Пример расчета пожарного риска для котельной
Обновлено: 18.05.2024
Пример расчета пожарного риска для котельной
от 30 июня 2009 года N 382
(с изменениями на 2 декабря 2015 года)
Информация об изменяющих документахДокумент с изменениями, внесенными:
приказом МЧС России от 12 декабря 2011 года N 749 (Бюллетень нормативных актов федеральных органов исполнительной власти, N 13, 26.03.2012);
Собрание законодательства Российской Федерации, 2002, N 52 (часть I), ст.5140; 2005, N 19, ст.1752; 2007, N 19, ст.2293; 2007, N 49, ст.6070; 2008, N 30 (часть II), ст.3616.
Собрание законодательства Российской Федерации, 2009, N 14, ст.1656.
(Абзац в редакции, введенной в действие с 15 января 2016 года приказом МЧС России от 2 декабря 2015 года N 632. - См. предыдущую редакцию)
Приложение
к приказу МЧС России
от 30 июня 2009 года N 382
МЕТОДИКА
определения расчетных величин пожарного риска в зданиях, сооружениях и пожарных отсеках различных классов функциональной пожарной опасности *
(с изменениями на 2 декабря 2015 года)
* Наименование в редакции, введенной в действие с 15 января 2016 года приказом МЧС России от 2 декабря 2015 года N 632. - См. предыдущую редакцию.
I. Общие положения
1. Настоящая методика определения расчетных величин пожарного риска в зданиях, сооружениях и пожарных отсеках различных классов функциональной пожарной опасности (далее - Методика) устанавливает порядок определения расчетных величин пожарного риска в зданиях, сооружениях и пожарных отсеках (далее - здание) и распространяется на здания классов функциональной пожарной опасности:
1.1. Ф1 - здания, предназначенные для постоянного проживания и временного пребывания людей, в том числе:
а) Ф1.1 - здания дошкольных образовательных организаций, специализированных домов престарелых и инвалидов (неквартирные), больницы, спальные корпуса образовательных организаций с наличием интерната и детских организаций;
б) Ф1.2 - гостиницы, общежития, спальные корпуса санаториев и домов отдыха общего типа, кемпингов, мотелей и пансионатов;
в) Ф1.3 - многоквартирные жилые дома;
г) Ф1.4 - одноквартирные жилые дома, в том числе блокированные;
1.2. Ф2 - здания зрелищных и культурно-просветительных учреждений, в том числе:
а) Ф2.1 - театры, кинотеатры, концертные залы, клубы, цирки, спортивные сооружения с трибунами, библиотеки и другие учреждения с расчетным числом посадочных мест для посетителей в закрытых помещениях;
б) Ф2.2 - музеи, выставки, танцевальные залы и другие подобные учреждения в закрытых помещениях;
в) Ф2.3 - театры, кинотеатры, концертные залы, клубы, цирки, спортивные сооружения с трибунами, библиотеки и другие учреждения с расчетным числом посадочных мест для посетителей на открытом воздухе;
г) Ф2.4 - музеи, выставки, танцевальные залы и другие подобные учреждения на открытом воздухе;
1.3. ФЗ - здания организаций по обслуживанию населения, в том числе:
а) ФЗ.1 - здания организаций торговли;
б) Ф3.2 - здания организаций общественного питания;
г) Ф3.4 - поликлиники и амбулатории;
д) Ф3.5 - помещения для посетителей организаций бытового и коммунального обслуживания с нерасчетным числом посадочных мест для посетителей;
е) Ф3.6 - физкультурно-оздоровительные комплексы и спортивно-тренировочные учреждения с помещениями без трибун для зрителей, бытовые помещения, бани;
1.4. Ф4 - здания образовательных организаций, научных и проектных организаций, органов управления учреждений, в том числе:
а) Ф4.1 - здания общеобразовательных организаций, организаций дополнительного образования детей, профессиональных образовательных организаций;
б) Ф4.2 - здания образовательных организаций высшего образования, организаций дополнительного профессионального образования;
в) Ф4.3 - здания органов управления учреждений, проектно-конструкторских организаций, информационных и редакционно-издательских организаций, научных организаций, банков, контор, офисов;
г) Ф4.4 - здания пожарных депо;
1.5. Ф5 - пожарные отсеки производственного или складского назначения с категорией помещений по взрывопожарной и пожарной опасности В1-В4, Г, Д, входящие в состав зданий с функциональной пожарной опасностью Ф1, Ф2, ФЗ, Ф4, в том числе Ф5.2 - стоянки для автомобилей без технического обслуживания и ремонта.
(Пункт 1 в редакции, введенной в действие с 15 января 2016 года приказом МЧС России от 2 декабря 2015 года N 632. - См. предыдущую редакцию)
2. Расчеты по оценке пожарного риска проводятся путем сопоставления расчетных величин пожарного риска с нормативным значением пожарного риска, установленного Федеральным законом от 22 июля 2008 года N 123-ФЗ "Технический регламент о требованиях пожарной безопасности" (далее - Технический регламент).
