Расчет времени эвакуации из здания школы

ООО «АСК Проект»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

«Отчет расчета времени эвакуации»

объекта: «Государственное бюджетное образовательное учреждение города Москвы

Центр образования №324», расположенного по адресу:

г. Москва, ул. Лобачевского 54

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Генеральный директор                  А.Н. Алексеев

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Москва 2013

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

стр.

1	Краткая характеристика объекта…………………………………............	3
2	Построение полей опасных  факторов пожара для различных сценариев  его развития……………………………………………...........	3
	Определение времени блокирования путей эвакуации при пожаре опасными факторами и расчетного времени эвакуации людей при пожаре…………………………………………………...............................	3
3	Результаты определения  времени блокирования путей эвакуации  и расчетного времени эвакуации людей при пожаре по сценариям……………………………………………………….................	17
4	Общие выводы по результатам  расчетов ……………………………….	52
5	Используемая литература ………………………………………………..	54

 

 

1. Краткая характеристика объекта.

 

Существующее здание «Государственное бюджетное образовательное учреждение города Москвы средняя общеобразовательная школа» (далее - Объект защиты), располагается в г.Москва, Веерная ул., д. 38, корп. 2.

Класс функциональной пожарной опасности –Ф 4.1.

Максимальное количество одновременно находящихся людей на объекте, согласно сведениям, предоставленных заказчиком составляет:

400-детей;

50-обслуживающего персонала.

Все технические и  функциональные характеристики Объекта  защиты (площади, геометрические размеры, вместимость, назначение и др.), указанные в данном разделе, приняты согласно представленным Заказчиком материалам. Ответственность за достоверность представленных сведений несет Заказчик и генеральный проектировщик.

 

2. Построение полей опасных факторов пожара  для различных сценариев его развития

На основе полученной информации об Объекте защиты и проведенного анализа его пожарной опасности  можно экспертно заключить, что  имеют место, три наиболее вероятных сценария возникновения пожара, а именно:

- пожар в помещении столовой, расположенном на первом этаже здания рядом с центральным выходом (сценарий №1);

- пожар в классе, расположенном на первом этаже здания рядом с лестничной клеткой (сценарий №2).

 

3. Определение времени блокирования путей эвакуации при пожаре опасными факторами и расчетного времени эвакуации людей при пожаре

Методика определения  времени 

блокирования путей  эвакуации при пожаре

 

Время от начала пожара до блокирования эвакуационных путей  в результате распространения на них опасных факторов пожара определяется путем выбора из полученных в результате расчетов значений критической продолжительности пожара, минимального времени:

 

                             

.   (1)

Критическая продолжительность пожара по каждому из опасных факторов определяется как время достижения этим фактором критического значения на путях эвакуации на высоте 1,7м от пола.

Критические значения по каждому из опасных факторов составляют:

по повышенной температуре - + 70^оС;

по тепловому потоку - 1400 Вт/м²

по потере видимости - 20 м;

по пониженному содержанию кислорода - 0,226 кг·м^-3;

по каждому из токсичных газообразных продуктов горения

(СО₂ - 0,11 кг·м^-3, СО - 1,16·10^-3 кг·м^-3, HCL - 23·10^-6 кг·м^-3).

Для помещения очага пожара критическую  продолжительность пожара t_КР (с) по условию достижения каждым из опасных факторов пожара предельно допустимых значений в зоне пребывания людей (рабочей зоне) можно оценить по формулам:

по повышенной температуре:

;      (2)

 

по потере видимости:

;     (3)

 

по пониженному содержанию кислорода:

;     (4)

по каждому из газообразных токсичных продуктов горения:

;      (5)

,         (6)

где t₀ - начальная температура воздуха в помещении, °С;

В - размерный комплекс, зависящий от теплоты сгорания материала и свободного объема помещения, кг;

n - показатель степени, учитывающий изменение массы выгорающего материала во времени;

А - размерный параметр, учитывающий удельную массовую скорость выгорания горючего вещества и площадь пожара, кг/сⁿ;

Z - безразмерный параметр, учитывающий неравномерность распределения опасного фактора пожара по высоте помещения;

Q - низшая теплота сгорания материала, МДж/кг;

С_Р - удельная изобарная теплоемкость воздуха, МДж/кг;

j - коэффициент теплопотерь;

h - коэффициент полноты горения;

V - свободный объем помещения, м³;

a - коэффициент отражения предметов на путях эвакуации;

E - начальное освещение, лк;

l_ПР - предельная дальность видимости в дыму, м;

D_m - дымообразующая способность горящего материала, Нп·м²/кг;

L - удельный выход токсичных газов при сгорании 1 кг горючего вещества, кг/кг;

Х - предельно допустимое содержание токсичного газа в помещении, кг/м³;

- удельный расход кислорода,  кг/кг.

Свободный объем помещения соответствует разности между геометрическим объемом и объемом оборудования или предметов, находящихся внутри. При отсутствии данных допускается свободный объем принимать равным 80% геометрического объема помещения.

Если под знаком логарифма получается отрицательное число, то данный опасный фактор пожара не представляет опасности.

Параметр Z определяется по формуле:

 

, при H £ 6 м,       (7)

 

где h - высота рабочей зоны, м;

Н - высота помещения, м.

