3 Қонақ үй ғимаратында өрт жағдайын болжау және өрт тәуекелін бағалау
3.1 Қонақ үй ғимаратындағы өрттің жағдайын есептеу нәтижелерін талдау
II дәрежелі өртке төзімді 3 қабатты ғимараты
1 қабат
Холл
Vл= 0,8 м/мин
t1=4 мин
t2=12 мин
Сурет 8 - Өрттің пайда болу орнымен ғимараттың жоспары
1. Өрттің шалып өткен жолын анықтаймыз - Lп(Rп- радиусы), өрттің даму уақыты кезінде - tP, м.
Есептеулерде:
– алғашқы 4 мин. (tР10 мин.) Vл кестелік мәнінің жартысы қабылданады (Қосымша 1)
L4n=0,5*0,8*4=1,6 м
α=3600 шеңбер
S4n=3,14*1,62=8 м2
Р8n=2*3,14*1,6=10 м
Ф8n=2*3,14*1,6=10 м
- Өртті сөндіруге және оны оқшаулағанға Vл дейін енгізілгеннен кейін, кестелік мәннің жартысына тең мән қабылданады (Қосымша 1)
tР10 мин. мәні бойынша
L12n=0,5*0,8*10+0,8*(12-10)=5,6м
тіктөртбұрышты
S12n=11,88*5,6=66,5 м2
Р12n=2*(11,88+5,6)=23 м
Ф12n=11,88 м
Өрттің ауданы
S12nобщ=70+2,04+18+5,66=95,7м2
Р12nобщ=38,55+4,52+5,66+7,20=55,93м
Ф12nобщ=38,55+3,58+5,66+4,40=52,19м
2. Өрттің есік арқылы шалып өткен жолын анықтаймыз –Lпдв, м:
– өрт жалыны есіктерден өтпейді
Сурет 9 - 4-ші минутта өрттің даму сызбасы
|
Сурет 10 - 12-ші минутта өрттің даму сызбасы
|
1 қабат
Администратор кабинеті
Vл= 0,6 м/мин
t1=7 мин
t2=12 мин
Сурет 11 - Өрттің пайда болу орнымен ғимараттың жоспары
1. Өрттің шалып өткен жолын анықтаймыз - Lп(Rп - радиусы), өрттің дамуы уақыты кезінде - tP, м.
Есептеулерде:
– алғашқы 10 мин. (tР10мин.)Vл кестелік мәнінің жартысы қабылданады (Қосымша 1)
L7n=0,5*0,6*7=2,1 м
α=1800 бұрыштық
S7n=1/2*3,14*2,12=6,92 м2
Р7n=3,14*2,1+2*2,1=10,79 м
Ф7n=3,14*2,1=6,59 м
- Өртті сөндіруге және оны оқшаулағанға Vл дейін енгізілгеннен кейін, кестелік мәннің жартысына тең мән қабылданады (Қосымша 1)
tР10 мин. мәні бойынша
L12n=0,5*0,6*10+0,6*(12-10)=4,2 м
тіктөртбұрыш
S12n=15,76*4,2=66,12 м2
Р12n=2*(15,76+4,2)=39,92 м
Ф12n= а =15,76 м
2. Өрттің есік арқылы шалып өткен жолын анықтаймыз – Lпдв, м:
- егер өрттің жалпы ауданының пішіні бұрышты есік ойығынан тікбұрышты есік ойығына өтуі кезінде өрттің нақты аймағында болады –Sф (7 «a» сурет)
Lдвп=0,5*0,6*10+0,6*(12-10)=4,2 м
Сурет 12 - 7-ші минутта өрттің даму сызбасы
|
Сурет 13 - 12-ші минутта өрттің даму сызбасы
|
1 қабат
Конференц-зал
Vл= 1 м/мин
t1=10 мин
t2=15 мин
Сурет 14 - Өрттің пайда болу орнымен ғимараттың жоспары
1. Өрттің шалып өткен жолын анықтаймыз - Lп(Rп - радиусы), өрттің дамуы уақыты кезінде - tP, м.
Есептеулерде:
– алғашқы 10 мин. (tР10мин.)Vл кестелік мәнінің жартысы қабылданады (Қосымша 1)
L10n=0,5*1*10=5 м
α=900 бұрыштық
S10n=1/4*3,14*52=19,62 м2
Р10n=1/2*3,14*5+2*5=17,85 м
Ф10n=1/4*3,14*5=3,92 м
- Өртті сөндіруге және оны оқшаулағанға Vл дейін енгізілгеннен кейін, кестелік мәннің жартысына тең мән қабылданады (Қосымша 1)
tР10 мин. мәні бойынша
L15n=0,5*1*10+1*(15-10)=10 м
тіктөртбұрыш
S15n=8,86*10=88,6 м2
Р15n=2*(8,86+10)=37,72 м
Ф15n= Р15n=37,72 м
α=1800 бұрыштық
S15n=1/2*3,14*1,142=2,04 м2
Р15n=3,14*1,14+2*1,14=5,86 м
Ф15n=3,14*1,14=3,58 м
тіктөртбұрыш
S15n=2,6*10=26 м2
Р15n=2*(2,6+10)=25,2 м
Ф15n= Р15n=25,2 м
α=1800 бұрыштық
S15n=1/2*3,14*1,42=3,08 м2
Р15n=3,14*1,4+2*1,4=7,20 м
Ф15n=3,14*1,4=4,40 м
Өрттің ауданы
S15nобщ=88,6+2,04+26+3,08=119,72 м2
Р15nобщ=37,72+5,86+25,2+7,20=75,98 м
Ф15nобщ=37,72+3,58+25,2+4,40=70,90 м
2. Өрттің есік арқылы шалып өткен жолын анықтаймыз –Lпдв, м:
- егер өрттің жалпы ауданының пішіні бұрышты есік ойығынан тікбұрышты есік ойығына өтуі кезінде өрттің нақты аймағында болады –Sф (7 «a» сурет)
Lдвп=10-4,0=6,0 м
- егер өрттің жалпы ауданының пішіні бұрышты есік ойығынан тікбұрышты есік ойығына өтуі кезінде өрттің шекті күшейтілген аймағында болады - Sпр (7 «б» сурет)
Lдвп=10-8,86=1,14 м
Lдвп=10-1,40=8,60 м
Сурет 15 - 10-шы минутта өрттің даму сызбасы
|
Сурет 16 - 15-ші минутта өрттің даму сызбасы
|
2 қабат
Қонақ бөлмелері
Vл= 0,6 м/мин
t1=8 мин
t2=13 мин
Сурет 17 -Өрттің пайда болу орнымен ғимараттың жоспары
1. Өрттің шалып өткен жолын анықтаймыз - Lп(Rп - радиусы), өрттің дамуы уақыты кезінде - tP, м.
Есептеулерде:
– алғашқы 10 мин. (tР10мин.)Vл кестелік мәнінің жартысы қабылданады (Қосымша 1)
L8n=0,5*0,6*8=2,4 м
α=900 бұрыштық
S8n=1/4*3,14*2,42=4,5 м2
Р8n=1/2*3,14*2,4+2*2,4=8,6 м
Ф8n=1/4*3,14*2,4=1,9 м
- Өртті сөндіруге және оны оқшаулағанға Vл дейін енгізілгеннен кейін, кестелік мәннің жартысына тең мән қабылданады (Қосымша 1)
tР10 мин. мәні бойынша
L13n=0,5*0,6*10+0,6*(13-10)=4,8м
бұрыштық
α=900 бұрыштық
S13n=1/4*3,14*4,82=18 м2
Р13n=1/2*3,14*4,8+2*4,8=7,5 м
Ф13n=1/4*3,14*4,8=3,77 м
Өрттің ауданы
S13nобщ=82,6+2,04+26+3=113,64м2
Р13nобщ=28,72+5,8+25,2+6,5=66,22м
Ф13nобщ=28,72+3,5+25+7,3=64,52м
2. Өрттің есік арқылы шалып өткен жолын анықтаймыз –Lпдв, м:
– өрт жалыны есіктерден өтпейді
Сурет18 - 8-ші минутта өрттің даму сызбасы
|
Сурет19 - 13-ші минутта өрттің даму сызбасы
|
3 қабат
Қонақ бөлмелері
Vл= 0,9 м/мин
t1=8 мин
t2=14 мин
Сурет20 -Өрттің пайда болу орнымен ғимараттың жоспары
1. Өрттің шалып өткен жолын анықтаймыз -Lп(Rп - радиусы), өрттің дамуы уақыты кезінде - tP, м.