Собрание законодательства Российской Федерации, 2008, N 30 (часть I), ст.3579.
3. Определение расчетных величин пожарного риска осуществляется на основании:
а) анализа пожарной опасности зданий;
б) определения частоты реализации пожароопасных ситуаций;
в) построения полей опасных факторов пожара для различных сценариев его развития;
г) оценки последствий воздействия опасных факторов пожара на людей для различных сценариев его развития;
д) наличия систем обеспечения пожарной безопасности зданий.
4. Определение расчетных величин пожарного риска заключается в расчете индивидуального пожарного риска для людей, находящихся в здании. Численным выражением индивидуального пожарного риска является частота воздействия опасных факторов пожара (далее - ОФП) на человека, находящегося в здании. Перечень ОФП установлен статьей 9 Технического регламента. Результаты и выводы, полученные при определении пожарного риска, используются для обоснования параметров и характеристик зданий, сооружений и строений, которые учитываются в настоящей Методике.
(Пункт в редакции, введенной в действие с 26 мая 2012 года приказом МЧС России от 12 декабря 2011 года N 749. - См. предыдущую редакцию)
5. Частота воздействия ОФП определяется для пожароопасной ситуации, которая характеризуется наибольшей опасностью для жизни и здоровья людей, находящихся в здании.
6. Для целей настоящей методики используются основные понятия, установленные статьей 2 Технического регламента.
II. Основные расчетные величины индивидуального пожарного риска
(Раздел в редакции, введенной в действие с 15 января 2016 года приказом МЧС России от 2 декабря 2015 года N 632. - См. предыдущую редакцию)
7. Индивидуальный пожарный риск отвечает требуемому, если:
,
где - нормативное значение индивидуального пожарного риска, = 10 год;
- расчетная величина индивидуального пожарного риска.
Расчетная величина индивидуального пожарного риска в здании, сооружении и пожарном отсеке определяется как максимальное значение пожарного риска из рассмотренных сценариев пожара:
где - расчетная величина пожарного риска для i-ro сценария пожара,
N - количество рассмотренных сценариев пожара.
Сценарий пожара представляет собой вариант развития пожара с учетом принятого места возникновения и характера его развития. Сценарий пожара определяется на основе данных об объемно-планировочных решениях, о размещении горючей нагрузки и людей на объекте. При расчете рассматриваются сценарии пожара, при которых реализуются наихудшие условия для обеспечения безопасности людей. В качестве сценариев с наихудшими условиями пожара следует рассматривать сценарии, характеризуемые наиболее затрудненными условиями эвакуации людей и (или) наиболее высокой динамикой нарастания ОФП, а именно пожары:
в помещениях, рассчитанных на единовременное присутствие 50 и более человек;
в системах помещений, в которых из-за распространения ОФП возможно быстрое блокирование путей эвакуации (коридоров, эвакуационных выходов и т.д.). При этом очаг пожара выбирается в помещении малого объема вблизи от одного из эвакуационных выходов, либо в помещении с большим количеством горючей нагрузки, характеризующейся высокой скоростью распространения пламени;
в помещениях и системах помещений атриумного типа;
в системах помещений, в которых из-за недостаточной пропускной способности путей эвакуации возможно возникновение продолжительных скоплений людских потоков.
В случаях, когда перечисленные типы сценариев не отражают всех особенностей объекта, возможно рассмотрение иных сценариев пожара.
В помещении, имеющем два и более эвакуационных выхода, очаг пожара следует размещать вблизи выхода, имеющего наибольшую пропускную способность. При этом данный выход считается блокированным с первых секунд пожара, и при определении расчетного времени эвакуации не учитывается.
В помещении с одним эвакуационным выходом, время блокирования выхода определяется расчетом.
Сценарии пожара, не реализуемые при нормальном режиме эксплуатации объекта (теракты, поджоги, хранение горючей нагрузки, не предусмотренной назначением объекта и т.д.), не рассматриваются.
8. Расчетная величина индивидуального пожарного риска для i-ro сценария пожара в зданиях, указанных в пункте 1 (за исключением классов функциональной пожарной опасности Ф1.1, Ф1.3, Ф1.4) рассчитывается по формуле:
🔥Расчет пожарного риска на здание газорегуляторного пункта (ГРП)
- ч.1 ст. 66 № 123-ФЗ в части размещения взрывопожароопасного объекта;
Комментарий.
При размещении зданий категории "А" находящегося как на территории, так и за границами поселений и городских округов расчетное значение пожарного риска не должно превышать допустимое значение пожарного риска, при этом необходимо учитывать возможность воздействия опасных факторов пожара на соседние объекты защиты.
