Проектирование противовзрывной защиты здания. Расчет площади легкосбрасываемых конструкций. Проектирование конструктивного исполнения легкосбрасываемых конструкций.

3.5.2 Определение площади легкосбрасываемых конструкций

Расчетная нормальная скорость распространения пламени определяется по формуле технического кодекса:

где U н.max – максимальная нормальная скорость распространения пламени, м/с.

Значение нижнего конценрационного предела распространения пламени Снкп и стехеометрической концентрации Смах в г/м 3 определяем по флрмулам:

Коэффициент, определяющий степень заполнения объема помещения взрывоопасной смесью и ее участие во взрыве определяется по формуле технического кодекса:

где m – масса горючего газа или паров жидкости, поступающих в помещение в аварийных ситуациях, или количество пыли, которое может образовать взрывоопасную смесь, кг. Определяется по [НПБ 5-2005];

Z – коэффициент участия горючего во взрыве. Определяется по [НПБ 5-2005];

С НКП – массовая концентрация горючего в горючей среде, соответствующая нижнему концентрационному пределу распространения пламени, г/м 3 ;

С max – массовая концентрация горючего в горючей среде, соответствующая максимальной нормальной скорости распространения пламени U н.max , г/м 3 .

Степень заполнения объема помещения взрывоопасной смесью определяется по формуле:

(3.17)

Расчетная плотность газа во взрывоопасном помещении перед воспламенением

В качестве ЛСК будет применяться оконный переплет размерами 2110х2710 согласно П.А СТБ 939-93 Окна и балконные двери для зданий и сооружений.

Объем пламени

Объем V г.пом определяется исходя из условий:

V пл

Показатель интенсивности взрывного горения определяется по табл 3.2 в зависимости от величины объема, занимающим оборудованием и строительными конструкциями в объеме помещения

Малогоаритное оборудование

Крупногабаритное оборудование

Принимаем 60% занимают КГ оборудование и 40% занимают МГ оборудование

Расчетная степень сжатия продуктов горения при взрыве ε c определяется по формуле (9):

где ε c.НКП – степень сжатия продуктов горения при взрыве в замкнутом объеме с концентрацией горючего, соответствующей нижнему концентрационному пределу распространения пламени;

ε c.max – степень сжатия продуктов горения при взрыве в замкнутом объеме концентрациигорючего, которой соответствует величина U н.max

Коэффициент β μ , учитывающий степень заполнения объема помещения взрывоопасной газовоздушной смесью определяется по формулам (3.25-3.26) и таблице 3.5.

(3.26)

(3.27)

Так как μ 1 < μ ν <,μ 2 то β μ

. (3.28)

Коэффициент, учитывающий влияние формы взрывоопасного помещения и эффект истечения продуктов горения взрывоопасной паровоздушной смеси К ф определяется по формуле

(3.29)

если h п ≥ a п,

где а п – длина помещения, 76 м;

b п – ширина помещения, 24 м;

h п – высота помещения, 3.5 м.

Если μ ν ≤ 0,01 следует принимать К ф = 1. Для 0,01< μ ν < μ 2 величина К ф определяется линейной интерполяцией.

Если величина К ф в расчете более 1 или менее 0,35, то значение коэффициента принимаются 1 и 0,35 соответственно.

Значит минимальная площадь легкосбрасываемых конструкций в наружном ограждении помещения равно:

(3.30)

Расчетная скорость распространения пламени U р определяется по формуле

Посколько Uр меньше 65 м/с возможно эффективное использование ЛСК для снижения избытачного давления в помещении до величины 5кПа.

Принимаем, что для застекления оконных проемов используется стекло толщиной 5 мм, остекление одинарное

Расчетные размеры стекол определяются по формулам (24, 25) настоящего технического кодекса:

Площадь стекла S ст определяется по формуле

Коэффициент λ ст определяется по формуле

. (3.35)

По таблицам 4 и 5 линейной интерполяцией определяются коэффициенты К SH и К λ:

Величина приведенного давления вскрытия двойного оконного остекления определяется по формуле

Коэффициент вскрытия остекления К вскр при взрыве определяется по таблице 3 настоящего технического кодекса линейной интерполяцией:

Площадь ЛСК в наружном ограждении взрывоопасного помещения при использовании двойного остекления определяется по формуле

(3.40)

При отсутствии расчетных данных площадь легкосбрасываемых конструкций должна составлять не менее 0,05 м 2 на 1 м 3 объема помещения категории А по взрывопожарной и пожарной опасности и не менее 0,03 м 2 - помещения категории Б по взрывопожарной и пожарной опасности п 5.6.6 ТКП 45-2.02-92-2007

Таблица 3.5.

Противопожарных и газодымонепроницаемых дверей с устройствами для самозакрывания согласно план-схемы №1,2, представленной в Приложении 2. По результатам анализа пожарного риска объекта защиты (МДОУ № 126 "Солнечный зайчик" городского округа Тольятти) разработана Декларация пожарной защиты (Приложение 3). Неисполнение рекомендаций по снижению уровня пожарного риска может привести администрацию к...

3.1 Мероприятия по обеспечению пожарной безопасности автомобильной газозаправочной станции 3.1.1 Мероприятия по снижению категории пожарной опасности автомобильной газозаправочной станции сжиженным газом (пропан-бутан) В настоящее время отсутствует нормативная база, регламентирующая снижение категории пожарной опасности наружных установок. Мероприятия по исключению источников зажигания...

При расчете вентиляции котельных требуется определять трехкратный воздухообмен, а также при расчете легкосбрасываемых конструкции требуется такая величина, как объем котельной. Вопрос заключается в том, как определять этот объем?! На курсах повышения квалификации в славном городе Санкт-Петербурге очень авторитетное лицо в области проектирования котельных - господин Палей утверждал, что этот объем определяется путем вычитания объема труб и оборудования из объема помещения, что в свою очередь согласовывается со здравым смыслом, но я не нашел нормативной базы, которая могла бы подтвердить это! Усомнившись в ее существовании, я обратился с этим вопросом к руководителю экспертной организации в области котельных и газоснабжения - от него получил аналогичный ответ, как и от Палея. При этом было уточнено, что это в каком-то разъяснении находится, номера и названия точно не помнят, но оно точно есть. Очень хотелось бы получить документ, в котором говорится об этом.

🔥Пример расчета ЛСК https://morozofkk.ru/?newsid=3299

Обоснование:

Пунктом А.1.4 СП 12.13130.2009 "Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности" (в редакции от 09.12.2010) установлено, что свободный объем помещения определяется как разность между объемом помещения и объемом, занимаемым технологическим оборудованием. Если свободный объем помещения определить невозможно, то его допускается принимать условно, равным 80% геометрического объема помещения.

Учитывая, что расчет категорий помещений по взрывопожарной и пожарной опасности осуществляется на основании СП 12.13130.2009 , то при расчете площади легкосбрасываемых конструкций свободный объем помещения возможно определять на основании п.А.1.4. СП 12.13130.2009 .

Расчет воздухообмена проводится в соответствии с методиками, установленными СНиП 41-01-2003 "Отопление, вентиляция и кондиционирование" , СП 60.13330.2012 "Отопление, вентиляция и кондиционирование. Актуализированная редакция СНиП 41-01-2003" .

В соответствии с приложением "Л" СНиП 41-01-2003 объем помещения (Vp) принимается как строительный объем помещения, а для помещений высотой 6 м и более Vp следует принимать, как

А - площадь помещения, м(2).

В соответствии с п.6.2.6 , 6.9.26 СП 4.13130.2009 "Системы противопожарной защиты. Ограничение распространения пожара на объектах защиты. Требования к объемно-планировочным и конструктивным решениям" (в редакции от 27.05.2011) при использовании жидкого и газообразного топлива в помещении котельной следует предусматривать легкосбрасываемые ограждающие конструкции, площадь которых определяется расчетом. При отсутствии расчетных данных площадь легкосбрасываемых конструкций должна составлять не менее 0,05 кв.м на 1 куб.м объема помещения категории А и не менее 0,03 кв.м - помещения категории Б.

Для расчета площади легкосбрасываемых конструкций используется строительный объем помещений.

Пунктом А.1.4 СП 12.13130.2009 "Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности" (в редакции от 09.12.2010) установлено, что свободный объем помещения определяется как разность между объемом помещения и объемом, занимаемым технологическим оборудованием. Если свободный объем помещения определить невозможно, то его допускается принимать условно, равным 80% геометрического объема помещения.

Требуемую площадь легкосбрасываемых элементов наружных ограждающих конструкций на 1 м 3 объема помещения (К , м 2 /м 3) следует определять по формуле :

где К обозначается при определении площади: горизонтальных элементов -К г, вертикальных элементов –К в, оконного листового стекла –К ст;Г – нормальная скорость горения взрывоопасной смеси, м/с, принимаемая по табл. 18;Э р - расчетная степень расширения продуктов горения;Р р - воздействие взрыва на легкосбрасываемые элементы: горизонтальные -, вертикальные -, оконное листовое стекло
;Р о - атмосферное давление, равное 104 кгс/м 2 ;П - объем помещения, м 3 , определяемый в пределах внутренних поверхностей ограждающих конструкций (без вычета объемов оборудования и несущих конструкции - колонн, балок, прогонов, пилястр и т. п.).

Легкосбрасываемые элементы наружных ограждающих конструкций, поверхность которых отклоняется от вертикали не более чем на 15º, относятся к вертикальным, при большем отклонении от вертикали - к горизонтальным.

В зданиях с естественным освещением (с окнами, световыми или светоаэрационными фонарями) в качестве легкосбрасываемых элементов наружных ограждающих конструкций в первую очередь должно использоваться листовое стекло .

Расчетную степень расширения продуктов горения Э р следует определять по формуле:

, (8.2)

где Э - максимальная степень расширения продуктов горения, принимаемая по табл. 8.1; а - коэффициент заполнения объема помещения взрывоопасной смесью, принимаемый по табл. 8.2, в зависимости от объема взрывоопасной смесиВ, м 3 , определяемого по формуле:

B = E / C , (8.3)

где Е - количество поступивших в помещение веществ, г;С - стехиометрическая концентрация взрывоопасной смеси, г/м 3 , принимаемая по табл. 8.1.

Воздействие взрыва па горизонтальные легкосбрасываемые элементы (за исключением листового стекла) наружных ограждающих конструкций (

где Р г - воздействие взрыва на горизонтальную поверхность, кгс/м 2 , определяемое по прил. 1, а при значениях нормальной скорости горения (Г ), не предусмотренных в прил. 1, определяется по формуле:

где Г, Д иП – то же что в формуле 8.1 и прил. 1;Ф – площадь лекгосбрасываемого элемента ограждающей конструкции, м 2 , принимаемая по чертежам, а для элементов площадью менее 1 м 2 – условно равной 1 м 2 .

Таблица 8.1

Характеристики взрывоопасных веществ

Воздействие взрыва на горизонтальную поверхность (Р г) при заданном значении нормальной скорости горения взрывоопасной смеси (Г ) в пределах от 0,3 до 1 м/с, но отличном от указанных округленных значений этой скорости на чертежах прил. 1, определяется интерполяцией значений воздействия взрыва полученных по чертежам для двух ближайших (к заданному) округленных значений нормальной скорости горения взрывоопасной смеси.

Таблица 8.2

Коэффициенты заполнения объема помещения взрывоопасной смесью

Воздействие взрыва на вертикальные легкосбрасываемые элементы (за исключением листового стекла) наружных ограждающих конструкций (, кгс/м 2) определяется по формуле:

где Р г иФ - то же, что в формуле (8.4).

Воздействие взрыва на листовое оконное стекло (
, кгс/м 2) определяется независимо от расположения стекла в пространстве (вертикальное, горизонталь­ное, наклонное) по формуле:

, (8.7)

где Р ст - воздействие взрыва, кгс/м 2 , разрушающее листовое оконное стекло (при двойном остеклении) с соотношением сторон листа стекла 1: 1 и принимаемое по табл. 8.3, У – коэффициент условий работы, принимаемый по табл. 8.4.

Таблица 8.3

Воздействие взрыва, разрушающее стекло

Таблица 8.4

Значение коэффициента условий работы

Примечания: 1. Площадь одного листа стекла, принимаемого в качестве легкосбрасываемого элемента, толщиной 3,4 и 5 мм должна быть не менее соответственно 0,8, 1 и 1,5 м 2 .

2. Воздействие взрыва, разрушающее листовое оконное стекла при одинарном остекленении, следует принимать равным 0,85 Р ст.

Общую площадь остекления (оконного листового стекла в окнах и фонарях)
, м 2 , следует опреде­лять по формуле:

, (8.8)

где К ст - по формуле (8.1);П - то же, что в формуле (8.1).

Если проектом нельзя предусмотреть полностью тре­буемую площадь остекления, определенную по формуле (8.8), необходимо предусмотреть дополнительно горизон­тальные (в покрытии) или вертикальные (в стенах) легкосбрасываемые элементы наружных ограждающих конструкций, площадь которых соответственно или, м 2 , следует определять по формулам:

, (8.9)

, (8.10)

где
- по формуле (8.8);
- площадь остекления в ограждающих конструкциях, предусмотренная проектом, м 2 .К г,К в иК ст по формуле (8.1).

В зданиях без естественного освещения (без окон и фонарей) площадь легкосбрасываемых элементов наружных ограждающих конструкций – горизонтальных
или вертикальных
- определяется в зависимости от конструктивного решения зда­ния по формулам (8.8, 8.9 и 8.10) с соответствующей заменой в них значений
,
иК ст.

Обосновать необходимость устройства легкосбрасываемой конструкции (далее - ЛСК) (ТКП 45-2.02-92, ТКП 45-2.02-38).

При проектировании конструкций необходимо выбрать тип легкосбрасываемой конструкции и её параметры. Для этого производится расчет необходимой площади ЛСК для одного помещения в соответствии с ТКП 45-2.02-38 (помещение, для которого проводится расчет, определяется руководителем курсового проектирования). Для остальных помещений категорий А и Б расчет необходимой площади ЛСК производится в соответствии с п.5.6.6 ТКП 45-2.02-92. Далее анализируется возможность устройства ЛСК в наружных ограждающих стенах, находится площадь окон, которые могут использоваться в качестве ЛСК. Необходимо принимать количество окон в соответствии с чертежами поэтажных планов, габариты окон принимаются с учетом выбранных параметров в подразделе 2.1. При этом учитывается возможность установки окон в противопожарной стене 1 типа (ТКП 45-2.02-92).

Если площади окон не достаточно, то необходимо предусмотреть ЛСК в покрытии (остекление зенитных фонарей или покрытие, не имеющее жесткой связи с несущими элементами покрытия).

В данном случае в текстовой части отразить ниже приведенные вопросы.

Для легкосбрасываемого покрытия определяются:

Нагрузка от массы конструкций покрытия;

Наличие и устройство разрезных швов;

Площадь покрытия, ограниченная разрезными швами (площадь карт).

Для остекления окон или фонарей определяются:

Вид стекла (обычное или армированное);

Толщина стекла;

Площадь одного стекла в переплете.

В таблицу 2.10 свести данные для помещений, в которых необходимо устройство ЛСК.

Таблица 2.10 – Параметры ЛСК

Пример заполнения:

Обеспечение безопасности людей при пожаре

Определение параметров эвакуационных выходов из помещений

В данном разделе с учетом требований ТКП 45-2.02-279 рассмотреть следующие вопросы и представить в пояснительной записке:

- для каждого помещения выбрать необходимое количество выходов из помещения;

Эвакуационные выходы из помещения расположить рассредоточено.

Учесть допустимость устройства эвакуационных выходов через помещения другого назначения:

Из встроек и вставок через помещения категорий в1-В4, г1-Г2, д.

Произвести расчет для всех производственных помещений:

По таблицам 11 и 2 ТКП 45-2.02-279 выбрать необходимую ширину выходов из производственных помещений;

По таблице 9 ТКП 45-2.02-279 для производственных помещений выбирается расстояние от наиболее удаленного рабочего места до ближайшего эвакуационного выхода из помещения (при рассмотрении учитывать примечания к таблице 9),

Результат представить в форме таблицы 2.11.

Таблица 2.11 – Параметры эвакуационных выходов

Примечания:

1. В столбцах 4 – 8 после значения ставится нормативное обоснование (например: п.2.26 );

2. В столбцах 5,7,8 – после расчетного значения через дробь ставится требуемое, затем фактическое;

3. В столбце 3 рассчитать плотность людского потока на общем проходе в помещении (примечание 1 таблицы 9 ТКП 45-2.02-279). Для этого необходимо учесть следующее: так как в курсовом проекте отсутствуют данные по количеству и габаритам технологического оборудования, для расчета плотности людского потока в помещениях принимается, что площадь эвакуационных проходов равна 35% площади помещения.

Пример заполнения: