одним из ОФП предельно допустимого для человека значения. При этом предполагается, что каждый опасный фактор воздействует на человека независимо от других, так как комплексное воздействие изменяющихся во времени различных качественных и количественных сочетаний МП, характерных для начального периода развития пожара, оценить в настоящее время не представляется возможным. Коэффициент безопасности учитывает возможную погрешность при решении поставленной задачи. Он принимается равным 0,8 / /.

Таким образом, для определения необходимого времени эвакуации людей из помещения нужно знать динамику МП в зоне пребывания людей (рабочей зоне) и предельно допустимые для человека значения каждого из них. К числу ОФП, которые представляют наибольшую опасность для людей в помещении в начальный период быстроразвивающегося пожара, могут быть отнесены: повышенная температура среды; дым, приводящий к потере видимости; токсичнее продукты горения; пониженная концентрация кислорода.

Методика расчета необходимого времени эвакуации, изложенная в настоящих рекомендациях, разработана на основе проведенных во ВНИИПО МВД СССР теоретических и экспериментальных исследований динамики ОФП, действующих на критической для человека стадии пожара в помещениях различного назначения. В качестве предельно допустимых для людей уровней ОФП использовались значения, полученные в результате медико-биологических исследований воздействия на человека различных опасных факторов.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

через открытые проемы происходит только вытеснение газа из помещения;

абсолютное давление газа в помещении при пожаре не изменяется;

отношение теплопотерь в строительные конструкции к тепловой мощности очага пожара постоянно во времени;

свойства среды и удельные характеристики горящего при пожаре материала (низшая рабочая теплота сгорания, дымообразующая способность, удельный выход токсичных газов и т.д.) постоянны;

зависимость выгоревшей массы материала от времени представляет собой степенную функцию.

Предлагаемая методика применима для расчета необходимого времени эвакуации при быстроразвивающихся пожарах в помещениях со средним за рассматриваемый период темпом увеличения температуры среды более 30 град·мин -1 . Такие пожары характеризуются наличием пристенных циркуляционных струй и отсутствием четкой границы слоя дыма. Использование расчетных формул для пожаров с меньшим темпом роста температуры приведет к занижению величины необходимого времени эвакуации, т.е. к увеличению запаса надежности при решении задачи.

2. МЕТОДИКА РАСЧЕТА НЕОБХОДИМОГО ВРЕМЕНИ ЭВАКУАЦИИ ЛЮДЕЙ ИЗ ПОМЕЩЕНИЙ ПРИ ПОЖАРЕ

2.1. Общий порядок расчета

На основе анализа проектного решения объекта определяются геометрические размеры помещения и высота рабочих зон. Рассчитывается свободный объем помещения, который равен разности между геометрическим объемом помещения и объемом оборудования или предметов, находящихся внутри. Если рассчитать свободный объем невозможно, то допускается принимать его равным 80 % геометрического объема / /.

Далее выбираются расчетные схемы развития пожара, которые характеризуются видом горючего вещества или материала и направлением возможного распространения пламени. При выборе расчетных схем развития пожара следует ориентироваться прежде всего на наличие легковоспламеняющихся и горючих веществ и материалов, быстрое и интенсивное горение которых не может быть ликвидировано силами находящихся в помещении людей. К таким веществам и материалам относятся: легковоспламеняющиеся и горючие жидкости, разрыхленные волокнистые материалы (хлопок, лен, угары и т.д.), развешенные ткани (например, занавесы в театрах или кинотеатрах), декорации в зрелищных предприятиях, бумага, древесная стружка, некоторые виды полимерных материалов (например, мягкий пенополиуретан, оргстекло) и т.д.

Для каждой из выбранных схем развития пожара рассчитывается критическая для человека продолжительность пожара по следующим факторам: повышенной температуре ; потере видимости в дыму ; токсичным газам ; пониженному содержанию кислорода . Полученные значения сравниваются между собой и из них выбирается минимальное, которое и является критической продолжительностью пожара no j -й расчетной схеме.

Затем определяется наиболее опасная схема развития пожара в данном помещении. С этой целью по каждой из схем рассчитывается количество выгоревшего к моменту , материала m j и сравнивается c общим количеством данного материала М j , которое может быть охвачено пожаром по рассматриваемой схеме. Расчетные схемы, при которых m j >М j , исключаются из дальнейшего анализа. Из оставшихся расчетных схем выбирается наиболее опасная схема развития пожара, при которой критическая продолжительность пожара минимальна.

Подученное значение t кр принимается в качестве критической продолжительности пожара для рассматриваемого помещения.

По значению t кр определяется необходимое время эвакуации людей из данного помещения.

2.1.1. Определение геометрических характеристик помещения

К используемым в расчете геометрическим характеристикам помещения относятся его геометрический объем, приведенная высота Н и высота каждой из рабочих зон h .

Геометрический объем определяется на основе размеров и конфигурации помещения. Приведенная высота находится, как отношение геометрического объема к площади горизонтальной проекции помещения. Высота рабочей зоны рассчитывается следующим образом:

где h отм - высота отметки зоны нахождения людей над полом помещения, м; δ - разность высот пола, равная нулю при горизонтальном его расположении, м.

Следует иметь в виду, что максимальной опасности при пожаре подвергаются люди, находящиеся на уровне более высокой отметки. Так, при определении необходимого времени эвакуации людей из партера зрительного зала с наклонным полом значение h для партера нужно вычислять, ориентируясь на удаленные от сцены (расположенные на наиболее высокой отметке) ряды кресел.

2.1.2. Выбор расчетных схем развития пожара

Время возникновения опасных для человека ситуаций при пожаре в помещении зависит от вида горючих веществ и материалов и площади горения, которая, в свою очередь, обусловливается свойствами самих материалов, а также способом их укладки и разрешения. Каждая расчетная схема развития пожара в помещении характеризуется значениями двух параметров А и n , которые зависят от формы поверхности горения, характеристик горючих веществ и материалов и определяются следующим образом.

1. Для горения легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, разлитых на площади F :

при горении жидкости с установившейся скоростью (характерно для легкоиспаряющихся жидкостей)

где ψ - удельная установившаяся массовая скорость выгорания жидкости, кг·м -2 с -1 ;

при горении жидкости с неустановившейся скоростью

Определяется критическая продолжительность пожара для данной расчетной схемы

где i = 1, 2, ... n - индекс токсичного продукта горения.

При отсутствии специальных требований значения α и Е принимаются равными соответственно 0,3 и 50 лк.

2.1.4. Определение наиболее опасной схемы развития пожара в помещении

После расчета критической продолжительности пожара для каждой из выбранных схем его развития находится количество выгоревшего к моменту t кр j материала .

Каждое значение в рассматриваемой j -й схеме сравнивается с показателем M j . Расчетные схемы, при которых m j >М j , как уже отмечалось, исключаются из дальнейшего рассмотрения. Из оставшихся расчетных схем выбирается наиболее опасная, т.е. та, для которой критическая продолжительность минимальна t кр = min { t кр j }.

Полученное значение t кр является критической продолжительностью пожара для данной рабочей зоны в рассматриваемом помещении.

2.1.5. Определение необходимого времени эвакуации

Необходимое время эвакуации людей из данной рабочей зоны рассматриваемого помещения рассчитывается по формуле:

где к б - коэффициент безопасности, к б = 0,8.

Исходные данные для расчетов могут быть взяты из табл. - приложения или из справочной литературы.

2.2. Примеры расчета

Пример 1. Определить необходимое время эвакуации людей из зрительного зала кинотеатра. Длина зала равна 25 м, ширина - 20 м. Высота зала со стороны сцены - 12 м, с противоположной стороны - 9 м. Длина горизонтального участка попа у сцены на нулевой отметке равна 7 м. Балкон зрительного зала расположен на высоте 7 м от нулевой отметки. Занавес массой 50 кг выполнен из ткани со следующими характеристиками: Q = 13,8 МДж·кг -1 ; D = 50 Нп·м 2 ·кг -1 ; L O 2 , = 1,03 кг·кг -1 ; L СО2 = 0,203 кг·кг -1 ; L СО = 0,0022 кг·кг -1 ; ψ = 0,0115 кг·м 2 ·c -1 ; V B = 0,3 м·с -1 ; V Г = 0,013 м·с -1 . Обивка кресел - пенополиуретан, обтянутый дерматином. Начальная температура в зале равна 25 °С, начальная освещенность - 40 лк, объем предметов и оборудования - 200 м 3 .

1. Определяем геометрические характеристики помещения.

Геометрический объем равен

Приведенная высота Н определяется, как отношение геометрического объема к площади горизонтальной проекции помещения

.

Помещение содержит две рабочие зоны: партер и балкон. В соответствии с указаниями, приведенными в разделе (), находим высоту каждой рабочей зоны

для партера h = 3 + 1,7 - 0,5 - 3 = 3,2 м;

для балкона h = 7 + 1,7 - 0,5 - 3 = 7,2 м.

Свободный объем помещения V = 5460 - 200 = 5260 м 3 .

2. Выбираем расчетные схемы пожара. Принципиально возможны два варианта возникновения и распространения пожара в данном помещении: по занавесу и по рядам кресел. Однако загорание дерматиновой обивки кресла от малокалорийного источника трудноосуществимо и может быть легко ликвидировано силами находящихся в зале людей.

Следовательно, вторая схема практически нереальна и отпадает.

Удельная массовая скорость выгорания ψ×10 3 , кг·м 2 ·с -1

Низшая теплота сгорания Q , кДж·кг -1

Бензин

61,7

41870

Ацетон

44,0

28890

Диэтиловый эфир

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) W = 13,7 %

39,3

13800

Древесина (мебель в жилых и административных зданиях W = 8-10 %)

14,0

13800

Бумага разрыхленная

13400

Бумага (книги, журналы)

13400

Книги на деревянных стеллажах

16,7

13400

Кинопленка триацетатная

18800

Карболитовые изделия

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

20900

Пенополиуретан

24300

Волокно штапельное

13800

Волокно штапельное в кипах 40×40×40 см

13800

Полиэтилен

10,3

47140

Полипропилен

14,5

45670

Хлопок в тюках ρ = 190 кг·м -3

16750

Хлопок разрыхленный

21,3

15700

Лен разрыхленный

21,3

15700

Хлопок + капрон (3:1)

12,5

16200

Таблица 2

Линейная скорость распространения пламени по поверхности материалов

Материалы	Средняя линейная скорость распространения пламени V×10 2 , м·с -1
Угары текстильного производства в разрыхленном состоянии	10,0
Корд
Хлопок разрыхленный
Лен разрыхленный
Хлопок + капрон (3:1)
Древесина в штабелях при различной влажности, в %
8-12
16-18
18-20
20-30
более 30
Подвешенные ворсистые ткани	6,7-10
Текстильные изделия в закрытом складе при загрузке 100 кг·м -2
Бумага в рулонах в закрытом складе при разгрузке 140 кг·м -2
Синтетический каучук в закрытом складе при загрузке свыше 290 кг·м -2
Деревянные покрытия цехов большой площади, деревянные стены и стены, отделанные древесноволокнистыми плитами	2,8-5,3
Соломенные и камышитовые изделия
Ткани (холст, байка, бязь):
по горизонтали
в вертикальном направлении
в нормальном направлении к поверхности тканей при расстоянии между ними 0,2 м

Таблица 3

Дымообразующая способность веществ и материалов

Вещества и материалы	Дымообразующая способность D , Нп·м 2 кг -1
	Тление	Горение
Бутиловый спирт
Бензин А-76
Этилацетат
Циклогексан
Толуол
Дизельное топливо
Древесина
Древесное волокно (береза, осина)
ДСП, ГОСТ 10632-77
Фанера, ГОСТ 3916-65
Сосна
Береза
Древесноволокнистая плита (ДВП)
Линолеум ПВХ, ТУ 21-29-76-79
Стеклопластик, ТУ 6-11-10-62-81
Полиэтилен, ГОСТ 16337-70	1290
Табак "Юбилейный" 1 сорт, рл. 13 %
Пенопласт ПВХ-9, СТУ 14-07-41-64	2090	1290
Пенопласт ПС-1-200	2050	1000
Резина, ТУ 38-5-12-06-68	1680
Полиэтилен высокого давления (ПЭВФ)	1930
Пленка ПВХ марки ПДО-15
Пленка марки ПДСО-12
Турбинное масло
Лен разрыхленный		3,37
Ткань вискозная
Атлас декоративный			L CO2	L O2	H HCl
Хлопок	0,0052	0,57
Лен	0,0039	0,36	1,83
Хлопок + капрон (3:1)	0,012	1,045	3,55
Турбинное масло ТП-22	0,122		0,282
Кабели АВВГ	0,11			0,023
Кабели АПВГ	0,150			0,016
Древесина	0,024	1,51	1,15
Керосин	0,148	2,92	3,34
Древесина, огнезащищенная препаратом СДФ-552	0,12	1,96	1,42

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Ройтман М. Я. Противопожарное нормирование в строительстве. - М.: Стройиздат, 1985. - 590 с.

2. Общесоюзные нормы технологического проектирования. Определение категорий помещений и зданий по взрывопожарной и пожарной опасности: ОНТП 24-86/МВД СССР; Введ. 01.01.87: Взамен СН 463-74. - М.. 1987. - 25 с.

