Что такое геометрические параметры объектов защиты

ГОСТ 21778-81 (1988)

УДК 69.001.2:006.354 Группа Ж02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

СИСТЕМАОБЕСПЕЧЕНИЯ ТОЧНОСТИ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ

ПАРАМЕТРОВ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ

System of ensuring geometrical parameters accuracy

in construction. Main principles

Дата ввведения 1981-07-01

УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ постановлением Государственного комитета СССР по делам строительства от 2 декабря 1980 г. N 184

ВЗАМЕН ГОСТ 21778-76

ПЕРЕИЗДАНИЕ. Сентябрь 1988 г.

Настоящий стандарт распространяется на проектирование и строительство зданий и сооружений, а также на проектирование и изготовление строительных конструкций, деталей и изделий для них и устанавливает основные характеристики точности и основные положения по назначению, технологическому обеспечению, контролю и оценке точности геометрических параметров, обеспечивающие соблюдение функциональных требований к зданиям, сооружениям и их отдельным элементам на всех этапах строительного проектирования и производства.

Установленные настоящим стандартом основные положения развиваются комплексом стандартов Системы обеспечения точности геометрических параметров в строительстве.

В соответствии с требованиями стандартов Системы во вновь разрабатываемых и пересматриваемых стандартах и других нормативно-технических документах на конкретные элементы и конструкции зданий и сооружений, на рабочих чертежах и в технологической документации устанавливают требования к точности конструкций, их элементов и выполнения работ, а также методы и средства технологического обеспечения и контроля точности.

Применяемые в стандарте термины и их определения приведены в приложении 1.

Стандарт соответствует СТ СЭВ 2045-79 в части, указанной в приложении 2.

1. ХАРАКТЕРИСТИКИ ТОЧНОСТИ

1.1. Точность геометрического параметра 18453 html 7f4fe3b8, представляющего собой случайную величину, определяют характеристиками точности. При этом точность угловых величин может быть охарактеризована точностью линейных размеров, которыми определяются эти величины.

Характеристики точности геометрических параметров в строительстве и их взаимосвязь указаны на черт. 1.

Характеристики точности геометрического параметра

18453 html m317d75fc

1.2. Точность геометрического параметра 18453 html 712338efв каждом отдельном случае характеризуется значением действительного отклонения 18453 html 786c50ef, выражаемого зависимостью

18453 html m1df73f1f, (1)

где 18453 html 39b1b01d— действительное значение параметра 18453 html 7f4fe3b8;

18453 html 60cc070— номинальное значение параметра.

Действительное отклонение 18453 html 786c50efявляется количественным выражением систематических и случайных погрешностей, накопленных при выполнении технологических операций и измерений.

1.3. Точность геометрических параметров в стандартах и других нормативных документах, а также на рабочих чертежах характеризуется минимальным 18453 html m78da42b6и максимальным 18453 html 27e0aadпредельными размерами, нижним 18453 html 6f041367и верхним 18453 html m44825c7dпредельными отклонениями от номинального 18453 html 60cc070значения, допуском 18453 html 5fc376edи отклонением 18453 html m41f1f502середины поля допуска 18453 html 2b06a390от номинального 18453 html 60cc070значения параметра 18453 html 712338ef. Половина допуска 18453 html m35e072d4является предельным отклонением параметра 18453 html 3b3d13e7от середины поля допуска 18453 html 2b06a390.

Взаимосвязь между этими характеристиками точности определяют по формулам:

18453 html 622357b5, (2)

18453 html 2e25577f, (3)

18453 html m74e3393e, (4)

18453 html m190e5263. (5)

Примечание. Значения нижнего и верхнего предельных отклонений 18453 html 6f041367и 18453 html m44825c7d

подставляют в формулы со своими знаками.

1.4. Точность геометрического параметра 18453 html 712338efв совокупности его действительных значений 18453 html m7ddc8452, полученной в результате выполнения определенного технологического процесса или операции массового и серийного производства, определяют статистическими характеристиками точности.

