Моделирование выделения и распространения токсичных газов при пожарах в зданиях и сооружениях для обоснования их объемно-планировочных решений с целью обеспечения безопасной эвакуации людей

• Автор: Смагин, Александр Владимирович
• Шифр специальности: 05.26.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 268 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Виедение

1. Обзор литературных источников

Характеристики пожарной нагрузки и современных строительных 2 материалов

1.2. Влияние токсичных продуктов горения на организм человека при го рении современных строительных материалов

1.3. Современные средства защиты органов дыхания и зрения.

Самоспасатели

1.4. Выводы но первой главе и постановка задач исследования.

2. Методы расчета динамики изменения концентраций токсичных газов на путях эвакуации при пожаре в зданиях и сооружениях

2.1. Полевая математическая модель расчта тепломассообмена при по жаре

2.2. Метод расчта необходимого времени эвакуации из зальных поме щений по ГОСТ .1.4

2.3. Метод расчта необходимого времени эвакуации из коридоров зда ний по ГОСТ .1.4 к
2.4. Зонная модель расчета динамики опасных факторов пожара.
2.5. Математическая модель расчта выделения токсичного газа при по 9 жаре в здании и сооружении
2.6. Методика расчта выделения токсичного газа при пожаре в здании и сооружении
2.7. Тестирование математической модели расчта выделения токсичного газа при пожаре в здании и сооружении на экспериментальных дан ных.
2.8. Выводы по второй главе.
3. Определение эффективности самоспасателсй на основе аналити об ческого решения интегральной модели.
3.1. Сравнительный анализ опасности токсичных газов при пожаре в зда юб ниях и сооружениях
3.2. Оценка эффективности применения самоспасателей при пожарах в 3 зданиях и сооружениях.
3.3. Выводы по третьей главе
4. Численные эксперименты динамики изменения концентраций токсичных газов на путях эвакуации при пожаре в зданиях и сооружениях.

4.1. Исходные данные для численного эксперимента динамики концентраций токсичных газов на путях эвакуации при пожарах в зданиях и сооружениях.
4.2 Результаты численных экспериментов и их анализ.
4.3. Рекомендации по использованию портативных фильтрующих самоспасателей при эвакуации на пожарах
4.4. Выводы по четвртой главе
Заключение
Литература


К боевой одежде пожарного прикреплялось специально разработанное нагрудное устройство для забора проб газовоздушной среды и фиксировало концентрации в различных точках помещения на протяжении всего пожара. В США существуют различные стандарты по оценке воздействия токсичных газов на пожарных. Для наиболее типичных ситуаций разработаны три руководства по оценке экспозиции вредных примесей. Перечень предельно-допустимых концентраций загрязнений в воздухе производственного помещения, порогового значения при краткосрочной ПДК (ТУЬ - 8ТЕЬ), основан на безопасном уровне в течение минутной экспозиции от одной вредной примеси (Американская Конференция Гигиенистов при Федеральной Промышленности (ЛСвШ). Второй стандарт - действующая немедленно опасная концентрация для жизни и здоровья (ШНЬ), применяется при определении необходимости использования средств защиты органов дыхания и зрения и понимается, как концентрация, при которой человек в течение минут может покинуть опасное помещение без использования средств индивидуальной защиты органов дыхания и зрения без дальнейших последствий для здоровья (Национальный институт охраны труда и здоровья - Администрация по охране труда и здоровья). Для пожарных подходящим руководством является краткосрочная ( минут) смертельная концентрация (БТЬС) []. В табл. Таблица. HCN» - уровень концентраций не достигает значительного уровня во всех измерениях (рис. STEL и в % случаев концентрации превышали 3 ppm. СО» - присутствует при всех замерах на пожарах (рис. НС1» - может достигать высоких концентраций и оказывать раздражающее действие, но не в количествах вызывающих острые отравления (рис. Ы» - распределение концентраций за 5 минут не вызывает отравлений и условий для образования высоких концентраций в жилых зданиях недостаточно (рис. С» - не наносит существенного вреда пожарным, но присутствует во всех замерах: в трёх случаях превысил STEL ( 0 ppm) и в одном превысил IDHL ( 0 ppm) из произведённых проб. ОН! СЖ. Рис. Рис. ЮН1. БТН. Рис. Рис. Рис. Рис. БТЕБ - краткосрочная предельно-допустимая концентрация. Для того чтобы проанализировать пожарную опасность материалов, применяющихся при строительстве, отделке и в быту, целесообразно рассмотреть их подробнее. Большое количество данных по выделению токсичных газов при горении веществ и материалов и их анализ, полученные экспериментальным путём, представлены в [8, -]. В табл. Таблица 1. Дву- окись углеро- да, ? Оксид углеро- да, А. Дым. Синильная кислота. НСН Соляная кислота, 1 неї Оксиды азота, ? N0* Углево- дороды, ? Амины. АМ Альде- гиды, ? Акролеин, 7-акр Изо- циона- ты, ? Древесина 1-1. Древесина с огнезащитными добавками’ — 1. Древесина обработанная аммонийными солями — — З-Ю'3-2,7-1 О*2 — 3. Пшеница, ячмень, кукуруза. Молотое зерно “ — 0. Продолжение табл. Уголь . Пинолсум, 0ЛЯЦИЯ фОВОДОВ . Нефть . И ГТПУ — 9,8-Ю' 2-0. ПВХ 0. Акрилонит- рил — 4. Диурон (порошкообразный хлорированный уретан) 1, 0,8 — — 0,- 0, 0. КГ4 8 “* 2. Ю 3 4. Днмстоат (жидкий инее ктинид) 4,1 0,- 0, 0,4 7-° — 2,8-'3 . Шереп, — — 6,-'2 . Жесткий ПУ 1,-Ю'7- 1. Эластичный ПУ — — 0-*-3,-° — . Толуилск- диизоцианат (% N) — 1,-*2 1 — . Продолжение табл. Снепур с наполнителем (теплоизоляционные панели) — — 3. Окончание табл. АВВГ х2. Бумага | 1. Древесина. Древесина - природный материал, который широко и полноценно вошел в жизнь человека с древнейших времён. В наше время трудно себе представить интерьер помещения без мебели, а практическое применение древесины и ее производных (фанера, бумага, картон, ДВП, ДСП и т. Как уже отмечалось выше, современные технологии изготовления предметов из древесины подразумевают применение различных, сложных по химическом)' составу компонентов (клеи, мастики, шпоны, пропитки и т. Очевидно, что объём токсичных газов, выделяющихся при разложении древесных материалов, будет доминировать над токсичными газами, которые выделяются при горении других материалов. Состав продуктов горения древесины насчитывает более 0 химических соединений. Основными и наиболее опасными токсичными газами при горении древесины являются двуокись углерода, оксид углерода, акролеин, циановодо-род, формальдегид, крезол, ксилепол и др. В табл. Таблица 1. Соединение Концентрация, % об.