Описание интегральной математической модели свободного развития пожара в помещении. Динамика опасных факторов пожара в помещении. Определение времени от начала пожара до блокирования эвакуационных путей опасными факторами пожара на примере канцелярии.
Аннотация к работе
Опасными факторами пожара (ОФП) считаются те, воздействие которых приводят к травме, отравлению или гибели людей, а также к материальному ущербу. Расчет ОФП устанавливает динамику развитие пожара, до той стадии когда будет достигнуто предельно допустимое значение ОФП (значение ОФП, при котором его воздействие не представляет угрозы здоровью человека и угрозы ущерба имуществу). Математическая модель пожара описывает в самом общем виде изменение параметров состояния среды в помещении с течением времени, а также параметров состояния ограждающих конструкций этого помещения и различных элементов (технологического) оборудования. обосновать выбор математической модели развития пожара в здании, описывающей динамику опасных факторов пожара; рассчитать динамику опасных факторов пожара в помещении;Помещение канцелярии ФГБУ "ОТС ФПС по Республике Мордовия" расположено в двухэтажном здании. В наружных стенах помещения канцелярии имеется 2 одинаковых оконных проемов. Остекление разрушается при среднеобъемной температуре газовой среды в помещении, равной 300°С. При пожаре эти проемы закрыты. Помещение канцелярии имеет один дверной проем, соединяющий его с приемной.Интегральная математическая модель пожара в помещении разработана на основе уравнений пожара, изложенных в работах [1, 2, 5]. Эти уравнения вытекают из основных законов физики: закона сохранения вещества и первого закона термодинамики для открытой системы и включают в себя: Уравнение материального баланса газовой среды в помещении: : V (dcm/dф) = GB м - Gr, (1) где V - объем помещения, м3; n1 - коэффициент, учитывающий отличие концентрации кислорода в уходящих газах х1г от среднеобъемного значения x1, n1 = х1г/x1; n2 - коэффициент, учитывающий отличие концентрации i-го продукта в уходящих газах хіг от среднеобъемного значения xi, ni = хіг/хі; n4 - коэффициент, учитывающий отличие концентрации дыма в уходящих из помещения нагретых газах от среднеобъемной оптической концентрации дыма, n4= ммг /мм.Учебная компьютерная программа INTMODEL реализует описанную выше математическую модель пожара и предназначена для расчета динамики развития пожара жидких и твердых горючих веществ и материалов в помещении.По данным, полученным в таблице, составим график изменения среднеобъемной температуры газовой среды во времени. С 23 минуты пожар переходит в режим ПРВ в связи со значительным снижением концентрации кислорода. С 23 минуты по 50 минуту интенсивность горения постоянно снижается, несмотря на продолжающееся возрастание площади горения. Начиная с 50 минуты, пожар снова переходит в режим ПРН, что связано с увеличением концентрации кислорода в результате выгорания горючей нагрузки. В основном дым начинает выделяться после 22 минуты от начала возгорания, а превышение ПДЗ по среднеобъемному значению плотности дыма произойдет примерно на 34 минуте.Согласно ФЗ-123 "Технический регламент о требованиях пожарной безопасности", необходимым временем эвакуации считается минимальное время достижения одним из опасных факторов пожара своего критического значения.Из данных математического моделирования и согласно Ф3 - 123, время достижения пороговых значений запишем в таблицу 2. Таблица 2 - Время достижения пороговых значений 4 Предельно допустимая парциальная плотность двуокиси углерода (с ) пред = (с ) пред = 0,11 кг/м3не достигается 5 Предельно допустимая парциальная плотность оксида углерода (с ) пред = (с ) пред = 1,16*10 - 3 кг/м3не достигаетсяРассчитаем необходимое время эвакуации для помещения с размерами 5,5?4,1?3, пожарной нагрузкой в котором является мука. 2) по потере видимости: под знаком логарифма получается отрицательное число, поэтому данный фактор не представляет опасности. 3) по пониженному содержанию кислорода: 4) по углекислому газу СО2 под знаком логарифма получается отрицательное число, поэтому данный фактор не представляет опасности. 5) по угарному газу СО под знаком логарифма получается отрицательное число, поэтому данный фактор не представляет опасности. Критическая продолжительность пожара обусловлена временем наступления предельно допустимого значения температуры в помещении.В данной курсовой работе прогнозированы опасные факторы пожара и необходимое время эвакуации людей из помещения канцелярии ФГБУ "ОТС ФПС по Республике Мордовия" Так же определена критическая продолжительность пожара и время эвакуации из помещения канцелярии. В результате выполнения курсовой работы были закреплены и углублены знания в области математического моделирования динамики ОФП, были получены на конкретных примерах сведения о степени взаимообусловленности и взаимосвязанности всех физических процессов, присущих пожару, были получены навыки пользования компьютерными программами при исследовании пожаров.
План
Содержание
Введение
1. Краткая характеристика объекта
2. Исходные данные
3. Описание интегральной математической модели свободного развития пожара в помещении
4. Расчет динамики опасных факторов пожара в помещении
4.1 Изменение среднеобъемных параметров газовой среды во времени
4.2 Описание обстановки на пожаре в момент прибытия первого подразделения ГПС
5. Время достижения пороговых и критических значений ОФП
5.1 Необходимое время эвакуации из помещения по данным математического моделирования
5.2 Определение времени от начала пожара до блокирования эвакуационных путей опасными факторами пожара
6. Расчет динамики ОФП для уровня рабочей зоны. Анализ обстановки на пожаре на момент прибытия первого подразделения ГПС
Заключение
Список используемых источников
Введение
Опасными факторами пожара (ОФП) считаются те, воздействие которых приводят к травме, отравлению или гибели людей, а также к материальному ущербу.
Расчет ОФП устанавливает динамику развитие пожара, до той стадии когда будет достигнуто предельно допустимое значение ОФП (значение ОФП, при котором его воздействие не представляет угрозы здоровью человека и угрозы ущерба имуществу). Расчет опасных факторов пожара необходимы для вычисления времени эвакуации и расчетов пожарного риска.
Научные методы прогнозирования ОФП основываются на математических моделях пожара. Математическая модель пожара описывает в самом общем виде изменение параметров состояния среды в помещении с течением времени, а также параметров состояния ограждающих конструкций этого помещения и различных элементов (технологического) оборудования.
Объектом исследования является помещение канцелярии ФГБУ "ОТС ФПС по Республике Мордовия".
Предметом исследования являются закономерности процессов нарастания опасных факторов пожара в начальной его стадии в помещении канцелярии ФГБУ "ОТС ФПС по Республике Мордовия".
Целью работы является прогнозирование опасных факторов пожара в помещении канцелярии.
Для достижения данной цели необходимо решение следующих задач: дать характеристику объекта исследования;
обосновать выбор математической модели развития пожара в здании, описывающей динамику опасных факторов пожара;
рассчитать динамику опасных факторов пожара в помещении;
определить критическую продолжительность пожара и времени эвакуации людей из здания.
ФГБУ "ОТС ФПС по Республике Мордовия" расположено в северо-западной части г. Саранск по адресу: ул. Пушкина, 21 а.
Функциональным назначением организации является ремонт пожарной техники. Производственный процесс организован в одну смену (8.00 - 17.00).
Максимально возможное количество людей, находящихся одновременно на объекте, может составлять до 32 человек днем.
Здание 1984 года постройки, 2-хэтажное, II степени огнестойкости, размером в плане 25х67, высотой 6,5м. Стены, перегородки кирпичные, перекрытия и лестничный марш железобетонные, кровля мягкая. Из здания имеется 12 эвакуационных выходов, ведущих непосредственно наружу. Сообщение между этажами осуществляется по железобетонному лестничному маршу и металлической лестнице. пожар опасный фактор эвакуационный
Вывод
В данной курсовой работе прогнозированы опасные факторы пожара и необходимое время эвакуации людей из помещения канцелярии ФГБУ "ОТС ФПС по Республике Мордовия"
В процессе рассчитана динамика ОФП. Так же определена критическая продолжительность пожара и время эвакуации из помещения канцелярии.
Для расчетов опасных факторов пожара взята интегральная математическая модель развития пожара, т.к. она наиболее оптимально подходит для такого типа зданий.
В результате выполнения курсовой работы были закреплены и углублены знания в области математического моделирования динамики ОФП, были получены на конкретных примерах сведения о степени взаимообусловленности и взаимосвязанности всех физических процессов, присущих пожару, были получены навыки пользования компьютерными программами при исследовании пожаров.
Были выполнены следующие задачи: дана характеристика объекта исследования;
обоснован выбор математической модели развития пожара в здании, описывающей динамику опасных факторов пожара;
рассчитана динамика опасных факторов пожара в помещении;
определена критическую продолжительность пожара и времени эвакуации людей из здания.
Список литературы
1. Методические указания к выполнению курсовой работы по прогнозированию опасных факторов пожара в помещении. Абросимов Ю.Г. и др. - М.: МИПБ МВД РФ, 1997.
2. Методика определения расчетных величин пожарного риска в зданиях, сооружениях и строениях различных классов функциональной пожарной опасности. Приложение к приказу МЧС России от 30.06.2009 № 382
3. Кошмаров Ю.А. Прогнозирование опасных факторов пожара в помещении. Учебное пособие. - М., 2000.