Расчет сил и средств для спасания людей при пожаре в здании

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий

Академия государственной противопожарной службы

Кафедра: «Гражданской защиты»

КУРСОВАЯ РАБОТА

По дисциплине: «Организация и ведение аварийно-спасательных и других неотложных работ»

На тему: «Расчет сил и средств для спасания людей при пожаре в здании»

Москва

Содержание

Введение

Задание на курсовую работу

1. Спасание людей при помощи эластичного рукава, коленчатого подъемника, автолестницы

1.1 Расчет времени спасания людей со всех балконов при помощи эластичного рукава на коленчатом подъемнике

1.2 Расчет времени спасания людей со всех балконов при помощи коленчатого подъемника

1.3 Расчет времени спасания людей со всех балконов при помощи автолестницы

2. Спасание людей способом выноса на руках

3. Спасание людей при помощи спасательных веревок

4. Скорости спуска людей, спасаемых при помощи спасательной веревки с балконов

5. Максимальное усилие натяжения спасательной веревки для безопасного спуска спасаемого человека

6. Вероятность возникновения пожаров

Заключение

Список литературы

Введение

Особенность пожарной опасности для людей, находящихся в высотных зданиях, заключается в том, что по сравнению с малоэтажными домами здесь значительно затрудняется эвакуация людей, а также возрастают трудности по борьбе с пожаром. Возможность спасания людей в таких зданиях затруднена тем, что единственными путями эвакуации являются лестничные клетки, в которых с увеличением числа этажей здания растет опасность задымления. Возможность эвакуации из высотных зданий ограничена также недостаточным числом имеющихся лифтов, которые, как показывает опыт пожаров в различных странах, вскоре после их начала выходят из строя.

Эти ограничения возможностей эвакуации усугубляются дополнительными трудностями для пожарных, занятых спасанием людей в высотных зданиях. Поскольку пожарные с недоверием относятся к лифтам при пожарах, им приходится прокладывать дорогу с тяжелым оборудованием и вооружением по пожарным лестницам до самых верхних этажей против потока устремляющихся вниз людей. Спасательные работы и пожаротушение в высотных зданиях осложняются еще и тем, что они должны выполняться исключительно во внутренних помещениях, а при сильном задымлении - с применением тяжелого противогазового снаряжения.

Пожарные лестницы на автомобильном ходу достигают максимальной высоты 55-60 метров, однако они не имеют широкого практического применения, поскольку проведение спасательной операции даже на высоте 20-25 метров на практике оказывается проблематичным. Примыкающие к высотным зданиям различные пристройки также ограничивают возможность применения автолестниц, даже при спасании людей с нижних этажей.

К уже упомянутым опасностям можно добавить одну, заключающуюся в наличии множества электротехнических устройств, каналов систем вентиляции и кондиционирования, лифтов, различного рода подъемников и т.п., которые не только увеличивают опасность возникновения пожара, но и способствуют задымлению и переносу огня на другие этажи. Эта опасность особенно велика при пожарах на верхних этажах, так огонь здесь нельзя ликвидировать так же быстро, как на уровне земли или в нижних этажах.

В России в высотных зданиях катастрофических пожаров с числом жертв в сотни человек, к счастью еще не было. Однако из этого следует, что такая опасность здесь меньше, а возможности проведения спасательных работ обеспечены полностью. Отсутствие подобных катастроф, скорее всего, объясняется небольшим числом построенных в России высотных зданий по сравнению с другими странами. Трагедии меньшего масштаба имели место и в России (1977 г., Москва, гостиница «Россия», погибло 50 человек; 1991 г., Ленинград, гостиница, погибло 18 человек, в том числе 9 пожарных).

Задание на курсовую работу

В результате пожара в 12 - ти этажном жилом доме люди оказались блокированными огнем и дымом на балконах А, Б, В.

Х1 Х2

Вариант 16:

Балкон А - 10 этаж, 12 человек; балкон Б - 9 этаж, 13 человек; балкон В - 6 этаж, 2 человека.

Х1 = 32 м; Х2 = 8 м.

Высота этажа - 3 м.

По внешним признакам и данным разведки опасность угрожает всем людям в равной мере.

Вычислить время спасания людей со всех балконов при помощи: а) эластичного рукава на коленчатом подъемнике; б) коленчатого подъемника; в) автолестницы. Начертить графики зависимости числа спасенных людей от времени начала спасательной операции для каждого средства спасания. Выявить наиболее эффективное в данной ситуации средство спасания. Вычислить необходимое количество каждого из указанных средств спасания, если требуемое время спасания людей из всех мест сосредоточения составляет не более 30 минут.

Распределить имеющихся в наличии 36 человек пожарных для спасания людей с балконов А, Б, В способом выноса на руках так, чтобы время спасания всех людей было минимальным. Пожарные работают в СИЗОД. Вычислить необходимое число пожарных для проведения спасательной операции, если требуемое в данной ситуации время спасания всех людей составляет не более 30 минут. Начертить графики зависимости числа спасенных людей от времени начала спасательной операции.

Распределить имеющихся в наличии 15 человек пожарных для спасания людей с балконов А, Б, В при помощи спасательных веревок так, чтобы время спасания всех людей было минимальным. Пожарные работают в СИЗОД, количество спасательных веревок не ограничено. Вычислить требуемое количество пожарных, если время спасания всех людей в данной ситуации не превышает 20 минут. Начертить графики зависимости числа спасенных людей от времени начала спасательной операции.

Вычислить оптимальные скорости спуска людей, спасаемых при помощи спасательной веревки с балконов А, Б, В при концентрации дыма на фасаде здания равной 50% и 100% от концентрации, наблюдаемой в горящем помещении, а также вероятности их гибели при спуске с этими скоростями.

Вычислить максимальное усилие натяжения спасательной веревки для безопасного спуска, спасаемого человека весом 66 кг, если спасательная веревка дважды охвачена вокруг карабина пожарного. Трением веревки по перилам балкона пренебречь.

Вычислить вероятность возникновения пожаров типа Nж0+, Nж1+, Nж5+, Nж10+, Nж26+ в 12 - ти этажном жилом доме, указанном в задании, при условии, что число проживающих в доме людей равно 1728 человек. Интерпретировать полученные вероятности.

1. Спасание людей при помощи эластичного рукава, коленчатого подъемника, автолестницы

Суммарное время Тс спасательной операции по спасанию всех людей из всех мест сосредоточения при помощи одного средства спасания:

Тс = ?t1 + ?t2 + ?Tф + ?t4 + ?t5 + ?t6 (1)

t1 - время приведения средства спасания в рабочее состояние в необходимом месте (в среднем 120 с);

t2 - время подъема, поворота и выдвигания средства спасания к месту сосредоточения спасаемых людей:

t2 = h/Vв (2)

h - высота выдвигания, м;

Vв - скорость выдвигания (в среднем 0,3 м/с);

Tф - фактическое время спуска на землю всех спасаемых людей из одного места сосредоточения с помощью эластичного рукава или коленчатого подъемника:

Tф = Пnhk (3)

П - пропускная способность средства спасания (табл. 3 [2]);

n - число людей, терпящих бедствие при пожаре в одном месте сосредоточения на высоте h метров;

k - коэффициент задержки, учитывающий увеличение времени спуска на землю за счет потерь времени при входе спасаемых людей в средство спасания (табл. 3 [2]);

Фактическое время спуска Тф1 спуска на землю первого человека, спасаемого при помощи автолестницы:

Tф1 = 6Пh1К (4)

Фактическое время спуска Тфn спуска на землю n - го человека, спасаемого при помощи автолестницы:

Тфn = Tф1 + 6Пh1(n-1)К (5)

h1 = 3 м - расстояние по вертикали между людьми, спускающимися по лестнице;

t4 - время сдвигания, поворота и опускания средства спасания (t4 = t2);

t5 - время привидения средства спасания в транспортабельное состояние (t5 = t1)

Время передислокации средства спасания с одной позиции на другую:

t6 = S/Vп (6)

S - расстояние передислокации, м;

Vп - скорость передислокации (0,5 м/с);

К1 - число мест сосредоточения спасаемых людей;

К2 - число передислокаций средства спасания с одной позиции на другую (К2 = К1-1)

Количество Nсп средств спасания при требуемом времени tтр проведения спасательной операции по спасанию всех людей из всех мест сосредоточения:

Nсп = Тс/ tтр (7)

1.1 Расчет времени спасания людей со всех балконов при помощи эластичного рукава на коленчатом подъемнике

1) Балкон А:

t1 = 120с

по формуле (2) находим время t2:

t2 = 30/0,3 = 100с

по формуле (3) находим время Тф:

Тф = 0,2х12х30х6 = 432 с = 7,2 мин.

по формуле (1) находим время Тс:

Тс = 120+100+432 = 652 с

2) Передислокация АКП к следующему месту сосредоточения спасаемых людей:

t3 = t2 = 100c; t4 = t1 = 120c

по формуле (6) находим время t5:

t5 = 32/0,5 = 64с

3) Балкон Б:

t6 = t1 = 120c

по формуле (2) находим время t7:

t7 = 27/0,3 = 90с

по формуле (3) находим время Тф:

Тф = 0,2х13х27х6 = 421,2с=7мин.

по формуле (1) находим время Тс:

Тс = 120+90+421,2 = 631,2с

4) Передислокация АКП к следующему месту сосредоточения спасаемых людей: t8 = t7 = 90c; t9 = t6 = 120c

по формуле (6) находим время t10:

t10 = 8/0,5 = 16с

5) Балкон В: t11 = t9 = 120c

по формуле (2) находим время t12:

t12 = 18/0,3 = 60с

по формуле (3) находим время Тф:

Тф = 0,2х2х18х6 =43,2с

по формуле (1) находим время Тс:

Тс = 120+60+43,2 = 223,2с

5) По формуле (1) находим суммарное время Тс:

Тс = 652+100+120+64+631,2+90+120+16+223,2 = 2016,4с = 33,6 мин.

6) По формуле (7) находим Nсп:

Nсп = 33,6/30 = 1,12 принимаем 2 автомобиля.

6) График зависимости числа спасенных людей от времени начала спасательной операции

число спасенных

людей

30

20

10

10 20 30

время от начала спасательной операции, мин

1.2 Расчет времени спасания людей со всех балконов при помощи коленчатого подъемника

1) Балкон А:

t1 = 120с

по формуле (2) находим время t2:

t2 = 30/0,3 = 100с

по формуле (3) находим время Тф:

Тф = 0,4х12х30х6 = 864с

по формуле (1) находим время Тс:

Тс = 120+100+864 = 1084с = 18,07 мин.

2) Передислокация АКП к следующему месту сосредоточения спасаемых людей:

t3 = t2 = 100c; t4 = t1 = 120c

по формуле (5) находим время t5:

t5 = 32/0,5 = 64с

3) Балкон Б:

t6 = t1 = 120c

по формуле (2) находим время t7:

t7 = 27/0,3 = 90с

по формуле (3) находим время Тф:

Тф = 0,4х13х27х6 = 842,4с

по формуле (1) находим время Тс:

Тс = 120+90+842,4 = 1052,4с = 17,54 мин.

4) Передислокация АКП к следующему месту сосредоточения спасаемых людей:

t8 = t7 = 90c; t9 = t6 = 120c

по формуле (5) находим время t10:

t10 = 8/0,5 = 16с

5) Балкон В:

t11 = t9 = 120c

по формуле (2) находим время t12:

t12 = 18/0,3 = 60с

по формуле (3) находим время Тф:

Тф = 0,4х2х18х6 = 86,4с

по формуле (1) находим время Тс:

Тс = 120+60+86,4 = 266,4с = 4,44 мин.

5) По формуле (1) находим суммарное время Тс:

Тс = 1084+100+120+64+1062,4+90+120+16+266,4 = 2922,8с = 48,71 мин.

6) По формуле (7) находим Nсп:

Nсп = 48,71/30 = 1,62 принимаем 2 автомобиля.

7) График зависимости числа спасенных людей от времени начала спасательной операции

число спасенных

людей

30

20

10

10 20 30 40 50

время от начала спасательной операции, мин

1.3 Расчет времени спасания людей со всех балконов при помощи автолестницы

1) Балкон А:

t1 = 120с

по формуле (2) находим время t2:

t2 = 30/0,3 = 100с

по формуле (4) находим время Тф1:

Тф1 = 6х1,4х30х1х3 = 756с

по формуле (4) находим время Тф12:

Тф12 = 756+6х1,4х3х11х3 = 1587,6 = 26,46 мин.

по формуле (1) находим время Тс1:

Тс1 = 120+100+756 = 976с = 16,27 мин.

по формуле (1) находим время Тс12:

Тс12 = 120+100+1587,6 = 1807,6с = 30 мин.

2) Передислокация АЛ к следующему месту сосредоточения спасаемых людей:

t3 = t2 = 100c; t4 = t1 = 120c

по формуле (6) находим время t5:

t5 = 32/0,5 = 64с

3) Балкон Б:

t6 = t1 = 120c

по формуле (2) находим время t7:

t7 = 27/0,3 = 90с

по формуле (4) находим время Тф1:

Тф1 = 6х1,4х27х1х3 = 680,4с

по формуле (4) находим время Тф13:

Тф13 = 680,4+6х1,4х3х12х3 = 1587,6с

по формуле (1) находим время Тс1:

Тс1 = 120+90+680,4 = 890,4с = 14,84 мин.

по формуле (1) находим время Тс13:

Тс13 = 120+90+1587,6 = 1797,6с = 29,96 мин.

4) Передислокация АЛ к следующему месту сосредоточения спасаемых людей:

t8 = t7 = 90c; t9 = t6 = 120c

по формуле (5) находим время t10:

t10 = 8/0,5 = 16с

5) Балкон В:

t11 = t9 = 120c

по формуле (2) находим время t12:

t12 = 18/0,3 = 60с

по формуле (4) находим время Тф1:

Тф1 = 6х1,4х18х1х3 = 453,6с

по формуле (4) находим время Тф2:

Тф2 = 453,6+6х1,4х3х1х3 = 529,2с

по формуле (1) находим время Тс1:

Тс1 = 120+60+453,4 = 633,4с = 10,56 мин.

по формуле (1) находим время Тс2:

Тс2 = 120+60+529,2 = 709,2с = 11,82 мин.

5) По формуле (1) находим суммарное время Тс:

Тс = 1807,6+100+120+64+1797,6+90+120+16+709,2 = 4824,4с = 80,41 мин. автолестница пожар спасательный веревка

6) По формуле (7) находим Nсп:

Nсп = 80,41 /30 = 2,7 принимаем 3 автомобиля.

7) График зависимости числа спасенных людей от времени начала спасательной операции

число спасенных

людей

30

20

10

10 20 30 40 50 60 70 80

время от начала спасательной операции, мин

Вывод: В ходе расчетов вычислили время спасания людей со всех балконов при помощи эластичного рукава на коленчатом подъемнике, коленчатого подъемника, автолестницы. Из расчетов видно, что наиболее эффективным в данной ситуации средством спасания является эластичный рукав на коленчатом подъемнике.

2. Спасание людей способом выноса на руках

Число Nп пожарных, требуемых для проведения спасательной операции:

Nп = А1hNсК1/(tтр-Nсf) (8)

А1 = 1,2человек*минута/Человек*метр (9)

h - высота, м, от уровня земли, на которой находятся люди, терпящие бедствие при пожаре;

Nс - число людей, нуждающихся в спасании способом выноса на руках;

tтр - требуемое время проведения спасательной операции (время выноса всех спасаемых людей из здания или сооружения);

f = 1мин/Чел. - коэффициент, учитывающий потери времени за счет образования очереди спасателей при их движении к месту и от места скопления спасаемых людей, а также при их снабжении СИЗОД;

К1 = 1 - при работе пожарных без СИЗОД; К1 = 1,5 - при работе пожарных в СИЗОД;

Физический смысл числа А1 выражает среднюю производительность одного пожарного (в числителе «человек»), который в течение 1,2 мин. Спускает одного спасаемого человека (в знаменателе «Человек») на 1 метр по вертикали.

Суммарное время Тс проведения спасательной операции (время выноса всех спасаемых людей из здания или сооружения) при вовлечении в нее имеющихся в наличии Nпн пожарных:

Тс = (А1hNсК1/ Nпн)+ Nсf (10)

Для распределения пожарных вычислим общую работу, которую им необходимо проделать:

Балкон А: 10х12 = 120 чел/эт.

Балкон Б: 9х13 = 117 чел/эт.

Балкон В: 6х2 = 18 чел./эт.

Всего: 120+117+18 = 255 чел./эт.

Далее определим долю от общей работы, которая приходится на каждый балкон:

Балкон А: 120/255 = 0,47

Балкон Б: 117/255 = 0,46

Балкон В: 18/255 = 0,07

Методом интерполяции определяем необходимое число пожарных на каждый балкон:

Балкон А: 0,47х36 = 16,92 - принимаем 17 пожарных;

Балкон Б: 0,46х36 = 16,56 - принимаем 17 пожарных;

Балкон В: 0,07х36 = 2,52 - принимаем 2 пожарных

Время проведения спасания людей со всех балконов:

Балкон А:

По формуле (10) определяем Тс:

Тс1 = (1,2х30х1х1,5/2)+1х1 = 28 мин.

Тс12 = (1,2х30х12х1,5/17)+12х1 = 50 мин.

Балкон Б:

Тс1 = (1,2х27х1х1,5/2)+1х1 = 25,3 мин.

Тс13 = (1,2х27х13х1,5/17)+13х1 = 50 мин.

Балкон В:

Тс1 = (1,2х18х1х1,5/2)+1х1 = 16,2 мин.

Тс2 = (1,2х18х2х1,5/2)+2х1 = 34,4 мин.

Необходимое число Nп пожарных для проведения спасательной операции при tтр = 30 мин.:

Балкон А:

по формуле (8) определяем Nп

Nп = 1,2х30х12х1,5/(30-12х1) = 36 принимаем 36 пожарных

Балкон Б:

Nп = 1,2х27х13х1,5/(30-13х1) = 37,2 принимаем 37 пожарных

Балкон В:

Nп = 1,2х18х2х1,5/(30-2х1) = 2,3 принимаем 3 пожарных

Всего: 36+37+2 = 85 пожарных

Время проведения спасания людей со всех балконов:

Балкон А1 - при действии 36 пожарных:

Тс1 = (1,2х30х1х1,5/3)+1х1 = 19 мин.

Тс12 = (1,2х30х12х1,5/36)+12х1 = 30 мин.

Балкон Б1- при действии 37 пожарных:

Тс1 = (1,2х27х1х1,5/2)+1х1 = 17,2 мин.

Тс13 = (1,2х27х13х1,5/37)+13х1 = 30 мин

График зависимости числа спасенных людей от времени начала спасательной операции

число

спасенных людей

30

20

37 пожарных 17 пожарных

10 Б1 А1- 36 пожарных Б А

В-2 пожарных 17 пожарных

10 15 20 25 30 35 40 45 50

время от начала спасательной операции, мин

Вывод: в результате расчетов установлено, что для проведения спасательной операции людей со всех балконов за время не более 30 минут требуется 86 пожарных.

3. Спасание людей при помощи спасательных веревок

Число Nп пожарных, требуемых для проведения спасательной операции:

Nп = А2hNсК1К2/(tтр-0,15hК1) (11)

А2 = 1,2человек*минута/Человек*метр (12)

h - высота, м, от уровня земли, на которой находятся люди, терпящие бедствие при пожаре;

Nс - число людей, нуждающихся в спасании при помощи спасательной веревки;

tтр - требуемое время проведения спасательной операции (время спуска всех спасаемых людей на землю);

0,15 мин/метр - время подъема пожарных без СИЗОД на 1 м по вертикали;

К2 = 2 - коэффициент, учитывающий время освобождения спасаемого человека от спасательной веревки, время подъема освободившейся веревки для повторного использования, время на непредвиденные обстоятельства.

Фактический смысл числа А2 выражает среднюю производительность одного пожарного (в числителе «человек»), который в течение 0,1 мин. спускает одного спасаемого человека (в знаменателе «Человек») на один метр по вертикали.

Суммарное время Тс проведения спасательной операции при вовлечении в нее имеющихся в наличии Nпн пожарных:

Тс = (А2hNсК1К2/ Nпн)+ 0,15h К1(13)

Для распределения пожарных вычислим общую работу, которую им необходимо проделать:

Балкон А: 30х12 = 360 чел/м

Балкон Б: 27х13 = 351 чел/м

Балкон В: 18х2 = 36 чел./м

Всего: 360+351+36 = 747 чел./м

Далее определим долю от общей работы, которая приходится на каждый балкон:

Балкон А: 360/747 = 0,48

Балкон Б: 351/747 = 0,47

Балкон В: 36/747 = 0,05

Методом интерполяции определяем необходимое число пожарных на каждый балкон:

Балкон А: 0,48х15 = 7,2 - принимаем 7 пожарных;

Балкон Б: 0,47х15 = 7,1 - принимаем 7 пожарных;

Балкон В: 0,05х15 = 0,8 - принимаем 1-го пожарного

Время проведения спасания людей со всех балконов:

Балкон А:

По формуле (13) определяем Тс:

Тс1 = (0,1х30х1х1,5х2/2)+0,15х30х1,5 = 11,3 мин.

Тс12 = (0,1х30х12х1,5х2/7)+0,15х30х1,5 = 22,5 мин.

По формуле (11) требуемое число пожарных для спасания всех людей за время не более 20 минут:

Nп = 0,1х30 х12х1,5х 2/(20-0,15х30х1,5)=8,2 принимаем 9 пожарных

Балкон Б:

Тс1 = (0,1х27х1х1,5х2/2)+0,15х27х1,5 = 10,1 мин.

Тс13 = (0,1х27х13х1,5х2/7)+0,15х27х1,5 = 21,1 мин.

По формуле (11) требуемое число пожарных для спасания всех людей за время не более 20 минут:

Nп = 0,1х27 х13х1,5х 2/(20-0,15х27х1,5)=7,6 принимаем 8 пожарных

Балкон В:

Тс1 = (0,1х18х1х1,5х2/2)+0,15х18х1,5 = 6,8 мин.

Тс2 = (0,1х18х2х1,5х2/1)+0,15х18х1,5 = 14,9 мин. принимаем 1-го пожарного

Всего: 9+8+1 = 18 пожарных

Балкон А1- при действии 9 пожарных:

Тс1 = (0,1х30х1х1,5х2/3)+0,15х30х1,5 = 9,8 мин.

Тс12 = (0,1х30х12х1,5х2/9)+0,15х30х1,5 = 18,8 мин

Балкон Б1 - при действии 8 пожарных:

Тс1 = (0,1х27х1х1,5х2/3)+0,15х27х1,5 = 8,8 мин.

Тс13 = (0,1х27х13х1,5х2/8)+0,15х27х1,5 = 19,2 мин.

График зависимости числа спасенных людей от времени начала спасательной операции

30

число спасенных

людей

20

10 8 пожарных - Б1 Б- 7 пожарных

9 пожарных - А1 А- 7 пожарных

В - 1 пожарный

5 10 15 20 25 30 35 40

время от начала спасательной

операции, мин

Вывод: в результате расчетов установлено, что для проведения спасательной операции людей со всех балконов за время не более 20 минут требуется 18 пожарных.

4. Скорости спуска людей, спасаемых при помощи спасательной веревки с балконов

Оптимальная скорость Vон спуска спасаемого человека с высоты Н, при которой риск его гибели минимизируется:

VОН = 4,0748+1,7913Н0,2(1-е-0,1Н) (14)

Скорость спуска, определяемая по формуле (14), является оптимальной при сплошном задымлении фасада горящего здания. Скорость Vон в этом случае является верхним пределом скорости, с которой необходимо спускать на землю спасаемого человека. Если концентрация С дыма на фасаде здания отличается от концентрации, наблюдаемой в горящем помещении, оптимальная скорость спуска определяется по формуле:

VОНС = С(VОН -3)+3 (15)

VОН - оптимальная скорость спуска спасаемого человека с высоты Н при концентрации С дыма на фасаде здания (С - выражена в долях от концентрации, наблюдаемой в горящем помещении и принятой за 1).

Балкон А:

По формуле (14) определяем VОН:

VОН = 4,0748+1,7913х300,2(1-е-0,1х30) = 7 м/с

По формуле (15) определяем VОНС:

VОНС = 1х(7-3)+3 = 7 м/с

Балкон Б:

VОН = 4,0748+1,7913х270,2(1-е-0,1х27) = 7 м/с

VОНС = 1х(4,38-3)+3 = 7 м/с

Балкон В:

VОН = 4,0748+1,7913х180,2(1-е-0,1х18) = 6,7 м/с

VОНС = 1х(6,7-3)+3 = 6,7 м/с

Вероятность гибели спасаемых людей при спуске с рассчитанными скоростями:

Вероятность Рпг гибели спасаемого человека в результате вдыхания дыма или токсичных продуктов горения в процессе его спуска с высоты (здание окутано дымом и продуктами горения):

Рпг = Н/240V (16)

Н - высота от земли, на которой находится спасаемый человек (3?Н?240), м;

V - скорость спуска спасаемого человека (V?1), м/с

240 с - время, в течение которого спасаемый человек находится в дыму и по истечении которого он погибает с вероятностью, равной 1.

Балкон А:

По формуле (16) определяем Р (VОН) и Р (VОНС):

Р (VОН) = 30/240х7 = 0,875

Р (VОНС) = 30/240х7 = 0,875

Балкон Б:

Р (VОН) = 27/240х7 = 0,788

Р (VОНС) = 27/240х7 = 0,788

Балкон В:

Р (VОН) = 18/240х6,7 = 0,503

Р (VОНС) = 18/240х6,7 = 0,503

Вывод: В результате расчетов определили скорости спуска спасаемых людей при помощи спасательной веревки, а также при различной концентрации дыма на фасаде здания. Установили, чем меньше концентрация дыма, тем меньше скорость спуска спасаемого человека. Определили вероятность гибели спасаемых людей, установили, чем больше скорость спуска, тем ниже вероятность гибели людей в результате вдыхания дыма или токсичных продуктов горения в процессе спуска с высоты.

5. Максимальное усилие натяжения спасательной веревки для безопасного спуска спасаемого человека

Максимальное требуемое усилие Р, кг, с которым пожарный должен тянуть спасательную веревку для безопасного спуска спасаемого человека:

Р = Р0е-бf (17)

Р0 - масса спасаемого человека, кг;

б - угол охвата спасательной веревки вокруг карабина, рад;

f - коэффициент трения спасательной веревки по карабину (табл. 4 [2])

Необходимое число n оборотов спасательной веревки вокруг карабина:

n = б/2р (18)

Из формулы (18) определяем б:

б = 2х2х3,14 = 12,6 рад

По формуле (17) определяем Р:

Р = 66хе-12,6х0,08 = 23,76 кг

6. Вероятность возникновения пожаров

Вероятность Р(Nж) возникновения пожара с числом одновременных жертв Nж до 5 человек включительно за время t на объекте (в городе, регионе, стране) с номинальной численностью населения N:

Р(Nж) = 1-е-лNt (19)

л - интенсивность потока пожаров определенного типа (табл. 2 [2])

Вероятность Р(Nж) возникновения пожара с числом одновременных жертв Nж более 5 человек за время t на объекте (в городе, регионе, стране) с номинальной численностью населения N:

Р(Nж) = (1- е-л5+Nt )ехр[-((Nж-с)/а)b] (20)

Nж - число одновременных жертв на пожаре;

л 5+ - интенсивность потока пожаров с числом одновременных жертв 5 или более человек;

а, b, с - параметры распределения числа одновременных жертв на пожаре типа Nж5+ (а = 14,81; b = 0,58; с = 5)

По формуле (19) определяем Р(Nж0+), Р(Nж1+), Р(Nж5+):

Р(Nж0+) = 1-е-0,002210х1728х1 = 0,978

Р(Nж1+) = 1-е-0,000075х1728х1 = 0,12

Р(Nж5+) = 1-е-0,00000021х1728х1 = 0,01

По формуле (20) определяем Р(Nж10+), Р(Nж26+):

Р(Nж10+) = (1-е-0,00000021х1728х1) ехр[-((10-5)/14,81)0,58] = 0,0059

Р(Nж26+) = (1-е-0,00000021х1728х1) ехр[-((26-5)/14,81)0,58] = 0,0029

Интерпретация полученных вероятностей:

Первый способ. При Р(Nж) << 1полученные вероятности необходимо представить в виде дробей:

Р(Nж1+) = 12/100; Р(Nж5+) = 1/100; Р(Nж10+) = 59/10000; Р(Nж26+) = 29/10000

Числитель этой дроби показывает среднее число объектов, на которых за время t возникнет пожар определенного типа, а знаменатель - общее число наблюдаемых объектов. Следовательно, если наблюдать в течение года 100 12-ти этажных домов, аналогичных указанному в задании, то в среднем в 13 из них произойдет пожар типа Nж1+.

Второй способ. При Р(Nж) << 1 представляем, что объект эксплуатируется неограниченного долго. Тогда среднее время Тс между пожарами на объекте будет равно:

Тс = t/ Р(Nж) (21)

Для указанного дома:

Пожар типа Nж1+ будет возникать в среднем один раз в

Тс = 1/0,13 = 8,33 лет;

Пожар типа Nж5+ будет возникать в среднем один раз в

Тс = 1/0,01 = 100 лет;

Пожар типа Nж10+ будет возникать в среднем один раз в

Тс = 1/0,0059 = 169,49 лет;

Пожар типа Nж26+ будет возникать в среднем один раз в

Тс = 1/0,0029 = 344,83 лет;

Заключение

«Из 36 способов избежать опасности - бегство от нее является лучшим», - гласит древнее китайское изречение. Как показывает практика, более надежного способа выжить человеку при пожаре не придумано до сих пор. Для реализации этого способа спасания людей направлены как штатные, так и аварийные пути эвакуации из зданий, сооружений, транспортных средств, а также различная пожарная спасательная техника. Но даже наличие достаточного количества путей эвакуации в многоэтажных зданиях не гарантирует безопасность людей при пожаре, так как эвакуация не может быть выполнена за короткое, безопасное для человека время. Успех же спасательной операции находится в прямой зависимости от продолжительности эвакуации людей, что подтверждается статистическими данными, в соответствии с которыми 75-80% людей погибло от отравления продуктами горения в первые минуты после возникновения пожара. [1]

Однако в многоэтажном здании безопасность людей при пожаре может быть обеспечена и другим путем. Эвакуация людей при помощи пожарных спасательных устройств может быть осуществлена намного быстрей, чем при использовании традиционных путей эвакуации.

В ходе выполнения курсовой работы я вычислил время спасания людей с различных точек сосредоточения в 12-ти этажном жилом доме во время пожара, оказавшихся блокированными от путей эвакуации.Время спасания определялось при помощи эластичного рукава на коленчатом подъемнике, коленчатого подъемника, автолестницы, также способом выноса на руках и при помощи спасательных веревок. Из расчетов видно, что при достаточном количестве сил и средств, спасательные операции довольно эффективны.

Список литературы

1. Харисов Г.Х. Аварийно - спасательные работы. Курс лекций. - М.: АГПС МЧС России, 2005. - 110 с.

2. Харисов Г.Х. Методические указания к решению задач и выполнению контрольных заданий по аварийно - спасательным работам - М.: АГПС МЧС России 2005. - 45 с.

3. Безбородько М.Д., Подкользин Г.П. Оценка эффективности средств эвакуации людей при пожарах // Пожарная техника. Расчеты, проектирование: Сб. научн.тр.-М.: ВНИИПО МВД СССР, 1989. С. 83-87.

4. Карпов Л.И., Махонин А.А., Соснин Б.С. Определение необходимого времени эвакуации людей из многоэтажных зданий // Безопасность людей при пожарах: Сб. научн.тр. -М.: ВНИИПО МВД СССР, 1981. С. 78-89.

Размещено на Allbest.ru