Пример расчёта индивидуального пожарного риска

Уральский Институт ГПС МЧС России

Материалы учебного семинара

«РАСЧЕТ ИНДИВИДУАЛЬНОГО ПОЖАРНОГО РИСКА ДЛЯ

ОБЩЕСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ»

Екатеринбург 19-21 мая 2009 года

ПРИМЕР РАСЧЕТА ИНДИВИДУАЛЬНОГО ПОЖАРНОГО РИСКА

Рожин Игорь Львович

Главный специалист по пожарной безопасности

ООО «Грачев и Партнеры»

Сразу хочу сказать, что доклад не дает готового ответа на вопрос: что и как нужно делать. Он отражает мои мысли на тему расчета пожарных рисков, с конкретными ре шениями, материалом, который, я думаю, должен вас заинтересовать.

Проектируемое административное здание, в городе Екатеринбурге на улице Кузнечной

(рис.18.1).

Краткая характеристика объекта

Административное здание прямоугольное в плане с размерами 74.0х27.8 м, с двухуровневой подземной автостоянкой манежного типа.

• Степень огнестойкости здания - II

• Класс конструктивной пожарной опасности здания - С0

• Класс функциональной пожарной опасности -

Ф 4.3, Ф 5.2

• Этажность - 10 надземных этажей

• Подвал (автопарковка) - 2 подземных этажа

• Высота здания (по СНиП21-01-97*) - 35.400 м.

• Площадь застройки - 1940 м2

• Строительный объем - 85 207 м3

- подземной части (1 пожарный отсек) - 17 104 м3

- надземной части (2 пожарный отсек) - 68 103 м3

Когда вы будете делать расчет пожарного риска, вы можете ориентироваться на этот мате риал. Я не говорю, что его надо принимать за об-

Рис.18.1. Проектируемое здание на улице Кузнечной.

разец, но те результаты, которые у вас получатся, вы можете сравнить с этими цифрами. Если они будут сходиться, значит, мы все хорошо считаем.

Если не сойдется, звоните, будем разбираться.

УриГПС МЧС России. Семинар «Расчет индивидуального пожарного риска для общественных зданий»

19-21 мая 2009 года. Екатеринбург.

Доклад «ПРИМЕР РАСЧЕТА ИНДИВИДУАЛЬНОГО ПОЖАРНОГО РИСКА» Рожин И.Л.

Система проектируемого здания

Итак, площадь застройки 2 000 м2, объем здания, 85 000 м3. Что здание из себя представля ет. Здание разделено на два пожарных отсека, стоянка, два подземных этажа и надземная часть

Рис.18.2. Разрез деления здания на пожарные отсеки.

десять этажей (рис.18.2).

На первом этаже (рис.18.3) две лестничных клетки типа Н2 с подпором воздуха, вести бюль, встроенное кафе, помещения под аренду. Одна лестничная клетка выходит непосредственно

наружу, вторая лестничная клетка через вестибюль. Дополнительно имеются две открытых лест ницы, которые связывают первый и второй этаж. Подземная автостоянка и надземная часть связа ны четырьмя лифтами, два из них - пожарные, расположенных в надземной части. В данном слу чае лифты в расчет не берутся, но для характеристики зданий это надо знать.

На втором этаже (рис.18.4) две открытые лестницы, которые ведут с десятого этажа до первого, коридорная, конференц-зал, офисные помещения для сдачи в аренду. Коридор разделен на две части, есть две противопожарных двери.

И типовой этаж (рис.18.5). Он стандартный - коридорная система и выходящие в нее офи сы.

УриГПС МЧС России. Семинар «Расчет индивидуального пожарного риска для общественных зданий»

19-21 мая 2009 года. Екатеринбург.

Доклад «ПРИМЕР РАСЧЕТА ИНДИВИДУАЛЬНОГО ПОЖАРНОГО РИСКА» Рожин И.Л.

Рис.18.3. План 1 этажа.

Рис.18.4. План 2 этажа.

Рис.18.5. План типового этажа.

УриГПС МЧС России. Семинар «Расчет индивидуального пожарного риска для общественных зданий»

19-21 мая 2009 года. Екатеринбург.

Доклад «ПРИМЕР РАСЧЕТА ИНДИВИДУАЛЬНОГО ПОЖАРНОГО РИСКА» Рожин И.Л.

Мы рассматривали при расчетах два варианта:

1) Коридорная система,

2) Открытое пространство, то есть без коридоров.

В здании есть система автоматического пожаротушения, здание защищается, в каждой

части коридора самостоятельная система дымоудаления, для каждой лестничной клетки – само стоятельная система подпора воздуха, есть сигнализация, система оповещения третьего типа. Эва куация с надземных этажей происходит по двум лестничным клеткам, со второго этажа – по от крытым лестницам.

