РАСЧЕТ ПОЖАРНОГО РИСКА КИНОТЕАТРА «РОДИНА»

УДК 699.814 Терентьев Александр Геннадьевич студент магистратуры Санкт-Петербургский университет ГПС МЧС России Россия, г. Санкт-Петербург e-mail: rostosanel@yandex.ru Вагин Александр Владимирович кандидат технических наук, доцент Санкт-Петербургский университет ГПС МЧС России Россия, г. Санкт-Петербург РАСЧЕТ ПОЖАРНОГО РИСКА КИНОТЕАТРА «РОДИНА» Аннотация: В работе решена актуальная научная задача совершенствования противопожарной защиты в культурно-зрелищных учреждениях путем определения пожарных рисков с помощью расчетов. Практическое значение работы состоит в расчете времени распространения опасных факторов пожара на объекте и сравнить с временем эвакуации людей с этого объекта, при различных сценариях развития пожара в кинотеатре «Родина». Ключевые слова: научная задача, кинотеатр, индивидуальный пожарный риск. Terentyev Alexander Gennadievich master student Saint Petersburg University State Fire Service EMERCOM of Russia Russia, St. Petersburg e-mail: rostosanel@yandex.ru Vagin Alexander Vladimirovich candidate of technical sciences, associate professor Saint Petersburg University State Fire Service EMERCOM of Russia Russia, St. Petersburg CALCULATION OF FIRE RISK OF THE RODINA CINEMA Abstract: The paper solves the actual scientific problem of improving fire protection in cultural and entertainment institutions by determining fire risks using calculations. The practical significance of the work consists in calculating the time of propagation of fire hazards at the facility and comparing it with the time of evacuation of people from this facility, under various scenarios of fire development in the Rodina cinema. Журнал «Трибуна ученого» Выпуск 12/2021 https://tribune-scientists.ru 1 Keywords: scientific task, cinema, individual fire risk. Введение Оценка пожарного риска проводится в целях определения соответствия объекта защиты требованиям пожарной безопасности в порядке, установленном Федеральным законом от 22.07.2008 г. № 123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности» и нормативными правовыми актами Российской Федерации. Оценка пожарного риска проводится путем определения расчетных величин пожарного риска на объекте защиты и сопоставления их с соответствующими нормативными значениями пожарных рисков, установленными Федеральным законом от 22.07.2008 г. № 123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности». Расчетные величины пожарного риска являются количественной мерой возможности реализации пожарной опасности объекта защиты и ее последствий для людей и материальных ценностей. Расчет пожарного риска производится в соответствии с «Методикой определения расчетных величин пожарного риска в зданиях, сооружениях и строениях различных классов функциональной пожарной опасности», утвержденной приказом МЧС России № 382 от 30.06.2009 г., с учетом изменений в соответствии с приказами № 749 от 12.12.2011 г. и № 632 от 02.12.2015 г. Проведения расчетов по оценке пожарного риска Пожар в зрительном зале. В помещении с массовым пребыванием людей. Выход ближайший к очагу пожара с наибольшей пропускной способностью принят заблокированным с первых секунд пожара. При возникновении пожара существует вероятность блокирования эвакуационных выходов. При возникновении пожара этажа происходит задымление путей эвакуации. Строительные конструкции здания в результате пожара могут получить стандартные термические повреждения в виде частичного обрушения штукатурного слоя, растрескивания кирпичной кладки и т.