Оценка огнестойкости

Международные нормативные рекомендации по температурным нагрузкам от пожаров в зданиях.

Сегодня существуют основные упрощенные методы определения пожарной нагрузки на конструкции: временной эквивалентности и параметрического конструирования. Традиционный способ пожарного конструирования с использованием стандартной кривой температура/время нередко приводит к закладыванию в проект завышенных параметров пожарной безопасности, которые его значительно удорожают. Применение же стандартной кривой температура/время может привести к недооценке теплового воздействия.

Естественная параметрическая модель пожара строится на основе подлинных граничных условий, возникающих в охваченном огнем пространстве, с учетом пожарной нагрузки, систем вентиляции, геометрии и термических характеристик помещения. Параметрические кривые строятся на основе моделирования теплового равновесия, предполагающего множество вариантов развития пожаров путем изменения вышеперечисленных параметров.

Данные кривые включены в так называемый «Шведский стандарт». Они служат основой параметрических кривых температура/время стандарта Eurocode 1-1-2, поэтому могут применяться при проектировании пожаробезопасных конструкций небольших и средних помещений. В данной статье приводится обзор метода оценки огнестойкости несущих конструкций высотных зданий, обусловленного потребностями практической деятельности.

В реальном пожаре выделяются три стадии. Первая, предшествующая воспламенению, или фаза возгорания (А). Она характерна тем, что воспламеняются горючие материалы, значительно изменяется температура в помещении, пламя постепенно распространяется. При этом средняя температура в очаге воспламенения растет, и при 300 – 500ºC верхний слой внезапно загорается и пожар разворачивается в полной мере.

Эта стадия также называется самовоспламенением. Во второй стадии (В), следующей за воспламенением, температура газовой среды резко возрастает приблизительно с 500ºC до пиковых значений, которые нередко превышают 1000ºC, и становится практически одинаковой во всем помещении. По окончании данной фазы температурная нагрузка начинает уменьшаться, а температура газовой среды снижается (С – стадия охлаждения).

Сила и продолжительность пожара в данных фазах зависят от количества и распределения горючих материалов (пожарной нагрузки), скорости горения, условий вентиляции (наличия сквозняков), геометрии помещения и термических свойств стен. Расчетные характеристики развития реального пожара в здании, а также сведения о несущих конструкциях проектируемого сооружения, термические свойства конструкционных материалов и коэффициенты теплопередачи различных поверхностей конструкции дают необходимую информацию о динамике изменения температур под воздействием пожара. Помимо механических свойств, параметров нагрузки, а также сил сопротивления и физических моментов, можно определить тепловое напряжение и несущую способность конструкции в условиях пожара.

Полную версию статьи Вы можете скачать здесь

Текст ЛЕО РАЗДОЛЬСКИЙ, LR Structural Engineering Inc., Линкольншир, штат Иллинойс, США, профессор Северо-Западного университета, Эванстон, штат Иллинойс, США