В качестве статистических характеристик точности геометрического параметра применяют его среднее значение 18453 html m148b4ea1и среднее квадратическое отклонение 18453 html 69d17898. В необходимых случаях при различных законах распределения параметра 18453 html 712338efдопускается использовать другие статистические характеристики точности.

При нормальном распределении геометрического параметра 18453 html 712338efоценками характеристик 18453 html m148b4ea1и 18453 html 69d17898являются выборочное среднее 18453 html m15cb94ccи выборочное среднее квадратическое отклонение 18453 html 3b840643, которые вычисляют по формулам:

18453 html 7572c029, (6)

18453 html m5fb47752, (7)

где 18453 html m1cc132fb-объем выборки.

1.5. Систематическое отклонение 18453 html 6b62f895геометрического параметра 18453 html 712338efопределяют по формуле

18453 html m28c41d31. (8)

Оценкой систематического отклонения 18453 html 6b62f895, при нормальном распределении геометрического параметра является выборочное среднее отклонение 18453 html 1da618a0, т. е. среднее значение отклонений в выборке, определяемое по формуле

18453 html 4cc42ecd. (9)

1.6. Предельные значения 18453 html m78da42b6и 18453 html 27e0aadустанавливают как значения геометрического параметра 18453 html 712338ef, отвечающие определенным вероятностям появления значений этого геометрического параметра 18453 html 712338efниже 18453 html m78da42b6и выше 18453 html 27e0aad. Взаимосвязь предельных значений 18453 html m78da42b6и 18453 html 27e0aadи статистических характеристик точности 18453 html m148b4ea1и 18453 html 69d17898представлена формулами:

18453 html 431a022d, (10)

18453 html 2040a5c3, (11)

где 18453 html 42ea04c1и 18453 html m2296c650— значения стандартизованной случайной величины, зависящие от вероятности появления значений ниже 18453 html m78da42b6и выше 18453 html 27e0aad, и типа статистического распределения параметра 18453 html 712338ef.

Как правило, вероятность появления значений 18453 html 712338efниже 18453 html m78da42b6и выше 18453 html 27e0aadпринимают одинаковой, но не более 0,05.

Предпочтительные значения величины 18453 html m75aea71eпри нормальном распределении параметра 18453 html 712338efв зависимости от допускаемой вероятности появления значений 18453 html 712338efниже 18453 html m78da42b6и выше 18453 html 27e0aad, характеризуемой приемочным уровнем дефектности по ГОСТ 23616-79, установлены ГОСТ 23615-79.

1.7. В случае симметричного (например нормального) распределения геометрического параметра 18453 html 712338ef(черт. 2) и одинаковой вероятности появления значений 18453 html m24ac3ab2ниже 18453 html m78da42b6и выше 18453 html 27e0aad18453 html cb25990, а взаимосвязь между характеристиками точности, приведенными в пп. 1.3 и 1.4, представлена формулами:

18453 html 3db64035, (12)

18453 html 7060413e, (13)

18453 html 3bc9bbb. (14)

Если при этом среднее значение 18453 html m148b4ea1параметра практически не отличается от его номинального значения 18453 html m40cc8597, то взаимосвязь характеристик точности характеризуют формулы:

18453 html m6d47c65c, (15)

18453 html 1b71ff4c, (16)

18453 html m1017c815, (17)

18453 html m28d64770. (18)

Источник

Перечень исходных данных при проведении расчета по оценке пожарного риска

На основе рассмотрения нормативных требований и исследований проведения расчетов по определению расчетной величины пожарного риска для общественных зданий осуществлен анализ состава исходных данных, используемых при численном моделировании пожаров. Показано, что от состава и качества исходных данных зависят результат расчета и, как
следствие, качество разрабатываемых противопожарных мероприятий. Приведена классификация исходных данных, принимаемых в расчетах по определению расчетной величины пожарного риска для объекта защиты. Выделены два основных набора данных: получаемые на объекте и определяемые сформулированными сценариями по результатам обследования объекта. Приведен список параметров, которые оказывают качественное и
количественное влияние на результат расчета, представлены способы определения количественных значений таких параметров, как площадь горения, удельная масса горючей нагрузки.

Исследования выполнены в рамках Соглашения между ФГБУ ВНИИПО МЧС России и ФГБНУ «ФИЦ «Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук» и государственного задания ИТ СО РАН и ИВМ СО РАН

Введение

Всоответствии с действующим законодательством Российской Федерации меры по защите людей при пожаре разрабатываются с учетом информации о динамике опасных факторов пожара и эвакуации людей (ст. 8 «Технического регламента о безопасности зданий и сооружений» [1], ч. 3 ст. 7, ст. 52, ч. 3 ст. 53, ч. 3 ст. 81 «Технического регламента о требованиях пожарной безопасности» [2]), получаемой на основе испытаний, исследований, моделирования по апробированным, сертифицированным или нормативно утвержденным
методам (методикам) (ч. 4 ст. 54 «Технического регламента о требованиях пожарной безопасности» [2], ч. 6 ст. 15 «Технического регламента о безопасности зданий и сооружений» [1]).

Для моделирования развития пожара и эвакуации людей применяются численные методы, содержащиеся в методиках определения расчетных величин пожарного риска, утвержденных МЧС России [3, 4], и методике, изложенной в прил. 2 ГОСТ 12.1.004–91 [5]. В данной статье рассматривается методика определения расчетных величин пожарного риска в зданиях, сооружениях и строениях различных классов функциональной пожарной опасности (далее – Методика) [3].

Развитию математических моделей развития пожара посвящен ряд отечественных [6–11] и зарубежных работ [12–16]. Одновременно исследователями изучались вопросы применимости и точности используемых моделей, а также верификация полученных данных [17–22].

Качество численного моделирования, эффективность и обоснованность разработанных на его основе противопожарных мероприятий зависят от многих параметров и, в том числе, от исходных данных, принятых при компьютерном моделировании.

В целях получения объективных данных о состоянии пожарной безопасности объекта защиты расчет пожарных рисков осуществляются в соответствии с постановлением Правительства Российской Федерации «О порядке проведения расчетов по оценке пожарного риска» [23] и Методикой. В соответствии с требованиями Административного регламента МЧС России [24] органами государственного пожарного надзора (далее – ГПН) в случае проведения расчета по оценке пожарного риска проверяется: соответствие исходных данных объекта защиты, применяемых в расчете, фактическим данным, полученным в ходе обследования; соответствие требованиям, установленным Методикой.

Результаты проведенных исследований [25] показали наличие проблемы, связанной с большим объемом несистематизированной информации, что затрудняет поиск исходных данных, подлежащих проверке. При этом практика работы ГПН показывает невозможность проводить оценку адекватности выбранных программных инструментов, математических моделей и их параметров, используемых для моделирования динамики пожара и эвакуации людей. Все это определяется выбором эксперта (специалиста, выполнившего моделирование – расчет по оценке пожарных рисков).

Таким образом, анализ состава исходных данных, используемых при численном моделировании, является актуальным, поскольку от исходных данных зависит результат расчета и, как следствие, качество противопожарных мероприятий, разрабатываемых на основе анализа результатов расчетов. Представляет также интерес то, как исходные данные могут влиять на результаты расчета, на что следует обращать внимание при анализе исходных данных, и как исходные данные должны быть согласованы с целями проведения расчетов.

Классификация исходных данных

В соответствии с Методикой процесс получения расчетной величины пожарного риска для конкретного сценария, при котором безопасная (в соответствии с ч. 3 ст. 53 Федерального закона № 123-ФЗ) эвакуация не обеспечивается, можно разбить на две составляющие: определение вероятности эвакуации и определение расчетной величины пожарного риска.
Определение вероятности эвакуации включает основные расчетные действия, связанные с применением численного моделирования, это – определение времени блокирования путей эвакуации опасными факторами пожара (далее – ОФП) (рассчитывается на основе численного моделирования развития пожара) и определение времени эвакуации людей из отдельных частей здания и здания в целом (рассчитывается на основе численного моделирования эвакуации).

Определение величины пожарного риска для конкретного сценария производится расчетом с использованием ранее определенных коэффициентов, включая вероятность эвакуации. При этом необходимо отметить, что расчет величины пожарного риска производится только для сценариев, при которых безопасная эвакуация не обеспечивается.

Весь набор исходных данных можно разделить на три категории:

Исходные данные, используемые на разных этапах процесса получения расчетной величины пожарного риска (Таблица 1)

screenshot 104

Таким образом, часть исходных данных – это данные, которые непосредственным образом характеризуют объект (предоставляются заказчиком). Часть данных формируется экспертом при формулировании сценариев по результатам обследования объекта с учетом требований Методики. Третья часть данных – есть следствие используемых методов дискретизации расчетной области при моделировании развития пожара полевой или зонной моделями.

Размеры расчетной области для моделирования развития пожара и ее дискретизированное представление

Для выполнения численного моделирования развития пожара необходимо произвести дискретизацию расчетной области, то есть построить расчетную сетку [3, 7, 15]. Построение расчетной сетки можно условно разделить на три этапа.

Первый этап: определение области, в которой предполагается распространение ОФП («область ОФП»). Выбор этой области определяется на основе анализа объемно-планировочного решения, режима работы, функционального назначения и расположения ГН на объекте защиты, расположением людей, целями расчета сценария, требованиями Методики. Рассматриваются сценарии, в которых реализованы наихудшие условия для обеспечения безопасности людей.

На втором этапе на базе этой области формируется расчетная область путем геометрического упрощения «области ОФП». Упрощение геометрии происходит за счет игнорирования элементов объемно-планировочного решения, которые не имеют значимого влияния на распространение ОФП. Например, это могут быть: колонны, пилястры, декоративные элементы, мелкие строительные конструкции и т. д. При этом сохраняются геометрические характеристики для критически важных элементов объекта с точки зрения распространения ОФП: размеры и расположение проемов, основные размеры помещений, коридоров, объемы многосветных пространств, лестничных клеток и т. д. Принцип, которым
следует руководствоваться при упрощении геометрии «области ОФП», основан на требованиях Методики – обеспечить наиболее высокую динамику нарастания ОФП. Иными словами, в результате принятых упрощений не должен увеличиться объем при сохранении характерных размеров.

На третьем этапе происходит дискретизация расчетной области – построение расчетной сетки. Для формирования сетки и расчетной области могут использоваться программные инструменты, как встроенные в специализированные программы численного моделирования развития пожара, так и сторонние программы. Методы построения сеток и виды сеток разные, например, по форме сеточных ячеек – гекса-, тетра-, полиэдральные и т. д.). В зависимости от метода, реализованного в используемом программном обеспечении, и заданных параметров дискретизации может происходить деформация расчетной области
при построении сетки.

На рис. 1 представлен пример несовпадения границ расчетной области и построенной сетки (т. е. сеточного дискретизированного представления расчетной области). Для расчетной области, состоящей из двух соединенных помещений (черный толстый контур), строится декартова сетка с постоянным однородным шагом.

screenshot 105

Представлены два из возможных вариантов построения сетки. В первом, Сетка 1 – все ячейки, лежащие внутри границы помещений, и ячейки, по которым проходит граница помещений, включены в сетку (т. е. все ячейки на рисунке). Во втором, Сетка 2 – включены ячейки, только полностью находящиеся внутри расчетной области (заштрихованные ячейки). Как видим, в обоих случаях наблюдаются существенные различия между границей сетки и границей расчетной области: в первом варианте два помещения превратились в одно (поскольку при таком построении сетки стена игнорирована), а в другом – существенно уменьшились все размеры помещений и ширина проема. Рисунок представлен в плоскости, очевидно, что при дискретизации происходит аналогичная трансформация вертикальной составляющей.

Очевидно, что уменьшение шага дискретизации приводит к уменьшению отклонений границ расчетной области и сетки. Существенные отличия размеров и границ расчетной области и сетки могут наблюдаться не только на декартовых сетках, но для декартовых сеток данная проблема наиболее часто проявляется. Например, декартовы сетки используются в программном комплексе FDS [26]. Поэтому построение сетки требует особых усилий от пользователя, также необходимы программные инструменты, позволяющие корректно создать сетку. Результатом этой проблемы будет являться завышенное или заниженное время достижения ОФП критических значений, что отражается на условии обеспечения
безопасной эвакуации людей и выводе о необходимости разработки дополнительных мероприятий.

При этом существуют методы дискретизации, которые позволяют построить сетку так, что ее границы совпадают с границами расчетной области. На рис. 2 приведен такой пример совпадения границ расчетной области и расчетной сетки, построенной с использованием блочно-структурированного подхода.

screenshot 107

Также следует отметить, что при проведении расчетов по определению расчетной величины пожарного риска часто возникает вопрос о влиянии размеров элементов объемно-планировочного решения (высоты помещения, ширины коридора, ширины проемов, глубины дымовых карманов и т. п.) на распространение ОФП, и тогда примененный метод дискретизации расчетной области определяет принципиальную возможность ответить на возникший вопрос путем сравнения результатов моделирования.

Перечень исходных данных, применяемых при расчетах

В табл. 2–4 приведены исходные данные, которые в том или ином виде участвуют в определении расчетной величины пожарного риска. Приводится также ссылка на нормативный документ, где указывается необходимость учета соответствующего параметра.

Перечень исходных данных, необходимых для определения коэффициентов для расчета пожарных рисков

В табл. 2 перечисляются системы пожарной безопасности и иные характеристики объекта, необходимые для определения коэффициентов, входящих в формулу расчета величины пожарного риска.

Данные, необходимые для учета в формуле расчета величины пожарного риска и их назначение (Таблица 2)

screenshot 108

Как видно из табл. 2, для определения коэффициентов, входящих в состав формулы для определения расчетной величины индивидуального пожарного риска, необходимо владение нормативной базой в области пожарной безопасности, чтобы давать оценки соответствующим системам пожарной безопасности здания.

Перечень исходных данных, применяемых при моделировании развития пожара

Для моделирования развития пожара и определения времени блокирования путей эвакуации допускается использование интегральной, зонной или полевой (CFD) моделей [3]. Все модели имеют, как правило, единый список исходных данных, который приведен в табл. 3 (для данных, относящихся только к зонной и полевой моделям, даны сноски), определяемый п. 17 Методики и п. 1 прил. 1. В табл. 3 приводятся также комментарии по каждому элементу списка, описывается его влияние на распространение ОФП.

Перечень исходных данных, принимаемых при моделировании сценария пожара согласно разработанному сценарию (Таблица 3)

№ п/п Характеристика Комментарий
1 Место (помещение) возникновения пожара Указывается помещение, в котором расположен очаг пожара, определяется целью сценария с учетом требований
2 Площадь расположения ГН, F, м 2 Форма и площадь ГН влияет на скорость увеличения площади горения и интенсивность пожара.
Для заданной площади ГН максимальная мощность выделения ОФП достигается за время t Smax = l/ν при условии, что масса горючей нагрузки обеспечивает горение в течение всего времени t Smax; где l, [м] – максимальный путь, который проходит фронт пожара по области горения от точки возгорания, ν, [м/с] – линейная скорость фронта пламени. Если t Smax ≥ Tэв, тогда мощность выделения ОФП растет в течение времени эвакуации, если t Smax 2
Определяет локальное время выгорания ГН t лок вг = ρmуд, [с], и полное время выгорания ГН tвг = t Smax + ρmуд, [с], где ψуд, [кг/м2/c] – удельная массовая скорость выгорания.
Если t лок вг лок вг ≥ Tэв, тогда характер развития пожара не зависит от заданного значения ρm. (Ниже приведен пример оценивания tвг)
4 Характеристики
горючей нагрузки
Основной параметр, определяющий количественные
характеристики образующихся ОФП, определяется местом размещения очага пожара, выбирается из официальных источников, например [6, 27], или получают в результате испытаний. При использовании программ иностранного происхождения необходимо проверять, чтобы введенные данные обеспечивали требуемый выход ОФП [6, 22]
5 Учет АУПТ Применяется, если помещение, где находится очаг пожара, оборудовано АУПТ. Реализуется через снижение скорости выгорания в 2 раза относительно значения, указанного для выбранной горючей нагрузки в официальном источнике
6 Расчетная область Перечисляются помещения, включенные в расчетную область, и дается обоснование. Определяет характер распространения ОФП и время блокирования ОФП путей эвакуации. Число и расположение включенных в расчетную область помещений напрямую влияет на скорость распространение ОФП. Как правило, чем большее число помещений включено в расчетную область на пути распространения ОФП, тем меньше скорость распространения и больше время блокирования путей эвакуации
7 Граничные условия, описывающие связь с внешней средой Указываются помещения, где находятся проемы, лежащие на границе расчетной области (здания), указываются размеры этих проемов.
Определяет характер распространения ОФП и влияет на скорость распространения ОФП (например, расположение открытых оконных проемов вблизи очага пожара может обеспечивать вывод существенной доли ОФП из здания наружу)
8 Условия на внутренние проемы Описывается связность объемов расчетной области в течение времени моделирования развития пожара. В общем случае не должно быть изолированных от очага пожара областей
9 Граничные условия,
описывающие теплообмен с ограждающими конструкциями здания
Указывается (текстом и/или таблицей) условия (адиабатные, изотермические, теплопередача, сопряженный теплообмен или их комбинация) принятые в расчете. Изотермические условия обеспечивают максимальный отвод тепла, выделяемого очагом, и соответственно наименьшую динамику нарастания ОФП, адиабатические – максимальную (их можно рассматривать, как реализацию наихудших условий). Сопряженный теплообмен наиболее точно описывает теплообмен с ограждающими конструкциями (учитывает их свойства и динамику нагрева)
10 Начальные условия в расчетной области (здании) – среда, температура, °С Указывается состав среды – воздух, и температура в расчетной области в начальный момент времени.
Начальная температура влияет на время блокирования по температуре и частично на скорость распространения ОФП, так как выталкивающая сила конвективной колонки зависит от разности температур между ней и окружающей ее средой
11 Условия внешней среды – среда, температура, °С Указывается состав внешней среды – воздух, и ее
температура.
Температура внешней среды влияет на время блокирования по температуре и частично на скорость распространения ОФП
12 Разрушение (в силу
нагревания) оконных проемов (на границе
расчетной области)
Если в сценарии было принято условие разрушения окна, то указываются текстом и/или таблицей разрушаемые окна и помещения, где они находятся, или указывается отсутствие таковых в расчете. Наличие разрушенных оконных проемов может обеспечивать вывод существенной доли ОФП из здания наружу, влияет на время блокирования по температуре и частично на скорость распространения ОФП, поэтому разрушение оконных проемов должно иметь четкое обоснование
13 Противодымная
вентиляция
В расчете учитывается согласно п. 21, 22, 26 Методики, п. 1 прил. 6. Указываются текстом и/или таблицей клапана, их характеристики и помещения, где они находятся, или указывается отсутствие таковых в расчете. Предназначена для удаления дыма из здания. Может влиять на характер и скорость распространения ОФП, как уменьшая время блокирования путей эвакуации, так и увеличивая его
14* Длительность моделирования, с Для корректного совместного анализа расчета эвакуации и моделирования пожара должно быть больше времени эвакуации из здания в 1,25 раза
15* Геометрические данные, описывающие
расчетную область для моделирования развития пожара или/и сетку
Размеры элементов расчетной области.
Указываются размеры элементов расчетной области для моделирования пожара (проемы, помещения, коридоры, лестницы)
Объем расчетной области и сетки (если не совпадают), м3
Сетка. Приводится визуальное отображение геометрии расчетной области и сетки, например, как приведено на рис. 3, так же можно поэтажно на изображении плана этажа. В случае существенного несовпадения, указываются максимально отклонение (как правило, зависит от шага дискретизации сетки) для оценки искажения размеров.
Количество ячеек (Ncell). Средний линейный размер ребра ячейки сетки (шаг дискретизации) можно оценить так:

screenshot 109

Можно привести, при необходимости, минимальный (максимальный) шаг стеки с указанием области, для которой он применяется.
Упрощенно можно сказать, что чем больше шаг сетки, тем быстрее производится расчет, но при этом падает его точность.
Уменьшение сетки не всегда приводит к повышению точности расчета. Это зависит от применяемых математических моделей и численных методик. Кроме этого существует понятие сеточной сходимости, когда при дальнейшем увеличении сетки решение практически не изменяется.

Примечание. 14 и 15 пункты заполняются в случае использования зонной или полевой моделей.

Приведем пример вычисления tSmax, tвг, t лок вг для областей горения различной площади и влияния площадной плотности ρm и площади горения на моделирование развития пожара. Рассмотрим примеры областей горения, приведенных на рис. 3. Область горения 1 имеет площадь а1 × а1, а1 = 5 (м), область горения 2 имеет площадь а2 × а2, а2 = 1 (м). Примем, что линейная скорость фронта пламени ν = 0,0045 (м/с), площадная плотность ρm = 10 (кг/м2
), удельная массовая скорость выгорания ψуд = 0,0145 (кг/с/м2), Tэв = 350 (с).

screenshot 110

Таким образом, поскольку Tэв = 350 лок вг = ρmуд = 689, то обеспечивается
горение на всей площади, подвергшейся возгоранию, то есть ρm не влияет на характер развития пожара в обоих случаях. Для области горения 1 Tэв = 350 > Tэв = 350. В то же время Tэв = 350 > t2Smax=
= 157, это означает, что в случае области горения 2 максимальной мощности
пожар достигнет раньше, чем окончится эвакуации, и будет сохранять эту мощность до ее окончания.

На качестве примера графического представления исходных данных на рис. 4 приведена расчетная сетка, составленная для моделирования развития пожара в торговом центре для одного из сценариев по программному продукту «Сигма ПБ» [18, 22]. Сетка изображена на подложке, хорошо видно, что не все объемы здания вошли в расчетную область. В данном случае, в соответствии с разработанным сценарием в расчетную область были включены помещение с очагом пожара (большой продовольственный магазин на первом этаже) и все
связанные с ним открытые пространства (фудкорт) и пути эвакуации на этажах до лестничных клеток и наружу из здания (для первого этажа). Связь между этажами осуществляется через объемы эскалаторов и многосветного пространства. Лестничные клетки не включены в расчетную область, поскольку оборудованы тамбур-шлюзами и подпором воздуха, поэтому считается, что задымление в них не распространяется.

screenshot 111

Перечень исходных данных, применяемых при моделировании эвакуации людей

Согласно Методике для моделирования эвакуации и определения времен эвакуации на путях и из здания можно использовать упрощенно-аналитическую, имитационно-стохастическую или индивидуально-поточную модели. Одним из принципиальных отличий последней от двух первых (поточных) моделей является тот факт, что людям можно задавать физические характеристики (скорость движения, площадь проекции, направление движение, время начала эвакуации) индивидуально и, тем самым, рассматривать неоднородный контингент. С точки зрения исходных данных других отличий модели не имеют. Требования к исходным данным наибольшим образом определены в п. 18 Методики и п. 2 прил. 5 к Методике. В табл. 4 приводится перечень исходных данных, используемых
при моделировании эвакуации, и комментарии к ним.

Перечень исходных данных, принимаемых для моделирования эвакуации согласно разработанному сценарию (Таблица 4)

№ п/п Характеристика Комментарий
1 Расчетная область Указываются помещения, включенные в расчетную область, лестничные клетки, представляется в текстовом и/или графическом виде поэтажно, как, например, на рис. 4. Определяется начальным расположением людей и задействованными в сценарии путями наружу из здания или в безопасную зону
2 Выходы наружу из здания и/или безопасную зону Указываются все задействованные в сценарии выходы наружу из здания
3 Геометрические размеры помещений, вошедших в расчетную область Указываются размеры элементов расчетной области для моделирования пожара (проемы, помещения, коридоры, лестницы)
4 Всего людей в расчетной области
(с распределением по
степени мобильности)
Указывается агрегированная информация по зданию в целом, более детальную информацию можно приводить в отдельной таблице, как, например, в табл. 5 информация собрана по помещениям этажа
5 Начальное расположение людей Указывается текстом и/или графически, как например, на рис. 4. Должно соответствовать или распределению по рабочим местам или обеспечивать максимально протяженный путь для части людей
6 Индивидуальные
характеристики
Определяются согласно принятому контингенту в здании по данным п.п. 3–6 прил. 5 Методики. Указываются таблично, как, например, на рис. 5. Приводятся принятые характеристики: скорость свободного движения, площадь проекции, группа мобильности. Если задан разнородный контингент, то возможно использование только индивидуально-поточной модели для корректного моделирования смешанного потока
7 Время начала эвакуации (относительно начала
пожара), с
Определяется по данным п. 1 Приложения 5 Методики согласно классу функциональной пожарной опасности и существующем/принятом типе СОУЭ
8 Направление движения внутри расчетной области (схема эвакуации) Определяется местом расположения очага и доступными
выходами с этажа и из здания. Представляется в текстовом и/или графическом виде, как, например, на рис. 4
9 Заужение коридоров из-за направления открывания дверей или других причин Графически или списком указываются места, где были приняты в расчете заужения на путях эвакуации, и их причины

Для определения вероятности эвакуации требуется выполнить моделирование двух сложных процессов – развития пожара и эвакуации. Это требует знаний не только в области пожарной безопасности (для формулирования сценария), но и в области численного моделирования (для создания расчетной задачи, удовлетворяющей требованиям разработанного сценария, и ее дискретизации и, задании начальных и граничных условий, чтобы результат моделирования помог ответить на вопрос, который ставится разработчиком сценария). Представленный в табл. 3 и 4 набор исходных данных для моделирования обоих процессов позволяет описать в терминах, которые «понимают» расчетные программы, условия разработанных сценариев. В комментариях раскрыто влияние некоторых элементов исходных данных на результат моделирования, и эта информация так же используется для постановки задачи.

Способы представления данных могут быть числовые (площадь, масса, скорость, температура, время) с указанием единиц измерения, табличные и графические (рис. 5), текстом с описанием. Основная цель представления исходных данных – максимально полно охарактеризовать принятые в расчете величины и условия (начальные и граничные).

screenshot 112

Заключение

Рассмотрены основные нормативные требования для проведения расчетов по определению расчетной величины пожарного риска для общественных зданий и проведен анализ состава исходных данных, используемых при численном моделировании пожаров.

Показано, что от состава и качества исходных данных зависят результат расчета и, как следствие, качество разрабатываемых противопожарных мероприятий.

Проведена классификация исходных данных, принимаемых в расчетах по определению расчетной величины пожарного риска для объекта защиты. Выделены два основных набора данных: получаемые на объекте и определяемые сформулированными сценариями.

Выбраны данные, необходимые для определения коэффициентов, входящих в формулу определения расчетной величины (оценки) пожарного риска. Особое внимание уделено данным, используемым при моделировании развития пожара и эвакуации: приведен список параметров, по каждому даны комментарии, описывающие возможное представление и качественное и количественное влияние на результат расчета.

Приведены способы определения количественных значений таких параметров как площадь горения, удельная масса горючей нагрузки.

Источник

Справочник по обустройству дома и дачи
Adblock
detector