3. Проведение исследований и разработка пособия по определению необходимого времени эвакуации людей из зальных помещений при пожаре: Отчет о НИР/ВНИИПО МВД СССР; Руководитель Т. Г. Меркушкина. - П.28.Д.024.84; № ГР 01840073434; Инв. № 02860056271. - М.. 1984. - 195 с.

4. Методы расчета температурного режима пожара в помещениях зданий различного назначения: Рекомендации. - М.: ВНИИПО МВД СССР. 1988. - 56 с.

При нормировании времени эвакуации для производственных зданий промышленных предприятий учитывается степень огнестойкости здания, категория производства и этажность здания (табл. 4). Необходимое время эвакуации из рабочих помещений производственных зданий зависит также и от объёма помещения (табл. 3).

W п = 0,4 тыс. м 3 - объём помещения.

Степень огнестойкости – I.

По таблице определяем

t п.о.з = 0,5 мин

Расчетное время эвакуации из рабочего помещения:

t =1,2 + 7,14 = 8,34 мин

Необходимое время эвакуации из производственного здания

t о.з = до 4 мин

Нормируемое время эвакуации из рабочего помещения почти в 17 раз меньше расчетного. Нормируемое время эвакуации из производственного здания в 4 раза меньше расчетного. Проект требованиям пожарной безопасности не соответствует.

Таблица 3

Необходимое время эвакуации из помещений производственных зданий (t п.п.з.)

	Время эвакуации (t п.п.з.), мин, из помещений производственных зданий I, II и III степени огнестойкости при объёме помещения (W п), тыс. м 3
					60 и более
	Не ограничивается
Примечание. Для зданий IV степени огнестойкости необходимое время эвакуации уменьшается на 30%, а для зданий V степени огнестойкости – на 50%

Таблица 4

Необходимое время эвакуации из производственных зданий (t п.з.)

Часть 2. Пожар в рабочем помещении

Условие задачи . В рабочем помещении, облицованном древесноволокнистыми плитами (или имеющем перегородки из них), произошло возгорание. Площадь пожара, при горении облицовочных плит, приведена в исходных данных (табл. 1). Рассчитать время (t д), необходимое для эвакуации людей из горящего помещения с учётом задымлённости.

1. Определение расчётного времени эвакуации из рабочего помещения по задымлённости (tд)

а) t д = (К осл * К г * W п)/(V д * S п.г.), (5)

где К осл – допустимый коэффициент ослабления света (принять К осл = 0,1);

К г – коэффициент условий газообмена;

W п  объём рабочего помещения, м 3 (табл. 1);

V д  скорость дымообразования с единицы площади горения, м 3 /(м 2 * мин);

S п.г.  площадь поверхности горения, м 2 .

б) К г = S о /S п, (6)

где S о  площадь отверстий (проёмов) в ограждающих стенах помещения, м 2 (табл. 1);

S п  площадь пола помещения, м 2 (вычислим по исходным данным).

К г = S о /(a*b) = 6/(15*10)= 0,04

в) V д = К д * V г, (7)

где К д  коэффициент состава продуктов горения (для древесноволокнистых плит равен 0,03 м 3 /кг);

V г  массовая скорость горения (для древесноволокнистых плит принимается равной 10 кг/(м 2 * мин)).

V д = 0,03 * 10 =0,3 м/мин

г) S п.г. = S п.п. * К п.г. , (8)

где S п.п.  предполагаемая площадь пожара, м 2 (табл. 1);

К п.г. – коэффициент поверхности горения (для разлившихся жидкостей и облицовочных плит К п.г. = 1).

S п.г. = 8 * 1 = 8 м 2

t д = (К осл * К г * W п)/(V д * S п.г.) = (0,1 * 0,04 * 400)/(0,3 * 8 .) = 0,67 мин

МИНИСТЕРСТВО ВНУТРЕННИХ ДЕЛ СССР

ВСЕСОЮЗНЫЙ ОРДЕНА “ЗНАК ПОЧЕТА”
НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ
ПРОТИВОПОЖАРНОЙ ОБОРОНЫ.

УТВЕРЖДАЮ

Начальник ВНИИПО МВД СССР

Д. И. Юрченко

РАСЧЕТ НЕОБХОДИМОГО ВРЕМЕНИ
ЭВАКУАЦИИ ЛЮДЕЙ ИЗ ПОМЕЩЕНИЙ
ПРИ ПОЖАРЕ

МОСКВА 1989

Расчет необходимого времени эвакуации людей из помещений при пожаре: Рекомендации. - М.: ВНИИПО МВД СССР, 1989.

