Оптическая плотность видимости

Классы пожаров.

Тема 6. ГОСТ: Правила пожарной безопасности в РФ. Классы пожаров. Рекомендуемые средства тушения. Влияние дыма на оптическую плотность видимости, теоретическая оценка.

Тема 5. Эвакуация людей при пожаре. Требования по обеспечению безопасной эвакуации. Исследования во времени задержки эвакуации. Данные по скорости передвижения людей на характерных участках при эвакуации. Влияние плотности людей на эти скорости.

Эвакуация – организованный выход из очага пожара без получения ОФП.

Основными критериями обеспечения безопасности людей при эвакуации являются: своевременность и беспрепятственность.

Нормирование времени задержки эвакуации:

· 0,5 мин (для этажа пожара);

· 2 мин (для других этажей).

Расчетные зависимости между параметрами людских потоков представлены на рис. 5.1.

РИС. 5.1 Зависимости: а – скорость-плотность; б – интенсивность-плотность.

РИС. 5.2 Скорости движения людей при различных состояниях

Анализ литературных данных выявляет некоторые противоречия. Визуальное сопоставление графиков фактически игнорировало более 85% статистических данных, полученных более точными методами; ме­тодические же рекомендации: "можно принять зна­чения скорости для условий аварийного движения как среднего только от значений скоростей верх­ней половины поля, полученных для нормальных условий" явно противоречили утверждению, что в аварийных условиях, ''когда психологический фактор играет большую роль, скорость движения увеличивается при тех же плот­ностях потока", поскольку установ­ленные таким образом значения оказываются меньше значений скоростей, наблюдаемых в нор­мальных условиях.

Субъективное мнение "...не дали существен­ных отклонений" должно опираться на объектив­ные критерии математической статистики об одно­родности выборочных совокупностей случайных величин скоростей движения сравниваемых зави­симостей в каждом интервале плотности потока. Для этого средние значения и дисперсии выбороч­ных совокупностей должны незначимо отличаться и тогда их можно объединить в общую совокуп­ность. Для выяснения таких возможностей при­шлось впервые провести дисперсионный анализ всех зависимостей для каждого вида путей. Он по­казал несостоятельность мнения об отсутствии "существенных отклонений" в наблюдаемых зави­симостях.

Таблица 5.1 Значения и для различных видов пути

Вид пути		, чел./м2
Горизонтальный вне зданий	0,407	0,69
Горизонтальный в зданиях	0,295	0,51
Проем	0,295	0,65
Лестница вниз	0,400	0,89
Лестница вверх	0,305	0,67

Таблица 5.2 Значения скоростей свободного движения людей в потоке при различных категориях движения

Категории движения	Уровень эмоционального состояния	Скорость свободного движения по видам пути м/мин (м/с)
горизонтальный, лестница вниз, проем	лестница вверх
Комфортное	0,00	49,0 (0,82)	27,0 (0,45)
Спокойное		66,0 (1,10)	38,0 (0,63)
Активное		90,0 (1,50)	55,0 (0,92)
Повышенной активности		120,0 (2,00)	75,0 (1,25)

В то же время дисперсионный анализ показал, что в первом интервале плотности людских потоков (0-1 чел./м²) образуется несколько групп однород­ных выборочных совокупностей. Поскольку в этом интервале плотность потока не оказывает влияния на скорость его движения (свободное движение людско­го потока ), то этот факт говорит о том, что психологические условия и, соответственно, эмоциональное состояние людей в сериях натурных наблюдений, давших однородные совокупности, были одинако­выми. Это позволило впервые объективно впервые объективно выявить определенные градации (с 20,33 ± 1,07 до 115,1 ± 3,66 м/мин) скорости людского потока от уровня психологического, эмоционального со­стояния составляющих его людей.

Поскольку при движении по каждому виду пути скорость движения людского потока зависит от уровня психологического состояния людей и плот­ности потока, то о влиянии плотности потока на его скорость движения следует судить по относи­тельному изменению значений скорости . Тогда очевидно, что и форма математического выражения зависимости скорости потока от его плотности и уровня эмоционального со­стояния людей для j -го пути имеет вид:

(5.1)

Такая общая форма математического выраже­ния зависимости скорости от определяющих ее факторов была найдена впервые вместо аппрокси­маций эмпирических средних значений полиномами наилучшего приближения высоких степеней.

Однако следовало найти закономерности изме­нения функции от изменений плотно­сти потока и изменений скорости свободного дви­жения людей в потоке от уровня их эмоционального состояния. В теории людских потоков интуитивно всегда понималась и декларировалась зависимость параметров людского потока от психологического и физического состояния людей, но не было ни одной работы, в которой бы вид этой зависимости обосно­вывался. Не было его ни в психологии, ни в психо­физиологии. Однако понимание того, что плот­ность потока является одним из видов воздействия на человека (также как и звук, свет), а скорость движения – реакция на него, удалось установить, что зависимость между ними подчиняется одному из психофизических законов (Вебера-Фехнера):

(5.2)

где, – эмпирически определяемый коэффициент;

– пороговое значение плотности, по до­стижении которого она начинает оказывать влияние на скорость движения.

Значения и были найдены в результате корреляционного анализа данных серий натурных наблюдений и экспериментов. Оценка установленных зависимостей при помощи теоретического кор­реляционного отношения η _m показала, что теснота связи между исследуемыми параметрами и практически функциональная (η _m > 0,98). Поэтому впервые общая зависимость случайной величины скорости движения людского потока от его плот­ности могла быть описана как элементарная слу­чайная функция. Носителем случайности в ней яв­ляется случайная величина скорости свободного движения , вариабельность которой зависит от индивидуальных физических данных составляю­щих поток людей и особенностей их эмоциональ­ных реакций на ситуацию.

Описание изменения скорости свободного дви­жения людского потока в зависимости от уровня эмоционального состояния людей, определяемого психологической напряженностью ситуаций, иска­лось не в виде строгой зависимости, а как тенден­ция общей закономерности изменения двигатель­ной активности человека при росте уровня его отрицательного эмоциональною состояния в раз­личных чрезвычайных ситуациях, изучаемой в ин­женерной психологии.

В зависимости от физико-химических свойств горючих материалов и возможности их тушения различными средствами пожары квалифицируют следующим образом:

Таблица 6.1. Классы пожаров.

Класс пожара	Характеристика горючей среды	Подкласс и характеристика подкласса	Средства тушения
А	Твердые материалы	А1	Горение твердых веществ, сопровождаемое тлением (дерева, бумаги, соломы, угля, текстильных изделий)	Все виды
А2	Горение твердых веществ, не сопровождаемое тлением (пластмассы)
B	ЛВЖ, ГЖ, плавящиеся при нагреве материалы	В1	Горение жидких веществ, нерастворимых в воде (бензина, эфира, нефтяного топлива), а также сжижаемых твердых веществ (например, парафина)	Пена, порошки, АОС
В2	Горение жидких веществ, растворимых в воде (спиртов, метанола, глицерина)
C	Горючие сжиженные газы		Порошки, АОС
D	Металлы и их сплавы	D1	Горение легких металлов, за исключением щелочных (например, алюминия, магния и их сплавов)	Спец. порошки
D2	Горение щелочных и других подобных металлов (натрия, калия)
D3	Горение металлосодержащих соединений, (металлоорганических соединений, гидридов металлов)
E	Электроустановка под напряжением		АОС, порошки, диоксид углерода

В отличие от токсичности оптическая плотность является усредненной характеристикой; она мало чувствительна к химическому составу.

Определить оптическую плотность видимости можно по соотношению 6.1:

, (З) (6.1)

где– удельная оптическая плотность;

– дымовой потенциал, Зм³/кг;

– масса сгоревшего материала, кг;

– объем помещения, м³;

Средство защиты от дыма на маршрутах эвакуации – поддув воздуха с тем, чтобы создать хотя бы небольшой перепад давления (≈50 Н/м²) – с помощью непрерывно работающего вентилятора.

Проводились эксперименты, результаты которых выражаются через дымовой потенциал :

(м³/г) (6.2)

где – масса материала, превратившегося в летучие продукты разложения.

Таблица 6.2. Дымовые потенциалы для различных материалов

Материал	Дымовой потенциал
пламя	тление
Теплоизоляционная слоистая плита	0,6	1,8
ДСП	0,36	1,8
Фанера	0,18	1,6
α-целлюлоза	0,22	2,4
Жесткий поливинилхлорид	1,7	1,8
Жесткий полипеноуретан	4,2	1,7
Гибкий полипеноуретан	0,96	5,1
Сухая штукатурка	0,042	0,39

Тема 7. Огнестойкость зданий и сооружений; СНиП 21-01-97. Определения, обозначения. Степени огнестойкости зданий. Примеры конструктивных решений зданий. Типы противопожарных преград.