Высота рабочей зоны определяется по формуле:

 

,        (8)

 

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

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

Следует иметь в виду, что наибольшей опасности при пожаре подвергаются люди, находящиеся на более высокой отметке. Поэтому при определении необходимого времени эвакуации следует ориентироваться на наиболее высоко расположенные в помещении участки возможного пребывания людей.

Параметры А и n определяются следующим образом:

для случая горения жидкости с установившейся скоростью:

, при n = 1;        (9)

для случая горения жидкости с неустановившейся скоростью:

, при n = 1,5;       (10)

для случая кругового распространения пламени по поверхности горючего вещества или материала:

, при n = 3;       (11)

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

, при n = 2,         (12)

где Y_F - удельная массовая скорость выгорания жидкости, кг/(м²×с);

v - линейная скорость распространения пламени, м/с;

b - перпендикулярный к направлению движения пламени размер зоны горения, м.

При отсутствии специальных  требований значения a и E принимаются равными 0,3 и 50 лк соответственно, а l_ПР равным 20м.

При расположении людей  на различных по высоте площадках  критическую продолжительность  пожара следует определять для каждой площадки.

 

Методика определения  расчетного времени эвакуации 

людей при пожаре

Эвакуация при пожаре считается обеспеченной, если интервал времени от момента обнаружения  пожара до завершения процесса эвакуации  людей в безопасную зону не превышает  необходимого времени эвакуации людей при пожаре (1), а так же  обеспечено бесприпятсвенное движение людей в безопасную зону (2).

На каждом этаже здания предусмотрены незадымляемые лестничные клетки. Лестничная клетка считается  незадымляемой, если она имеет такое исполнение, при котором отсутствует возможность проникновения продуктов горения в ее объем. На основании п.6.1.31 СП 1.13130.2009, время эвакуации по незадымляемым лестничным клеткам в расчет времени эвакуации из здания не включается. Таким образом, при определении времени эвакуации людей по сценарию пожара, необходимо и достаточно, определить время эвакуации людей в расчетных точках, размещенных перед входом в незадымляемую лестничную клетку. Если полученное время удовлетворяет условию (1), то своевременность эвакуации считается обеспечена.

При выполнении условия (2) необходимо проанализировать процесс эвакуации  из здания, на этажах и в лестничных клетках на наличие существенного  скопления людей. Время существенного  скопления людей не должно превышать 6 минут. Если это условие выполняется, то бесприпятсвенность эвакуации считается обеспеченной.

 

Имитационно-стохастическая модель движения людских потоков

 

1. Множество людей, одновременно идущих в одном направлении по общим участкам пути, образуют людской поток. Участками формирования людских потоков в помещениях следует принимать проходы между оборудованием. Для последующих участков эвакуационных путей они представляют собой первичные источники людских потоков. Распределение N_i человек на участках формирования, имеющих ширину b_i и длину l_i, принимается равномерным. Поэтому в начальный момент t_o на каждом элементарном участке Δl_i , занимаемом потоком, плотность потока D^to i, чел./м²

                                      D ^to _I = N ^to _i / b _i x Δl _i ,                                                     

 

При дальнейшем движении людских потоков из первичных  источников по общим участкам пути происходит их слияние. Образуется общий  поток, части которого имеют различную  плотность. Происходит выравнивание плотностей различных частей людского потока – его переформирование. Следует учитывать, что его головная часть, имеющая перед собой свободный путь, растекается – люди стремятся идти свободно при плотности D_o. За интервал времени Δt часть людей переходит с этих элементарных участков на последующие – происходит изменение состояния людского потока, его движение.

2. Скорость движения людского потока при плотности D_i  на i-ом отрезке участка пути k-го вида следует считать случайной величиной V_D,K, имеющей числовые характеристики:

- математическое ожидание (среднее значение)

V_D,K= V_O,k (1-a_k ln D_i ∕D_o,k)m   при D_i > D_{o,k ,}

 

V_D,K= V_O,k           при D_i ≤ D_o,k                                                                      

 

- среднее квадратичное  отклонение

σ(V_DK)=σ(V_ok) (1-a_kln D_i/D_ok),                                                         

 

где, V_O,k и σ(V_ok) - математическое ожидание скорости свободного движения людей в потоке (при _Di ≤ D_o,k) и ее среднее квадратичное отклонение, м/мин.;

D_o,k – предельное значение плотности людского потока, до достижения которого возможно свободное движение людей по k-му виду пути (плотность не влияет на скорость движения людей);

a_k – коэффициент адаптации людей к изменениям плотности потока при движении по k-му виду пути;

D_i – значение плотности людского потока на i-ом отрезке (∆1) участка пути шириной b _i, чел./м²;

m – коэффициент влияния  проема.

Значения перечисленных  параметров следует принимать по табл.1.

 

Таблица 1

 

Вид пути, k	V ok м/мин.	σ(Vok) м/мин.	Do,k чел./м2	ak	m
Горизонтальный в здании	100	5	0,51	0,295	1
Горизонтальный вне здания	100	5	0,70	0,407	1
Проем*	100	5	0,65	0,295	1,25-0,05D, при D ³5
Лестница вниз	80	5	0,89	0,400	1
Лестница вверх	50	5	0,67	0,305	1