Расчет энергопотребления системы АПС, выбор емкости и типа аккумуляторных батарей

При наличии одного источника электропитания допускается использовать в качестве резервного источника питания электроприемников, аккумуляторные батареи или блоки бесперебойного питания, которые должны обеспечивать питание указанных электроприемников в дежурном режиме в течение 24 ч и в режиме “Тревога” не менее 3 ч[17].

Емкость аккумулятора рассчитывают по формуле:

,

 

где Т = 24 ч. – время резерва,

I – ток потребления прибора, мА,

Ток потребления прибора рассчитывают по формуле:

,

где i – общий ток потребления активных извещателей в шлейфе.

Общий ток потребления активных извещателей в шлейфе определяется как сумма потребления отдельных извещателей:

,

где i_дип = 0,15 мА – ток потребления дымового извещателя,

i_тип = 0,35 мА – ток потребления извещателя пламени,

i_дип = 17 мА – ток потребления ручного извещателя.

Потребление тока прибора определяем по формулам:

 

Ток потребления прибора:

Емкость аккумулятора рассчитывают по формуле:

,

Расчет емкости аккумулятора в режиме тревога:

- общий ток потребления активных извещателей в шлейфе определяется как сумма потребления отдельных извещателей:

,

где i_дип = 0,05 мА – ток потребления дымового извещателя;

i_тип = 0,05 мА – ток потребления извещателя пламени;

i_дип = 0,01 мА – ток потребления ручного извещателя;

i_опов = 50 мА – ток потребления оповещателя.

Ток потребления прибора:

Емкость аккумулятора рассчитывают по формуле:

,

Так как напряжение питания ППК 12В, требуемое время резервирования вполне могут обеспечить четыре блока бесперебойного питания СКАТ 1200Д с аккумуляторными батареями емкостью 12Ач и напряжением 12В.

Вывод

Наиболее пожаровзрывоопасным участком является участок заправки, где опасный фактор пожара наступит через 3 минуты 49 секунды. Для данного участка были выбраны взрывозащищенный извещатель «Пульсар 2-012», ручной извещатель ИПР 513-2 (АГАТ), оповещатель «ВС-3-12В».

Для остальных участков был выбран оповещатель охранно-пожарный звуковой «Маяк-12-3М2».

Оценка эффективности мероприятий по обеспечению безопасности людей при пожаре

Расчет времени эвакуации

В системе профилактических мер, направленных на обеспечение безопасности людей при возникновении пожара в зданиях и сооружениях, важное место занимает вопрос своевременной и организованной эвакуации.

Согласно СНиП 21-01-97*почему уже не по техрегламенту?? «Пожарная безопасность зданий и сооружений» видим, что эвакуация представляет собой процесс организованного самостоятельного движения людей наружу из помещений, в которых имеется возможность воздействия на них опасных факторов пожара. Эвакуация осуществляется по путям эвакуации через эвакуационные выходы.

Задача заключается в том, чтобы создать в зданиях и сооружениях различного назначения такие условия, при которых возникший пожар не представлял бы опасности для здоровья человека в течение необходимого для эвакуации времени. Согласно ГОСТ 12.1.004-85 «ССБТ Пожарная безопасность. Общие требования», безопасность людей должна быть гарантированна во всех случаях вне зависимости от экономических соображений. Она достигается нормируемыми техническими решениями, направленными, прежде всего на изоляцию источника задымления при возможном пожаре и создание условий для беспрепятственного движения людей при эвакуации.

Основной задачей при проектировании противопожарной защиты зданий является обеспечение безопасности людей при пожаре. Данное требование обеспечивается предотвращением воздействия на людей опасных факторов пожара на требуемом уровне.

3.1.1 Метод определения расчетного времени эвакуации

Расчетное время эвакуации людей t_Р из помещений и зданий устанавливают по расчету времени движения одного или нескольких людских потоков через эвакуационные выходы от наиболее удаленных мест размещения людей непосредственно наружу или в безопасную зону.

При расчете весь путь движения людского потока подразделяют на участки (проход, коридор, дверной проем, лестничный марш, тамбур) длиной l_i и шириной δ_i. Начальными участками являются проходы между рабочими местами, оборудованием, рядами кресел и т.п.

При определении расчетного времени длину и ширину каждого участка пути эвакуации для проектируемых зданий и сооружений принимают по проекту, а для построенных – по факту. Длину пути по лестничным маршам, а также по пандусам измеряют по длине марша. Длину пути в дверном проеме принимают равной нулю. Проем, расположенный в стене толщиной более 0,7 м, а также тамбур следует считать самостоятельными участками горизонтального пути, имеющими конечную длину l_i.

Расчетное время эвакуации людей t_Р следует определять как сумму времени движения людского потока по отдельным участкам пути ti по формуле

t_P = t₁ + t₂ + t₃ +... + t_i,

где t₁ - время движения людского потока на первом (начальном) участке, мин;

t₂, t₃,..., t_i - время движения людского потока на каждом из следующих после первого участка пути, мин.

Время движения людского потока по первому участку пути ti, мин, рассчитывают по формуле

,

где l₁ - длина первого участка пути, м;

v₁ - скорость движения людского потока по горизонтальному пути на первом участке, м/мин (определяют по таблице 3.1 в зависимости от плотности D).

Плотность однородного людского потока на первом участке пути D₁ рассчитывают по формуле

,

где N₁ – число людей на первом участке, чел;

f – средняя площадь горизонтальной проекции человека, м², принимаемая равной 0,125;

δ₁ – ширина первого участка пути, м.

Скорость v₁ движения людского потока на участках пути, следующих после первого, принимают по таблице 3.1 в зависимости от интенсивности движения людского потока по каждому из этих участков пути, которую вычисляют для всех участков пути, в том числе и для дверных проемов, по формуле:

,

где δ_i, δ_i-1 - ширина рассматриваемого i-го и предшествующего ему участка пути, м;

q_i, q_i-1 - интенсивности движения людского потока по рассматриваемому i-му и предшествующему участкам пути, м/мин.

Интенсивность движения людского потока на первом участке пути q = q_i-1 определяют по таблице 3.1 по значению D₁.

Если значение q_i определяемое по первоначальной формуле меньше или равно q_max, то время движения по участку пути t_i, мин, равно:

,

при этом значения q_max, м/мин, следует принимать равными:

16,5 — для горизонтальных путей;

19,6 — для дверных проемов;

16,0 — для лестницы вниз;

11,0— для лестницы вверх.

Таблица 3.1 - Интенсивность и скорость движения людского потока при различной на разных участках путей эвакуации в зависимости от плотности

Плот-ность потока D, м2/м2	Горизонтальный путь	Дверной проем, интенсив-ность q, м/мин	Лестница вниз	Лестница вверх
Ско-рость v, м/мин	Интенсивность q, м/мин	Ско-рость v, м/мин	Интенсив-ность q, м/мин	Ско-рость v, м/мин	Интенсивность q, м/мин
0,01		1,0	1,0		1,0		0,6
0,05		5,0	5,0		5,0		3,0
0,10		8,0	8,7		9,5		5,3
0,20		12,0	13,4		13,6		8,0
0,30		14,1	16,5		15.6		9,6
0,40		16,0	18,4		16,0		10,4
0,50		16,5	19,6		15,6		11,0
0,60		16,3	19,05	24,5	14,1	18,5	10,75
0,70		16,1	18,5		12,6		10,5
0,80		15,2	17,3		10,4		10,4
0,90 и более		13,5	8,5		7,2		9,9
Примечание - Интенсивность движения в дверном проеме при плотности потока 0,9 и более, равная 8,5 м/мин, установлена для дверного проема шириной 1,6 м и более, а при дверном проеме меньшей ширины интенсивность движения следует определять по формуле q = 2,5 + 3,75 δ

Если значение q_i, определенное по первоначальной формуле больше q_max то ширину δ_i данного участка пути следует увеличивать на такое значение, при котором соблюдается условие

q_i ≤ q_max.

При невозможности выполнения условия интенсивность и скорость

движения людского потока по участку i определяют по таблице 5.1 при значении D = 0,9 и более. При этом следует учитывать время задержки движения людей из-за образовавшегося скопления[7].

Время задержки t_зад движения на участке i из-за образовавшегося скопления людей на границе с последующим участком (i+1) определяется по формуле:

где N – количество людей, чел;

f – площадь горизонтальной проекции, м²;

q_D - интенсивность движения через участок (i+1) при плотности 0,9 и бо-лее, м/мин;

d_i+1 – ширина участка, м, при вхождении на который образовалось скопле-ние людей;

q_i - интенсивность движения на участке i, м/мин;

d_i - ширина предшествующего участка i, м.

Время существования скопления t_СК на участке i определяется по формуле:

.

Расчётное время эвакуации по участку i, в конце которого на границе с участком (i+1) образовалось скопление людей равно времени существования скопления t_СК. Расчётное время эвакуации по участку i допускается определять по формуле:

При слиянии в начале участка i двух и более людских потоков (рисунок. 3.1)

интенсивность движения q_i, м/мин, рассчитывают по формуле:

,

где q_i-1 - интенсивность движения людских потоков, сливающихся в начале участка i, м/мин;

d_i-1 - ширина участков пути слияния, м;

d_i - ширина рассматриваемого участка пути, м.

Если значение q_i больше q_max, то ширину δ_i, данного участка пути следует увеличивать на такое значение, чтобы соблюдалось условие сказанное выше.

 

1 — начало участка i

Рисунок 3.1 - Слияние людских потоков

3.1.4 Расчет времени прохождения путей эвакуации людей при пожаре в тепловозосборочном цехе

Принимается, что эвакуация будет происходить по четырем эвакуационным выходам:

Выход №1 - направление из участка заправки через главный зал в гараж

и непосредственно через дверь наружу;

Определяется расчетное время эвакуации по направлениям:

первый участок – зал заправки:

Для первоначального (тупикового) участка определяется плотность людского потока:

l₁ = 44 м, _i = 8,8 м, N₁ = 6 человек, средняя площадь горизонтальной проекции человека принимается f = 0,125 м², плотность потока на данном участке составит:

По таблице 3.1 определяется q₁ и v₁.

Таким образом, q₁ = 1 м/мин, v₁ = 100 м/мин.

Время движения на первом участке составит:

второй участок - выход из участка заправки:

l₂ = 0,8 м, ₂ = 4,6 м, N₂ = 6 человек, f = 0,125 м²,

Интенсивность движения на данном участке составит:

Время движения на втором участке составит:

третий участок – с главного зала:

Для первоначального (тупикового) участка определяется плотность людского потока:

 

l₃ = 13,8 м, ₃ = 3,8 м, N₃ = 2 человек, f = 0,125 м², плотность потока

данном участке составит:

Таким образом, q₃ = 1 м/мин, v₃ = 100 м/мин.

Время движения составит:

Четвертый участок: l₄ = 16 м, ₄ = 2,2 м, N₄ = 2 человек, f = 0,125 м²,

Интенсивность движения на данном участке составит:

 

Время движения составит:

пятый участок (образован слиянием потоков 4,2).

l₅ = 9 м, ₅ = 1,8 м, N₅ = 8 человек

Интенсивность движения составит:

Время движения составит:

Шестой участок. Для первоначального (тупикового) участка определяется плотность людского потока:

l₆ = 5,4 м, ₆ = 5,6 м, N₆ = 2 человек, средняя площадь горизонтальной проекции человека принимается f = 0,125 м², плотность потока на данном участке составит:

Таким образом, q₆ = 1 м/мин, v₆ = 100 м/мин.

Время движения составит:

Седьмой участок (образован слиянием потоков 5,6).

l₇ = 21 м, ₇ = 1,8 м, N₇ = 10 человек

Интенсивность движения составит:

 

Так как q₈ > q_max, принимается на данном участке q₇ = 13,5 м/мин. Время задержки на данном участке составит:

Время движения на рассматриваемом участке составит:

.

восьмой участок:

l₈ = 17 м, ₈ = 5 м, N₈ = 10 человек, f = 0,125 м²,

Интенсивность движения на данном участке составит:

Время движения составит:

9 участок: l₉ = 15 м, ₉ = 3,8 м, N₉ = 10 человек, f = 0,125 м²,

Интенсивность движения на данном участке составит:

Время движения составит:

Десятый участок. Для первоначального (тупикового) участка определяет- ся плотность людского потока:

l₁₀ = 18 м, ₁₀ = 1,4 м, N₁₀ = 2 человек, средняя площадь горизонтальной проекции человека принимается f = 0,125 м², плотность потока на данном участке составит:

Таким образом, q₁₀ = 1 м/мин, v₁₀ = 100 м/мин.

