- Сегодня, 09:33
- 27
Расчет тепловых потоков по СП РАСЧЕТЫ, ПОДТВЕРЖДАЮЩИЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ОБЪЕКТОВ ЗАЩИТЫ
1. Общие сведения
1.1 Основание для выполнения расчета
Теплотехнический расчет выполнен в соответствии с положениями проекта СП «РАСЧЕТЫ, ПОДТВЕРЖДАЮЩИЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ОБЪЕКТОВ ЗАЩИТЫ. Требования к порядку проведения, оформления и проверки».
1.2 Цель исследования
Целью расчета является определение допустимости уменьшения высоты междуэтажного пояса путем проведения сравнительной оценки теплового воздействия на конструкции вышележащего этажа при:
– фактическом исполнении междуэтажного пояса 1,00 м;
– нормативном исполнении междуэтажного пояса 1,20 м.
1.3 Задачи исследования
В рамках расчета решаются следующие задачи:
1) определение максимальных тепловых потоков, воздействующих на наружные конструкции здания;
2) определение разницы температур в центральной и краевых зонах остекления;
3) выполнение расчетов для фактического и нормативного вариантов исполнения;
4) проведение сравнительного анализа результатов;
5) оценка уровня противопожарной защиты конструкций вышележащего этажа.
2. Исходные данные
2.1 Общая характеристика объекта
Класс функциональной пожарной опасности: Ф1.3
Класс конструктивной пожарной опасности: С0
Степень огнестойкости: II
Этажность: 8 этажей
Высота здания: 28,00м
Назначение помещений: жилые
2.2 Исходная документация
Для выполнения расчета использовались следующие материалы:
– пояснительная записка;
– архитектурные планы;
– фасады и разрезы здания;
– схемы междуэтажного пояса;
– данные о материалах конструкций;
– схемы заполнения проемов;
3. Описание объекта исследования
3.1 Описание фасадной системы
Наименование конструкции | Материал (ГОСТ, серия) | Предел огнестойкости конструкции | Класс по пожарной опасности | |
Требуемый по №123-ФЗ | Принятый в проекте | |||
Стены наружные | 1 тип - штукатурка по утеплителю , коэффициент теплопроводности λ/Б3=0.043Вт/(м°С) - 150мм - Кладка из газобетонных блоков γ=600 кг/м3 ГОСТ 21520-89 на ц.- п. растворе М100 - 250мм 2 тип - Система навесного вентилируе- мого фасада - Воздушный зазор - Гидро-ветрозащитная паропро- ницаемая мембрана ʎ/а2 =0,0381Вт/м2/х°С плотн. 90 кг/м3/ - 150мм - Кладка из газобетонных блоков γ=600 кг/м3 ГОСТ 21520-89 на ц.- п. растворе М100 - 250мм | Е15 | RЕI > 150 | К0 |
4. Методология проведения расчета
4.1 Используемый программный комплекс
Наименование ПО: Pyrosim.
Версия ПО: 2025.1, FDS 6.10.1
4.2 Принятый сценарий пожара
Пожар возникает на 3-ем этаже в однокомнатной квартире в помещении с площадью очага пожара 33,79м2. Анализируется возможность распространения пожара по фасаду на вышележащий, 4-й этаж Объекта
4.3 Характеристика горючей нагрузки
Область горения задается объемной фигурой, массовая скорость выгорания максимальна и не меняется со временем
4.4 Граничные и начальные условия Температура наружного воздуха: 41 Со
Температура внутри помещения: 41 Со
Скорость вертикального воздушного потока: 3 м/с (п. 5.1.1.4 СП)
Описание расчетной области: Область окружающего пространства задается таким образом, чтобы в нее полностью был вписан внешний факел.
5. Построение численной модели
5.1 Геометрическая модель
Размеры модели внутри помещения – 6,6х6,4х2,6м (ячейка 0,2м).
Размеры модели снаружи помещения 6,9х3,5х9,3 (ячейка 0,1м).
Размер оконного проема: 1,8х2,1 м.
Высота междуэтажного пояса: нормативная – 1,20м, расчетная – 1,00м.
5.2 Расчетная сетка
Минимальный размер ячейки: 0,1м
Максимальный размер ячейки:0,2м
Полный расчетный объем составляет 313,51 м3, общее количество ячеек в модели составляет 217416.
5.3 Контрольные точки и измерительные поверхности
На каждом окне расположено по 40 расчетных точек в середине остекления и на его краях (20 датчиков температуры и 20 датчиков теплового потока). Согласно п 5.1.1.8 теплопередачей внутрь рамы можно пренебречь.
6. Результаты расчета6.1 Результаты для фактической конструкции пояса
Массовая скорость выгорания:
Максимальные тепловые потоки:
Максимальные температуры:
Поля температур
6.2 Результаты для нормативной конструкции пояса Массовая скорость выгорания:
Максимальные тепловые потоки:
Максимальные температуры:
Поля температур
7. Сравнительный анализ результатов7.1 Сравнение тепловых потоков для окна
Среднее отличие | 12,90% | ||
Максимум | 30,91% | ||
Heat_flux - падающий тепловой поток | |||
нормативно - 1,20м | расчет - 1,00м | разница | |
1 | 3,13 | 3,39 | 108,31% |
2 | 3,7 | 4 | 108,11% |
3 | 2,61 | 2,91 | 111,49% |
4 | 1,51 | 1,72 | 113,91% |
5 | 2,07 | 2,24 | 108,21% |
6 | 1,22 | 1,4 | 114,75% |
7 | 3,33 | 3,93 | 118,02% |
8 | 1,82 | 2,07 | 113,74% |
9 | 1,14 | 1,28 | 112,28% |
10 | 2,99 | 3,72 | 124,41% |
11 | 1,6 | 1,89 | 118,13% |
12 | 1,08 | 1,17 | 108,33% |
13 | 2,5 | 3,06 | 122,40% |
14 | 1,5 | 1,73 | 115,33% |
15 | 1,02 | 1,04 | 101,96% |
16 | 2,18 | 2,43 | 111,47% |
17 | 1,81 | 1,87 | 103,31% |
18 | 1,65 | 2,16 | 130,91% |
19 | 1,37 | 1,51 | 110,22% |
20 | 1,07 | 1,1 | 102,80% |
7.2 Сравнение температур
Среднее отличие | 14,95% | ||
Максимум | 27,92% | ||
Temp - температура | |||
нормативно - 1,20м | расчет - 1,00м | разница | |
1 | 91,65 | 106,92 | 116,66% |
2 | 104,97 | 124,11 | 118,23% |
3 | 74,47 | 87,4 | 117,36% |
4 | 54,7 | 60,4 | 110,42% |
5 | 70,22 | 81,21 | 115,65% |
6 | 50,9 | 56,15 | 110,31% |
7 | 92,65 | 117,91 | 127,26% |
8 | 67,06 | 76,42 | 113,96% |
9 | 50,29 | 54,63 | 108,63% |
10 | 88,67 | 113,43 | 127,92% |
11 | 66,97 | 74,78 | 111,66% |
12 | 48,94 | 52,97 | 108,23% |
13 | 82,64 | 102,95 | 124,58% |
14 | 67,41 | 74,6 | 110,67% |
15 | 47,78 | 51,09 | 106,93% |
16 | 78,78 | 92,1 | 116,91% |
17 | 75,82 | 93,01 | 122,67% |
18 | 75,87 | 93,43 | 123,14% |
19 | 62,28 | 67,11 | 107,76% |
20 | 53,01 | 53,01 | 100,00% |
7.3 Анализ эффективности
По результатам моделирования:
- среднее отклонение значений падающего теплового потока составило 12,9 %;
- максимальное отклонение теплового потока составило 30,91 %;
- среднее отклонение температурных параметров составило 14,95 %;
- максимальное отклонение температуры составило 27,92 %.
В соответствии с положениями п. 5.1.1.9 проекта СП вывод об эффективности междуэтажного пояса может быть сделан в случае, когда максимальный падающий тепловой поток и разница температур не превышают значения, полученные для нормативного исполнения междуэтажного пояса.
По результатам расчета установлено превышение отдельных расчетных параметров относительно нормативного варианта исполнения междуэтажного пояса. Таким образом, формально, в рамках методологии, изложенной в проекте СП, сделать вывод об обеспечении требуемого уровня противопожарной защиты рассматриваемой конструкцией междуэтажного пояса не представляется возможным.
8. Выводы
Поскольку по результатам моделирования зафиксировано превышение отдельных расчетных параметров относительно нормативного варианта, формальное применение критериев проекта СП приводит к невозможности подтверждения эффективности рассматриваемой конструкции междуэтажного пояса.
Таким образом, выполненный расчет демонстрирует существенную зависимость итогового вывода от единичных локальных экстремумов расчетных параметров при отсутствии в проекте СП:
- критериев допустимых отклонений результатов;
- требований по учету погрешности численного моделирования;
- критериев оценки влияния локальных превышений на фактический уровень противопожарной защиты.
- оценки фактической вероятности разрушения остекления, потери целостности конструкций или распространения пожара
Таким образом, методология проекта СП фактически оценивает не уровень обеспечения противопожарной защиты как таковой, а исключительно степень совпадения расчетных параметров с нормативным вариантом исполнения междуэтажного пояса.
При этом даже незначительное локальное превышение температуры или теплового потока относительно нормативного варианта автоматически приводит к невозможности подтверждения эффективности конструкции независимо от того, приводит ли такое превышение к реальному ухудшению работы конструкций, разрушению заполнения проемов или повышению риска распространения пожара.
Следовательно, применяемый подход не позволяет оценить фактическую работоспособность и устойчивость рассматриваемой конструкции в условиях пожара, а также не дает возможности установить связь между расчетными параметрами и реальным уровнем обеспечения пожарной безопасности объекта защиты.
-
Поделиться:
- Подписаться
