площадь горения пожарной нагрузки как определить (7 видео)

Содержание

Площадь очага пожара при расчете вытяжной противодымной вентиляции
При наличии в помещении водяной АУП
При отсутствии водяной АУП
Критика
Определение площади размещения пожарной нагрузки для категорирования склада при стеллажном хранении твердых горючих материалов
Определение площади очага пожара
🔥 Видео

Видео:Расчет площади ПОЖАРА. Простые формы (Пожарная тактика)Скачать

Площадь очага пожара при расчете вытяжной противодымной вентиляции

Для определения мощности тепловыделения очага пожара (Qf) по формуле 3 МД.137-13 [1] необходимо определить площадь горения пожарной нагрузки (F0).

Фрагмент из МД.137-13

К сожалению, в методических рекомендациях не сказано, как определить площадь горения пожарной нагрузки.

Итак, площадь горения пожарной нагрузки можно определить следующими способами.

Для горючих и легковоспламеняющихся жидкостей

Площадь горения пожарной нагрузки принимается равной площади размещения жидкостей или площади аварийного разлива [3].

При горении твердых материалов:

Видео:04. Пожарная нагрузка и площадь очага пожара.Скачать

При наличии в помещении водяной АУП

1. Пожар локализуется в ячейке, образуемой спринклерными оросителями с заданным шагом расстановки (3х3 м или 4х4 м) (см. разъяснение ниже).

Источник

По Приложению Б СП 5.13130.2009 [2] определяем группу защищаемого помещения (не забывайте обращать внимание на примечания к таблицам).

Приложение Б (обязательное) СП 5.13130.2009. Группы помещений (производств и технологических процессов) по степени опасности развития пожара в зависимости от их функционального назначения и пожарной нагрузки сгораемых материалов

В соответствии с группой помещения определяем шаг спринклерных оросителей по Таблице 5.1 СП 5.13130.2009 [2]:

Таблица 5.1 СП 5.13130.2009.

при шаге 3х3 — F0=3*3=9 м^2;

при шаге 4х4 — F0=4*4=16 м^2.

Видео:Расчет площади очага пожара. Проектирование дымоудаления.Скачать

При отсутствии водяной АУП

2. При отсутствии водяной АУП в помещении принимается свободное развитие очага пожара.

Иллюстрация стадий горения равномерно распределенной нагрузки

Принимаем худший сценарий — возгорание начинается в центре помещения.

Тогда формула для определения площади горения пожарной нагрузки следующая:

Про площадь очага пожара для данного случая Колчев Б. Б. упоминал здесь и в [4].

Значение величины линейной скорости распространения пламени для различным материалов можно найти, к примеру, в СИТИС-СПН-1 Пожарная нагрузка. Справочник. Редакция 3. 20.06.2014.

За время свободного развития пожара обычно принимают нормативное время прибытия пожарных подразделений.

Дислокация подразделений пожарной охраны на территориях поселений и городских округов определяется исходя из условия, что время прибытия первого подразделения к месту вызова в городских поселениях и городских округах не должно превышать 10 минут, а в сельских поселениях — 20 минут.

Не все согласны с данным значением величины времени свободного развития пожара (см. «Критика» в конце статьи).

Если площадь горения пожарной нагрузки превышает площадь помещения, то для расчета принимаем площадь помещения.

Да, такие случаи бывали. Абсурдность данной ситуации вполне понимаем)

Примечание:

Расчет по данному методу дает очень большую площадь очага пожара. По возможности используйте другие способы.

3. При отсутствии водяной АУП в помещении и при известной технологии можно воспользоваться моделью точечного источника теплового излучения (см. разъяснение ниже).

Рисунок A.5.2.5(b) из NFPA 92 Standard for Smoke Control Systems 2018 Edition

Суть в следующем.

