Расчет эвакуации из зрительного зала

, следовательно, на данном участке будет задержка.

d₅ = 1,3 м,

v₅ = 15 м/мин

   

     Интенсивность движения в дверном проеме при плотности потока 0,9 и более при ширине дверного проема менее 1,6 м следует определять по формуле:

 q_пред = 2,5 + 3,75 δ = 2,5+3,751,3 = 7,4 м/мин

Сектор 2. Участки 1 и 2 Сектора 2 равны соответственно участкам 1 и 2 Сектора 1

Участок 3.1 (горизонтальный проход вдоль стены)

l_3.1 = 3 м,

d_3.1 = 1,6 м,

v_3.1 = 41,7 м/мин,

 

Участок 3.2 (горизонтальный проход вдоль стены)

l_3.2 = 3 м,

d_3.2 = 1,6 м,                                      

v_3.2 = 41,7 м/мин,

Интенсивность и скорость движения, длина пути, время движения на участках 3.1, 3.2, 3.3 равны.

Участок 4. (горизонтальный проход вдоль стены)

l₄ =1 м,

d₄ = 1,6 м,

v₄ = 41,7 м/мин,

 

Участок 5. (горизонтальный - выход из зала)

При расчете  интенсивности на участке принимается, что люди, сидевшие на соответствующем  ряду, покинули зал до подхода основного  потока.

d₅ = 1,3 м,

v₅ = 27 м/мин

Длина пути в дверном проеме равна 0    

Сектор 3. Участки 1 и 2 Сектора 3 равны соответственно участкам 1 и 2 Сектора 1

Участок 3. (горизонтальный проход вдоль стены)

l₃ = 3 м,

d₃ = 1,6 м,

v₃ = 41,7 м/мин,

 

Участок 3.1 (горизонтальный - проход вдоль стены)

l_3.1 = 3 м,

d_3.1 = 1,6 м,                                      

v_3.1 = 41,7 м/мин,

Интенсивность движения, скорость, длина пути, время  движения на участках 3, 3.1, 3.2, 3.3, 3.4, 3.5, 3.6 равны. Интенсивность движения и скорость на участке 3.7 такие же, как и на предыдущих участках, а длина пути и скорость движения равны участку 4 Сектора 2

Участок 4. (горизонтальный - проход вдоль рядов к выходу из зала)

, следовательно, на данном участке будет задержка

l₄ =21,1 м,

d₄ = 1,4 м,                                 

v₄ = 15 м/мин,

                          

Участок 5. (горизонтальный - выход из зала)

При расчете  интенсивности на участке принимается, что люди, сидевшие на соответствующем  ряду, покинули зал до подхода основного  потока.

d₅ = 1,3 м,

v₅ = 55,3 м/мин

Длина пути в дверном проеме равна 0 

Результаты  вычислений сводятся в табл. 2.1

Таблица 2.1

№ уч-ка	Вид уч-ка	Вид пути	индекс	l, м	d, м	D, м/мин	q, м/мин	v, м/мин	t, мин	tзад, мин	tΣ мин
Сектор 1
1.	ту	гор	1	10	0,5	0,52	16,44	31,8	0,31	-	0,31
2.	пр	гор	2	1	1,6	-	5,1	100	0,01	-	0,01
3.	пр	гор	3	3	1,6	-	15,4	41,7	0,07	-	0,07
4.	пр	гор	4	1,5	1,6	-	15,4	41,7	0,04	-	0,04
5.	пр	двери	5	-	1,3	-	37,9	15	-	2,4	2,4
Время эвакуации											2,83
Сектор 2
1.	пр	гор	1	10	0,5	0,52	16,44	31,8	0,31	-	0,31
2.	пр	гор	2	1	1,6	-	5,1	100	0,01	-	0,01
3.1	пр	гор	3	3	1,6	-	15,4	41,7	0,07	-	0,07
3.2	пр	гор	4	3	1,6	-	15,4	41,7	0,07	-	0,07
3.3	пр	гор	5	3	1,6	-	15,4	41,7	0,07	-	0,07
4.	ту	гор	6	1	1,6	-	15,4	41,7	0,02	-	0,02
5.	пр	двери	7	-	1,3	-	18,95	15	-	-	-
Время эвакуации											0,55
Сектор 3
1.	ту	гор	1	10	0,5	0,52	16,44	31,8	0,31	-	0,31
2.	пр	гор	2	1	1,6	-	5,1	100	0,01	-	0,01
3.1	пр	гор	3	3	1,6	-	15,4	41,7	0,07	-	0,07
3.2	пр	гор	4	3	1,6	-	15,4	41,7	0,07	-	0,07
3.3	пр	гор	5	3	1,6	-	15,4	41,7	0,07	-	0,07
3.4	пр	гор	6	3	1,6	-	15,4	41,7	0,07	-	0,07
3.5	пр	гор	7	3	1,6	-	15,4	41,7	0,07	-	0,07
3.6	пр	гор	8	3	1,6	-	15,4	41,7	0,07	-	0,07
3.7	пр	гор	9	1	1,6	-	15,4	41,7	0,02	-	0,02
4.	ту	гор	10	1	1,4	-	17,6	15	1,41	0,68	2,09
5.	пр	двери	11	-	1,3	-	14,54	55,3	-	-	-
Время эвакуации											2,85

ту –  тупиковый; пр – проходной; гор –  горизонтальный.

 

Определение требуемого времени эвакуации.

Пути эвакуации  из спортивных залов с трибунами  для зрителей и других зрительных залов в зданиях I и II степеней огнестойкости  по данным табл. 12 [26] должны обеспечивать эвакуацию из зданий за необходимое время. Данные представлены (табл. 2.2)

Таблица 2.2

Необходимое время эвакуации из здания, t_нвэ, мин.

Вид зала	Из зального помещения при его  объеме*, тыс. м3						Из здания в целом
	до 5	10	20	25	40	60
Залы с колосниковой сценой	1,5	2	2,5	2,5	-	-	6
Залы без колосниковой сцены	2	3	3,5	3,7	4	4,5	6

Необходимое время эвакуации  из зала объемом 3800 м³ без колосниковой сцены будет равным t_нвэ=2 мин, при t_р=1,719 мин. При расчете взяли самый длинный путь до выхода из зала с большим количеством людей чем на остальных участках.

Вывод. Условие безопасности не выполняется: t_р < t_нвэ, требуется перепланировка зала.

 

 

 

2. Расчет дифференцированной нормы площади ЛСК

Площадь ЛСК  – панелей, фрамуг, клапанов и прочих устройств, в том числе остекленных  поверхностей – рассчитывают таким  образом, чтобы через образовавшиеся при взрыве проемы обеспечивался  выброс в атмосферу газообразных продуктов взрыва с объемным расходом (м³/с)

Для надежности расчета рекомендуется  принимать следующий расчетный  объем помещений:

• технологических сооружений (пылеосадительных камер, фильтров, бункеров и силосов пылевидной горючей продукции, окрасочных и сушильных камер и т. п.), малогабаритных помещений насосных, компрессорных станций, а также расчетных зон загазованности и расширения продуктов сгорания – полные геометрические объемы;
• крупногабаритных помещений (объемом более 5000 м³) производств категории А, Е и Б – 80 % геометрического (полного) объема

На заводе суммарный объем  производственный объем помещений  равен 2880 м³; расфасовывается мелкокристаллический продукт с частицами способными к образованию взрыва, размером примерно 120 мкм, с нижним пределом воспламенения 27 г/м³. Молярная масса древесной муки 152,00 г/моль. Производство без расчета отнесено по пожарной опасности к категории Б. Определить расчетную норму площади ЛСК.

Решение. Реакция горения сахара:

С₆Н₁₀О₅ + 8,5О₂ + 8,5*3,76N₂ → 6СО₂ + 5Н₂О + 8,5*3,76N₂+2,5N₂

При горении 152,00 г древесной муки в нормальных условиях образуется 22*22,4= 492,80 л газообразных продуктов (общее число молей продуктов сгорания).

Расчет ведем  на 1 м³ взвеси, содержащей древесной муки в 5 раз больше нижнего предела воспламенения (75 г/м³), т. е. 27*5 =135 г/м³:

V⁰_пр.г.=492,80*135/152,00=437,68 л, или 0,44 м³

Если  пренебречь объемом древесной муки, то избыточный объем воздуха равен  V_изб.в.=V_в-V_в.г.

где V_в – объем воздуха в помещении, м³; V_в.г. – объем воздуха, использованного при горении, м³.

V_в.г.= 135*40,5*22,4/152,00=805,74 л или 0,81 м³

(40,5 – число молей воздуха);

V_изб.в=1-0,81=0,19 м³

Суммарный объем  газообразных продуктов в помещении

V_п⁰=(0,19+0,44)*2880=1820,01 м³

Избыточный  объем продуктов сгорания в смеси  с воздухом определяем с учетом температуры  истекающей смеси продуктов сгорания с воздухом. Расчетную температуру  для заданных условий принимаем 1100 К.

V_t=1820,01*1100/300=6673,36 м³

∆V_t=6673,36-2880=3793,36 м³

Скорость  истечения в атмосферу продуктов  взрыва при Р_доп = 0,15 кгс/см², ν=6,7*√1300=241,57 м/с

Скорость  нарастания давления при сгорании древесной  муки достигает 385 кгс/(см²*с) при τ_нд.э= 0,02 с (табл. III.3) для заданного объема τ_ист.р.≈ τ_нд.э=0,02*³ √2880/10=0,08 с Принимаем для расчета τ_ист =0,3 с. Объемный расход истекающих газов определяем по формуле

Q_c=3793,36/0,3=12644,55 м³/с.

Площадь ЛСК  рассчитываем по формуле (III.2) F=12644,55/241,57=52,34 м².

Расчетная норма площади  ЛСК при загазованности помещения  мелкокристаллической древесной мукой  до концентрации 135 г/м³ не превышает нормативную по п. 5.9 СНиП 31-03-2001 [27], которая для производственного помещения категории Б, объемом 2880 м³ составляет 86,4 м³, следовательно для данного производственного помещения принимаем нормативную площадь ЛСК=86,4 м². Общая расчетная площадь 86,4 м² распределяется на ленточное остекление 86,4 м².

3.  Расчет вентиляции и дымоудаления из помещений

В основу общих теоретических  положений по расчету площади  дымоудаляющих устройств положена теория аэрации [20]. Согласно этой теории, газообмен между горящим и  смежным помещениями или окружающей средой при пожаре в здании осуществляется за счет разностей абсолютных давлений. В нашем случае за счет разности гидростатических давлений нагретый продукт  горения удаляется через дымовые  люки, а в приточные отверстия  поступает чистый воздух.

На интенсивность и  направление газообмена оказывает  влияние температура внутренней и наружной сред, площадь и геометрическое расположение отверстий в ограждающих  конструкциях, ветровые воздействия  и прочие факторы. Незадымляемость  смежных помещений и путей  эвакуации принята за основные условия  безопасности. Они позволяют организовать безопасную эвакуацию людей из здания в целом и предотвратить распространение пожара за пределы горящего помещения. Что касается безопасности людей, находящихся в горящем помещении, то необходимое время эвакуации для них следует рассчитывать по наступлению опасных для жизни человека факторов без учета работы дымоудаляющих устройств.

Для исключения задымления смежных помещений и путей  эвакуации в здании при пожаре в самых неблагоприятных условиях приняты следующие предпосылки  и допущения:

• расчет ведется для квазистационарного полностью развившегося пожара;
• внутренние проемы (дверные и технологические) горящего помещения, являющиеся путями распространения продуктов горения в смежные помещения, принимаются за приточные;
• статические давления по высоте горящего помещения изменяются по линейному закону, их расчет ведется при среднеобъемной температуре наружного воздуха;
• конструктивное исполнение дымоудаляющих устройств гарантирует их незадуваемость при ветровых воздействиях.

В соответствии с теорией аэрации зданий за счет разности гидростатических давлений наружный воздух поступает через приточный  проем, а продукты горения удаляются  через проем дымоудаляющего устройства (ДУ). Для исключения задымления смежных  помещений площадь проема этого  ДУ для удаления продуктов горения  должна быть такой, чтобы плоскость  равных давлений размещалась в помещении  на 0,2 м выше дверного проема.

Определить площадь устройства дымоудаления из помещения для обеспечения  незадымление путей эвакуации и  помещений, смежных с горящим. Планировка здания показана на Рис. VI.1.

 

 

 

Рис. VI.1. К расчету системы дымоудаления, обеспечивающей незадымляемость путей эвакуации из здания и помещений, смежных с горящим (план).

Высота помещения Н=5м, температура наружного воздуха t_н=15 С^о, температура продуктов горения t_пг =550 С^о, скорость ветра U=5 м/с. Размеры проемов дверей и ворот: f₁ = f₂ = f₃ =f₇ = f₉ = f₁₃ =2,5*2,5=6,25м²; f₄=f₅=f₆=f₈=f₁₀=f₁₁=f₁₂=f₁₄=1*2=2 м². Коэффициенты расходов проемов дверей и ворот μ_п = 0,64, коэффициент расхода проема дымоудаления μ_у = 0,8, аэродинамический коэффициент устройства дымоудаления К_у = 0.