2. Выбор и подготовка исходных данных

При расчете размещения пожарных извещателей учитывают: критерий, которому должна отвечать пожарная сигнализация (ограничивающий или минимизирующий критерий); характеристики помещений (размеры; стоимость материальных ценностей; пожарная опасность, характеризуемая вероятностью возникновения загораний); технические параметры пожарных извещателей и их стоимость; характеристики горючих материалов.

Перечень необходимых исходных данных и варианты задач для расчета размещения пожарных извещателей различных типов по ограничивающему и минимизирующему критерию приведены в табл.1 (необходимые данные отмечены знаком (+): в числителе (–) при ограничивающем критерии; в знаменателе (–) при минимизирующем критерии).

Использование ограничивающего критерия предполагает: выбор параметра, определяющего уровень развития загораний (тепловая мощность, масса сгоревшего материала, время развития); задание численного значения выбранного параметра.

Выбор параметра и его численного значения должен быть индивидуальным для каждого конкретного объекта. Должны быть учтены возможности тушения возникших загораний, необходимое для этого время, наличие автоматических средств пожаротушения и другие факторы.

Наиболее целесообразным является выбор критического значения тепловой мощности очага горения к моменту его обнаружения, поскольку именно мощность очага горения определяет его размеры и материальные убытки, сложность тушения, опасность очага горения для людей и т.д.

Время развития очага горения не может дать однозначной оценки размеров загорания, так как даже один и тот же горючий материал может загораться и быстро, и медленно. Время развития загорания, его мощность и масса сгоревшего материала однозначно связаны между собой только при заданной динамике развития загорания, которая может быть различной от случая к случаю.

Для оценки величин тепловой мощности очагов горения можно учесть приближаемую связь площади очага горения с его тепловой мощностью:

. (1)

В этом случае решение вопроса выбора величины допустимой тепловой мощности очага горения к моменту его обнаружения сводится к выбору допустимой площади очага горения:

. (2)

Таблица 1

Исходные данные для расчета

№ п/п	Параметр обозначения единицы измерения	Величина параметра	Тип пожарного извещателя
			Точный тепловой максимальный	Точный тепловой дифференциальный	Точный дымовой	Тепловой фотолучевой	Дымовой фотолучевой
1	2	3	4	5	6	7	8
1	Допустимая мощность загорания Qдоп , Вт	100÷1000	+/-	+/-	+/-	+/-	+/-
2	Допустимая масса сгоревшего материала Мдоп, кг	100÷1000	+/-	+/-	+/-	+/-	+/-
3	Допустимое время обнаружения tдоп, с	100÷1000	+/-	+/-	+/-	+/-	+/-
4	Линейная скорость распространения пламени Vл , м/с	0,01÷0,1	+/+	+/+	+/+	+/+	+/+
5	Приведенная массовая скорость выгорания , кг/м2с	1·10-2÷1·104	+/+	+/+	+/+	+/+	+/+
7	Коэффициент дымообразования Дм, Неп*м2/кг	100÷700	-/-	-/-	+/-	-/-	+/-
8	Порог срабатывания по температуре Тnop, K	300÷500	+/-	-/-	-/-	-/-	-/-
9	Порог срабатывания по удельной оптической плотности mпор, Неп/м	0,1÷25	-/-	-/-	+/+	-/-	-/-

Продолжение табл.1

1	2	3	4	5	6	7	8
10	Порог срабатывания по оптической плотности Дпор, Неп	4÷6	-/-	-/-	-/-	-/-	+/-
11	Порог срабатывания по относительному изменению сигнала апор	0,1	-/-	-/-	-/-	+/+	-/-
12	Постоянная времени извещателя r, c	1÷20	+/+	-/-	+/+	-/-	-/-
13	Минимальная скорость роста температуры, при которой извещатель срабатывает βмин, К/с	0,1÷0,5	-/-	+/+	-/-	-/-	-/-
14	Время срабатывания извещателя при минимальной скорости роста температуры tср, с	100÷500	-/-	+/+	-/-	-/-	-/-
15	Длина контролируемого участка L, м	10÷50	-/-	-/-	-/-	+/+	+/+
16	Срок службы извещателя Т, год	5÷10	-/+	-/+	-/+	-/+	-/+
17	Стоимость пожарного извещателя, его установки и эксплуатации С0 , руб		+/+	+/+	+/+	+/+	+/+

Окончание табл.1

1	2	3	4	5	6	7	8
18	Высота помещения Н, м	2,5÷15	+/+	+/+	+/+	+/+	+/+
19	Площадь помещения S, м2	100÷1000	+/+	+/+	+/+	+/+	+/+
20	Температура в помещении до загорания То, К	280÷300	+/+	-/-	-/-	-/-	-/-
21	Удельная частота возникновения загорания на объектах данного типа , 1/год*м2	1·10-4÷1·10-6	-/+	-/+	-/+	-/+	-/+
22	Стоимость материальных ценностей в помещении Сn, руб.	1·105÷1·109	-/+	-/+	-/+	-/+	-/+
23	Время от момента срабатывания извещателя до момента локализации очага загорания ∆t, c	40÷800	-/+	-/+	-/+	-/+	-/+
24	Паспортное значение порога срабатывания mпор о , Неп/м	5÷10	+/+	+/+	+/+	+/+	+/+
25	Коэффициент поправки на цвет дыма Р	1÷3,5	-/-	-/-	-/-	+/+	+/+

Примечание. Перечень исходных данных, необходимых для расчета размещения пожарных извещателей при ограничивающем и минимизирующем критериях (необходимые данные отмечены знаком (+): в числителе (-) при ограничивающем критерии; в знаменателе (-) при минимизирующем критерии).

Расчет размещения пожарных извещателей выполняют с учетом характеристик горючего материала, характерного для данного помещения. Если выбор горючего материала представляет некоторые трудности, следует произвести расчет размещения пожарных извещателей отдельно по каждому горючему материалу и по результатам выполненных расчетов выбрать вариант размещения с максимальным количеством извещателей.

Характеристики горючих материалов приведены в табл. 2.

Таблица 2

Усреднение характеристик горючих материалов

№ п/п	Материал	 [кгм-2c-1]10-3	Vл [мс-1]10-3	Qн [кДжкг-4]*104	Дm [Непм2кг-1]
1	2	3	4	5	6
1	Бумага	6,7 8 (7.0)	203	1.54	80 150 (110)
2	Древесина	8,3 14 (10.0)	6 15 (10,5)	1,5	60 200 (130)
3	Каучук натуральный	13,3	10	4,2…4,5	200 350 (270)
4	Каучук синтетический	8,8	6,7	4,0	200 350 (270)
5	Книги	5,5	2,3	1,5	60 200 (130)
6	Оргстекло	5…15 (10)	6,4…7,2 (8,7)	2,5…2,6	40 100 (70)
7	Полистирол	14	5,4...26,9 (16,2)	3,9	660
8	Резина	11,2	9,0	3,2…3,4	200 350 (270)
9	Текстолит	6,7	3,0	2,1…2,4	100

Окончание табл.2

1	2	3	4	5	6
10	Торф	3	6,7…8,3 (7,5)	1,66	140
11	Волокнистые материалы	6,7	58..67 (62,2)	1,6	180
12	Сгораемые материалы помещений	10	14…16 (20)	1,7	120 270 (190)

При задании порога срабатывания точечных дымовых пожарных извещателей необходимо руководствоваться следующим:

а) если известен порог срабатывания извещателя, измеренный по отношению к дыму при горении выбранного горючего материала, следует использовать в расчетах это значение порога срабатывания;

б) если используется паспортное значение порога срабатывания, необходимо учесть поправку на цвет дыма при горении данного рабочего материала. В этом случае величину порога срабатывания рассчитывают по формуле:

, (3)

где m_{пор 0} – паспортное значение порога срабатывания, Неп/м; p - коэффициент поправки, значения коэффициента равны: 1 – для белого дыма; 1÷2 - для серого дыма (1,5 – среднее значение); 2÷3,5 – для черного дыма (2,5 - среднее значение);

в) порог срабатывания точечных дымовых пожарных извещателей в технической литературе может быть задан в дБ/м или %.

Для пересчета порога срабатывания в необходимые единицы измерения (Неп/м) следует пользоваться соотношением:

m_пор[Неп/м]=0,23 , m_пор[дБ/м] = . (4)

Для определения постоянной времени точечных дымовых пожарных извещателей и точечных тепловых пожарных извещателей максимального типа следует использовать паспортные данные по инерционности извещателей. При этом численные значения инерционности, приведенные в паспортах, следует уменьшить в 2 – 3 раза.

В технической документации на точечные тепловые дифференциальные пожарные извещатели часто приводят значение минимальной скорости роста температуры _мин , при которой извещатель срабатывает, но время срабатывания при этой скорости не указывают. В этом случае время срабатывания извещателя при минимальной скорости роста температуры следует рассчитать по формуле:

t_ср = ∆T_пор / _мин , (5)

где ∆T_пор - порог срабатывания извещателя на скачок температуры.