Представим, что загорается какой-либо объект. За площадь горения пожарной нагрузки принимаем площадь выбранного объекта. Рассчитываем мощность тепловыделения очага пожара по формуле 3 МД.137-13 [1]. Вычисляем «радиус зажигания» R. Смотрим, какие объекты попадают в окружность с радиусом R и, при необходимости, уточняем площадь горения пожарной нагрузки (к первоначальной площади добавляем площадь объектов, которые попали в «радиус зажигания» R) и пересчитываем мощность тепловыделения очага пожара.

Более точное значение величины плотности теплового потока qr можно найти в Таблице П.4.3 [5]:

Приказ МЧС России от 10.07.2009 № 404. Таблица П.4.3.

Подробнее с моделью точечного источника теплового излучения можно ознакомиться в NFPA и ТР-5044 «Пожарная нагрузка. Обзор зарубежных источников».

Видео:Расчет категорий. Помещение складаСкачать

Критика

Ниже представлены фрагменты из «Методички для проектировщиков систем дымоудаления» Эсманского Р. К.

4.5 О расчете тепловой мощности по предлагаемым методикам Расчет тепловой мощности через среднюю теплоту сгорания пожарной нагрузки, среднюю удельную скорость выгорания материалов пожарной нагрузки и линейную скорость распространения пламени (по данным Кошмарова) слишком неточен (в разы). Отсылаю Вас к литературе: Абдурагимов И.М., Говоров В.Ю., Макаров В.Е. Физико-химические основы развития и тушения пожаров: Учеб. пособие. М.: ВИПТШ, 1980. Снегирёв А.Ю., Талалов В.А. Теоретические основы пожаро — и взрывобезопасности. Горение перемешанных реагентов: Учеб. пособие. СПб.: Изд-во Политехн. унта, 2007. 215 с. Абдурагимов И.М. Пожаровзрывобезопасность, 2013, т. 22, № 6, с. 18.

Поэтому в большинстве современных методик расчета систем противопожарной защиты используется классификации пожаров по мощности тепловыделения очага пожара и интенсивности его развития в зависимости от функционального назначения рассматриваемых помещений (в укрупненном с помощью интегрированных показателей виде). Но это отдельная тема, которую в данном формате трудно рассматривать.

И эта тема к расчету вытяжки из коридоров имеет косвенное отношение. Она всплывает при расчете температуры поступающего в коридор дыма, для дальнейшего определения объемной производительности вытяжного вентилятора. Здесь еще одна закавыка. Все эмпирические зависимости, которые рекомендуют ВНИИПО, получены для развитой стадии пожара, а при эвакуации людей мы имеем дело с начальной стадией пожара.

Имел возможность почти 3 года поработать вместе с патриархом отечественного полевого моделирования пожаров. В последние годы жизни он считал бессмысленным тратить время на плутание в малочисленных отечественных «эмпирических» дебрях, типа «кошмаровской» базы. И трясся над добыванием любого расчетного значения показателя пожара, получившего признание мирового пожарного сообщества. И добивался погрешности моделирования пожара в 6-7 %.

Молодые ВНИИПИСТЫ, наконец-то, начали движение ПРОЧЬ от «кошмаровской» базы. Это следует приветствовать. Но остается вопрос к научной культуре издателей. А где же обосновывающие ссылки по новым значениям параметров?

Предполагаю, что осуществлена компиляция зарубежных источников. Тогда в библиографии Пособия должны появиться первоисточники. Надо знать, кого благодарить за возможность проведения правдоподобных расчетов, или ругать авторов Пособия за упущенные пласты информации.

Абсолютно справедливое требование абзаца 4 п.7.4 СП 7.13130.2013. Теперь надо бы родить толковые методики определения размеров очага пожара, удельной мощности тепловыделения в зависимости от функционального назначения помещения и использования спринклерного пожаротушения и т.п. Тогда и выполнять требование будет легко.

4.6 О наличии нормативов для определения площади очага пожара Есть рекомендуемые различными методиками значения скорости линейного распространения огня, по которой исходя из момента начала тушения пожара определяют площадь очага пожара.

Рекомендуемые МР ВНИИПО значения по «базе Кошмарова» не имеют ничего общего с мировой практикой расчетов и реалиями начальной стадии пожара или локальным пожаром. За 200- 300 секунд площадь очага пожара по этой «базе» получается несуразно большой.

Если задаться вопросом, а к какой стадии пожара относятся рекомендуемые значения параметров пожарной нагрузки, которые как известно существенно меняются в начальной и развивающихся стадиях? Несуразные значения расчетных площадей пожара заставят вас придти к выводу, что рекомендуемые значения параметров относятся к развитой стадии пожара (как бы их не пытались назвать «усредненными»).

Чтобы как-то уменьшить несуразность расчетных значений размеров пожара рекомендуется (см. ответ на 11 вопрос http://zvt.abok.ru/articles/62/Novie_normativnie_trebovaniya_obespecheniya_pozharnoi_bezopasnosti_zhilih _i_obchshestvennih_zdanii) ограничить расчетное время развития пожара дестью минутами по нормативному времени прибытия первого пожарного подразделения к месту вызова (ч. 1 ст. 76 123- ФЗ). При этом остается не понятным на каком основании отказываются от учета времени обнаружения пожара и передачи сообщения о пожаре и времени развертывания пожарных стволов.

В современных зарубежных методиках используют интервал в

600-900 с от момента возникновения пожара до начала локализации пожара и получают площадь очага пожара в десятки, а не сотни кв. метров и соответственно значительно меньшие значения образующегося дыма.

Думаю, если Вы будете использовать общепринятые зарубежные значения интенсивности развития пожара, то представители ВНИИПО возражать не будут, потому что по рекомендуемой ими отечественной базе данных производить расчеты невозможно.

Таких документов (с данными по линейной скорости распространения огня, прим. сост.) много. Например, NFPA 204. Мне нравится VDI 6019-1. Но проблему расчетов наскоком не решить.

Надо наиболее компетентным экспертам (а их предостаточно, я знаю как минимум 5 человек) коллективно разработать современную методику определения расхода дыма как в квазистационарном, так и динамическом режиме.

Но почему-то АВОК этим совершенно не озабочен. Не хватает кругозора? Устраивает существующее положение? Не могу понять.

4.7 О времени свободного развития пожара до начала его локализации пожарными 10 мин. + время срабатывания сигнализации и передачи сообщения пожарным

120 c + время развертывания средств пожаротушения

Библиография

[1] МД.137-13 «Расчетное определение основных параметров противодымной вентиляции зданий: Метод. рекомендации. М., ВНИИПО»

[2] СП 5.13130.2009 «Системы противопожарной защиты. Установки пожарной сигнализации и пожаротушения автоматические. Нормы и правила проектирования (с Изменением N 1)»

[3] ГОСТ 12.1.004-91 «Система стандартов безопасности труда (ССБТ). Пожарная безопасность. Общие требования (с Изменением N 1)»

[5] Приказ МЧС России от 10.07.2009 № 404 «Об утверждении методики определения расчётных величин пожарного риска на производственных объектах»

Благодарим за внимание!

Подписывайтесь на нас в Telegram!

Published on February 11th, 2021

2022 — Требования пожарной безопасности систем отопления, вентиляции и кондиционирования

Видео:Расчет площади ТУШЕНИЯ. Простые формы (Пожарная тактика)Скачать

Определение площади размещения пожарной нагрузки для категорирования склада при стеллажном хранении твердых горючих материалов

Практика показывает, что зачастую при категорировании складов у некоторых специалистов возникают сложности с определением такой величины, как площадь размещения пожарной нагрузки – ключевой величины в существующей официальной методике.

