Расчет времени эвакуации работников из наиболее удаленного цеха предприятия

Для этажей производственных и складских  зданий (класса Ф5) в пределах этажа  расчет необходимо производить для  каждого помещения в отдельности.

Расчет времени эвакуации 

Время эвакуации – это время, которое тратит один человек на движение из самой удаленной точки помещения, время, в течение которого люди должны покинуть помещение, не подвергаясь опасному для жизни и здоровья воздействию пожара.

   Современное строительство имеет одну отличительную особенность – увеличение количества зданий с массовым пребыванием людей. К их числу можно отнести многофункциональные комплексы, кинотеатры, клубы, супермаркеты, 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 (далее ОПФ). Наиболее надежный способ обеспечения безопасности людей в таких условиях – своевременная эвакуация из помещения, в котором возник пожар.

   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 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.

   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.

   К числу опасных факторов пожара (ОПФ) , представляющих наибольшую опасность для людей в помещении в начальный период пожара, относятся: повышенная температура среды; дым, приводящий к потере видимости; токсичнее продукты горения; пониженная концентрация кислорода.

 

Расчет времени эвакуации при пожаре производится в несколько этапов:

№ Этапа	Наименование	Задачи
I.	Сбор исходных данных	Определяются задачи расчета: - эвакуационных возможностей здания; - гарантия безопасности  движения людей.
II.	Определение геометрических характеристик помещения	Совершается геометрический замер путей выхода, производится расчет параметров передвижения лиц, оказавшихся  в зоне опасности.
III.	Выбор расчетных схем развития пожара	Определение критической продолжительности пожара для выбранной схемы его развития
IY.	Определение наиболее опасной  схемы развития пожара в помещении	Расчет необходимого времени эвакуации.Оценка риска  во время эвакуации и установление необходимости в применении каких-либо дополнительных средств противопожарной  защиты.

 

 

Расчет времени эвакуации может быть как самостоятельным документом, так и частью расчетов пожарного риска.

 

 

 

 

 

4. Расчет допустимой продолжительности эвакуации при пожаре

    При возникновении пожара опасность для человека составляют высокие температуры, снижение концентрации кислорода в воздухе помещений и возможность потери видимости вследствие задымления зданий.

    Время достижения критических для человека температур и концентраций кислорода на пожаре именуется критической продолжительностью пожара и обозначается .

Критическая продолжительность  пожара зависит от многих переменных:

      (2)

где  – объем воздуха в рассматриваемом здании или помещении, м³;

с – удельная изобарная теплоемкость газа, кДж/кг-град;

t_Kp – критическая для человека температура, равная 70°С;

t_H – начальная температура воздуха, °С;

– коэффициент, характеризующий потери тепла на нагрев конструкций и окружающих предметов принимается в среднем равным 0,5;

Q – теплота сгорания веществ, кДж/кг, (приложение В);

f – площадь поверхности  горения, м²;

п – весовая скорость горения, кг/м²-мин (приложение В);

v – линейная скорость распространения огня по поверхности горючих веществ, м/мин (приложение Г).

    Для определения критической продолжительности пожара по температуре в производственных зданиях с применением легковоспламеняющихся и горючих жидкостей можно воспользоваться формулой, полученной на основании уравнения теплового баланса:

 

              (2.1)

    Свободный объем помещения соответствует разности между геометрическим объемом и объемом оборудования или предметов, находящихся внутри. Если рассчитывать свободный объем невозможно, допускается принимать его равным 80% геометрического объема.

    Удельная теплоемкость сухого воздуха при атмосферном давлении 760 мм. рт. ст., согласно табличным данным [5] составляет 1005 кДж/кг-град при температуре от 0 до 60°С и 1009 кДж/кг-град при температуре от 60 до 120°С.

    Применительно к производственным и гражданским зданиям с применением твердых горючих веществ критическая продолжительность пожара определяется по формуле:

        (2.2)

    По снижению концентрации кислорода в воздухе помещения критическую продолжительность пожара определяют по формуле:

                     (2.3)

где W02 – расход кислорода  на сгорание 1 кг горючих веществ, м /кг.

Линейная скорость распространения  огня при пожарах составляет 0,33–6,0 м/мин

    Критические продолжительности пожара по потере видимости и по каждому из газообразных токсичных продуктов горения больше, чем вышеперечисленные предыдущие, поэтому в расчет не принимаются.

     Из полученных в результате расчетов значений критической продолжительности пожара выбирается минимальное:

             (2.4)

Допустимую продолжительность  эвакуации определяют по формулам:

                         (2.5)

где  и  – соответственно допустимая продолжительность

эвакуации и критическая  продолжительность пожара при эвакуации, мин,

m- коэффициент безопасности, зависящий от степени противопожарной защиты здания, его назначения и свойств горючих веществ, образующихся в производстве или являющихся предметом обстановки помещений или их отделки.

   Значение коэффициента m рекомендуется устанавливать в зависимости от степени надежности средств противопожарной защиты рассматриваемого здания.

   В производственных зданиях при наличии средств автоматического тушения и оповещения о пожаре т = 2,0.

   В производственных зданиях при отсутствии средств автоматического тушения и оповещения о пожаре т= 1,0.

   При размещении производственных и других процессов в зданиях III степени огнестойкости т = 0,65–0,7.

   Критическая продолжительность пожара для здания в целом устанавливается в зависимости от времени проникновения продуктов горения и возможной потери видимости в коммуникационных помещениях, размещаемых до выхода из здания.

   Опыты, проведенные по сжиганию древесины, показали, что время, по истечении которого возможна потеря видимости, зависит от объема помещений, весовой скорости горения веществ, скорости распространения пламени по поверхности веществ и полноты горения. В большинстве случаев существенная потеря видимости при сжигании твердых горючих веществ наступала после того, как в помещении возникали критические для человека температуры. Наибольшее количество дымообразующих веществ наступает в фазе тления, которая характерна для волокнистых материалов.

   При горении волокнистых веществ во взрыхленном состоянии в течение 1–2 мин имеет место интенсивное горение с поверхности, после чего начинается тление с бурным дымообразованием. При горении твердых изделий на основе древесины дымообразование и распространение продуктов горения в смежные помещения наблюдаются через 5–6 мин.

   Наблюдения показали, что в начале эвакуации решающим фактором для определения критической продолжительности пожара является воздействие тепла на организм человека или снижение концентрации кислорода. При этом учитывается, что даже незначительное задымление, при котором еще сохраняется удовлетворительная видимость, может оказать отрицательное психологическое воздействие на эвакуирующихся.

   Оценивая в итоге критическую продолжительность пожара для эвакуации людей из здания в целом, можно установить следующее.

   При пожарах в гражданских и производственных зданиях, где основным горючим материалом являются целлюлозные материалы (в том числе древесина), критическая продолжительность пожара может быть принята равной 5–6 мин.

   При пожарах в зданиях, где обращаются волокнистые материалы во взрыхленном состоянии, а также горючие и легковоспламеняющиеся жидкости – от 1,5 до 2 мин.

   Допустимую продолжительность эвакуации рекомендуется принимать соответственно 2,8 и 3 мин – в зданиях II степени огнестойкости; 1 мин – в зданиях IV и V степени огнестойкости.

   В зданиях, в которых не может быть обеспечена эвакуация людей в течение указанного времени, должны приниматься меры по созданию незадымляемых эвакуационных путей.

 

 

5.Расчет времени эвакуации при пожаре в зданиях и сооружениях

 

Кратковременность процесса эвакуации обуславливаются быстрым  нарастанием при пожаре факторов, опасных для здоровья и жизни  человека. Безопасность людей достигается, если фактическое (расчетное) время эвакуации t_р людей из помещений и здания не меньше необходимого времени эвакуации t_н.б, обусловленного появлением опасных факторов пожара

 

t_р < t_н.б

 

Порядок выполнения:

    Расчетное время эвакуации людей из помещений и зданий устанавливается по расчету времени движения одного или нескольких людских 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 b 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 l i .

Расчетное время эвакуации людей ( t р ) следует определять как сумму времени движения людского потока по отдельным участкам пути t i ( по формуле)

                                     t р =t 1+ t 2+ t 3 +, ..., t i                   (3)

где t 1 - время движения людского потока на первом (начальном) участке, мин;

t 2 , t 3 ,..., t i - время движения людского потока на каждом из следующих после первого участка пути мин.

 

Время движения людского потока находят по формуле:

t_i = l_i / v_i                                                                  (4)              

 

Плотность потока D_i  на i-м участке пути определяют по формуле:

 

D_i = N_i s / (l_i b_i)                            (5)

 

где N_i - число людей на i -м участке;

       s - средняя площадь горизонтальной проекции человека: взрослого в зимней одежде - 0,125; подростка - 0,07 м².

 

Интенсивность движения людского потока q= Dv не зависит от ширины потока и является функцией плотности. Интенсивность движения людского потока по каждому участку определяют по формуле:

 

q_i = q_i-1 b_i-1 /b_i,                                (6)