CC BY
89
ПРАВОВЫЕ ОСНОВЫ И ВОЗМОЖНОСТИ ПРОГРАММЫ «СИТИС: БЛОК» ПРИ ПРОВЕДЕНИИ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИХ РАБОТ
Р.Н. Попов, курсант А.В. Вытовтов, преподаватель Д.С. Королев, преподаватель Воронежский институт ГПС МЧС России, г. Воронеж
Программа «СИТИС: Блок» предназначена для расчета времени блокирования путей эвакуации опасными факторами пожара согласно Приложения № 6 [1] правовой основой ее применения является ст. 6 [2].
Программа разработана на основании модели CFAST (Consolidated Fire Growth and Smoke Transport Model /единая модель развития пожара и перемещения дыма), созданной пожарным исследовательским отделом Национального института стандартов и технологии США. Данный продукт выложен в сети интернет и о правовые взаимоотношения с разработчиками данной программы частично раскрываются в статьях [3, 4]. CFAST является расчетным модулем программы «СИТИС: Блок». «СИТИС: Блок» позволяет пользователю осуществлять ввод данных, затем преобразует данные в формат CFAST и запускает расчетный модуль. После выполнения расчетов «СИТИС: Блок» преобразует результаты в удобный для восприятия вид, и предоставляет их пользователю.
Таким образом, когда речь идет о модели или о расчете, речь идет о CFAST, зарубежной разработке, что не позволяет пройди данному продукту сертификацию на соответствие [1].
Схема взаимодействия программы «СИТИС: Блок» и расчетного модуля CFAST:
- Решатель (англ. Solver) - программное обеспечение, предназначенное для решения рассматриваемой математической задачи. На вход решателю поступает описание задачи в некоторой заданной форме, а на выходе он выдает решение задачи.
- Препроцессор - программа, принимающая данные на входе, и выдающая данные, предназначенные для входа решателя.
- Постпроцессор - программа, принимающая данные от решателя и преобразующая их в удобный для восприятия вид.
Использование расчетных модулей зарубежных программ находит различное применение при решении прикладных задач пожарной безопасности [5, 7]. Математическое моделирование природных процессов сложный вопрос, в решении которого невозможно обойтись без допущений упрощающих модель [6, 8, 10]. Особенности моделирования процессов горения раскрываются в работах [9, 11]. Также допущения прописаны в нормативных документах [1], что компенсируется коэффициентом безопасности 0,8.
Математическая модель CFAST. Двухзонная модель
На сегодняшний день CFAST является одной из лучших двухзонных моделей для расчета тепломассопереноса при пожаре.
Препроцессор «СИТИС: Блок»
Решатель (расчетный модуль ) СТА5Т
Постпроцессор _«СИТИС: Блок»_
Рис. Схема взаимодействия программ
Двухзонная модель тепломассопереноса при пожаре предполагает разделение каждого расчетного помещения на два контрольных объема (зоны) -верхний (дымовой) слой и нижний слой. Дополнительными контрольными объемами в помещении с источником пожара являются дымовая струя и припотолочная струя. В пределах каждой зоны температурные и другие поля параметров газовой среды считаются однородными.
Многочисленные натурные пожарные испытания подтвердили, что двухзонные модели демонстрируют достаточно достоверную картину пожара: горячие дымовые газы скапливаются под потолком, образуя дымовой слой, и параметры внутри слоя отличаются незначительно по сравнению с различием параметров между верхними и нижним слоями.
Программа CFAST 6.1 реализует двухзонную модель расчета тепломассопереноса при пожаре и позволяет прогнозировать параметры продуктов горения (температуру, снижение видимости, концентрацию токсичных продуктов горения) и их распространение по зданию.
Основа зонной модели - система обыкновенных дифференциальных уравнений, описывающих законы сохранения массы и энергии. Эти уравнения отражают всю совокупность взаимосвязанных и взаимообусловленных процесс, присущих пожару, таких как тепловыделение в результате горения, дымовыделение в пламенной зоне, изменение оптических свойств газовой среды, выделение и распространение токсичных газов, газообмен помещений с окружающей средой и со смежными помещениями, теплообмен и нагревание ограждающих конструкций, снижение концентрации кислорода в помещении. Параметры среды в каждой зоне - искомые функции, независимый аргумент -время. Также искомыми функциями являются координаты, определяющие положение границ характерных зон (в первую очередь, высоту дымового слоя).
Данный программный продукт и возможности его применения изучаются в работе кружка «Пожарной безопасности», что позволяет курсантам подготовиться к практической деятельности [12].
262
Список использованной литературы
1. Приказ МЧС РФ от 30.06.2009 № 382 «Об утверждении методики определения расчетных величин пожарного риска в зданиях, сооружениях и строениях различных КФПО».
2. Федеральный закон Российской Федерации от 22 июля 2008 г. № 123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности».
3. Танимов О.В., Кудашкин Я.В. О правовой природе и возможности правового регулирования отношений в сети интернет // Информационное право. 2012. - № 2. - С. 17-21.
4. Танимов О.В., Кудашкин Я.В. Перспективы правового регулирования отношений в сети интернет// Информационное право. 2010. - № 2. - С. 16-20.
5. Калач А.В, Чудаков А.А, Мальцев А.С., Афанасьева Е.В. Метод восстановления рельефа местности на основе картографических данных для моделирования движения поверхностных вод // Проблемы безопасности и чрезвычайных ситуаций. - 2014.- № 5. - С. 59-64.
6. Астанин И.К., Метелкин И.И.: Математическая модель аэрогенного переноса загрязняющих веществ при пожаре // Естественные и технические науки. 2011. - № 3. - С. 413-416.
7. Калач А.В., Чудаков А.А., Калач Е.В., Арифуллин Е.З. Математическая модель движения поверхностных вод местного стока// Технологии гражданской безопасности. 2013. - Т. 10. - № 3. - С. 90-94.
8. Вытовтов А.В., Каргашилов Д.В. Использование полевой модели пожара при расчете распространения ОФП на примере здания с коридорной системой // Современные технологии обеспечения гражданской обороны и ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций: Материалы Всерос. науч.-практ. конф. с междун. уч., 19 апреля 2013. Воронеж, 2013. - С. 26-28.
9. Ситников И.В., Шепелев И.А., Колодяжный С.А., Однолько А.А. Анализ математических моделей пожара, применяемых для расчета времени блокирования путей эвакуации опасными факторами пожара // Науч. журнал. Инженерные системы и сооружения. 2012. - № 1. - С. 81-87.
10. Каргашилов Д.В., Вытовтов А.В. Определение расчетных величин риска в чрезвычайных ситуациях и на пожаре // Пожарная безопасность: проблемы и перспективы: материалы III Всерос. науч.-практ. конф. с междунар. уч., 20 сентября 2012. Воронеж, 2012. - С. 367-370.
11. Ситников И.В., Головинский П.А., Однолько А.А. Интегральная модель динамики пожара при неустановившемся режиме горения толуола// Пожаровзрывобезопасность. 2014. - Т. 23. - № 2. - С. 34-42.
12. Пельтихина С.В. Формирование готовности курсантов к профилактике пожаров как психолого-педагогическая проблема / Э.П. Комарова // Перспективы науки. 2011 - № 7(09). -Тамбов. - С. 47-52.
