Продукты и услуги Информационно-правовое обеспечение ПРАЙМ Документы ленты ПРАЙМ Проект Приказа МЧС России "Об утверждении методики определения расчётных величин пожарного риска для зданий, сооружений и пожарных отсеков различных классов функциональной пожарной опасности" (подготовлен МЧС России 08.04.2022)

Обзор документа

Проект Приказа МЧС России "Об утверждении методики определения расчётных величин пожарного риска для зданий, сооружений и пожарных отсеков различных классов функциональной пожарной опасности" (подготовлен МЧС России 08.04.2022)

Досье на проект

Пояснительная записка

В соответствии с частью 1 статьи 4 Федерального закона от 22 июля 2008 г. N 123-ФЗ "Технический регламент о требованиях пожарной безопасности"1, пунктом 1 Положения о Министерстве Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий, утвержденного Указом Президента Российской Федерации от 11 июля 2004 г. N 8682, пунктом 3 Правил проведения расчетов по оценке пожарного риска, утвержденных постановлением Правительства Российской Федерации от 22 июля 2020 г. N 10843, приказываю:

1. Утвердить и ввести в действие с 1 января 2023 г. прилагаемую методику определения расчетных величин пожарного риска для зданий, сооружений и пожарных отсеков различных классов функциональной пожарной опасности.

2. Признать утратившими силу с момента введения в действие методики определения расчетных величин пожарного риска для зданий, сооружений и пожарных отсеков различных классов функциональной пожарной опасности приказы МЧС России от 30.06.2009 N 382 "Об утверждении методики определения расчетных величин пожарного риска в зданиях, сооружениях и строениях различных классов функциональной пожарной опасности", от 12.12.2011 N 749 "О внесении изменений в методику определения расчетных величин пожарного риска в зданиях, сооружениях и строениях различных классов функциональной пожарной опасности, утвержденную приказом МЧС России от 30.06.2009 N 382" и от 02.12.2015 N 632 "О внесении изменений в приказ МЧС России от 30.06.2009 N 382".

Временно исполняющий обязанности Министра А.П. Чуприян

Приложение
к приказу МЧС России
от _____________ N ____________

Методика определения расчетных величин пожарного риска в зданиях, сооружениях и пожарных отсеках различных классов функциональной пожарной опасности

I. Общие положения

1. Настоящая методика определения расчетных величин пожарного риска для объектов общественного и жилого назначения (далее - Методика) устанавливает порядок определения расчетных величин пожарного риска в зданиях, сооружениях, пожарных отсеках и других отдельных частях зданий и сооружений (далее - здание).

В качестве указанных выше пожарных отсеков и других отдельных частей здания рассматриваются помещения (системы помещений), для которых выполняются следующие условия:

часть здания или сооружения не является функционально связанной с другими частями объекта, то есть может эксплуатироваться отдельно от остальных частей объекта и остальные части объекта могут эксплуатироваться отдельно от нее;

указанная часть здания или сооружения отделена от остальной части объекта в соответствии с нормативными документами по пожарной безопасности глухими противопожарными преградами, предотвращающими распространение опасных факторов пожара в другие части здания;

пути эвакуации из указанной части здания обособлены от путей эвакуации из других частей (не имеют общих участков).

Методика распространяется на жилые и общественные здания классов функциональной пожарной опасности Ф1-Ф4, класса Ф5 - в части стоянок легковых автомобилей, без технического обслуживания и ремонта, а также помещений класса функциональной пожарной опасности Ф5 (за исключением помещений категорий А и Б), входящих в состав зданий классов функциональной пожарной опасности Ф1- Ф4.

2. Расчеты по оценке пожарного риска проводятся путем сопоставления расчетной величины индивидуального пожарного риска с нормативным значением индивидуального пожарного риска, установленного Федеральным законом от 22 июля 2008 г. N 123-ФЗ "Технический регламент о требованиях пожарной безопасности"*(1) (далее - Технический регламент)

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) учета 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.

5. Результаты и выводы, полученные при определении пожарного риска, не допускается использовать для обоснования параметров и характеристик зданий, которые не учитываются в настоящей Методике. Параметр или характеристика здания не учитываются методикой, если при любом, сколь угодно значительном их изменении результат расчета пожарного риска не изменится.

Примерами не учитываемых характеристик являются отступления от нормативных требований в части: несоблюдения степени огнестойкости и класса конструктивной пожарной опасности здания; пределов огнестойкости строительных конструкций; противопожарных разрывов, проездов и подъездов для пожарной техники, включая мероприятия, обеспечивающие деятельность пожарных подразделений; несоблюдения нормативных требований в части внутреннего и наружного противопожарного водопровода, наличия аварийных выходов, высоты путей эвакуации.

Изменение результата расчета пожарного риска при изменении характеристики здания является необходимым, но не достаточным условием учета характеристики здания в методике, поскольку ряд характеристик здания могут быть направлены не только на обеспечение безопасности людей, но и обеспечение деятельности пожарных подразделений, снижение материального ущерба и т.д., то есть учитываться в методике лишь частично. Примером таких характеристик могут являться площадь пожарного отсека; этажность; размещение отдельных групп помещений выше/ниже определенного этажа; тип лестничной клетки; создание избыточного давления в объемах лестничных клеток, лифтов, тамбур-шлюзов, зон безопасности. Для таких характеристик, помимо расчета пожарного риска, необходимо проведение иных обоснований, предусмотренных Техническим регламентом.

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 зависимости

7. Индивидуальный пожарный риск отвечает требуемому, если:

             (1)

где   - нормативное значение индивидуального пожарного риска,   = 10-6 год

R   - расчетная величина индивидуального пожарного риска.

7. Расчеты по оценке пожарного риска проводятся в предусмотренных нормативными правовыми актами случаях.

8. Индивидуальный пожарный риск определяется как максимальное значение пожарного риска из всех рассмотренных сценариев пожара:

,                                (2)

где - расчетная величина индивидуального пожарного риска при реализации i-го сценария пожара;

K - количество сценариев, рассмотренных при расчете пожарного риска.

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 пожары.

В обязательном порядке необходимо рассмотреть:

сценарии пожара в частях здания, имеющих нарушения требований пожарной безопасности, параметры и характеристики которых учитываются настоящей методикой.

для объектов, на которые отсутствуют нормативные требования - сценарии пожара, учитывающие особенности объекта, обуславливающие отсутствие указанных требований.

Также в зависимости от особенностей объекта могут рассматриваться сценарии пожара:

в помещениях, рассчитанных на единовременное присутствие большого количества людей;

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;

сопровождающиеся распространением ОФП через обычные лестничные клетки;

сопровождающиеся быстрым блокированием путей эвакуации из тупиковой части коридора;

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.

Допускается также не рассматривать сценарии пожара в пожарных отсеках, а также в обособленных частях здания, сооружения согласно п. 1, выполненных в соответствии с требованиями нормативных документов, при условии, что пути эвакуации из указанных пожарных отсеков обособлены от путей эвакуации из других частей здания (не имеют общих участков)

9. Расчетная величина индивидуального пожарного риска при реализации i-го сценария пожара рассчитывается по формуле:

R осн,i=Qп ,i Р пр,i (1-Рэ ,i)(1- Р сп,i), (3)

где Q п,i - частота возникновения пожара в здании в течение года, определяется на основании статистических данных, приведенных в приложении N1 к настоящей Методике. При отсутствии статистической информации, а также в случаях, когда отнесение здания к одному из перечисленных типов не является очевидным, допускается принимать Q п,i = 410 -2.

Р пр, i - вероятность присутствия людей в здании (рассматриваемой части здания), определяемая из соотношения Р пр,i= t пр/24, где t пр - время присутствия основного эвакуируемого контингента в здании (рассматриваемой части здания) в часах в течении суток;

Р э,i - вероятность эвакуации основного эвакуируемого контингента при реализации i-го сценария пожара;

где Р сп, i=0,95 - вероятность спасения людей.

10. Вероятность эвакуации Рэ,i для основного эвакуируемого контингента и дополнительных групп людей рассчитывают по формуле:

,           (4)

где

где t -переменная интегрирования

t нэ - наиболее вероятное время начала эвакуации (интервал времени от возникновения пожара до начала эвакуации людей), c. Определяется в соответствии с Приложением 2;

tр - расчетное время эвакуации основного эвакуируемого контингента, c. Определяется в соответствии с Приложением 3;

t бл - время от начала пожара до блокирования эвакуационных путей в результате распространения на них ОФП, имеющих предельно допустимые для людей значения (время блокирования путей эвакуации), c;

t ск - время существования скоплений людей на участках пути (плотность людского потока на путях эвакуации превышает значение 0,5 м2/м2), мин.

- среднеквадратичное отклонение времени начала эвакуации, с

11. Среднеквадратичное отклонение времени начала эвакуации определяется по формуле:

,  

0 - базовое значение среднеквадратичного отклонения времени начала эвакуации, с. Для помещения очага пожара вычисляется по формуле , где F - площадь помещения, м2, но не более 10 с. Для остальных помещений принимается равным 10 с.

K1 - коэффициент, учитывающий ночное пребывание людей. Принимается равным 1,2 для сценариев пожара, в которых люди находятся в спящем состоянии, равным 1 в остальных случаях;

К2 - коэффициент, учитывающий пребывание детей и престарелых. Принимается равным 1,5 для детских дошкольных учреждений и домов престарелых, равным 1 в остальных случаях.

12. Расчетное время эвакуации людей tр из помещений и зданий определяется на основе моделирования движения людей до выхода наружу (или в безопасную зону) одним из следующих способов:

по упрошенной аналитической модели движения людского потока, приведенной в приложении N 4 к настоящей Методике;

по математической модели индивидуально-поточного движения людей из здания, приведенной в приложении N 5 к настоящей Методике;

по имитационно-стохастической модели движения людских потоков, приведенной в приложении N 6 к настоящей Методике.

Выбор способа определения расчетного времени эвакуации производится с учетом специфических особенностей объемно-планировочных решений здания, а также особенностей контингента (его однородности) людей, находящихся в нем.

При определении расчетного времени эвакуации учитываются данные, приведенные в приложении N 7 к настоящей Методике, в частности принципы составления расчетной схемы эвакуации людей, параметры движения людей различных групп мобильности, а также значения площадей горизонтальных проекций различных контингентов людей.

13. Время блокирования путей эвакуации t бл вычисляется путем расчета времени достижения ОФП предельно допустимых значений на эвакуационных путях в различные моменты времени. Порядок проведения расчета и основные уравнения математической модели для определения времени блокирования путей эвакуации опасными факторами пожара приведен в приложении N 8 к настоящей Методике.

III. Порядок проведения расчета индивидуального пожарного риска

Анализ пожарной опасности здания

14. Для проведения анализа пожарной опасности осуществляется сбор данных о здании, который включает:

объемно-планировочные решения и функциональное назначение помещений здания;

теплофизические характеристики ограждающих конструкций;

вид, количество и размещение горючих веществ и материалов;

количество и места вероятного размещения людей;

системы пожарной сигнализации и пожаротушения, противодымной защиты, оповещения людей о пожаре и управления эвакуацией людей.

15. На основании полученных данных производится анализ пожарной опасности здания, при этом учитывается:

возможная динамика развития пожара;

состав и характеристики системы противопожарной защиты;

возможные последствия воздействия пожара на людей.

16. Для получения исходных данных, необходимых для проведения расчетов, предусмотренных настоящей Методикой, следует использовать официально опубликованные справочные источники информации и проектную документацию здания.

Определение частоты реализации пожароопасных ситуаций

17. Частота реализации пожароопасных ситуаций определяется частотой возникновения пожара в здании в течение года. Порядок определения частоты возникновения пожара в здании приведен в разделе II настоящей Методики.

Построение полей опасных факторов пожара для различных сценариев его развития

18. Для построения полей опасных факторов пожара проводится экспертный выбор сценария или сценариев пожара, при которых ожидаются наихудшие последствия для находящихся в здании людей.

Формулировка сценария развития пожара включает в себя следующие этапы:

выбор места нахождения первоначального очага пожара и закономерностей его развития;

задание расчетной области (выбор рассматриваемой при расчете системы помещений, определение учитываемых при расчете элементов внутренней структуры помещений, состояния проемов);

задание параметров окружающей среды и начальных значений параметров внутри помещений.

В соответствии с приложением N 8 к настоящей Методике формулируется математическая модель развития пожара и проводится моделирование его динамики развития.

Определяется вид, количество и размещение горючих материалов исходя из данных о функциональном назначении рассматриваемой части здания, сооружения или строения.

Свойства горючей нагрузки в помещении очага пожара следует принимать по данным экспериментальных исследований или справочной литературе. В последнем случае значения свойств (за исключением потребления кислорода) должны быть не менее приведенных в табл. 1 Приложения 9. При отсутствии данных значения свойств допускается принимать по данным Приложения 9.

При этом для всех помещений, кроме стоянок легковых автомобилей, рекомендуется принимать круговое распространение пожара в соответствии с формулой (П8.1) приложения 8 (за исключением узких длинных помещений и помещений с расположением горючей нагрузки в виде узкой полосы). Для стоянок легковых автомобилей принимается линейное распространение пожара (формула П 8.2), а в качестве ширины горючей нагрузки принимается ширина автомобиля.

Начальные свойства газовой среды в помещениях определяются в соответствии с проектной документацией и требованиями санитарных норм и правил.

На основании результатов расчетов осуществляется построение полей опасных факторов пожара и определяется значение времени блокирования путей эвакуации ОФП t бл.

Оценка последствий воздействия опасных факторов пожара на людей для различных сценариев его развития.

19. Оценка последствий воздействия опасных факторов пожара на людей заключается в определении вероятности эвакуации людей из здания при пожаре.

Вероятность эвакуации людей определяется по формуле (3).

Время начала эвакуации t н.э. определяется в соответствии с приложением N2.

Определение расчетного времени эвакуации людей tр производится в соответствии с приложением N3 с помощью одной из моделей приведенных в приложениях NN 4-6 к настоящей Методике. При этом параметры движения людских потоков принимаются в соответствии с приложением 7.

20. В соответствии с разделом II настоящей Методики проводится определение расчетной величины индивидуального пожарного риска R и сопоставление ее с нормативным значением индивидуального пожарного риска.

Учет наличия систем обеспечения пожарной безопасности здания

21. Наличие систем обеспечения пожарной безопасности здания учитывается в соответствии положениями раздела IV настоящей Методики.

Блок-схема, иллюстрирующая порядок проведения расчета индивидуального пожарного риска, представлена на рис. 1.

Рис. 1. Порядок проведения расчета индивидуального пожарного риска

IV. Порядок разработки дополнительных противопожарных мероприятий при определении расчетной величины индивидуального пожарного риска

22. В случае если расчетная величина индивидуального пожарного риска превышает нормативное значение, в здании следует предусмотреть дополнительные противопожарные мероприятия, направленные на обеспечение безопасной эвакуации людей при пожаре.

К числу противопожарных мероприятий, направленных на обеспечение безопасной эвакуации людей при пожаре, относятся:

применение дополнительных объемно-планировочных решений и средств, обеспечивающих ограничение распространения пожара;

устройство дополнительных эвакуационных путей, отвечающих требованиям безопасной эвакуации людей при пожаре, а также аварийных выходов;

устройство систем оповещения людей о пожаре и управления эвакуацией людей повышенного типа;

применение систем противодымной защиты от воздействия опасных факторов пожара;

устройство систем автоматического пожаротушения;

ограничение количества людей в здании до значений, обеспечивающих безопасность их эвакуации из здания;

использование спасательных (эвакуационных) кресел;

23. Эффективность каждого из перечисленных выше противопожарных мероприятий определяется степенью влияния на параметры t р , t бл , t нэ, .

24. Степень влияния используемых в качестве дополнительного противопожарного мероприятия объемно-планировочных решений и средств, обеспечивающих ограничение распространения пожара на динамику распространения пожара, и, соответственно, значение параметра t бл определяется путем проведения повторного расчета t бл после внесения соответствующих изменений в схему объемно-планировочных решений здания.

25. При применении в качестве дополнительного противопожарного мероприятия устройства дополнительных эвакуационных путей и выходов следует выполнить повторный расчет по оценке параметра tр, с учетом откорректированных объемно-планировочных решений.

26. При применении в качестве дополнительного противопожарного мероприятия устройства системы оповещения людей о пожаре и управления эвакуацией людей повышенного типа следует выполнить повторный расчет по оценке параметра tр с учетом перераспределения потоков эвакуирующихся и изменения схемы эвакуации в зависимости от сценариев возникновения и развития пожара и, соответственно, алгоритма функционирования системы оповещения людей о пожаре и управлением эвакуации людей.

27. Влияние системы противодымной защиты на уровень обеспеченности безопасной эвакуации людей при пожаре оценивается посредством расчета значения t бл с учетом технических характеристик применяемого вентиляционного оборудования противодымной защиты. Подбор параметров вентиляционного оборудования осуществляется в соответствии с нормативными документами по пожарной безопасности. При этом для выполнения расчетов следует применять зонную (зональную) или полевую модели.

28. Ограничение количества людей в здании до значений, обеспечивающих безопасность их эвакуации из здания при пожаре, учитывается посредством повторного расчета значения параметра t р при существующих объемно-планировочных решениях и ограниченном значении количества эвакуирующихся при пожаре.

29. При применении в качестве дополнительного противопожарного мероприятия устройства на путях эвакуации противопожарных дверей, калиток в противопожарных воротах, открываемых в процессе эвакуации, следует выполнить расчеты значения пожарного риска для двух случаев соответствующих открытому и закрытому положению двери и рассчитать итоговое значение индивидуального пожарного риска для i-го сценария пожара по формуле:

,     (10)

где =0,3 - вероятность нахождения противопожарной двери в открытом положении. При этом противопожарная дверь принимается открытой на всю ширину.

=0,7 - вероятность нахождения противопожарной двери в закрытом положении. При этом противопожарная дверь принимается плотно закрытой (опасные факторы пожара через нее не распространяются).

При наличии на путях эвакуации нескольких последовательно расположенных противопожарных дверей строится дерево событий с целью учета различных сочетаний положения противопожарных дверей. При этом формула (10) корректируется соответствующим образом.

Приложение N 1
к пункту 9 Методики

Статистические данные о частоте возникновения пожара в зданиях

N п/п Наименование здания Частота возникновения пожара в течение года
1. Общеобразовательные организации 1,1610 -2
2. Организации начального профессионального образования (профессиональное техническое училище) 1,9810 -2
3. Организации среднего профессионального образования (среднее специальное учебное заведение) 2,6910 -2
4 Дошкольные образовательные организации 1,310 -3
5. Детские оздоровительные лагеря, летние детские дачи 1,2610 -3
6. Санатории, дома отдыха, пансионаты 2,9910 -2
7. Амбулатории, поликлиники, диспансеры, медпункты 8,8810 -3
8. Здания розничной торговли: универмаги, промтоварные магазины; универсамы, продовольственные магазины; магазины смешанных товаров; аптеки, аптечные ларьки; 2,0310 -2
9. Здания рыночной торговли: крытые, оптовые рынки (из зданий стационарной постройки), торговые павильоны, киоски, ларьки, палатки, контейнеры 1,1310 -2
10. Здания организаций общественного питания 3,8810 -2
11. Гостиницы, мотели 2,8110 -2
12. Спортивные сооружения 1,8310 -3
13. Здания зрелищных и культурно-просветительных учреждений 6,9010 -3
14. Библиотеки 1,1610 -3
15. Музеи 1,3810 -2
16. Больницы 1,310 -2
17. Образовательные организации с наличием интерната 7,710 -3
18. Специализированные дома престарелых и инвалидов 7,710 -3
19. Дома жилые многоквартирные 2,610 -2
20. Дома жилые одноквартирные 1,910 -3

Приложение N 2

к пункту 10 Методики

Порядок определения наиболее вероятного времени начала эвакуации

1. Наиболее вероятное время начала эвакуации для зданий, оборудованных автоматической пожарной сигнализацией (или автоматическими установками пожаротушения, выполняющими функцию системы пожарной сигнализации) и системой оповещения и управления эвакуацией при пожаре определяется по формуле:

,      (П 2.1)

где - время достижения порогового значения срабатывания пожарного извещателя, с;

- время задержки, связанное с инерционностью системы обнаружения пожара, с;

- время задержки, связанное с задержкой оповещения людей при пожаре, с. Принимается равным 0 с при одновременном оповещении, или определяется алгоритмом оповещения при поэтапном оповещении.

tпредв - время проведения предварительных действий, предшествующих началу эвакуации. Для людей способных к самостоятельной эвакуации принимается равным 5 с.

Для зданий, необорудованных системой автоматической пожарной сигнализации или системой оповещения и управления эвакуацией людей при пожаре, определяется в соответствии с таблицей П2.1.

Значение наиболее вероятного времени начала эвакуации tнэ для помещения очага пожара следует принимать равным 0 мин.

Для граждан, относящихся к группе НМ, определяется как время начала транспортировки последнего немобильного гражданина; для людей, относящихся к группе НО, определяется инструкцией о мерах пожарной безопасности для конкретного объекта. Граждане, относящиеся к группе НТ при проведении расчета не рассматриваются

2. Время достижения порогового значения срабатывания пожарного извещателя и время задержки, связанное с инерционностью системы обнаружения пожара определяются в соответствии Приложением 8.

3. Если значение времени , рассчитанное по формуле (П2.1) превышает время, приведенное в табл. П 2.1, при расчете следует использовать значение приведенное в табл. П. 2.1.

Таблица П2.1

N п/п Класс функциональной пожарной опасности зданий и характеристика контингента людей Наиболее вероятное время начала эвакуации t нэ, мин
1 Здания детских дошкольных образовательных учреждений, специализированных домов престарелых и инвалидов (неквартирные), больницы, спальные корпуса образовательных учреждений интернатного типа и детских учреждений; многоквартирные жилые дома; одноквартирные жилые дома, в том числе блокированные. (Ф1.1, Ф1.3, Ф1.4) Люди могут находиться в состоянии сна, но знакомы со структурой эвакуационных путей и выходов. 6,0
2 Гостиницы, общежития, спальные корпуса санаториев и домов отдыха общего типа, кемпингов, мотелей и пансионатов. (Ф1.2) Жильцы могут находиться в состоянии сна и не достаточно знакомы со структурой эвакуационных путей и выходов. 6,0
3 Здания зрелищных и культурно-просветительных учреждений; здания организаций по обслуживанию населения (Ф2, Ф3). Люди находятся в бодрствующем состоянии, но могут быть не знакомы со структурой эвакуационных путей и выходов 3,0
4 Здания научных и образовательных учреждений, научных и проектных организаций, органов управления учреждений (Ф4). Люди находятся в бодрствующем состоянии и хорошо знакомы со структурой эвакуационных путей и выходов. 3,0
5 Здания класса Ф5 - в части стоянок легковых автомобилей, без технического обслуживания и ремонта, а также помещений класса функциональной пожарной опасности Ф5 (за исключением помещений категорий А и Б), входящих в состав зданий классов функциональной пожарной опасности Ф1, Ф2, Ф3 и (или) Ф4. 3,0

Приложение N 3
к пункту 10 Методики

Порядок определения расчетного времени эвакуации

Расчетное время эвакуации людей из здания (части здания) или в безопасную зону устанавливается по времени выхода из него последнего человека.

1. Перед началом моделирования процесса эвакуации в зависимости от вида здания по табл. П. 7.1 определяется основной эвакуируемый контингент и дополнительные группы. Площади проекций людей и параметры движения для указанных групп определяются в соответствии с Приложением 7;

2. На основе проектной и иной документации на объект, требований нормативных документов (в части не противоречащей положениям методики) определяется количество людей, относящихся к преобладающей группе в основном эвакуируемом контингенте, и места их размещения. При этом одного человека необходимо разместить в наиболее удаленной точке рассматриваемой части здания (исключая зоны, где человек относящейся к данной группе не может находиться при нормальной эксплуатации объекта);

3. Составляется расчетная схема эвакуации и в соответствии одной из представленных в Методике моделей (Приложения 4-6) производится моделирование процесса эвакуации для основной эвакуируемый контингента и дополнительных групп и для каждой группы определяется расчетное время их эвакуации. Расчетная схема составляется для удобства расчетчика и приводить ее отчете по проведению расчета пожарного риска не требуется.

