Диссертация (1172922), страница 26

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 26)

Для определения скорости движенияпожарных по лестничным маршам и площадкам с известными размерами(размеры марша – 3,5*1,3 м, уклон – 1:2, размеры площадки – 3,3*1,5 м). Далеебыла произведена статистическая обработка полученных экспериментальныхданных по скорости движения пожарных на близость отражения основной181генеральной совокупности по работе [131] и с использованием программногообеспечениястатистическогоанализа«Microsoftofficeиexcel»«AtteStat 12.0.5».Зависимости скорости спуска 2-х пожарных с человеком массой тела 60 кгв инвалидной коляске по лестнице вниз не наблюдается в виду большогоразброса экспериментальных данных (рисунок 4.15). При этом средняяскорость спуска вне зависимости от пройденного расстояния и количестваэтажей составляет 29,8 м/мин. Время спуска человека массой 60 кг с 50-го этажасоставило 22 минуты 53 секунды.Скорость, м/мин50403020100010203040Количество преодолеваемых этажей5060Рисунок 4.15 – Экспериментальные данные скорости движения 2 пожарных-спасателей полестнице вниз с человеком в инвалидной коляске от преодолеваемого этажаСтоит отметить, что при переноске людей как на носилках, так и винвалидной коляске, пожарные-спасатели испытывают большие физическиенагрузки, а ЧСС может изменяться в широком диапазоне и достигатьЧСС, уд/мин200 уд/мин (рисунок 4.16).250200150100500010203040Преодолеваемый этаж5060Рисунок 4.16 – Изменение ЧСС пожарных-спасателей при спасении в зависимости отпреодолеваемого этажа по лестнице вниз182Детальноеисследованиедвиженияполестницеприпомощивидеосъёмки, в ходе выполненных экспериментов, позволяет установитьколичественные значения движения пожарных-спасателей со спасаемыми, атакже траекторию их движения по лестничной площадке.При спуске по лестничным маршам пожарные-спасатели, как показываютнатурные наблюдения, двигаются ближе к стенам лестничной клетки ввидугабаритов санитарных носилок.

Во время движения на промежуточном этапе –по лестничной площадке – пожарные-спасатели с носилками со спасаемым,двигаясь на следующий марш, огибают поручни по радиусу, зависящему отгабаритов носилок, которые используются при спасении. Траекториюдвижения в большей степени определяют размеры носилок, описывая половинудуги эллипса, длина которого определяется по формуле (рисунок 4.17):=2+(−)2+(4.6)где a – расстояние от центра перил до оси 1-гопожарного-спасателя,находящегося в месте перехода лестничного марша и площадки, то есть ширинаполовины марша и половины зазора между лестничными маршами, м;b – расстояние от центра перил до оси пожарного-спасателя, находящегося налестничной площадке, м. Или, если пренебречь зазором между лестничнымимаршами, длина пути по лестничной площадке составит половину длиныокружности круга:L b = 3,14*1,22 = 3,83 м(4.7)Длина пути, пройденного пожарными-спасателями с пострадавшим наносилках на один этаж составит 3,5*2+3,83*2=14,66 м.Длина пути движения 2-х пожарных-спасателей с носилками вгоризонтальном положении по двухмаршевой лестнице для здания с высотойэтажа 3 метра, уклоном лестницы 1:2 и шириной марша 1,3 м составит 4,9∙H.183Рисунок 4.17 – Схема траектории движения пожарных-спасателей с носилками соспасаемымМетодика проведения эксперимента при спасении с помощью носилокзаключалась в следующем.

По команде организатора эксперимента пожарныеспасатели с носилками поднимались по лестнице на 50 этаж, шли до условнойпожаробезопасной зоны на расстоянии не более 15 м, после чего укладывалипострадавшего на носилки и спускались вниз по лестнице до выхода из здания.Скорость подъёма звена пожарных-спасателей из 2-х человек с пустыминосилками на 50 этаж имеет линейную зависимость и снижается в зависимостиот пройденного этажа и расстояния (рисунок 4.18).Рисунок 4.18 – Зависимость скорости движения 2 пожарных-спасателей по лестнице вверхс носилками от преодолеваемого этажаСкорость движения 2-х пожарных-спасателей с носилками по лестницевверх в среднем составляет 31,26 м/мин, находится в доверительном интервалеот 24,99 до 37,53 м/мин и определяется по формуле:184V = - 0,144N + 34,933(4.8)где V – скорость движения пожарных; N – номер преодолеваемого этажа.В серии натурных экспериментов были определены скорости движенияпожарных-спасателей с человеком различной массы на носилках по лестницевниз, которые также изменяются по линейной зависимости (рисунок 4.19):Рисунок 4.19 – Зависимость скорости движения 2 пожарных-спасателей по незадымляемойлестничной клетке вниз с пострадавшим на носилках с массой тела 60, 75 и 90 кг отпреодолеваемого этажа и пройденного пути‒ при спасаемом массой тела 60 кг средняя скорость составляет51,09 м/мин в доверительном интервале от 38,74 до 63,45 м/мин и определяется:V = - 0,2223N + 56,763(4.9)‒ при спасаемом массой тела 75 кг средняя скорость составляет41,99 м/мин в доверительном интервале от 30,12 до 53,86 м/мин и определяется:V = - 0,0352N + 42,884(4.10)‒ при спасаемом массой тела 90 кг средняя скорость составляет26,7 м/мин в доверительном интервале от 20,14 до 33,27 м/мин и определяется:V = - 0,1295N + 30,008(4.11)По данным экспериментов по спасению на носилках спасаемого весом90 кг пожарными весом 60 кг максимальное время спасения составило близко к1 часу, при этом количество остановок и время отдыха при спуске вниз скаждым этажом увеличивается (таблица 4.5).

Так, после спуска по лестнице185вниз на 10 этажей количество остановок для отдыха и восстановления ЧСС,котораядостигалазначенийдо200уд/мин,пожарные-спасателиостанавливались на лестничной площадке через каждые 3 этажа на время от 11до 59 секунд для восстановления.Таблица 4.5 – Время спасения пожарными пострадавших различной массы с 50-гоэтажа ВЖЗВес пожарных, кгВес пострадавших, кг607590Общее среднее время спасения с 50 этажа, мин607590В38,318,716,6американской46,736,918,4компьютерной61,343,134,2программе«Pathfinder2018»,разработанной компанией «Thunderhead Engineering», для моделированиярасчетного времени эвакуации и спасения людей в исходных параметрахскорость движения составляет 1,67 м/с (100,2 м/мин) для горизонтального пути.По данной программе было проведено моделирование спасения людейпожарными (рисунок 4.20).При движении по лестницам вверх скорость пожарных-спасателей безСИЗОД и носилок для спасения умножается на коэффициент 0,6, то естьскорость снижается на 40% и составляет 1,002 м/с (60,12 м/мин).

Средняяскорость по лестнице вверх пожарных-спасателей при визуальном просмотререзультатов моделирования составляет 0,887 м/с (53,196 м/мин). Скоростьдвижения вниз по лестнице со спасаемым на носилках – 1,17 м/с (70,2 м/мин), сучетом коэффициента 0,29 составляет 0,33393 м/с (20,358 м/мин). Примоделированииограниченностиспасенияпринятовозможностейследующеедопущениепрограммы, что спасаемыйввидуизначальнонаходится носилках в пожаробезопасной зоне и не учитывается масса носилоки его тела.Общеевремяспасенияиз50-гоэтажаВЖЗпорезультатаммоделирования составило 30,72 минуты. Сопоставляя скорость движения186пожарных по лестнице вниз со спасаемым на носилках при моделировании(20,358 м/мин) и результатами экспериментов получаем, что высокаясходимость данных получается при спасении 90 кг спасаемого 26,7 м/мин вдоверительном интервале от 20,14 до 33,27 м/мин.Рисунок 4.20 – Модель ВЖЗ для моделирования спасения пожарными4.3Алгоритм определения требуемых пределов огнестойкостиПри обобщении данных по исследованному комплексу факторов,впервые разработана обоснованная концепция нормирования требуемыхпределовогнестойкостинесущихконструкцийнаосновефакторов,характеризующих развитие пожара и процесс эвакуации и спасения людей,которые разделены на 2 направления обеспечения пожарной безопасностиВЖЗ:187I.Пожарная безопасность людей в ВЖЗ – основного мобильногоконтингента эвакуирующихся, спасаемых МГН и пожарных при тушениипожара.II.Пожарная безопасность несущего каркаса ВЖЗ (огнестойкость иогнесохранность).По результатам исследованных факторов на основе комплексногоподхода к оценке пожарной опасности ВЖЗ количественные их значения былисопоставлены (рисунок 4.21).Время спасения МГН (в первую очередь инвалидов-колясочников группыМ4) с помощью лифтов для пожарных из ВЖЗ высотой до 150 м не превысит15 мин.

При их неисправности спасение с помощью носилок пожарными или винвалидной коляске не превысит 60 – 65 мин. Время эвакуации людей из ВЖЗдо 150 м составит не более 40 мин. Время тушения пожара пожарнымиподразделениями от внутренних систем водоснабжения при исправностилифтовдляпредотвратитьпожарныхразвитиесбольшойпожараистепеньювероятностиосуществитьегопозволяеттушение(принераспространении на фасад ВЖЗ) не более, чем за 180 мин.Рисунок 4.21 – Сопоставление основных факторов, влияющих на требуемые пределыогнестойкости188Время тушения пожара от пожарных автомобилей и переносныхмотопомп может превышать 240 – 360 минут, что не говорит о необходимостиназначения требуемых пределов огнестойкости только от времени тушенияпожара. Поэтому необходимо определение требуемых пределов огнестойкостис учетом пожарной нагрузки. Полученное значение удельной пожарнойнагрузки 36 кг/м2 в эквиваленте древесины не дает той мощности пожара,температурных режимов «реального» пожара, даже с учетом ветровыхвоздействий для потери несущей способности несущих железобетонныхколонн сечением 400*400 мм, тогда как по стандартному температурномурежиму предел огнестойкости наступил на 90 минуте.

Основные несущиеконструкции ВЖЗ, испытанные по стандартному температурному режиму, ужеимеют определенный запас по огнестойкости. Время свободного выгоранияпожарной нагрузки во всем ВЖЗ может превышать 360 мин прираспространении пожара по фасаду здания с этажа на другие, выше инижележащие этажи. Поэтому необходимо рассматривать следующие сценарииразвития пожара: квартира → этаж пожара → 1 этаж выше или нижележащийэтаж, когда возможен 2-хсторонний обогрев перекрытий и нагрев колонн засчет теплопроводности.По результатам рассмотрения 2-х направлений обеспечения пожарнойбезопасности ВЖЗ (обеспечения безопасности людей и сохранения объекта какматериальной ценности) разработан алгоритм [201], учитывающий концепциюоптимальногоиобоснованногонормированиятребуемыхогнестойкости основных несущих конструкций (рисунок 4.22).пределов189Рисунок 4.22 – Алгоритм определения оптимальных значений требуемых пределовогнестойкости основных несущих конструкций ВЖЗ(τр.э.

Характеристики

Список файлов диссертации