Пример расчета нагрузок силового щита в общественном здании

Что такое пожарная нагрузка

Это квантитативная характеристика, которая показывает вероятную интенсивность горения, его продолжительность.

По определению пожарная нагрузка (ПН) – значение количества тепла, излученного или способного выделиться в атмосферу вследствие полного выгорания веществ, предметов, материалов, находящихся в зоне пламени.

При рассмотрении относительной величины, рассчитываемой как ПН, деленная на единицу площади, выраженной в метрах, говорят об удельной пожарной нагрузке (Pуд), которая имеет размерность мегаджоуль, деленный на м2, и определяет, к какой взрывопожарной категории относится конкретное помещение:

• В4 – Pуд от 1 до 180 МДж/м2;
• В3 – Pуд в границах 181–1 400 МДж/м2;
• В2 – Pуд от 1 401 до 2 200 МДж/м2;
• В1 – Pуд свыше 2 200 МДж/м2.

В пространствах, помеченных В1-В4, допускается наличие нескольких участков с указанной удельной пожарной нагрузкой. Если появляется сегмент с превышением параметра Pуд относительно остальных, помещению присваивается повышенный код опасности, которому соответствует максимальная величина удельной пожарной нагрузки.

Как определить, какая выделенная мощность электроэнергии в вашем доме?

Существует несколько способов определения точной выделенной мощности, которую имеет частный дом или дачный участок.

1) Посмотреть номинал вводного автомата

Проще всего определить выделенную мощность электроэнергии на дом по значению рабочего тока, на который рассчитан вводной автомат, установленный в электрощите. Для этого потребуется выполнить простой расчет. Например, на корпусе вводного автомата указан рабочий ток в значении 32 А. Необходимо воспользоваться следующей формулой: P макс = U x I, где:

• U – номинальное напряжение сети (220 или 230 В – будет зависеть от того, какое сетевое напряжение подается в дом);
• I – показатель рабочего тока вводного автомата в амперах.

Проблема данного способа заключается в том, что номинал вводного автомата не всегда совпадает с официальной выделенной мощностью.

Например, такое встречается, когда была выполнена модернизация внешней линии с увеличением ее мощности, а также если электропроводка давно не менялась или её монтаж выполнен некачественно.

Если выделенная мощность электроэнергии значительно превышает возможности вводного автомата, то будет целесообразно его заменить и привести в соответствие всю электропроводку в доме.

2) Обратиться к эксплуатирующей организации

Выделенную мощность на дом также можно узнать в договоре на электроснабжение. Если он отсутствует, то необходимо обратиться к эксплуатирующей организации, которая должна выдать справку о фактическом электропотреблении и установленной мощности. В Москве и Московской области этим занимается ОАО «Мосэнергосбыт». Компания предоставляет услугу платно, ее стоимость составляет в среднем 2 тысячи рублей.

Если частный дом обслуживает управляющая компания, то именно она обязана выдать собственнику справку о выделенной мощности или разрешение на подключение к электросетям дома и акт разграничения балансовой принадлежности и эксплуатационной ответственности.

В СНТ данными по выделенной мощности на каждый участок владеет председатель товарищества, который об этом должен проинформировать его пользователей.

3) Изучить договор энергоснабжения

Узнать выделенную мощность можно в договоре на энергоснабжение индивидуального жилого дома (домовладения) между ОАО «Мосэнергосбыт» и собственником. Информация об этом обычно указывается в разделе «Предмет договора» со следующей формулировкой: максимальная мощность домовладения определяется исходя из параметров технологического присоединения энергопринимающих устройств абонента к электрическим сетям и составляет 5 кВт.

Классификация

Обозначение пожарной нагрузки.
В зависимости от различных показателей материалов, используемых или размещенных внутри или снаружи здания, их характеристик, производится дополнительная систематизация понятия пожарная нагрузка.

Постоянная и временная

Материалы, из которых сооружено строение, опорные конструкции, перекрытия, встроенное оборудование, отделка поверхностей и другие не перемещаемые части здания, составляют постоянную пожарную нагрузку.

Заменяемые предметы: бумаги, готовая продукция, мебель, стенды, щитки – в общем, все, что можно демонтировать и убрать из строения, даже если их вес составляет несколько тонн, называются вре́менной ПН.

Для расчета удельной пожарной нагрузки помещения суммируются временная и постоянная составляющая.

По свойствам и параметрам

Классификация производится также по физико-химическим характеристикам материалов и веществ, к ним относятся:

1. Скорость распространения возгорания. Описывается количеством затраченного времени на получение мощности в один мегаватт:
   75 сек. – сверхбыстрая;
2. 150 сек. – быстрая;
3. 300 сек. – средняя;
4. 600 сек. – медленная.
5. Возможность образовывать дым определяется по оптической плотности:
   свыше 500 м2/кг – высокая;
6. 50–500 м2/кг – умеренная;
7. до 50 м2/кг – малая.
8. Плотность. Нормативные значения находятся в границах 300–2 000 МДж/м2.
9. Токсичность. Определяется сравнением количества выделенных при пожаре газов с показателем вредности, приводимым как отношение плотности отравляющих взвесей в атмосфере к максимально допустимой концентрации вещества в воздухе.

Что такое выделенная мощность электроэнергии?

Выделенная мощность (или разрешенная мощность) представляет собой максимально допустимую единовременную нагрузку в кВт на сеть потребителя (квартиру, частный дом или коттедж), которую нельзя превышать.

Правила подключения к электросети частных домов и квартир изложены в СП 31-110-2003 «Проектирование и монтаж электроустановок жилых и общественных зданий» и РМ-2696-01 «Временная инструкция по расчету электрических нагрузок жилых зданий». Согласно этим документам, на каждую квартиру или частный дом должно выделяться от 5 до 7 кВт, если установлена газовая плита, и от 8 до 11 кВт с установленной электроплитой. Кроме того, выделенная мощность должна прописываться в договоре на электроснабжение.

Для сравнения, во времена СССР в квартирах, как правило, установленная норма электроэнергии составляла всего 1,5-3 кВт, но рост числа бытовых электроприборов и их потребляемой мощности постепенно требовал увеличивать данный параметр.

На частные дома и дачи, расположенные в садоводческих, огороднических и дачных некоммерческих товариществах, как правило, выделяется электроэнергия в пределах присоединенной мощности, указанной в акте технологического присоединения, что составляет не более 15 кВт в трёхфазной сети (по 5 кВт на каждую фазу) или не более 5,5 кВт в однофазной сети. Данная норма установлена Постановлением Правительства РФ№334 «О внесении изменений в некоторые акты Правительства Российской Федерации по вопросам совершенствования порядка технологического присоединения потребителей к электрическим сетям».

Величина для помещений разных типов

В зданиях пожарная нагрузка зависит от плотности и определяется отдельно для каждого этажа, при этом учитывается назначение пространства.

Таблица удельной пожарной нагрузки материалов для помещений различного использования.

Расчет ПН производится с учетом плотности размещения сырья и материалов. Учитывается расположение на полу, стеллажах, поддонах.

ГОСТ 12.1.004-91 устанавливает обязательность классификации объектов по опасности возгорания, принимая во внимание ПН.

Типичный вариант выбора сечения кабеля

В соответствии с сечением кабеля применяют автоматические выключатели. Чаще всего используют классический вариант сечения проводов:

• Для цепей освещения сечения 1,5 мм 2 ;
• Для цепей розеток сечения 2,5 мм 2 ;
• Для электроплит, кондиционеров, водонагревателей – 4 мм 2 ;

Для ввода в квартиру питания используют 10 мм 2 кабель, хотя в большинстве случаев хватает и 6 мм 2 . Но сечение 10 мм 2 выбирается с запасом, так сказать с расчетом на большее количество электроприборов. Также на входе устанавливается общее УЗО с током отключения 300 мА – его назначение пожарное, так как ток отключения слишком великим для защиты человека или животного.

Для защиты людей и животных применяют УЗО с током отключения 10 мА или 30 мА непосредственно в потенциально небезопасных помещениях, таких как кухня, ванна, иногда комнатные группы розеток. Осветительная сеть, как правило, УЗО не снабжается.

Расчет пожарной нагрузки

Выполняется в соответствии со СП 12.13130.2009 (Свод правил).

Предназначение

Классификация пожароопасности.
Производится для классификации сооружений (В1-В4), наружных установок, применяющейся для определения принципов организации пожарной безопасности.

Дополнительно применяется при расчетах:

• периода от начала возгорания до блокировки эвакуационных путей;
• теплового влияния на конструкции при проектировании сооружений;
• огнесохранности элементов строений;
• периода распространения пожара на близлежащие территории;
• параметров систем дымоудаления, сигнальных схем, оборудования для пожаротушения;
• ресурсов спасателей при ликвидации возгорания;
• для оформления пожарных деклараций;
• размеров страховых выплат.

Формулы

Выражение для расчета ПН однородной материи:

где M – масса вещества, а Q – минимальное значение теплоты сгорания.

Но трудно представить пространство, состоящее целиком из одной субстанции.

Поэтому для помещений, где находится большое количество веществ, материалов, в разных состояниях для вычисления пожарной нагрузки используется формула:

то есть общая ПН является суммой Pмат для каждой составляющей в комнате.

Для того чтобы отнести помещение к какой-либо категории пожарной опасности (В1-В4), за основу берется цифра удельной пожарной нагрузки.

Она вычисляется по формуле:

где S – площадь размещения материалов. Надо отметить, что эта величина считается по проекции всех уровней на пол.

Пример. Товар размещен на высоком до потолка складском стеллаже. Всего занято 10 уровней. Длина полки 1 м, ширина 5 м. К какой категории относится помещение, если горючая загрузка составляет 5 000 МДж.

Так как полки расположены одна над другой, то за проекцию принимаем прямоуголь-ник 1*5=5 м2. Делим 5 000 МДж на 5 м2 и получаем удельную нагрузку, равную 1 000 МДж/м2. Склад относится к категории пожароопасности В3.

Расчеты.

Считать площадь каждой загруженной полки независимо от ее высоты нельзя, получится некорректный заниженный результат.

В нашем примере при таком расчете нагрузка будет равняться 100 МДж/м2, и помещение попадет в категорию В4.

То есть в условиях большей фактической опасности количественный показатель получается меньше, и соответственно мероприятия по ПБ будут запланированы и проведены в недостаточном объеме. Ценой такой ошибки могут стать человеческие жертвы и серьезные материальные потери.

Метод коэффициента спроса

Основная формула расчетов имеет вид: Рр= Кс•Руст ; Qр = Рр×tgφ ,

Чтобы найти расчетную нагрузку группы потребителей, однородных по режиму работы, применяют следующее выражение:

Pp = Kс ×Рн;

Qp = Рp×tgj,

где Kс и tgj — коэффициент спроса группы приемников.

Для нахождения расчетной нагрузки одного из участков объекта или самого объекта в целом, необходимо сложить коэффициенты разновременности максимумов нагрузки и расчетные нагрузки отдельных групп приемников.

У расчетов по методу коэффициента спроса есть свои недостатки. Основным является то, что для всех потребителей величина коэффициента спроса принимается одинаковой. Однако, одинаковой она принимается при оптимальном количестве абонентов.

Метод спроса, как правило, применяют в ситуации, когда нет конкретных данных про абонента.

Расчет силовой нагрузки:

Pp = Pmax = Kc* Pуст = 0,3 * 16130 = 4839 кВт

Qp = tgф * Pp = 0,88 * 4839 = 4258,3 квар

Кроме того, необходимо учесть нагрузку искусственного освещения цехов и территории завода.

Ниже вы можете воспользоваться онлайн-калькулятором для расчёта стоимости проектирования сетей электроснабжения:

Расчет Мощности по Току и Напряжению | Схема | Таблица