- отступление от п. 4.1.1, табл. 2 СП 10.13130.2009 по оборудованию здания ГРП категории "А" по признаку взрывопожарной и пожарной опасности со строительным объемом более 500 куб. м внутренним противопожарным водопроводом;
Комментарий.
По мнению специалистов ВНИИПО (см. письма) это лишнее, однако непонятна их позиция по применению иного технического регламента, по которому здание ГРП не является производственным зданием. Вот если б написали, что ст. 66 № 123-ФЗ не распространяется на данное здание поскольку отсутствует классификация его как производственного объекта, были б молодцы)), но пока, все нормы ПБ построены на классификации объекта по классам (подклассам) функциональной пожарной опасности и его рассматривают как Ф5.1, со всеми последствиями в виде ст.66 № 123-ФЗ и таблицы 2 СП 10.13130.2009.
Письмо от ФГБУ ВНИИПО МЧС России № 3765эп-12-1-02 от 20.08.2014 г. «о необходимости устройства ВПВ»
По мнению специалистов института, так как в соответствии с Техническим Регламентом «О безопасности сетей газораспределения и газопотребления» (Постановление Правительства РФ № 870 от 29.10.2010 г., п. 7) газорегуляторный пункт (ГРП) не является производственным зданием, то на него не распространяются требования таблицы 2 СП 10.13130.2009, соответственно и устройство внутреннего противопожарного водопровода в сооружениях ГРП не требуется.
Письмо ФГБУ ВНИИПО МЧС России № 4689эп-12-1-4 от 04.09.2015 г. «О необходимости устройства ВПВ»
Являясь разработчиком СП 10.13130.2009 «Системы противопожарной защиты. Внутренний противопожарный водопровод. Требования пожарной безопасности», по вопросу устройства внутреннего противопожарного водопровода (ВПВ) в здании газорегуляторного пункта (ГРП) сообщаем следующее.
В соответствии с Техническим Регламентом «О безопасности сетей газораспределения и газопотребления» (Постановление Правительства РФ № 870 от 29.10.2010 г., п. 7) ГРП не является производственным зданием, значит на него не распространяются требования таблицы 2 СП 10.13130.2009.
Принимая во внимание, что в здании ГРП отсутствует хозяйственно-питьевой водопровод и обслуживающий персонал, ВПВ не будет выполнять функцию первичного средства пожаротушения (в соответствии со Ст. 43, 2 и 52 Федерального закона от 22.07.2008 № 123-ФЗ (ред. от 23.06.2014) «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности» (с изм. и доп., вступ. в силу с 13.07.2014).
Таким образом, по мнению специалистов института, в здании ГРП допускается не предусматривать устройство ВПВ.
Как видим в 2015 г исправились и написали допускается))
- отступление от п. 6.7.10 СП 4.13130.2013 по исполнению противопожарных стен I типа, разделяющие помещения ГРП;
Комментарий.
При наличии одного ввода газопровода в здание ГРП имеющее 2 помещения для размещения линий редуцирования газорегуляторного пункта (далее – помещение ГРП) необходимо предусмотреть либо по вводу газопровода для каждого помещения ГРП либо отступить от требования п. 6.7.10 СП 4.13130.2013 по исполнению противопожарных стен I типа, разделяющие помещения ГРП и заменить ее на более дешевую противопожарную перегородку 1-го типа.
И так, для замены противопожарных стен I типа на противопожарную перегородку 1-го типа, необходимо отступить от требований СП 4.13130.2013 п.6.7.10 «Стены, разделяющие помещения ГРП и ГРПБ, должны быть противопожарными I типа».
Примечание. по № 123-ФЗ ст. 88, ч. 14
Не допускается пересекать противопожарные стены и перекрытия 1-го типа каналами, шахтами и трубопроводами для транспортирования горючих газов.
Отступление от добровольного свода правил обосновываем по ст.6 №123-ФЗ в части выполнения расчета пожарного риска, остальные нормативные документы надо выполнить (СП 62.13330.2011 в перечне №365 к №384-ФЗ выполняем как это минимальные требования для подтверждения данного ФЗ по ч. 6 ст. 15)
СП 62.13330.2011 п. 6.2.6*
Стены и перегородки, разделяющие помещения ГРП и ГРПБ, должны быть без проемов, противопожарными 1-го типа и газонепроницаемыми.
Постановление Правительства РФ от 29.10.2010 N 870 п.37
Помещение для размещения линий редуцирования газорегуляторного пункта должно отделяться от других помещений противопожарной стеной без проемов 2-го типа либо противопожарной перегородкой 1-го типа.
Пример здания ГРП с одним вводом газопровода и 4-мя помещениями ГРП.
