Ярошенко І.Ф. Безпека життєдіяльності в інженерних рішеннях
Подождите немного. Документ загружается.
221
А-А
А
А
r
C
r
CX2
h
X2
h
С
h
X1
h
О
h
r
X2
r
X1
r
CX2
L/2
r
0
Межа зони захисту
на рівні землі
на рівні h
X2
на рівні h
X1
L
Рис. 3.15. Зони захисту подвійної (однакової) висоти
стержневого блискавковідводу висотою до 150м:
h — висота блискавковідводу, м;
L — відстань між блискавковідводами, м;
h
C
— висота зони захисту над землею в середині між блискавковідводами, м;
2r
C
— ширина зони захисту на рівні землі в середині між
блискавковідводами, м;
2r
CX
— ширина зони захисту на висоті h
X
, в середині між двома
блискавковідводами, м.
Торцеві сторони обох зон захисту визначають як зони захисту
одиночних стержневих блискавковідводів.
Габарити h
0
, r
0
, r
X1
і r
X2
визначають по формулам, як і для
одиночних стержневих блискавковідводів, для обох типів
захисту.
Зона А існує при L < 2h, зона Б при L 5h, коли стержневі
блискавковідводи на відстані L > 5h, їх потрібно розглядати як
одиночні.
Висота блискавковідводу для зони Б визначається по формулі:
13,1
14,0
0
Lh
h
Розміри зони захисту:
Зона А:
222
XX
X
X
rS
h
hhr
hhr
rS
hh
2
85,0
0025,035,1
0025,035,1
2
85,0
0
00
0
Рис. 3.16 Зони захисту одиночного тросового
блискавковідводу висотою до 150м.
h — висота підвішування тросового блискавковідводу, м;
а — відстань між опорами, м;
h
ОП
— висота опор, м;
r
0
— радіус торцевих сторін зони захисту на рівні землі, м;
r
X
— радіус торцевих сторін зони захисту на висоті h
X
над землею, м;
S
0
— ширина зони захисту на ділянці між опорами на рівні землі, м;
S
X
— ширина зони захисту на ділянці між опорами на висоті
X
h
над
землею, м.
Зона Б:
XX
X
X
rS
rS
h
hr
hr
hh
2
2
92,0
7,1
7,1
92,0
00
0
0
223
Висота h (м) стального тросу розміром 35-50 мм
2
над
поверхнею землі в точці його найбільшого провисання дорівнює:
при довжині прольоту а < 120м, h = (h
ОП
– 2) при прольоту
довжині а = 120...150м, h = (h
ОП
– 3).
Для зони Б висота одиночного тросового блискавковідводу
при відомих h
X
і r
X
визначаються за формулою:
7,1
85,1
XX
hr
h
3.7.3 Розрахунок недоторканого запасу води
Пожежне водозабезпечення в сільській місцевості повинне
забезпечувати подачу води до місця пожежі в любий час року з
необхідним напором на протязі 3 год., тобто, на протязі
розрахункової тривалості пожежі. Необхідну кількість води
приймають відповідно до СНиП 2.04-2-84 і СНиП 2.04.01-85.
Вона залежить від ступеня вогнестійкості будівель, його категорії
за пожежною небезпекою, об’єму будівель.
Для сільських населених пунктів і селищ витрати води
приймаються 5, 10 і 15л/с при кількості жителів до 500, 5тис. і
20тис. чоловік відповідно.
Для внутрішнього пожежегасіння пташників, житлових та
громадських будівель витрати води складають 2,5…5л/с.
Таблиця 3.10
Витрати води на зовнішнє пожежегасіння на одну пожежу
сільськогосподарських підприємств, будівель і споруд, л/с.
