
Об утверждении методики определения расчетных величин пожарного риска в зданиях, сооружениях и пожарных отсеках различных классов функциональной пожарной опасности. Действует. Редакция: первоначальная редакция. Сверено с источником 01.10.2026. Справочный текст, не официальная публикация.
Приложение № 1, раздел II
Приложение № 1. Порядок проведения расчета и математическая модель для определения времени блокирования путей эвакуации опасными факторами пожара. Раздел II Классификация и область применения методов математического моделирования пожара
Для описания термогазодинамических параметров пожара применяются три основных группы детерминистических моделей: интегральные, зонные (зональные) и полевые.
Выбор конкретной модели расчета времени блокирования путей эвакуации следует осуществлять исходя из следующих предпосылок:
интегральный метод:
- для зданий, содержащих развитую систему помещений малого объема простой геометрической конфигурации;
- для помещений, где характерный размер очага пожара соизмерим с характерными размерами помещения и размеры помещения соизмеримы между собой (линейные размеры помещения отличаются не более чем в 5 раз);
- в рассматриваемых помещениях система противодымной вентиляции отсутствует или не учитывается при расчете;
зонный (зональный) метод:
- для помещений и систем помещений простой геометрической конфигурации, линейные размеры которых соизмеримы между собой (линейные размеры помещения отличаются не более чем в 5 раз);
- для рабочих зон, расположенных на разных уровнях в пределах одного помещения (например, наклонный зрительный зал кинотеатра, антресоли, балконы);
- в рассматриваемых помещениях система противодымной вентиляции отсутствует или не учитывается при расчете;
полевой метод применим во всех случаях, в том числе:
- для помещений сложной геометрической конфигурации, а также помещений с большим количеством внутренних преград (например, атриумы с системой галерей и примыкающих коридоров, многофункциональные центры со сложной системой вертикальных и горизонтальных связей);
- для помещений, в которых один из геометрических размеров гораздо больше (меньше) остальных;
- для иных случаев, когда применимость или информативность зонных и интегральных моделей вызывает сомнение (например, уникальные сооружения, распространение пожара по фасаду здания, необходимость учета работы систем противопожарной защиты, способных качественно изменить картину пожара).
Приложение № 1, раздел III
Приложение № 1. Порядок проведения расчета и математическая модель для определения времени блокирования путей эвакуации опасными факторами пожара. Раздел III Интегральная математическая модель расчета газообмена в здании при пожаре
Для расчета распространения продуктов горения по зданию составляются и решаются уравнения аэрации, тепло- и массообмена как для каждого помещения в отдельности, так и для всего здания в целом.
Уравнения движения, связывающие значения перепадов давлений на проемах с расходами газов через проемы, имеют вид:
Gji = sign(ΔPji)·ξ·F·√(2·ρ·|ΔPji|) , (П1.4)
где Gji - расход газов через проем между двумя (j-м и i-м) смежными помещениями, кг/с;
ξ - коэффициент расхода проема ( ξ = 0,64 для открытых проемов);
F - площадь сечения проема, м2;
ρ - плотность газов, проходящих через проем, кг/м3;
Δ Pji - средний перепад полных давлений между j-м и i-м помещением, Па.
Направление (знак) расхода определяется знаком разности давлений Δ Pji. В зависимости от этого плотность ρ принимает различные значения.
Знак расхода газов (входящий в помещение расход считается положительным, выходящий - отрицательным) и значение зависят от знака перепада давлений:
sign(ΔP), ρ = {−1, ρ = ρj, при ΔP < 0; +1, ρ = ρi, при ΔP > 0} , (П1.5)
Для прогнозирования параметров продуктов горения (температуры, концентраций токсичных компонентов продуктов горения) в помещениях многоэтажного здания на этажах, расположенных выше этажа, на котором может возникнуть пожар, рассматриваются процессы распространения продуктов горения в вертикальных каналах (лестничные клетки, шахты лифтов, вентканалы).
Вертикальную шахту по высоте разделяют на зоны, которые представляют узлы в гидравлической схеме здания. Зона по высоте может охватывать несколько этажей здания. В этом случае расход газа между зонами можно выразить формулой вида:
G = √(Δp/S) , (П1.6)
где S = 1/(2·g·ρ·k·F^2) - характеристика гидравлического сопротивления на границе зон;
F - площадь поперечного сечения шахты;
k - коэффициент (допускается принимать равным 0,05 с2/м);
g = 9,81 м/с2 - ускорение свободного падения;
Δ p - перепад давлений между узлами.