Уточнение исходных данных для проведения расчетов

Параметры эвакуационных выходов

Таблица «Параметры эвакуационных выходов»

№ эвакуационного выхода (пути эвакуации)
Наименование
№1             №2                №3                №4                 №5            №6
Лестничная клетка         ЛК1            ЛК2                Л3                   Л4             ЛК5           ЛК6
(лестница)
Расположение ЛК           оси            оси               оси               оси               оси           оси
(лестницы)               Г-Е/5-6        Г-Е/7-8           Г-Е/4-5           Г-Е/8-9           Д-В/2-3      Е-И/10-11
Обслуживаемые             2-10           2-10                2                 2               -1, -2        -1, -2
этажи
Тип лестничной           тип Н2         тип Н2           Открытая          Открытая            тип Н2        тип Н2
клетки (лестницы)                                        лестница          лестница
Расчетная               1200 мм       1200 мм            1800 мм           1800 мм            1000 мм        1000 мм
ширина маршей
Ширина                   900 мм         900 мм               -                   -             900 мм        900 мм
двери в ЛК
Через           Через             Через             Через           Непосредст-   Непосред-
Выход наружу           вестибюль        тамбур           вестибюль         вестибюль            венно       ственно

Ширина дверей из        1600 мм           -                  -                   -                -            -
л/кл. в вестибюль
Ширина наружных        2х1800 мм      1600 мм           2х1800 мм         2х1800 мм            900 мм        900 мм
дверей
№7                                №8                                 №9
Расположение                   оси В-Г/2                           оси 7-8/И                       оси 8-9/В
выхода из здания             на отм. 0.000                       на отм. 0.000                    на отм. 0.000
Ширина дверного                1200 мм                             1200 мм                           900 мм
проема
Через тамбур                        Через тамбур                     Через тамбур
Выход из здания              наружу здания                       наружу здания                    наружу здания

Мы начинаем с анализа пожарной опасности объекта, то есть, имея исходные данные, оце ниваем проектное решение на соответствие обязательным требованиям и требованиям доброволь ного применения.

Проект имеет отступление от добровольных пожарных требований в разделе «Пути эва куации» СП 113130 2009 года. В этом нормативном документе так же, как и в СНиП 210197 сказа но, что данный вид здания должны иметь одну из лестничных клеток типа Н1. Лестничные клетки

Н1 здесь отсутствуют, есть только две лестницы Н2. В соответствии с шестой статьей Техническо го регламента о требованиях пожарной безопасности, принимаемые проектные решения должны быть подтверждены расчетом индивидуального пожарного риска по утвержденным методикам. И, в соответствии со статьей № 79 Технического регламента, индивидуальный пожарный риск не должен превышать значения 1 миллионной в год, при размещении одного человека в наиболее удаленных от выхода из здания точках.

То есть мы проанализировали ту проектную документацию, которая представлена. Раз

здесь имеются отступления от норм, то по данному объекту необходимо выполнить расчет пожар ного риска. Оценивается проектное решение на соответствие обязательных требований. Произво дится экспертный выбор сценария пожара, при котором ожидаются наихудшие последствия для находящихся в здании людей, уточняются исходные данные для проведения расчетов. Здесь при-

УриГПС МЧС России. Семинар «Расчет индивидуального пожарного риска для общественных зданий»

19-21 мая 2009 года. Екатеринбург.

Доклад «ПРИМЕР РАСЧЕТА ИНДИВИДУАЛЬНОГО ПОЖАРНОГО РИСКА» Рожин И.Л.

водятся данные путей эвакуации. Мы предлагаем, перед тем как выполнять расчеты, свести дан ные по эвакуационным выходам, обозначив выходы номерами. Удобно, если лестничная клетка имеет номер 1, то и эвакуационный выход номер 1. Это не всегда получается, но чаще всего стара емся выполнить именно так.

Исходные данные для проведения расчетов

Прилагается перечень необходимых для расчета наименований: ширина дверей, ширина и расположение лестничных клеток, тип лестниц.

Ширина основных коридоров и проходов составляет -1.8 м, дверей из помещений – 0.9 м.

Высота всех дверей – 2.0 м.

Расчётное количество людей в помещениях составляет:

1 этаж - 105 чел

2 этаж - 293 чел

3-9 этажи - 896 чел. (по 128 чел на этаже)

Всего - 1294 чел.

Здание защищается автоматической системой пожарной сигнализации (АПС), на основе адресных, технических средств.

Здание оборудуется системой оповещения людей о пожаре 3 типа (речевое оповещение).

Один из основных показателей это определение количества людей. Расчет количества лю дей выполняется: в офисных помещениях 10,5 м2. В помещениях торговли, предполагалось, что это будет 1,35 м2, сейчас допускается 3 м2. Кафе, конференц-залы считаются в соответствии с ко личеством посадочных мест. В данном проекте планировочные решения, длина пути эвакуации, количество эвакуационных выходов соответствуют действующим нормам. То есть длина пути эвакуации не превышает 40 м, ширина коридоров 1,8м, что даже немного шире, чем положено.

Помещение защищено автоматикой, пожарной сигнализацией, противодымной защитой.

Далее, удаление продуктов горения в коридорах, вестибюлях, холлах, фойе.

Удаление продуктов горения при пожаре, системами механической, вытяжной, про тиводымной вентиляции, предусмотрено:

• из подземной парковки;

• из общих коридоров, вестибюля, холлов и фойе.

Коридоры на 2-10 этажах разделены по длине на два участка противопожарными пере городками, из каждой части коридора предусмотрена самостоятельная система дымоудаления

(Д1 иД2).