Вообще, расчет категории В1- В4 в принципе недостоверен, поскольку в методике расчета не учитывается такая величина, как массовая скорость выгорания. А значит и скорость образования максимального количества теплоты, — то что напрямую влияет именно на «опасность», почему-то не учитывается в принципе.

Поэтому, по большому счету, совсем не важно, что написано в отчете по определению категории В1-В4, так как в самом нормативном документе, регламентирующем расчёт есть методическая ошибка, которая, тем не менее не является темой настоящей статьи, а скорее представляет собой направление для хорошей научной работы. Пожалуй, для кандидатской диссертации.

Но, памятуя о политике «нулевой терпимости» в вопросах обеспечения защиты от огня, мы должны и по имеющимся, несовершенным методикам проводить расчеты максимально правильно, и прежде всего с точки зрения фактической опасности, определяемой физикой и химией горения.

В этой связи большое значение принимает методика определения зоны размещения горючей загрузки. Буквально сегодня, нам прислали отзыв инспектора надзорной деятельности МЧС России на один из категорируемых нами складов. Рецензия специалиста МЧС гласила: «площадь размещения горючей нагрузки определена неправильно». На наш уточняющий вопрос, что именно инспектор надзорной деятельности считает неправильным, нам написали такое вот:

«он /инспектор/ стоя на складе открыл расчет, увидел там цифру 65 или около того. Затем посчитал поверхность одной полки, умножил на кол-во полок на одной секции стеллажа и умножил на количество секций»

Т.е., инспектор верно посчитал, что размещаемые на каждой полке горючие вещества это горючая загрузка. И, соответственно, он был убежден, что учитываемая в методике зона её размещения – это не проекция всех полок на поверхность пола, а сумма поверхностей всех полок на одном стеллаже. Поэтому у него получилось, (при размере полки 0,48 м 2 ) — зона размещения нагрузки на таком стеллаже (рис 1) 0,48 * 5 = м 2 , а у нас — просто 0,48 м 2 .

Оценка правильности того или иного подхода и является целью настоящей статьи.

Для того, чтобы понять, что истина, а что нет, рассмотрим вопрос с точки зрения защиты от огня «де-юре», а потом с позиций «де-факто».

Для этого, прежде всего следует обратиться к определениям самого рассматриваемого понятия, термина. Начнем с «действующих» определений из современных нормативных документов, которые, быстрее всего, и ввели нашего коллегу из МЧС в заблуждение.

Свод правил СП 12.13130.2009 «Определение категорий помещений, зданий и наружных установок» содержит следующие определения этих понятий:

«Пожарная нагрузка: количество теплоты, которое может выделиться в помещение. ».

«Удельная пожарная нагрузка: количество теплоты, которое может выделиться в помещение…, отнесенное к площади размещения находящихся в помещении горючих и трудногорючих веществ и материалов».

Вот эти слова – «к площади размещения», действительно могут ввести в заблуждение, так как её действительно можно принять за «зону размещения на каждом стеллаже», если не знать основополагающих начал динамики неконтролируемого горения.

Обратимся к более давнему документу (а в нашей работе это почти всегда синонимично выражению «к более верному»). Так, СТ СЭВ 383-87 говорит нам о том, что

«пожарная нагрузка это количество теплоты, отнесенное к единице поверхности пола…»

Далее перейдем от разбора нормативных документов к анализу учебных и методических материалов.

В пособии к СНиП 21-01-97 Предотвращение распространения пожара МДС21-1.98, разработанным ЦНИИпромзданий, горючая загрузка также относится к проекции на пол:

«В здании или помещении рассчитывается пожарная нагрузка в кг или МДж на 1 м 2 площади пола, части его при неравномерном распределении пожарной загрузки…».

