- 2-05-2024, 18:13
- 880
Теплотехнический расчет по оценке проектных решений, обеспечивающих нераспространение пожара по фасаду здания
Согласно п. 5.4.18 СП 2.13130.2020 «Системы противопожарной защиты. Обеспечение огнестойкости объектов защиты» при наличии в наружных стенах зданий I – IV степеней огнестойкости открытых проемов или проемов с заполнением (в том числе светопрозрачным) с ненормируемыми пределами огнестойкости необходимо обеспечить выполнение следующих требований:
а) в местах примыкания к перекрытиям высота междуэтажного пояса должна быть не менее 1,2 м. Предел огнестойкости междуэтажного пояса по признаку потери целостности (Е), должен быть предусмотрен не менее требуемого предела огнестойкости примыкающего перекрытия, но не более 60 минут.
Для обоснования сокращения междуэтажного пояса менее 1,2 м следует использовать метод полевого моделирования. Моделирование выполняется программой FDS (Fire Dynamic Simulation) с использованием графического интерфейса Pyrosim, с выдачей заключения научно-исследовательского института МЧС.
Цель расчета.
Оценка принятых проектных решений, обеспечивающих нераспространение пожара по фасаду Объекта, требованиям пожарной безопасности, а именно: оценка возможности распространения пожара по фасаду здания при фактическом пределе огнестойкости междуэтажного пояса, к которому примыкает остекление с внутренней стороны здания, не менее EI60 и его высоте не менее 0,70м.Описание методики расчета.
Моделируемый пожар возникает в помещении пожара, за очаг пожара приняты предметы вещественной обстановки помещения (мебель, бытовые изделия и т.п.). Возгорание начитается от источника зажигания в центре помещения, по которому равномерно распределена пожарная нагрузка, и распространяется радиально по нагрузке из центра в стороны.Окна в помещении пожара, принимаются открытыми в течение времени развития пожара. Под потолком помещения формируется дымовой слой, состоящий из горячих продуктов горения.
За счет притока кислорода к очагу пожара горение интенсифицируется, происходит общая вспышка, и температура в помещении существенно повышается.
Одновременно с общей вспышкой происходит выброс пламени через проемы, происходит тепловое воздействие и прогрев остекления вышележащего этажа. Температура остекления определяется расчетом.
Распространение пожара между этажами происходит следующим образом:
- за счет теплового облучения пламенем из помещения очага пожара пожарной нагрузки, находящейся в открытом проеме на вышележащем этаже;
- за счет непосредственного воздействия пламени на пожарную нагрузку, которая находится в открытом проеме на вышележащем этаже.
Критериями распространения пожара между этажами следует считать:
- достижение температуры на облучаемом фасаде, равной 250°С – температура воспламенения материалов пожарной нагрузки (принимается, что происходит воспламенение пожарной нагрузки при непосредственном воздействии пламени);
- достижение значения падающего теплового потока выше критического qкрит = 15 кВт/м2 (А.3.3 СП 4.13130.2013).
Пример расчета.
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.
Расстояние между верхней границей остекления 3-го этажа и нижней границей остекления 4-го этажа (междуэтажный пояс) принято равным 0,70м. В модель включены помещение пожара и часть окружающего пространства снаружи фасада зданий от пола 3-го этажа до перекрытия 4-го этажа Объекта. Время моделирования принято равным с запасом 3600 с (60 мин).
Рисунок 1. Внешний вид модели (фасад), красный контур – противопожарный междуэтажный пояс, черный контур – границы рассматриваемой области, желтыми точками – датчики температур и теплового потока.
Рисунок 2. Схема модели внутри помещения.
Для управления расчетом и получения данных использовались следующие измерители:
- измерители температуры остекления облучаемого фасада;
- измерители теплового потока на облучаемом фасаде.
Измерители температуры остекления облучаемого фасада располагались внутри остекления и были ориентированы наружу, в сторону окружающей среды и воздействия пламени или дыма.
Рисунок 3. Расположение датчиков в расчетном сценарии №1Результаты моделирования
За расчетное время (3600 с) температура и тепловые потоки для помещения 4-го этажа не достигли своих критических значений.
Ниже приведены графики температуры и теплового потока для части измерительных датчиков.
Температура на облучаемом фасаде:
Рисунок 4. Температура остекления облучаемого фасада датчики 01-38 (°С).Тепловой поток на облучаемом фасаде:
Рисунок 5. Падающий тепловой поток на облучаемом фасаде датчики 01-38 (кВт/м2).
Рисунок 6. Поле температур в 3D сечении модели, расчетное время 3600 с.
Рисунок 7. 3D визуализация распространения дыма, расчетное время 3600 с.Вывод.
Расчет показал, что в рассмотренном сценарии в течение расчетного времени выбранные критерии (температура и тепловой поток) распространения пламени на вышележащий этаж при рассматриваемых условиях не достигают своих критических значений, таким образом, распространения пожара на вышележащий этаж при рассмотренных условиях не происходит при заданной высоте междуэтажного пояса.
-
Поделиться:
- Подписаться