Категорія
виробництва
Ступінь вогнестійкості
будівель
Витрати води при об’ємі будівлі, тис. м
3
До 3
3…5
5…20
20…50
50…200
Г, Д
А, Б, В
Г, Д
В
Г, Д
В
Ι і ΙΙ
Ι і ΙΙ
ΙΙΙ
ΙΙΙ
ΙV і V
ΙV і V
5
10
10
10
10
15
5
10
10
15
15
20
10
15
15
20
20
20
10
20
25
30
30
40
15
30
-
-
-
-
В сільській місцевості джерелом водозабезпечення можуть
бути природні водоймища, або штучні пожежні водоймища. Їх
розташовують на території найбільш пожеженебезпечних
об’єктів на відстані більше 10м від будівель Ι і ΙΙ ступенів
вогнестійкості і більше, 30м — від будівель ΙΙΙ, ΙV, V ступенів
вогнестійкості.
Пожежних водоймищ повинно бути не менше двох. В одному
резервуарі зберігають недоторканий запас води об’ємом до 100м
3
.
Витрати води (м
3
/год.) на зовнішнє та внутрішнє
пожежегасіння розраховують за формулою:
ППП
nqTQ 6,3
де: q — це питома витрата води на внутрішнє (q
В
) і зовнішнє (q
З
)
пожежегасіння, л/с:
ЗB
qqq
;
224
Т
П
— час пожежі (приймається 3 години, або розраховується за даними
кількості спаленої речовини і швидкості вигорання);
n
П
— кількість одночасних пожеж (приймається 1…3, в залежності від
місцевості і площі забудови).
Недоторканий запас води (м
3
) пожежного водоймища:
XTПП
QQQW 5,0
де Q
T
— витрати води на технологічні цілі, м
3
/год.;
Q
X
— витрати води на господарські цілі, м
3
/год.
Якщо витрати води на технологічні цілі нормуються
(наприклад: для утримання 1гол. великої рогатої худоби добові
витрати складають 130л.; на миття колісного трактора — 80л.;
при ремонті тракторів — 90л., і т. п.), то на господарські потреби
витрати розраховуються за формулою:
3600
)2,8/(
2211
knknn
Q
P
X
, л.
де n
Р
— найбільша кількість працюючих в зміні, чол.;
n
1
— найбільше використання води 1 людиною в зміну (1,5-2л);
n
2
— норма використання одною душовою установкою на 1 людину (30л);
k
1
— коефіцієнт нерівномірності (1,3-1,6);
k
2
— коефіцієнт використання душовою установкою в зміну (0,3-0,4).
3.7.4 Розрахунок шляхів евакуації
Під час загорання та гасіння пожежі виробничих і культурно-
побутових приміщень, важливою задачею являється забезпечення
надійної евакуації людей і матеріальних цінностей з зони пожежі.
Допустима тривалість евакуації залежить від часу досягнення
критичних для людини умов: температури (60ºС), зниження
концентрації кисню в повітрі приміщення, зниження видимості
через задимленість, з’явлення токсичних речовин.
Час, на протязі якого ще можлива евакуація людей в
безпечних умовах, називають необхідним часом евакуації,
визначають по СНиП ІΙ-2-80, табл. 3.11.
Допустимий час (Т) евакуації людей з приміщень I і II
ступенів вогнестійкості приймаються 6хв., III і ΙV – 4хв., V – 3хв.
Для дитячих закладів час евакуації зменшується на 20%.
Швидкість руху людей при вимушеної евакуації приймають
16м/хв., при русі по східцях вниз – 10м/хв., наверх – 8м/хв.
Таблиця 3.11
Швидкість та інтенсивність руху людського потоку по
горизонтальному шляху в залежності від щільності, м/хв.
Щільність
потоку Д,
м
2
Рух по
горизонталі
Дверний
отвір
Східці
вниз
Східці
вверх
Швидкість,
V
Інтенсивність
, q
Інтенсивність
швидкість
інтенсивність
швидкість
інтенсивність
225
0,01
0,05
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9 і більше
100
100
80
60
47
40
33
27
23
19
15
1,0
5,0
8,0
12,0
14,1
16,0
16,5
16,2
16,1
15,2
13,5
1,0
5,0
8,7
13,4
16,5
18,4
19,6
19,0
18,5
17,3
8,5
100
100
95
68
52
40
31
24
18
13
8
1,0
5,0
9,5
13,6
15,6
16,0
15,5
14,4
12,6
10,4
7,2
60
60
53
40
32
26
22
18
15
13
11
0,6
3,0
5,3
8,0
9,6
10,4
11,0
10,8
10,5
10,4
9,9
Гранична допустима довжина (м) евакуаційної ділянки
обчислюється за формулою:
VTL
ПР
де V — швидкість руху людей при евакуації, м/хв.;
Т — час евакуації, хв. (табл. 3.12).