Здание представляют в виде гидравлической схемы, узлы которой моделируют помещения, а связи - пути движения продуктов горения и воздуха. Каждое помещение здания описывается системой уравнений, состоящей из уравнения баланса массы, уравнения сохранения энергии и уравнения основного газового закона (Менделеева-Клайперона).
Уравнение баланса массы выражается формулой:
d(ρj·Vj)/dt = ψ + ∑(k) Gk − ∑(i) Gi , (П1.7)
где Vj - объем помещения, м3;
∑ Gk - сумма расходов, входящих в помещение, кг/с;
∑ Gi - сумма расходов, выходящих из помещения, кг/с;
t - время, с;
Ψ - скорость выгорания пожарной нагрузки, кг/с.
Уравнение сохранения энергии выражается формулой:
d(Cv·ρj·Vj·Tj)/dt = Cp·∑(k) (Tk·Gk) − Cp·Tj·∑(i) Gi + QГ − Qw , (П1.8)
где Cv, Cp - удельная изохорная и изобарная теплоемкости, кДж/(кг·K);
Ti, Tj - температуры газов в i-м и j-м помещениях, K;
QГ - количество тепла, выделяемого в помещении при горении, кВт;
Qw - тепловой поток, поглощаемый конструкциями и излучаемый через проемы, кВт.
Для помещения очага пожара величина QГ определяется по формуле:
QГ = (η·Qн + I)·Ψ ,
где
η - коэффициент полноты горения;
Qн - низшая теплота сгорания, кДж/кг;
I - энтальпия газифицированной горючей нагрузки, кДж/кг.
Для остальных помещений QГ = 0.
Коэффициент полноты горения η определяется по формуле:
η = η0·K + (1 − K)·∑(k) Xox,k·Gk/(Ψ·Lox) , (П1.9)
где η 0- коэффициент полноты горения в режиме пожара, регулируемом горючей нагрузкой, определяемый формулой:
η0 = 0,63 + 0,2·Xox,0 + 1500·X^6ox,0 , (П1.10)
Коэффициент Kk рассчитывается по формуле:
K = (Xox,m/Xox,0)^B·exp(B·(1 − Xox,m/Xox,0)) , (П.1.11)
где B = (Xox,0/(Xox,0 − 0,01))^2 ;
Xox,0 - начальная концентрация кислорода в помещении очага пожара, кг/кг;
Xox,m - текущая концентрация кислорода в помещении очага пожара, кг/кг;
Lox - количество кислорода, поглощаемого при сгорании 1 кг горючей нагрузки, кг/кг.
Уравнение Менделеева-Клайперона выражается формулой:
Pj = ρj·Tj·R/M , (П1.12)
где Pj - давление газа в j-м помещении, Па;
Tj - температура газа в j-м помещении, K;
R = 8,31 - универсальная газовая постоянная, Дж/(моль·К);
M - молярная масса газа, моль.
Параметры газа в помещении определяются из уравнения баланса масс отдельных компонентов продуктов горения и кислорода и уравнения баланса оптической плотности дыма.
Уравнение баланса масс отдельных компонентов продуктов горения и кислорода:
d(XL,j·ρj·Vj)/dt = ψ·LL + ∑(k) (XL,k·Gk) − XL,j·∑(i) Gi , (П1.13)
где XL,i, XL,j - концентрация L-го компонента продуктов горения в i-м и j-м помещениях, кг/кг;
LL - количество L-го компонента продуктов горения (кислорода), выделяющегося (поглощающегося) при сгорании одного килограмма пожарной нагрузки, кг/кг.
Уравнение баланса оптической плотности дыма:
Vj·dμj/dt = ψ·Dm + ∑(k) (μk·Gk)/ρk − μj·∑(i) Gi/ρj , (П1.14)
где µi, µj, - оптическая плотность дыма в i-м и j-м помещениях, Нп·м-1;
Dm - дымообразующая способность пожарной нагрузки, Нп·м2/кг.
Для помещений без источника тепла система уравнений П8.6, П8.7 и П8.8 упрощается и представляется в виде:
Gij(τ) = sign(ΔPij(τ))·μ·F·√(2·ρk·|ΔPij(τ)|); ∑(i=1…n) Gij(τ)/ρk = 0 , (П1.15)
где ρk = 1/2·[ρi + sign(ΔPij)·ρi + ρj − sign(ΔPij)·ρj] .
Первое уравнение связывает перепады давлений на соединяющих помещение проемах с расходом газа через эти проемы. Второе - выражает постоянство объема для данного помещения. Таким образом, для всего здания требуется решать систему, состоящую из (mгс + mвс) · nэт нелинейных уравнений вида (П1.12) и nу · nэт линейных уравнений вида (П1.13). Здесь mгс и mвс - соответственно число горизонтальных и вертикальных связей на этаже; nу - число узлов; nэт - число этажей.
Система уравнений, включающая в себя уравнения (П1.6), (П1.7) для помещения очага пожара и (П1.12), (П1.13) для остальных помещений и уравнение (П1.11), описывающая гидравлическую схему здания, решается численно методом итерации в совокупности с методом секущих.
Основные уравнения для определения температуры газа и концентрации продуктов горения в помещениях здания получены из уравнений сохранения энергии и массы.
Температура газа в помещении, где отсутствует очаг пожара, определяется из уравнения теплового баланса, которое можно получить из уравнения сохранения энергии (П1.7). Формула для определения температуры газа в j-м помещении здания в "n"-ый момент времени:
Tnj = (∑(k=1…n) (CPB·Gk·Tk) + Qj)/(Cvr·(∑(k=1…n) Gk − ∑(i=1…m) Gi) + Cpr·∑(i=1…m) Gi + α*jn·Fjn + α*jcc·Fjcc) + [T(n−1)j − (∑(k=1…n) (CPB·Gk·Tk) + Qj)/(Cvr·(∑(k=1…n) Gk − ∑(i=1…m) Gi) + Cpr·∑(i=1…m) Gi + α*jn·Fjn + α*jcc·Fjcc)]·exp[−(Cvr·(∑(k=1…n) Gk − ∑(i=1…m) Gi) + Cpr·∑(i=1…m) Gi + α*jn·Fjn + α*jcc·Fjcc)/(Cvr·ρj·Vj)·Δτ] , (П1.16)
где Qj - сумма источников (стоков) тепла в объеме j-го помещения и тепла, уходящего в ограждающие конструкции;
α* = α·[(T(τ) − Tw(τ))/(T(τ) − T0)] - приведенный коэффициент теплоотдачи;
T0 - начальная температура в помещении;
Fjст - площадь поверхности ограждающих конструкций в j-м помещении.
Коэффициент теплоотдачи может быть рассчитан по эмпирической формуле:
α = 4,07·∛(Tm − Tw) при Tm ≤ 60 °C; α = 11,63·exp[0,0023·(Tm − T0)] при Tm > 60 °C . (П1.17)
Концентрация отдельных компонентов газовых смесей в помещениях здания вычисляются из уравнения баланса массы данного компонента (П1.12).
Концентрация L-го компонента продуктов горения в j-м помещении в "n"-ый момент времени определяется уравнением:
XLj(n) = ∑(k=1…n) (XLk·Gk)/∑(k=1…n) Gk + (XLj(n−1) − ∑(k=1…n) (XLk·Gk)/∑(k=1…n) Gk)·exp(−∑(k=1…n) Gk/(ρj·Vj)·Δτ) . (П1.18)
Оптическая концентрация дыма в помещениях определяется из балансового уравнения П8.19. Натуральный показатель ослабления среды в j-ом помещении в "n"-ый момент времени определяется уравнением:
μ(n)j = ∑(k=1…n) (μk·Gk)/∑(k=1…n) Gk + (μ(n−1)j − ∑(k=1…n) (μk·Gk)/∑(k=1…n) Gk)·exp(−∑(k=1…n) Gk/(ρj·Vj)·Δτ) . (П1.19)
Формула (П1.4)
Gji = sign(ΔPji)·ξ·F·√(2·ρ·|ΔPji|) , (П1.4)
где Gji - расход газов через проем между двумя (j-м и i-м) смежными помещениями, кг/с;
ξ - коэффициент расхода проема ( ξ = 0,64 для открытых проемов);
F - площадь сечения проема, м2;
ρ - плотность газов, проходящих через проем, кг/м3;
Δ Pji - средний перепад полных давлений между j-м и i-м помещением, Па.
Gji = sign(ΔPji)·ξ·F·√(2·ρ·|ΔPji|) (П1.4)
где Gji - расход газов через проем между двумя (j-м и i-м) смежными помещениями, кг/с;
ξ - коэффициент расхода проема ( ξ = 0,64 для открытых проемов);
F - площадь сечения проема, м2;
ρ - плотность газов, проходящих через проем, кг/м3;
Δ Pji - средний перепад полных давлений между j-м и i-м помещением, Па.
Формула (П1.5)
sign(ΔP), ρ = {−1, ρ = ρj, при ΔP < 0; +1, ρ = ρi, при ΔP > 0} , (П1.5)
sign(ΔP), ρ = {−1, ρ = ρj, при ΔP < 0; +1, ρ = ρi, при ΔP > 0} (П1.5)
Формула (П1.6)
G = √(Δp/S) , (П1.6)
где S = 1/(2·g·ρ·k·F^2) - характеристика гидравлического сопротивления на границе зон;
F - площадь поперечного сечения шахты;
k - коэффициент (допускается принимать равным 0,05 с2/м);
g = 9,81 м/с2 - ускорение свободного падения;
Δ p - перепад давлений между узлами.
G = √(Δp/S) (П1.6)
где S = 1/(2·g·ρ·k·F^2) - характеристика гидравлического сопротивления на границе зон;
F - площадь поперечного сечения шахты;
k - коэффициент (допускается принимать равным 0,05 с2/м);
g = 9,81 м/с2 - ускорение свободного падения;
Δ p - перепад давлений между узлами.
Формула (П1.7)
d(ρj·Vj)/dt = ψ + ∑(k) Gk − ∑(i) Gi , (П1.7)
где Vj - объем помещения, м3;
∑ Gk - сумма расходов, входящих в помещение, кг/с;
∑ Gi - сумма расходов, выходящих из помещения, кг/с;
t - время, с;
Ψ - скорость выгорания пожарной нагрузки, кг/с.
d(ρj·Vj)/dt = ψ + ∑kGk − ∑iGi (П1.7)
где Vj - объем помещения, м3;
∑ Gk - сумма расходов, входящих в помещение, кг/с;
∑ Gi - сумма расходов, выходящих из помещения, кг/с;
t - время, с;
Ψ - скорость выгорания пожарной нагрузки, кг/с.
Формула (П1.8)
d(Cv·ρj·Vj·Tj)/dt = Cp·∑(k) (Tk·Gk) − Cp·Tj·∑(i) Gi + QГ − Qw , (П1.8)
где Cv, Cp - удельная изохорная и изобарная теплоемкости, кДж/(кг·K);
Ti, Tj - температуры газов в i-м и j-м помещениях, K;
QГ - количество тепла, выделяемого в помещении при горении, кВт;
Qw - тепловой поток, поглощаемый конструкциями и излучаемый через проемы, кВт.
Для помещения очага пожара величина QГ определяется по формуле:
QГ = (η·Qн + I)·Ψ ,
где
η - коэффициент полноты горения;
Qн - низшая теплота сгорания, кДж/кг;
I - энтальпия газифицированной горючей нагрузки, кДж/кг.
d(Cv·ρj·Vj·Tj)/dt = Cp·∑k(Tk·Gk) − Cp·Tj·∑iGi + QГ − Qw (П1.8)
где Cv, Cp - удельная изохорная и изобарная теплоемкости, кДж/(кг·K);
Ti, Tj - температуры газов в i-м и j-м помещениях, K;
QГ - количество тепла, выделяемого в помещении при горении, кВт;
Qw - тепловой поток, поглощаемый конструкциями и излучаемый через проемы, кВт.
Для помещения очага пожара величина QГ определяется по формуле:
QГ = (η·Qн + I)·Ψ ,
где
η - коэффициент полноты горения;
Qн - низшая теплота сгорания, кДж/кг;
I - энтальпия газифицированной горючей нагрузки, кДж/кг.
Формула (П1.9)
η = η0·K + (1 − K)·∑(k) Xox,k·Gk/(Ψ·Lox) , (П1.9)
где η 0- коэффициент полноты горения в режиме пожара, регулируемом горючей нагрузкой, определяемый формулой:
η = η0·K + (1 − K)·∑kXox,k·Gk/(Ψ·Lox) (П1.9)
где η 0- коэффициент полноты горения в режиме пожара, регулируемом горючей нагрузкой, определяемый формулой:
Формула (П1.10)
η0 = 0,63 + 0,2·Xox,0 + 1500·X^6ox,0 , (П1.10)
η0 = 0,63 + 0,2·Xox,0 + 1500·X6ox,0 (П1.10)
Формула (П.1.11)
K = (Xox,m/Xox,0)^B·exp(B·(1 − Xox,m/Xox,0)) , (П.1.11)
где B = (Xox,0/(Xox,0 − 0,01))^2 ;
Xox,0 - начальная концентрация кислорода в помещении очага пожара, кг/кг;
Xox,m - текущая концентрация кислорода в помещении очага пожара, кг/кг;
Lox - количество кислорода, поглощаемого при сгорании 1 кг горючей нагрузки, кг/кг.
K = (Xox,m/Xox,0)B·exp(B·(1 − Xox,m/Xox,0)) (П.1.11)
где B = (Xox,0/(Xox,0 − 0,01))^2 ;
Xox,0 - начальная концентрация кислорода в помещении очага пожара, кг/кг;
Xox,m - текущая концентрация кислорода в помещении очага пожара, кг/кг;
Lox - количество кислорода, поглощаемого при сгорании 1 кг горючей нагрузки, кг/кг.
Формула (П1.12)
Pj = ρj·Tj·R/M , (П1.12)
где Pj - давление газа в j-м помещении, Па;
Tj - температура газа в j-м помещении, K;
R = 8,31 - универсальная газовая постоянная, Дж/(моль·К);
M - молярная масса газа, моль.
Pj = ρj·Tj·R/M (П1.12)
где Pj - давление газа в j-м помещении, Па;
Tj - температура газа в j-м помещении, K;
R = 8,31 - универсальная газовая постоянная, Дж/(моль·К);
M - молярная масса газа, моль.
Формула (П1.13)
d(XL,j·ρj·Vj)/dt = ψ·LL + ∑(k) (XL,k·Gk) − XL,j·∑(i) Gi , (П1.13)
где XL,i, XL,j - концентрация L-го компонента продуктов горения в i-м и j-м помещениях, кг/кг;
LL - количество L-го компонента продуктов горения (кислорода), выделяющегося (поглощающегося) при сгорании одного килограмма пожарной нагрузки, кг/кг.
d(XL,j·ρj·Vj)/dt = ψ·LL + ∑k(XL,k·Gk) − XL,j·∑iGi (П1.13)
где XL,i, XL,j - концентрация L-го компонента продуктов горения в i-м и j-м помещениях, кг/кг;
LL - количество L-го компонента продуктов горения (кислорода), выделяющегося (поглощающегося) при сгорании одного килограмма пожарной нагрузки, кг/кг.
Формула (П1.14)
Vj·dμj/dt = ψ·Dm + ∑(k) (μk·Gk)/ρk − μj·∑(i) Gi/ρj , (П1.14)
где µi, µj, - оптическая плотность дыма в i-м и j-м помещениях, Нп·м-1;
Dm - дымообразующая способность пожарной нагрузки, Нп·м2/кг.
Vj·dμj/dt = ψ·Dm + ∑k(μk·Gk)/ρk − μj·∑iGi/ρj (П1.14)
где µi, µj, - оптическая плотность дыма в i-м и j-м помещениях, Нп·м-1;
Dm - дымообразующая способность пожарной нагрузки, Нп·м2/кг.
Формула (П1.15)
Gij(τ) = sign(ΔPij(τ))·μ·F·√(2·ρk·|ΔPij(τ)|); ∑(i=1…n) Gij(τ)/ρk = 0 , (П1.15)
где ρk = 1/2·[ρi + sign(ΔPij)·ρi + ρj − sign(ΔPij)·ρj] .
Gij(τ) = sign(ΔPij(τ))·μ·F·√(2·ρk·|ΔPij(τ)|); ∑i=1nGij(τ)/ρk = 0 (П1.15)
где ρk = 1/2·[ρi + sign(ΔPij)·ρi + ρj − sign(ΔPij)·ρj] .
Формула (П1.16)
Tnj = (∑(k=1…n) (CPB·Gk·Tk) + Qj)/(Cvr·(∑(k=1…n) Gk − ∑(i=1…m) Gi) + Cpr·∑(i=1…m) Gi + α*jn·Fjn + α*jcc·Fjcc) + [T(n−1)j − (∑(k=1…n) (CPB·Gk·Tk) + Qj)/(Cvr·(∑(k=1…n) Gk − ∑(i=1…m) Gi) + Cpr·∑(i=1…m) Gi + α*jn·Fjn + α*jcc·Fjcc)]·exp[−(Cvr·(∑(k=1…n) Gk − ∑(i=1…m) Gi) + Cpr·∑(i=1…m) Gi + α*jn·Fjn + α*jcc·Fjcc)/(Cvr·ρj·Vj)·Δτ] , (П1.16)
где Qj - сумма источников (стоков) тепла в объеме j-го помещения и тепла, уходящего в ограждающие конструкции;
α* = α·[(T(τ) − Tw(τ))/(T(τ) − T0)] - приведенный коэффициент теплоотдачи;
T0 - начальная температура в помещении;
Fjст - площадь поверхности ограждающих конструкций в j-м помещении.
Tnj = (∑k=1n(CPB·Gk·Tk) + Qj)/(Cvr·(∑k=1nGk − ∑i=1mGi) + Cpr·∑i=1mGi + α*jn·Fjn + α*jcc·Fjcc) + [T(n−1)j − (∑k=1n(CPB·Gk·Tk) + Qj)/(Cvr·(∑k=1nGk − ∑i=1mGi) + Cpr·∑i=1mGi + α*jn·Fjn + α*jcc·Fjcc)]·exp[−(Cvr·(∑k=1nGk − ∑i=1mGi) + Cpr·∑i=1mGi + α*jn·Fjn + α*jcc·Fjcc)/(Cvr·ρj·Vj)·Δτ] (П1.16)
где Qj - сумма источников (стоков) тепла в объеме j-го помещения и тепла, уходящего в ограждающие конструкции;
α* = α·[(T(τ) − Tw(τ))/(T(τ) − T0)] - приведенный коэффициент теплоотдачи;
T0 - начальная температура в помещении;
Fjст - площадь поверхности ограждающих конструкций в j-м помещении.
Формула (П1.17)
α = 4,07·∛(Tm − Tw) при Tm ≤ 60 °C; α = 11,63·exp[0,0023·(Tm − T0)] при Tm > 60 °C . (П1.17)
α = 4,07·∛(Tm − Tw) при Tm ≤ 60 °C; α = 11,63·exp[0,0023·(Tm − T0)] при Tm > 60 °C (П1.17)
Формула (П1.18)
XLj(n) = ∑(k=1…n) (XLk·Gk)/∑(k=1…n) Gk + (XLj(n−1) − ∑(k=1…n) (XLk·Gk)/∑(k=1…n) Gk)·exp(−∑(k=1…n) Gk/(ρj·Vj)·Δτ) . (П1.18)
XLj(n) = ∑k=1n(XLk·Gk)/∑k=1nGk + (XLj(n−1) − ∑k=1n(XLk·Gk)/∑k=1nGk)·exp(−∑k=1nGk/(ρj·Vj)·Δτ) (П1.18)
Формула (П1.19)
μ(n)j = ∑(k=1…n) (μk·Gk)/∑(k=1…n) Gk + (μ(n−1)j − ∑(k=1…n) (μk·Gk)/∑(k=1…n) Gk)·exp(−∑(k=1…n) Gk/(ρj·Vj)·Δτ) . (П1.19)
μ(n)j = ∑k=1n(μk·Gk)/∑k=1nGk + (μ(n−1)j − ∑k=1n(μk·Gk)/∑k=1nGk)·exp(−∑k=1nGk/(ρj·Vj)·Δτ) (П1.19)
← Пункты 21–Приложение № 1, раздел I · Оглавление Приказ МЧС России от 14.11.2022 № 1140 · Приложение № 1, раздел IV — Приложение № 1, раздел VI →