Вестибюль сообщается с коридорами 2 этажа двумя открытыми лестницами, дымоуда ление из вестибюля решается системами дымоудаления Д1 и Д2

Подача наружного воздуха, при пожаре механической, приточной, противодымной вентиляцией, предусмотрена:

• в шахты лифтов;

• в лестничные клетки ЛК1, ЛК2, ЛК5, ЛК6;

• в тамбур-шлюзы.

Рабочее освещение принято:

• в помещениях с постоянными рабочими местами - 400 лк;

• в общих коридорах - 75 лк.

ЛК1, ЛК2 это лестницы, которые обслуживают наружную часть здания.

ЛК5, ЛК6 - лестницы, которые идут из подземной стоянки.

Эти данные тоже необходимы нам для дальнейших расчетов.

Системы противопожарной защиты здания, лифты для транспортирования пожарных под разделений, оборудование систем связи и сигнализация обеспечивается электроэнергией по пер вой категории надежности, в здании предусмотрено аварийное освещение путей эвакуации. Это общая характеристика здания.

В расчете предполагается, что горючие материалы, распределены равномерно по всей площади помещения. Величина пожарной нагрузки принята – 700 МДж/м2 . Параметры нагрузки определяются по базе данных Кошмарова «Здание 1-2 степени огнестойкости: мебель+бытовые изделия»:

• Линейная скорость распространения пламени v=0,0108 м/с

УриГПС МЧС России. Семинар «Расчет индивидуального пожарного риска для общественных зданий»

19-21 мая 2009 года. Екатеринбург.

Доклад «ПРИМЕР РАСЧЕТА ИНДИВИДУАЛЬНОГО ПОЖАРНОГО РИСКА» Рожин И.Л.

• Удельная массовая скорость выгорания =0,0145 кг/с*м2

• Низшая теплота сгорания Hf =13.8 МДж/кг

• Удельное поглощение кислорода L(O2)=1.03 кг/кг

• Удельное выделение углекислого газа L(CO2)=0.203 кг/кг

• Удельное выделение угарного газа L(CO)=0.0022 кг/кг

• Дымообразующая способность горящего материала Dm=270Нп·м2/кг

Значение времени начала эвакуации (tнэ) для помещений очага пожара принято равное -

30 сек., для остальных помещений - 90 сек.

Выбор сценариев пожаров

При выборе сценариев проектных пожаров, учитывается количество пожарной нагрузки, ее свойства и расположение, вероятность возникновения пожара, возможная динамика его разви тия, особенности эвакуации и количество людей, находящихся в помещении. Выбор сценария и

месторасположения очага пожара производились экспертным путем из условий, при которых воз можно достижение критериев наихудшего значения. Исходя из предварительного анализа, мы раз бирали возможный отказ систем, составляли дерево событий, у нас получилось 32 варианта. Для данного здания принято три сценария:

Сценарий 130 (рис.18.6) – пожар в офисном помещении на 3 этаже здания для варианта коридорной планировки этажа (область 7, 8, в районе лестничной клетки ЛК2, офисное помеще ние около 70 м2), при несработке 4 систем противопожарной защиты из 5. Предполагается, что

сработала только система подпора только в одну лестничную клетку и эта лестница рассматрива ется как путь безопасной эвакуации. При эвакуации эта лестница теоретически может быть забло кирована. То есть в этом случае 3 и 9 этажи эвакуируются по одной лестничной клетке.

Рис.18.6. Сценарий 130.

Сценарий 230 (рис.18.7) – пожар в офисном помещении на 3 этаже здания для варианта открытой планировки этажа (бескоридорная система), при несработке 4 систем противопожарной защиты из 5. Предполагается, что сработала только система подпора только в одну лестничную клетку и эта лестница рассматривается как путь безопасной эвакуации. По второму сценарию у нас те же самые условия только при открытой планировке источника очага пожара.

УриГПС МЧС России. Семинар «Расчет индивидуального пожарного риска для общественных зданий»

19-21 мая 2009 года. Екатеринбург.

Доклад «ПРИМЕР РАСЧЕТА ИНДИВИДУАЛЬНОГО ПОЖАРНОГО РИСКА» Рожин И.Л.

Рис.18.7. Сценарий 230.

Сценарий 332 (рис.18.8) – пожар в помещении на 1 этаже здания, предназначенном для

возможного расположения офиса, магазина и т.п. использования. Расчетом исследуется проникно вение опасных факторов пожара из этого помещения на 2 этаж через проемы двух открытых лест ничных клеток и возможное блокирование путей эвакуации из конференц-залов и других помеще ний 2 этажа. Принимается, что противопожарная дверь открыта, хотя должна быть закрыта. Дым распространяется, заполняет помещение, через открытую лестничную клетку частично попадает в

вестибюль. Для того чтобы было ограничение, у нас есть, дымовой экран под потолком. Дым рас пространяется по лестничной клетке на второй этаж, который состоит из двух частей, из двух ко ридоров, заполнение происходит одной части коридора. Люди эвакуируются со второго этажа по лестничной клетке.

Рис.18.8. Сценарий 332.

