Обзор установок пожарной автоматики

Объект содержит следующие помещения:

      кабинет директора;

      офисное помещение;

      санузел.

Защищаемые зоны помещений по классификации ПУЭ относятся к классам П-11А.

Несущие конструкции здания – железобетонные с применением бетона на известняковом щебне с плотностью 2250 кг/м3. Высота офиса – 2,8 м. из Перекрытия полов железобетонные, толщины у которых равнялись 0,2 м. Стены выполнены из красного кирпича на цементно-песчаном растворе. Толщина наружных стен 0,22 м и внутренних стен – 0,11 м.

2.1 Сценарий возможного пожара

Выбор расчетной схемы развития возможного пожара в защищаемом помещении и определение класса пожара по темпу изменения его тепловой мощности.

1. При выборе расчетной схемы развития пожара все многообразие возможных схем целесообразно свести к двум схемам – круговое распространение пожара и горение штабеля из твердых горючих материалов.

К круговой схеме могут быть отнесены случаи распространения пожара по твердым (или волокнистым) горючим материалам, равномерно расположенным на достаточно больших площадях, а также случаи распространения пожара по рассредоточено расположенным горючим материалам, небольшое расстояние между которыми не препятствует переходу пламени с горящего материала на не горящий. Ко второй схеме могут быть отнесены случаи горения материалов, сложенных в виде штабелей различных размеров.

2. Тепловую мощность очага пожара для выбранных расчетных схем рассчитывают по формуле:

Q = Kт. τ2, кВт (1)

где Кт - коэффициент, характеризующий темп изменения тепловой мощности очага пожара, кВт/с2;

τ - время с момента возникновения пламенного горения, с.

Коэффициент Кт рассчитывают в зависимости от выбранной схемы развития пожара по формулам:

а) для кругового распространения пожара

Кт = πη V2л ψуд Qн, (2)

где η - коэффициент полноты горения (допускается принимать равным 0,87);

Vл - линейная скорость распространения пламени по поверхности материала, м/с;

ψуд - удельная массовая скорость выгорания материала, кг/(м2 с);

Qн - низшая рабочая теплота сгорания материала, кДж/кг.

Значения Vл, ψуд и Qн принимаются по справочной литературе.

б) для случая горения твердых горючих материалов, сложенных в виде штабеля

Кт = 1055/τ2*, (3)

где τ* - время достижения характерной тепловой мощности очага пожара, принимаемой равной 1055 кВт, с

3. Определяют класс пожара по темпу его развития в зависимости от значения коэффициента Кт:

      медленный темп развития пожара – темп изменения тепловой мощности очага пожара характеризуется условием Кт < 0,01 кВт/с2;

      средний темп развития пожара - темп изменения тепловой мощности очага пожара характеризуется условием 0,01 < Кт < 0,03 кВт/с2;

      быстрый темп развития пожара - темп изменения тепловой мощности очага пожара характеризуется условием 0,03 < Кт < 0,11 кВт/с2;

      сверхбыстрый темп развития пожара - темп изменения тепловой мощности очага пожара характеризуется условием Кт > 0,11 кВт/с2

Определение предельно допустимой тепловой мощности очага пожара к моменту его обнаружения.

1. Величину предельно допустимой тепловой мощности очага пожара Qпд определяют с учетом особенностей защищаемого помещения и возлагаемой на АУПС задачи по обеспечению безопасности людей и/или материальных ценностей.

2. При локально размещенной в помещении горючей нагрузке величина Qпд может быть непосредственно задана по справочной литературе, содержащей данные по максимальной тепловой мощности, выделяемой при горении различных материалов (предметов), а также по формуле:

Qпд = η ψуд Fпд Qн, кВт (4)

где Fпд - площадь, занимаемая горючей нагрузкой, м2.

Выбор типа и размеров расчетного очага пожара производится с учетом заданной величины возможного материального ущерба.

3. Для кругового распространения пожара и с учетом задачи АУПС по обеспечению пожарной безопасности материальных ценностей величина Qпд может определяться по формуле:

Qпд = Кт. Кб. [Fпд / (πV2л)] 0,5 (5)

где Кб – коэффициент безопасности (допускается принимать равным 0,8);

Fпд – предельно допустимая площадь пожара на момент обнаружения АУПС определяется на основании технико-экономического обоснования мер противопожарной защиты для конкретного объекта (допускается принимать равной 6 м2).

4. Величина Qпд может быть рассчитана по значению необходимого времени обнаружения пожара, которое рассматривается в данном случае как критерий выполнения возложенной на АУПС задачи. Расчет проводится по следующей формуле:

Qпд = Кт. τноб2, кВт (6)

где τноб - необходимое время обнаружения пожара, с.

Необходимое время обнаружения пожара определяют с учетом возложенных на АУПС задач по обеспечению безопасности людей и/или материальных ценностей и рассчитываются по методикам, разработанным головными организациями, в области обеспечения пожарной безопасности.

При моделировании пожара в здании теплофизические свойства железобетонных и кирпичных конструкций принимались по табл.3, 4.

Таблица 1

«Теплофизические характеристики некоторых материалов использованных на строительные конструкции здания»

Таблица 2

«Теплофизические характеристики материалов»

Где Tig - температура воспламенения,

Δ H – низшая теплота сгорания,

L, - теплота газификации,

P – плотность,

С – теплоемкость,

Сбр – тепловая инерция,

W – влажность,

M max - максимальная скорость выгорания.

Данные о размерах дверных и оконных проемов приведены в табл.3.

При расчетах температурного режима пожара предполагалось, что разрушение остекления окон происходит в момент, когда температура у верха оконных рам достигает 300 °C.

Таблица 3

«Данные о размерах дверных и оконных проемов»

Горючая нагрузка была обследована по детерминистической оценке во всех помещениях рассматриваемого здания. Средняя горючая нагрузка показана в таблице 4

Таблица 4

«Средняя горючая нагрузка в помещениях»

Методом математического моделирования исследована динамика развития пожара в помещениях.

При закрытой входной двери, время развития пожара в этом офисе достигает 2500 с и в большинстве пожаров максимальная температура изменяется в диапазоне от 1000°С до 1100°С. Время образования опасных концентраций токсичных газов изменяется от 250 с до 310 с.

2.2. Расчет размещения извещателей

1. Предлагаемая методика позволяет рассчитывать максимально допустимые расстояния между точечными тепловыми и дымовыми пожарными извещателями в защищаемых помещениях и выбрать тип извещателей отвечающих требованиям обнаружения с учетом возложенной на автоматическую установку пожарной сигнализации (АУПС) задачи по обеспечению пожарной безопасности людей и/или материальных ценностей в зависимости от следующих параметров: