Скорость газового обмена при пожарах в зданиях

V_го= (11)

 

где:

V_го – скорость газового обмена, м/с.

G – ускорение свободного падения, м/с².

Δp – перепад давлений в помещении, где происходит пожар, Па (кгс/м²).

ρ _г – усредненная плотность массы продуктов сгорания с воздухом, кг/м³.

 

продолжение таблицы 11

№ п/п	Наименование параметров пожара и ОФП	Обозначения	Единицы измерения
	Давление
5.1	Полное динамическое ветровое	Pв	Па (кг с/м^2)
5.2	Избыточное ветровое (или разрежение)	ΔPв	Па (кг с/м^2)
5.3	Перепад при пожарах в зданиях	ΔPпом; ΔPзд	Па (кг с/м^2)
5.4	То же, на открытом пространстве	ΔPн	Па (кг с/м^2)
5.5	Избыточное газов в объеме горящего и смежных помещений	ΔPг	Па (кг с/м^2)

 

Ветровое полное динамическое

Р_в=ρ_вV²_в/2g (12)

 

где:

Р_в – Па (кгс/м²).

ρ_в – плотность наружного воздуха (см. таблицу 17), кг/м³.

V_в – скорость ветра, м/с;

g – ускорение свободного падения 9,81, м/с²;

ρ_г – усредненная плотность массы нагретых продуктов сгорания с воздухом (см. таблицу 17), кг/м³.

Н_г – высота восходящего потока газообразных продуктов сгорания, м.

 

Ветровое избыточное (или разряжение)

ΔР_в=Кρ_вV²_в / 2g (13)

 

К – аэродинамический коэффициент;

 

Перепад при пожарах в зданиях

ΔР₁=h₁(ρ_в-ρ_г); ΔР₂=h₂(ρ_в-ρ_г) ΔР₁ (14)

 

где:

h_1, h₂ – расстояние от плоскости равных давлений (Н_нз) до центра приточных и вытяжных проемов (см. рис. 3), м.

ΔР₁ , ΔР₂ − перепад давления на уровне приточного и вытяжного проемов (см. рис. 2), Па (кгс/м²).

Перепад при пожарах на открытых пространствах

ΔР_н=Н_г(ρ_в-ρ_г); (15) ΔР_н – Па (кгс/м²);

 

где Н_г – высота восходящего потока газообразных продуктов сгорания, м.

 

продолжение таблицы 11

№ п/п	Наименование параметров пожара и ОФП	Обозначения	Единицы измерения
	Плотность
6.1	Теплового потока:
	6.1.1 Падающего на поверхность облучаемого материала (объекта)	q т.п	Вт/м^2
	6.1.2 Критического, вызывающего возгорание пожарной нагрузки	qкр	Вт/м^2
6.2	Дыма, снижающая видимость в горящем и смежных помещениях, при освещении электрическим фонарем:	ρд	кг/м^3
	6.2.1 До 3 м (большая)	ρд.б	-
6.2.2 От 3 до 6 м (средняя)	ρд.ср	-
6.2.3 От 6 до 12 м (слабая)	ρд.сл	-

 

Плотность теплового потока

q_т.п = β V_м S_п Q_н /(3,6ΣS_т.о) (16)

 

где:

q_т.п – Вт/м², кДж/(м²ч).

β – коэффициент химического недожога (см. таблицу 18) 0,8-1,0.

V_м – массовая скорость выгорания (см. таблицу 15), кг/(м²ч).

S_п – площадь пожара в помещении, м².

Q_н – низшая массовая теплота сгорания (см. табл. 15 и табл. 16), кДж/кг.

ΣS_т.о – суммарная поверхность теплообмена (стен, перекрытия, пола, колонн и т. д.), м².

продолжение таблицы 11

№ п/п	Наименование параметров пожара и ОФП	Обозначения	Единицы измерения
	Пожарная нагрузка
7.1	Масса (количество)	мп.н.	кг/м^2
7.2	Потеря массы (выгорание)	Mп.н.	кг
7.3	Доля потери массы (выгорания) в любой момент времени	Mi	кг/кг, м^3/м^3
7.4	Средняя плотность	Ρп.н	кг/м^3
7.5	Плотность распределения по высоте слоя и площади помещения (земельного участка)	K ρo	-
7.6	То же, и суммарной площади отдельных участков помещения или территории (сосредоточения)	K ρc	-

 

Масса (количество)

m_п.н = m_о / Ѕ_пол;; m_п.н = m_о / Ѕ_уч (17)

где:

m_п.н – масса горючих и трудногорючих материалов (пожарной нагрузки), кг/м².

m_о – масса пожарной нагрузки, распределенная по всей площади помещения или отдельных участков кг.

Ѕ_пол – площадь пола помещения, м².

Ѕ_уч – площадь участка, м².

 

Потеря массы (выгорание)

М_п.н= G_в τ_г;; М_п.н= Ѕ_п V_м τ_г; М_п.н= Ѕ_п V_о τ_г; М_п.н= V_м τ_г; М_п.н= V_о τ_г. (18)

 

где:

G_в – расход приточного воздуха в помещении, где происходит пожар, кг/с, м³/с.

τ_г – продолжительность горения (пожара), с.

Ѕ_п – площадь пожара в зоне горения, м².

V_м – массовая скорость выгорания (см. табл. 15 и табл. 16) кг/(м²с), кг/с.

V_о – объемная скорость выгорания (см. таблицу 16) м³/(м²с), м³/с.

М_п.н – масса сгоревшей пожарной нагрузки кг, м³.

m_о – начальная масса пожарной нагрузки кг, м³.

М_п.н – потеря (убыль) массы пожарной нагрузки при пожаре кг, м³

 

Доля потери массы (выгорания) в любой момент времени

М _i= М_п.н / m_о (19)

 

Плотность распределения по высоте слоя и площади помещения (земельного участка)

Кρ_о = m_о /(ρ_о Н_сл Ѕ_пол) (20)

 

где:

m_о – масса пожарной нагрузки, распределённая по площади помещения или отдельного участка, кг.

ρ_о – средняя плотность материалов, входящих в состав пожарной нагрузки, кг/м³.

Н_сл – средняя высота слоя пожарной нагрузки, м.

Ѕ_пол – площадь пола помещения или отдельного участка, м².

 

Плотность распределения по высоте слоя и суммарной площади отдельных участков помещения или территории (сосредоточенная нагрузка)

Кρ_с = m_о/(ρ_с Н_сл ΣS_уч) (21)

 

где ΣS_уч – суммарная площадь участков, на которых распределена пожарная нагрузка, м².

продолжение таблицы 11

№ п/п	Наименование параметров пожара и ОФП	Обозначения	Единицы измерения
	Температура пожара
9.1	Факела пламени при горении на открытом пространстве	Тф	^оС, (К)
9.2	Среднеобъёмная среды в горящем помещении	Тср	^оС, (К)
9.3	Продуктов сгорания на выходе из очага горения	Тг	^оС, (К)
9.4	Температурный режим (изменение температуры во времени и в пространстве)	Тτ	^оС, (К)
	Теплота пожара (количество излучаемой теплоты, интенсивность излучения факела пламени)	Qп qф	Вт/м^2, кДж/(м^2ч)

 

Теплота пожара

Q_п = Q_н V_м β (22)

 

где:

Q_п – количество тепла, выделяемого в единицу времени с единицы площади пожара (см. таблицу 15 и таблицу 16) Вт/м², кДж/.

Q_н – низшая теплота сгорания горючих веществ и материалов, кДж/кг.

V_м – массовая скорость выгорания пожарной нагрузки, кг/м² ч.

β – коэффициент химического недожога (см. таблицу 18).

 

Таблица 12

Формулы для определения основных геометрических параметров пожара в зависимости от его формы

 

Определяемая	Форма площади пожара
круговая	угловая	прямоугольная
Площадь пожара	Sп = πR^2 Sп = 0,785 D^2	Sn = 0,5 αR^2	Sп=ab При развитии в двух направлениях Sп=a(b1+b2)
Периметр пожара	Рп=2 πR	Рп=R (2+α)	Рп=2(a+b) При развитии в двух направлениях Рп=2[a+(b1+b2)]
Фронт пожара	Фп=2πR	Фп=αR	Фп=na

 

 

Таблица 13

Формулы для определения площади пожара в зависимости от формы, продолжительности и скорости распространения горения

 

Время распространения горения, мин	Уравнение площади пожара при распространении горения по форме
круговой	угловой	прямоугольной
τ1≤10	Sп = π (0,5Vл. τ1)^2	Sп =0,5α(0,5Vл τ1)^2	Sп =nα0,5Vл τ1
τ1>10 τ2 =τcв-10	Sп = π (5Vл.+ Vл τ2)^2	Sп =0,5α(5Vл+ Vлτ2)^2	Sп =nα(5Vл+ Vлτ2)
τ п = τ –(10+ τ 2)	Sп = π (5Vл+ +Vлτ2+0,5Vл τп)^2	Sп =0,5α(5Vл+ +Vлτ2+0,5Vл τп)^2	Sп = n α(5Vл+ Vлτ2+0,5Vл τп)

 

Примечание:

τ₁, τ₂ – продолжительность распространения горения от начала его возникновения, мин;

τ_св – продолжительность распространения горения от начала его возникновения до подачи первых средств тушения (свободное развитие пожара), мин;

τ_п – продолжительность локализации пожара по площади τ_лок, мин;

п – количество направлений распространения пожара при одинаковом значении линейной скорости. При различных значениях линейной скорости распространения горения общая площадь определяется суммой площадей пожара на каждом направлении

α – угол, внутри которого происходит развитие пожара, рад (1 рад = 57^о).

 

Графические иллюстрации возможных простых форм пожаров приведены на рисунках 6 и 7.

 

Таблица 14

Формулы для определения скорости роста площади, периметра и фронта пожара

 

	Уравнение скорости роста площади, периметра и фронта пожара
круговой	угловой	прямоугольной
Скорость роста площади пожара	Vs= Sп/τ
Vs=πV^2лτ	Vs=0,5αV^2лτ	Vs=naVл
Скорость роста периметра пожара	Vp=Рп/τ
Vp=2π Vл	Vp=Vл(2+α)	Vр=2b/τ Vр =2Vл
Скорость роста фронта пожара	Vф=Фп/ τ	He изменяется
Vф=2π Vл	Vф= α Vл