II. ОСНОВНЫЕ РАСЧЕТЫ ВЕЛИЧИН ИНДИВИДУАЛЬНОГО ПОЖАРНОГО РИСКА

Рисунок 6.1 – Порядок проведения расчета индивидуального пожарного риска

I. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

ЗАДАНИЕ 1

Тема:«Расчет пожарного риска в зданиях, сооружениях и строениях различных классов функциональной пожарной опасности»

Независимая оценка пожарного риска (Аудит пожарной безопасности) – это осуществляемая соответствующими субъектами предпринимательская деятельность по оценке соответствия установленными требованиями систем обеспечения пожарной безопасности на объектах защиты.

Проводится в соответствии с постановлением Правительства РФ от 07.04.2009 г. № 304 «Об утверждении Правил оценки соответствия объектов защиты (продукции) установленным требованиям пожарной безопасности путем независимой оценки пожарного риска».

Результаты проведения независимой оценки пожарного риска оформляются в виде заключения, в котором в случаях установленных ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности» осуществляются расчеты по оценке пожарного риска.

Пожарный риск–мера возможности реализации пожарной опасности объекта защиты и её последствий для людей и материальных ценностей.

Индивидуальный пожарный риск–пожарный риск, который может привести к гибели человека в результате воздействия опасных факторов пожара (ОФП).

Допустимый пожарный риск– пожарный риск, уровень которого допустим и обоснован из социально-экономических условий.

Величина индивидуального пожарного риска в первую очередь обеспечивается системой предотвращения пожара и комплексом организационно-технических мероприятий.

Расчет пожарного риска– оценка воздействия на людей ОФП и принятых мер по снижению частоты их возникновения и последствий от них.

Расчеты по оценке пожарного риска производятся в соответствии с Постановлением от 31.03.2009 г. № 272 «О порядке проведения расчетов по оценке пожарного риска» путем сопоставления расчетных величин пожарного риска с соответствующими нормативными значениями пожарных рисков, установленных ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности».

Расчеты по оценке пожарного риска являются составной частью декларации пожарной безопасности или декларации промышленной безопасности. Определение расчетных величин пожарного риска осуществляется на основании:

 

А). Анализа пожарной опасности объекта защиты.

Для этого осуществляется сбор данных об объекте защиты:

– объемно-планировочные решения, в том числе план-схемы эвакуации;

– теплофизических характеристик ограждающих конструкций и размещенного оборудования;

– вид, количество и размещение горючих веществ и материалов;

– количество и места вероятного размещения людей;

– системы пожарной сигнализации и пожаротушения, противодымной защиты, оповещения людей о пожаре и управления эвакуацией.

Б) Определение частоты реализации пожароопасных ситуаций.

В) Построения полей опасных факторов пожара для различных сценариев его развития.

Г) Оценки последствий воздействия опасных факторов пожара на людей для различных сценариев его развития.

Д) Наличия систем оповещения пожарной безопасности зданий, сооружений и строений.

1. Индивидуальный пожарный рискотвечает требованию, если:

где Q_в – расчетная величина индивидуального пожарного риска;

– нормативное значение индивидуального пожарного риска, год.

2. Расчетная величина индивидуального пожарного риска Q_в для каждого здания рассчитывается по формуле:

Q_в = Q_п (1 – R_aп ) P_пр (1 – P_э) (1 – P_пэ)

где Q_п – частота возникновения пожара в течении года, определяется на основании статистических данных (приложение № 1), при отсутствии статистических данных допускается принимать Q_п = 4 ∙ 10^-2 для каждого здания;

R_aп – вероятность эффективного срабатывания систем автоматического пожаротушения АУПТ), принимается по технической документации, а при отсутствии сведений допускается принимать R_ап = 0,9;

Р_пр – вероятность присутствия людей в здании, определяемая по формуле:

Р_пр = t_функц / 24,

где t_функц – время нахождения людей в здании, час.;

Р_пэ – вероятность эффективной работы систем противопожарной защиты;

Р_э – вероятность эвакуации людей, рассчитывается по зависимости:

где t_р – расчетное время эвакуации людей, мин. Определяется на основе моделирования движения людей до выхода наружу (одним из трех способов);

t_нэ – время начала эвакуации (интервал времени от возникновения пожара до начала эвакуации людей), мин. значение времени начала эвакуации, t_нэ, для помещения очага пожара следует принимать равным 0,5 мин; для зданий, не оборудованных системой оповещения и управления эвакуацией людей в зависимости от класса функциональной пожарной опасности и характеристики контингента людей t_нэ = 6–9 мин; для зданий, оборудованных системой оповещения и управления людей в зависимости от их типов, а также класса функциональной опасности и характеристики контингента людей t_нэ = 1–6 мин.

Опасные факторы пожара (ОФП) – факторы пожара, воздействие которых может привести к травме, отравлению или гибели человека и к материальному ущербу.

t_бл – 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. Определяется путем расчета, в основу которого положен расчет времени образования ОФП

предельно допустимые значения по каждому из опасных факторов пожара составляют:

– по температуре – 70°С;

– по тепловому потоку – 1400 Вт/м²;

– по потере видимости – 20 м;

– по пониженному содержанию кислорода – 0,226 кг∙м;

– по каждому из токсичных газообразных продуктов горения
(СО₂ – 0,11 кг∙м^-3; СО – 1,16∙10^-3 кг∙м^-3;НСl – 23∙10^-6 кг∙м^-3).

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.

3. Определяется время блокирования t_бл из соотношения:

Пожар– неконтролируемое горение, причиняющее материальный ущерб, вред жизни и здоровью, интересам общества и государства.

Эвакуация –процесс организованногосамостоятельного движения людей непосредственно наружу или безопасную зону из помещений, в которых имеется возможность воздействия на них опасных факторов пожара.

Критическая продолжительность пожара– время, в течение которого достигается предельно допустимое значение опасного фактора пожара в установленном режиме его изменения.

Опасными факторами пожара, воздействующими на людей и материальные ценности, являются:

– пламя и искры;

– тепловой поток;

– повышенная температура окружающей среды;

– повышенная концентрация токсических продуктов горения и термического разложения;

– снижение видимости в дыму;

– пониженная концентрация кислорода.

К сопутствующим проявлениям ОФП относятся: осколки и части разрушившихся зданий и оборудования; радиоактивные и токсические вещества и материалы из разрушенных установок; вынос высокого напряжения; опасные факторы взрыва и воздействие огнетушащих веществ.

Предельно допустимое значение опасного фактора пожара– это значение опасного фактора, воздействие которого на человека в течение критической продолжительности пожара не приводит к травме, заболеванию или отклонению в состоянии здоровья в течение нормативно установленного времени, а воздействие на материальные ценности не приводит к потере устойчивости объекта при пожаре.

Устойчивость объекта при пожаре– свойство объекта предот­вращать воздействие на людей и материальные ценности опасных факторов пожара и их вторичных проявлений.

Показателем уровня обеспечения пожарной безопасности людей на объектах является отсутствие угрозы их жизни от опасных факторов пожара. Он достигается (определяются) необходимым временем эвакуации людей из здания (объекта), т.е. временем блокирования (t_бл) путей эвакуации одним из ОФП.

Необходимое время эвакуации рассчитывается как произведение критической для человека продолжительности пожара на коэффициент безопасности. При этом предполагается, что каждый опасный фактор воздействует на человека независимо от других.

Расчет необходимого времени эвакуации производится для наиболее опасного варианта развития пожара, характеризующегося наибольшим темпом нарастания опасных факторов пожара в рассматриваемом помещении (здании). При этом сначала рассчитывают значения критической продолжительности пожара по условию достижения каждым из ОФП предельно допустимых значений в зоне пребывания людей:

– по повышенной температуре:

– по потере видимости

– по пониженному содержанию кислорода:

– по каждому из токсичных газообразных продуктов горения:

где B –размерный комплекс, зависящий от теплоты сгорания материала и свободного объема помещения, кг;

А –размерный параметр, учитывающий удельную массовую скорость выгорания горючего материала и площадь пожара, кг/с;

– начальная температура воздуха в помещении, °С;

п – показатель степени, учитывающий изменение массы выгорающего материала во времени;

Z – безразмерный параметр, учитывающий неравномерность распределения ОФП по высоте помещения;

– низшая теплота сгорания материала, МДж/кг;значение низшей теплоты сгорания материала принимается по справочной литературе;

С_р – удельная изобарная теплоёмкость газа, МДж/кг × К;значение удельной изобарной теплоемкости газа принимается по справочной литературе;

φ – коэффициент теплопотерь; в зависимости от условий взаимодействия зоны горения с окружающей средой значение коэффициента теплопотерь колеблется в пределах от 0,4 до 1,0;

η– коэффициент полноты горения в зависимости от вида горючего материала и внешних условий протекания процесса горения значение коэффициента полноты горения колеблется в пределах от 0,75 до 0,93;

V – свободный объем помещения, м³;свободный объем помещения соответствует разности между геометрическим объемом и объемом оборудования или предметов, находящихся внутри. Если рассчитать свободный объем невозможно, допускается принимать его равным 80 %геометрического объема;

a– коэффициент отражения предметов на путях эвакуации; при отсутствии специальных требований значение αпринимается равным 0,3;

Е – начальная освещенность, лк: при отсутствии специальных требований значение Е принимается равным 50 лк;

– предельная дальность видимости в дыму, м; при отсутствии специальных требований значение принимается равным 20 м;

D_м– дымообразующая способность горящего материала, Нп∙м²/кг;значение дымообразующей способности горящего материала принимается по справочной литературе;

L – удельный выход токсических газов при горении 1 кгматериала, кг/кг;значение удельного выхода токсических газов при горении 1 кгматериала принимается по справочной литературе по каждому из газообразных токсичных продуктов горения;

 

Х–предельно допустимое содержание токсичного газа в помещении, кг×м^-3;

L_О2 – удельный расход кислорода, кг/ кг ; значение удельного расхода кис­лорода, требующего для сгорания 1 кгвещества или материала, при­нимается по справочной литературе.

Если под знаком логарифма получается отрицательное число, то данный ОФПне представляет опасности.

Параметр Zвычисляют по формуле:

где h – высота рабочей зоны, м; Н – высота помещения, м.

Высота рабочей зоны определяется по формуле:

где – высота площадки, на которой находятся люди, над полом помещения, м;

– разность высот пола, равная нулю при горизонтальном его расположении, м.

Наибольшей опасности при пожаре подвергаются люди, находящиеся на более высокой отметке. Параметры А и n вычисляют:

– для случая горения жидкости с установившейся скоростью

где F – площадь горения, м²; – удельная массовая скорость выгорания материала, кгм^-2с^-1; значение удельной массовой скорости выгорания принимается по справочной литературе;

– для кругового распространения пожара

где v – линейная скорость распространения пламени, м/с;значение линейной скорости распространения пламени принимается по справочной литературе;

– для вертикальной или горизонтальной поверхности горения в виде прямоугольника, одна из сторон которого увеличивается в двух направлениях за счет распространения пламени.

где b – перпендикулярны к направлению движения пламени размер зоны горения, м.

Из полученных в результате расчетов значений критической продолжитель­ности пожара выбирается минимальное

Необходимое время эвакуации людей , мин, из рассматриваемого помещения рассчитывают по формуле:

При расположении людей на различных по высоте площадках необходимое время эвакуации следует определять для каждой площадки.

 

4. Определяется расчетное время эвакуации t_р

Расчетное время эвакуации людей из помещений и зданий устанавливается по расчету времени движения одного или нескольких потоков через эвакуационные выходы от наиболее удаленных мест размещения людей.

При расчете весь путь движения людского потока подразделяется на участки (проход, коридор, дверной проем, лестничный марш, тамбур) длиной l_i и шириной δ_i. Начальными участками являются проходы между рабочими местами, оборудованием, рядами кресел и т.п.

При определении расчетного времени длина и ширина каждого участка пути эвакуации принимаются по проекту. Длина пути по лестничным маршам, а также по пандусам измеряется по длине марша. Длина пути в дверном проеме принимается равной нулю. Проем, расположенный в стене, толщиной более 0,7 м,а также тамбур следует считать самостоятельным участком горизонтального пути, имеющим конечную длину.

Расчетное время эвакуации людей следует определить как сумму времени движения людского потока по отдельным участкам пути по формуле:

где – время движения людского потока на первом (начальном) участке, мин; – время движения людского потока на каждом из следующих после первого участка пути, мин.;

– интервал времени от возникновения пожара до начала эвакуации людей мин.

Время движения людского потока по первому участку пути мин., вычисляют по формуле:

где – длина первого участка пути, м;

– значение скорости движения людского потока по горизонтальному пути на первом участке, определяется по таблице 6.1 в зависимости от плотности людского потока D, м/мин.

Таблица 6.1