7. Примеры выполнения расчетов размещения пожарных извещателей и выбора их типов

Пример 1. Рассчитать расстояние между пожарными извещателями и площадь, охраняемую одним извещателем. Характеристики горючих материалов приведены в табл. 2. Тип используемых ПИ – точечные дымовые извещатели:

а) ДИП – 1;

б) ДИП – 2.

В соответствии с табл. 1 и 2 исходными данными для расчета являются: U_доп, V_л, , Q_н, Д_m, m_{пор 0} = 10 % ДИП – 1, m_{пор 0}= = 5 % для ДИП – 2, Н,  для ДИП – 1 и ДИП – 2.

Методика расчета приведена в п.4.3.

7.1.1. Пороги срабатывания ПИ m_пор перевести в необходимые единицы (4) для ДИП – 1 и ДИП – 2 (где p = 1,7).

7.1.2. Рассчитать интенсивность развития загорания q (6).

7.1.3. Вычислить допустимое время обнаружения t_доп (7).

7.1.4. Рассчитать коэффициенты пересчета размерных величин в безразмерные: t₀, m₀ (15), (16).

7.1.5. Перевести размерные величины в безразмерные t_доп, m_пор для ДИП – 1 и ДИП – 2.

7.1.6. Найти , используя графики, приведенные на рис.1 для ДИП – 1 и ДИП – 2.

7.1.7. Найти расстояние b между ПИ: для ДИП – 1 и ДИП – 2; площадь ∆S (11), (12).

Пример 2. Рассчитать размещение ПИ в помещении, имеющем высоту Н = 5 м, используя исходные данные примера 1. Сравнить результаты расчетов для Н = 3 м и Н = 5 м.

7.2.1. Расчет размещения ПИ при Н = 5 ничем не отличается от рассмотренной в по 7.1. Найти величину t₀, m₀, t_доп, m_доп (ДИП -1), m_пор (ДИП – 2) по формулам (15), (16), (17), (18).

7.2.2. Выполнив построения, аналогичные изложенным в п. 7.1.6, найти (ДИП – 1), (ДИП – 2) по формуле (19).

7.2.3. Найти параметры размещения ПИ для (ДИП – 1 и ДИП – 2) b и ∆S, (11), (12).

7.2.4. Результаты расчета размещения ПИ при Н = 3 м и Н = =5 м привести в табл. 3 и сравнить их.

Таблица 3

Н, м	b, м		∆S, м2
	ДИП – 1	ДИП – 2	ДИП – 1	ДИП – 2
3
5

Пример 3. Рассчитать расстояние между ПИ и охраняемую одним ПИ площадь в помещении высотой Н. Горючий материал выбираем по табл. 2. Тип используемого ПИ: а) ДТЛ – тепловой максимального действия; б) ДПС – 038 – тепловой дифференциального действия.

1. Свести в табл. 4 исходные данные, необходимые при расчетах, когда используется ограничивающий критерий.

7.3.2. Найти величину и и (предварительно вычислив и q) для ДТЛ по формулам (9), (10), для ДПС – 038 по формуле (14).

7.3.3. Найти расстояние в, м, между ПИ и площадью ∆S, м²; контролируемую одним ПИ для ДТЛ и ДПС – 038. (11), (12).

Таблица 4

№ п/п	Параметр	Тип извещателя
		ДТЛ	ДПС - 038
1	Н, м	3	5
2	S, м2
3	T0, К	278	-
4	, кг / (м2с)	0,01	0,01
5	Vл, м/с	0,01	0,01
6	Qн, кДж/кг	15000	1500
7	Tпор, К	343	-
8	tср, с	-	120
9	, c	20	-
10	Qдоп , кВт	500	-
11	мин , К/с	-	0,2

Пример 4. Рассчитать размещение ТПИ в помещении высотой Н, используя исходные данные примера 3 (п.7.3.).

7.4.1. Расчет размещения ТПИ при высоте Н ничем не отличается от рассмотренной в п.7.3.

Приведем результаты вычислений для ДТЛ и ДПС – 038 , т. е. .

7.4.2 Если ≤ 0,2 Н, то обнаружение загорания данным извещателем произойдет при более высоком значении выделяемой им тепловой мощности, чем задавалось. Это означает, что при любом размещении обнаружение этим типом извещателя очага загорания, тепловая мощность которого не превышает Q_доп не гарантируется. Если > 0,2 Н, можно сделать вывод, что из двух рассмотренных типов извещателей для заданного помещения при заданных исходных условиях применяют только извещатель второго типа, при этом получим следующие параметры размещения для этого извещателя b, м; ∆S, м².

Пример 5. Рассчитать параметры размещения извещателей в помещении площадью S, имеющем высоту Н. Тип извещателя ИП – 105. Загорание должно быть обнаружено в течение 1,5 мин. с момента его возникновения (минимальная температура в помещении 15 ⁰С). Горючий материал имеет следующие характеристики (табл. 2): Q_н,,V_л.

7.5.1. Исходными данными являются S, H, Q_н, , V_л, T₀ (табл. 1).

Т_пор (ИП – 105) = 343 К;  = 40 с (уменьшенное в 3 раза значение инерционности ПИ ); t_доп = 90 с.

7.5.2. Рассчитать интенсивность развития загорания q (6).

7.5.3. Вычислить величину (9), (10) и = .

7.5.4. Найти параметры размещения b, ∆S и Н (11), (12), (13).

Пример 6. Рассчитать размещение точечных дымовых извещателей ДИП – 1 и ДИП – 2, используя условия примера 5 (п.7.5), если известно, что горючий материал имеет коэффициент дымообразования равный 15 Непм² / кг (цвет дыма – серый). Выбрать наиболее рациональный тип извещателя по результатам расчетов размещения ИП – 105 ДИП – 1 и ДИП – 2.

7.6.1. Дополнительными исходными данными являются: Д_м = 15 Непм² / кг; m_пор0 (ДИП – 1) = 10 %; m_пор0 (ДИП – 2) = 5 %;  (ДИП – 1 и ДИП – 2) 2 с.

Коэффициент поправки на цвет дыма принимаем равным 1,5.

7.6.2. Определить пороги срабатывания извещателей с учетом поправки на цвет дыма: m_пор (ДИП – 1), m_пор (ДИП – 2) по формуле (4).

7.6.3. Учитывая, что q (см. п.7.5.2), определить величины t₀ и m₀ (15),(16).

7.6.4. Рассчитать безразмерные комплексы параметров t_доп (17); m_пор для ДИП – 1 и ДИП – 2.

7.6.5. Определить величину , используя графики, приведенные по рис. 1 для ДИП – 1 и ДИП – 2.

7.6.6. Рассчитать параметры размещения для ДИП – 1 и ДИП – 2: b, ∆S и N (11),(12),(13).

7.6.7. Результаты расчетов размещения ИП – 105. ДИП – 1, ДИП – 2 и стоимость соответствующих вариантов сигнализации свести в табл. 5.

Вывод: наиболее целесообразным в условиях данного примера является наиболее дешевый извещатель.

Таблица 5

Параметр	Тип извещателя
	ИП – 105	ДИП – 1	ДИП – 2
∆S, м2		16	4
b, м
N, шт
С0, руб	5	10	20
= CN, руб

Пример 7. Произвести выбор типа извещателя и рассчитать параметры их размещения при использовании критерия, минимизирующего затраты, в двух помещениях для ПИ при следующих исходных данных (табл. 6):

а) для помещений и горючего материала (табл. 6)

Таблица 6

№ п/п	Параметр	Тип извещателя
		первый	второй
1	S, м2	100	500
2	Н, м	3	10
3	, год-1м2	410-5	310-5
4	Сном, руб	107	109
5	, кг см2с	3,210-3	3,210-4
6	Vл, м / с	510-3	10-2
7	Qн, кДж/кг	1,5104	1,5104
8	T0, К	280	280
9	∆t, с	60	600

б) для извещателей (табл. 7).

Таблица 7

№ п/п	Параметр	Тип извещателя
		ИП – 105	ДПС – 038	Квант – 1
1	Тпор, К	345	–	–
2	∆ Тпор, К	–	30	–
3	 с	40	–	–
4	мин, к/с	–	0,2	–
5	Т, лет	8	8	8
6	С0 руб	1,8	18,5	145
7	апор	–	–	0,1
8	L м	–	–	До 50

7.7.1. Вычислить значения промежуточных параметров для первого и второго помещения: q, t₀, ∆T₀ (6), (15), (21).

7.7.2. Рассчитать безразмерные комплексы параметров для первого помещения:

для извещателя ИП – 105: Т_пор (22); _ (23); ∆t_ (24); _ (25);

для извещателя ДПС – 038: ∆t_ (24); _ (25);

_мин = ; (51)

для извещателя Квант – 1: ∆t_ (24); _ (25); L_ (42); t_L (43).

7.7.3. Рассчитать безразмерные комплексы параметров для второго помещения:

для извещателя ИП – 105: ∆Т_пор (22); _ (23); ∆t_ (24); _ (25);

для извещателя ДПС – 038: _мин (53); ∆t_ (24); _ (25);

для извещателя Квант – 1: ∆t_ (24); L_ (43); _ (25); t_L (46).

7.7.4. Вычислить значения коэффициентов Д и С (26),(27) для первого помещения: для извещателей ИП – 105, ДПС – 038, Квант – 1.

7.7.5. Вычислить значения Д и С (26),(27) для второго помещения: для извещателей ИП – 105, ДПС – 038, Квант – 1.

7.7.6. Произвести выбор номограммы (рис.2). Для извещателей ИП – 105, ДПС – 038, Квант – 1 рассчитать индекс с по формуле (28), выбрать j для первого и второго помещения.

Принять j = 0 .

7.7.7. Рассчитать значения  (35) и В (36) для всех извещателей и помещений.

Для извещателя ИП – 105:

для первого и второго помещения:

 = 10^1/6  Д^1/6 . (52)

Для извещателя ДПС – 038:

для первого и второго помещения: В (30)

 = 10^1/3  Д^1/3 . (53)

Для извещателя Квант – 1:

для первого и второго помещения: В (36).

7.7.8. По номограммам определить значение и вычислить значение .

Для извещателя ИП – 105:

для первого и второго помещения (рис. 3а) принять и определить (37).

Для извещателя ДПС – 038:

для первого и второго помещения (рис. 4а) принять и определить (37).

Для извещателя Квант – 1:

для первого и второго помещения: (рис. 5а) принять и определить (37).

7.7.9. Определить необходимое число пожарных извещателей N₀ (38) для извещателей ИП – 105, ДПС – 038, N₀ (41) для извещателя Квант – 1 для первого и второго помещения.

Вычислить для извещателя ИП – 105, ДПС – 038 и Квант – 1 для первого и второго помещения по формуле (39).

7.7.10. Рассчитать расстояние между извещателями b и площадь ∆S, охраняемую одним извещателем для извещателей ИП – 105, ДПС –038 и Квант – 1 по формулам (11), (12), для первого и второго помещения в и ∆S, рассчитать по формулам (11), (12).

7.7.11. Произвести выбор типа извещателей. Для этого вычислить значение целевых функций для первого и второго помещения:

(54)

(55)

(56)

7.7.12. Выводы по результатам расчета:

Размещение какого количества извещателей и какого типа является оптимальным для первого и второго помещения? Выбрать с минимальным значением .