Математическое моделирование процесса тепло- и массопереноса при пожаре в здании

На основе разработанной математической модели изучаются условия распространения продуктов горения и температуры в здании и определяется время блокировки путей эвакуации.

В данной работе была разработана математическая модель возникновения и
распространения пожара в трехэтажном здании для определения времени
блокирования путей эвакуации. В ходе проделанной работы были решены
следующие задачи:
1. Разработана математическая модель для описания пожара в
помещении;
2. Освоена методика расчета времени эвакуации людей и времени
блокировки эвакуационных путей по ГОСТ 12.1.004–91;
3. Проведен численный расчет времени блокировки эвакуационных
путей с помощью ПО PHOENICS;
4. Проведены расчеты времени эвакуации людей и времени блокировки
эвакуационных путей по ГОСТ 12.1.004–91;
5. Проанализированы полученные результаты времен блокировки путей
по ГОСТ 12.1.004–91 и PHOENICS.
На основании полученной модели в ПО PHOENICS получено время
блокирования эвакуационных путей при пожаре в трехэтажном здании. В
результате расчетов получены поля распределения скорости, температуры,
концентраций дыма и кислорода в различные моменты времени.
Результаты расчетов могут служить для разработки мероприятий по
безопасной эвакуации людей. Также показано, что использование ПО PHОENICS
может служить для более точного определения времени блокировки
эвакуационных путей, что поможет предотвратить человеческие жертвы и
материальный ущерб.
Таким образом, были выполнены все поставленные задачи.

1.МЧС России [Электронный ресурс] // URL: https://www.mchs.gov.ru/
(Дата обращения 23.03.2021).
2.Encyclopaedia Index CHAM[Электронныйресурс]//URL:
http://www.cham.co.uk/phoenics/d_polis/d_docs/tr001/tr001.htm (датаобращения
26.03.2021).
3.ГОСТ 12.1.004-91. Пожарная безопасность. Общие требования.
4.Чепыжов А.И. Энергетика пожара. – М.: Стройиз-дат,1985. –56с.
5.Абдурагимов И.М. Процессы горения. / – М.: ВИПТШ МВД СССР,
1984 – 270 с.
6.Технический регламент о требованиях пожарной безопасности.
Федеральный закон от 22 июля 2008 № 123-ФЗ.
7.Статистика пожаров в Российской Федерации за 2019 и 2020.
Электроннаяэнциклопедияпожарногодела[Электронныйресурс]//URL:
http://wiki-fire.org/Статистика-пожаров-РФ.ashx (дата обращения 10.04.2021).
8.Смирнов Е.М., Гарбарук А.В. Течения вязкой жидкости и модели
турбулентности: методы расчета турбулентных течений: Конспект лекций
дисциплины – Санкт-Петербург, 2010 –127 с.
9.D. Pesic, D. Zigar, N, Misic, I. Anghel, V. Dordevic. Fire dynamics in a
building compartment – a numerical study // Working and Living Environmental
Protection. – Vol 112 − 2015. р. 359-368. – Available at:
https://www.researchgate.net/publication/313681096_Fire_Dynamics_in_a_Building_Co
mpartment_-_A_Numerical_Study (Дата обращения 12.04.2021).
10. O. Yasushi, K. Matsuyama. Scale similarity on ceiling jet flow // Fire
Safety Journal. – Vol 156 − 2013. р. 289-297. – Available at:
https://www.researchgate.net/publication/275172300_Scale_similarity_on_ceiling_jet_fl
ow (Дата обращения 12.04.2021).
11. J. Anderson, J. Sjostrom, A. Temple, M. Charlier, X. Dai, S. Welch, D.
Rush. FDS simulations and modelling efforts of travelling fires in a large elongated
compartment//FireandMaterials. – Vol 19 − 2020. р. 149-158. – Available at:
https://www.researchgate.net/publication/346653862_FDS_simulations_and_modelling_
efforts_of_travelling_fires_in_a_large_elongated_compartment(Датаобращения
12.04.2021).
12. Брушлинский Н.Н., Соколов, С.В., Вагнер, П. и др. Человечество и
пожары. – М., 2007 – 142с.
13. РыжовА.М.Применениефундаментальногополевогометода
моделирования динамики развития пожаров и распространения их опасных
факторов в помещениях зданий различного назначения. / – М.: ВНИИПО МВД
России, 2001. – 51 с.
14. Дульнев Г.Н. Особенности измерения нестационарных тепловых
потоков тепломерами, реализующими метод вспомогательной стенки//ИФЖ. –
1997. – Т. XXXII. – С. 772 – 778.
15. СП 4.13130.2013. Системы противопожарной защиты. Ограничение
распространенияпожаранаобъектахзащиты.Требованиякобъемно-
планировочным и конструктивным решениям.
16. Сох G. Cоmbustiоn Fundаmentаls оf Fire. – Lоndоn: Аcаdemic Press, 1995.
– 476 p.
17. Патанкар С.В. Численные метода решения задач теплообмена и
динамики жидкости. -М.: Энергоатомиздат, 1984. -124с.
18. Холщевников, В.В., Самошин Д.А. Эвакуация и поведение людей
при пожарах: учеб. пособие. М.: Академия ГПС МЧС России, 2009. –212 с.
19. Приказ МЧС РФ от 30.06.2009 № 382 «Об утверждении методики
определения расчетных величин пожарного риска в зданиях, сооружениях и
строениях различных классов функциональной пожарной опасности».
20. Приказ МЧС РФ от 10.07.2009 г. № 404 «Об утверждении методики
определения расчетных величин пожарного риска на производственных объектах».
21. Гаврикова Н.А. Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и
ресурсосбережение:учебно-методическоепособие/Н.А.Гаврикова,
Л.Р.Тухватулина, И.Г. Видяев, Г.Н. Серикова, Н.В. Шаповалова; Томский
политехнический университет. − Томск: Изд-во Томского политехнического
университета, 2014. –73 с.
22. ГОСТ 12.0.003-2015. Система стандартов по безопасности труда.
Опасные и вредные производственные факторы.
23. .СанПиН 2.2.4.548-96. Гигиенические требования к микроклимату
производственных помещений.
24. СанПиН 2.2.4/2.1.8.10-32-2002 Шум на рабочих местах, в помещениях
жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки
25. СНиП 23-05-95. Естественное и искусственное освещение.
26. Безопасность жизнедеятельности: практикум / Ю.В. Бородин, М.В.
Василевский, А.Г. Дашковский, О.Б. Назаренко, Ю.Ф. Свиридов, Н.А. Чулков,
Ю.М. Федорчук. —Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2009.
—101
27. СанПиН 2.2.4.1191-03. Электромагнитные поля в производственных
условиях.
28. ГОСТ 12.1.038-82 ССБТ. Электробезопасность. Предельно допустимые
значения напряжений прикосновения и токов
29. Р 2.2.2006–05. Руководство по гигиенической оценке факторов рабочей
среды и трудового процесса. Критерии и классификация условий труда.
30. СП 12.13130.2009. Определение категорий помещений, зданий и
наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности.
31. Приказ Министерства природных ресурсов РФ от 2 декабря 2002 г. No
786 (ред. от 30.07.2003) Об утверждении федерального классификационного
каталога отходов.
32. Методика проведения работ по комплексной утилизации вторичных
драгоценных металлов из отработанных средств вычислительной техники /
Государственный Комитет РФ по телекоммуникациям / 1999 г.