4. В отчете по проведению расчета пожарного риска приводится принципиальная схема эвакуации, которая представляет собой схему основных направлений движения людских потоков при реализации определенного сценария пожара, выполненную на поэтажных планах.

На принципиальной схеме указываются:

- место расположения очага пожара;

- контрольные точки. для которых производится определение расчетного времени эвакуации и времени блокирования путей эвакуации. Эти точки выбираются исполнителем расчета, как правило, вблизи эвакуационных выходов или на участках путей эвакуации, блокирование которых опасными факторами пожара возможно до момента окончания прохода людей через указанные участки. Контрольные точки должны также содержать уникальные обозначения, позволяющие однозначно их идентифицировать.

- обозначения эвакуационных выходов, выходов в безопасные зоны, лестничных клеток и выходов наружу. Данные обозначения должны быть уникальными и должны использоваться при указании размеров соответствующего элемента в перечне исходных данных. Вместо принципиальной схемы эвакуации допускается приводить расчетную схему эвакуации, содержащую информацию, которая должна быть представлена на принципиальной схеме

5. Принципы составления расчетной схемы эвакуации.

Расчетная схема эвакуации представляет собой отдельно выполненную, или возможно нанесенную на план здания схему, на которой отражены:

- количество людей на начальных участках - источниках (проходы между рабочими местами, оборудованием, рядами кресел и т. п.);

- направление их движения (маршруты);

- геометрические параметры участков пути (длина, ширина) и виды участков пути.

Все эвакуационные пути подразделяются на эвакуационные участки длиной a и шириной b. Длина и ширина каждого участка пути эвакуации для проектируемых зданий принимаются по проекту, а для построенных - по фактическому положению. Длина пути по лестничным маршам измеряется по длине марша. Длина пути в дверном проеме принимается равной нулю. Эвакуационные участки могут быть горизонтальные и наклонные (лестница вниз, лестница вверх и пандус).

Пути движения людей и выходы высотой менее 1,9 м и шириной менее 0,7 м при составлении расчетной схемы эвакуации не учитываются, за исключением случаев, установленных в нормативных документах по пожарной безопасности.

Рассмотрев количество людей на начальных участках пути, следует определить направление их движения. Установлены следующие наблюдаемые правила выбора людьми направления (маршрута) движения при эвакуации:

а) движение по тому пути, которым люди попали в здание;

б) исключение путей движения, проходящих рядом с зоной горения, хотя люди могут эвакуироваться через задымленные коридоры;

в) влияние персонала. В общественных зданиях, как правило, посетители при пожаре следуют указаниям персонала, даже если эти указания не соответствуют оптимальным;

г) при эвакуации с первого этажа - движение к открытому выходу наружу из здания;

е) при прочих равных условиях - движение к ближайшему выходу.

При использовании упрощенной аналитической и имитационно-стохастической моделей движения людского потока, определение ширины пути (b) при выходе людей на участок "неограниченной" ширины, например, в вестибюль определяется в зависимости от количества людей (N) и длины (l) участка: b=4 м при N<100 чел. и l? 6 м; b=6 м - в остальных случаях.

Влияние поворотов пути на параметры движения людского потока не учитывается.

Определение длины (вдоль оси пути) отличается для горизонтальных и наклонных путей. К наклонным путям относятся лестницы и пандусы. Свободная ширина b наклонного пути, например, лестничного марша, принимается в свету: от перил до стены. Длина наклонного пути L (рис. П5.1) принимается по истинному его значению. Этажные и междуэтажные площадки в целях упрощения и облегчения вычислений, учитывая их небольшие размеры и меньшую сложность движения по ним в сравнении с лестничными маршами, допускается отнести к наклонным путям. Тогда средняя длина наклонного пути в пределах одного этажа, с учетом движения по площадкам, составит:

для двухмаршевых лестниц ,

где - горизонтальная проекция длины наклонного пути, м;

? - угол наклона к горизонту;

не допуская серьезной погрешности, длину пути по двухмаршевой лестнице можно принимать равной его утроенной высоте H, т.е. L = 3H;

для трехмаршевых лестниц .

Рис. П3.1. Расчетная длина пути по лестнице:

а - двухмаршевая лестница; б - трехмаршевая лестница

Пути движения в пределах здания обычно пересекаются дверными проемами, декоративными порталами, имеют сужения за счет различных архитектурных или технологических элементов, выступающих из плоскости ограждений. Такие местные сужения независимо от их характера в дальнейшем называются проемами шириной b. Длина пути l в проеме может не учитываться, если она не превышает 0,7 м, т.е. длины одного шага, в противном случае движение в проеме следует рассматривать, как движение на самостоятельном расчетном участке горизонтального пути.

Лестничные клетки являются центрами тяготения людских потоков (для этажа на уровне земли - выходы наружу), на входе в которые заканчивается второй этап эвакуации. Поэтому маршруты эвакуации целесообразно составлять для каждой части этажа, по которой люди эвакуируются через предусмотренную для них лестничную клетку (выход наружу).

Приложение N 4
к пункту 12 Методики

Упрощенная аналитическая модель движения людского потока (определение расчетного времени эвакуации людей из помещений и зданий по расчету времени движения одного или нескольких людских потоков через эвакуационные выходы от наиболее удаленных мест размещения людей)

Расчетное время эвакуации людей tр из помещений и зданий устанавливается по расчету времени движения одного или нескольких людских потоков через эвакуационные выходы от наиболее удаленных мест размещения людей.

При расчете весь путь движения людского потока подразделяется на участки (проход, коридор, дверной проем, лестничный марш, тамбур) длиной li, м, и шириной ?i, м. Начальными участками являются проходы между рабочими местами, оборудованием, рядами кресел и т.п.

При определении расчетного времени эвакуации людей длину и ширину каждого участка пути эвакуации для проектируемых зданий принимают по проекту, а для построенных - по фактическому положению. Длину пути по лестничным маршам, а также по пандусам измеряют по длине марша. Длину пути в дверном проеме принимают равной нулю. Проем, расположенный в стене толщиной более 0,7 м, а также тамбур следует считать самостоятельными участками горизонтального пути, имеющими конечную длину li.

Расчетное время эвакуации людей tр следует определять как сумму времени движения людского потока по отдельным участкам пути ti по формуле:

tр = t1 + t2 + t3 +…+ ti     (П4.1)

где t1 - время движения людского потока на начальном (первом) участке, мин;

t1, t2, t3, … ti - время движения людского потока на каждом из следующих после начального участка пути, мин.

Время движения людского потока по начальному участку пути t1, мин, рассчитывают по формуле:

      (П4.2)

где l1 - длина начального участка пути, м;

V1 - скорость движения людского потока на начальном участке, м/мин, определяется по Приложению 5 в зависимости от плотности D, м22.

Плотность людского потока на начальном участке пути D1 рассчитывают по формуле:

     (П4.3)

где N1 - число людей на начальном участке, чел.;

f - средняя площадь горизонтальной проекции человека, м2/чел. принимаемая в соответствии с Приложением 5 к настоящей Методике;

?1 - ширина начального участка пути, м.

Скорость V1 движения людского потока на участках пути, следующих после начального, принимают по Приложению 5 в зависимости от интенсивности движения qi людского потока на участке пути.

Интенсивность движения при пересечении границы смежных участков пути вычисляется по формуле (П2.5). По участку i, имеющему ширину ?i, к границе со следующим участком (i+1), имеющему другую ширину ?i+1 (или вид пути), подошел людской поток численностью N человек, рис. П4.1. Тогда, значения интенсивности q на участке i+1 определяется по формуле:

.      (П4.4)

Интенсивность движения при слиянии людских потоков вычисляется по формуле (П4.7). Слияние людских потоков может происходить на участках пути, где соединяются несколько путей и идущие по ним потоки, слившись в общий поток, затем идут по общему пути. Одновременный подход головных частей потоков к месту слияния в практике встречается редко. Как правило, люди из боковых проходов выходят либо в общий проход без слияния, либо вклиниваясь в поток идущих людей. Слияние людских потоков происходит при выполнении условия слияния потоков: передний фронт потока i1 должен подойти к месту слияния до того, как последний человек из потока i2 пройдет место слияния потоков, т. е.:

ti1 ? ti2.            (П4.5)

Если слияние потоков происходит, то интенсивность объединенного потока qi+1 определяется как:

.        (П4.6)

Рисунок П4.1. Пояснения к расчету параметров людского потока

Если пропускная способность последующего участка пути недостаточна (т.е. к границе участка в единицу времени подходит больше людей, чем он может пропустить за это же время), то перед его границей с участками образуются скопления людей с максимальной плотностью. При выполнении расчетов, индикатором образования скопления является превышение расчетным значением qi максимального qmax для данного вида пути:

qi > qmax     (П4.7)

Значения qmax, м/мин следует принимать по Приложению 5. Если значение qi  больше qmax то ширину ?i данного участка пути следует увеличивать на такое значение, при котором соблюдается условие:

qi ? qmax .     (П4.8)

Требуемая ширина участка определяется по выражению:

     (П4.9)

При невозможности выполнения условия (П4.9) интенсивность и скорость движения людского потока по участку i определяют по Приложению 5 при значении D = 0,9 и более. При этом время эвакуации на участке i следует определять с учетом задержки движения людей, tз, мин, из-за образовавшегося их скопления по формуле:

     (П4.10)

Время задержки при пересечении людьми границы смежного участка пути (скопление образуется на участке i, рисунок П4.1.) определяется из следующего соотношения:

   (П4.11)

Время задержки при пересечении людьми границы смежного участка пути двумя и более людскими потоками определяется по формуле:

   (П4.12)

где N - число людей, чье движение задержано из-за недостаточной пропускной способности участка пути, чел.;

В случае образования задержек движения tз на нескольких участках, учитывается сумма тех задержек движения, которые встречаются человеку, движущемуся из наиболее удаленной точки в сторону выхода.

Время существования скопления всегда больше времени задержки и рассчитывается по выражению:

   (П4.13)

Параметры людского потока после образования определяются  процессом разуплотнения. Люди, переходя на участок i+1, рис. П4.1, имеют перед собой пространство свободное для движения, поэтому они увеличивают скорость до значения Vi+1, соответствующего значению интенсивности движения в скоплении qmax, но при значении плотности в интервале до D при qmax.

Приложение N 5
к пункту 12 Методики

Математическая модель индивидуально-поточного движения людей из здания

Расчетное время эвакуации людей из здания устанавливается по времени выхода из него последнего человека.

Перед началом моделирования процесса эвакуации задается схема эвакуационных путей в здании. Все эвакуационные пути подразделяются на эвакуационные участки длиной a и шириной b. Длина и ширина каждого участка пути эвакуации для проектируемых зданий принимаются по проекту, а для построенных - по фактическому положению. Длина пути по лестничным маршам измеряется по длине марша. Длина пути в дверном проеме принимается равной нулю. Эвакуационные участки могут быть горизонтальные и наклонные (лестница вниз, лестница вверх и пандус).

За габариты человека в плане принимается эллипс с размерами осей 0,5 м (ширина человека в плечах) и 0,25 м (толщина человека). Задаются координаты каждого человека xi - расстояние от центра эллипса до конца эвакуационного участка, на котором он находится (рис. П5.1).

Координаты каждого человека xi в начальный момент времени задаются в соответствии со схемой расстановки людей в помещениях (рабочие места, места для зрителей, спальные места и т.п.). В случае отсутствия таких данных, например для магазинов, выставочных залов и другое, допускается размещать людей равномерно по всей площади помещения с учетом расстановки технологического оборудования.

Координата каждого человека в момент времени t определяется по формуле:

xi(t) = xi(t-?t) - Vi(t)?t    м,                (П5.1)

где xi(t-?t) - координата i-го человека в предыдущий момент времени, м;

Vi(t) - скорость i-го человека в момент времени t, м/с;

?t - промежуток времени, с.

Рис. П5.1. Координатная схема размещения людей на путях эвакуации

Скорость i-го человека Vi(t) в момент времени t определяется по таблице П7.4 и таблицам П7.5, П7.6 приложения № 7 к Методике в зависимости от локальной плотности потока, в котором он движется, Di(t) и типа эвакуационного участка.

Локальная плотность Di(t) вычисляется по группе, состоящей из n человек, по формуле:

Di(t) = (n(t)-1) f / (b?x)         м22,     (П5.2)

где n - количество людей в группе, человек;

f - средняя площадь горизонтальной проекции человека, м2;

b - ширина эвакуационного участка, м;

?x - разность координат последнего и первого человека в группе, м.

Если в момент времени t координата человека xi(t), определенная по формуле (П5.1), станет отрицательной - это означает, что человек достиг границы текущего эвакуационного участка и должен перейти на следующий эвакуационный участок.

В этом случае координата этого человека на следующем эвакуационном участке определяется:

xi(t) = [xi(t-dt) - Vi(t) dt] + аj – lj       м,             (П5.3)

где xi(t-dt) - координата i-го человека в предыдущий момент времени на (j-1) эвакуационном участке, м;

Vi(t) - скорость i-го человека на (j–1)-ом эвакуационном участке в момент времени t, м/с;

aj - длина j-го эвакуационного участка, м;lj - координата места слияния j-го и (j–1)-го эвакуационных участков - расстояние от начала j-го эвакуационного участка до места слияния его с (j–1)-ым эвакуационным участком, м.

Количество людей, переходящих с одного эвакуационного участка на другой в единицу времени, определяется пропускной способностью выхода с участка Qj(t):

Qj(t) = qj(t) cjdt / (f60)   чел.,      (П5.4)

где qj(t) – интенсивность движения на выходе с j-го эвакуационного участка в момент времени t, м/мин;

cj – ширина выхода с j-го эвакуационного участка, м;

dt – промежуток времени, с;

f – средняя площадь горизонтальной проекции человека, м2.

Интенсивность движения на выходе с j-го эвакуационного участка qj(t) в момент времени t определяется в зависимости от плотности людского потока на этом участке Dvj(t).

Плотность людского потока на j-ом эвакуационном участке Dvj(t) в момент времени t определяется по формуле:

Dvj(t) = (Njfdt) / (ajbj)  м22,                        (П5.5)

где Nj – число людей на j-ом эвакуационном участке, чел.;

f – средняя площадь горизонтальной проекции человека, м2;

aj – длина j-го эвакуационного участка, м;

bj – ширина j-го эвакуационного участка, м;

dt – промежуток времени, с.

В момент времени t определяется количество людей m с отрицательными координатами xi(t), определенными по формуле (П5.1).
Если значение m ? Qj(t), то все m человек переходят на следующий эвакуационный участок и их координаты определяются в соответствии с формулой (П5.3). Если значение m > Qj(t), то количество человек равное значению Qj(t) переходят на следующий эвакуационный участок и их координаты определяются в соответствии с формулой (П 3.3), а количество человек, равное значению (m - Qj(t)), не переходят на следующий эвакуационный участок (остаются на данном эвакуационном участке) и их координатам присваиваются значения xi(t) = k0,25 + 0,25,

где k - номер ряда, в котором будут находиться люди (максимально возможное количество человек в одном ряду сбоку друг от друга для каждого эвакуационного участка определяется перед началом расчетов). Таким образом, возникает скопление людей перед выходом с эвакуационного участка.

Приложение N 6
к пункту 12 Методики

Имитационно-стохастическая модель движения людских потоков

Множество людей, одновременно идущих в одном направлении по общим участкам пути, образуют людской поток. Участками формирования людских потоков в помещениях следует принимать проходы между оборудованием. Для последующих участков эвакуационных путей они представляют собой первичные источники людских потоков. Распределение Ni человек на участках формирования, имеющих ширину bi и длину li, принимается равномерным. Поэтому в начальный момент t0 на каждом элементарном участке ?li, занимаемом потоком, плотность потока D t0i определяется по формуле:

Dt0i = Nt0i / bi?li чел./м2 (П6.1)

При дальнейшем движении людских потоков из первичных источников по общим участкам пути происходит их слияние. Образуется общий поток, части которого имеют различную плотность. Происходит выравнивание плотностей различных частей людского потока - его переформирование. Следует учитывать, что его головная часть, имеющая перед собой свободный путь, растекается - люди стремятся идти свободно при плотности D0. За интервал времени ?t часть людей переходит с этих элементарных участков на последующие и происходит изменение состояния людского потока, его движение.

Скорость движения людского потока при плотности Di на i-ом отрезке участка пути k-го вида следует считать случайной величиной V D,K, имеющей числовые характеристики:

математическое ожидание (среднее значение)

VD,k = V0,k (1-akln Di ? D0,k) m при Di > D0,k ,

VD,k = V0,k при Di ? D0,k , (П6.2)

среднее квадратичное отклонение

?(VD,k) = ?(V0,k) (1-akln Di/D0,k) , (П6.3)

где V0,k и ?(V0,k) - математическое ожидание скорости свободного движения людей в потоке (при Di ? D0,k) и ее среднее квадратичное отклонение, м/мин;

D0,k - предельное значение плотности людского потока, до достижения которого возможно свободное движение людей по k-му виду пути (плотность не влияет на скорость движения людей);

ak - коэффициент адаптации людей к изменениям плотности потока при движении по k-му виду пути;

Di - значение плотности людского потока на i-ом отрезке (?1) участка пути шириной bi, чел./м2;

m - коэффициент влияния проема.

При любом возможном значении Vt0 люди в количестве ?t0i, находящиеся в момент t0 на i-ом элементарном участке, двигаются по нему и начинают переходить на последующий участок (i+1) (рис. П4.1). На участок i в свою очередь переходит часть людей с предыдущего (i-1) элементарного участка и из источника j.

По прошествии времени ?t к моменту tI= t0+?t только часть людей ?toi,i+1 с участка i успеет перейти на участок (i+1). К этому моменту времени из ?toi людей, бывших на участке i в момент t0, останется (?t0i - ?t0i,i+1) людей. Их число пополняется за счет людей, успевших за этот интервал времени перейти на него с предыдущего участка - ?t0i-1,i и из источника Nt0j,i. Тогда плотность потока на участке i в момент t1 будет равна:

Dt1i = (?t0i - ?t0i,i+1 + ?t0i-1,I + N tо j,I) / bil (П6.4)

Скорость движения людей, оказавшихся на участке i в момент t 1 , определяется по формуле:

V t1i = V 0,k (1-akln Dti/D 0,k) (П6.5)

Следует учитывать, что изменение плотности потока на каждом участке в различные моменты времени отражает процесс переформирования различных частей потока, и как частный случай, процесс растекания потока.

Изменение плотности потока на каждом из элементарных участков в последовательные моменты времени зависит от количества людей, переходящих через границы участков. В общем случае количество людей, переходящих за интервал времени ?t с участка i на последующий участок i+1, составляет:

?t1i,i+1 = DtоibiVперt (П6.6)

Скорость перехода V пер через границы смежных элементарных участков следует принимать, руководствуясь следующими формулами:

Рис. П6.1. Изменения состояния потока в последовательные моменты времени

Следует учитывать, что в тот момент времени tn , когда плотность потока на участке i достигла максимальной величины, на этот участок не может прийти ни один человек, ни с предшествующего участка, ни из источника. В результате перед участком i задерживается соответственно ?Ntni-1 и ?Ntnj,i людей. В следующий момент времени tn+1 часть людей с участка i переходит на участок i+1, плотность людского потока на нем уменьшится и часть скопившихся перед его границей людей сможет перейти на него. Доля их участия в пополнении людьми участка i в момент tn+1 определяется формулой:

?Ntn, tn+1i-1/?Ntn,tn+1j = Dtn,tn+1i-1Vtn,tn+1i-1bi-1/Dtn,tn+1jVtn,tn+1jbj.     (П6.8)

Формулы (П6.4) - (П6.8) полностью описывают состояние людского потока на элементарных участках и их переходы в последовательные моменты времени. Совокупность значений расчетного времени эвакуации, полученных при различных значениях V0,k, формирует эмпирическое распределение вероятностей значений ?tр. По этому распределению следует рассчитывать значение времени завершения эвакуации, соответствующее вероятности Р(tр.эв) = 0,999.

Приложение N 7
к пунктам 12 Методики

Классификация людских потоков и параметры их движения

1. Расчетные группы людей, образующиеся состав людского потока во время эвакуации в здании, подразделяются на группы людей без ограничения мобильности (M0) и маломобильные группы населения (МГН).

2. Люди без ограничения мобильности (М0), рассматриваемые при эвакуации, по основному контингенту подразделяются на 7 групп, которые могут иметь однородный и неоднородный состав. Указанная классификация представлена в таблице П 7.1.

Таблица П 7.1

           
    Группы основного контингента без ограничения мобильности Общие характеристики людей групп мобильности
однородные группы М0-1 Дети и подростки (7-18 лет)
М0-2 Молодежь (18-25 лет)
М0-3 Люди трудоспособного возраста (18-60 лет)
неоднородные группы М0-4 группа, состоящая из детей дошкольного и школьного возраста и людей трудоспособного возраста
М0-5 группа, состоящая из детей дошкольного и школьного возраста, людей трудоспособного возраста и активных людей пожилого возраста
М0-6 группа, состоящая из людей трудоспособного возраста и активных людей пожилого возраста
M0-7 группа, состоящая из грудных детей, детей дошкольного и школьного возраста, людей трудоспособного возраста, активных людей пожилого возраста

3. Классификация МГН по группам мобильности представлена в таблице П 7.2.

Таблица П 7.2

Группы мобильности Общие характеристики людей групп мобильности
М1 Люди, не имеющие инвалидности, со сниженной мобильностью (люди пенсионного возраста, дети дошкольного возраста, беременные женщины), а также глухие и слабослышащие
М2 Пожилые немощные люди (имеющие инвалидность или хронические заболевания), инвалиды с недостатками зрения, пользующиеся белой тростью
М3 Инвалиды и другие маломобильные граждане, не относящиеся к группе М2, использующие при движении дополнительные опоры (костыли, трости), инвалиды на протезах
М4 Инвалиды и другие маломобильные граждане, не относящиеся к группе М2, передвигающиеся на креслах-колясках
НМ 1) Немобильные граждане
НТ 2) Нетранспортабельные люди
НО 3) Люди с ограниченной степенью свободы, в том числе люди с психическими отклонениями
Примечания 1) Люди, не имеющие возможности передвигаться самостоятельно (например, люди с травмами опорно-двигательного аппарата). Людей, передвигающихся несамостоятельно на кресле-коляске, следует относить к группе НМ.     2) Люди, действия по транспортировке которых являются недопустимыми вследствие прямой угрозы жизни, вызванной такой транспортировкой.     3) Порядок эвакуации людей, относящихся к группе НО, определяется инструкцией о мерах пожарной безопасности для конкретного объекта

4. Выбор основного эвакуируемого контингента осуществляется по таблице П7.3 в зависимости от класса функциональной пожарной опасности зданий. На основе проектной и иной документации на объект определяется количество людей, относящихся к дополнительным группам. В случае, если необходимые данные отсутствуют или для одной или нескольких групп количество людей оказывается меньше, чем минимальное количество людей, рассчитанное по п. 5-8 для указанной группы следует принимать по п. 5-8.

Таблица П7.3

Основной эвакуируемый контингент в зависимости от класса функциональной пожарной опасности зданий

Класс функциональной пожарной опасности Назначение здания Преобладающая группа основного эвакуируемого контингента
Ф1.1 Здания детских дошкольных образовательных учреждений Дошкольники
Спальные корпуса образовательных учреждений интернатного типа и детских учреждений M0-1
Ф1.1 Дома престарелых M2
Дома инвалидов В соответствии с документацией на объект
Больницы В соответствии с таблицей П 7.4
Ф1.2 Гостиницы, общежития, пансионаты M0-5
Ф1.3 Многоквартирные жилые дома M0-7
Ф1.4 Одноквартирные жилые дома M0-7
Ф2.1, Ф2.3 Театры для детей и цирки M0-4
Театры (для взрослых), кинотеатры, концертные залы, клубы, спортивные сооружения с трибунами M0-5
Библиотеки M0-2
Ф2.2, Ф2.4 Танцевальные залы M0-2
Музеи, выставки M0-5
Ф 3.7 Здания культового назначения M0-7
Ф3.1 Здания организации торговли M0-5
Ф3.2 Здания организации общественного питания M0-5
Ф3.3 Вокзалы M0-5
Ф3.4 Поликлиники и амбулатории для взрослых людей M0-6
Поликлиники и амбулатории для детей и подростков M0-4
Ф3.5 Бытовое и коммунальное обслуживание M0-6
Ф3.6 Физкультурно-спортивные учреждения и спортивно-тренировочные учреждения для детей M0-4
Физкультурно-спортивные учреждения и спортивно-тренировочные учреждения с помещениями без трибун для зрителей, бытовые помещения, бани (для взрослых) M0-6
Ф4.1. Общеобразовательные учреждения для детей и подростков M0-1
Ф4.2 Высшее и дополнительное профессиональное образование M0-3
Ф4.3 Административные, научные и проектные организации M0-3
Ф4.4 Пожарные депо M0-3
Ф5.1 Производственные, лабораторные и складские помещения M0-3
Ф5.2 Складские помещения M0-3
Стоянки автомобилей M0-7 1)
Ф5.3 Помещения сельскохозяйственного назначения M0-3

1) Примечание: Для встроенных автостоянок определяется типом здания, в которое они встроены

Таблица П7.4

Основной эвакуируемый контингент и дополнительные группы для различных отделений больниц

Отделения больниц Расчетное количество людей относящихся к различным группам мобильности %
Терапевтическое отделение М0-6 - 27 М2 - 56 М3 - 11 М4 - 6
Неврологическое отделение М0-6 - 15 М2 - 50 М3 - 9 М4 - 7 НМ - 17 НТ - 2
Онкологическое отделение М0-6 - 41 М2 - 37 М3 - 10 М4 - 7 НМ - 4 НТ - 1
Кардиологическое отделение М0-6 - 24 М2 - 61 М3 - 6 М4 - 5 НМ - 3 НТ - 1
Химиотерапевтическое отделение М0-6 - 40 М2 - 40 М3 - 10 М4 - 6 НМ - 3 НТ - 1
Хирургическое отделение М0-6 - 42 М2 - 41 М3 - 6 М4 - 5 НМ - 4 НТ - 2
Пульмонологическое отделение М0-6 - 58 М2 - 32 М3 - 5 М4 - 5
Урологическое отделение М0-6 - 41 М2 - 43 М3 - 7 М4 - 6 НМ - 3
Нейрохирургическое отделение М0-6 - 41 М2 - 12 М3 - 30 М4 - 9 НМ - 5 НТ - 2
Гинекологическое отделение М0-6 - 92 М2 - 3 М3 - 4 М4 - 1
Детское отделение М0-4 - 92 М3 - 5 М4 - 3
Родильное отделение М0-3 - 15 Беременные женщины - 82 М3 - 2 М4 - 1

5. Минимальное расчетное количество людей на объекте, должно составлять не менее:

- для танцевальных залов: 1 человек на 1,35 м2 площади зала.

- для магазинов - 1 человек на 3 м2 площади торгового зала, включая площадь, занятую оборудованием;

- для рынков - 1 человек на 1,6 м2 площади торгового зала рыночной торговли, включая площадь, занятую оборудованием;

- для предприятий бытового обслуживания: 1 человек на 1,35 м2 площади помещения для посетителей, включая площадь, занятую оборудованием;

- для административных помещений: 1 человек на 6 м2 суммарной площади офисных помещений;

- для стоянок автомобилей: 1 человек на 1 машиноместо.

- для предприятий общественного питания - 1 человек на 1 посадочное место, при организации танцевальных площадок 1 человек на 2 м2 площади зала, не занятой оборудованием.

- для зданий жилых многоквартирных - количества комнат в квартире плюс два человека на каждую квартиру.

6. На объектах, где люди, относящиеся к группе М1 не являются основным эвакуируемым контингентом, они учитываются в составе смешанного потока группы М0, и как отдельная группа не рассматриваются.

7. Минимальное расчетное количество людей относящихся к группам М2-М4 следует определять в соответствии с таблицей П7.5. Для зданий больниц принимается по таблице П 7.4. Для специализированных учреждений для пребывания МГН (дома инвалидов и т.п.), а также жилых домов, специально предназначенных для инвалидов, количество МГН, относящихся к различным группам, следует определять в соответствии с заданием на проектирование.

Таблица П 7.5

N Класс функциональной пожарной опасности Вид здания Расчетное количество МГН групп М2-М4, не менее %
1 Ф1.1 Здания дошкольных образовательных организаций, спальные корпуса образовательных организаций с наличием интерната и детских организаций 2% общего числа мест
2 Ф1.2 Гостиницы, общежития (за исключением общежитий квартирного типа), спальные корпуса санаториев и домов отдыха общего типа, кемпингов, мотелей и пансионатов 3% общей вместимости здания, но не менее 1 места
3 Ф1.3 Многоквартирные жилые дома и общежития квартирного типа Определяется заданием на проектирование, но не менее 1 человека на этаж (этаж секции) при площади не более 550 м. При большей площади - в соответствии с пунктом 2 настоящей таблицы
4 Ф2.1, Ф2.3 Театры, кинотеатры, концертные залы, клубы, цирки, спортивные сооружения с трибунами, библиотеки и другие учреждения с расчетным числом посадочных мест для посетителей в закрытых помещениях 3% общей вместимости сооружений плюс 1 место на каждые 100 мест при вместимости свыше 1000 зрителей
5 Ф2.2, Ф2.4 Музеи, выставки, танцевальные залы и другие подобные учреждения в закрытых помещениях 2% общей вместимости здания
6 Ф3.1 Здания организаций торговли 3% общей вместимости здания
7 Ф3.2 Здания организаций общественного питания 5% общей вместимости здания
8 Ф3.3 Вокзалы, аэровокзалы 2% общей вместимости здания
9 Ф3.4 Поликлиники и амбулатории 5% общей вместимости здания
10 Ф3.5 Помещения для посетителей организаций бытового и коммунального обслуживания с нерасчетным числом посадочных мест для посетителей 3% общей вместимости здания
11 Ф3.6 Физкультурно-оздоровительные комплексы и спортивно-тренировочные учреждения с помещениями без трибун для зрителей, бытовые помещения, бани 2% общей вместимости здания
12 Ф3.7 Культовые здания 7%
13 Ф4.1 Здания общеобразовательных организаций, организаций дополнительного образования детей, профессиональных образовательных организаций 2% общего числа мест в учреждении
14 Ф4.2 Здания образовательных организаций высшего образования, организаций дополнительного профессионального образования 2,7% общего числа мест
15 Ф4.3 Здания органов управления учреждений, проектно-конструкторских организаций, информационных и редакционно-издательских организаций, научных организаций, банков, контор, офисов Определяется заданием на проектирование
16 Ф5 Здания производственного или складского назначения Определяется заданием на проектирование
Примечание - Количество людей каждой из групп (М2/М3/М4) следует определять из соотношения - 0,25/0,6/0,15.

8. Минимальное расчетное количество людей, относящихся к группе M0, в основном эвакуируемом контингенте определяется как разность общего количества людей и суммарного количества людей, относящихся к МГН.

9. В зависимости от функционального назначения объекта людей, входящих в состав групп М1-М4, с учетом таблицы 7.1 следует относить к одной из групп, параметры движения которых приведены в табл. П 7.6

10. Площадь горизонтальной проекции людей f, м2/чел., в зависимости от их мобильности, возраста и одежды следует принимать в соответствии с приведенными ниже данными:

0,03 м2/чел. - для детей дошкольного возраста (дошкольников);

0,06 м2/чел. - для детей и подростков школьного возраста (школьников);

0,100 м2/чел. - для людей молодого и среднего возраста (М0) в летней одежде без дополнительных опор;

0,15 м2/чел. - для детей с ограниченными возможностями; для беременных женщин

0,125 м2/чел. - для людей молодого и среднего возраста (М0) в зимней одежде без дополнительных опор, глухих и слабослышащих людей молодого и среднего возраста (М1);

0,200 м2/чел. - для людей молодого и среднего возраста (М3) с одной дополнительной опорой; для пожилых немощных людей (M2) без дополнительных опор и с одной дополнительной опорой (в том числе глухих и слабослышащих);

0,300 м2/чел. - для людей молодого и среднего возраста (М3) с двумя дополнительными опорами;

0,4 м2/чел. - для слепых и слабовидящих людей с тростью (М2);

0,96 м2/чел. - для инвалидов, передвигающихся на креслах-колясках.

Дополнительные данные площади горизонтальной проекции людей f, м2/чел. представлены в табл. П7.5.

Таблица П7.5

Площадь горизонтальной проекции людей с ограниченной мобильностью, м2/чел.

11. Расчетное значение скорости движения людей на участке эвакуационного пути при определенном значении плотности может быть определено по формуле (П7.1) с учетом данных в таблицах П.7.5 и П7.6.

, при Di >D0i ,     

VDi = V0i при Di ? D0i   (П7.1)

где V0i - среднее значение скорости свободного движения людей в потоке (при Dj ? D0j), м/мин;

где V Di - скорость движения людей в потоке по i-му виду пути, м/мин, при плотности потока Di;

Di - значение плотности людского потока на i-м участке эвакуационного пути, чел./м2;

D0i - предельное значение плотности людского потока, до достижения которого возможно свободное движение людей по i-му виду пути (плотность не влияет на скорость движения людей), чел./м2;

ai - коэффициент адаптации людей к изменениям плотности потока при движении по j-му виду пути;

m - коэффициент влияния проема. Значение m принимается равным m = 1 при определении параметров движения людей всех групп мобильности за исключением людей без ограничений мобильности при плотности потока перед границей проема D ? 5. В таком случае значение m принимается равным m = 1,25 - 0,05D.

Значения величин ai, D0i и V0i представлены в таблицах П7.6 и П7.7.

Таблица П7.6

Параметры людского потока для групп основного контингента различного состава без ограничения мобильности (M0)

Расчетная группа Вид пути и значения параметров в формате V 0 i/a i/D 0 i
Горизонтальный Проем Лестница вниз Лестница вверх
1. М0-1 92,6/0,284/0,75 92,6/0,350/1,20 92,4/0,338/0,94 65,9/0,289/0,84
3. М0-2 120/0,308/0,72 120/0,308/0,53 129/0,353/0,58 76,8/0,305/0,67
4. М0-3 100,0/0,295/0,51 100,0/0,295/0,65 100,0/0,40/0,89 60,0/0,305/0,67
2. М0-4 93,8/0,353/0,56 93,8/0,371/0,64 93,8/0,394/0,75 57,5/0,375/0,66
5. М0-5 91,4/0,357/0,58 91,8/0,366/0,62 90,0/0,410/0,83 56,1/0,379/0,68
6. М0-6 69,6/0,385/0,71 72,1/0,318/0,41 61,7/0,394/0,75 43,5/0,400/0,78
7. М0-7 45,02/0,425/0,86 50,0/0,253/0,18 30,0/0,367/0,62 30,0/0,414/0,88

Таблица П7.7

Значения величин ai, D0i и V0i для определения параметров движения людских потоков, состоящих из людей, относящихся к МГН на разных участках пути эвакуации

Вид пути a i D0i,чел./м 2 V0i,м/мин
Пожилые люди (старше 60 лет)
Горизонтальный 0,295 0,51 80
Проем 0,295 0,65 80
Лестница вниз 0,400 0,89 70
Лестница вверх 0,305 0,67 60
Пожилые немощные люди (имеющие инвалидность или хронические заболевания)
Горизонтальный 0,428 0,96 25,00
Проем 0,456 1,02 20,00
Лестница вниз 0,505 1,26 20,00
Лестница вверх 0,338 0,56 20,00
Пандус вниз 0,353 0,58 25,00
Пандус вверх 0,368 0,72 15,00
Дошкольники (дети 3-7 лет)
Горизонтальный 0,275 0,78 60
Проем 0,350 1,2 60
Лестница вниз 0,190 0,64 47
Лестница вверх 0,275 0,76 47
Дети с ограниченными возможностями
Горизонтальный 0,29 0,60 51,00
Проем 0,30 0,67 47,00
Лестница вниз 0,21 0,63 23,00
Лестница вверх 0,30 0,69 20,00
Люди трудоспособного возраста с поражением опорно-двигательного аппарата
Горизонтальный 0,414 0,77 44,00
Проем 0,345 0,57 38,00
Лестница вниз 0,422 0,96 24,00
Лестница вверх 0,313 0,74 14,00
Слепые и слабовидящие люди
Горизонтальный 0,371 0,73 26,00
Проем 0,271 0,77 17,00
Лестница вниз 0,519 0,97 21,00
Лестница вверх 0,387 0,82 18,00
Глухие и слабослышащие люди
Горизонтальный 0,301 0,58 82,00
Проем 0,328 0,73 82,00
Лестница вниз 0,380 0,91 82,00
Лестница вверх 0,344 0,72 54,00
Беременные женщины
Горизонтальный 0,404 0,991 56,42
Проем 0,427 1,033 49,47
Лестница вниз 0,336 0,786 42,35
Лестница вверх 0,411 1,312 31,25
Инвалиды, передвигающиеся на креслах-колясках
Горизонтальный 0,400 0,141 60,00
Пандус вниз 0,400 0,141 60,00
Лестница вверх 0,420 0,156 40,00

Значение интенсивности движения людей в потоке определенной плотности qDi, чел./(м·мин), а также максимальное значение интенсивности , чел./(м·мин), при движении на i-м участке эвакуационного пути рассчитывается по формулам (П7.2) и (П7.3):

qDi = Di·VDi       (П7.2)

       (П7.3)

где - плотности людей в потоке, при которой достигается максимальное значение интенсивности движения для i-го вида пути, чел./м2.

- скорость движения людей в потоке по i-му виду пути при плотности потока, в котором достигается максимальное значение интенсивности движения, м/мин.

рассчитывается по формуле (П7.4):

,       (П7.4)

Параметры движения инвалидов, передвигающиеся на креслах-колясках по пандусам, следует принимать по данным табл. П7.8. Для остальных людей параметры движения по пандусам, если их наклон незначителен (не более 1:8), необходимо определять, как для горизонтального пути, при более значительных наклонах - как для лестницы.

Вне зависимости от типа используемой модели, значение qmax i и значение интенсивности при максимальной плотности qDmax, чел./(м·мин), для потоков любого состава не должны превышать значений, приведенных в таблице П7.9

Таблица П7.8

Интенсивность и скорость движения людских потоков состоящих из инвалидов, передвигающиеся на креслах-колясках по пандусу в зависимости от плотности

D, м 2 2 Пандус вниз Пандус вверх
V, м/мин q, м/мин V, м/мин q, м/мин
0,01 60,00 0,60 40,00 0,40
0,05 60,00 3,00 40,00 2,00
0,1 60,00 6,00 40,00 4,00
0,2 50,57 10,11 35,17 7,03
0,3 40,84 12,25 28,36 8,51
0,4 33,93 13,57 23,52 9,41
0,5 28,58 14,29 19,77 9,89
0,6 24,20 14,52 16,71 10,03
0,7 20,50 14,35 14,12 9,88
0,8 17,30 13,84 11,88 9,50
0,9 14,47 13,02 9,90 8,91
0,96 12,92 12,40 8,81 8,46

Таблица П7.9

Значения величин q max и q Dmax на разных участках пути эвакуации

Вид пути q max, м/мин q Dmax (при образовании максимальной плотности), м/мин
Горизонтальный путь 16,5 13,5
Дверной проем 19,6 8,5 при ??1,6 м; 2,5 + 3,75?, при ?<1,6 м
Лестница вниз 16,0 7,2
Лестница вверх 11,0 9,9

12. Для людей неспособных к самостоятельной эвакуации (далее - немобильные люди), необходимо определять расчетное время спасения из лечебно-профилактических и социальных учреждений при помощи носилок.

Спасение осуществляется персоналом по двое.

Расчетное время спасения немобильных людей t рсп, мин, определяется как сумма затрат времени на последовательные операции, включающие:

- укладывание немобильного человека на носилки;

- переноску немобильного человека на носилках в безопасное место;

- перекладывание немобильного человека с носилок на подготовленную поверхность;

- передвижение (возвращение) персонала с пустыми носилками за следующим немобильным человеком.

После перекладывания с носилок на подготовленную поверхность последнего немобильного человека, затраты времени на возвращение персонала с пустыми носилками за следующим немобильным человеком не определяются.

Время, затраченное персоналом на передвижение с носилками, определяется как отношение длин различных видов пути, встречающихся на маршруте спасения к скорости передвижения.

При отсутствии необходимых исходных данных для определения скорости переноски персоналом носилок с человеком и без него, следует воспользоваться данными, приведенными в таблице П7.10.

Таблица П7.10

Скорость движения персонала при переноске носилок с человеком и без него, м/мин

Вид пути С человеком Без человека
Горизонтальный путь 70 100
Лестница вниз 30 80
Лестница вверх 20 60

При осуществлении переноски немобильных людей по лестнице с различных этажей здания, количество рейсов, осуществляемых одной парой человек из числа персонала, следует определять по таблице П7.11.

Таблица П7.11

Количество рейсов по переноске немобильных людей на носилках с различных этажей здания, осуществляемое одной парой человек из числа персонала

Этаж Максимальное количество рейсов для переноски немобильных людей на носилках
15 1
14 1
13 1
12 2
11 2
10 2
9 2
8 2
7 3
6 3
5 5
4 5
3 8
2 11
1 20

Время укладывания человека на носилки или перекладывания с носилок на подготовленную поверхность, осуществляемое одной парой спасателей из числа персонала, составляет 0,15 мин.

Приложение N 8
к пунктам 13,18 Методики

Порядок проведения расчета и математическая модель для определения времени блокирования путей эвакуации опасными факторами пожара и времени достижения порогового значения срабатывания пожарного извещателя

Производится экспертный выбор сценария или сценариев пожара, при которых ожидаются наихудшие последствия для находящихся в здании людей.

Формулировка сценария развития пожара включает в себя следующие этапы:

- выбор места нахождения первоначального очага пожара и закономерностей его развития;

- задание расчетной области (выбор рассматриваемой при расчете системы помещений, определение учитываемых при расчете элементов внутренней структуры помещений, задание состояния проемов);

- задание параметров окружающей среды и начальных значений параметров внутри помещений.

Выбор места нахождения очага пожара производится экспертным путем. При этом учитывается количество горючей нагрузки, ее свойства и расположение, вероятность возникновения пожара, возможная динамика его развития, расположение эвакуационных путей и выходов.

Наиболее часто при расчетах рассматриваются два основных вида развития пожара: круговое распространение пожара по твердой горючей нагрузке, линейное распространение пожара по твердой горючей нагрузке.

Зависимость мощности тепловыделения от времени для кругового распространения пожара определяется формулами:

   ,  (П8.1)

где уд - удельная скорость выгорания (для жидкостей установившаяся), кг/(см2);

v - скорость распространения пламени, м/с;

tmax -время охвата пожаром всей поверхности горючей нагрузки в помещении, с;

t -текущее время, с;

Зависимость мощности тепловыделения от времени для линейного распространения пожара определяется формулами:

   ,                                (П8.2)

где b - ширина полосы горючей нагрузки, м.

Время охвата пожаром всей поверхности горючей нагрузки в помещении определяется по формуле:

K - коэффициент учитывающий отличие фактической площади горючей нагрузки в помещении и площади помещения. Для помещений классов функциональной пожарной опасности Ф1-Ф4 следует принимать равным 2, для помещений класса Ф5.2 с высотой хранения менее 5,5 м - равным 4, для помещений класса Ф5.2 с высотой хранения более 5,5 м - равным отношению фактической поверхности горючих материалов в помещении к площади помещения (но не менее 10);

Fпом - площадь помещения.

При наличии в помещении очага пожара установки автоматического пожаротушения, соответствующей требованиям нормативных документов по пожарной безопасности, при проведении расчетов значение скорости выгорания принимается уменьшенным в 2 раза.

С учетом раздела II данного приложения выбирается метод моделирования, формулируется математическая модель, соответствующая данному сценарию, и производится моделирование динамики развития пожара. На основании полученных результатов рассчитывается время достижения каждым из опасных факторов пожара предельно допустимого значения на путях эвакуации. Кроме того, при наличии автоматической пожарной сигнализации (автоматических установок пожаротушения, выполняющих функцию систем пожарной сигнализации), определяется время достижения параметром, воздействующим на пожарный извещатель порогового значения.

С учетом раздела II данного приложения, формулируется полевая математическая модель, соответствующая данному сценарию, и производится моделирование динамики развития пожара. На основании полученных результатов рассчитывается время достижения каждым из опасных факторов пожара предельно допустимого значения на путях эвакуации. Кроме того, при наличии автоматической пожарной сигнализации (автоматических установок пожаротушения), определяется время достижения параметром, воздействующим на пожарный извещатель порогового значения.

Критическое время по каждому из опасных факторов пожара определяется как время достижения этим фактором предельно допустимого значения на путях эвакуации на высоте 1,7 м от пола.

Предельно допустимые значения по каждому из опасных факторов пожара составляют:

- по повышенной температуре - 70оС;

- по тепловому потоку - 1400 Вт/м2;

- по потере видимости - 20 м (для случая, когда оба горизонтальных линейных размера помещения меньше 20 м, предельно допустимое расстояние по потере видимости следует принимать равным наибольшему горизонтальному линейному размеру). Оптическая плотность дыма при обычных условиях связана с расстоянием предельной видимости в дыму соотношением  lпр = 2,38/ ;

- по пониженному содержанию кислорода - 0,226 кг/м3;

- по каждому из токсичных газообразных продуктов горения (СО2 - 0,11 кг/м3; СО - 1,16·10-3 кг/м3; HCL - 23·10-6 кг/м3).

Необходимо отметить, что при использовании полевой модели определение критического времени имеет существенные особенности, связанные с тем, что критическое значение в различных точках помещения достигается не одновременно. Для помещений с соизмеримыми горизонтальными размерами критическое время определяется как максимальное из критических времен для эвакуационных выходов из данного помещения (время блокирования последнего выхода).

Определяется время блокирования tбл:

  . (П8.3)

II. Классификация и область применения методов математического моделирования пожара

Для описания термогазодинамических параметров пожара применяются три основных группы детерминистических моделей: интегральные, зонные (зональные) и полевые.

Выбор конкретной модели расчета времени блокирования путей эвакуации следует осуществлять исходя из следующих предпосылок:

интегральный метод:

- для зданий, содержащих развитую систему помещений малого объема простой геометрической конфигурации;

- для помещений, где характерный размер очага пожара соизмерим с характерными размерами помещения и размеры помещения соизмеримы между собой (линейные размеры помещения отличаются не более чем в 5 раз);

- в рассматриваемых помещениях система противодымной вентиляции отсутствует или не учитывается при расчете.

зонный (зональный) метод:

- для помещений и систем помещений простой геометрической конфигурации, линейные размеры которых соизмеримы между собой (линейные размеры помещения отличаются не более чем в 5 раз), когда размер очага пожара существенно меньше размеров помещения;

- для рабочих зон, расположенных на разных уровнях в пределах одного помещения (наклонный зрительный зал кинотеатра, антресоли и т.д);

- в рассматриваемых помещениях система противодымной вентиляции отсутствует или не учитывается при расчете.

полевой метод:

- для помещений сложной геометрической конфигурации, а также помещений с большим количеством внутренних преград (атриумы с системой галерей и примыкающих коридоров, многофункциональные центры со сложной системой вертикальных и горизонтальных связей и т.д.);

- для помещений, в которых один из геометрических размеров гораздо больше (меньше) остальных (тоннели, закрытые автостоянки большой площади и.т.д.);

- для иных случаев, когда применимость или информативность зонных и интегральных моделей вызывает сомнение (уникальные сооружения, распространение пожара по фасаду здания, необходимость учета работы систем противопожарной защиты, способных качественно изменить картину пожара, и т.д.).

III. Интегральная математическая модель расчета газообмена в здании, при пожаре

Для расчета распространения продуктов горения по зданию составляются и решаются уравнения аэрации, тепло и массообмена как для каждого помещения в отдельности, так и для всего здания в целом.

Уравнения движения, связывающие значения перепадов давлений на проемах с расходами газов через проемы имеют вид:

,             (П8.4)

где Gji - расход газов через проем между двумя (j-м и i-м) смежными помещениями, кг/с;

- коэффициент расхода проема ( = 0,8 для закрытых проемов и = 0,64 для открытых);

F - площадь сечения проема, м2;

 - плотность газов, проходящих через проем, кг/м3;

Pji - средний перепад полных давлений между j-м и i-м помещением, Па.

Направление (знак) расхода определяется знаком разности давлений Pji. В зависимости от этого плотность  принимает различные значения.

Знак расхода газов (входящий в помещение расход считается положительным, выходящий - отрицательным) и значение  зависят от знака перепада давлений:

.    (П8.5)

Для прогнозирования параметров продуктов горения  (температуры,  концентраций токсичных компонентов продуктов горения) в помещениях многоэтажного здания на этажах, расположенных выше этажа, на котором может возникнуть пожар, рассматриваются процессы распространения продуктов горения в вертикальных каналах (лестничные  клетки,  шахты лифтов, вентканалы и т.п.).

Вертикальную шахту по высоте разделяют на зоны, которые представляют узлы в гидравлической схеме здания. Зона по высоте может охватывать несколько этажей здания. В этом случае расход газа между зонами можно выразить формулой вида:

,      (П8.6)

где - характеристика гидравлического сопротивления на границе зон;

F - площадь поперечного сечения шахты;

k - коэффициент (допускается принимать равным 0,05 с2/м);

g = 9,81 м/с2 - ускорение свободного падения;

- перепад давлений между узлами.

Здание представляют в виде гидравлической схемы, узлы которой моделируют помещения, а связи - пути движения продуктов горения и воздуха. Каждое помещение здания описывается системой уравнений, состоящей из уравнения баланса массы, уравнения сохранения энергии и уравнения основного газового закона (Менделеева-Клайперона).

Уравнение баланса массы выражается формулой:

,   (П8.7)

где Vj - объем помещения, м3;

t - время, с;

- скорость выгорания пожарной нагрузки, кг/c.

Уравнение сохранения энергии выражается формулой:

,           (П8.8 )

 где Сv, Сp - удельная изохорная и изобарная теплоемкости, кДж/(кгK);

Ti, Tj - температуры газов в i- м и j-м помещениях, K;

QГ - количество тепла, выделяемого в помещении при горении, кВт;

Qw - тепловой поток, поглощаемый конструкциями и излучаемый через проемы, кВт.

Для помещения очага пожара величина QГ определяется по формуле:

,

где  - коэффициент полноты горения;

Qн - низшая теплота сгорания, кДж/кг;

I - энтальпия газифицированной горючей нагрузки, кДж/кг.

Для остальных помещений QГ = 0.

Коэффициент полноты горения  определяется по формуле:

,  (П8.9)

где 0 - коэффициент полноты горения в режиме пожара, регулируемом горючей нагрузкой, определяемый формулой:

  . (П8.10)

Коэффициент Kk рассчитывается по формуле:

  , (П8.11)

где ;

Xox,0 - начальная концентрация кислорода в помещении очага пожара, кг/кг;

Xox,m -текущая концентрация кислорода в помещении очага пожара, кг/кг;

Lox - количество кислорода, поглощаемого при сгорании 1 кг горючей нагрузки, кг/кг.

Уравнение Менделеева-Клайперона выражается формулой:

,      (П8.12)

где Pj - давление газа в j-м помещении, Па;

Tj - температура газа в j-м помещении, K;

R = 8,31 - универсальная газовая постоянная, Дж/(мольК);

M - молярная масса газа, моль.

Параметры газа в помещении определяются из уравнения баланса масс отдельных компонентов продуктов горения и кислорода и уравнения баланса оптической плотности дыма.

Уравнение баланса масс отдельных компонентов продуктов горения и кислорода:

,   (П8.13)

где XL,i, XL,j - концентрация L-го компонента продуктов горения в i- м и j-м помещениях, кг/кг;

LL - количество L-го компонента продуктов горения (кислорода), выделяющегося (поглощающегося) при сгорании одного килограмма пожарной нагрузки, кг/кг.

Уравнение баланса оптической плотности дыма:

,   (П8.14)

где i, j - оптическая плотность дыма в i- м и j-м помещениях, Нпм-1;

Dm - дымообразующая способность пожарной нагрузки, Нпм2/кг.

Для помещений без источника тепла система уравнений (П8.6), (П8.7) и (П8.8) упрощается и представляется в виде:

,    (П8.15)

где .

Первое уравнение связывает перепады давлений на соединяющих помещение проемах с расходом газа через эти проемы. Второе - выражает постоянство объема для данного помещения. Таким образом, для всего здания требуется решать систему, состоящую из (mгс + mвс)nэт  нелинейных уравнений вида (П8.12) и nуnэт линейных уравнений вида (П6.13). Здесь mгс и mвс - соответственно число горизонтальных и вертикальных связей на этаже; nу - число узлов; nэт - число этажей.

Система уравнений включающая в себя уравнения (П8.6), (П8.7) для помещения очага пожара и (П8.12), (П8.13) для остальных помещений и уравнение (П8.11), описывающая гидравлическую схему здания, решается численно методом итерации в совокупности с методом секущих.

Основные уравнения для определения температуры газа и концентрации продуктов горения в помещениях здания получены из уравнений сохранения энергии и массы.

Температура газа в помещении, где отсутствует очаг пожара определяется из уравнения теплового баланса, которое можно получить из уравнения сохранения энергии (П6.7). Формула для определения температуры газа в j-м помещении здания в «n»-ый момент времени:

,              (П8.16)

где Qj - сумма источников (стоков) тепла в объеме j-го помещения и тепла, уходящего в ограждающие конструкции;

- приведенный коэффициент теплоотдачи;

T0 - начальная температура в помещении;

Fjст - площадь поверхности ограждающих конструкций в j-м помещении.

Коэффициент теплоотдачи  может быть рассчитан по эмпирической формуле:

  . (П8.17)

Концентрация отдельных компонентов газовых смесей в помещениях здания вычисляются из уравнения баланса массы данного компонента (П8.12).

Концентрация L-го компонента продуктов горения в j-м помещении в «n»-ый момент времени определяется уравнением:

                   (П8.18)

Оптическая концентрация дыма в помещениях определяется из балансового уравнения (П6.19). Натуральный показатель ослабления среды в j-ом помещении в «n»-ый момент времени определяется уравнением:

.                      (П8.19)

Аналитические соотношения для определения критической продолжительности пожара

Для одиночного помещения высотой не более 6 м, удовлетворяющего условиям применения интегральной модели, при отсутствии систем противопожарной защиты, влияющих на развитие пожара, допускается определять критические времена по каждому из опасных факторов пожара с помощью аналитических соотношений:

по повышенной температуре

,         (П8.20)

по потере видимости

,   (П8.21)

по пониженному содержанию кислорода

,   (П8.22)

по каждому из газообразных токсичных продуктов горения

,   (П8.23)

где - размерный комплекс, зависящий от теплоты сгорания материала и свободного объема помещения, кг;

t0 - начальная температура воздуха в помещении, °С;

n - показатель степени, учитывающий изменение массы выгорающего материала во времени;

А - размерный параметр, учитывающий удельную массовую скорость выгорания горючего материала и площадь пожара, кг/сn;

Z - безразмерный параметр, учитывающий неравномерность распределения ОФП по высоте помещения;

Qн - низшая теплота сгорания материала, МДж/кг;

Ср - удельная изобарная теплоемкость газа, МДж/(кгK);

- коэффициент теплопотерь (принимается по данным справочной литературы, при отсутствии данных может быть принят равным 0,3);

- коэффициент полноты горения (определяется по формуле П8.9);

V - свободный объем помещения, м3;

a - коэффициент отражения предметов на путях эвакуации;

Е - начальная освещенность, лк;

lпр - предельная дальность видимости в дыму, м;

Dm - дымообразующая способность горящего материала, Нпм/кг;

L - удельный выход токсичных газов при сгорании 1 кг материала, кг/кг;

Х - предельно допустимое содержание токсичного газа в помещении, кг м-3СО2 =0,ll кг/м3; ХСО = 1,1610-3 кг/м3; ХHCL=2310-6 кг/м3);

LО2 - удельный расход кислорода, кг/кг.

Если под знаком логарифма получается отрицательное число, то данный ОФП не представляет опасности.

Параметр z вычисляют по формуле:

,  (П8.24)

где h - высота рабочей зоны, м;

Н - высота помещения, м.

Определяется высота рабочей зоны:

,    (П8.25)

где hпл - высота площадки, на которой находятся люди, над полом помещения, м;

- разность высот пола, равная нулю при горизонтальном его расположении, м.

Следует иметь в виду, что наибольшей опасности при пожаре подвергаются люди, находящиеся на более высокой отметке. Поэтому, например, при определении необходимого времени эвакуации людей из партера зрительного зала с наклонным полом значение h следует находить, ориентируясь на наиболее высоко расположенные ряды кресел. Параметры А и n вычисляют так:

для кругового распространения пожара:

 n=3,

где V - линейная скорость распространения пламени, м/с;

для вертикальной или горизонтальной поверхности горения в виде прямоугольника, одна из сторон которого увеличивается в двух направлениях за счет распространения пламени (например, распространение огня в горизонтальном направлении по занавесу после охвата его пламенем по всей высоте):

 n=2,

где b - перпендикулярный к направлению движения пламени размер зоны горения, м.

При отсутствии специальных требований значения a и Е принимаются равными 0,3 и 50 лк соответственно, а значение lпр=20 м.

IV. Математическая двухзонная модель пожара в здании

При решении задач с использованием двухзонной модели пожар в здании характеризуется усредненными по массе и объему значениями параметров задымленной зоны:

T - температура среды в задымленной зоне, K;

- оптическая плотность дыма, Нп/м;

xi - массовая концентрация i-того токсичного продукта горения в задымленной зоне, кг/кг;

xк, - массовая концентрация кислорода, кг/кг;

Z - высота нижней границы слоя дыма, м.

В свою очередь перечисленные параметры выражаются через основные интегральные параметры задымленной зоны с помощью следующих формул:

,                                            (П8.26)

, ,                                          (П8.27)

,                                                         (П8.28)

, ,                                             (П8.29)

где m, mi - общая масса дыма и соответственно i-го токсичного продукта горения в задымленной зоне, кг;

mк, - масса кислорода в задымленной зоне, кг;

Qз - энтальпия продуктов горения в задымленной зоне, кДж;

S - оптическое количество дыма, Нпм2;

r - плотность дыма при температуре Т, кг/м3;

VД - объем задымленной зоны, м3;

H, A - высота и площадь помещения, м;

ср - удельная теплоемкость дыма, кДж/(Kкг).

Динамика основных интегральных параметров задымленной зоны определяется интегрированием системы следующих балансовых уравнений:

- общей массы компонентов задымленной зоны с учетом дыма, вносимого в зону конвективной колонкой и дыма удаляемого через проемы в соседние помещения:

GК - GП ,                                             (П8.30)

где  t - текущее время, с;

GК, GП - массовый расход дыма соответственно через конвективную колонку и открытые проемы в помещении, кг/с;

энтальпия компонентов задымленной зоны с учетом тепла, вносимого в зону конвективной колонкой, теплоотдачи в конструкции и уноса дыма в проемы:

QК-QП -Qкон ,                                    (П8.31)

где  QК, QП, Qкон - тепловая мощность, соответственно, вносимая в задымлённую зону конвективной колонкой, удаляемая с дымом через открытые проёмы и теряемая в конструкции, кВт;

массы кислорода с учетом потерь на окисление продуктов пиролиза горючих веществ:

0,23(GК -hLox) -xкGП ,                             (П8.32)

h  - полнота сгорания горючего материала, кг/кг;

- скорость выгорания горючего материала, кг/с;

Lox - потребление кислорода при сгорании единицы массы горючего материала, кг/кг;

- оптического количества дыма с учетом дымообразующей способности горящего материала:

,                                          (П8.33)

где  Dm - дымообразующая способность горючего материала,             Нп /(м2кг);

массы i-го токсичного продукта горения:

Li -xiGП,                                           (П8.34)

где  Li - массовый выход i-го токсичного продукта горения, кг/кг.

