Расчет параметров эвакуации людей и животных

Поражающими факторами пожара являются: высокая температура, открытый огонь и токсичные продукты задымления.

Критической температурой, при которой человек может находиться продолжительное время, является 80-90° при сухом воздухе и 50-60° при влажном. Наибольшую опасность представляет воздействие дыма. В результате дымления помещений создается 80% случаев опасности для жизни.

По данным статистики причинами гибели при пожаре являются: отравление оксидом углерода – 50% случаев; отравление дымом, асфиксия – 43%; повреждение респираторного тракта от дыма и избыточного тепла – 7%. Содержание вредных веществ в продуктах горения приведено в табл. 12.13.

Таблица 12.13 – Содержание токсичных продуктов

Характер пожара	Содержание газов, % по объему
окись углерода	углекислый газ	кислород
Пожар в подвале	0,04-0,65	0,1-3,4	17-20
Пожар на чердаке	0,01-0,02	0,1-2,7	17,7-20,7
Прочие	0,01-0,04	0,3-10,0	9,9-20,8

Безопасность при пожаре достигается в том случае, когда продолжительность эвакуации из отдельных помещений или зданий будет меньше время действия опасных для человека факторов.

Процесс эвакуации из зданий делится на три этапа. Первый этап – движение людей из наиболее удаленных участков (из производственных цехов, учеб­ных классов, больничных палат и пр.) до эвакуационного выхода. Второй этап – движение людей от эвакуационных выходов из помещений до выходов нару­жу (по коридорам, проходам, фойе, лестничным клеткам и по лестницам – че­рез вестибюль). Третий этап – движение людей от выходов из зданий.

Основными параметрами движения людей при эвакуации из зданий и со­оружений являются плотность потока, скорость движения потока, пропускная способность путей выходов), интенсивность движения [31].

Плотность потока (м²/м²) определяется по формуле

D = N∙f/F (12.18)

где F – площадь пути эвакуационного участка, м²;

N – количество людей в помещении;

f – площадь горизонтальной проекции человека, м² (определяется по табл.

12.14).

Таблица 12.14 – Площадь горизонтальной проекции человека

Возраст человека	Площадь горизонтальной проекции, f (м^2)
Взрослый человек: - в летней одежде - в демисезонной одежде - в зимней одежде - с ребенком на руках	0,10 0,113 0,125 0,285
Подросток	0,07
Ребенок	0,04...0,05

При плотности до 0,05 м²/м² человек имеет полную свободу движения по направлению и скорости. При плотности 0,05<D<0,15 человек не может сво­бодно менять направление движения. При плотности выше 0,15 люди движутся слитно.

Плотность ограничивается верхним значением D<0,92.

Площадь пути эвакуационного участка можно найти, зная длину и шири­ну пути

F= l ∙ b (12.19)

Пропускная способность пути – это количество людей, проходящих в единицу времени через поперечное сечение пути шириной δ.

Ширина поперечного сечения пути δ рассчитывается по формуле

δ = D ·υ ·в (12.20)

где υ – скорость движения, м/мин.

Интенсивность движения определяется как произведение плотности D и скорости движения υ

λ = D ·υ (12,21)

Скорость и интенсивность движения в зависимости от плотности потоки приведены в табл. 12.15.

При расчете времени эвакуации весь путь делят на участки: начальный (ОТ рабочего места до коридора), коридор, лестничные марши, тамбур.

Зная скорость движения людей по участкам и длину участка, определяют время движения при эвакуации.

Расчетное время эвакуации людей определяют как сумму времени движе­ния людей по отдельным участкам

t_р = t₁ +t₂+….+t_n (12.22)

где t₁ – время движения на начальном участке, мин, (начальными участка­ми являются проходы между рабочими местами, оборудованием, столами и т.п.);

t₂….t_n –на каждом из следующих участков (коридоры, лестничные марши, тамбуры, холлы), мин.