Время движения составит:

 

Одиннадцатый участок (образован слиянием потоков 9,10).

l₁₁ = 5,6 м, ₁₁ = 3,8 м, N₁₁ =12 человек

Интенсивность движения cоставит:

Время движения составит:

Двенадцатый участок (дверной проём).

l₁₂ = 0 м, ₁₂ = 3 м,.

Интенсивность движения на данном участке составит:

.

Время движения составит:

.

Тринадцатый участок: l₁₃ = 8 м, ₁₃ = 4,8 м, N₁₃ = 12 человек.

Интенсивность движения на данном участке составит:

Время движения составит:

Четырнадцатый участок (дверной проём). l₁₄ = 0 м, ₁₄ =43 м,

Интенсивность движения на данном участке составит:

.

Время движения составит:

.

Пятнадцатый участок: l₁₅ = 10.4 м, ₁₅ = 7 м, N₁₅ = 12 человек.

Интенсивность движения на данном участке составит:

Время движения составит:

Шестнадцатый участок (дверной проём). l₁₆ = 0 м, ₁₆ =5.2 м, N₁₆ = 12 человек

Интенсивность движения на данном участке составит:

.

Время движения составит:

.

Общее время от начала эвакуации 3,21 мин

Выход №2 - направление из участка главного зала через дверь наружу;

Расчет времени эвакуации по направлениям:

Первый участок (начальный). Для первоначального (тупикового) участка определяется плотность людского потока:

l₁ = 4 м, ₁ = 2 м, N₁ = 4 человек, средняя площадь горизонтальной проекции человека принимается f = 0,125 м², плотность потока на данном участке составит:

По таблице 3.1 определяется q₁ и v₁. Таким образом, q₁ = 5 м/мин,

v₁ = 100 м/мин.

Время движения на первом участке составит:

Второй участок: l₂ = 15 м, ₂ = 2,2 м, N₂ = 4 человек, f = 0,125 м²,

Интенсивность движения на данном участке составит:

Время движения на втором участке составит:

Третий участок (начальный):

Для первоначального (тупикового) участка определяется плотность людского потока: l₃ = 4 м, ₃ = 2 м, N₃ = 4 человек, средняя площадь горизонтальной проекции человека принимается f = 0,125 м², плотность потока на данном участке составит:

По таблице 5.1 определяется q₁ и v₁. Таким образом, q₃ = 5 м/мин, V₃ = 100 м/мин.

Время движения на первом участке составит:

Четвертый участок (образован слиянием потоков 2,3).

l₄ = 28 м, ₄ = 2,2 м, N₄ = 8 человек

Интенсивность движения и составит:

Время движения на рассматриваемом участке составит:

Пятый участок (начальный):

Для первоначального (тупикового) участка определяется плотность людского потока:

l₅ = 10 м, ₅ = 6 м, N₅ = 2 человек, средняя площадь горизонтальной проекции человека принимается f = 0,125 м², плотность потока на данном участке составит:

По таблице 3.1 определяется q₁ и v₁. Таким образом, q₁ = 1 м/мин,

v₁ = 100 м/мин.

Время движения на первом участке составит:

Шестой участок (начальный):

Для первоначального (тупикового) участка определяем плотность людского потока:

l₆ = 10 м, ₆ = 6 м, N₆ = 4 человек, средняя площадь горизонтальной проекции человека принимается f = 0,125 м², плотность потока на данном участке составит:

По таблице 3.1 определяется q₁ и v₁. Таким образом, q₁ = 1 м/мин, v₁ = 100 м/мин.

Время движения на первом участке составит:

Седьмой участок (начальный):

Для первоначального (тупикового) участка определяется плотность людского потока:

l₇ = 34,8 м, ₇ = 2 м, N₇ = 4 человек, средняя площадь горизонтальной проекции человека принимается f = 0,125 м², плотность потока на данном участке составит:

По таблице 3.1 определяется q₁ и v₁.

Таким образом, q₁ = 1 м/мин, v₁ = 100 м/мин.

Время движения на первом участке составит:

Восьмой участок (дверной проем, образован слиянием потоков 4,5,6,7).

l₈ =0 м, ₈ = 0,8 м, N₈ =18 человек

Интенсивность движения cоставит:

Время движения на рассматриваемом участке составит:

Так как q₈ > q_max, принимается на данном участке q₇ = 8,5 м/мин. Время

задержки на данном участке составит:

Время движения на рассматриваемом участке составит:

.

Общее время от начала эвакуации 1,4153 мин

Выход №3 - направление из тележечного участка;

Расчет времени эвакуации по направлениям:

Первый участок (начальный):

Для первоначального (тупикового) участка определяется плотность людского потока:

l₁ = 9,4 м, ₁ = 0,8 м, N₁ = 2 человека, средняя площадь горизонтальной проекции человека принимается f = 0,125 м², плотность потока на данном участке составит:

По таблице 3.1 определяется q₁ и v₁. Таким образом, q₁ = 3 м/мин,

v₁ = 100 м/мин.

Время движения на первом участке составит:

Второй участок: l₂ = 6,8 м, ₂ = 1 м, N₂ = 2 человека, f = 0,125 м²,

Интенсивность движения на данном участке составит:

Время движения составит:

Третий участок (дверной проём): l₃ = 0 м, ₃ = 1.2 м,.

Интенсивность движения на данном участке составит:

.

Время движения составит:

.

Четвертый участок: l₄ = 8 м, ₄ = 1 м, N₄ = 2 человека, f = 0,125 м²,

Интенсивность движения на данном участке составит:

Время движения составит:

Пятый участок: l₅ = 4.4 м, ₅ = 2.8 м, N₅ = 2 человека, f = 0,125 м²,

Интенсивность движения на данном участке составит:

Время движения составит:

Аналогично рассчитывается время людского потока из третьего выхода и результаты приведены в таблицах 3.2.

Таблица 3.2 – Эвакуация с третьего выхода

№	длина, метр	ширина, метр	q, м/мин	кол-во людей	v, м/мин	t, мин	участок
	9,4	0,8				0,094	нач.уч-к
	6,8		2,4			0,068	гор.уч-к
		1,2					дв.проем
			2,4			0,08	гор.уч-к
	4,4	2,8	0,86			0,044	гор.уч-к
	2,4	3,2				0,024	нач.уч-к
		0,8					дв.проем
	5,48	2,84	0,84			0,0548	гор.уч-к
		2,92	1,9			0,06	гор.уч-к
	10,64	4,8				0,1064	нач.уч-к
		3,24				0,17	нач.уч-к
		1,8	13,588				дв.проем
	12,8	7,4				0,128	нач.уч-к
		0,8	9,25				дв.проем
	12,8		7,96			0,16	гор.уч-к
		0,8	39,82			0,13	дв.проем
	4,37	7,2	4,424			0,0437	гор.уч-к
		0,8	39,82			0,137	дв.проем
	4,68	7,2	4,424			0,0468	гор.уч-к
		0,8	39,82			0,215	дв.проем
	6,8	2,8	11,37			0,1046	гор.уч-к
		0,8	39,82			0,144	дв.проем

Общее время от начала эвакуации 1,8103 мин.

Аналогично рассчитывается время людского потока из четвертого выхода и результаты приведены в таблицах 3.3.

Таблица 3.3 – Эвакуация из четвертого выхода

№	длина, м	ширина, м	q, м/мин	кол-во людей	v, м/мин	t, мин	участок
	6,4	1,6				0,064	нач.уч-к
		3,2				0,08	гор.уч-к
	2,8		1,06			0,028	дв.проем
	2,4					0,024	гор.уч-к
			4,06			0,08	гор.уч-к
						0,02151	нач.уч-к
			10,06			0,11429	дв.проем
	4,8					0,048	гор.уч-к
		1,8	21,21			0,0587	гор.уч-к
	11,6		9,544			0,15467	нач.уч-к
						0,12	нач.уч-к
		2,4	17,57				дв.проем

 

Общее время от начала эвакуации 0,793158 мин.

Из полученных в результате расчетов значений расчетного времени эвакуации выбирается максимальное:

.

Так как расчетное время эвакуации не превышает необходимого времени эвакуации, поэтому безопасность людей при пожаре будет обеспечена.

Результаты проведенных расчетов необходимого и расчетного времени эвакуации показали, что на объекте обеспечена безопасность людей. По расчетным данным эвакуация людей из здания была завершена до наступления предельно допустимых значений опасных факторов пожара.