Масса компонентов дыма GК, вносимых в задымлённую зону конвективной колонкой, оценивается с учетом количества воздуха, вовлекаемого в конвективную колонку по всей ее высоте до нижней границы слоя дыма. В инженерных расчетах расход компонентов дыма через осесимметричную конвективную колонку на высоте нижнего уровня задымленной зоны Z (в зависимости от того, какая область конвективной колонки или факела погружена в задымленную зону) задается полуэмпирической формулой:

,               (П8.35)

где Q - мощность очага пожара, кВт.

Динамика параметров очага пожара определяется развитием площади горения с учетом сложного состава горючих материалов, их расположения, места возникновения очага пожара и полноты сгорания:

.                                         (П8.36)

Потери тепла в ограждающие конструкции рассчитываются с учетом температуры горячей струи Tс, скорости и излучательной способности струи, омывающей конструкции и прогрева самой i-ой конструкции Ti(y) по толщине y. Для этого численно интегрируется нестационарное уравнение Фурье:

,                          (П8.37)

с граничными и начальными условиями:

,                     (П8.38)

,                  (П8.39)

,                               (П8.40)

где  к, л - соответственно конвективный и лучистый коэффициент теплоотдачи, Вт/(м2K);

- толщина ограждающей конструкции, м;

С(Т) - теплоемкость материала конструкции при температуре Т(у),Дж /(кг2K);

(Т) - теплопроводность материала конструкции при температуре Т(у), Вт/(м K);

Тw, T0 - температура соответственно обогреваемой части конструкции и среды у необогреваемой поверхности, К;

- плотность материала конструкции, кг/м.

Тепловые и массовые потоки через проем в каждый момент времени рассчитываются с учётом текущего перепада давления по высоте проема, состава и температуры газовой среды по обе стороны проема (схема расчета на рис. П6.1). Так, массовый расход дыма из помещения очага пожара в соседнее помещение рассчитывается следующим образом:

,                          (П8.41)

где B - ширина проема, м;

- аэродинамический коэффициент проема;

P(h)-P2 (h) - разница давлений в помещениях на высоте h;

- плотность дыма в задымленной зоне соседнего помещения при температуре дыма Т.

Рис. П8.1. Массопотоки через проем

Пределы интегрирования Ymax и Ymin выбираются в пределах створа проема, слоя дыма помещения очага пожара и там, где избыточное давление P=(P(h)-P(h)2)>0, как это указано на рис. П8.1.

Необходимая для оценки перепада давления по створу проема зависимость давления от высоты в i-ом помещении (с учетом задымленной зоны этого помещения) оценивается как:

,                            (П8.42)

где Pi0 - текущее давление в i-ом помещении на нулевой отметке (или приведенное к нулевой отметке, если уровень пола помещения выше нулевой отметки);

0 - плотность воздуха при начальной температуре Т0;

Zi - текущая высота незадымленной зоны в i-ом помещении.

Рассчитанные параметры тепломассообмена в проеме используются как граничные условия для соседнего помещения.

V. Полевой метод моделирования пожара в здании

Основой для полевых моделей пожаров являются уравнения, выражающие законы сохранения массы, импульса, энергии и масс компонентов в рассматриваемом малом контрольном объеме.

Уравнение сохранения массы:

.                                        (П8.43)

Уравнение сохранения импульса:

.                    (П8.44)

Для ньютоновских жидкостей, подчиняющихся закону Стокса, тензор вязких напряжений определяется формулой:

.                              (П8.45)

Уравнение энергии:

,                 (П8.46)

где - статическая энтальпия смеси;

Hk - теплота образования k-го компонента;

- теплоемкость смеси при постоянном давлении;

- радиационный поток энергии в направлении .

Уравнение сохранения химического компонента k:

.                 (П8.47)

Для замыкания системы уравнений (П8.43) - (П8.47) используется уравнение состояния идеального газа. Для смеси газов оно имеет вид:

,                                              (П8.48)

где  R0 - универсальная газовая постоянная;

Mk - молярная масса k-го компонента.

III. Определение времени достижения порогового значения срабатывания пожарного извещателя и времени задержки, связанной с инерционностью системы.

1. Время достижения порогового значения параметром, воздействующим на пожарный извещатель, определяется как время появления на высоте размещения пожарных извещателей области с эффективнымдиаметром, превышающим максимальное определенное нормативными документами расстояние между пожарными извещателями, в каждой точке которой значение воздействующего параметра превышает пороговое. При этом эффективный диаметр определяется по формуле:

.

Для помещений, в которых допускается устанавливать один пожарный извещатель площадь данной области должна соответствовать площади помещения

2. .Для определения времени достижения порогового значения полевым методом используются значения параметров, полученные в результате расчета.

3. При использовании интегральной и зонной модели  при размещении пожарных извещателей на потолке в помещении очага пожара для очагов с мощностью тепловыделения время достижения порогового значения допускается определять по формулам:

- для максимальных тепловых пожарных извещателей:

   (П8.49)

- для точечных дымовых оптико-электронных пожарных извещателей:

  (П8.50)

Где время прихода фронта продуктов горения tфр определяется по формуле:

  , (П8.51)

где L - максимальное допустимое расстояние между пожарными извещателями (принимается в соответствии с нормативными документами), м;

H - высота помещения, м;

- размерный комплекс, м4/(кДжс2).

T0 - начальная температура воздуха в помещении, К;

Tпор - пороговое значение температуры, К;

 - размерный коэффициент, (кВт/сp).

Параметры  и p для наиболее типичных сценариев пожара имеют значения:

для вертикальной или горизонтальной поверхности горения в виде прямоугольника, одна из сторон которого увеличивается в двух направлениях за счет распространения пламени (например, распространение огня в горизонтальном направлении по занавесу после охвата его пламенем по всей высоте):

p=1,

где b - перпендикулярный к направлению движения пламени размер зоны горения, м.

для кругового распространения пожара:

p=2,

4. При использовании извещателей пламени время достижения порогового значения допускается принимать равным 30 с

5. Пороговые значения параметров, воздействующих на пожарные извещатели, следует принимать в соответствии с технической документацией. При отсутствии данных пороговые значения допускается принимать равными:

- для точечных дымовых оптико-электронных пожарных извещателей: оптическая плотность µпор= 0,2 Дб/м = 0,023 Нп/м;

- для максимальных тепловых пожарных извещателей: температура Tпор принимается в соответствии с требованиями нормативных документов в зависимости от класса пожарного извещателя. При отсутствии данных о классе пожарного извещателя принимается равной значению превышающему максимально возможную в течении года температуру в помещении на 20С

- для дифференциальных тепловых пожарных извещателей: скорость изменения температуры 10 С/мин

- для максимально-дифференциальных тепловых пожарных извещателей время достижения порогового значения определяется по первому из времен для максимального и дифференциального извещателя;

- для дымовых аспирационных пожарных извещателей:

Класса А µпор= 0,035 Дб/м

Класса B µпор= 0,088 Дб/м

Класса C µпор= 0,2 Дб/м= 0,023 Нп/м

- для извещателей газовых по концентрации CO: объемная концентрация СО 100ppm

- для спринклерных АУПТ, выполняющих функцию системы пожарной сигнализации: принимается равной значению превышающему максимально возможную в течении года температуру в помещении на 30С

При использовании линейных дымовых пожарных извещателей, расположение которых точно известно, исходя из проектных данных или фактического размещения допускается проводить интегрирование оптической плотности дыма вдоль пути луча и определять время достижения порогового значения путем сравнения с пороговым значением 5,2 Дб

При отсутствии данных о типе пожарных извещателей расчет следует проводить исходя из оборудования помещения точечными дымовыми оптико-электронных пожарных извещателями, за исключением помещений, которые в соответствии с условиями эксплуатации не могут быть ими оборудованы (автостоянки, кухни и т.д.). В последнем случае расчет следует проводить для максимальных тепловых извещателей. При этом впоследствии предусматриваются иные типы пожарных извещателей расчет следует провести повторно.

6.  Время задержки, связанное с инерционностью системы обнаружения пожара допускается принимать равным 20 с.

При использовании дымовых аспирационных извещателей к времени задержки следует добавлять время транспортирования пробы воздуха от максимально удаленного от блока обработки дымовсасывающего отверстия до технических средств обнаружения дыма. При отсутствии информации указанное время допускается принимать равным:

Для извещателей класса А - 60 с

Для извещателей класса B - 90 с

Для извещателей класса C - 120 с

 В случае использования спринклерной АУПТ в качестве системы пожарной сигнализации допускается принимать равным 180 с

При наличии данных о коэффициенте тепловой инерционности оросителей спринклерной АУПТ, расположение которых точно известно, исходя из проектных данных или фактического размещения, допускается определять путем расчета времени прогрева термочувствительного элемента до температуры, соответствующей порогу срабатывания с использованием уравнения:

,

где - температура термочувствительного элемента, К;

u - скорость газовой среды, м/с;

- коэффициент инерционности, ;

t - время, с

Приложение 9
К п. 18 Методики

Значения показателей пожарной опасности типовой горючей нагрузки в помещениях

Вид помещения Низшая теплота сгорания, МДж/кг Дымообразующая способность,Нп · м 2/кг Удельная массовая скорость выгорания, кг/(м 2 · с) Линейная скорость распространения пламени, м/с Удельный расход кислорода, кг/кг Выделение токсичных продуктов горения, кг/кг
CO 2 CO HCl
Жилые помещения гостиниц, общежитий и т. д. 13,800 270 0,0145 0,0045 1,0300 0,20300 0,0022 0,01400
Столовая, зал ресторана и т. д. 13800 82 0,0145 0,0045 1,4370 1,28500 0,0022 0,00600
Зал театра, кинотеатра, клуба, цирка и т. д. 13,800 270 0,0145 0,0055 1,0300 0,20300 0,0022 0,01400
Гардеробы 16,700 61 0,025 0,007 2,56 0,88 0,063 0
Хранилища библиотек, архивы 14,500 49,50 0,01100 0,008 1,1540 1,10870 0,09740 0
Музеи, выставки 13,800 270 0,0145 0,0055 1,0300 0,20300 0,0022 0,01400
Подсобные и бытовые помещения 14,000 53,00 0,01290 0,00420 1,1610 0,64200 0,03170 0
Административные помещения, учебные классы школ, ВУЗов; кабинеты поликлиник, палаты больниц и стационаров. 14,000 47,70 0,01370 0,0045 1,3690 1,47800 0,03000 0,00580
Магазины 15,800 270 0,015 0,0055 1,25 0,85 0,043 0,023
Зал вокзала 13,800 270 0,0145 0,0055 1,0300 0,20300 0,0022 0,01400
Стоянки легковых автомобилей 31,700 487 0,023 0,0068 2,64 1,3 0,097 0,011
Стоянки легковых автомобилей с двухуровневым хранением 31,700 487 0,023 0,0136 2,64 1,3 0,097 0,011
Стадионы 26,4 78 0,004 0,004 2,09 1,8 0,127 0
Спортзалы 16,7 61 0,024 0,0045 2,56 0,88 0,063 0

-------------------------------------------

*(1) Собрание законодательства Российской Федерации, 2008, N 30 (часть I), ст. 3579.

Обзор документа


С 2023 г. планируется установить новую методику определения расчетных величин пожарного риска для зданий, сооружений и пожарных отсеков. Она заменит методику 2009 г.

Методика распространяется на жилые и общественные здания классов Ф1-Ф4, класса Ф5 - в части стоянок легковых автомобилей, без техобслуживания и ремонта, а также помещений класса Ф5 (кроме категорий А и Б) в составе зданий классов Ф1-Ф4.

Расчетные величины определяются на основании анализа пожарной опасности зданий, частоты реализации пожароопасных ситуаций, полей опасных факторов пожара для различных сценариев, оценки последствий воздействия опасных факторов на людей для различных сценариев, учета наличия систем обеспечения пожарной безопасности.

Приведены основные расчетные зависимости. Оговорены правила расчета индивидуального риска и разработки дополнительных противопожарных мероприятий.

Для просмотра актуального текста документа и получения полной информации о вступлении в силу, изменениях и порядке применения документа, воспользуйтесь поиском в Интернет-версии системы ГАРАНТ: