Научно-исследовательский раздел - Обеспечение пожарной безопасности и расчет пожарных рисков в корпусе 01/8 (в...

3 Научно-исследовательский раздел
3.1 Выбор объекта исследования, обоснование
Объектом исследования был выбран девятый этаж административного
здания 01/8 на ПАО «АВТОВАЗ», так как эвакуация людей из здания
повышенной этажности является одной из сложнейших задач.
Во время пожара продукты горения поднимаются вверх, а
использование лифтов во время пожара запрещено, следовательно, эвакуация
людей с верхних этажей затруднена.
Проанализировав действия по эвакуации людей из зданий повышенной
этажности, при отсутствии неблагоприятных факторов пожара существуют
проблемы, такие как:
- при эвакуации в местах выхода на лестничную клетку в большинстве
случаев происходит скопление людей из-за того что пропускной способности
дверного проема недостаточно для беспрепятственного прохождения
большого количества людей, помимо этого площадь лестничной клетки не
предусмотрена на размещение единовременно большого потока людей. Все
это может привести к серьезным травмам и гибели людей;
- физическая подготовка людей во время эвакуации играет
значительную роль, так как что бы покинуть здание в некоторых случаях
требуется преодолеть расстояние по лестнице вплоть до 1 км.
Именно поэтому главной целью руководства ПАО «АВТОВАЗ»
является создание необходимых условий для сохранения жизни и здоровья
работников, а так же для сохранения материальных ценностей.
3.2 Анализ существующих принципов, методов и средств
обеспечения пожарной безопасности
Для определения расчетных величин пожарного риска в здании были
рассмотрен следующий сценарий развития пожара.
25
Моделирование динамики развития пожара проводится по полевой
модели с помощью программы FDS (Fire Dynamic Simulator) разработанной
Национальным институтом стандартов и технологии НИСТ/NIST, США.
Класс функциональной пожарной опасности здания: Ф 4.3 (Ф 4.3) (Qп
= 0,04).
Наличие систем автоматической пожарной сигнализации: Выполнена
по нормам (Kобн = 0,8).
Наличие систем оповещения и управления эвакуацией: Тип 3 (Kсоуэ =
0,8).
Наличие систем противодымной защиты: Выполнена по нормам (Kпдз
= 0,8).
Наличие систем автоматического пожаротушения: Не требуется (Kап =
0,9).
Время нахождения людей в здании: 8 ч (Pпр = 0,333).
Ниже представлена таблица 2 расположение и количество людей.
Таблица 2 - Расположение людей на 9 этаже
Расположение
Количество людей
1
2
3
Этаж 9
Всего: 80
80 - M2
Помещение 21
Всего: 1
1 - M2
Помещение 22
Всего: 10
10 - M2
Помещение 52
Всего: 1
1 - M2
Помещение 53
Всего: 29
29 - M2
Помещение 135
Всего: 1
1 - M2
Помещение 136
Всего: 5
5 - M2
Помещение 137
Всего: 1
1 - M2
26
Продолжение таблицы 2
1
2
3
Помещение 138
Всего: 1
1 - M2
Помещение 139
Всего: 16
16 - M2
Помещение 140
Всего: 10
10 - M2
Помещение 141
Всего: 5
5 - M2
Для определения времени эвакуации составлена расчётная схема
эвакуации с 9 этажа.
На рисунке 4 представлены люди и траектории их движения на 9 этаже
административного здания 01/8.
Рисунок 4 – Этаж 9. Люди и траектории их движения на этаже
Значение времени начала эвакуации t
НЭ
(с) для помещения очага
пожара определяется по формуле:
27
t
НЭ
= 5 + 0,01 · F, (3.2.1)
где F - площадь помещения, м²;
Время начала эвакуации: t
НЭ
= 90 с;
Время эвакуации:
t
Э
= t
НЭ
+ t
Р
= 531,8 с (3.2.2)
Время существования скоплений: t
СК
= 57,4 с;
Общее количество людей: 689;
Количество эвакуировавшихся людей: 689 (без немобильных и
персонала).
В таблице 3, 4 представлена статистика использования выходов,
прохождения регистраторов.
Таблица 3 - Статистика использования выходов
Расположение Наименование
Время
первого, с
Время
последнего, c
Количество
людей
Этаж 1
Выход 2
138,0
390,6
138
Выход 4
125,8
472,4
219
Выход 5
106,4
531,6
169
Выход 6
111,0
512,4
163
Таблица 4 - Статистика прохождения регистраторов
Расположение
Наименование
Время
первого, с
Время
последнего, c
Количество
людей
Этаж 9
Вне
помещений
Дверь 216
101,4
152,4
22
Дверь 218
104,0
156,6
17
Дверь 226
103,6
133,4
14
Дверь 229
100,4
164,0
27
Вероятность эвакуации Р
Э
из зданий (за исключением зданий классов
функциональной пожарной опасности Ф1.1, Ф1.3, Ф1.4), рассчитывают по
28
формуле (4) Методики определения расчётных величин пожарного риска в
зданиях, сооружениях и строениях различных классов функциональной
пожарной опасности.
Таблица 5 - Определение вероятности эвакуации
Располож
ение
Наименов
ание
Время
блокир
ования,
t
бл
, с
Необходи
мое время
эвакуации,
0,8 t
бл
, с
Время
начала
эвакуац
ии, t
нэ
, с
Время
эвакуац
ии, t
э
=
t
нэ
+ t
p
, с
Вероятн
ость
эвакуаци
и, P
э
Этаж 9
Вне
помещени
й
Дверь 216
>1
>0,8
90,0
152,4
0,999
Дверь 218
>1
>0,8
90,0
156,6
0,999
Дверь 226
>1
>0,8
90,0
133,4
0,999
Дверь 229
>1
>0,8
90,0
164,0
0,999
Расчетная величина индивидуального пожарного риска Q
В,i
для i-го
сценария пожара в зданиях:
Q
в,i
= Q
п,i
· (1–K
ап,i
) · P
пр,i
· (1–Р
э,i
) · (1–K
п.з,i
) (3.2.3)
где Q
П
— частота возникновения пожара в здании в течение года,
определяется на основании статистических данных, приведенных в
«Приложении № 1 Методики по определению расчётных величин пожарного
риска в зданиях, сооружениях и строениях различных классов
функциональной пожарной опасности — приказ МЧС РФ от 30.06.2009 №
382».
Так как статистическая информация отсутствует, Q
П
= 0,04;
«K
АП,i
— к
оэффициент, учитывающий соответствие установок
автоматического пожаротушения (далее - АУП) требованиям нормативных
документов по пожарной безопасности.» [24].
K
АП
= 0,9, так как оборудование здания системой АУП не требуется в
соответствии с требованиями нормативных документов по пожарной
безопасности;
29
Р
пр
— вероятность присутствия людей в здании, определяемая из
соотношения:
Р
пр
=t
функц
/24 (3.2.4)
где t
функц
– время нахождения людей в здании в часах;
Р
пр
=t
функц
/24=8 / 24 = 0,333
Р
Э
— вероятность эвакуации людей;
«К
п.з,i
— коэффициент учитывающий соответствие системы
противопожарной защиты, направленной на обеспечение безопасной
эвакуации людей при пожаре, требованиям нормативных документов по
пожарной безопасности, рассчитывается по формуле.» [24].
К
п.з,i
= 1 − (1 − К
обн,i
· К
СОУЭ,i
) · (1−К
обн,i
· К
ПДЗ,i
) (3.2.5)
«где К
обн,i
— коэффициент, учитывающий соответствие системы
пожарной сигнализации требованиям нормативных документов по пожарной
безопасности;» [24].
К
обн,i
= 0,8, так как здание оборудовано системой пожарной
сигнализации, соответствующей требованиям нормативных документов по
пожарной безопасности;
«К
СОУЭ,i
— коэффициент, учитывающий соответствие системы
оповещения людей о пожаре и управления эвакуацией людей, требованиям
нормативных документов по пожарной безопасности;» [24].
К
СОУЭ,i
= 0,8, так как здание оборудовано системой оповещения людей о
пожаре и управления эвакуацией, соответствующей требованиям
нормативных документов по пожарной безопасности;
«К
ПДЗ,i
— коэффициент, учитывающий соответствие системы
противодымной зашиты, требованиям нормативных документов по пожарной
безопасности;» [24].
К
ПДЗ,i
= 0,8, так как здание оборудовано системой противодымной
защиты, соответствующей требованиям нормативных документов по
пожарной безопасности.
30
Коэффициент учитывающий соответствие системы противопожарной
защиты, направленной на обеспечение безопасной эвакуации людей при
пожаре, требованиям нормативных документов по пожарной безопасности:
K
П.З
= 1 − (1 − 0,8 · 0,8) · (1 − 0,8 · 0,8) = 0,8704
Величина индивидуального пожарного риска:
Q
В
= 0,04 · (1 − 0,9) · 0,333333 · (1 − 0) · (1 − 0,8704) = 1,728 · 10
-4
Результаты расчёта показывают, что индивидуальный пожарный риск
для данного сценария превышает значения, установленного Федеральным
Законом №123-ФЗ.
Индивидуальный пожарный риск отвечает требуемому, если Q
В
≤ Q
В
Н
,
где Q
В
Н
- нормативное значение индивидуального пожарного риска
(Q
В
Н
= 10
-6
год
-1
).
Расчетная величина пожарного риска в здании, сооружении или
строении определяется как максимальное значение пожарного риска из
рассмотренных сценариев пожара:
Q
В
= max{Q
В,1
,… Q
В,i
,… Q
В,N
} (3.2.6)
«Q
В,i
— расчетная величина индивидуального пожарного риска для i-го
сценария пожара.» [24].
«N — количество рассмотренных сценариев пожара.» [24].
Таблица 6 - Сводные расчётные данные по сценарию
Сценарий
Q
п
К
ап
Р
пр
Р
э
К
п.з
Q
в
Сценарий 1
0,04
0,9
0,33333
0
0,8704
1,728*10
-4
Выполненные расчеты и полученные результаты позволяют определить
величину индивидуального пожарного риска.
|