Расчетно-аналитическое исследование показателей пожарной опасности веществ и прогнозирование динамики развития пожаров в помещении

Определение относительной погрешности:

Динамика развития внутреннего пожара

Исходные данные:

Размеры помещения: а = 5 м; h = 5 м.

Предел огнестойкости дверей, Qдв = 0,1 ч.

Размеры дверных проемов: а ∙ в = 3 ∙ 2,5 м.

Размеры оконных проемов: а ∙ в = 1,8 ∙ 1,4 м.

Линейная скорость распространения пламени, Vл = 0,5 м/мин.

Пожарная нагрузка аналогична древесине.

Расстояние от пола до оконных проемов: 0,5 м.

Расчет изменения площади пожара в зависимости от времени свободного развития пожара

Предположим, что в момент возникновения пожара дверные проемы были закрыты, распространение пожара во все стороны происходит с одинаковой скоростью. Определим, через которое время вскроется оконный проем (рис. 2).

Расстояние от места пожара до оконного проема составляет: м (проемы в стенах расположены симметрично). В первые 10 мин развития пожара принимаем скорость равной 0,5 ∙ Vл. Тогда время, за которое фронт пламени пройдет расстояние 2,5 м, будет равно:

Определим расстояние, которое пройдет фронт пламени за 5 минут:

, то есть еще не дойдет до стен с дверным проемом и окном, т.к место возникновения пожара – центр помещения.

Определим площадь пожара через 5 минут после его возникновения:

В этом случае фронт распространения пламени имеет форму круга с радиусом 1,25 м.

Определим площадь пожара через 10 минут после его возникновения:

В этот момент фронт пламени распространяется по всей площади помещения 1.

На 15 минуте согласно 4 допущению [5], площадь пожара будет также равна 25 м2.

Во второе и третье помещение пожар распространится через дверные проемы, огнестойкость которых 0,1 часа, т.е. 6 мин. Тогда распространение пожара во втором и третьем помещении начнется одновременно через 10 + 6 = 16 мин после его начала. До достижения продольных ограждений форма пожара будет иметь форму полукруга. Расстояние до ограждений составляет 2,5 м.

Расстояние в 2,5 м фронт пламени пройдет за:

Таким образом, площадь пожара в двух направлениях на момент времени 21 мин составит:

С этого момента фронт горения принимает прямоугольную форму и, уточнив Sп на 21 минуте получим:

Оставшееся расстояние в 5 м фронт горения пройдет за время

Площадь пожара на момент времени 26 мин составит:

Таким образом, через 26 мин после возникновения пожара, все здание будет охвачено пламенем.

Рис. 1. Изменение площади пожара во времени

Расчет температуры пожара в заданные промежутки времени

Температуру рассчитаем для четырех моментов времени: 12, 17, 23, 27 мин, выбранных произвольным образом на разных участках рис. 3.

а) Установим когда и какие проемы вскроются. Найдем их общую площадь (Fпр) и площадь приточной части (F1) приняв, что она составляет примерно 1/3 Fпр.

При τ = 12 мин фронт горения достигнет 1 оконного и 2-х дверных проемов, но дверные проемы не вскроются т.к. имеют предел огнестойкости 6 мин.

К 17 мин вскроются 2 дверных проема и 1 окно. Тогда:

К 23 мин будут вскрыты 2 оконных проема:

К 27 мин будут вскрыты последние 4 оконных проема:

Для удобства все данные сводим в таблицу 2.

Таблица 2.