Примеры расчета

 

Пример 1. Определить необходимое время эвакуации людей из зрительного зала кинотеатра. Длина зала равна 25 м, ширина - 20 м. Высота зала со стороны сцены - 12 м, с противоположной стороны - 9 м. Длина горизонтального участка попа у сцены на нулевой отметке равна 7 м. Балкон зрительного зала расположен на высоте 7 м от нулевой отметки. Занавес массой 50 кг выполнен из ткани со следующими характеристиками: Q = 13,8 МДж·кг^-1; D = 50 Нп·м²·кг^-1; L_O2, = 1,03 кг·кг^-1; L_СО2 = 0,203 кг·кг^-1; L_СО = 0,0022 кг·кг^-1; ψ = 0,0115 кг·м²·c^-1; V_B = 0,3 м·с^-1; V_Г = 0,013 м·с^-1. Обивка кресел - пенополиуретан, обтянутый дерматином. Начальная температура в зале равна 25 °С, начальная освещенность - 40 лк, объем предметов и оборудования - 200 м³.

1. Определяем геометрические характеристики помещения.

Геометрический объем равен

м³.

Приведенная высота Н определяется, как отношение геометрического объема к площади горизонтальной проекции помещения

м³

Помещение содержит две рабочие зоны: партер и балкон. В соответствии с указаниями, приведенными в разделе (2.1.1), находим высоту каждой рабочей зоны

для партера h = 3 + 1,7 - 0,5 - 3 = 3,2 м;

для балкона h = 7 + 1,7 - 0,5 - 3 = 7,2 м.

Свободный объем помещения V = 5460 - 200 = 5260 м³.

2. Выбираем расчетные схемы пожара. Принципиально возможны два варианта возникновения и распространения пожара в данном помещении: по занавесу и по рядам кресел. Однако загорание дерматиновой обивки кресла от малокалорийного источника трудноосуществимо и может быть легко ликвидировано силами находящихся в зале людей.

Следовательно, вторая схема практически нереальна и отпадает.

По формуле (4) находим

А = 0,667-0,0115-0,013-0,3 = 2,99·10^-5 кг·с^-3; n = 3.

3. Определяем t_кр при α = 0,3, В = 351 кг.

Параметр z находим для двух рабочих зон:

для балкона

для партера .

Последующие расчеты t_кр проводим для каждой из рабочих зон.

Для балкона:

(отрицательное число под знаком логарифма означает, что диоксид углерода в данном случае не представляет для человека опасность и в расчет не берется);

(оксид углерода также не опасен).

Следовательно, для балкона = 65 с.

Аналогичный расчет производим и для партера:

Значение z для партера меньше, чем для балкона. Следовательно, выделение токсичных продуктов горения не будет опасным для человека и в этой рабочей зоне. Тогда для партера t_кр = {151,102,160} = 102 с.

4. Проверяем, опасна ли выбранная расчетная схема

для балкона m = 2,99·10^-5 (65)³ = 8,2 кг<50 кг;

для партера m = 2,99·10^-5·(102)³ = 31,7 кг<50 кг.

Следовательно, схема опасна для обеих рабочих зон.

5. Определяем необходимое время эвакуации людей

из партера t_нб = 0,8·102 = 82 c = 1,4 мин;

с балкона t_нб = 0,8·65 = 52 c = 0,9 мин.

Пример 2. Определить необходимое время эвакуации людей из помещения подготовительного цеха льнокомбината, имеющего размеры 54×212×6 м. Горючий материал (лен) в количестве 1500 кг равномерно разложен на площади 230×18 м, еще 250 кг находятся на ленте транспортера шириной 2 м. Рабочая зона людей расположена на отметке 8 м. Начальные значения температуры и освещенности в помещении соответственно 20 °С и 60 лк.

1. Определяем геометрические характеристики помещения:

Н = 6 м; h = 1,8 + 1,7 + 0,5·0 = 3,5 м;

V = 0,8·(54 212 6) = 54950 м³.

2. Выбираем расчетные схемы развития пожара. Поскольку возможно загорание как складируемого, так и транспортируемого льна, таких схем будет две. Для первой из них по формуле (2) находим

A₁ = 1,05·0,0213·(0,05)² = 5,59·10^-5 кг·с^-2; n = 3,

значения ψ и V взяты из приложения.

Соответственно, для второй схемы по формуле (3)

А₂ = 0,0213·0,05·2 = 2,13·10^-3 кг·с^-2; n = 2.

3. Проводим расчет t_кр1 и t_кр2 согласно рекомендациям, содержащимся в разделе 2.1.3. Принимаем α = 0,3. Остальные исходные данные берем из условия задачи, а также из приложения, учитывая, что при горении льна наиболее опасными токсичными продуктами горения являются оксид и диоксид углерода.

Определяем t_кр1, В = 3227 кг; .

Тогда

(отрицательное число под знаком логарифма означает, что повышение содержания СО в данном случае не опасно и может не приниматься во внимание);

(диоксид углерода также не принимается в расчет).

Таким образом t_кр = {191,363,175} = 175 с.

Определяем t_кр2. В = 3227 кг; z = 1,32.

Тогда

Увеличение содержания в атмосфере оксида и диоксида углерода в данном случае также не опасно для человека. Следовательно,

t_кр2 = min{429, 374, 1119} = 374 с.

4. Определяем m₁ и m₂ следующим образом

m₁ = 5,59·10^-5 (175)³ = 300 кг;

m₂ = 2,13·10^-3 (374)² = 298 кг.

Поскольку m₂ = 298 кг>М₂ = 250 кг, вторая схема из рассмотрения исключается. Следовательно, t_кр = t_кр1 = 175 с.

5. Определяем необходимое время эвакуации людей из помещения t_нб = 0,8·175 = 140 с = 2,3 мин.

Пример 3. Требуется найти необходимое время эвакуации людей из механообрабатывающего цеха размером 104×72×16,2 м, в котором произошел аварийный разлив и загорание масла на площади 420 м². Люди находятся на нулевой отметке. Время установления стационарного режима выгорания масла 900 с /4/. Характеристики горения масла:

Q = 41,9 МДж·кг^-1; D = 243 Нп·м²·кг^-1; L_O2 = 0,282 кг·кг^-1; L_CO2 = 0,7 кг·кг^-1; ψ = 0,03 кг·м^-2·с^-1.

1. Определяем геометрические характеристики помещения:

h = 1,7 м; V = 0,8·104·72·16,2 = 97044 м³.

2. Для случая нестационарного горения жидкости на постоянной площади по формуле (1) находим:

3. Определяем t_кр при α = 0,3 и Е = 40 лк. В = 2136 кг; .

Тогда

;

;

t_кр = min{362, 135} = 135 с.

4. Рассчитываем необходимое время эвакуации людей из помещения

t_нб = 0,8·135 = 108 с = 1,8 мин.