Есептеулерде:
– алғашқы6 мин. (tР10мин.)Vл кестелік мәнінің жартысы қабылданады (Қосымша 1)
L8n=0,5*0,9*8=2,7 м
α=900 бұрыштық
S8n=1/4*3,14*2,72=5,7 м2
Р8n=1/2*3,14*2,7+2*2,7=9,6 м
Ф8n=1/4*3,14*2,7=2,1 м
- Өртті сөндіруге және оны оқшаулағанға Vл дейін енгізілгеннен кейін, кестелік мәннің жартысына тең мән қабылданады (Қосымша 1)
tР10 мин. мәні бойынша
L14n=0,5*0,9*10+0,9*(14-10)=8,1 м
тіктөртбұрыш
S14n=6,40*5,80=37,12 м2
α=1800 бұрыштық
S15n=1/2*3,14*2,12=7 м2
Өрттің ауданы
S14nобщ=37,12+7=44,12 м2
Р14nобщ=5,80+(6- 2,1)+3,14*2,1+5,80=22 м
Ф14nобщ=3,14*2,1+5,80=12,3 м
2. Өрттің есік арқылы шалып өткен жолын анықтаймыз –Lпдв, м:
- егер өрттің жалпы ауданының пішіні бұрышты есік ойығынан тікбұрышты есік ойығына өтуі кезінде өрттің шекті күшейтілген аймағында болады - Sпр (7 «а» сурет)
Lдвп=0,5 *0,9 *10+ 0,9(14-10)= 8,1 м
- егер өрттің жалпы ауданының пішіні бұрышты есік ойығынан тікбұрышты есік ойығына өтуі кезінде өрттің шекті күшейтілген аймағында болады - Sпр (7 «б» сурет)
Lдвп=8,1-6=2,1 м
Сурет 21 - 8-ші минутта өрттің даму сызбасы
|
Сурет 22 - 14-ші минутта өрттің даму сызбасы
|
3.2. Өрт қауіпті жағдайларының орын алу жиілігін және өртке қауіпті факторларының әр түрлі жағдаймен таралу шегінің құрылымын анықтау
Өрттің қауіпті себепшартының алаңын құру үшін ғимараттағы адамдарға деген ең жаман зардап туғызуы мүмкін өрт сценарийі немесе сценарийлерінің сараптық таңдалуы жүргізіледі. Өрттің даму сценарийі тұжырымдамасы өзіне келесі кезеңдерді қамтиды: өрттің бастапқы ошағының орнын табу және оның дамуының заңдылығы; есептеу аумағының тапсырмасы (есептеу кезіндегі қарастырылатын ғимарат жүйесін таңдау, есептеу кезінде ескерілетін ғимараттың ішкі құрылымының элементтерін анықтау, ойылған тесіктердің жағдайының тапсырмасы); қоршаған орта параметрлері мен ғимарат ішіндегі параметрлердің бастапқы анықтамасының тапсырмасы. Өрттің ошағының орнын табу сараптау жолымен жүргізіледі. Сонымен бірге жану жүктемесі саны, оның қасиеттері мен орналасуы, өрттің пайда болу мүмкіндігі, оның дамуының мүмкін динамикасы, эвакуациялық жолдары мен шығуларының орналасуы ескеріледі. Көбінесе есептеу кезінде жиі ескерілетін өрт дамуының үш негізгі түрлері:қатты жану жүктемесі бойымен өрттің айналмалы жайылуы, қатты жану жүктемесі бойымен өрттің сызықтық жайылуы, жанғыш сұйықтықтың орнатылмаған жануы
Әдістеменің II бөлімін ескере отырып модельдеу үлгісі таңдалынады, берілген сценарийге сәйкес математикалық үлгі тұжырымдалады, және өрттің дамуы динамикасының модельдеуі жүзеге асырылады. Алынған нәтижелерге сүйене отырып, эвакуация жолындағы мүмкін болатын анықтамалардың өрттің әр қауіпті себепшарттарына жету уақыты анықталады. Қазіргі уақытта өрттің қауіпті себепшарттарын болжау үшін келесі әдістер қолданылады: интегралды(өрттің дамуының кез-келген уақытындағы ғимарат ішіндегі ортаның жағдайының параметрлерінің орта анықтамасының болжамы), аймақтық(өрттің дамуының кез-келген уақытындағы ғимарат ішіндегі өрттің және осы аймақтағы ортаның жағдайының параметрлерінің орта анықтамасының пайда болуы мүмкін кеңістік аймақтардағы өлшемдердің болжамы), далалық (дифференциалды) өрттің үлгісі (ғимарат ішіндегі газ ортасының жылдамдығы мен температурасының кеңістікті-уақыттық жайылуының болжамы, ғимараттың кез-келген нүктесіндегі қысым мен тығыздық, орта компоненттерінің концентрациясы
Біздің жағдайда интегралды үлгі қолданамыз. Келесі ерекшеліктерді ескере отырып:
- нысан жай геометриялық конфигурациялы ғимарат жүйесін көрсетеді, сызықтық өлшемдері бір-бірімен шамалас болып келеді (ғимараттың сызықтық өлшемдері 5 реттен артық ерекшеленбейді);
- өрт көзінің өлшемі түтіндік қабаттың пайда болуына жеткілікті және сонымен бірге нысан өлшемінен кішкене. Өрт жүктеменің орталығында басталады және тұрақты жылдамдықпен радиалды түрде жайылады. Өрттің әр қауіпті факторына берілген сын уақыты еденнен 1,7 м биіктіктегі эвакуация жолындағы шекті анықтамаға жету уақыты ретінде анықталады. Өрттің әр қауіпті факторына берілген шектік анықтамалар мынаны құрайды:
көтеріңкі температурада – 70оС;
жылы ағында – 1400 Вт/м2;
көру мүмкіншілігін жоғалтқанда – 20 м;
оттек құрамының төмендеуіне – 0,226 кг/м3;
күйіп кетудің уландырғыш газ тәрізді өнімдерінің әрқайсысы үшін (СО2 – 0,11 кг/м3; СО – 1,16·10-3 кг/м3; HCL – 23·10-6 кг/м3).
Оқшаулау уақыты tбланықталады:
(11)
Есептеу нәтижелері негізінде өрттің қауіпті факторы аумағын құрастыру жүзеге асырылады және ӨҚФ tбл эвакуация жолын оқшаулау уақытының анықтамалары анықталады. Өрттің қауіпті факторының (ӨҚФ) динамикасын есептеу 2 МЕМСТ 12.1.004-91 қосымшасына сәйкес ғимараттың газды ортасының жағдайының орта көлемді көрсеткіштерін анықтауға рұқсат беретін интегралды үлгі бойынша жүргізіледі [1]. Адамдарды ғимараттан эвакуациялау үшін керекті уақыт (нб) көрсетілген ғимараттағы ӨҚФ өсу қарқынын көрсететін өрттің дамуының өте қауіпті вариантының сыни анықтамасының өрттің қауіпті факторына жету уақытына байланысты анықталады. Өрттің сыни ұзақтығыкр, с, адамдар бар жерде (жұмыс аумағы) шектік анықтамалардың ӨҚФ әрқайсысына жету шартымен есептеледі:
көтеріңкі температурада:
(12)
көру мүмкіншілігін жоғалтқанда:
(13)
оттек құрамының төмендеуіне:
(14)
күйіп кетудің уландырғыш газ тәрізді өнімдерінің әрқайсысы үшін:
(15)
мұндағы В – өлшемдік кешен, материалдың жанып кету жылулығы мен ғимараттың кең көлеміне байланысты, кг; to –ғимараттағы ауаның бастапқы температурасы, °С; n –уақыт кезіндегі жанып жатқан материалдың массасының өзгеруін ескеретін деңгей көрсеткіші; А –өлшемдік параметр, өрт ауданы мен жанатын материалдың жануының меншікті массалық жылдамдығын ескеретін, кг·с-2; Z –өлшемсіз параметр, ғимарат биіктігіне ӨҚФ-ның жайылуының бірқалыпты еместігін ескеретін; Q –материал жануының төмен жылулығы, кДж/кг; Ср –газдың меншікті изобаралық жылусыйымдылығы кДж/(кг∙К); φ –жылу жоғалту коэффициенті; n –жанудың толық коэффициенті; V –ғимараттың кең көлемі, м3; α –эвакуация жолындағы заттардың көріну коэффициенті; Е –бастапқы жарықтылық, лк; lпр–түтін кезіндегі шектік алыс көрінушілігі, м; Dm–жанып жатқан материалдың түтін шығару қабілеті, Нп∙м2/кг; L - 1 кг материал жануы кезінде уландырғыш газдардың меншікті, кг/кг; Х –ғимараттағы шектік мөлшердегі уландырғыш газдың болуы, кг/м3 (XCO2 = 0,11 кг/м3, XCO = 1,1610-3 кг/м3, XHCI = 2310-6 кг/м3); LО2 –оттектің меншікті шығыны, кг/кг. Өлшемдік кешен В, материал жануы жылуы мен ғимараттың кең көлеміне бағынатын, кг, келесі қатынастан анықталады:
(16)
Параметр Z формуласымен анықталады:
(17)
мұндағы h – жұмыс аумағының биіктігі, м. Теңдеуінен алынады:
(18)
мұндағы hпл – ғимарат едені үстіндегі, адамдар орналасқанғ аумақтың биіктігі, м; - еденнің биіктігінің түрлілігі, көлденең орналасқан жағдайда 0-ге тең болатын, м.
Параметрлер A және n өрттің айналмалы жайылуында келесі түрде есептеледі
n = 3 болған жағдайда,
МұндағыF – жанатын материалдардың меншікті жану жылдамдығы, кгм-2 с-1; – жайылудың сызықтық жылдамдығы, м с-1. Өрттің сыни ұзақтылық анықтамалары есебінен алынатын нәтижеден минимальдысы ғана таңдалынады:
(19)
Адамадар эвакуациясына керекті уақытнб, мин, көрсетілген ғимаратта келесі формуламен анықталады
(20)
Есептеуде келесі параметрлер қолданылған: ғимараттың геометриялық параметрлері (ені, ұзындығы, биіктігі) ұсынылған ғимарат жоспары мен ғимаратта жүргізілген тексеріске сәйкес қабылданады. Негізгі өрттік жүктеме қағазды орауда байқалады; көрсетілген ғимараттың негізгі көлемінде өрт жүктемесінің көлемі ғимараттың барлық көлемінің 20 % тең болады; t0 = 20 0C – ғимараттағы ауаның бастапқы температурасы; n = 3 – уақыттағы жанып жатқан материалдың массасының өзгеруін ескергендегі деңгей көрсеткіші; Cp = 1,068 КДж/(кг К) – газдың меншікті изобаралық жылусыйымдылығы; = 0,7 – жылу жоғалту коэффициенті; = 0,95 – жанудың толық коэффициенті; = 0,3 – эвакуация жолындағы заттардың көрінуінің (альбедо) коэффициенті; E = 300 лк – бастапқы жарықтылық; lпр = 20 м – түтін кезіндегі шектік алыс көрінушілігі; X – ғимараттағы шектік мөлшердегі уландырғыш газдың болуы, кг/м3 (XCO2 = 0,11 кг/м3, XCO = 1,16 10-3 кг/м3, XHCI = 23 10-6 кг/м3); ӨҚФ динамикасына есептеу жүргізу үшін №5 кабинетінің жануы қарастырылады. Өрттің пайда болуы мен дамуының есептеу нұсқасына қағаз орамының жануы қолданылады, және ол келесідей ерекшеліктерге ие:
Кесте 9- Есептеу үшін мағлұматтар
Ыстық жүктеменің атауы
|
Материальдың төменгі жану жылулығы
|
Жалынның сызсықтық таралу жылдамдығы
|
Жанудың үлестік массалық жылдамдығы
|
Жану жүктемесінің түтіндеу мүмкіндігі
|
1 кг жану жүктемесінің жануына қажетті оттегі көлемі
|
1 кг жану жүктемесінің жануына қажетті көміртек қостотығының көлемі
|
1 кг жану жүктемесінің жануына қажетті көміртегінің көлемі
|
1 кг жану жүктемесінің жануына қажетті хлор сутегінің көлемі
|
Q, кДж/ кг
|
v, м/с
|
Ψуд, кг/м2∙с
|
Dm, Нп∙м2/кг
|
Lo2, кг/кг
|
Lco2, кг/кг
|
Lco
|
LHCl
|
Кабинет: жиһаз + қағаз
|
14002
|
0,042
|
0,0129
|
53
|
-1,161
|
0,642
|
0,0317
|
0,0000
|
Әдістемеге және мағлұматтарға сүйене отырып ғимараттан эвакуацияға кететін керекті уақытты анықтаймыз, және 10 пен 11 кестеге келтіреміз.
Кесте 10 - ӨҚФ есептеуінің нәтижелерінің жиынтық кестесі
Өрт нысаны
|
V
|
B
|
Z
|
A
|
, сек
|
, сек
|
, сек
|
, сек
|
, сек
|
, min
|
Кабинет 5
|
|
0,056
|
14,079
|
2,38*10-5
|
9,41
|
17,879
|
24,93
|
31,994
|
40,463
|
9,41
|
Кесте 11 - Есептеу нәтижесінің жиынтық кестесі
уақыты,сек
|
0
|
30
|
60
|
90
|
120
|
Кабинет 3
|
Т, 0С
|
20
|
38
|
53
|
68
|
86
|
Көрерлігі
|
29,856
|
18,45
|
10,33
|
5,01
|
2,03
|
Оттегі
|
0,375
|
0,256
|
0,184
|
0,075
|
0,009
|
СО2
|
0
|
0,058
|
0,132
|
0,289
|
0,345
|
СО
|
0
|
0,002
|
0,004
|
0,005
|
0,008
|
29 – 33 суретте ӨҚФ даму динамикасын көрсетеміз:
Сурет 29 - Температура өзгеруінің динамикасы, 0С
Сурет 30 - Көзге көрінушілік өзгеруінің динамикасы, м
Сурет 31 - Оттек концентрациясы өзгеруінің динамикасы, кг/м3
Сурет 32 - СО2 концентрациясы өзгеруінің динамикасы, кг/м3
Сурет 33 - СО концентрациясы өзгеруінің динамикасы, кг/м3
Достарыңызбен бөлісу: |