Расчетное время должно быть меньше необходимого времени (табл. 12.16)

t_p< t_нб (12.23)

Таблица 12.15 – Параметры эвакуации

Плотность потока, D м^2/м^2	Горизонтальный путь	Дверной проем	Лестница вниз	Лестница вверх
скорость, υ, м/ми	интенсивность, λм/мин	интенсивность, λм/мин	скорость, υ, м/мин	интенсивность, λм/мин	скорость, υ, м/мин	интенсивность, λм/мин
0,01			1,0	100,0	1,0	60,0	0,6
0,05			5,0	100,0	5,0	60,0	3,0
0,1			8,7	95,0	9,5	53,0	5,3
0,2			13,4	68,0	13,6	40,0	8,0
0,3		14,1	16,5	52,0	15,6	32,0	9,6
0,4		16,0	18,4	40,0	16,0	26,0	10,4
0,5		16,5	19,6	31,0	15,5	22,0	11,0
0,6		16,2	19,0	24,0	14,4	18,0	10,8
0,7		16,1	18,5	18,0	12,6	15,0	10,5
0,8		15,2	17,3	13,0	10,4	13,0	10,4
0,9		13,5	8,5	8,0	7,2	11,0	9,9

Таблица 12.16 – Необходимое время эвакуации людей (мин)

Категория производства	Объем помещения, тыс. м^3
до 15				60и более
А, Б, Е	0,50	0,75	1,00	1.50	1,75
В	1,25	2,0	2.0	2.50
г,д	Не ограничено

Необходимое время эвакуации для конференцзалов, зрительных залов рассчитывают по формуле

(12.24)

где V_n –объем помещения, м³.

Необходимое время эвакуации животных

(12.25)

где V_n – объем помещения, м.

Количество путей эвакуации рассчитывается по формулам [35]

- для людей

- для животных

(12.27)

где в –ширина выхода, м (в = 0,9 м);

N –количество людей в помещении;

N_ж – количество животных в помещении;

N_д – допустимое число животных на 1 м ширины выхода (табл. 12.17);

a –ширина ворот, м (для зданий крупного рогатого скота а = 2 м, для свинарников а = 1,5 м, для овчарен а = 2,5м).

Таблица 12.17 – Пропускная способность выходов из помещений для животных

Животные	Количество животных на 1 м ширины выхода из зданий со степенью огнестойкости
II и III	IV и I
Коровы
Свиноматки с приплодом, хряки
Откормочное поголовье свиней
Овцы
Лошади

Пример 12.8. Определить расчетное время, эвакуации для 200 человек в зимней одежде во второго этажа производственного здания категории пожарной опасности В. Объем здания 15 тыс.м³ (рис. 12.5).

Рис. 12.5. Расчетная схема планировки участков эвакуации

Ширина маршей лестничных клеток 2,4 м. Ширина эвакуационного пути 2 м, общая длина 42 м. Длина коридора 20 м, длина лестничных маршей 6 + 6 = 12 м, лестничной клетки 4 м.

Решение. Среднюю плотность людского потока определим по формуле (12.18)

Определим по таблице 12.15 скорость и интенсивность движения по участкам в зави­симости от плотности потока;

- на горизонтальном участке = 47 м/мин; = 14,1 м/мин;

- по лестнице вниз =52 м/мин; =15,5 м/мин;

Определим время прохождения участков в соответствии с рис. 1.2.5:

- участок 1 (начальный) – L₁ = 42 – (12+20) = 10м; t₁ =10/47 = 0,21 мин;

- участок 2 (коридор) – L₂ = 20м; t₂ = 20/47 – 0,42мин;

- участок 3 (лестница) – L₃ = 12+4 = 16м; t₃ = 16/52 = 0,31 мин.

Определим общее время эвакуации по формуле (12.22) без учета задержки перед дверьми

t_Р = t₁+ t₂+ tз = 0,21+0,42+0,31 = 0,94

Необходимое время эвакуации людей определим по табл. 12.16 для помещения катего­рии пожарной опасности В и объемом до 15 тыс. м³:

t_нб= 1,25 мин.

Вывод. Расчетное время эвакуации меньше необходимого (0,94<1,25), условие безо­пасности выполняется.

Пример 12.9. Рассчитать количество путей эвакуации для помещения III степени огне­стойкости, в котором содержится 200 голов крупного рогатого скота.

Решение. Определим по табл. 12.17 допустимое количество животных на 1м ширины выхода из зданий со степенью огнестойкости III N_д = 30 коров.

Рассчитаем количество путей эвакуации по формуле (12.27), принимая ширину ворот для коровника а = 2 м

Вывод. Для эвакуации 200 коров из здания III степени огнестойкости необходимо 4 пути эвакуации.

Дата добавления: 2014-11-20