Удельная приведенная пожарная нагрузка отнесенная к площади пола помещения

Обновлено: 13.05.2024

В перечень основных параметров пожарной нагрузки входят удельные, в том числе приведенные и критические величины, а также усредненные показатели теплофизических свойств. Для определения данных параметров используются соотношения и зависимости следующего вида:

1. Удельная приведенная пожарная нагрузка (отнесенная к площади пола помещения) соответствует выражению

где - относительная массовая доля i-го вещества или материала в составе пожарной нагрузки;

, - соответственно теплота сгорания i-го вещества или материала в составе пожарной нагрузки и теплота сгорания древесины, кДж/кг;

- площадь пола помещения, .

Значения , определяются по справочным данным, приведенным, в частности, в стандарте [13] и монографии [14].

2. Удельная приведенная пожарная нагрузка (отнесенная к площади тепловоспринимающей поверхности ограждающих строительных конструкций помещения) соответствует зависимостям:

где - суммарная площадь внутренней поверхности ограждающих строительных конструкций помещения, ;

, - соответственно площадь i-го проема и суммарная площадь проемов помещения, ;

V - объем помещения, .

3. Удельное критическое количество пожарной нагрузки () соответствует зависимостям:

где П - проемность помещения, ;

- удельное количество воздуха, необходимое для полного сгорания пожарной нагрузки помещения, ;

- высота i-го проема помещения, м.

4. Средняя теплота сгорания пожарной нагрузки (кДж/кг) соответствует выражению

5. Средняя скорость потери массы пожарной нагрузки () соответствует выражению:

где - скорость потери массы i-го материала пожарной нагрузки ().

6. Линейная скорость распространения пламени по поверхности пожарной нагрузки (м/с) может приниматься по максимальной величине, характерной для составляющих эту нагрузку материалов:

где - максимальное значение скорости распространения пламени по поверхности i-го материала пожарной нагрузки помещения, м/с.

Значения теплоты сгорания, скорости потери массы и скорости распространения пламени по поверхности для различных материалов, которые могут находиться в составе пожарной нагрузки помещений, приведены в [8], [13].

Характерные усредненные значения этих параметров для пожарной нагрузки различных помещений представлены в таблице [14].

Усредненные значения параметров пожарной нагрузки различных помещений

Низшая рабочая теплота сгорания, МДж/кг

Линейная скорость распространения пламени, м/с

Удельная скорость выгорания,

Здания I и II степени огнестойкости: мебель + бытовые изделия

Здания I и II степени огнестойкости: мебель + ткани

Здания I степени огнестойкости: мебель + ткани (0,75 + 0,25)

Кабинет: мебель + бумага (0,75 + 0,25)

Помещения, облицованные панелями ДВП

Административное помещение: мебель + бумага (0,75 + 0,25)

Общественные здания: мебель + линолеум ПВХ (0,9 + 0,1)

Библиотеки, архивы: книги, журналы на стеллажах

Сценическая часть зрительных залов (древесина)

Верхняя одежда: ворс, ткани (шерсть + нейлон)

Резинотехнические изделия: резина, изделия из нее

Окрашенные полы, стены: дерево + краска РХО (0,9 + 0,1)

Выставочные залы, мастерские: дерево + ткани + краска (0,9 + 0,09 + 0,01)

Принимаем расчетное значение.

В расчетах по умалчанию принимаем 0,55. Иное значение:

Таблица проемности горящего помещения (для п/п 5 и 11)

Примечание: учитываются все проемы в ограждающих строительных конструкциях, в том числе неоткрываемые.

1	2	3	4	5
Количество одинаковых проемов n, шт.
Ширина проема a_0i, м
Высота проема h_0i, м
Площадь проема A_0i, м 2
Площадь n проемов nA_0i, м 2
ΣA _i, м 2 :

1) В Приложении 1 МР 2013 формула для расчета g_k представлена так:

g_k - удельная приведенная пожарная нагрузка, отнесенная к площади тепловоспринимающей поверхности ограждающих строительных конструкций помещения, кг/м 2 ;

М - масса пожарной нагрузки помещения, кг;

m_i - относительная массовая доля i-го вещества или материала в составе пожарной нагрузки;

Q р _нi - теплота сгорания i-го вещества или материала в составе пожарной нагрузки, МДж/кг;

F_w - суммарная площадь внутренних поверхностей ограждающих строительных конструкций, м 2 ;

A₀ - суммарная площадь проемов помещения, м 2 ;

Q р _нд - теплота сгорания теплота сгорания двевесины, МДж/кг.