Перечень исходных данных при проведении расчета по оценке пожарного риска
На основе рассмотрения нормативных требований и исследований проведения расчетов по определению расчетной величины пожарного риска для общественных зданий осуществлен анализ состава исходных данных, используемых при численном моделировании пожаров. Показано, что от состава и качества исходных данных зависят результат расчета и, как
следствие, качество разрабатываемых противопожарных мероприятий. Приведена классификация исходных данных, принимаемых в расчетах по определению расчетной величины пожарного риска для объекта защиты. Выделены два основных набора данных: получаемые на объекте и определяемые сформулированными сценариями по результатам обследования объекта. Приведен список параметров, которые оказывают качественное и
количественное влияние на результат расчета, представлены способы определения количественных значений таких параметров, как площадь горения, удельная масса горючей нагрузки.
Исследования выполнены в рамках Соглашения между ФГБУ ВНИИПО МЧС России и ФГБНУ «ФИЦ «Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук» и государственного задания ИТ СО РАН и ИВМ СО РАН
Введение
Всоответствии с действующим законодательством Российской Федерации меры по защите людей при пожаре разрабатываются с учетом информации о динамике опасных факторов пожара и эвакуации людей (ст. 8 «Технического регламента о безопасности зданий и сооружений» [1], ч. 3 ст. 7, ст. 52, ч. 3 ст. 53, ч. 3 ст. 81 «Технического регламента о требованиях пожарной безопасности» [2]), получаемой на основе испытаний, исследований, моделирования по апробированным, сертифицированным или нормативно утвержденным
методам (методикам) (ч. 4 ст. 54 «Технического регламента о требованиях пожарной безопасности» [2], ч. 6 ст. 15 «Технического регламента о безопасности зданий и сооружений» [1]).
Для моделирования развития пожара и эвакуации людей применяются численные методы, содержащиеся в методиках определения расчетных величин пожарного риска, утвержденных МЧС России [3, 4], и методике, изложенной в прил. 2 ГОСТ 12.1.004–91 [5]. В данной статье рассматривается методика определения расчетных величин пожарного риска в зданиях, сооружениях и строениях различных классов функциональной пожарной опасности (далее – Методика) [3].
Развитию математических моделей развития пожара посвящен ряд отечественных [6–11] и зарубежных работ [12–16]. Одновременно исследователями изучались вопросы применимости и точности используемых моделей, а также верификация полученных данных [17–22].
Качество численного моделирования, эффективность и обоснованность разработанных на его основе противопожарных мероприятий зависят от многих параметров и, в том числе, от исходных данных, принятых при компьютерном моделировании.
В целях получения объективных данных о состоянии пожарной безопасности объекта защиты расчет пожарных рисков осуществляются в соответствии с постановлением Правительства Российской Федерации «О порядке проведения расчетов по оценке пожарного риска» [23] и Методикой. В соответствии с требованиями Административного регламента МЧС России [24] органами государственного пожарного надзора (далее – ГПН) в случае проведения расчета по оценке пожарного риска проверяется: соответствие исходных данных объекта защиты, применяемых в расчете, фактическим данным, полученным в ходе обследования; соответствие требованиям, установленным Методикой.
Результаты проведенных исследований [25] показали наличие проблемы, связанной с большим объемом несистематизированной информации, что затрудняет поиск исходных данных, подлежащих проверке. При этом практика работы ГПН показывает невозможность проводить оценку адекватности выбранных программных инструментов, математических моделей и их параметров, используемых для моделирования динамики пожара и эвакуации людей. Все это определяется выбором эксперта (специалиста, выполнившего моделирование – расчет по оценке пожарных рисков).
Таким образом, анализ состава исходных данных, используемых при численном моделировании, является актуальным, поскольку от исходных данных зависит результат расчета и, как следствие, качество противопожарных мероприятий, разрабатываемых на основе анализа результатов расчетов. Представляет также интерес то, как исходные данные могут влиять на результаты расчета, на что следует обращать внимание при анализе исходных данных, и как исходные данные должны быть согласованы с целями проведения расчетов.
Классификация исходных данных
В соответствии с Методикой процесс получения расчетной величины пожарного риска для конкретного сценария, при котором безопасная (в соответствии с ч. 3 ст. 53 Федерального закона № 123-ФЗ) эвакуация не обеспечивается, можно разбить на две составляющие: определение вероятности эвакуации и определение расчетной величины пожарного риска.
Определение вероятности эвакуации включает основные расчетные действия, связанные с применением численного моделирования, это – определение времени блокирования путей эвакуации опасными факторами пожара (далее – ОФП) (рассчитывается на основе численного моделирования развития пожара) и определение времени эвакуации людей из отдельных частей здания и здания в целом (рассчитывается на основе численного моделирования эвакуации).
Определение величины пожарного риска для конкретного сценария производится расчетом с использованием ранее определенных коэффициентов, включая вероятность эвакуации. При этом необходимо отметить, что расчет величины пожарного риска производится только для сценариев, при которых безопасная эвакуация не обеспечивается.
Весь набор исходных данных можно разделить на три категории:
- информация об объекте: класс функциональной пожарной опасности;
объемно-планировочное решение; данные по контингенту (количество, состав,
начальное расположение); системы противопожарной защиты (АУПС, СОУЭ,
АУПТ и др.); дислокация пожарных подразделений (для объектов классов Ф1.1,
Ф1.3, Ф1.4); наличие средств индивидуальной защиты (далее – СИЗ) (для объектов класса Ф1.1); устройство аварийных выходов (для объектов класса Ф1.3); - данные, характеризующие сценарий эвакуации при пожаре (формулирует
эксперт по результатам обследования объекта):
2.1) расположение очага; характеристики горючей нагрузки (далее – ГН), включая массу ГН и область горения; область распространения ОФП в здании, которая используется для построения расчетной области; схема движения людей; время начала эвакуации, индивидуальные характеристики (скорость свободного движения, площадь проекции);
2.2) начальные и граничные условия для моделирования развития пожара,
характеризующие условия начала пожара и определяющие процессы тепломассообмена как внутри здания, так и с окружающей средой;
2.3) в случае разработки компенсирующих мероприятий на основе ранее выполненных расчетов могут подвергаться корректировке: объемно-планировочные
решения; данные по контингенту (схема движения людей; время начала эвакуации и индивидуальные характеристики людей); системам противопожарной защиты; наличие СИЗ (Ф1.1) – что может приводить к изменению данных из списков п. 2.1 и 2.2; - геометрические данные, описывающие расчетную область для моделирования развития пожара и ее деформацию (искажение геометрических размеров) вследствие дискретизации (построение расчетной сетки).
Данные, необходимые для каждого из этапов проведения расчета по оценке пожарного риска для конкретного сценария, представлены в табл. 1.
Исходные данные, используемые на разных этапах процесса получения расчетной величины пожарного риска (Таблица 1)
Таким образом, часть исходных данных – это данные, которые непосредственным образом характеризуют объект (предоставляются заказчиком). Часть данных формируется экспертом при формулировании сценариев по результатам обследования объекта с учетом требований Методики. Третья часть данных – есть следствие используемых методов дискретизации расчетной области при моделировании развития пожара полевой или зонной моделями.
Размеры расчетной области для моделирования развития пожара и ее дискретизированное представление
Для выполнения численного моделирования развития пожара необходимо произвести дискретизацию расчетной области, то есть построить расчетную сетку [3, 7, 15]. Построение расчетной сетки можно условно разделить на три этапа.
Первый этап: определение области, в которой предполагается распространение ОФП («область ОФП»). Выбор этой области определяется на основе анализа объемно-планировочного решения, режима работы, функционального назначения и расположения ГН на объекте защиты, расположением людей, целями расчета сценария, требованиями Методики. Рассматриваются сценарии, в которых реализованы наихудшие условия для обеспечения безопасности людей.
На втором этапе на базе этой области формируется расчетная область путем геометрического упрощения «области ОФП». Упрощение геометрии происходит за счет игнорирования элементов объемно-планировочного решения, которые не имеют значимого влияния на распространение ОФП. Например, это могут быть: колонны, пилястры, декоративные элементы, мелкие строительные конструкции и т. д. При этом сохраняются геометрические характеристики для критически важных элементов объекта с точки зрения распространения ОФП: размеры и расположение проемов, основные размеры помещений, коридоров, объемы многосветных пространств, лестничных клеток и т. д. Принцип, которым
следует руководствоваться при упрощении геометрии «области ОФП», основан на требованиях Методики – обеспечить наиболее высокую динамику нарастания ОФП. Иными словами, в результате принятых упрощений не должен увеличиться объем при сохранении характерных размеров.
На третьем этапе происходит дискретизация расчетной области – построение расчетной сетки. Для формирования сетки и расчетной области могут использоваться программные инструменты, как встроенные в специализированные программы численного моделирования развития пожара, так и сторонние программы. Методы построения сеток и виды сеток разные, например, по форме сеточных ячеек – гекса-, тетра-, полиэдральные и т. д.). В зависимости от метода, реализованного в используемом программном обеспечении, и заданных параметров дискретизации может происходить деформация расчетной области
при построении сетки.
На рис. 1 представлен пример несовпадения границ расчетной области и построенной сетки (т. е. сеточного дискретизированного представления расчетной области). Для расчетной области, состоящей из двух соединенных помещений (черный толстый контур), строится декартова сетка с постоянным однородным шагом.
Представлены два из возможных вариантов построения сетки. В первом, Сетка 1 – все ячейки, лежащие внутри границы помещений, и ячейки, по которым проходит граница помещений, включены в сетку (т. е. все ячейки на рисунке). Во втором, Сетка 2 – включены ячейки, только полностью находящиеся внутри расчетной области (заштрихованные ячейки). Как видим, в обоих случаях наблюдаются существенные различия между границей сетки и границей расчетной области: в первом варианте два помещения превратились в одно (поскольку при таком построении сетки стена игнорирована), а в другом – существенно уменьшились все размеры помещений и ширина проема. Рисунок представлен в плоскости, очевидно, что при дискретизации происходит аналогичная трансформация вертикальной составляющей.
Очевидно, что уменьшение шага дискретизации приводит к уменьшению отклонений границ расчетной области и сетки. Существенные отличия размеров и границ расчетной области и сетки могут наблюдаться не только на декартовых сетках, но для декартовых сеток данная проблема наиболее часто проявляется. Например, декартовы сетки используются в программном комплексе FDS [26]. Поэтому построение сетки требует особых усилий от пользователя, также необходимы программные инструменты, позволяющие корректно создать сетку. Результатом этой проблемы будет являться завышенное или заниженное время достижения ОФП критических значений, что отражается на условии обеспечения
безопасной эвакуации людей и выводе о необходимости разработки дополнительных мероприятий.
При этом существуют методы дискретизации, которые позволяют построить сетку так, что ее границы совпадают с границами расчетной области. На рис. 2 приведен такой пример совпадения границ расчетной области и расчетной сетки, построенной с использованием блочно-структурированного подхода.
Также следует отметить, что при проведении расчетов по определению расчетной величины пожарного риска часто возникает вопрос о влиянии размеров элементов объемно-планировочного решения (высоты помещения, ширины коридора, ширины проемов, глубины дымовых карманов и т. п.) на распространение ОФП, и тогда примененный метод дискретизации расчетной области определяет принципиальную возможность ответить на возникший вопрос путем сравнения результатов моделирования.
Перечень исходных данных, применяемых при расчетах
В табл. 2–4 приведены исходные данные, которые в том или ином виде участвуют в определении расчетной величины пожарного риска. Приводится также ссылка на нормативный документ, где указывается необходимость учета соответствующего параметра.
Перечень исходных данных, необходимых для определения коэффициентов для расчета пожарных рисков
В табл. 2 перечисляются системы пожарной безопасности и иные характеристики объекта, необходимые для определения коэффициентов, входящих в формулу расчета величины пожарного риска.
Данные, необходимые для учета в формуле расчета величины пожарного риска и их назначение (Таблица 2)
Как видно из табл. 2, для определения коэффициентов, входящих в состав формулы для определения расчетной величины индивидуального пожарного риска, необходимо владение нормативной базой в области пожарной безопасности, чтобы давать оценки соответствующим системам пожарной безопасности здания.
Перечень исходных данных, применяемых при моделировании развития пожара
Для моделирования развития пожара и определения времени блокирования путей эвакуации допускается использование интегральной, зонной или полевой (CFD) моделей [3]. Все модели имеют, как правило, единый список исходных данных, который приведен в табл. 3 (для данных, относящихся только к зонной и полевой моделям, даны сноски), определяемый п. 17 Методики и п. 1 прил. 1. В табл. 3 приводятся также комментарии по каждому элементу списка, описывается его влияние на распространение ОФП.
Перечень исходных данных, принимаемых при моделировании сценария пожара согласно разработанному сценарию (Таблица 3)
Можно привести, при необходимости, минимальный (максимальный) шаг стеки с указанием области, для которой он применяется.
Упрощенно можно сказать, что чем больше шаг сетки, тем быстрее производится расчет, но при этом падает его точность.
Уменьшение сетки не всегда приводит к повышению точности расчета. Это зависит от применяемых математических моделей и численных методик. Кроме этого существует понятие сеточной сходимости, когда при дальнейшем увеличении сетки решение практически не изменяется.
Примечание. 14 и 15 пункты заполняются в случае использования зонной или полевой моделей.
Приведем пример вычисления tSmax, tвг, t лок вг для областей горения различной площади и влияния площадной плотности ρm и площади горения на моделирование развития пожара. Рассмотрим примеры областей горения, приведенных на рис. 3. Область горения 1 имеет площадь а1 × а1, а1 = 5 (м), область горения 2 имеет площадь а2 × а2, а2 = 1 (м). Примем, что линейная скорость фронта пламени ν = 0,0045 (м/с), площадная плотность ρm = 10 (кг/м2
), удельная массовая скорость выгорания ψуд = 0,0145 (кг/с/м2), Tэв = 350 (с).
Таким образом, поскольку Tэв = 350 < t лок вг = ρm/ψуд = 689, то обеспечивается
горение на всей площади, подвергшейся возгоранию, то есть ρm не влияет на характер развития пожара в обоих случаях. Для области горения 1 Tэв = 350 < t1Smax=
= 788, и это означает, что мощность выделения ОФП не достигнет максимума
в течение эвакуации, время выгорания всей нагрузки с области горения 1 много
больше времени эвакуации t1вг = 1477 >> Tэв = 350. В то же время Tэв = 350 > t2Smax=
= 157, это означает, что в случае области горения 2 максимальной мощности
пожар достигнет раньше, чем окончится эвакуации, и будет сохранять эту мощность до ее окончания.