После выбора сценария в проекте пожара, выполняются расчеты. Задание на выполнение расчетов не входит в документ по оценке пожарного риска.

УриГПС МЧС России. Семинар «Расчет индивидуального пожарного риска для общественных зданий»

19-21 мая 2009 года. Екатеринбург.

Доклад «ПРИМЕР РАСЧЕТА ИНДИВИДУАЛЬНОГО ПОЖАРНОГО РИСКА» Рожин И.Л.

Задание на выполнение расчетов

• Цели и задачи

• Описание объекта

• Исходные данные

• Сценарии проектных пожаров

Если сценарий, исходные данные, описание объекта – все это должно быть в окончатель ном документе, по оценке риска, то задание на выполнение расчетов там не присутствует, оно су ществует для расчетной группы. В задании указывается все исходные данные, характеристика объекта и более подробный сценарий пожара. Конкретно такое задание включает, описание объек та, исходные данные, сценарий проектных пожаров цели и задачи, которые необходимо выпол нить.

Составление схем эвакуации

В данных сценариях была поставлена задача выполнить расчет времени эвакуации людей, определить время блокирования людей и время скопления. Для каждого сценария составляют рас четную схему эвакуации. Расчетная схема эвакуации, это один из основных элементов, во всяком случае, в практике у нас сложилось так, что расчетная группа составляет возможные варианты

схем эвакуации и эти схемы рассматриваются еще раз и анализируются, уточняется, все ли разме ры правильно указаны. Из своего опыта могу сказать, что проверка необходима. До расчета необ ходимо проверить исходные данные, количество людей и составление расчетной схемы эвакуа ции. Для координации данных расчета времени эвакуации и расчета блокирования во всех расче тах, используем одинаковые точки, в которых определено время эвакуации и блокирования.

Я привел следующую таблицу:

Таблица «Схема эвакуации»

№точки Местоположение № точки Местоположение

1 Офис на 3 этаже в осях И-Ж/7-8 10 В коридоре на 2 этаже в осях Ж-Е/5-8

Перед дверью в коридоре на 3 эта-

2 11 В коридоре на 2 этаже в осях Г/5-8 же в осях Е/8

Перед дверью в коридоре на 3 этаже в осях

3 Перед дверью в ЛК1 на 3 этаже

Д-Е/5

Арендуемое помещение на 1 этаже

4 13 В коридоре на 3 этаже в осях Д/8-10 в осях В-И/2-3

Перед дверью в коридоре на 2 эта-

5 14 В коридоре на 3 этаже в осях Е/5-8 же в осях Г/8-9

Возле двери в коридоре на 3 этаже в осях Д-

6 Перед Л4 на 2 этаже

Г/5

Возле двери в коридоре на 3 этаже в осях Д-

7 Выход из здания №1

Г/8

Перед дверью в коридоре на 2 эта-

8 17 В коридоре на 3 этаже в осях Д/3-5 же в осях Ж-Е/4-5

Перед ЛК3 коридоре на 2 этаже в осях Д/4-5

Она составляется первоначально, на стадии задания и уточняются точки для выполнения расчета. Одной из задач является определение места блокирования. Точки выбираются, как видно из таблицы, у эвакуационных выходов. Таблица составляется для того, чтобы можно было свести расчеты времени блокирования эвакуации и расчетного времени эвакуации. Иначе свести эти рас четы будет очень сложно, даже, наверное, невозможно.

Далее производится моделирование динамики развития пожара, на основании результатов расчета строятся графики и поля опасных факторов, определяется время блокирования путей эва-

УриГПС МЧС России. Семинар «Расчет индивидуального пожарного риска для общественных зданий»

19-21 мая 2009 года. Екатеринбург.

Доклад «ПРИМЕР РАСЧЕТА ИНДИВИДУАЛЬНОГО ПОЖАРНОГО РИСКА» Рожин И.Л.

куации, выполняются расчеты по определению расчетного времени эвакуации и времени скопле ния людей. Если время скопления людей превышает нормативное, то расчет дальше вести сложно, необходимо принимать какие-то решения.

Вот точки на рисунке 18.6, которые определены, точка при лестничной клетке ЛК1. Здесь

у нас происходит блокирование. Коридор разделен на две точки дверями. Первая - дверь в поме щение, в котором произошел пожар. Произвели расчеты. По данному объекту оформлено 12 рас четов. 3 сценария. С применением различных программ рассматривались варианты при открытых и закрытых дверях, разделяющих коридор кабинетов. Мы пытались понять, как работают про граммы, что и как влияет, расчет был расширенный. Я не говорю, что каждый раз нужно считать

именно так, практически, получается не менее трех сценариев на объект и по два расчета на каж дый сценарий, это уже шесть сценариев. Далее, имея шесть расчетов, а в данном случае двена дцать, начинаем оценку индивидуального пожарного риска. Вернее, оформление документа по оценке индивидуального пожарного риска. Как он будет выглядеть, пока еще, наверное, не совсем понятно, хотя, с другой стороны, мы делали расчеты по ГОСТу 1210491. Точно также: исходные данные, анализ, сценарий, расчеты, выводы и общий вывод.

Имея 12 расчетов, мы изучали все эти данные, анализировали, пытались свести в единый документ. В документе также должны быть показаны расчетные таблицы, хотя они есть и в расче тах. Но заказчик должен взять документ в руки и понять весь принцип от начала до конца, какие исходные данные были заложены, какой вывод должен быть сделан. С поясняющими таблицами,

схемами, графиками, основными схемами, графиками. Но если мы будем прикладывать к доку менту все схемы и графики, на всерассмотренные варианты, то это будет просто нечитаемый до кумент, поэтому в каждом случае надо подходить индивидуально, чтобы документ был и понят ный, и проверяемый, и, в то же время, не очень большой по объему.

Методика для расчета пожарного риска

Расчет пожарного риска выполнялся по «Методики оценки пожарного риска для зданий, сооружений и строений классов функциональной пожарной опасности Ф1, Ф2, Ф3, Ф4 а также класса Ф5.2, в части стоянок для автомобилей без технического обслуживания и ремонта», разра ботанного ВНИИПО и авторским коллективом.

В помещениях здания, в связи с отсутствием данных о вероятности возникновения пожа ров в офисных помещениях принимаем оценочное значение (с запасом) вероятности пожара Qп =

0,03. Но статистические данные отсутствуют. Я тоже в свое время пытался, когда вышла первая редакция, найти эти данные, обращался в наше управление пожарной охраны. По пожарам, вроде бы, все есть: общее количество, сколько людей погибло. А вот чтобы свести количество объектов

по функциональному значению и количество пожаров на этих объектах, учесть площади и количе ство людей на этих объектах – этой информации нет. Конечно, хотелось бы задать вопрос разра ботчикам: а как быть? Если уж ВНИИПО не могло посчитать, не нашли исходные данные, то как нам найти эти данные.

Вероятность пребывания людей принята Pпр = 8/24 = 0,34 из расчета 8-часового рабочего дня.

Проектом предусматривается, что при проектировании, строительстве и обслуживании систем будут обеспечиваться показатели надежности (вероятности эффективного срабатывания), не менее:

• Автоматическое пожаротушение - Rап = 0,3

• Оповещение и управление эвакуацией - Rсоуэ = 0,9

• Противодымная защита - Rпдз = 0,9

То есть, при отсутствии данных, мы принимаем 0,9. Когда у нас была цифра 0,35, то расче ты получались плохо, поэтому нас эта цифра не очень удовлетворяла, но 0,9 - это подарок.

Соответствующая вероятность эффективной работы технических решений противодымной защиты составит Pпз = Rсоуэ* Rпдз = 0,9*0,9 = 0,81.

Вот такие исходные данные по методике. В принципе, можно принимать и немножко большее, например 10 часов, а если мы берем торговый зал, то там работают по 12 часов, понятно, что будут другие результаты. Если мы будем считать торговые помещения, которые встроены в

УриГПС МЧС России. Семинар «Расчет индивидуального пожарного риска для общественных зданий»

19-21 мая 2009 года. Екатеринбург.

Доклад «ПРИМЕР РАСЧЕТА ИНДИВИДУАЛЬНОГО ПОЖАРНОГО РИСКА» Рожин И.Л.

здание, то и данные должны быть другие, то есть для каждого помещения должен быть свой под счет. Если для каждого помещения все получится, то и для здания в целом тоже все получится.

Возвращаемся к сценарию.

Сценарий 130 - пожар в помещении на 3 этаже (коридорная планировка) (вернутся к схеме эвакуации 130).

Рассматриваются следующие вероятности эвакуации, то, что мы говорили. Помещение ря дом с лестничной клеткой ЛК2 в осях 7-8/Ж-И, возникает возгорание. В здании предусмотрена система автоматического пожаротушения, два дымоудаления, подпор воздуха. Сработала система

подпора воздуха П2. При обнаружении признаков пожара, пожарная сигнализация или находя щийся на этаже пожарный сотрудник, или посетители формируют сигнал оповещения об эвакуа ции находящихся в здании людей из наземной части здания. При этом считается, что, поскольку не сработала система подпора воздуха на лестничную клетку ЛК1, то этот путь может быть не яв ляться безопасным из-за вероятности задымления лестничной клетки через, возможно, неплотно закрытые двери на этаже пожара. Соответственно, лестничная клетка ЛК1 не учитывается как путь эвакуации и в модели движения людей при эвакуации. Лестничная клетка ЛК2 считается безопас ным путем эвакуации, слева, защищается огнестойкими противопожарными конструкциями и противопожарными дверями, и системой подпора воздуха в лестничную клетку от проникновения дыма и других опасных факторов пожара.

В принципе, на этот объект разрабатывались специальные технические условия, потому

что этот он рассчитывался еще до методики, мы разрабатывали и, конечно, предлагали дополни тельные мероприятия. Одним из мероприятий были противопожарные двери в лестничных клет ках. В нашей практике есть примеры, когда предусмотренные в лестничной клетке с подпором воздуха двери, выполняют противопожарную функцию. При наличии исходных данных, тот, кто проверяет расчет, в принципе, может взять и посчитать, через свои программы, ручным расчетом или еще каким-то образом. Если что-то будет выявлено – будем обсуждать, принимать решение, доказывать кто прав. Но, во всяком случае, есть от чего отталкиваться, есть исходные данные.

Наиболее вероятная зона возможного блокирования путей эвакуации – это коридоры на этаже пожара. Дым и другие опасные факторы могут быстро выйти из помещения возникновения пожара в коридор через неплотно закрытую дверь помещения и настигнуть эвакуирующихся лю дей, скопившихся у двери лестничной клетки, в случае недостаточной пропускной способности лестницы или образования скоплений в лестнице и на выходе из здания.

Блокирование путей эвакуации

Для отчета необходимого времени эвакуации нужно использовать зонную модель динами ки опасных факторов пожара. Данная модель принята для анализа, исходя из следующих факто ров:

• Рассматриваемое помещение, может быть достаточно, достоверно, представлено прямо угольным помещением одинаковой высоты.

• Потолки в офисных помещениях и в коридорах административных зданий, как правило, выполняются плоскими, без значительных выступающих элементов, что позволяет дымовому слою формироваться и двигаться под потолком, и через проемы, что описывается зонной моде лью.

• Размеры источника пожара значительно меньше размеров помещения.

Зонная модель реализуется программой CFAST Национального института стандартов и технологий США. Математические зависимости модели соответствуют методике оценки пожар ного риска для зданий общественного назначения, что отражается в методических рекомендациях по использованию программы CFAST.

Данная программа позволяет определить время блокирования (tбл) опасными факторами пожара, заданных путей эвакуации, путем расчета времени достижения ОФП критических значе ний на эвакуационных путях, в различные моменты времени.

УриГПС МЧС России. Семинар «Расчет индивидуального пожарного риска для общественных зданий»

19-21 мая 2009 года. Екатеринбург.

Доклад «ПРИМЕР РАСЧЕТА ИНДИВИДУАЛЬНОГО ПОЖАРНОГО РИСКА» Рожин И.Л.

Я имею в виду, что при оформлении документа, необходимо сослаться на методику и про граммный продукт, по которому выполнялись расчеты.

Данные расчетов по определению расчетного времени эвакуации и времени блокиро вания для сценария 130.

И вот, как бы вот у нас сценарий № 130-1, это закрытые двери, которые разделяют коридор

по длине, и второй вариант было с открытыми дверями. Все данные, которые мы получили расче том по данному сценарию (время эвакуации, время блокирования), мы предлагаем свести в еди ную таблицу «Сценарий 130-1», в которой легко можно будет производить вычисления по оценке риска и, во всяком случае, анализировать что получается.

Как видите, первой у нас идет точка, описание, где она находится, время скопления, рас четное время эвакуации, время начала эвакуации (90 секунд). Мы делали еще по ГОСТу, поэтому у нас, обозначена необходимая эвакуация, то есть расчетное время, плюс время начала эвакуации, сейчас такого понятия нет. Время блокирования, расчетные данные по каждой точке, которую мы

получили. Дальше у нас идет вывод, сравнение двух показателей «больше - меньше». На сего дняшний день надо поставить коэффициент 0,8 или ввести отдельную графу, что, может быть, бо лее правильно, потому что эти данные получены из расчетов. То есть при проверке должны быть видно, откуда какую цифру мы взяли. Можно процитировать, что в расчете получилось время блокирования в коридоре на этаже пожара определено, наступает через 112 с. Наглядно видно, где цифра, где это происходит, какая разница, какой запас. В принципе, я думаю, это ничего нового, если кто-то расчетами занимался, фактически, в какой-то, может быть, немного другой редакции, эти данные присутствуют. Через 112 секунд, у нас блокируется коридор, часть коридора, ближняя к помещению, где происходит пожар, это точка 14. Логично, что она блокируется первой. Затем наступает блокирование при температуре – 128 с; по концентрации кислорода – 188 с; по концен трации СО и СО – 309 и 312 с. Тот, кто занимался расчетами, знает, что первое блокирование, практически всегда наступает по оптической плотности дыма.

УриГПС МЧС России. Семинар «Расчет индивидуального пожарного риска для общественных зданий»

19-21 мая 2009 года. Екатеринбург.

Доклад «ПРИМЕР РАСЧЕТА ИНДИВИДУАЛЬНОГО ПОЖАРНОГО РИСКА» Рожин И.Л.

Для анализа чувствительности расчета блокирования изменения параметров расчетной мо дели берется расчет 130-2. Предполагается, что двери в коридоре во время пожара находились в открытом положении. Открытые двери высотой 2 м и перегородкой разделяющие коридор, делят систему коридора на две части: зона 1, со стороны помещения пожара и зона 2 – с другой стороны.

При открытой двери можно считать, что зоны разделены противопожарным экраном, препятст вующим перетеканию дыма из одной зоны в другую. Для того, чтобы дымовой слой прошел в удаленную от очага пожара часть коридора, требуется больше времени, чем показало следующее количество изменений.

Зона 1: время блокирования 117 с, а у нас по потере видимости, и по другим факторам - все 45.

Зона 2, время блокирования - 136 с по потере видимости, по другим факторам – 200 с.

По данному анализу можно сделать вывод, что открывание и закрывание дверей в коридо ре не оказывает существенного влияния на распространение опасных факторов пожара в зоне 1.

Этот расчет показывает, что результаты не очень отличаются. Они не очень отличаются, потому что все-таки был экран, который дает задержку. Из практики мы знаем, что дверь, которая разделяют коридоры, часто бывает открыта, поэтому и проверили - на сколько это повлияет. В

данном случае, по нашим расчетам это не сыграло большой роли, потому что, в здании относи тельно небольшое количество людей. У нас в расчете было 128 человек на типовом этаже. Соот ветственно, на первом, втором этаже будет другое количество людей. Ну а на всех этажах, во всем здании 1294. В среднем - 130 человек на этаже. Эти цифры, для ориентира, для будущих расчетов.

Эвакуация

Для расчета времени эвакуации и времени скопления принята упрощенная аналитическая модель движения людских потоков, в соответствии с приложением 1 «Методики оценки пожарно го риска для объектов общественного назначения».

Упрощенная аналитическая модель организована программой «Ситис: Флоутек». Интер фейс программы позволяет анализировать и проводить исходные данные и результаты расчета.

Расчётное время эвакуации, определяется с учётом блокирования наиболее загруженного эвакуационного выхода, в соответствии требований СНиП 21-01-97 п. 6.15.

Расчеты времени эвакуации мы проводили с помощью программного продукта «Ситис:

Флоутек». Была рассчитана одновременная эвакуация 896 человек на 7 офисных этажах с 3 по 9, по 128 человек на этаже. Время начала эвакуации принято для всех этажей, кроме этажа пожара,

90 с., то есть с задержкой в полторы минуты. Сотрудники и посетители со второго этажа, в коли честве 293 человека, они эвакуируются по лестничным клеткам по открытым лестницам через вестибюль наружу. Люди из помещений 1го этажа эвакуируются через самостоятельный эвакуа ционный выход наружу. Проектом предполагается, что все помещения, которые встроены на 1 этаже, будут сдаваться в аренду, значит, у них будут свои эвакуационные выходы.

Время эвакуации с этажа 2,21 минуты, т.е. 133 с. Время скопления на этаже пожара перед дверью составляет 16 с., то есть меньше 6 минут. Максимальное время скопления, образующееся в лестничной клетке ЛК1 составляет 3,36 минут, 221 с., что так же не более 6 минут. Вернее, расче ты удовлетворяют требованиям норм. Для анализа чувствительности модели здания, принятой для расчета, а также проверки возможности наличия эффекта бутылочного горлышка, выполнен рас чет, увеличивающий количество людей на 10%, то есть 141 человек. Расчет показал, что время выхода с этажа пожара увеличилось на 90%. Количество людей мы увеличили на 10%, время эва куации увеличилось на 90%, т.е. прогрессия существенная. При этом время скопления превышает допустимые требования, то есть 6 минут. Можно сказать, что 128 человек на лестничную клетку, шириной 1,2 м это уже пограничная норма. На эту цифру стоит обратить внимание для предвари тельного анализа, проектных решений и так далее.

УриГПС МЧС России. Семинар «Расчет индивидуального пожарного риска для общественных зданий»

19-21 мая 2009 года. Екатеринбург.

Доклад «ПРИМЕР РАСЧЕТА ИНДИВИДУАЛЬНОГО ПОЖАРНОГО РИСКА» Рожин И.Л.

Вопрос – ответ

Вопрос: Какие у вас двери?

Рожин И.Л.: Противопожарные.

Вопрос: Открытая лестница на втором этаже эвакуационная или нет?

Рожин И.Л.: Они эвакуационные для второго этажа. Там, если обратили внимание, одна лестница в одной части коридора, одна лестница в другой части коридора, но они считаются как один эвакуационный выход.

Грачёв В.Ю. Хочу дополнить. На самом деле, со второго этажа четыре лестницы. Там

есть выходы в незадымляемые лестничные клетки и две открытых лестницы, для того чтобы тех нологически помещение второго этажа связать с первым этажом. В сценарии № 332 моделировал ся случай, который оговорен одной строчкой в примечании в Методике по расчету эвакуации. Что люди, как правило, выходят по тем путям, когда они зашли в здание. На втором этаже большой конференц-зал, люди, пришедшие на семинар, заходят, уходят через открытую лестницу. По сигналу они пойдут туда. Моделировалась ситуация, когда дым выходит из горящего помещения на первом этаже и идет по этой открытой лестничной клетке до конференц-зала, где находятся люди. Люди по привычке спускаются по этой же лестнице. Использовали FDS, где есть возмож ность моделирования, продемонстрировали, что дым идет выше голов людей, и люди успевают выйти, пока коридор не заполнится дымом. Хотя, могли точно также замоделировать, что люди

уходят через незадымляемые лестничные клетки, все было бы замечательно. Но это не соответст вует психологии людей, то есть это не соответствует той строчке, которая есть в одном из прило жений методики ВНИИПО. Поскольку выбор сценария экспертный, мы этот вариант рассмотрели.

Здесь, конечно есть некая субъективность, но в данном объекте мы этот расчет выполнили и он показал, что блокирование не происходит.

В конце я хочу привести примеры расчета времени скопления людей с применением про грамм.

Вариант 1. Мы рассматриваем время скопления. Исходные данные: эвакуация из того же здания, 128 человек, расчетная ширина 1,2 м. Время эвакуации с этажа 2.21 минута, время скопле ния у двери в коридоре 16 с. Максимальное время скопления, образующееся в лестничной клетке

ЛК1 – 3.6 минут. Пожар происходит на третьем этаже, Оранжевым цветом на слайде отмечено критичное скопление. Через 1,5 минуты люди пошли с этажей. Одна из лестничных клеток не ис пользуется. На второй лестничной клетке, начиная сверху, получилось скопление 3.6 минут. Есть задержки, но они не внизу, а где-то в середине лестничной клетке, поэтому люди, идущие впереди, видимо, начинают двигаться быстрее, за ними – следующие. Это чисто графическая часть, но по этой части мы видим, где произошло скопление. Конечно, это можно вывести расчетом, тогда по

каждой точке мы найдем цифру, время и все остальное. Но это сложно, для восприятия графиче ски смотреть проще. То есть, если получается скопление людей, то мы ищем и закладываем дру гие исходные данные.

Вариант 2. Увеличение количества людей. Увеличили на 10% - 141 человек, остальное у нас остается без изменений. Скопление сразу превысило нормативы. В программе видно, что лю ди быстро побежали, вот они уже в коридоре. Начинается скопление перед лестничной клеткой

(обозначено оранжевым цветом), там плотность больше, чем семь человек на м2. Нижние идут, а верхние ждут. Все происходит в ускоренном режиме, так как в реальном времени пришлось бы долго ждать. В программе можно создавать различные варианты и находить решения.

Вариант 3. В предыдущих вариантах дверь была 90. Если мы делаем дверь 1,2 м, то скоп ление однозначно происходит на лестничной клетке. Опять же, есть рекомендации, которые гово рят, что двери в лестничную клетку должны быть на 20% меньше, чем лестничный марш, то это рекомендация, а не нормативы. Но если при моделировании дверь будет шириной 1,2 м, то скоп ление будет больше. Методика, в принципе, позволяет нам выполнить оценку риска и получить положительный результат, при условии, что у нас время расчета и время начала меньше либо рав но 0,8 времени блокирования путей эвакуации и при наличии систем автоматической пожарной защиты.

У меня все. Есть вопросы?

Грачёв В.Ю. Дополнение: Очень часто, особенно при использовании упрощенного мето да, основной проблемой в демонстрации выполнения удовлетворения требований нормативного риска, будут скопления. Метод очень простой, как вчера демонстрировалось. Формируется проб-

УриГПС МЧС России. Семинар «Расчет индивидуального пожарного риска для общественных зданий»

19-21 мая 2009 года. Екатеринбург.

Доклад «ПРИМЕР РАСЧЕТА ИНДИВИДУАЛЬНОГО ПОЖАРНОГО РИСКА» Рожин И.Л.

ка, и ее не убрать никакими объемно-планировочными решениями. Убрать ее можно, сделав за держку по этажам, то есть вместо одновременной эвакуации, предусмотреть поэтапную, фазовую эвакуацию. Это переход системы оповещения с третьего на четвертый тип, что достаточно дорого.

Но если проанализировать НПБ, там есть возможность сделать тип с возможностью оповещения по зонам. Такой компромиссный вариант, цена – эффективность. В данном случае наш опыт ис пользования программ показывает, что, разбив здание на 2-3 этажа, с различными вариантами этажа пожара, получаем минимальное время 90 с. Дальше смотрим, сколько добавить верхних зон,

1,5-2 минуты. Может получиться такая ситуация, что при фазовой эвакуации с небольшой раз бежкой по группам этажей, время выхода людей из здания меняется незначительно. Практически то же самое, плюс-минус пару процентов, но получается более равномерный выход людей на ле стницу, исключаются пробки скопления. Эта динамика, когда верхний поток упирается в нижний, снимает скопление, что позволяет выполнить требования для зданий, вмещающих более 50 чело век: время скопления не более 6 минут, при выполнении t-расчетной меньше 0,8t-блокирования выполняется вероятность эвакуации 0,99, как правило, это приводит к хорошей оценке риска, в пределах нормативных значений. То есть скопление решается именно фазовой эвакуацией. Мы пока не сделали анализ, сколько это стоит с точки зрения систем оповещения, но мне кажется, что это не очень большие величины, тем более существует методика, где считается надежность. В ме тодике рекомендуется надежность систем приводить к следующим цифрам – 0,8, 0,9, 0,95, 0, 999.

То есть подразумевается, что надежность систем может быть очень большая. Последняя часть формулы, где вероятность систем оповещения, тоже может быть значительно улучшена. Поэтому именно фазовая эвакуация и система. Три плюс или четыре, я думаю, это очень действенный ин струмент при анализе риска.

УриГПС МЧС России. Семинар «Расчет индивидуального пожарного риска для общественных зданий»

19-21 мая 2009 года. Екатеринбург.

Доклад «ПРИМЕР РАСЧЕТА ИНДИВИДУАЛЬНОГО ПОЖАРНОГО РИСКА» Рожин И.Л.