Пространство за потолком

Пожарная нагрузка

Пожарная нагрузка — количество теплоты, отнесенное к единице поверхности пола, которое может выделиться в помещении или здании при пожаре.
 

Пожарная нагрузка характеризует энергетический потенциал сгораемых материалов, приходящийся на единицу площади пола или участка земли. Пересчет на древесину осуществляется, исходя из того, что при сгорании 1 кг древесины в среднем выделяется 18 8 МДж энергии.
 

Пожарная нагрузка — количество теплоты, отнесенное к единице поверхности пола, которое может выделиться в помещении или здании при пожаре.
 

Пожарная нагрузка помещений больниц колеблется от 40 в палатах до 100 кг / м2 в регистратурах.
 

Если пожарная нагрузка размещена в помещении на площади jFn n ( o iicn) 2, то в этом помещении при любом количестве пожарной нагрузки будет развиваться локальный пожар. Если пожарная нагрузка размещена на площади Fan ( uotmcn) 2 и в количестве 0 тф0ц0Гисп, то в таком помещении будет развиваться объемный пожар. Скорость выгорания з0 и скорость распространения огня по пожарной нагрузке иа определяются по справочным данным, экспериментально или по статистическим данным о развитии пожара. Продолжительность начальной стадии пожара tucn зависит от объема помещения, его высоты, характеристик проемов и их состояния ( открыты или закрыты) в момент возникновения пожара, характеристик строительных конструкций, количества, расположения и вида пожарной нагрузки. Для нормативного метода расчета используется значение минимальной продолжительности начальной стадии пожара. Минимальная продолжительность начальной стадии пожара определяется из условия, что к моменту возникновения пожара проемы находятся в закрытом состоянии. Это позволяет исключить существенную неопределенность, связанную с определением состояния проемов к моменту возникновения пожара.
 

При максимальной пожарной нагрузке в помещении ( склад) ( qnp 942 МДж-м2), режим возможного пожара является более опасным, чем режим стандартного пожара ( см. кривые 2 и 1 рис. 6.6), в связи с чем к конструкциям стен лестничных клеток, к которым прилегает рассматриваемое помещение, должны быть предъявлены еще более жесткие требования к огнестойкости, чем приведенные в нормах.
 

Под пожарной нагрузкой q понимают все вещества и материалы, из которых выполнены оборудование и конструкции, а также материалы, обращающиеся в производстве и способные гореть. Пожарная нагрузка характеризует количество тепла, выделяющегося при ее сгорании на единице площади пола помещения или поверхности ограждающих конструкций.
 

В качестве пожарной нагрузки использовалось модельное топливо, состоящее из древесных отходов с влажностью 16 — 18 %, при произвольной его укладке.
 

В качестве пожарной нагрузки, использовались: два стола, шкафы, установленные вдоль боковой стены помещения, деревянные бруски, уложенные в виде штабелей.
 

Определяем значение пожарной нагрузки в столярной мастерской ( по табл. 9.4.6 разд.
 

В качестве пожарной нагрузки использовались древесина разных пород с влажностью 15 — 18 %, органическое стекло и керосин.
 

В качестве пожарной нагрузки в испытаниях применялись керосин и древесина как наиболее характерные из видов ГЖ и твердых горючих материалов. При огневом испытании с очагом из древесины моделировались условиях локального и объемного пожаров.
 

Если размещение пожарной нагрузки можно охарактеризовать как рассредоточенное и в таком количестве, что при свободном развивающемся пожаре происходит его переход от начальной стадии в развитую, то использование интегрального метода моделирования позволяет получить количественно важные для практики результаты.
 

Измерение энергоемкости топлива

Удельная теплота сгорания топлива удобна для сравнения различных видов топлива. В большинстве случаев энергоемкость топлива определяют в жидкостном калориметре-интеграторе с изотермической оболочкой, в котором измерение выполняется при поддержании постоянного объема в так называемой «калориметрической бомбе», то есть толстостенном сосуде высокого давления. Теплота сгорания или энергоемкость определяется как количество теплоты, которое выделилось в сосуде при сгорании точно взвешенной массы образца топлива в кислородной среде. При этом объем сосуда, в котором сгорает топливо, не изменяется.

В таких калориметрах сосуд высокого давления, в котором происходит горение образца, заполняется чистым кислородом под давлением. Кислорода добавляют чуть больше, чем нужно для полного сгорания образца. Сосуд высокого давления калориметра должен выдерживать давление газов, образующихся при сгорании топлива. При сгорании весь углерод и водород реагируют с кислородом с образованием диоксида углерода и воды. Если сгорание происходит не полностью, например, при недостатке кислорода, образуется монооксид углерода (угарный газ СО) или топливо просто не сгорает, что приводит к неправильным, заниженным результатам.

Энергия, выделяющаяся при сгорании образца топлива в сосуде высокого давления, распределяется между сосудом высокого давления и поглощающей средой (обычно водой), окружающей сосуд высокого давления. Измеряется повышение температуры в результате реакции. Затем рассчитывается теплота сгорания топлива. Для этого используются результаты измерения температуры и калибровочных тестов, для чего в данном калориметре сжигают материал с известными характеристиками.

Любой жидкостный калориметр-интегратор состоит из следующих частей:

Жидкостный калориметр-интегратор

• толстостенный сосуд высокого давления («бомба»), в котором происходит химическая реакция горения (4);
• калориметрический сосуд с жидкостью, обычно имеющий тщательно отполированные наружные стенки для уменьшения теплопередачи; в этот сосуд с водой (5) помещается «бомба»;
• мешалка
• теплоизолированный кожух, который защищает калориметрический сосуд с сосудом высокого давления от внешних температурных воздействий (7);
• датчик температуры или термометр, измеряющий изменение температуры в калориметрическом сосуде (1)
• электрический запал с плавкой проволокой и электродами (6) для воспламенения топлива в чашке для образца (3), установленной в сосуде высокого давления (4); и
• трубка (2) для подачи кислорода O₂.

В связи с тем, что при реакции горения в среде кислорода в прочном сосуде создается высокое давление в течение короткого промежутка времени, измерения могут быть опасными и следует четко соблюдать правила безопасности. Калориметр, его клапаны безопасности и электроды зажигания должны поддерживаться в рабочем состоянии и чистоте. Вес образца не должен превышать максимально допустимый для данного калориметра.

Удельная теплота сгорания различных видов топлива

Удельный расход топлива на единицу тяги является мерой эффективности любого двигателя, в котором топливо сжигается для получения тяги. Именно такие двигатели установлены на многоразовом транспортном космическом корабле «Атлантис».

Автор статьи: Анатолий Золотков

Площадь пожара¶

Площадь пожара: а – при горении жидкости в резервуаре; б – при горении штабеля пиломатериалов; в – при горении газонефтяного фонтана.

Площадь пожара: а – при горении жидкости в резервуаре; б – при горении штабеля пиломатериалов; в – при горении газонефтяного фонтана.

Площадь пожара

Локализация-пожара-деиствия

Локализация пожара — действия, направленные на предотвращение возможности дальнейшего распространения горения и создание условий для его успешной ликвидации имеющимися силами и средствами.,Перейти>>

ликвидации

• Площадь пожара – площадь проекции зоны горения на горизонтальнуюили вертикальную плоскостьПерейти>>

• Площадь тушения пожара – часть площади пожара, на которую в данный момент подается огнетушащее веществоПерейти>>

Пример расчета категории пожарной опасности

Расчет категории пожарной опасности. Условия: на складе хранятся негорючие материалы в деревянных ящиках. Пожарная нагрузка сконцентрирована в трех стеллажах размером 1 на 6 м. От нижнего пояса ферм до поверхности пожарной нагрузки минимальное расстояние составляет 1 м. Также между стеллажами есть 1,5 метровые по ширине проходы. В каждом стеллаже по три яруса, а в каждом ярусе размещено 10 ящиков по 3 кг каждый.

Расчет пожарной опасности. Три стеллажа — это участки размещения пожарной нагрузки. Определим для каждого из них удельную пожарную нагрузку.

В каждом из стеллажей суммарная масса древесины равняется m= 3 х 3 х 10 = 90 кг. За расчет принимается теплота сгорания 13,8 МДж/кг. Соответственно, пожарная нагрузка равна: Q= m х Hс = 90 х 13,8 = 1242 МДж. Итак, площадь, на которой размещена пожарная нагрузка, равняется S= 1 х 6 = 6 кв.м. Эта цифра не превышает 10 кв.м, поэтому принимаем за расчетную площадь, на которой размещена пожарная нагрузка, площадь в 10 кв.м. Соответственно, удельная пожарная нагрузка составляет: q= Q/ S= 1242 / 10 = 124,2 МДж/кв.м.

По пожарной опасности такое помещение может быть означено как категория В4

Но здесь стоит обратить внимание на факт, что расстояние между участками, на которых размещена пожарная нагрузка (стеллажи), меньше предельного: l=  lпр + (11 — H) = 8 + (11 — 1) = 18 м. Ведь минимальное расстояние от поверхности стеллажа до покрытия равняется 1 м, то есть менее 11 м

Потому можно суммировать площадь размещения пожарной нагрузки. Она составит 3 х 6 = 18 кв.м.

Поскольку общая площадь, на которой размещается пожарная нагрузка, превышает 10 кв.м, то по пожарной опасности помещение относится к пожарной категории В3.

Специалисты нашей компании произведут расчет категории пожарной опасности в кратчайшие сроки и по оптимальным ценам.

Звоните по телефону 8 (812) 339-93-52,  919-45-85 или 274-63-02

Удельная теплота сгорания твердого топлива (угля, дров, торфа, кокса)

В таблице представлены значения удельной теплоты сгорания сухого твердого топлива в размерности МДж/кг. Топливо в таблице расположено по названию в алфавитном порядке.

Наибольшей теплотворной способностью из рассмотренных твердых видов топлива обладает коксующийся уголь — его удельная теплота сгорания равна 36,3 МДж/кг (или в единицах СИ 36,3·106 Дж/кг). Кроме того высокая теплота сгорания свойственна каменному углю, антрациту, древесному углю и углю бурому.

К топливам с низкой энергоэффективностью можно отнести древесину, дрова, порох, фрезторф, горючие сланцы. Например, удельная теплота сгорания дров составляет 8,4…12,5, а пороха — всего 3,8 МДж/кг.

Физико-химические и показатели пожарной опасности сложных веществ и смесей.

Категории зданий по взрывопожарной и пожарной опасности

Приложение к категориям зданий: расчет взрывопожароопасных категорий объектов ГУП«ТЭК СПб» >>

Расчет пожарной нагрузки

Выполняется в соответствии со СП 12.13130.2009 (Свод правил).

Предназначение

Классификация пожароопасности.

Производится для классификации сооружений (В1-В4), наружных установок, применяющейся для определения принципов организации пожарной безопасности.

Дополнительно применяется при расчетах:

• периода от начала возгорания до блокировки эвакуационных путей;
• теплового влияния на конструкции при проектировании сооружений;
• огнесохранности элементов строений;
• периода распространения пожара на близлежащие территории;
• параметров систем дымоудаления, сигнальных схем, оборудования для пожаротушения;
• ресурсов спасателей при ликвидации возгорания;
• для оформления пожарных деклараций;
• размеров страховых выплат.

Формулы

Выражение для расчета ПН однородной материи:

где M – масса вещества, а Q – минимальное значение теплоты сгорания.

Но трудно представить пространство, состоящее целиком из одной субстанции.

Поэтому для помещений, где находится большое количество веществ, материалов, в разных состояниях для вычисления пожарной нагрузки используется формула:

то есть общая ПН является суммой Pмат для каждой составляющей в комнате.

Для того чтобы отнести помещение к какой-либо категории пожарной опасности (В1-В4), за основу берется цифра удельной пожарной нагрузки.

Она вычисляется по формуле:

где S – площадь размещения материалов. Надо отметить, что эта величина считается по проекции всех уровней на пол.

Пример. Товар размещен на высоком до потолка складском стеллаже. Всего занято 10 уровней. Длина полки 1 м, ширина 5 м. К какой категории относится помещение, если горючая загрузка составляет 5 000 МДж.

Так как полки расположены одна над другой, то за проекцию принимаем прямоуголь-ник 1*5=5 м2. Делим 5 000 МДж на 5 м2 и получаем удельную нагрузку, равную 1 000 МДж/м2. Склад относится к категории пожароопасности В3.

Расчеты.

Считать площадь каждой загруженной полки независимо от ее высоты нельзя, получится некорректный заниженный результат.

В нашем примере при таком расчете нагрузка будет равняться 100 МДж/м2, и помещение попадет в категорию В4.

То есть в условиях большей фактической опасности количественный показатель получается меньше, и соответственно мероприятия по ПБ будут запланированы и проведены в недостаточном объеме. Ценой такой ошибки могут стать человеческие жертвы и серьезные материальные потери.

Категории зданий по взрывопожарной и пожарной опасности

5.1. Здание относится к категории А, если в нем суммарная площадь помещений категории А превышает 5%
площади всех помещений или 200 м2.

Допускается не относить здание к категории А, если суммарная площадь помещений категории А в здании не превышает 25% суммарной площади всех размещенных в нем помещений (но не более 1000 м2), и эти помещения оборудуются установками автоматического пожаротушения.

5.2. Здание относится к категории Б, если одновременно выполнены два условия:

а) здание не относится к категории А;

б) суммарная площадь помещений категорий А и Б превышает 5% суммарной площади всех помещений или 200 м2.

Допускается не относить здание к категории Б, если суммарная площадь помещений категорий А и Б в здании не превышает 25% суммарной площади всех размещенных в нем помещений (но не более 1000 м2), и эти помещения оборудуются установками автоматического пожаротушения.

5.3. Здание относится к категориям В1-В3, если одновременно выполнены два условия:

а) здание не относится к категориям А или Б;

б) суммарная площадь помещений категорий А, Б и В1-В3 превышает 5% (10%, если в здании отсутствуют помещения категорий А и Б) суммарной площади всех помещений.

Допускается не относить здание к категориям В1-В3, если суммарная площадь помещений категории А, Б и В1-В3 в здании не превышает 25% суммарной площади всех размещенных в нем помещений (но не более 3500 м2), и эти помещения оборудуются установками автоматического пожаротушения.

5.4. Здание относится к категории Г, если одновременно выполнены два условия:

а) здание не относится к категориям А, Б или В1-В3;

б) суммарная площадь помещений категории А, Б, В1-В3 и Г превышает 5% суммарной площади всех помещений.

Допускается не относить здание к категории Г, если суммарная площадь помещений категорий А, Б, В1-В3 и Г в здании не превышает 25% суммарной площади всех размещенных в нем помещений (но не более 5000 м2), и помещения категорий А, Б и В1-В3 оборудуются установками автоматического пожаротушения.

5.5. Здание относится к категории В4, если оно не относится к категориям А, Б, В1-В3 или Г.

5.6. Здание относится к категории Д, если оно не относится к категориям А, Б, В1-В4, Г.

Приложение 1

Классификация категорий по пожарной безопасности

Согласно СНиП под номером 12.13130.2009 все складские помещения и производственные цеха делятся на пять категорий:

1. «А» – повышенная взрывопожароопасность. В эту категорию относятся помещения, в которых хранятся или перерабатываются материалы способные взрываться или самовоспламенятся от соприкосновения с воздухом или водой. Расчет этой категории пожарной опасности производится с учетом количества материала и объема помещения. Необходимо учитывать, что если объем помещений, относящихся к этой категории, составляет более 5% от общего объема всех помещений, то объект сразу же попадает под эту группу. Но если объект укомплектован системами пожаротушения, способных подавить любой , то объект можно отнести к пониженной категории.
2. «Б» – взрывопожароопасность. В эту категорию относятся объекты, в которых всегда присутствует пыль с предельной концентрацией. То есть последняя при температуре +28-61С дает толчок к воспламенению.
3. «В1-В4» – пожароопасность. Сюда относятся помещения, в которых хранятся или перерабатываются материалы, могущие при соприкосновении с кислородом и водой самовоспламениться. При этом эти объекты не должны относиться к позициям «А» или «Б».
4. «Г» – пожароопасность умеренная. В этих помещения материалы могут находиться в разогретом состоянии, расплавленном, жидком и раскаленном. При этом сами материалы могут относиться к «негорючим». В эту категорию относятся помещения, в которых выше обозначенные вещества утилизируются или используются в качестве топлива.
5. Д – пожароопасность пониженная. Сюда входят помещения, в которых перерабатываются и хранятся негорючие материалы. И последние всегда находятся в холодном состоянии, к примеру, склад с кирпичами или металлопрокатом.

Категории пожарной опасности

Все пять категорий определяются из расчета требований к самому помещению. А точнее, к его конструктивным элементам, конфигурации, площади, эксплуатационному режиму, оснащенности в плане пожарной безопасности. Поэтому расчет категории по взрывопожарной и пожарной безопасности проводится с учетом некоторых важных критериев:

• количество находящихся в помещении горючих и взрывоопасных материалов;
• геометрические параметры объекта (высота, площадь и прочее);
• расстояние от сложенных материалов до потолка;
• из каких стройматериалов изготовлен потолок (бетон, дерево, металл).

Если расчет категории помещений по пожарной опасности производится для производственных цехов, то в первую очередь выявляются пожароопасные и взрывоопасные зоны. Первые обозначаются буквой «П», вторые «В». Если такие зоны обнаружены, то в них устанавливают оборудование взрывозащищенного исполнения. На входных дверях и воротах помещений этого типа обязательно устанавливают таблички. В них указывается и категория взрывопожаробезопасности, и зона пожарной опасности. К примеру, верхней части таблички указывается категория, к примеру, «А». В нижней части, к примеру, «П-1».

Необходимость определения категорий – это важная составляющая противопожарной безопасности объекта. Задача определения категорийности – снизить риски возникновения очагов возгорания. Соответственно увеличить безопасность людей, которые работают на этих объектах.  При этом категория влияет на выбор типа противопожарной безопасности. То есть, какие средства необходимо выделить, к примеру, на сигнализацию, на первичные средства пожаротушения, на противопожарное оборудование и прочее.

Категория объектов очень важна и для бригад, тушащих пожар. Они точно будут знать, как надо действовать на горящих объектах, относящихся к той или иной категории. А узнают они о категорийности по табличкам на входных дверях и воротах.

Табличка на двери – важный знак для пожарных

Что такое пожарная нагрузка

Это квантитативная характеристика, которая показывает вероятную интенсивность горения, его продолжительность.

При рассмотрении относительной величины, рассчитываемой как ПН, деленная на единицу площади, выраженной в метрах, говорят об удельной пожарной нагрузке (Pуд), которая имеет размерность мегаджоуль, деленный на м2, и определяет, к какой взрывопожарной категории относится конкретное помещение:

• В4 – Pуд от 1 до 180 МДж/м2;
• В3 – Pуд в границах 181–1 400 МДж/м2;
• В2 – Pуд от 1 401 до 2 200 МДж/м2;
• В1 – Pуд свыше 2 200 МДж/м2.

В пространствах, помеченных В1-В4, допускается наличие нескольких участков с указанной удельной пожарной нагрузкой. Если появляется сегмент с превышением параметра Pуд относительно остальных, помещению присваивается повышенный код опасности, которому соответствует максимальная величина удельной пожарной нагрузки.