Расчетное обоснование проектных решений, обеспечивающих увеличение расстояния от центра термочувствительного элемента теплового замка спринклерного оросителя до плоскости перекрытия

Обосновать сработку оросителя с учетом устройства перекрытия на отм +5 м с проемом мезонина в складе Озон.

Методика оценки возможности использования спринклерной АУП проводится на основании приложения В СП 485.1311500.2020.

Методика предназначена для оценки возможности применения спринклерной АУП, проектируемой для защиты помещения от пожара класса A.

         Цель расчета – оценка принятых проектных решений, обеспечивающих увеличение расстояния от центра термочувствительного элемента теплового замка оросителя до плоскости перекрытия, с применением тепловых экранов, требованиям пожарной безопасности, а именно: подтверждение, что к моменту активации первого спринклерного оросителя площадь пожара не превышает круговой площади, защищаемой спринклерным оросителем, в пределах которой обеспечивается нормативная интенсивность орошения и гарантируется ликвидация пожара в соответствии с паспортными данными оросителя.

Использование спринклерной АУП допускается при выполнении следующих условий методики:

          1.       К моменту активации первого спринклерного оросителя площадь пожара Sп не превышает площади Sлик, защищаемой одним оросителем

2. Время активации tакт.орос оросителя меньше времени, соответствующего развитию пожара на площади Sлик

Расчетная схема. Рисунок В.1

Если к моменту активации первого спринклерного оросителя условия (В.1) и (В.2) не выполняются, то использование спринклерной АУП может оказаться неэффективным целесообразно использовать другие способы защиты, например, дренчерную АУП или спринклерную АУП с принудительным пуском.

Выполнение условий (В.1) и (В.2) обеспечивается, когда на момент достижения пожаром площади Sп = Sлик:

1.       высота помещения меньше критической H < Hкр;

2.       температура колбы Tкол оросителя оказывается не меньше номинальной температуры срабатывания Tпасп, т.е. Tкол  Tпасп.

Время активации tакт.орос спринклерного оросителя может быть определено из решения уравнения:

Расчет выполнен для объекта: «Помещение универсального склада»

Цель расчета – оценка принятых проектных решений, обеспечивающих увеличение расстояния от центра термочувствительного элемента теплового замка оросителя до плоскости перекрытия до 0,8 м, с применением тепловых экранов, требованиям пожарной безопасности, а именно: подтверждение, что к моменту активации первого спринклерного оросителя площадь пожара не превышает круговой площади, защищаемой спринклерным оросителем, в пределах которой обеспечивается нормативная интенсивность орошения и гарантируется ликвидация пожара в соответствии с паспортными данными оросителя.

H - высота помещения, равная 5,00 м;

q - тепловая мощность, выделяемая при горении с 1 м2 пожарной нагрузки, равная 396 кВт/м2 (Резинотехнические изделия; резина, изделия из нее);

K - коэффициент тепловой инерционности колбы, равный 50 (с·м)0,5; (ороситель СУО0-РНо0,84-R34Р57.В3-«АНГАР-К160Н»)

V - скорость распространения пламени по горизонтальной проекции пожарной нагрузки, равная 0,0018 м/с;

T0 - температура в помещении до пожара, равная 20°C;

Tпасп - паспортное значение номинальной температуры срабатывания спринклерного оросителя с колбой (табл. 2,3 ГОСТ Р 51043), равное 57 °C.

Результаты сравнения площади пожара Sп, к моменту активации спринклерного оросителя, и площади Sлик, защищаемой одним оросителем (условие В.1):

Результаты сравнения времени активации спринклерного оросителя tакт. орос., полученного в результате расчета со временем, соответствующим развитию пожара на площади tлик (условие В.2):

Проверка выполнения условий В.1 и В.2

Выполнение условий (В.1) и (В.2) обеспечивается, когда на момент достижения пожаром выполняются следующие условия (В.6, В.7):

Пример моделирования

Для расчета использовался полевой метод моделирования динамики развития опасных факторов пожара.

Рассматривается возникновение пожара в помещении автостоянки, высота помещения от пола до потолка составляет 5,00 м.

Расстояния от центра термочувствительного элемента теплового замка оросителя до плоскости перекрытия 0,8 м

Очаг пожара находится между оросителями. Пожарная нагрузка считается равномерно распределенной горизонтально по полу помещения.

Принимается, что в расчетный период времени количество нагрузки достаточно, и выгорание нагрузки не происходит, за счет чего заданная мощность пожара не снижается. Также принимается, что горение происходит при достаточном количестве кислорода.

Рисунок. Внешний вид модели (внутренняя часть расчетной области). Общий план размещения спринклерных оросителей.

Параметры пожарной нагрузки

Для управления расчетом и получения данных использовались следующие измерители:

- устройство (спринклерный ороситель);

За расчетное время (600 с) произошло вскрытие термочувствительных элементов теплового замка оросителей (расчетом была принята температура вскрытия 57°C (табл. 6.4 СП 485.1311500.2020)).

Рисунок. Время вскрытия термочувствительного элемента теплового замка устройства № 1 на высоте 0,8 м до перекрытия, с.

Рисунок. Поля ОФП по температуре в 3D сечении фрагмента модели

Использование спринклерной АУП допускается при выполнении следующих условий:

1.       к моменту активации первого спринклерного оросителя площадь пожара Sп не превышает площади Sлик, защищаемой одним оросителем

Sлик=3,14·1,955 = 12 м2;

Таким образом, площадь пожара в момент срабатывания первого спринклерного оросителя равна:

Устройство SPRK_02 = 89 с

Sп = 3,14·(0,0018·89,00)2=8,05 м2

Условие выполняется

2. время активации tакт.орос оросителя меньше времени, соответствующего развитию пожара на площади Sлик

tлик=(12,06/3,14)0,5/0,0018 = 108,61 с.

Сравнение времени активации оросителя Tакт. орос., полученного в результате расчета полевым методом развития пожара со временем, соответствующим развитию пожара на площади tлик (условие В.2):

Устройство SPRK_02= 89 с

89 с <108,61 с

Условие выполняется

Критерием оценки является сравнительный анализ времени вскрытия термочувствительного элемента теплового замка спринклерных оросителей и площади распространения пожара за пределы площади орошения при требуемой интенсивности орошения.

Условия методики оценки возможности использования спринклерной АУП или спринклерной АУП с принудительным пуском, проектируемой для защиты помещения от пожара класса A (Приложение В СП 485.1311500.2020 [3]) выполняются. Из этого может быть сделан вывод об эффективности использования спринклерной АУП на объекте.

Расчет методом полевого моделирования показал, что в рассмотренном сценарии площадь пожара во время расчетного времени вскрытия термочувствительных элементов теплового замка, при рассматриваемых условиях, не распространяется за пределы площади орошения спринклерного оросителя при требуемой интенсивности орошения.