Точно так же через единицу поверхности пола определяют горючую загрузку корифеи кафедры процессов горения ВИПТШ МВД СССР — Абдурагимов И.М., Макаров В.Е., Говоров В.Ю. в учебном пособии «Физико-химические основы развития и тушения пожаров»:

Рис.2. Определение учебного пособия

Ну, и напоследок, рассмотрим определение, которое гласит, что:

«ПОЖАРНАЯ НАГРУЗКА — количество теплоты, отнесённое к единице поверхности пола, которое может выделиться в помещение или здание при пожаре» /ЭНЦИКЛОПЕДИЯ. — М.: ФГУ ВНИИПО МЧС России, 2007. — 416 с.: ил./.

Итак, и учебники отцов-основателей и «старые» документы дают определения горючей загрузки относительно пола, в то время как новые документы говорят о площади размещения. Последняя очень и очень «теоретически» согласно буквальному прочтению документа может быть, как проекцией стеллажа на пол, на котором он размещен, так и поверхности каждой полки.

По первому поставленному нами вопросу – анализу проблемы «де-юре» можно сформулировать промежуточный вывод:

в отличие от методической литературы, в современных нормативных правовых актах и нормативных документах четко и однозначно не определено, к чему при стеллажном хранении веществ и материалов следует относить массу горючих веществ или количество теплоты при их сгорании: к сумме поверхности всех стеллажей, на которых размещены горючие материалы или к проекции всех полок на пол на котором размещён стеллаж.

Учитывая, что «нормативно» проблему разрешить затруднительно, так как именно несовершенство (мягко говоря) нормативных документов и ставит перед нами этот вопрос, попробуем разобраться в нем с точки зрения физики неконтролируемого горения, влияющей на его динамику.

Официальная методика расчета говорит нам о том, что степень опасности (высшая — В1, низшая — В4) прямо пропорциональна величине удельной пожарной нагрузки (чем она больше тем выше степень опасности).

Это абсолютно логично: чем большее количество тепла отдается с единицы площади – тем опаснее в помещении. Однако при этом, как мы и отмечали в начале, в методике не учитывается массовая скорость выгорания. Почему это важно?

Как отмечает названное выше учебное пособие:

«для твердых горючих материалов важное значение имеет структура пожарной загрузки (т.е. ее дисперсность) и характер ее пространственного размещения (плотно уложенными рядами), отдельными штабелями или пачками, сплошное расположение или с разрывом, горизонтальное, наклонное, вертикальное и т.д.). Например, одни и те же картонные коробки с обувью или рулоны (тюки) ткани, уложенные на полу склада подвального типа и на стеллажах складов высотой 8 – 16 метров и более дадут принципиально различную картину динамики пожара. Во втором случае пожар будет развиваться в 5-10 раз быстрее, чем в первом».

Тогда рассматриваемое в настоящей статье требование инспектора пожнадзора, как это не парадоксально, не помогает, а вредит интересам борьбы с огнем. Выглядит это следующим образом.

При отнесении количества теплоты, выделившегося в помещении при полном сгорании веществ, к бОльшей площади, получаемой при суммировании площадей всех стеллажей (т.е. по варианту инспектора МЧС) удельная пожарная загрузка будет меньше. В нашем же варианте при отнесении того же количества теплоты к проекции на поверхность пола искомая величина будет больше!

Таким образом, и степень опасности в варианте инспектора, будет меньше в 8-10 раз чем фактически.

Например, предположим, у нас есть склад, представленный на рисунке 3:

Рис 3. Пример склада

На стеллажах в этом складе (общее количество стеллажей 187) хранятся разные товары. Допустим, пожарная нагрузка составляет для этого склада условно 200 000 МДж. Сведем для наглядности расчет категорий по двум вариантам в таблицу.

(поверхность проекции всех полок на пол)

Параметр	Вариант инспектора	Наш вариант
Площадь размещения	254 м 2 (сумма поверхности всех полок)
удельная пожарная нагрузка	787 МДж/м 2	2227 МДж/м 2
Категория (при прочих равных условиях)	В3	В1

Т.е. в условиях бОльшей фактической опасности, при расчете по варианту инспектора, при суммировании поверхности всех полок, количественный показатель риска получается меньше!! Мы, получается, с подачи официального лица МЧС, искусственно занизим категорию, если конечно поддадимся на эту провокацию и пойдем у него на поводу.

А что это значит, дорогие коллеги? Это значит, что мероприятия по борьбе с огнем, которые мы должны запланировать для более опасного помещения в большем объеме, будут запланированы как для менее опасного помещения. Все будет в меньшем масштабе, а это – прямой вред и прямая угроза людям! И это только на уровне профилактики. А на уровне тушения – это опасность для подразделений МЧС, так как прибывший на пожар РТП по знаку категории на двери склада определит, что на склад В1 ему опаснее соваться чем на склад В3.

Т.е. это уже неверно не просто нормативно, это неверно уже логически, это неверно с точки зрения здравого смысла.

Видимо, именно поэтому в пособии к НПБ 105-03 в соответствующем примере (раздел 6.3, пример 13), а также в примере из учебного пособия Корольченко А.Я., Загорского Д.О. «Категорирование помещений и зданий» содержится точка зрения схожая с нашей.

Позволим себе привести этот пример полностью на рисунке 4, для пущей убедительности:

Видео:ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ. Вид Грубейшего Нарушения ТРЕБОВАНИЙ ТБ при работе на СТАНКАХ.Скачать

Определение площади очага пожара

В процессе расчетного определения параметров приточно-вытяжной противодымной вентиляции мы сталкиваемся с необходимостью вычисления площади очага пожара.

Как известно, когда помещение защищено автоматической установкой водяного пожаротушения (далее — АУП), площадь очага пожара принимается фиксированной и равной 9,0 м 2 или 16,0 м 2 в зависимости от шага установки головок спринклерных оросителей.

А что делать, если помещение нормативно или по каким-то иным причинам не защищено АУП? Остановимся более подробно на этом вопросе.

Самое быстрое и простое решение, это принять по справочным данным линейную скорость распространения пламени по поверхности пола помещения, умножить ее на расчетное время прибытия пожарных подразделений (10 и 20 мин. в городе и за его пределами, соответственно), получив расстояние, на которое распространится пожар до момента начала его локализации сотрудниками пожарно-спасательных подразделений МЧС. Принять возникновение пожара в центре помещения, а полученное выше расстояние за радиус, вычислив искомую площадь очага пожара по общеизвестной геометрической формуле S = πR 2 . Естественно, если значение радиуса (R) превышает 0,5 ширины помещения, то из полученной площади очага пожара вычитается площадь сегментов. Если (R) выходит за габариты помещения, то под площадью очага пожара (S) принимается вся площадь помещения.

У описанного выше подхода есть существенный минус. Полученная площадь очага пожара (S), как правило, имеет большое значение, что приводит к большому расходу систем приточно-вытяжной противодымной вентиляции. Данный прием целесообразно использовать только при вычислении параметров вытяжной противодымной вентиляции, обеспечивающей удаление продуктов горения из внутренних коридоров зданий, объединяющих помещения небольшой площадью 5,0 – 20,0 м 2 .

В случае, если площадь помещения более 20,0 м 2 , то следует ее определять с учетом конкретной технологии эксплуатации помещения. Другими словами, оценивать в каждом конкретном случае, как пожар будет переходить с одного предмета интерьера, мебели и пр., который загорелся по какой-то причине, на другой горючий предмет (или негорючий в горючей упаковке) с учетом фактического расстояния между ними. Здесь нам поможет письмо ВНИИПО, в котором даны разъяснения, как это делать. Приводим его ниже.

Для более точного вычисления допускается использовать данные таблицы П4.3 Приказа от 10 июля 2009 г. №404 МЧС РФ «Об утверждении методики определения расчетных величин пожарного риска на производственных объектах» (в ред. Приказа МЧС РФ от 14.122010 г. №649).