Количество тепла, передаваемое при пожаре на смежный объект q , , определяется по выражению [8]

, (3.6)

Здесь: - площадь проекции факела пламени на плоскость,

параллельную облучаемой поверхности, м² ;

- площадь облучаемой поверхности, м² ;

- температура факела, К;

- температура облучаемой поверхности , К ;

α,α’ - углы, составленные направлением излучения с нормалями к

площадкам;

c_о - приведенный коэффициент, см. соотношение (3.4);

R - расстояние между центрами излучающей и облучаемой

элементарных площадок, м.

Соотношение (3.6) может быть представлено в виде [8]:

,

или , (3.7)

где

Величину Н принято называть взаимной поверхностью облучения; , _– угловыми коэффициентами облученности, зависящими от размеров факела пламени и облучаемой площадки и их взаимного расположения.

Разделив левую и правую части второго соотношения (3.7) на F_п и обозначив , получают

(3.8)

Здесь величина J_* - это интенсивность облучения, - угловой коэффициент облученности (количественное определение проводится ниже).

Зная величину J_*, можно оценить состояние смежного объекта и определить безопасное расстояние между объектами, называемое противопожарным разрывом.

Условие безопасности определяется соотношением

J_* J_min ,

где J_min – минимальная интенсивность теплового облучения, превышение которой может вызвать возгорание рассматриваемого сооружения по истечении определенного времени, необходимого для введения в действие сил и средств пожаротушения (под величиной Т_п в соотношении (3.9) в этом случае подразумевают максимально допустимую температуру облучаемой поверхности, при превышении которой возможно возгорание сооружения).

При пользовании соотношениями (3.7)  (3.8) необходимо знать величины Т_ф, Т_п,, .

При определении коэффициента и безопасных расстояний можно воспользоваться рекомендациями, предложенными М.Я. Ройтманом [8].

Вводятся допущения:

-факел пламени приводится к форме прямоугольника за счет введения усредненной высоты факела;

-безопасное расстояние определяется для условий начала воспламенения одного какого-либо элемента (или элементарной площадки) на облучаемом объекте.

Рассмотрим вначале теплообмен между элементарными площадками dF_ф и dF_п, рис.10а.

Рис.10. Схема к определению угловых коэффициентов

Введем обозначения:

Q_ – количество тепла, излучаемое элементарной площадкой dF_ф по нормали;

Q_ – количество тепла, излучаемое той же площадкой под углом ;

* – максимальное значение угла  по ширине факела, рис.10а;

Q_ – количество тепла, излучаемое элементарной площадкой под углом ;

* – максимальное значение угла  по высоте факела, рис.10б.

Согласно выражению (3.6) величина Q_ может быть представлена в виде

Принимая по определению величины F_ф (см. пояснения к формуле (3.6)) значение =’ и учитывая, что R=r:cos, где расстояния R и r показаны на рис.10а, находим

Разделив левую и правую части этих соотношений на dF_п, получим количество тепла, передаваемое в единицу времени элементарной площадкой факела пламени единичной площадке смежного объекта под углом 

и по нормали

Величины q_, q_н характеризуют интенсивность облучения рассматриваемой единичной площадки объекта.

Под угловым коэффициентом облученности элементарных площадок  подразумевается отношение количества энергии, излучаемое площадкой dF_ф на площадку dF_п под углом , к количеству энергии, которая излучается площадкой dF_ф по нормали.

(3.9)

Значения  в зависимости от угла  показаны на рис.11а

Рис.11. Значения угловых коэффициентов

Из рис.11а видно, что доля излучения элементарных площадок под углом >60⁰ составляет всего несколько процентов от количества тепла, которое излучается элементарной площадкой по нормали. Таким образом, при оценке воздействия теплового излучения горящего объекта на смежный объект площадь поверхности излучения F_ф следует учитывать до определенных пределов (/3).

Количество тепла, передаваемое в единицу времени элементарным прямоугольником факела пламени (полоской) единичной площадке при изменении  от 0 до *, составит и по нормали .

Угловой коэффициент ₁ при теплообмене между элементарным прямоугольником и элементарной площадкой по аналогии с соотношением (3.9) можно представить в виде

(3.10)

Значение коэффициента ₁ в зависимости от * показано на рис.11б. Видно, что в отличие от коэффициента  при *=/3 ₁=0.55, при *=/2 ₁=0,375.

Количество тепла, передаваемое факелом пламени единичной площадке при изменении  от 0 до * и  от 0 до * составит и по нормали , где угол  учитывает расположение элементарных площадок по ширине факела, угол  – расположение элементарных прямоугольников по его высоте, рис.10б.

Угловой коэффициент  при теплообмене между факелом и элементарной площадкой можно представить в виде

 =q_ / q_нн (3.11)

Так как

, то и

Значения коэффициента ₂ приведены на рис.11б. Величина q_нн находится по второму соотношению (3.9) при замене в нем значений q_н на q_нн и dF_ф на F_ф.

Таким образом, интенсивность облучения от факела пламени =q_ можно представить в виде

(3.12)

где - интенсивность облучения, Дж/м·²·с ; значения T_ф, T_п, F_ф, r имеют тот же смысл, что и в формулах (3.6), (3.9).

При определении ₁ и ₂ нужно установить наибольший угол между направлением излучения и нормалью к поверхности, излучающей тепло по ширине факела (  = * ) и по высоте факела ( = *). Затем, пользуясь графиком рис.11б, найти ₁ и ₂ . В инженерных расчётах допускается значения ₁ и ₂ , а также площадь факела F_ф ограничивать в пределах максимальных значений угла направления излучения не более /3.

Сравнивая соотношения (3.8) и (3.12), видно, что угловой коэффициент облученности

.

В случаях, когда угол , где , или , интенсивность облучения от факела пламени находится по соотношениям:

В качестве примера на рис.10 часть площади факела, соответствующая изменению , показана пунктиром.