Таблиця 3.12
Необхідний час евакуації з виробничих приміщень Ι, ΙΙ, ΙΙΙ
ступенів вогнестійкості, хв.
Категорія
виробництв
Об’єм приміщення, тис. м
3
до 15
30
40
50
60 і
більше
А, Б, Е
В
Г, Д
0,5
1,25
-
0,75
2
-
1
2
-
1,5
2,5
-
1,75
3
-
Щільність (люд./м
2
) розміщення людей на площі
евакоприйомної дільниці (показник свободи переміщення) можна
визначити за формулою:
S
N
Д
де: N — кількість чоловік на площі дільниці, з урахуванням площі, яку він
займає в горизонтальній проекції – 0,1…0,125, з сумкою — 0,315м
2
;
S — площа шляху комунікаційної дільниці, м
2
.
Масові людські потоки характерні поздовжньою щільністю,
яка досягає 10…12люд./м
2
для дорослих, а для дітей-школярів
дорівнює 20…25люд./м
2
.
Необхідну ширину евакуаційної дільниці (м) визначають за
формулою:
LД
N
Кількість евакуаційних шляхів П
ЗП
визначають за формулою:
100
6,0 N
П
ЗП
Кількість евакуаційних виходів приймають не менше 2.
Ширину евакуаційних дверей приймають 0,8…2,4м, проходів,
маршів – 1,15-2,4м, коридорів – більше 1,4м.
Пропускною здатністю шляху Q (чол./хв.) називається
кількість людей, які проходять в одиницю часу через поперечний
розріз шляху шириною :
226
ДVQ
Кількість виходів для евакуації тварин з приміщення
визначають за формулою:
q
I
n
N
n
де: N
1
— кількість тварин, які утримуються в приміщенні;
n
q
— допустима кількість тварин на 1м ширини виходу, гол., приймається по
табл. 3.13.
— ширина одних воріт, приймається не менш 2м для приміщення великої
рогатої худоби, 1,5м для свинарників і 2,5м для вівчарників.
Для кожного тваринницького приміщення приймається не
менш 2 воріт (вхідні і вихідні).
Приклад
Для корівника на 400 голів ВРХ, розміри якого: довжина L =
64м, ширина B = 18м і висота h = 4м, потрібно обчислити висоту
блискавкозахисту від удару блискавки, а також, недоторканий
запас води для гасіння пожежі та кількість евакуаційних виходів.
Порядок розрахунку грозозахисту
Визначимо кількість ушкоджень блискавкою в рік
приміщення корівника.
Оскільки в Сумській області середня кількість грозових годин
в рік коливається від 40 до 60, то це означає, що середня кількість
уражень на 1км
2
складає 4, тоді:
015,0104)4664()4618(
6
N
Одержаний результат показує, що при такій кількості уражень
блискавкою, дане приміщення корівника відноситься до зони
захисту Б зі ступенем надійності 95%.
Для визначення висоти блискавкоприймача скористуємось
формулою:
5,1
63,1
XX
M
hr
h
Оскільки нам відома висота, довжина та ширина приміщення,
то по всій довжині приміщення ми виділяємо рівні
прямокутники, в які можна було б вписати коло з радіусом r
X
. В
цьому випадку (рис. 3.17) радіус захисту:
2
AC
r
X
Розбивши довжину корівника L на 4 прямокутники з
довжиною сторони (АВ = 16м) і скориставшись формулою
Піфагора для визначення гіпотенузи (АС), обчисляємо її розміри:
м1,251816
2222
ВСАВАС
Звідси: r
X
= 12,55м.