Изложен порядок расчета необходимого времени, эвакуации людей из помещений различного назначения при возникновении в них пожара.

При решении задачи учитывались следующие опасные факторы пожара: повышенная температура среды; дым, приводящий к потере видимости; токсичные газы; пониженная концентрация кислорода. Определение необходимого времени эвакуации производилось по условию достижения одним из этих факторов предельно допустимого для человека значения.

Предназначены для инженерно-технических работников пожарной охраны, преподавателей, слушателей пожарно-технических учебных заведений, сотрудников научно-исследовательских, проектно-конструкторских, строительных организаций и. учреждений.

Табл. 4, прил.1, библиогр.: 4 назв.

ВВЕДЕНИЕ

Характерная особенность современного строительства - увеличение количества зданий с массовым пребыванием людей. К их числу можно отнести крытые культурно-спортивные комплексы, кинотеатры, клубы, магазины, производственные здания и т.д. Пожары в таких помещениях нередко сопровождаются травмированием и гибелью людей. В первую очередь это относится к быстроразвивающимся пожарам, представляющим реальную опасность для человека уже через несколько минут после их возникновения и отличающимся интенсивным воздействием на людей опасных факторов пожара (МП). Наиболее надежный способ обеспечения безопасности людей в таких условиях - своевременная эвакуация из помещения, в котором возник пожар.

В соответствии с ГОСТ 12.1.004-85. ССБТ. "Пожарная безопасность. Общие требования", каждый объект должен иметь такое объемно-планировочное и техническое исполнение, чтобы эвакуация людей из помещения была завершена до момента достижения ОФП предельно допустимых значений. В связи с этим количество, размеры и конструктивное исполнение эвакуационных путей и выходов определяются в зависимости от необходимого времени эвакуации, т.е. времени, в течение которого люди должны покинуть помещение, не подвергаясь опасному для жизни и здоровья воздействию пожара / /. Данные по необходимому времени эвакуации являются также исходной информацией для расчета уровня обеспечения безопасности людей при пожарах в зданиях. Неверное определение необходимого времени эвакуации может привести к принятию неправильных проектных решений и увеличению стоимости зданий или к недостаточному обеспечению безопасности людей в случае возникновения пожара.

В соответствии с рекомендациями работы / /, необходимое время эвакуации рассчитывается как произведение критической для человека продолжительности пожара на коэффициент безопасности. Под критической продолжительностью пожара подразумевается время, по истечении которого возникает опасная ситуация вследствие достижения одним из ОФП предельно допустимого для человека значения. При этом предполагается, что каждый опасный фактор воздействует на человека независимо от других, так как комплексное воздействие изменяющихся во времени различных качественных и количественных сочетаний МП, характерных для начального периода развития пожара, оценить в настоящее время не представляется возможным. Коэффициент безопасности учитывает возможную погрешность при решении поставленной задачи. Он принимается равным 0,8 / /.

Таким образом, для определения необходимого времени эвакуации людей из помещения нужно знать динамику МП в зоне пребывания людей (рабочей зоне) и предельно допустимые для человека значения каждого из них. К числу ОФП, которые представляют наибольшую опасность для людей в помещении в начальный период быстроразвивающегося пожара, могут быть отнесены: повышенная температура среды; дым, приводящий к потере видимости; токсичнее продукты горения; пониженная концентрация кислорода.

Методика расчета необходимого времени эвакуации, изложенная в настоящих рекомендациях, разработана на основе проведенных во ВНИИПО МВД СССР теоретических и экспериментальных исследований динамики ОФП, действующих на критической для человека стадии пожара в помещениях различного назначения. В качестве предельно допустимых для людей уровней ОФП использовались значения, полученные в результате медико-биологических исследований воздействия на человека различных опасных факторов.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

через открытые проемы происходит только вытеснение газа из помещения;

абсолютное давление газа в помещении при пожаре не изменяется;

отношение теплопотерь в строительные конструкции к тепловой мощности очага пожара постоянно во времени;

свойства среды и удельные характеристики горящего при пожаре материала (низшая рабочая теплота сгорания, дымообразующая способность, удельный выход токсичных газов и т.д.) постоянны;

зависимость выгоревшей массы материала от времени представляет собой степенную функцию.

Предлагаемая методика применима для расчета необходимого времени эвакуации при быстроразвивающихся пожарах в помещениях со средним за рассматриваемый период темпом увеличения температуры среды более 30 град·мин -1 . Такие пожары характеризуются наличием пристенных циркуляционных струй и отсутствием четкой границы слоя дыма. Использование расчетных формул для пожаров с меньшим темпом роста температуры приведет к занижению величины необходимого времени эвакуации, т.е. к увеличению запаса надежности при решении задачи.

2. МЕТОДИКА РАСЧЕТА НЕОБХОДИМОГО ВРЕМЕНИ ЭВАКУАЦИИ ЛЮДЕЙ ИЗ ПОМЕЩЕНИЙ ПРИ ПОЖАРЕ

2.1. Общий порядок расчета

На основе анализа проектного решения объекта определяются геометрические размеры помещения и высота рабочих зон. Рассчитывается свободный объем помещения, который равен разности между геометрическим объемом помещения и объемом оборудования или предметов, находящихся внутри. Если рассчитать свободный объем невозможно, то допускается принимать его равным 80 % геометрического объема / /.

Далее выбираются расчетные схемы развития пожара, которые характеризуются видом горючего вещества или материала и направлением возможного распространения пламени. При выборе расчетных схем развития пожара следует ориентироваться прежде всего на наличие легковоспламеняющихся и горючих веществ и материалов, быстрое и интенсивное горение которых не может быть ликвидировано силами находящихся в помещении людей. К таким веществам и материалам относятся: легковоспламеняющиеся и горючие жидкости, разрыхленные волокнистые материалы (хлопок, лен, угары и т.д.), развешенные ткани (например, занавесы в театрах или кинотеатрах), декорации в зрелищных предприятиях, бумага, древесная стружка, некоторые виды полимерных материалов (например, мягкий пенополиуретан, оргстекло) и т.д.

Для каждой из выбранных схем развития пожара рассчитывается критическая для человека продолжительность пожара по следующим факторам: повышенной температуре ; потере видимости в дыму ; токсичным газам ; пониженному содержанию кислорода . Полученные значения сравниваются между собой и из них выбирается минимальное, которое и является критической продолжительностью пожара no j -й расчетной схеме.

Затем определяется наиболее опасная схема развития пожара в данном помещении. С этой целью по каждой из схем рассчитывается количество выгоревшего к моменту , материала m j и сравнивается c общим количеством данного материала М j , которое может быть охвачено пожаром по рассматриваемой схеме. Расчетные схемы, при которых m j >М j , исключаются из дальнейшего анализа. Из оставшихся расчетных схем выбирается наиболее опасная схема развития пожара, при которой критическая продолжительность пожара минимальна.

Подученное значение t кр принимается в качестве критической продолжительности пожара для рассматриваемого помещения.

По значению t кр определяется необходимое время эвакуации людей из данного помещения.

2.1.1. Определение геометрических характеристик помещения

К используемым в расчете геометрическим характеристикам помещения относятся его геометрический объем, приведенная высота Н и высота каждой из рабочих зон h .

Геометрический объем определяется на основе размеров и конфигурации помещения. Приведенная высота находится, как отношение геометрического объема к площади горизонтальной проекции помещения. Высота рабочей зоны рассчитывается следующим образом:

где h отм - высота отметки зоны нахождения людей над полом помещения, м; δ - разность высот пола, равная нулю при горизонтальном его расположении, м.

Следует иметь в виду, что максимальной опасности при пожаре подвергаются люди, находящиеся на уровне более высокой отметки. Так, при определении необходимого времени эвакуации людей из партера зрительного зала с наклонным полом значение h для партера нужно вычислять, ориентируясь на удаленные от сцены (расположенные на наиболее высокой отметке) ряды кресел.

2.1.2. Выбор расчетных схем развития пожара

Время возникновения опасных для человека ситуаций при пожаре в помещении зависит от вида горючих веществ и материалов и площади горения, которая, в свою очередь, обусловливается свойствами самих материалов, а также способом их укладки и разрешения. Каждая расчетная схема развития пожара в помещении характеризуется значениями двух параметров А и n , которые зависят от формы поверхности горения, характеристик горючих веществ и материалов и определяются следующим образом.

1. Для горения легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, разлитых на площади F :

при горении жидкости с установившейся скоростью (характерно для легкоиспаряющихся жидкостей)

где ψ - удельная установившаяся массовая скорость выгорания жидкости, кг·м -2 с -1 ;

при горении жидкости с неустановившейся скоростью

Определяется критическая продолжительность пожара для данной расчетной схемы

где i = 1, 2, ... n - индекс токсичного продукта горения.

При отсутствии специальных требований значения α и Е принимаются равными соответственно 0,3 и 50 лк.

2.1.4. Определение наиболее опасной схемы развития пожара в помещении

После расчета критической продолжительности пожара для каждой из выбранных схем его развития находится количество выгоревшего к моменту t кр j материала .

Каждое значение в рассматриваемой j -й схеме сравнивается с показателем M j . Расчетные схемы, при которых m j >М j , как уже отмечалось, исключаются из дальнейшего рассмотрения. Из оставшихся расчетных схем выбирается наиболее опасная, т.е. та, для которой критическая продолжительность минимальна t кр = min { t кр j }.

Полученное значение t кр является критической продолжительностью пожара для данной рабочей зоны в рассматриваемом помещении.

2.1.5. Определение необходимого времени эвакуации

Необходимое время эвакуации людей из данной рабочей зоны рассматриваемого помещения рассчитывается по формуле:

где к б - коэффициент безопасности, к б = 0,8.

Исходные данные для расчетов могут быть взяты из табл. - приложения или из справочной литературы.

2.2. Примеры расчета

Пример 1. Определить необходимое время эвакуации людей из зрительного зала кинотеатра. Длина зала равна 25 м, ширина - 20 м. Высота зала со стороны сцены - 12 м, с противоположной стороны - 9 м. Длина горизонтального участка попа у сцены на нулевой отметке равна 7 м. Балкон зрительного зала расположен на высоте 7 м от нулевой отметки. Занавес массой 50 кг выполнен из ткани со следующими характеристиками: Q = 13,8 МДж·кг -1 ; D = 50 Нп·м 2 ·кг -1 ; L O 2 , = 1,03 кг·кг -1 ; L СО2 = 0,203 кг·кг -1 ; L СО = 0,0022 кг·кг -1 ; ψ = 0,0115 кг·м 2 ·c -1 ; V B = 0,3 м·с -1 ; V Г = 0,013 м·с -1 . Обивка кресел - пенополиуретан, обтянутый дерматином. Начальная температура в зале равна 25 °С, начальная освещенность - 40 лк, объем предметов и оборудования - 200 м 3 .

1. Определяем геометрические характеристики помещения.

Геометрический объем равен

Приведенная высота Н определяется, как отношение геометрического объема к площади горизонтальной проекции помещения

для партера h = 3 + 1,7 - 0,5 - 3 = 3,2 м;

для балкона h = 7 + 1,7 - 0,5 - 3 = 7,2 м.

Свободный объем помещения V = 5460 - 200 = 5260 м 3 .

2. Выбираем расчетные схемы пожара. Принципиально возможны два варианта возникновения и распространения пожара в данном помещении: по занавесу и по рядам кресел. Однако загорание дерматиновой обивки кресла от малокалорийного источника трудноосуществимо и может быть легко ликвидировано силами находящихся в зале людей.

Следовательно, вторая схема практически нереальна и отпадает.

А 2 = 0,0213·0,05·2 = 2,13·10 -3 кг·с -2 ; n = 2.

3. Проводим расчет t кр1 и t кр2 согласно рекомендациям, содержащимся в разделе. Принимаем α = 0,3. Остальные исходные данные берем из условия задачи, а также из приложения, учитывая, что при горении льна наиболее опасными токсичными продуктами горения являются оксид и диоксид углерода.

Определяем t кр1 , В = 3227 кг; .

Тогда

(отрицательное число под знаком логарифма означает, что повышение содержания СО в данном случае не опасно и может не приниматься во внимание);

(диоксид углерода также не принимается в расчет).

Таким образом t кр = {191,363,175} = 175 с.

Определяем t кр2 . В = 3227 кг; z = 1,32.

Тогда

Увеличение содержания в атмосфере оксида и диоксида углерода в данном случае также не опасно для человека. Следовательно,

t кр2 = min {429, 374, 1119} = 374 с.

4. Определяем m 1 и m 2 следующим образом

m 1 = 5,59·10 -5 (175) 3 = 300 кг;

m 2 = 2,13·10 -3 (374) 2 = 298 кг.

Поскольку m 2 = 298 кг>М 2 = 250 кг, вторая схема из рассмотрения исключается. Следовательно, t кр = t кр1 = 175 с.

5. Определяем необходимое время эвакуации людей из помещения t нб = 0,8·175 = 140 с = 2,3 мин.

Пример 3. Требуется найти необходимое время эвакуации людей из механообрабатывающего цеха размером 104×72×16,2 м, в котором произошел аварийный разлив и загорание масла на площади 420 м 2 . Люди находятся на нулевой отметке. Время установления стационарного режима выгорания масла 900 с / /. Характеристики горения масла:

Q = 41,9 МДж·кг -1 ; D = 243 Нп·м 2 ·кг -1 ; L O 2 = 0,282 кг·кг -1 ; L CO 2 = 0,7 кг·кг -1 ; ψ = 0,03 кг·м -2 ·с -1 .

1. Определяем геометрические характеристики помещения:

h = 1,7 м; V = 0,8·104·72·16,2 = 97044 м 3 .

2. Для случая нестационарного горения жидкости на постоянной площади по формуле () находим:

3. Определяем t кр при α = 0,3 и Е = 40 лк. В = 2136 кг; .

Тогда

;

t кр = min {362, 135} = 135 с.

4. Рассчитываем необходимое время эвакуации людей из помещения

t нб = 0,8·135 = 108 с = 1,8 мин.

ПРИЛОЖЕНИЕ

Исходные данные для проведения расчетов*

Таблица 1

Удельная массовая скорость выгорания и низшая теплота сгорания веществ и материалов

	Удельная массовая скорость выгорания ψ×10 3 , кг·м 2 ·с -1	Низшая теплота сгорания Q , кДж·кг -1
Бензин	61,7	41870
Ацетон	44,0	28890
Диэтиловый эфир	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) W = 13,7 %	39,3	13800
Древесина (мебель в жилых и административных зданиях W = 8-10 %)	14,0	13800
Бумага разрыхленная		13400
Бумага (книги, журналы)		13400
Книги на деревянных стеллажах	16,7	13400
Кинопленка триацетатная		18800
Карболитовые изделия		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		20900
Пенополиуретан		24300
Волокно штапельное		13800
Волокно штапельное в кипах 40×40×40 см		13800
Полиэтилен	10,3	47140
Полипропилен	14,5	45670
Хлопок в тюках ρ = 190 кг·м -3		16750
Хлопок разрыхленный	21,3	15700
Лен разрыхленный	21,3	15700
Хлопок + капрон (3:1)	12,5	16200

Таблица 2

Линейная скорость распространения пламени по поверхности материалов

Материалы	Средняя линейная скорость распространения пламени V×10 2 , м·с -1
Угары текстильного производства в разрыхленном состоянии	10,0
Корд
Хлопок разрыхленный
Лен разрыхленный
Хлопок + капрон (3:1)
Древесина в штабелях при различной влажности, в %
8-12
16-18
18-20
20-30
более 30
Подвешенные ворсистые ткани	6,7-10
Текстильные изделия в закрытом складе при загрузке 100 кг·м -2
Бумага в рулонах в закрытом складе при разгрузке 140 кг·м -2
Синтетический каучук в закрытом складе при загрузке свыше 290 кг·м -2
Деревянные покрытия цехов большой площади, деревянные стены и стены, отделанные древесноволокнистыми плитами	2,8-5,3
Соломенные и камышитовые изделия
Ткани (холст, байка, бязь):
по горизонтали
в вертикальном направлении
в нормальном направлении к поверхности тканей при расстоянии между ними 0,2 м

Таблица 3

Дымообразующая способность веществ и материалов

Вещества и материалы	Дымообразующая способность D , Нп·м 2 кг -1
	Тление	Горение
Бутиловый спирт
Бензин А-76
Этилацетат
Циклогексан
Толуол
Дизельное топливо
Древесина
Древесное волокно (береза, осина)
ДСП, ГОСТ 10632-77
Фанера, ГОСТ 3916-65
Сосна
Береза
Древесноволокнистая плита (ДВП)
Линолеум ПВХ, ТУ 21-29-76-79
Стеклопластик, ТУ 6-11-10-62-81
Полиэтилен, ГОСТ 16337-70	1290
Табак "Юбилейный" 1 сорт, рл. 13 %
Пенопласт ПВХ-9, СТУ 14-07-41-64	2090	1290
Пенопласт ПС-1-200	2050	1000
Резина, ТУ 38-5-12-06-68	1680
Полиэтилен высокого давления (ПЭВФ)	1930
Пленка ПВХ марки ПДО-15
Пленка марки ПДСО-12
Турбинное масло
Лен разрыхленный		3,37
Ткань вискозная
Атлас декоративный
Репс
Ткань мебельная полушерстяная
Полотно палаточное		0,36	1,83
Хлопок + капрон (3:1)	0,012	1,045	3,55
Турбинное масло ТП-22	0,122		0,282
Кабели АВВГ	0,11			0,023
Кабели АПВГ	0,150			0,016
Древесина	0,024	1,51	1,15
Керосин	0,148	2,92	3,34
Древесина, огнезащищенная препаратом СДФ-552	0,12	1,96	1,42