Х.1.2 Методика расчета среднеобъемной температуры

ГЛАВА Х

РАСЧЕТ ТЕМПЕРАТУРНОГО РЕЖИМА ПОЖАРА

 

 

Х.1 Методика определения интегральных теплотехнических параметров объемного свободно развивающегося пожара в помещении

Х.1.1 Методика определения вида возможного пожара в помещении

 

В зависимости от количества пожарной нагрузки, его размещения по площади и проемности помещения объемный пожар может быть двух видов: объемный пожар, регулируемый пожарной нагрузкой (ПРН) и объемный пожар, регулируемый вентиляцией (ПРВ). Вид объемного пожара определяется из соотношения;

 

q_k < q_к.кр – пожар, регулируемый нагрузкой;

q_k > q_к.кр – пожар, регулируемый вентиляцией,

 

где: q_k – количество пожарной нагрузки, отнесенное к площади тепловоспринимающих поверхностей помещения приведенная к древесине, кг/м²;

q_кр.к – удельное критическое количество пожарной нагрузки, кг/м²;

 

Определение интегральных теплотехнических параметров объемного свободно развивающегося пожара осуществляется в соответствии с СТБ 11.05.03-2010.

При объеме помещения V, м³, до 1000 м³ включительно, проемность помещения П, м^0,5, определяется по формуле:

 

(х.1)

 

для помещений с объемом более 1000 м³:

 

(2)

 

где: А_i – площадь i -го проема, м²;

h_i – высота i- го проема помещения, м;

S – площадь пола помещения, м².

Примечание: в расчете учитываются только вертикальные проемы.

 

Необходимое количество воздуха, для сгорания 1 кг материала пожарной нагрузки определяется по формуле:

(3)

 

где: V_0i – необходимое количество воздуха для сгорания 1 кг материала i -ой пожарной нагрузки, м³/кг;

Р_i – общее количество пожарной нагрузки i -го горючего материала, кг.

 

Величина необходимого количества воздуха определяется на основании справочной литературы или приближённо по формуле:

 

(4)

 

где: – низшая теплота сгорания i -го компонента материала пожарной нагрузки, МДж/кг;

 

Удельное критическое количество пожарной нагрузки q_кр.к, кг/м², для кубического помещения объемом V, равным объему исследуемого помещения определяется по формуле:

 

(5)

 

Удельное значение пожарной нагрузки q_k, кг/м², для исследуемого помещения определяется по формуле:

(6)

 

где: – низшая теплота сгорания древесины, МДж/кг;

А = – суммарная площадь проемов помещения, м²;

S – площадь пола помещения, равная V ^0,667.

 

Если q_k < q_кр.к, то в помещении будет пожар, регулируемый нагрузкой; если q_k q_кр.к, то в помещении будет пожар, регулируемый вентиляцией.

 

Х.1.2 Методика расчета среднеобъемной температуры

Максимальная среднеобъемная температура Т_max, °С, для ПРН определяется по формуле:

 

; (7)

 

где: Т₀ – температура окружающего воздуха, °С;

 

Для ПРВ в интервале 0,15 t_п 1,22 ч с точностью до 8 % максимальная среднеобъемная температура Т_max, °С равна 1000 °С и с точностью до 5 % определяется по формуле:

 

, (8)

 

где: q – количество пожарной нагрузки, отнесенное к площади пола в эквиваленте к древесине, кг/м²;

t_п – характерная продолжительность объемного пожара, ч, рассчитываемая по формуле:

 

Количество пожарной нагрузки, отнесенное к площади пола в эквиваленте к древесине, кг/м² определяется по формуле:

 

(9)

Характерная продолжительность объемного пожара, ч, рассчитываемая по формуле:

 

(10)

 

где n_ср – средняя скорость выгорания древесины, кг/(м²·мин);

n_срi – средняя скорость выгорания i -го компонента твердого горючего или трудногорючего материала, кг/(м²·мин).

 

Для определения характерной продолжительности объемного пожара, среднюю скорость выгорания древесины необходимо принимать 1,2 кг/(м²·мин).

 

Время достижения максимального значения среднеобъемной температуры t_max, мин для ПРН определяется по формуле:

 

(11)

 

для ПРВ определяется по формуле:

 

(12)

 

где t_п – рассчитывается по формуле (9).

 

В случае когда характерная продолжительность пожара превышает 1,22 ч, то для дальнейших расчетов принимается: время достижения максимального значения среднеобъемной температуры t_max,=1,22 ч, и максимальная среднеобъемная температура Т_max = 1000 °С.

 

Изменение среднеобъемной температуры при объемном свободно развивающемся пожаре определяется по зависимости:

 

(13)

 

где t – текущее время, мин.

 

Изменение среднеобъемной температуры при объемном свободно развивающемся пожаре по формуле 13 описывает скорость изменения температуры в объемной стадии пожара. Значение среднеобъемной температуры пожара в любой момент времени от начала возгорания определяется с учетом начальной стадии пожара.