Справка
Проект: Расчет времени обнаружения пожара в FDS Объект: Общественное здание повышенной этажности Год выполнения: 2022 год
Зачем нужен расчет времени обнаружения пожара в FDS
Основная цель выполнения расчета – проверка эффективности работы точечных дымовых пожарных извещателей, установленных за подвесным декоративным потолком.
Условие проверки эффективности проектных решений по расстановке дымовых пожарных извещателей можно сформулировать следующим образом:
время запуска системы оповещения и управления эвакуацией людей при пожаре (далее – СОУЭ) и время выдачи инициирующих сигналов от автоматической пожарной сигнализации на пожарную автоматику и инженерные системы (далее – АППЗ), не должно превышать время начала эвакуации.
t_{сиг.} = t_{обн.} + t_{инерц.} < t_{н.э.}
где
- \small t_{сиг.} – время запуска СОУЭ и АППЗ,
- \small t_{обн.} – время обнаружения очага пожара пожарными точечными дымовыми пожарными извещателями, сек;
- \small t_{инерц.} – интервал времени от момента обнаружения пожара до запуска СОУЭ и АППЗ, сек;
- \small t_{н.э.} – время начала эвакуации в соответствии с таблицей П5.1 Методики, для зданий общественного назначения \small t_{н.э.} = 90 сек.
1. Геометрия потолка
Подвесной декоративный потолок состоит и реек и имеет следующие характеристики:
- ширина реек – 50 мм;
- расстояние между рейками – 80 мм;
- высота рейки – 70 мм.
Конструктивное решение потолка
Размеры и установка дымовых извещателей в запотолочное пространство
Ламели потолка и крепежные материалы представляют собой единую конструкцию, выполненную из легких металлических и композитных материалов.
Расчетом было определено, что рейка закрывает 31 % площади потолка, соответственно на пространство между рейками, рейками и перегородками коридора приходится 69%.
Сравнение реечного потолка с перфорированным
а – реечный потолок, б – перфорированный потолок
В случае реечного потолка (а) перфорации отсутствует – пункт 6.6.39 СП 484, в случае перфорированного потолка – пункт 6.6.7 СП 484.
2. Разработка модели
| Этап моделирования | Действие |
| Выбор математической модели | Выбран полевой метод моделирования пожара в здании в соответствии с главой V Методики определения расчетных величин пожарного риска в зданиях и сооружениях и строениях различных классов функциональной пожарной опасности (утв. приказом МЧС России от 30.06.2009 № 382) |
| Разработка расчетной модели | Разработана модель с использованием Pyrosim (FDS 6.7.9) |
| Выбор математической модели обнаружения пожара точечным дымовым пожарным извещателем | Модель обнаружения дыма точечным дымовым пожарным извещателем от Гуннара Хескстада суть которой изложена в главе 10 FDS Technical Reference Guide Volume 1: Mathematical Model/ ФДС Техническое руководств. Часть 1: Математические модели. |
| Выбор сценариев | Определено 3 сценария.
Определена критическая оптическая плотность среды в камере извещателя, при которой срабатывает дымовой пожарный извещатель. Определено условие запуска системы оповещения и управления эвакуацией людей при пожаре с учетом инерционности системы. |
| Моделирование | Визуализация полей опасных факторов пожара, а также получены графические зависимости времени обнаружения пожара |
| Результат | Проверка эффективности проектных решений |
Сценарии моделирования:
- Сценарий № 1: Расстояние между коробами (рейками) составляет 100 мм. Пожар происходит по указанному выше сценарию.
- Сценарий № 2: Расстояние между коробами (рейками) составляет 80 мм. Пожар происходит по указанному выше сценарию.
- Сценарий № 3: Моделирование без реечного потолка. Базовый сценарий, в котором реечный потолок не мешает движению дыма.
Расположение пожарных извещателей. Высота установки – 3,4 метра. Расстояние между извещателями – 6 метров.
В сценарии № 3 моделировании производилось без реечного потолка. Учитывались инженерные коммуникации (вентиляционные короба, а также лотки для слаботочных систем).
Расположение коммуникаций
Высота от пола до рейки – 2,8 метра, высота от рейки до вентиляционных коробов – 0,4 метра, от вентиляции до перекрытия – 0,15 метра. Регистратор температуры расположен напротив дверного проема помещения с очагом пожара на высоте 1,75 метра.
Разрез коридора
Общий вид модели FDS
Выбор размера ячейки расчетной сетки для моделирования в Pyrosim
D^*=\left( \frac{\dot{Q}}{\rho_\infty c_p T_\infty \sqrt{g}} \right)^{\frac{2}{5}}
Размер ячейки составил 0,05 х 0,05 х 0,05 м
Дымовой точечный пожарный извещатель
В качестве пожарного извещателя используются дымовые оптико-электронные пожарные извещатели компании Bosh FAP-425-O (сертификат соответствия требования ТР ЕАЭС 043/2017).
В соответствии с п. 4.7.1.1 ГОСТ Р 53325 – 2012 «Техника пожарная. Технические средства пожарной автоматики. Общие технические требованиям и методы испытаний» (далее – ГОС Р) чувствительность извещателя пожарного дымового оптико-электронного должна находится в пределах от 0,05 – 0,20 дБ/м.
При моделировании принимаем, что пожарный извещатель имеет чувствительность 0,2 дБ/м.
Время обнаружения пожара соответствует времени достижения значения оптической плотности дыма в одной в контрольных точек, равному 0,0046 м-1.
3. Результаты моделирования
Сценарий 1
Оптическая плотность на 20 сек. (Сценарий 1)
Оптическая плотность на 27 сек. (Сценарий 1)
Оптическая плотность на 30 сек. (Сценарий 1)
Оптическая плотность на 40 сек. (Сценарий 1)
Оптическая плотность дыма в месте установки извещателей (Сценарий 1)
Сценарий 2
Оптическая плотность на 20 сек. (Сценарий 2)
Оптическая плотность на 28 сек. (Сценарий 2)
Оптическая плотность на 30 сек. (Сценарий 2)
Оптическая плотность на 35 сек. (Сценарий 2)
Оптическая плотность дыма в месте установки извещателей (Сценарий 2)
Сценарий 3
Оптическая плотность на 20 сек. (Сценарий 3)
Оптическая плотность на 27 сек. (Сценарий 3)
Оптическая плотность на 30 сек. (Сценарий 3)
Оптическая плотность на 35 сек. (Сценарий 3)
Оптическая плотность дыма в месте установки извещателей (Сценарий 3)
Вывод
| № Сценария | Время сработки двух извещателей, сек. | Время запуска системы оповещения с учетом инерционности, сек. | Время начала эвакуации tнэ, сек. | Вывод о соответствии |
| Сценарий № 1 | 27,2 | 57,2 | 90 | Соответствует |
| Сценарий № 2 | 28,2 | 58,2 | 90 | Соответствует |
| Сценарий № 3 | 27,2 | 57,2 | 90 | Соответствует |
Результаты моделирования показали, что время запуска систем СОУЭ и АППЗ не превышает время начала эвакуации, таким образом условие своевременности обнаружения пожара выполняется.