На качестве примера графического представления исходных данных на рис. 4 приведена расчетная сетка, составленная для моделирования развития пожара в торговом центре для одного из сценариев по программному продукту «Сигма ПБ» [18, 22]. Сетка изображена на подложке, хорошо видно, что не все объемы здания вошли в расчетную область. В данном случае, в соответствии с разработанным сценарием в расчетную область были включены помещение с очагом пожара (большой продовольственный магазин на первом этаже) и все
связанные с ним открытые пространства (фудкорт) и пути эвакуации на этажах до лестничных клеток и наружу из здания (для первого этажа). Связь между этажами осуществляется через объемы эскалаторов и многосветного пространства. Лестничные клетки не включены в расчетную область, поскольку оборудованы тамбур-шлюзами и подпором воздуха, поэтому считается, что задымление в них не распространяется.
Перечень исходных данных, применяемых при моделировании эвакуации людей
Согласно Методике для моделирования эвакуации и определения времен эвакуации на путях и из здания можно использовать упрощенно-аналитическую, имитационно-стохастическую или индивидуально-поточную модели. Одним из принципиальных отличий последней от двух первых (поточных) моделей является тот факт, что людям можно задавать физические характеристики (скорость движения, площадь проекции, направление движение, время начала эвакуации) индивидуально и, тем самым, рассматривать неоднородный контингент. С точки зрения исходных данных других отличий модели не имеют. Требования к исходным данным наибольшим образом определены в п. 18 Методики и п. 2 прил. 5 к Методике. В табл. 4 приводится перечень исходных данных, используемых
при моделировании эвакуации, и комментарии к ним.
Перечень исходных данных, принимаемых для моделирования эвакуации согласно разработанному сценарию (Таблица 4)
Для определения вероятности эвакуации требуется выполнить моделирование двух сложных процессов – развития пожара и эвакуации. Это требует знаний не только в области пожарной безопасности (для формулирования сценария), но и в области численного моделирования (для создания расчетной задачи, удовлетворяющей требованиям разработанного сценария, и ее дискретизации и, задании начальных и граничных условий, чтобы результат моделирования помог ответить на вопрос, который ставится разработчиком сценария). Представленный в табл. 3 и 4 набор исходных данных для моделирования обоих процессов позволяет описать в терминах, которые «понимают» расчетные программы, условия разработанных сценариев. В комментариях раскрыто влияние некоторых элементов исходных данных на результат моделирования, и эта информация так же используется для постановки задачи.
Способы представления данных могут быть числовые (площадь, масса, скорость, температура, время) с указанием единиц измерения, табличные и графические (рис. 5), текстом с описанием. Основная цель представления исходных данных – максимально полно охарактеризовать принятые в расчете величины и условия (начальные и граничные).
Заключение
Рассмотрены основные нормативные требования для проведения расчетов по определению расчетной величины пожарного риска для общественных зданий и проведен анализ состава исходных данных, используемых при численном моделировании пожаров.
Показано, что от состава и качества исходных данных зависят результат расчета и, как следствие, качество разрабатываемых противопожарных мероприятий.
Проведена классификация исходных данных, принимаемых в расчетах по определению расчетной величины пожарного риска для объекта защиты. Выделены два основных набора данных: получаемые на объекте и определяемые сформулированными сценариями.
Выбраны данные, необходимые для определения коэффициентов, входящих в формулу определения расчетной величины (оценки) пожарного риска. Особое внимание уделено данным, используемым при моделировании развития пожара и эвакуации: приведен список параметров, по каждому даны комментарии, описывающие возможное представление и качественное и количественное влияние на результат расчета.
Приведены способы определения количественных значений таких параметров как площадь горения, удельная масса горючей нагрузки.
Порядок проведения расчета пожарного риска
Рассмотрим порядок проведения работ по расчету пожарного риска, чтобы показать начинающим специалистам из каких этапов складывается работа.
Этапы проведения работ по расчету пожарного риска
1. Получение от заказчика задания на разработку;
2. Анализ пожарной опасности объекта (анализ полученного от заказчика задания применительно к рассматриваемому объекту);
3. Предварительный расчет пожарного риска;
4. Разработка компенсирующих мероприятий по выявленным нарушениям;
5. Согласование компенсирующих мероприятий с заказчиком;
6. Согласование компенсирующих мероприятий с органами ГПН;
7. Проведение расчетов пожарного риска и НОР (оформление отчёта);
8. Передача отчёта заказчику и, при необходимости, в органы ГПН.
1. Получение от заказчика задания на разработку
Есть два типа заданий:
- Общее задание — полное обследование объекта, чтобы определить выполняются ли на объекте требования пожарной безопасности.
- Целевое задание — определение соответствия значения пожарного риска допустимому значению. Выполняется при отступлении от действующих норм, выявленных заказчиком или органами ГПН.
