Диссертация (1172861)
Текст из файла
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕУЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ«ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»на правах рукописиКОЛОДЯЖНЫЙ СЕРГЕЙ АЛЕКСАНДРОВИЧПРОГНОЗИРОВАНИЕ ВРЕМЕНИ БЛОКИРОВАНИЯ ПУТЕЙ ЭВАКУАЦИИОПАСНЫМИ ФАКТОРАМИ ПОЖАРА В МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫХЦЕНТРАХСпециальность 05.26.03 – Пожарная и промышленная безопасность(технические науки, отрасль строительство)ДИССЕРТАЦИЯ НА СОИСКАНИЕ УЧЕНОЙ СТЕПЕНИДОКТОРА ТЕХНИЧЕСКИХ НАУКНаучный консультант:Заслуженный деятель науки РФ, д.т.н., профессорПузач Сергей ВикторовичВоронеж 2017ОГЛАВЛЕНИЕВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………………….. …6ГЛАВА 1.
АНАЛИЗ ОСОБЕННОСТЕЙ ПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИМНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ЦЕНТРОВ …………………………………......181.1.Последствия пожаров в многофункциональных центрах ……….…….181.2.Особенности противопожарной защиты многофункциональныхцентров …………………………………………………………………...251.3.Анализ современного состояния математического моделированиятермогазодинамики пожара ……………………………………………...301.4.Моделирование работы системы дымоудаления ……………………….451.5.Выводы по первой главе …………………………………………………47ГЛАВА 2. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ПРОГНОЗИРОВАНИЯДИНАМИКИ ОПАСНЫХ ФАКТОРОВ ПОЖАРА ВМНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ЦЕНТРАХ ……………………………………..492.1. Интегральная математическая модель ……………………………………492.2.
Зонная модель ………………………………………………………………522.2.1. Основные допущения …….……………………………………………522.2.2. Основные уравнения модели .………………………………………....552.2.3. Условия однозначности задачи ………………………………………..612.3. Полевая математическая модель …………………………………………..632.3.1. Основные допущения ………………………………………………….632.3.2. Основные уравнения модели ..………………………………………...642.3.3. Замыкающие соотношения ……..……………………………………..672.3.4. Условия однозначности задачи ………………………………………..742.3.5. Метод решения системы уравнений ..………………………………...762.4. Расчет расхода системы противодымной вентиляции …………………...782.5. Методика прогнозирования времени блокирования путей эвакуации ….802.6. Выводы по второй главе ……………………………………………………85ГЛАВА 3.
МОДИФИКАЦИЯ ЗОННОЙ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИРАСЧЕТА ТЕРМОГАЗОДИНАМИКИ ПОЖАРА В ПОМЕЩЕНИИ,2УЧИТЫВАЮЩАЯ ФОРМУ КОНВЕКТИВНОЙ КОЛОНКИ ……………….....873.1. Постановка задачи ……………....................................................................873.2. Трехзонная модель расчета тепломассообмена при пожаре ....................883.3. Экспериментальные исследования процесса распространения дымовойзавесы в макете помещения …………….………………………………………953.4.
Анализ экспериментальных результатов …………………………….....1043.5. Выводы по третьей главе ..……………………………………………….109ГЛАВА 4. АНАЛИТИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ КРИТИЧЕСКОГО ВРЕМЕНИЭВАКУАЦИИ ПРИ ПОЖАРЕ ПО ИНТЕГРАЛЬНОЙ МАТЕМАТИЧЕСКОЙМОДЕЛИ ………………………………………………………………………….1104.1. Опасные факторы пожара ……………......................................................1104.2.
Упрощение дифференциальных уравнений интегральнойматематической модели в начальной стадии пожара ………….....................1114.3. Определение времени достижения предельных значенийпо температуре, концентраций кислорода и токсичных газов……………...1244.4. Определение критического времени эвакуации по потере видимости..1274.5. Условия применимости формул по определению времени достиженияпредельных значений ОФП ..………………………………………………….1354.6.
Выводы по четвертой главе ..…………………………………………….137ГЛАВА 5. УЧЕТ РАБОТЫ ВЫТЯЖНОЙ ПРОТИВОДЫМНОЙВЕНТИЛЯЦИИ В ИНТЕГРАЛЬНОЙ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИПОЖАРА ………………………………………………………………………….1395.1. Разрешающая система дифференциальных уравнений ..........................1395.2. Анализ формул для расчета скорости выгорания жидкости ирезультатов соответствующих экспериментальных исследований ...............1445.3. Численное моделирование пожара с учетом работы системыпротиводымной вытяжной вентиляции …………….………………………..1545.4. Определение основных параметров противодымной вентиляции впомещении с очагом возгорания .......................................................................16235.5.
Определение основных параметров противодымной вентиляции впомещениях, смежных с содержащим очаг возгорания..................................1665.6. Выводы по пятой главе……...……………………………………………170ГЛАВА 6. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ДИНАМИКИУДЕЛЬНОЙ МАССОВОЙ СКОРОСТИ ВЫГОРАНИЯ ТВЕРДЫХМАТЕРИАЛОВ И ЖИДКОСТИ ………………………………………………...1726.1. Задачи экспериментального исследования и исходные параметры……1726.2.
Описание проведенных экспериментов…………………………………1806.3. Анализ экспериментальных результатов ………………………………..1866.4. Проверка адекватности полученных регрессионных уравненийи переход к натурному объекту……………………………………………….1976.5. Аналитические зависимости, описывающие динамику развития ОФПс учетом предложенных регрессионных уравнений…………………………2016.6. Сравнение численных и аналитических результатов по определениюкритических значений ОФП ………………………………………….……….2076.7. Программный комплекс, реализующий представленные математическиемодели …………………………………………………………………………..2106.8.
Выводы по шестой главе ………………………………………………….214ГЛАВА 7. ПРИМЕРЫ ПРАКТИЧЕСКОГО РЕШЕНИЯ ЗАДАЧПОЖАРОБЕЗОПАСНОСТИ ДЛЯ МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫХЦЕНТРОВ ………………………………………………………………..………..2167.1. Расчет пожарных рисков для реконструкции ГосударственногоКремлевского Дворца с учетом работы СДУ ................................................. 2167.2. Особенности термогазодинамики пожара в многофункциональномторговом комплексе ООО «МЕТРО Кэш энд Керри».....................................2237.3. Особенности термогазодинамики пожара в атриуме 5-этажного зданияторгово-развлекательного комплекса «Галерея» ….………………………...2287.4.
Особенности термогазодинамики пожара в подземной автостоянкеторгово-развлекательного комплекса «Вегас II» ……………………………2337.5. Выводы по седьмой главе ………………………………………………...2394ВЫВОДЫ ………………………………………………………………………....240СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ………………………………………………………..243ПРИЛОЖЕНИЕ I. Свидетельство о поверке лабораторных весов ….…….…..258ПРИЛОЖЕНИЕ II.
Свидетельство о поверке анализатора дымовых газов ….259ПРИЛОЖЕНИЕ III. Акты внедрения результатов диссертационной работы ..2605ВВЕДЕНИЕАктуальность темы исследования. Многофункциональные центры(МЦ) являются уникальными зданиями с массовым пребыванием людей,объединяющие помещения различных классов функциональной пожарнойопасности с разнородной пожарной нагрузкой, со сложными горизонтальнымии вертикальными связями и наличием практически всех систем пожарнойбезопасности.В последние годы в мире и в России, в основном из-за несоблюдениянеобходимых норм пожарной безопасности, произошло много крупныхпожаров в МЦ, приведших к массовой гибели людей и большомуматериальному ущербу.
Например, в торговом центре «Адмирал» г. Казани11.03.2015 г. произошел пожар, в результате которого погибло 17 человек,пострадало более 70, без вести пропавшими числятся 2 человека.В современных строительных нормативно-технических документах врамках действующего гибкого объектно-ориентированного противопожарногонормирования уделяется большое внимание безопасной эвакуации людей привозникновении пожара в различных зданиях и сооружениях. В соответствии стребованиями Федерального закона ФЗ №123.«Технический регламент отребованиях пожарной безопасности» любое здание должно иметь такиеобъемно-планировочные решения, чтобы все люди, находящиеся в здании,могли в случае пожара беспрепятственно выйти в безопасную зону до моментадостижения опасными факторами пожара их критических значений. При этомразработкаоптимальныхобъемно-планировочныхрешенийвомногомопределяется величиной необходимого времени эвакуации людей при пожаре.В ряде случаев расчет необходимого времени эвакуации людей, выполненныйпо методикам расчета пожарных рисков (Методика определения расчетныхвеличин пожарного риска в зданиях, сооружениях и строениях различных классовфункциональной пожарной опасности.
Приложение к приказу МЧС России от30.06.2009 №382 и др.), не согласуется с данными натурных и эксперимен6тальных исследований, а также полученными из анализа протекания реальныхпожаров. Эти расхождения в основном объясняются тем, что проблемаматематического моделирования динамики опасных факторов пожара (ОФП)во время эвакуации людей до конца не решена, и достаточно часто расчет ОФПне рассматривается при разработке проектных решений с учетом требованийпожарной безопасности к путям эвакуации.Несмотря на достаточно большое количество отечественных (КошмаровЮ.А., Рыжов А.М., Зотов Ю.С., Есин В.М., Пузач С.В., Присадков В.И.и др.) изарубежных (Tanaka T., Chow W. K., Yamada S., Matsuyama K., Lougheed G. D.и др.) работ, посвященных моделированию динамики ОФП, ряд важных снаучнойипрактическойточекзрениязакономерностейразвитиятермогазодинамической картины пожара, связанных, например, с влияниемработы системы дымоудаления (СДУ), неустановившейся скорости выгораниягорючего материала и т.д., до конца не выявлен.
Поэтому необходимаразработка комплекса математических моделей, позволяющих учесть наиболееважные не решенные проблемы.Аналитические решения существующих интегральных моделей пожараполучены с использованием некоторых допущений и упрощений. В рядеслучаев эти решения не учитывают влияние функционирования СДУ, в томчисле её время включения и объемный расход. Противодымную защиту зданийи сооружений можно обеспечить системой механического удаления дыма соптимальным расположением приточно-вытяжных каналов, исключающихзадымление путей эвакуации (коридоров, лестничных клеток), смежныхпомещений и распространение пожара за пределы помещения с очагомвозгорания. Одним из недостатков нормативных документов, касающихсяСДУ, является отсутствие простых аналитических формул, которые приопределенном наборе исходных параметров позволяют определить динамикуОФП в помещении с очагом возгорания, начальные данные для расчета СДУ,критическое время эвакуации без применения специальных программ наПЭВМ.7В существующих зонных моделях одним из существенных недостатковявляется рассмотрение конвективной колонки, образующейся над очагомвозгорания,какнеограниченномсвободно-конвективнойпространстве.Такойструи,подходраспространяющейсянеучитываетввлияниеограждающих конструкций помещения на параметры колонки, так какфактически струя смеси продуктов горения и воздуха натекает на преграду(перекрытие помещения).
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
