Что такое площадь пожара

Расчет площади пожаров

Для организации эффективного процесса тушения пожаров необходимо понимать структуру передачи пламени. Определив направления распространения возгорания, их форму, можно разработать стратегию его локализации и уничтожения.

Площадь пожара

Это один из важнейших параметров, зная который можно вычислить необходимое количество спасательных расчетов, оборудования и выработать схему ликвидации возгорания.

Площадь пожаров рассчитывается по проекции зоны огня на горизонтальную плоскость. Существуют методики расчета для разных форм. Часто карта пожара имеет вид сложной геометрической фигуры. В этом случае для вычисления параметра возгорания выделяются участки стандартной конфигурации, рассчитывается размер каждого, а затем результаты суммируются.

Формы площади пожара

Этот параметр определяется рядом факторов:

Выделяют три формы пожара.

Круговая

Такая конфигурация возникает при распространении огня во все стороны с одинаковой скоростью, не встречая препятствий.

Считается, что тушить этот пожар относительно просто. Обычно он возникает в результате нахождения очага возгорания в центре объемного помещения или на открытом пространстве в безветренную погоду. Главное условие – неограниченная площадь расширения огня. Препятствия на пути распространения пожара меняют его конфигурацию.

Угловая

Если очаг возгорания возникает в пространстве, ограниченном с одной или двух сторон, образуется угловая форма.

Препятствие может быть в виде смыкающихся стен из негорючего материала.

В зависимости от угла сочленения форма пожара может быть:

Наиболее часто пламя распространяется под углом 90 градусов, например, при пожаре в углу помещения или в прямой форме, если очаг возгорания находится в середине негорючей перегородки.

Прямоугольная

Такая конфигурация возникает во внутренних помещениях зданий и сооружений, проходах между ними или, например, при верховых пожарах в лесу, когда ветер гонит пламя в одном направлении.

В прямоугольное может перерасти и круговое вовремя нелокализованное возгора-ние. Соответственно, непринятые меры к гашению огня, вероятно, приведут к его перерастанию в другую форму.

Сложные

Если любой пожар не начать тушить на начальном этапе, то он может сменить геометрический вид на замысловатую конфигурацию.

Когда возгорание происходит на открытой местности, то на изменение формы влияют метеорологические факторы, например, появление или смена направления ветра, выпадение осадков, достижение естественных препятствий (реки, озера, полосы без растительности).

В закрытых помещениях обычно пожары происходят при минимальном притоке воздуха. При затворенных окнах, дверных проемах, отсутствующих или перекрытых вентиляционных системах процесс горения идет с помощью газообмена через щели, трещины в стенах.

Если же есть открытые проходы в соседнее помещение, то с течением времени пламя будет распространяться в этом направлении, создавая сложную конфигурацию пожара в соответствии с планировкой помещения.

Поэтому в закрытых пространствах – на складах, в квартирах, цехах, хранилищах нельзя упускать время. Тушение надо начинать до распространения пламени всеми возможными средствами, например, огнетушителями.

Как определить форму площади возгорания

Для вычисления размеров пожара сначала следует понять конфигурацию распрос-транения огня. Для этого на основании карты местности или планировки помещения находим места, охваченные пламенем.

Обводим абрис зоны. После чего делим чертеж на простые геометрические формы и считаем площадь возгорания.

Формулы расчета

Для удобства сведем все математические выражения, позволяющие вычислить площадь определенной конфигурации, в таблицу.

π – константа, имеющая значение 3,1415926;

α – угол между радиусами в градусах;

a, b – стороны прямоугольника, при распространении огня в два направления замеряется промежуток от одной границы фигуры до другой.

Расчет площади пожара

Примеры с решениями

Для лучшего понимания приведем несколько простых упражнений.

Задача 1.

На складе стройматериалов размером 150х150 м в центре возникло возгорание. Движение потоков воздуха внутри минимально. Определить формы площади пожара и ее расчеты.

Решение.

При отсутствии ветра и равномерном заполнении помещения предметами хранения развитие огня происходит по круговой схеме.

Считаем, что пламя захватило максимальную площадь. Определяем радиус круга по формуле R=a/2. В примере a=150 м, соответственно значение R=75 м.

Смотрим в таблицу и по приведенному в ней выражению для расчета площади получаем S=17662,5 м2.

Задача 2.

На станции техобслуживания автомобилей возле ограждения в углу сложены покрышки и другие детали машин, выработавшие свой ресурс. Возник пожар, распространяющийся под действием ветра по всему сектору от стены до стены и захвативший 30 метров от угла территории. Рассчитать площадь возгорания.

Решение.

Так как зона пламени ограничена с двух сторон перегородками, расположенными под углом 90°, классифицируем пожар как угловой.

Расчет производим по формуле из таблицы, получается S=225 м2.

Длина внешних границ площади пожара

Для расчета периметра составим еще одну таблицу для основных форм возгорания.

Все основные формулы необязательно запоминать, в любой момент их можно легко найти в сети онлайн.

Каждый год в СМИ появляются сообщения о новых возгораниях. И умение рассчи-тывать площадь пожаров требуется для определения количества пожарных бригад, расхода огнетушащих жидкостей, стратегии тушения огня. Помните, расчет площади тушения пожаров не мало важный навык, ведь вы имеете дело с огнем.

Источник

Площадь пожара

Базовые формы площади пожара

Форма площади пожара будет различаться в разных помещениях: в торговом центре, в актовом зале школы, кухне ресторана, цехе завода, жилом многоэтажном доме. Перед тем, как определить форму площади горения, нужно выяснить следующее:

где именно находится очаг возгорания;

каковы архитектурные характеристики здания;

какие именно материалы горят;

что представляют собой объемно-планировочные схемы здания;

каковы метеорологические условия во время происшествия.

Обозначение формы площади пожара всегда достаточно условно. Но определить самую близкую форму необходимо для того, чтобы провести все нужные расчеты и приступить к тушению. Поэтому специалисты выделяют три вида формы площади горения:

Круглая. Наблюдается круглая форма при распространении огня сразу во все стороны от очага возгорания, которое происходит с одинаковой скоростью. Это возможно если на пути пламени не встречается серьезных препятствий, возгорание возникло на большой и ничем не ограниченной площади и не подвергается серьезному воздействию метеорологических условий. Классические примеры — поле пшеницы в безветренную погоду или склад пиломатериалов.

Прямоугольная. Проявляется, как правило, на участках, ограниченных конструкциями из негорючих материалов. Это справедливо в отношении практически любых зданий и сооружений. Исключения составят только деревянные постройки, в этом случае стены не станут преградой для огня. Пламя на таких участках может распространяться в различных направлениях и с разной скоростью, в зависимости от ветра или сквозняка. В безветренную погоду возможна и одинаковая скорость распространения во всех направлениях. В зданиях с небольшой площадью прямоугольную форму площадь пожара принимает быстро, часто на стадии его возникновения.

Сложные формы площади горения

Внутри зданий и сооружений часто возникают пожары со сложной конфигурацией. Чтобы произвести в таком случае необходимые расчеты, нужно разбить сложную конфигурацию на более мелкие формы в виде простых геометрических фигур. После этого рассчитывается площадь каждой из таких фигур по-отдельности. Полученные значения суммируются в один параметр. По такому же принципу определяется площадь пожара в многоэтажных зданиях. Она будет равняться суммовой составляющей всех этажей.

Длина границ участка горения

Одним из важных факторов эффективности тушения пожара выступает длина границ зоны горения. Общая длина внешних границ — это периметр участка, внутри которого наблюдается горение. Этот параметр особенно важен если пожар приобретает статус масштабного, а сил и средств для его ликвидации не хватает. На основе длины границ участка горения командиры пожарного поста могут выяснить, какое количество сил и средств необходимо направить на определенные участки. Таким образом получится успешно сдерживать огонь до прибытия к месту происшествия дополнительных подразделений.

Источник

Методика расчета сил и средств для тушения пожара

Расчеты сил и средств выполняют в следующих случаях:

при определении требуемого количества сил и средств на тушение пожара;

при оперативно-тактическом изучении объекта;

при подготовке пожарно-тактических учений и занятий;

при проведении экспериментальных работ по определению эффектив­ности средств тушения;

в процессе исследования пожара для оценки действий РТП и подразделений.

Расчет сил и средств для тушения пожаров твердых горючих веществ и материалов водой (распространяющийся пожар).

Исходные данные для расчета сил и средств:

характеристика объекта (геометрические размеры, характер пожарной нагрузки и ее размещение на объекте, размещение водоисточников относительно объекта);

время с момента возникновения пожара до сообщения о нем (зависит от наличия на объекте вида средств охраны, средств связи и сигнализации, правильности действий лиц, обнаруживших пожар и т.д.);

линейная скорость распространения пожара V_л;

силы и средства, предусмотренные расписанием выездов и время их сосредоточения;

интенсивность подачи огнетушащих средств I_тр.

1) Определение времени развития пожара на различные моменты времени.

Выделяются следующие стадии развития пожара:

1, 2 стадии свободного развития пожара, причем на 1 стадии (t до 10 мин) линейная скорость распространения принимается равной 50% ее максимального значения (табличного), характерного для данной категории объектов, а с момента времени более 10 мин она принимается равной максимальному значению;

3 стадия характеризуется началом введения первых стволов на туше­ние пожара, в результате чего линейная скорость распространения пожара уменьшается, поэтому в промежутке времени с момента введения первых стволов до момента ограничения распространения пожара (момент локали­зации), ее значение принимается равным 0,5V_л. В момент выполнения условий локализации V_л = 0.

4 стадия – ликвидация пожара.

t_св = t_обн + t_сооб + t_сб + t_сл + t_бр (мин.), где

t_св — время свободного развития пожара на момент прибытия подразделения;

t_обн — время развития пожара с момента его возникновения до момента его обнаружения (2 мин. — при наличии АПС или АУПТ, 2-5 мин. — при наличии круглосуточного дежурства, 5 мин. – во всех остальных случаях);

t_сооб – время сообщения о пожаре в пожарную охрану (1 мин. – если телефон находится в помещении дежурного, 2 мин. – если телефон в другом помещении);

t_сб = 1 мин. – время сбора личного состава по тревоге;

t_сл — время следования пожарного подразделения (2 мин. на 1 км пути);

t_бр — время боевого развертывания (3 мин. при подаче 1-го ствола, 5 мин. в остальных случаях).

2) Определение расстояния R, пройденного фронтом горения, за времяt.

при t_св ≤ 10 мин.: R = 0,5·V_л ·t_св (м);

при t_вв > 10 мин.: R = 0,5·V_л ·10 + V_л ·(t_вв — 10)= 5·V_л + V_л·(t_вв — 10) (м);

при t_вв

При прогнозировании развития пожара следует учитывать, что форма площади пожара может меняться. Так, при достижении фронтом пламени ограждающей конструкции или края площадки, принято считать, что фронт пожара спрямляется и форма площади пожара изменяется (Рис. 6).

а) Площадь пожара при круговой форме развития пожара.

S_п = k ·p · R 2 (м 2 ),

k = 1 – при круговой форме развития пожара (рис. 2),

k = 0,5 – при полукруговой форме развития пожара (рис. 4),

k = 0,25 – при угловой форме развития пожара (рис. 3).

б) Площадь пожара при прямоугольной форме развития пожара.

S_п = n ·b · R (м 2 ),

где n — количество направлений развития пожара,

b – ширина помещения.

в) Площадь пожара при комбинированной форме развития пожара (рис 7)

S_п = S₁ + S₂ (м 2 )

4) Определение площади тушения пожара.

Площадь тушения S_т – это часть площади пожара, на которую осуществляется эффективное воздействие огнетушащими веществами.

Для практических расчетов используется параметр, называемый глубиной тушения h_т, который равен для ручных стволов h_т = 5 м, для лафетных h_т = 10 м.

Тушение пожара производят, вводя стволы либо со всех сторон пожара – по периметру пожара (Рис. 8), либо на одном или нескольких направлениях, как правило, по фронту пожара (Рис. 9).

В некоторых случаях пожарные подразделения не могут подать огнетушащее средство одновременно на всю площадь пожара, например, при недостатке сил и средств, тогда тушение осуществляется по фронту распространяющегося пожара. При этом пожар локализуется на решающем направлении, а затем осуществляется процесс его тушения на других направлениях

а) Площадь тушения пожара по периметру при круговой форме развития пожара.

h_т — глубина тушения стволов (для ручных стволов – 5м, для лафетных — 10 м).

б) Площадь тушения пожара по периметру при прямоугольной форме развития пожара.

S_т = 2·h_т· (a + b — 2·h_т) (м 2 )- по всему периметру пожара,

где а и b — соответственно длина и ширина фронта пожара.

S_т = n·b·h_т (м 2 )- по фронту распространяющегося пожара,

где b иn – соответственно ширина помещения и количество направлений подачи стволов.

5) Определение требуемого расхода воды на тушение пожара.

Интенсивность подачи огнетушащих веществ I_тр – это количество огнетушащего вещества, подаваемое за единицу времени на единицу расчетного параметра.

Различают следующие виды интенсивности:

Линейная – когда в качестве расчетного принят линейный параметр: например, фронт или периметр. Единицы измерения – л/с∙м. Линейная интенсивность используется, например, при определении количества стволов на охлаждение горящих и соседних с горящим резервуаров с нефтепродуктами.

Требуемая I_тр – количество огнетушащего вещества, которое необходимо подавать за единицу времени на единицу расчетного параметра тушения. Определяется требуемая интенсивность на основе расчетов, экспериментов, статистических данных по результатам тушения реальных пожаров и т.д.

Фактическая I_ф – количество огнетушащего вещества, которое фактически подано за единицу времени на единицу расчетного параметра тушения.

6) Определение требуемого количества стволов на тушение.

а) N т _ст = Q т _тр / q т _ст – по требуемому расходу воды,

б) N т _ст = Р_п / Р_ст – по периметру пожара,

Р_п – часть периметра, на тушение которого вводятся стволы

Р_ст = q_ст / I_тр ∙ h_т – часть периметра пожара, которая тушится одним стволом. Р = 2·p ·L (длина окружности), Р = 2·а + 2·b (прямоугольник)

в) N т _ст = n· (m + A) – в складах со стеллажным хранением (рис. 11),

где n — количество направлений развития пожара (ввода стволов),

m – количество проходов между горящими стеллажами,

A — количество проходов между горящим и соседним негорящим стеллажами.

7) Определение требуемого количества отделений для подачи стволов на тушение.

где n_{ст отд} – количество стволов, которое может подать одно отделение.

8) Определение требуемого расхода воды на защиту конструкций.

Q з _тр = S_з · I з _тр (л/с),

где S_з – защищаемая площадь (перекрытия, покрытия, стены, перегородки, оборудование и т.п.),

I з _тр = (0,3-0,5)·I_тр — интенсивность подачи воды на защиту.

9) Определение требуемого количества стволов на защиту конструкций.

Также количество стволов часто определяется без аналитического расчета из тактических соображений, исходя из мест размещения стволов и количества защищаемых объектов, например, на каждую ферму по одному лафетному стволу, в каждое смежное помещение по стволу РС-50.

10) Определение требуемого количества отделений для подачи стволов на защиту конструкций.

N з _отд = N з _ст / n_{ст отд}

11) Определение требуемого количества отделений для выполнения других работ (эвакуация людей, мат. ценностей, вскрытия и разборки конструкций).

N л _отд = N_л / n_{л отд} , N мц _отд = N_мц / n_{мц отд} , N вск _отд = S_вск / S_{вск отд}

12) Определение общего требуемого количества отделений.

N общ _отд = N т _ст + N з _ст + N л _отд + N мц _отд + N вск _отд

На основании полученного результата РТП делает вывод о достаточности привлеченных к тушению пожара сил и средств. Если сил и средств недостаточно, то РТП делает новый расчет на момент прибытия последнего подразделения по следующему повышенному номеру (рангу) пожара.

13) Сравнение фактического расхода воды Q_ф на тушение, защиту и водоотдачи сети Q_вод противопожарного водоснабжения

Q_ф = N т _ст·q т _ст + N з _ст·q з _ст ≤ Q_вод

14) Определение количества АЦ, устанавливаемых на водоисточники для подачи расчетного расхода воды.

На водоисточники устанавливают не всю технику, которая прибывает на пожар, а такое количество, которое обеспечило бы подачу расчетного расхода, т.е.

где Q_н — подача насоса, л/с

Такой оптимальный расход проверяют по принятым схемам боевого развертывания, с учетом длинны рукавных линий и расчетного количества стволов. В любом из указанных случаев, если позволяют условия (в частности, насосно-рукавная система), боевые расчеты прибывающих подразделений должны использоваться для работы от уже установленных на водоисточники автомобилей.

Это не только обеспечит использование техники на полную мощность, но и ускорит введение сил и средств на тушение пожара.

В зависимости от обстановки на пожаре требуемый расход огнетушащего вещества определяют на всю площадь пожара или на площадь тушения пожара. На основании полученного результата РТП может сделать вывод о достаточности привлеченных к тушению пожара сил и средств.

Расчет сил и средств для тушения пожаров воздушно-механической пеной на площади (не распространяющиеся пожары или условно приводящиеся к ним).

Исходные данные для расчета сил и средств:

При пожарах в резервуарных парках за расчетный параметр принимают площадь зеркала жидкости резервуара или наибольшую возможную площадь разлива ЛВЖ при пожарах на самолетах.

На первом этапе боевых действий производят охлаждение горящих и соседних резервуаров.

1) Требуемое количество стволов на охлаждение горящего резервуара.

N зг _ств = Q зг _тр / q_ств = n ∙ π ∙ D_гор∙ I зг _тр / q_ств, но не менее 3 х стволов,

I зг _тр = 0,8 л/с∙м — требуемая интенсивность для охлаждения горящего резервуара,

I зг _тр = 1,2 л/с∙м — требуемая интенсивность для охлаждения горящего резервуара при пожаре в обваловании,

Охлаждение резервуаров W_рез ≥ 5000 м 3 и более целесообразно осуществлять лафетными стволами.

2) Требуемое количество стволов на охлаждение соседнего не горящего резервуара.

N зс _ств = Q зс _тр / q_ств = n ∙ 0,5 ∙ π ∙ D_сос∙ I зс _тр / q_ств, но не менее 2 х стволов,

I зс _тр = 0,3 л/с∙м — требуемая интенсивность для охлаждения соседнего не горящего резервуара,

n – количество горящих или соседних резервуаров соответственно,

D_гор, D_сос — диаметр горящего или соседнего резервуара соответственно (м),

q_ств — производительность одного пожарного ствола (л/с),

Q зг _тр, Q зс _тр – требуемый расход воды на охлаждение (л/с).

3) Требуемое количество ГПС N_гпс на тушение горящего резервуара.

N_гпс = S_п ∙ I р-ор _тр / q р-ор _гпс (шт.),

S_п — площадь пожара (м 2 ),

q р-ор _гпс — производительность ГПС по раствору пенообразователя (л/с).

4) Требуемое количество пенообразователя W_по на тушение резервуара.

W_по = N_гпс ∙ q по _гпс ∙ 60 ∙ τ_р ∙ К_з (л),

τ_р = 15 минут — расчетное время тушения при подаче ВМП сверху,

τ_р = 10 минут — расчетное время тушения при подаче ВМП под слой горючего,

К_з = 3 — коэффициент запаса (на три пенные атаки),

q по _гпс — производительность ГПС по пенообразователю (л/с).

5) Требуемое количество воды W_в т на тушение резервуара.

W_в т = N_гпс ∙ q в _гпс ∙ 60 ∙ τ_р ∙ К_з (л),

q в _гпс — производительность ГПС по воде (л/с).

6) Требуемое количество воды W_в з на охлаждение резервуаров.

W_в з = N з _ств ∙ q_ств ∙ τ_р ∙ 3600 (л),

N з _ств — общее количество стволов на охлаждение резервуаров,

q_ств — производительность одного пожарного ствола (л/с),

τ_р = 6 часов –расчетное время охлаждения наземных резервуаров от передвижной пожарной техники (СНиП 2.11.03-93),

τ_р = 3 часа –расчетное время охлаждения подземных резервуаров от передвижной пожарной техники (СНиП 2.11.03-93).

7) Общее требуемое количество воды на охлаждение и тушение резервуаров.

W_в общ = W_в т + W_в з (л)

8) Ориентировочное время наступления возможного выброса Т нефтепродуктов из горящего резервуара.

T= (H — h) / (W+ u + V) (ч), где

H — начальная высота слоя горючей жидкости в резервуаре, м;

h — высота слоя донной (подтоварной) воды, м;

W — линейная скорость прогрева горючей жидкости, м/ч(табличное значение);

u — линейная скорость выгорания горючей жидкости, м/ч (табличное значение);

V — линейная скорость понижения уровня вследствие откачки, м/ч (если откачка не производится, то V= 0).

3.3. Тушение пожаров в помещениях воздушно-механической пеной по объему.

При пожарах в помещениях иногда прибегают к тушению пожара объемным способом, т.е. заполняют весь объем воздушно-механической пеной средней кратности (трюмы кораблей, кабельные тоннели, подвальные помещения и т.д.).

При подаче ВМП в объем помещения должно быть не менее двух проемов. Через один проем подают ВМП, а через другой происходит вытеснение дыма и избыточного давления воздуха, что способствует лучшему продвижению ВМП в помещении.

1) Определение требуемого количества ГПС для объемного тушения.

W_пом – объем помещения (м 3 );

К_р = 3 – коэффициент, учитывающий разрушение и потерю пены;

q_гпс – расход пены из ГПС (м 3 /мин.);

t_н = 10 мин – нормативное время тушения пожара.

2) Определение требуемого количества пенообразователя W_по для объемного тушения.

W_по = N_гпс ∙ q по _гпс ∙ 60 ∙ τ_р ∙ К_з (л),

Источник