Таким чином, висота одиночного тросового блискавковідводу
буде складати:
227
м74,11
7,1
485,155,12
M
h
В
h
0
h
M
h
X
r
X
r
0
D
С
А
L
B
Рис. 3.17 Схема блискавковідводу приміщення
Зробимо перевірочний розрахунок радіусу захисту (r
X
) по
висоті приміщення (h
X
= 4м):
м56,12
92,0
4
74,117,1
X
r
Таким чином, різниця між розрахунковим та перевірочним
радіусом захисту стержневого блискавковідводу не перевищує
1,0%.
По поверхні землі радіус конусу блискавкозахисту дорівнює:
м96,1974,117,1
0
r
Надійний грозозахист буде забезпечено, коли висота
кругового наземного конусу блискавкозахисту буде:
м8,1074,1192,0
0
h
Кількість евакуаційних шляхів з корівника на 400 голів можна
визначити скориставшись формулою:
228
g
n
N
n
де: N — кількість тварин, які утримуються в приміщенні, чол;
n
g
— допустима кількість тварин на 1м ширини виходу (приймається по
табл. 3.13);
— ширина одних воріт (приймається не менше 2м для ВРХ, 1,5 -
свинарників, 2,5 — вівчарників).
Таблиця 3.13
Допустима кількість тварин на 1 м ширини виходу
Тварини
Кількість тварин на 1м ширини виходу в
будівлях зі ступенем вогнестійкості
ІІ і ІІІ
ІV і V
корови
свині:
свиноматки з приплодом і хряки
поголів’я на відгодівлі та молодняк
вівці
коні
30
25
250
200
25
20
15
150
120
15
Таким чином, кількість евакуаційних шляхів буде складати:
6,6
230
400
n
Приймаємо 7 шляхів евакуації шириною 2м. Скориставшись
тим, що в приміщенні буде побудовано 4 вхідних воріт, то
додатково, з боків, потрібно буде добудувати 3 воріт шириною не
менше 2м.
Розрахунок недоторканого запасу води:
Спочатку визначимо витрати води на зовнішнє та внутрішнє
пожежегасіння.
Якщо прийняти, що питома витрата води на зовнішнє та
внутрішнє пожежегасіння g = 5л/с, а кількість одночасних пожеж
n = 2, і час горіння пожежі Т = 3год., тоді витрати води будуть
складати:
год./м1083256,3
3
П
Q
Оскільки на кожну корову щоденно витрачається біля 130л
води за добу, тоді загальні витрати води на технічні цілі будуть
складати:
520400130
T
Q
м
3
/добу, або 21,6 м
3
/год.
Якщо в приміщенні корівника буде працювати n
P
= 12чол.,
кожним із яких, за зміну буде споживатися n
1
= 40л. при нормі n
2
= 30л., тоді, загальні витрати води на господарчі потреби будуть
складати:
229
год/м012,0
3600
)3,0302,8/5,140(12
3
X
Q
Таким чином, недоторканий запас води на гасіння пожежі
буде складати:
год./м129012,05,06,21108
3
H
Q
Скориставшись нормами забезпечення засобами
пожежегасіння на сільськогосподарських виробничих об’єктах,
визначимо, скільки і якими засобами пожежегасіння потрібно
обладнати приміщення корівника:
- вогнегасниками ОХП 10:
шт.5,115,111
0
Smn
,
приймаємо 12шт.
- кількість відер (по 2 відра на 100м
2
площі):
235,112n
відра.
Крім того, приміщення корівника обладнаємо 2 пожежними
щитами, на яких буде знаходитися: ящик з піском ємністю не
менше 0,5м
3
, по 2 лопати, сокири, ломи, багри, відра.
230
Контрольні питання:
1. Дайте характеристику категорій приміщень по ступеню
уражень блискавкою.
2. Як визначити зону захисту приміщення від уражень
блискавкою?
3. Охарактеризуйте зони захисту одиночним стержневим
блискавковідводом висотою до 150м.
4. Як визначити витрати води на внутрішнє та зовнішнє
пожежегасіння?
5. Що таке недоторканий (необхідний) запас води на гасіння
пожежі? Дайте характеристику складовим.
6. Дайте характеристику критичних умов, властивих при
евакуації.
7. Як визначити ширину та пропускну здібність евакуаційної
дільниці?
8. Як визначити кількість шляхів евакуації?