д. В расчетную схему Журнал «Трибуна ученого» Выпуск 12/2021 https://tribune-scientists.ru 2 включены 1 и2 этажи. В качестве горючей нагрузки принята типовая нагрузка – зрительные залы. Все дверные проемы приняты открытыми, оконные проемы закрыты. Перечень исходных данных Класс функциональной пожарной опасности здания: Ф4.1 (Общеобразовательные организации) (Qп = 0,0116) Наличие систем автоматической пожарной сигнализации: Выполнена по нормам (Kобн = 0,8) Наличие систем оповещения и управления эвакуацией: Тип 3 (Kсоуэ = 0,8) Наличие систем противодымной защиты: Выполнена по нормам (Kпдз = 0,8) Наличие систем автоматического пожаротушения: Не требуется (Kап = 0,9) Время нахождения людей в здании: 12 ч (Pпр = 0,5) Таблица. Экспликация помещений Наименование Площадь, м² Количество С очагом людей пожара Этаж 1 411,03 Помещение 1 367 + Оборудование здания системой дымоудаления Здание оборудовано системой дымоудаления, состоящей из следующих элементов: Размер, Расположение Наименование Тип Расход Высота Время воздуха, м от включ., м3/ч с уровня этажа, м Этаж 2 перекрытие Вентиляция 1 Вытяжная 10000 1×1 5 0 Журнал «Трибуна ученого» Выпуск 12/2021 https://tribune-scientists.ru 3 Определение времени блокирования путей эвакуации Рассматриваются значения опасных факторов пожара на высоте расположения регистраторов (по умолчанию на высоте рабочей зоны помещений – 1.7 метра от уровня пола этажа). Для каждого опасного фактора пожара определяется предельно допустимое значение, превышение которого означает блокирование пути эвакуации по данному фактору. Моделирование динамики развития пожара проводится в следующих областях расчёта: Таблица. Области расчета Расположение Наименование Размер, Размер Охватываемые ячейки, помещения м м Область расчета 1 51×39×5,55 0,5 Помещение 1 Этаж 1 Область расчета 2 51×39×5,5 0,5 Этаж 2 Параметры окружающей среды: — температура: 20 °C — давление: 101325 Па (760 мм рт. ст.) — относительная влажность: 40 % — температура в помещениях: 20 °C Горючая нагрузка: Сценическая часть зрительного зала; древесина Таблица. Параметры горючей нагрузки Параметр Единица измерения Значение Низшая теплота сгорания кДж/кг 13800 Линейная скорость распространения 0,0368 м/с пламени Удельная массовая скорость выгорания кг/(м² ∙ с) 0,0145 0,93 Коэффициент полноты сгорания — Удельная мощность 186,093 кВт/м² 4 Журнал «Трибуна ученого» Выпуск 12/2021 https://tribune-scientists.ru Дымообразующая способность Нп ∙ м²/кг 57 Потребление кислорода (О₂) кг/кг 1,15 Выделение углекислого газа (СО₂) кг/кг 1,57 Выделение угарного газа (CO) кг/кг 0,024 Выделение хлористого водорода (HCl) кг/кг 0 Моделировалась динамика развития пожара в течение 220 с. На этаже "Этаж 1" расположены регистраторы: — на уровне 1,7 м (на высоте 1,7 м от уровня этажа): "Дверь 1", "Дверь 2" — на уровне 3,05 м (на высоте 3,05 м от уровня этажа): "Дверь 3", "Дверь 4", "Дверь 5", "Дверь 45" — на уровне 3,6 м (на высоте 3,6 м от уровня этажа): "Дверь 30" На этаже "Этаж 2" расположены регистраторы: — на уровне 7,2 м (на высоте 1,7 м от уровня этажа): "Дверь 22", "Дверь 23" Журнал «Трибуна ученого» Выпуск 12/2021 https://tribune-scientists.ru Рисунок. Этаж 1. Пожарная модель. 5 Рисунок. Этаж 2. Пожарная модель. Следующий рисунок показывает динамику развития ОФП. . Рисунок. Этаж 1. Распространение дыма через 127,4 с после начала пожара. Журнал «Трибуна ученого» Выпуск 12/2021 https://tribune-scientists.ru 6  Рисунок. Этаж 2. Распространение дыма через 127,4 с после начала пожара. Составление расчётных схем и определение расчетного времени эвакуации людей В соответствии с объемно-планировочными решениями здания, геометрическими размерами эвакуационных путей и выходов, а также известными особенностями поведения людей при пожарах (движение к более широким и хорошо заметным выходам, выбор более короткого пути эвакуации, использование знакомых маршрутов движения и т.п.) были составлены расчётные схемы эвакуации с этажей здания. Количество и расположение людей принималось в соответствии с данными, предоставленными заказчиком. Таблица. Расположение людей Расположение Количество людей Всего: 417 Этаж 1 400 - M1 6 - M2 6 - M3 7 Журнал «Трибуна ученого» Выпуск 12/2021 https://tribune-scientists.ru Этаж 2 5 - M4 Помещение 1 Всего: 367 352 - M1 6 - M2 5 - M3 4 - M4 Вне помещений Всего: 50 48 - M1 1 - M3 1 - M4 Всего: 90 88 - M1 1 - M2 1 - M3 Вне помещений Всего: 90 88 - M1 1 - M2 1 - M3 ИТОГО Всего: 507 488 - M1 7 - M2 7 - M3 5 - M4 Для определения времени эвакуации были составлены поэтажные расчётные схемы эвакуации. Журнал «Трибуна ученого» Выпуск 12/2021 https://tribune-scientists.ru 8 Рисунок. Этаж 1. Люди и траектории их движения на этаже. Рисунок. Этаж 2. Люди и траектории их движения на этаже. Журнал «Трибуна ученого» Выпуск 12/2021 https://tribune-scientists.ru 9 Результаты моделирования движения людей Значение времени начала эвакуации tНЭ (с) для помещения очага пожара определялось по формуле: tНЭ = 5 + 0,01 · F где F - площадь помещения, м² Время начала эвакуации: tНЭ = 9,1 с Время эвакуации: tЭ = tНЭ + tР = 151 с Время существования скоплений: tСК = 37,6 с Общее количество людей: 507 Количество эвакуировавшихся людей: 507 Таблица. Статистика использования выходов Расположение Наименование Время Время Количество первого, последнего, людей с c Этаж 1 11,6 66,6 182 Выход 1 12,0 63,2 171 Выход 2 17,8 150,8 64 Выход 3 96,8 145,2 79 Выход 4 96,2 101,8 7 Выход 5 94,2 98,0 4 Выход 6 Расчёт вероятности эвакуации людей Вероятность эвакуации РЭ из зданий (за исключением зданий классов функциональной пожарной опасности Ф1.1, Ф1.3, Ф1.4), рассчитывают по формуле (4) Методики [4]. Журнал «Трибуна ученого» Выпуск 12/2021 https://tribune-scientists.ru 10 Таблица. Определение вероятности эвакуации (за исключением классов функциональной пожарной опасности Ф1.1, Ф1.3 и Ф1.4) Время Наименова Расположе Время Необходи Время Вероятно блокирован мое время начала эвакуац сть ние ние ия, эвакуации эвакуац ии, эвакуаци tэ = tнэ + ии, , tбл, с и, Pэ tнэ, с 0,8 tбл, с tp, с Этаж 1 Дверь 1 >220 >176 9,1 62,4 0,999 Помещение 1 Дверь 2 >220 >176 9,1 64,8 0,999 Дверь 4 146,1 116,9 9,1 34,4 0,999 Дверь 5 127,4 101,9 не 0,999 не используе используе тся тся Вне Дверь 3 200,9 160,7 9,1 102,8 0,999 помещений Дверь 30 >220 >176 90,0 144,4 0,999 Дверь 45 194,1 155,3 90,0 93,2 0,999 Этаж 2 Дверь 22 >220 >176 90,0 111,8 0,999 Вне помещений Дверь 23 >220 >176 90,0 119,4 0,999 "не используется" - люди не проходят через регистратор. Расчёт величины индивидуального пожарного риска для сценария Расчетная величина индивидуального пожарного риска QВ,i для i-го сценария пожара в зданиях (за исключением классов функциональной пожарной опасности Ф1.1, Ф1.3, Ф1.4) рассчитывается по формуле (6): Qв,i = Qп,i · (1–Kап,i) · Pпр,i · (1–Рэ,i) · (1–Kп.з,i) где QП — частота возникновения пожара в здании в течение года, определяется на основании статистических данных, приведенных в «Приложении № 1 Методики по определению расчётных величин пожарного риска в зданиях, сооружениях и строениях различных классов функциональной пожарной опасности — приказ МЧС РФ от 30.06.2009 № 382». QП = 0,0116 Журнал «Трибуна ученого» Выпуск 12/2021 https://tribune-scientists.ru 11 KАП,i — коэффициент, учитывающий соответствие установок автоматического пожаротушения требованиям нормативных документов по пожарной безопасности KАП = 0,9, так как оборудование здания системой АУП не требуется в соответствии с требованиями нормативных документов по пожарной безопасности Рпр — вероятность присутствия людей в здании, определяемая из соотношения Рпр=tфункц/24, где tфункц – время нахождения людей в здании в часах; Рпр=tфункц/24=12 / 24 = 0,500 РЭ — вероятность эвакуации людей; Кп.з,i — коэффициент учитывающий соответствие системы противопожарной защиты, направленной на обеспечение безопасной эвакуации людей при пожаре, требованиям нормативных документов по пожарной безопасности, рассчитывается по формуле: Кп.з,i = 1 − (1 − Кобн,i · КСОУЭ,i) · (1−Кобн,i · КПДЗ,i) Кобн,i — коэффициент, учитывающий соответствие системы пожарной сигнализации требованиям нормативных документов по пожарной безопасности; Кобн,i = 0,8, так как здание оборудовано системой пожарной сигнализации, соответствующей требованиям нормативных документов по пожарной безопасности КСОУЭ,i — коэффициент, учитывающий соответствие системы оповещения людей о пожаре и управления эвакуацией, требованиям нормативных документов по пожарной безопасности; КСОУЭ,i = 0,8, так как здание оборудовано системой оповещения людей о пожаре и управления эвакуацией, соответствующей требованиям нормативных документов по пожарной безопасности КПДЗ,i — коэффициент, учитывающий соответствие системы противодымной защиты, требованиям нормативных документов по пожарной безопасности; 12 Журнал «Трибуна ученого» Выпуск 12/2021 https://tribune-scientists.ru КПДЗ,i = 0,8, так как здание оборудовано системой противодымной защиты, соответствующей требованиям нормативных документов по пожарной безопасности С учетом вышеизложенного, подставим полученные значения в расчетную формулу: KП.З = 1 − (1 − 0,8 · 0,8) · (1 − 0,8 · 0,8) = 0,8704 Определим величину индивидуального пожарного риска: QВ = 0,0116 · (1 − 0,9) · 0,5 · (1 − 0,999) · (1 − 0,8704) = 7,517 · 10-8 Результаты расчёта показывают, что индивидуальный пожарный риск для данного сценария не превышает значения, установленного Федеральным Законом №123-ФЗ. Заключение В результате определения расчетных величин индивидуального пожарного риска установлено: Эвакуации с этажей здания групп населения с ограниченными возможностями передвижения обеспечивается за необходимое время в соответствии п.5.2.27 СП59.13330.2012, расстояние от наиболее удаленных мест пребывания инвалидов до эвакуационных выходов не превышает предельных, устройство зон безопасности не требуется. Пути эвакуации из зрительных зала и с эстрады, обеспечивают эвакуацию за необходимое время в соответствии п.6.1.31, табл. 11 СП1.13130.2009. Время эвакуации из зала составляет 85 секунд, требуемое время 120 секунд, время эвакуации с эстрады 57 секунд, требуемое время 90 секунд. Объект: «Кинотеатр "Родина", г. Волжск, ул. Коммунистическая, д. 3а» приспособленный под образовательную организацию «Школу искусств», имеет такое объемно-планировочное и организационно-техническое исполнение, что индивидуальный пожарный риск отвечает требуемому и не превышает значение одной миллионной в год при размещении отдельного человека в наиболее удаленной от выхода из здания точки. Журнал «Трибуна ученого» Выпуск 12/2021 https://tribune-scientists.ru 13 Список литературы: 1. Федеральный закон «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности» от 22 июля 2008 г. №123-ФЗ (ред. от 29.07.2017) // Справочно- правовая система «Консультант-Плюс». 2. ГОСТ 12.1.004-91. «Межгосударственный стандарт. Система стандартов безопасности труда. Пожарная безопасность. Общие требования» (утв. Постановлением Госстандарта СССР от 14.06.1991 № 875) (ред. от 01.10.1993). 3. Постановление Правительства Российской Федерации от 31 марта 2009 г. №272 «О порядке проведения расчетов по оценке пожарного риска» // Справочно-правовая система «Консультант-Плюс». 4. Приложение к Приказу МЧС России № 382 от 30.06.2009 г. «Методика определения расчетных величин пожарного риска в зданиях, сооружениях и пожарных отсеках различных классов функциональной пожарной опасности» (ред. от 02.12.2015 г.). 5. Применение полевого метода математического моделирования пожаров в помещениях: методические рекомендации. М.: ВНИИПО, 2003. 35 С. 6. Кошмаров Ю.А. Прогнозирование опасных факторов пожара в помещении: Учебное пособие. М.: Академия ГПС МВД России, 2000. 118 С. 7. Абашкин А.А. Пособие по применению «Методики определения расчетных величин пожарного риска в зданиях, сооружениях и строениях различных классов функциональной пожарной опасности». М.: ВНИИПО, 2014. 226 с. Журнал «Трибуна ученого» Выпуск 12/2021 https://tribune-scientists.ru 14