Q р _нср - средняя теплота сгорания теплота сгорания пожарной нагрузки, МДж/кг.

В настоящий момент в справочной литературе отсутствует информация по массе пожарной нагрузки для различных типов помещенй.

Плотность пожарной нагрузки (МДж/м2) можно найти в СИТИС-СПН-1 "Пожарная нагрузка. Справочник".

В связи с вышесказанным, выполним преобразование формулы расчета g_k, выполнив замену:

Тогда формула для расчета g_k будет выглядеть следующим образом:

2) В Приложении 1 МР 2013 формула для расчета g₀ представлена так:

g₀ - удельная приведенная пожарная нагрузка, отнесенная к площади пола помещения, кг/м 2 ;

F_f - площадь пола помещения, м 2 ;

Остальные обозначения см. в п.1 Примечаний.

Подставив формулу (см. п.1 Примечаний), получим:

3) По условиям горения пожарной нагрузки объёмные пожары подразделяются на пожары, регулируемые нагрузкой (ПРН), и пожары, регулируемые вентиляцией (ПРВ).

В услових ПРН горение происходит при достаточном количестве воздуха (окислителя) и скорость выгорания (тепловыделения) пожарной нагрузки главным образом зависит от вида, расположения и количества пожарной нагрузки, в меньшей степени - от характера газообмена очага пожара с окружающей средой, и пропорциональна площади горения. При ПРН горение происходит преимущественно в объеме помещения.

Горение пожарной нагрузки в условиях ПРВ происходит при недостатке воздуха, а скорость выгорания пропорциональна количеству поступающего в объем помещения окислителя. При недостатке окислителя в очаге пожара возможно догорание продуктов горения за пределами помещения.

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 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.

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.

Статья 76 123-ФЗ [4]:

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".

Критика

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

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»

Лихо, то есть 75% от мощности тепловыделения можно откинуть? Конвективная составляющая всего 25%? А откуда эти данные?

Я в методичке обнаружил массу неточностей, я в недоумении и ярости, как можно выпускать такие "сырые" вещи, правда берут они за свою методу всего 100р. Самое плохое, что нет другой официальной методики, каторая учитывает требования нового СП: "Расход продуктов горения, удаляемых вытяжной противодымной вентиляцией, следует определять по расчету в зависимости от мощности тепловыделения очага пожара, теплопотерь в ограждающие строительные конструкции помещений и вентиляционных каналов, температуры удаляемых продуктов горения. " И к старым расчетам, при желании, подкопаются как пить дать.

Boris_Ka

Просмотр профиля

Наоборот 75% на конвективную мощность, а остальное на лучистую. По поводу недоумения и "ярости", а тем более 100 рублей, Вы бы поаккуратнее.
Факты приводите, а мы в ближайшее время их учтем.

Сейчас приведу "полуфакты" жаль что точно уже не могу, давно разбирался, например:
1. Формула 56 обратите внимание на знаменатель в учебнике по тепломассообмену формула несколько отличается если не ошибаюсь, дело в двойке, она то есть, то ее нет.
2. Формула 4 При расчете температуры используется массовый расход в колонке, а как его найти, если для того, чтобы его найти, нам нужна температура, которую мы пытаемся вычислить, короче уравнение с двумя неизвестными или циклическая ссылка. Я конечно понимаю, что путем итеративных вычислений подогнать можно, но расчет не для рядовых инженеров. Потом к-т альфа, к-т полноты сгорания, к-т на излучение, где ссылки на то где это все брать, ну хотя бы минимальное описание. К-т альфа как я понимаю посчитать можно, но опять же появляется 3-я неизвестная, которая зависит от той же температуры смеси, которую пытаемся найти. Еще одна неизвестная, зависящая от температуры, которую вычисляем-теплоемкость, то есть пока не найдем температуру не узнаем теплоемкость, а как найти температуру, если теплоемкость неизвестна? и все 4-е неизвестные с одним уравнением!
3. Еще интересует следущее: как можно вычислять коэффициенты ветрового напора, если ветер все время меняет свое направление, какой конкретный угол для обдува фасада выбрать? Ведь во время пожара, как и во время проверки направление ветра не предсказуемо, вплоть до полного штиля, и какая тогда точность расчета? По моему личному мнению, "пальцем в небо"
4. Очень интересное уравнение неразрывности (2) без маткада и расчета времени эвакуации, не решить, опять же не для рядовых проектировщиков, хотя в аннотации написано, что МР могут быть использованы в работе проектных бюро широкого профиля
5. Очень "информативная" описательная часть формул, например в той же формуле 2 указано, что тау-это время, а что за время не ясно, я так полагаю, это время, необходимое, для эвакуации?
6. С описанием формул практически везде проблемы, такое ощущене, что очень торопились и экономили время на этом.
А потом еще очень многое. но зато очень понравилась 5-я часть, наконец то полностью аналитический подход.

И еще вспомнил, при определении проемности помещения, взята формула, для помещений, объемом до 10м3 (Пожарный ГОСТ, если надо найду какой именно)
Да и еще не указанны размерности величин, получаемых по формулам, страдает оформление, а от этого страдаем мы

shev

Просмотр профиля

Аналогичные вопросы возникли и у меня
Как можно использовать эту методу при расчете?!
Была я на курсах повышения квалификации по противодымной защите- ни один препод не рассказал, как считать по этой методе, а сами разработчики это все утаили и предложили обращаться к ним по расчетам, вот так! Специально сделано для того, чтобы остальные не могли ничего понять.
Слов нет, хочется заругаться

Boris_Ka

Просмотр профиля

Уважаемая, Я один из разработчиков. Надо конкретнее? - Колчев Борис Борисович. Задаю вопрос, кто ВАМ из РАЗРАБОТЧИКОВ это говорил? Ильминский?, Беляев?, Вислогузов? или я?

Хватит КЛЕВЕТАТЬ на людей. В конце концов это подло!

P/S Для остальных: До конца года выйдет измененная редакция этой методики. в ближайшее время ВОЗМОЖНО! будут выходить редакции по конкретным типам помещений - автостоянки, торговля и т.п.

Boris_Ka

Просмотр профиля

Интересный выход из положения, выпускать методички на одну и ту же тему с высокой периодичностью (больше денег можно заработать).

Я не хочу опять поднимать этот вопрос. Почитайте форум и мои аргументы. Ничего мы не продаем, никакого дохода с них не получаем, никаких денег налогоплатильщиков не потратили. Откуда этот миф? Мне кажется люди плохо военную систему понимают, раз такие выпады делают.

P.S. Посмотрите кстати тираж на последней странице - 500 экз. Общая стоимость 500 х 100 руб = 50 000 руб. И это Вы считаете доходом? Да ГАСИС больше денег содрал за свои лекции попутно "бонусом" шлепая на ксероксе каждому слушателю нашу методику.

Продавали нашей организации за 100р если не ошибаюсь люди из ВНИИПО. Вы или не вы, какая разница, суть в том что это для кого то возможность подзаработать. 500 экз конечно ерунда, но что мешает вслучае успеха сделать еще 500 или 50000000. Любят в нашей стране бумагу портить. Медведев правильно сказал, что мы наверное слишком богатые, производим кучу бесполезной макулатуры. Обидно, что на изучение время тратишь, а время-деньги, за неустойкой к кому обращаться? Кстати, Уважаемый ББ, что же с этой формулой расчета температуры?

Boris_Ka

Просмотр профиля

Да разница в том, что балон на авторов катите. пытаясь уличить в попытке заработка

Судя по Вашему нику, понимаю что Вы молоды, поэтому не научились фильтровать высказанное. хамство нынче модно

К начальнику ФГУ ВНИИПО МЧС России - Копылову Н.П.

Метод математической итерации (если Вы по поводу перекрестной ссылки на коэфф. теплоотдачи, коэфф. теплоемкости и температуру дымового слоя) никто не отменял. Попрактикуйтесь и поймете, что на 3-7 (в зависимости от искомой точности) операции Вы найдете требуемое значение. Безграмотность только от лени.

Ну во-первых запрашиваемый тон. Во вторых, расчеты выполняю не на калькуляторе, а с применением массива на базе Exel, а это простите, уже моя личная интеллектуальная собственность.

Опять увиливание. Уважаемый ББ, вам надо было быть юристом. Интересно, как припомощи Exel вы интегрируете? В итерациях я практиковался, в этом действительно Exel лучший помощник. Я про другое: как рядовой инженер без семи пядей во лбу должен это делать? Признаюсь, у меня видимо шесть, потому что считать могу практически все, только вот не вашу формулу, и не из-за итераций, а из-за плохого описания формул. Например конвекивную составляющую, вы выкладываете только на форуме. А как показывать расчет экспертизе, что, на форум ссылаться? Я так понял, вы человек в возрасте и долго варитесь в этой каше, тогда почему вы не даете нормальных ссылок, на конкретные источики, а то сказали, а мы вам на слово должны верить, или вы что-то скрываете? Не хотите, чтобы другие люди могли не сомниваясь выполнять расчеты, а обращались к вам, как к монополисту в этой сфере? Или какие еще причины, я теряюсь в догадках. Неужели трудно выпустить дополнения в электронной форме, я считаю это ваш моральный долг

Prasolov

Просмотр профиля

Пытаясь войти в тему, набрел на следующее:
1.Бесплатную программу расчета времени блокирования при пожаре CFAST. Прямого расчета удаляемого дыма нет, можно подставлять значения для проверки.
2. Методика по этой программе отечественных авторов CFAST , в которой обосновано соответствие программы отечественным требованиям. По ссылке архив 10 mB с программой и описанием. Последняя версмя описания здесь

И очень много недорогих расчетных программ по расчету пожара и не только, в основном адаптированных из NIST (National Institute of Standards and Technology) США СИТИС
Бесплатные оригиналы этих программ, в основном работают из командной строки или текстового файла NIST

1. Удельная приведенная пожарная нагрузка, отнесенная к площади пола помещения, соответствует зависимости

где - пожарная нагрузка, ;

, - соответственно теплота сгорания i-го вещества или материала в составе пожарной нагрузки и теплота сгорания древесины, Дж/кг;

- относительная массовая доля i-го вещества или материала в составе пожарной нагрузки;

- площадь пола помещения, ;

М - масса пожарной нагрузки помещения, кг.

Значения , определяются по справочным данным, приведенным в стандарте [6] и монографии [7].

2. Удельная приведенная пожарная нагрузка, отнесенная к площади тепловоспринимающей поверхности ограждающих строительных конструкций помещения, соответствует следующим зависимостям:

где - пожарная нагрузка, ;

- суммарная площадь внутренней поверхности ограждающих строительных конструкций помещения, ;

, - площадь i-го проема и суммарная площадь проемов помещения соответственно, ;

V - объем помещения, ;

М - масса пожарной нагрузки помещения, кг.

3. Удельное критическое количество пожарной нагрузки соответствует зависимостям

где - удельное критическое количество пожарной нагрузки, ;

П - проемность помещения, ;

- высота i-го проема помещения, м;

- удельное количество воздуха, необходимое для полного сгорания пожарной нагрузки помещения, .

4. Средняя теплота сгорания пожарной нагрузки соответствует соотношению

5. Средняя скорость потери массы пожарной нагрузки соответствует соотношению

где - скорость потери массы i-го материала пожарной нагрузки, кг/( х с).

6. Линейная скорость распространения пламени по поверхности пожарной нагрузки может приниматься по максимальной величине, характерной для составляющих эту нагрузку материалов:

Характерные усредненные значения этих параметров для пожарной нагрузки различных помещений соответствуют нижеприведенным табличным данным пособия [9].

Усредненные значения параметров пожарной нагрузки различных помещений

Низшая рабочая теплота сгорания, МДж/кг

Линейная скорость распространения пламени, м/с

Удельная скорость выгорания, кг/( х с)

Здания I и II степени огнестойкости: мебель + бытовые изделия

Здания I и II степени огнестойкости: мебель + ткани

Здания I степени огнестойкости: мебель + ткани (0,75+ 0,25)

Кабинет: мебель + бумага (0,75 + 0,25)

Помещения, облицованные панелями ДВП

Административное помещение: мебель + бумага (0,75 + 0,25)

Общественные здания: мебель + линолеум ПВХ (0,9 + 0,1)

Библиотеки, архивы: книги, журналы на стеллажах

Сценическая часть зрительных залов: древесина

Верхняя одежда: ворс, ткани (шерсть + нейлон)

Резинотехнические изделия: резина, изделия из нее

Окрашенные полы, стены: дерево + краска РХО (0,9 + 0,1)

Выставочные залы, мастерские: дерево + ткани + краска (0,9 + 0,09 + 0,01)

Читайте также: