Диссертация (1172945), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Учитывая, что в помещении могут находиться сотникилограммов пожарной нагрузки и все газы могут выделяться одновременно, товероятность отравления и смерти человека, не успевшего своевременнопроизвести эвакуацию из здания, достаточно высока.32В таблице 1.10 представлены данные [14, 15] о концентрациях токсичныхгазов, образующихся при горении пожарной нагрузки зданий и сооруженийразличного функционального назначения, а также проведено сравнение спредельно-допустимыми и смертельными концентрациями.В приложении 1 [5] представлены характеристики комбинированнойпожарной нагрузки зданий и сооружений, в которых приведены значенияудельных коэффициентов выделения трех токсичных газов (СО, СО2, НСl).Данная база данных широко используется при проведении научных ипрактических расчётов по методикам прогнозирования ОФП [16, 18-21].
В другихнаучно-технических источниках обнаружить значения по выделению токсичныхгазов при горении пожарной нагрузки зданий и сооружений в таком сочетанииневозможно.Значения удельных коэффициентов образования токсичных газов присгорании однотипных материалов в различных научных источниках отличаютсядруг от друга [4, 5]. Это связано с тем, что невозможно в экспериментах наразличных по характеристикам опытных установках воспроизвести одинаковуютермогазодинамическую картину развития пожара, которая зависит от количестваи расположения проемов, площади и свободного объема помещения, массысгорающего материала и т.д.Следовательно, для выполнения расчетов времени блокирования путейэвакуации токсичными газами необходимо использовать данные по выделениютоксичных газов, которые получены в максимально соответствующих реальнойтермогазодинамической обстановке пожара условиях при конкретных объёмнопланировочных решениях производственных зданий.33Таблица 1.10 - Содержание некоторых токсичных продуктов горения в воздухепомещений при пожарах [14, 15]Токсичный газСО2Концентрация, кг/м3Среднее на пожареПДК0,160,000916LC500,2СО0,0220,0000010,003CH3OH0,00070,5·10-60,005CH3COOH0,00030,06·10-6-(CH3)2CO0,0010,35·10-60,0024HCHO0,00010,003·10-60,0001-0,0002CH2CHCHO0,00030,3·10-60,000005-0,0001HCN0,00050,01·10-60,00015-0,0002NO0,00030,04·10-60,00024C2H5(OH)0,00010,000005-C10H80,00170,003·10-6-CH3CHO0,0030,01·10-6-C6H60,00330,1·10-60,0008C6H5-CH30,00110,6·10-60,00056C6H5CHCH20,0010,002·10-60,00042ПАУ ( по пирену)0,00560,03·10-6-HCl0,0140,2·10-60,0015CH3CN0,000040,03·10-60,015ТДИ C6H4(NCO)20,0000160,02·10-6--6CH2CHCl0,0000260,005·10-ТХДД0,9·10-81 нг/м3-ТХДФ0,5·10-90,5 пг/м3-Cd0,135·10-70,001·10-60,0005SO20,0010,5·10-60,006Hg0,0080,003·10-6-Сажа0,00960,05·10-6-Примечания: LC50 – концентрация, вызывающая гибель 50 % подопытных животных приингаляционном воздействии; - - нет данныхПрирешениивышеуказаннойзадачиэкспериментальнымпутемнеобходимо выполнение большого количества трудоемких дорогостоящих34экспериментов в течение длительного срока времени.
Учитывая применениеоригинальныхобъемно-планировочныхрешений,выполнитьдостоверныерасчеты по определению критических продолжительностей пожара в этом случаене представляется возможным. При этом появится необходимость проведенияновых экспериментов для подтверждения и обоснования принимаемых объемнопланировочных решений, учитывающих безопасность людей при пожаре вконкретномздании.Поэтомунеобходимостьразработкиметодовматематического моделирования динамики ОФП, максимально отражающихособенности развития процессов реального пожара, возрастает с каждым годом.Экспериментальные исследования выделения токсичных газов выполненыЩегловым П.П., Веселы В., Матюшиным А.В.
[26-29]. В качестве горючихматериалов применялись ткани [27, 28] и поливинилхлорид (ПВХ) [26]. Полученызависимости удельных коэффициентов выделения токсичных газов от изменениятемпературыикоэффициентаизбыткавоздухаприпожаре,которыепредставлены в виде формул для определения объёмных концентрацийтоксикантов.Рассмотрим влияние на организм человека токсичных газов, выделяющихсяпри пожаре.В таблице 1.11 (по данным работ [30], [31]) представлены основныетоксичные газы, выделяющиеся при сгорании пожарной нагрузки зданий исооружений, а также их влияние на организм человека.В [31] также отмечено, что при одновременном поступлении в организмчеловека токсичных газов, происходит сложный эффект совместного воздействия,а рост температуры при пожаре повышает чувствительность организма ктоксическому воздействию вредных веществ.35Таблица 1.11 - Влияние токсичных газов на организм человека при пожаре [30]ТоксичныйпродуктМатериал, из которогоРеакция организма человекаматериалыискусственногоуглеродакг/м³продуктОрганическиеМонооксидПДКсс,выделяется токсичныйиВприродногокровиобразуетсякарбоксигемоглобин:1·10-6происхождения.головокружение,рвота,Выделениюспособствуетпоражает нервную и сердечно-медленноегорениесосудистую системы; смерть.инедостаток кислорода.Азотсодержашие вещества:шерсть,шелк,Цианистыйпенополиуретан,водородполиакрилонитрил,0,01·10-6Препятствуетвнутриклеточномупереносукислорода.бумажно-слоистыепластики, полиамиды и т.д.Древесина, рентгеновскаяпленка,Диоксид азотакожа,шерсть,лён,ПВХ,фетр,полистирол,0,04·10-6полисульфон,Привдыханиивызываетреспираторные заболевания.резиновые изделия.СероводородСеросодержащиематериалы.0,05·10-6Парализует органы дыхания.ОказываетсильноераздражающееТолуолендиизоцианатЭластичные полиуретаны.нетданныхнарушаетдействие,биологическуюструктуру тканей, поражаетглаза,приводиткотекулегких.АцетонитрилППУБензонитрилППУ0,01·10-6нетданныхМеханизмдействиянеустановлен.Менеетоксичен,цианистый водород.чем36Окончание таблицы 1.11ТоксичныйпродуктМатериал, из которогоПДКсс,выделяется токсичныйпродуктПолиизобутилен,ПВХ,Пары вещества способствуютполиметилметакрилат,Ацетонполиамид,твердыеполикарбонат,0,35·10-6полиуретановыеАлифатическиеПриродныеиуглеводородысинтетические материалы.древесина,ДСП,бумага,ППУ,Хлористыйфанера,водородхлорсодержащиенетданных0,2·10-6иОбладаетнаркотическимдействием.газ,отравление НCl, и химическиесодержащие0,05·10-6углеводороды,водородраздражающееожоги.фторированныеФтористыйкашлю,Раздражающийполимеры.Вещества,слезоточению,наркотическое действие.пластики.ПВХ,Реакция организма человекакг/м³фторсодержащиеПоражениеверхнихдыхательных путей.полимерные материалы.Шерсть,АммиакСенсорныешелк,0,04·10-6полиакронитрил,полиамид, полиуретан.АлифатическиеИскусственныеальдегидыестественные материалы.Древесина,Акролеиннетданныхполиэтилен,бумага,бензол,толуол(аром.
углерод.)Древесина, ДСП, фанера,бумага, нейлон.ПВХ, полистирол.реакции верхних дыхательныхПриводит к некрозу слизистыхидыхательныхпутейпривдыханииЗамедление пульса. Вызывает0,03·10-6нефтепродукты.Формальдегидрефлекторныепутей.иполипропилен,вызываетраздражения,рвоту, отек легких, возможнасмерть.0,03·10-6Обладаетраздражающимдействием.нетОбладаютданныхдействием.наркотическим37В составе продуктов горения веществ и материалов кроме вышеуказанныххимических веществ обнаружены многие другие газообразные компоненты,опасность которых в условиях пожаров до конца не изучена.Комбинированное воздействие токсичных газов на живой организм пригорении материалов исследовано в работах [3, 32-34].Как уже отмечалось, при сгорании пожарной нагрузки зданий и сооруженийвыделяется 50-220 газов, достоверно определить концентрации которых непредставляется возможным в связи с несовершенством измерительных приборови сложностью задач исследования [3].Опыты с модельными газовыми смесями показали на неоднозначностьэффектов при комбинированном действии токсичных газов, считающиесянаиболее опасными на пожаре, а также их зависимость от уровня концентраций,изменения состава химических компонентов, температуры среды и другихфакторов.Одновременное воздействие на организм человека большого количестватоксичных газов может иметь неоднозначные эффекты [3]:- аддитивность действия токсичных газов (суммирование эффектов каждогоиз токсичного газов, наиболее распространённый эффект);- синергизм (когда конечный результат превышает арифметическую суммуэффектов воздействия отдельных газов);- антагонизм (когда эффект совместного действия газов снижается посравнению с суммой эффектов воздействия отдельных газов).Поступление токсичных продуктов горения в организм человека припожаре в зданиях и сооружениях, как правило, происходит при одновременноповышающейся температуре и понижающейся концентрации кислорода [4, 5],которыеоказываютсущественноевлияниенапериодинтоксикации,сопровождающееся кислородной недостаточностью органов и тканей человека иполучило термин «гипоксия» [3].Кислородная недостаточность вызывает увеличение объема дыхания,снижение внимания, нарушение мышечной деятельности и т.п.
при концентрации38кислорода 16-17 % [3]. При концентрациях 12-15 % наблюдается одышка,учащение пульса, ухудшение умственной деятельности, головокружение ибыстрая утомляемость. Коллапс и потеря сознания вызываются концентрациямикислорода 8 %, при 6 % - смерть в течение 7 минут [3].Повышенная температура в помещении оказывает значительное влияние наразвитие интоксикации организма и способствует ускоренному развитиюпризнаков отравления.
Это вызвано нарушением процессов терморегуляцииорганизма, сопровождающихся учащением дыхания и сердечных сокращений, чтоускоряет процесс абсорбции газо- и парообразных веществ через дыхательныепути и большее поступлению их в кровь.Методики прогнозирования ОФП [18-21], используемые для расчета временблокирования путей эвакуации токсичными газами при пожаре, не учитываютпроцесса комбинированного действия токсичных газов. В математическихмоделях предполагается, что каждый из токсичных газов оказывает вредноевоздействие на организм человека независимо от других.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