2. Анализ пожарной опасности объекта
При общем задании:
- проверяются все объёмно-планировочные, конструктивные решения, а также инженерные и противопожарные системы на предмет их соответствия требованиям нормативных документов, а также наличие противопожарной документации (ППМ, СТУ, проекты и исполнительная документация на противопожарные системы);
- формируется перечень выявленных нарушений;
- определяется перечень нарушений: что допустимо на объекте, а что необходимо устранить.
При целевом задании — проверяется допустимость наличия указанных отступлений от действующих норм, в рамках существующего положения объёмно-планировочных, конструктивных решений, а также инженерных и противопожарных систем.
3. Предварительный расчет пожарного риска
Выполняется предварительный расчет пожарного риска на объекте по методикам 382 или 404. Если выясняется, что безопасная эвакуация не обеспечена, то разрабатываются компенсирующие мероприятия.
4. Разработка компенсирующих мероприятий по выявленным нарушениям
К числу противопожарных мероприятий, направленных на снижение величины пожарного риска, относятся (п.21 раздел IV Методики 382):
- применение дополнительных объемно-планировочных решений и средств, обеспечивающих ограничение распространения пожара;
- устройство дополнительных эвакуационных путей и выходов;
- устройство систем оповещения людей о пожаре и управления эвакуацией людей повышенного типа;
- организация поэтапной эвакуации людей из здания;
- применение систем противодымной защиты;
- устройство систем автоматического пожаротушения;
- ограничение количества людей в здании до значений, обеспечивающих безопасность их эвакуации из здания.
Эффективность дополнительных противопожарных мероприятий должна подтверждаться повторным расчетом величины индивидуального пожарного риска.
5. Согласование компенсирующих мероприятий с заказчиком
На данном этапе, до заказчика доводятся:
- результаты обследования, перечень замечаний, которые необходимо устранить (т.е. те, которые не подлежат учёту при расчёте пожарного риска*)
- перечень компенсирующих (менее затратных) мероприятий (которые будут учтены при расчёте) по устранению выявленных нарушений. При необходимости вводятся соответствующие корректировки.
* К числу замечаний, которые не подлежат учёту при расчёте пожарного риска относиться:
6. Согласование компенсирующих мероприятий с органами ГПН
Расчёт по оценке пожарного риска не подлежит согласованию, данный пункт является рекомендацией, особенно в случае если расчет пожарного риска связан с устранением определённых пунктов предписания ГПН.
Проверка выполненного расчета по оценки пожарного риска органами ГПН (как отдельного, так и в составе независимой оценки риска) проводится на основании Приказа от 30 ноября 2016 года №644 «Об утверждении Административного регламента Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий исполнения государственной функции по надзору за выполнением требований пожарной безопасности» только в рамках исходных данных и только при проведении плановой (внеплановой) проверки!
Что же касается НОР, который был подан на регистрацию, то он проверяется органами ГПН только в рамках соответствия его требованиям Постановления № 304 от 7 апреля 2009 г. (см. пункт 36 Приказа N 405 от 29 июля 2015 г.), а не исходным данным, правильности расчётов, выбранных схем и пр.!
"Пособие по применению "Методики определения расчетных величин пожарного риска в зданиях, сооружениях и строениях различных классов функциональной пожарной опасности" (утв. ФГБУ ВНИИПО МЧС России)
Авторский коллектив: А.А. Абашкин, канд. техн. наук А.В. Карпов, Д.В. Ушаков, М.В. Фомин (ФГБУ ВНИИПО МЧС России); доктор техн. наук А.Н. Гилетич, П.М. Комков (ДНД МЧС России), канд. техн. наук Д.А. Самошин (АГПС МЧС России).
Пособие по применению "Методики определения расчетных величин пожарного риска в зданиях, сооружениях и строениях различных классов функциональной пожарной опасности". 2-е изд., испр. и доп. М.: ВНИИПО, 2014. 226 с.
Пособие, разработанное в развитие "Методики определения расчетных величин пожарного риска в зданиях, сооружениях и строениях различных классов функциональной пожарной опасности", утвержденной приказом МЧС от 30 июня 2009 г. N 382, с изменениями, утвержденными приказом МЧС от 12 декабря 2011 г. N 749, доработано с учетом опыта применения методики и 1-го издания пособия.
Предназначено для практического использования при определении расчетных величин пожарного риска на объектах общественного назначения. Представлены разъяснения но ряду вопросов, не нашедших отражения в 1-м издании. Приведены примеры расчета пожарного риска для многофункционального здания, здания гостиницы и пример расчета эвакуации с использованием имитационно-стохастической модели.
Предназначено для сотрудников Государственной противопожарной службы, преподавателей и слушателей пожарно-технических и других образовательных организаций, специалистов ведомств, научно-исследовательских, экспертных и проектных организаций, занимающихся проведением и экспертизой расчетов по оценке пожарного риска.
Читайте также: