Мощность очага пожара

Такой параметр как мощность очага пожара является одним из ключевых понятий в пожарной науке. Данный параметр является исходным при расчете динамики опасных факторов пожара, например, при помощи FDS (Fire Dynamics Simulator), эффективности систем дымоудаления и при решении многих других задач. Мощность  при горении — это количество тепла, выделяющегося в единицу времени.Численно данная величина определяется так:

Q'=m'·H_c=ηψF·H_c
где m' — массовая скорость выгорания пожарной нагрузки (количество пожарной нагрузки, сгорающей в единицу времени), кг/с; H_c — теплота сгорания материала пожарной нагрузки (количество тепла, выделяющееся при сгорании 1 кг пожарной нагрузки), Дж/кг, η - коэффициент полноты сгорания, ψ - удельная массовая скорость выгорания, кг/м²·с, F — площадь очага горения, м².

В практических расчетах мощность очага пожара выражается в киловаттах или мегаваттах. Как видно, численное значение мощности зависит от теплоты сгорания, которая является свойством самого материала, а также от массовой скорости выгорания, которая зависит как от свойств горючего материала, так и от условий воздухообмена в очаге пожара.

Понятно, что при горении веществ и материалов скорость выгорания не может быть постоянной величиной. С момента зажигания горючих материалов мощность возрастает с течением времени, и, достигнув максимального (пикового) значения, постепенно снижается с выгоранием горючей нагрузки.

Плотность, теплота сгорания и массовая скорость выгорания некоторых жидких топлив приведена далее в таблице.

Как уже выше отмечено, мощность очага пожара используется довольно часто при моделировании пожаров в качестве входного параметра.

Для этой цели необходимо иметь обширные данные о горючих веществах и материалах, входящих в состав пожарной нагрузки.

В нашей стране единственным более менее широко известным источником таких справочных данных является книга Ю.А. Кошмарова «Прогнозирование опасных факторов пожара». Данные оттуда не совпадают с зарубежной практикой по выделению продуктов горения и во вторых не вызывают особого доверия, поскольку опубликованы без какой-либо ссылки на первоисточник.

Наиболее обширные данные о параметрах очага пожара, в том числе и его мощности можно найти в зарубежной литературе.

Массовую скорость выгорания и мощность очага пожара определяют весовым методом, при помощи сжигания материалов, а иногда целых объектов (автомобилей, фрагментов офисных помещений), на весах или весовых платформах, заранее зная теплоту сгорания веществ и материалов, входящих в сжигаемый объект.

На мой взгляд, данные по горению различных мелких объектов (урны, бытовые приборы, стулья и т.п.) наиболее применимы для моделирования пожара, в том числе и при проведении экспертизы.
Данные по горению более крупных объектов, таких как кресел, диванов, паллетов, штабелей поддонов, автомобилей, применимы уже в более широком круге вопросов, касающихся и гибкого нормирования, разработки специальных технических условий, а также грамотной разработки систем противопожарной защиты. Например, со вступлением в силу СП 7.13130.2009 производительность системы дымоудаления уже необходимо определять в соответствии с мощностью очага пожара. Зная, как горят автомобили, и как между ними перескакивает огонь, можно разработать адекватную концепцию противопожарной защиты автостоянок, включающую в себя автоматические системы пожаротушения, дымоудаления и т.д.

В рамках данного ресурса, конечно, пока нет возможности разместить всю необходимую информацию о мощности очага пожара и массовой скорости выгорания веществ и материалов. В процессе такие данные будут мною выложены.