I. Метод определения времени от начала пожара до блокирования эвакуационных путей в результате распространения на них опасных факторов пожара

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:

.                                               (П5.1)

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

по повышенной температуре - + 70 °С;

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 кг×м^-3; HCl - 23×10^-6 кг×м^-3.

Для описания термогазодинамических параметров пожара могут применяться три вида моделей: интегральные, зонные (зональные) и полевые.

Выбор конкретной модели расчета времени блокирования путей эвакуации следует осуществлять исходя из следующих предпосылок:

интегральный метод:

- для зданий, содержащих развитую систему помещений малого объема простой геометрической конфигурации;

- для помещений, где характерный размер очага пожара соизмерим с характерными размерами помещения и размеры помещения соизмеримы между собой (линейные размеры помещения отличаются не более чем в 5 раз);

- для предварительных расчетов с целью выявления наиболее опасного сценария пожара;

зонный (зональный) метод:

- для помещений и систем помещений простой геометрической конфигурации, линейные размеры которых соизмеримы между собой (линейные размеры помещения отличаются не более чем в 5 раз), когда размер очага пожара существенно меньше размеров помещения;

- для рабочих зон, расположенных на разных уровнях в пределах одного помещения (площадки обслуживания оборудования, внутренние этажерки и т.д.);

полевой метод:

- для помещений сложной геометрической конфигурации, а также помещений с большим количеством внутренних преград (например, многодетные пространства с системой галерей и примыкающих коридоров);

- для помещений, в которых один из геометрических размеров гораздо больше (меньше) остальных (тоннели, закрытые галереи и т.д.);

- для иных случаев, когда применимость или информативность зонных и интегральных моделей вызывает сомнение (уникальные сооружения, распространение пожара по фасаду здания, необходимость учета работы систем противопожарной защиты, способных качественно изменить картину пожара и т.д.).

При рассмотрении сценариев, связанных со сгоранием газо-, паро- или пылевоздушной смеси в помещении категории А или Б, условная вероятность поражения человека принимается равной 1 при сгорании газо-, паро- или пылевоздушной смеси в этом помещении до завершения эвакуации людей и 0 после завершения эвакуации людей.

Для помещения очага пожара, удовлетворяющего критериям применения интегрального метода, 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:

;                                         (П5.2)

- по потере видимости:

;                                 (П5.3)

- по пониженному содержанию кислорода:

                            (П5.4)

- по каждому из газообразных токсичных продуктов горения:

;                                    (П5.5)

,                                                   (П5.6)

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

B - 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;

Е - 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;

X - 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

                                   (П5.7)

где h - высота рабочей зоны, м;

Н - высота помещения, м.

Высота рабочей зоны определяется по формуле

h = h_пл + 1,7 - 0,5d,                                                  (П5.8)

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

А = Y_FF, при n = 1;                                                 (П5.9)

- для случая горения жидкости с неустановившейся скоростью

, при n = 1,5;                                         (П5.10)

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

A = 1,05Y_Fv² при n = 3;                                        (П5.11)

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

A = Y_Fvb, при n = 2,                                           (П5.12)

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

F - площадь пролива жидкости;

t_ст - время установления стационарного режима горения жидкости, с;

v - линейная скорость распространения пламени, м/с;

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

При отсутствии данных значение t_ст может быть принято в зависимости от температуры кипения жидкости [18];

- для жидкостей с температурой кипения до 100 °С - 180 с;

- для жидкостей с температурой кипения от 101 до 150 °С - 240 с;

- для жидкостей с температурой кипения более 150 °С - 360 с.

Случай факельного горения в помещении может рассматриваться как горение жидкости с установившейся скоростью с параметром А, равным массовому расходу истечения горючего вещества из оборудования, и показателем степени n равным 1.

При отсутствии специальных требований значений a и Е принимаются равными 0,3 и 50 лк соответственно, а l_пр равным 20 м.

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