Диссертация (Пожаробезопасное применение напольных покрытий в зданиях с планировкой коридорного типа)

МИНИСТЕРСТВО РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИПО ДЕЛАМ ГРАЖДАНСКОЙ ОБОРОНЫ, ЧРЕЗВЫЧАЙНЫМ СИТУАЦИЯМИ ЛИКВИДАЦИИ ПОСЛЕДСТВИЙ СТИХИЙНЫХ БЕДСТВИЙАкадемия Государственной противопожарной службыНа правах рукописиГригорьева Маргарита ПетровнаПОЖАРОБЕЗОПАСНОЕ ПРИМЕНЕНИЕ НАПОЛЬНЫХ ПОКРЫТИЙВ ЗДАНИЯХ С ПЛАНИРОВКОЙ КОРИДОРНОГО ТИПАСпециальность 05.26.03 «Пожарная и промышленная безопасность»(Технические науки. отрасль – строительство)ДИССЕРТАЦИЯна соискание ученой степеникандидата технических наукНаучный руководительдоктор технических наук,профессор Татьяна Юрьевна ЕрёминаМосква – 20182ОГЛАВЛЕНИЕВВЕДЕНИЕГЛАВА 1 АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА4111.1 Системы нормирования применения напольных покрытий в зданияхс планировкой коридорного типа111.2 Методы оценки пожарной опасности напольных покрытий231.2.1 Распространение пламени по поверхности25напольных покрытий1.2.2 Воспламененяемость напольных покрытий341.2.3 Токсичность летучих продуктов сгорания при термодеструкции37напольных покрытий1.2.4 Дымообразующая способность напольных покрытий441.3 Моделирование и методы расчета температурного режима пожара в51помещении1.4 Выводы по главе 159ГЛАВА 2 МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ622.1 Выбор материалов для эксперимента622.2 Выбор геометрических размеров и технических характеристик64образцов для эксперимента2.3 Методика экспериментального исследования662.3.1 Подготовка образцов для испытаний662.3.2 Оборудование для проведения испытаний672.3.3 Проведение лабораторных испытаний682.4 Метод математического моделирования для обработки70экспериментальных данных2.5 Выводы по главе 2743ГЛАВА 3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ76ПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ НАПОЛЬНЫХ ПОКРЫТИЙ3.1 Исследование основных показателей пожарной опасности76напольных покрытий в условиях стандартных испытаний3.1.1 Количественные параметры пожарной опасности напольных77покрытий на основе поливинилхлорида3.1.2 Количественные параметры пожарной опасности напольных80ковровых покрытий3.2 Исследование закономерностей дымообразования напольных82покрытий при воздействии падающего теплового потока различнойплотности3.3 Математическая модель процесса дымообразования при90термоокислителном разложении (тлении) напольных покрытий3.4 Расчет температурного режима и критических величин падающего102теплового потока в динамике развития пожара в помещении3.5 Выводы по главе 3118ГЛАВА 4 РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПОЖАРОБЕЗОПАСНОМУ120ПРИМЕНЕНИЮ НАПОЛЬНЫХ ПОКРЫТИЙ В ЗДАНИЯХ СПЛАНИРОВКОЙ КОРИДОРНОГО ТИПА4.1 Предложения по пожаробезопасному применению напольных120покрытий в зданиях с планировкой коридорного типа4.2 ГОСТ Р ИСО 9239-1–2014 «Испытания строительных128материалов и изделий на пожарную опасность.

Метод определенияпожарной опасности напольных покрытий путем воздействиятеплового потока радиационной панели»4.3 Выводы по главе 4131ЗАКЛЮЧЕНИЕ133СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ135Приложение А Акты внедрения1514ВВЕДЕНИЕАктуальность темы исследования. В настоящее время в строительствеприменяют огромное количество разнообразных напольных покрытий (далее –НП), представляющих собой отдельную для изучения группу декоративноотделочных материалов. При этом НП отличаются между собой по химическомусоставу и возможному сочетанию в их композициях слоев (например,армирующий слой, теплозвукоизоляционный слой, защитный слой) и нарядус высокими эксплуатационными характеристиками НП обладают повышеннымипожароопаснымисвойствами.Основнойопасностью,которуюмогутпредставлять НП, является возможность распространения пожара в соседниепомещения и в объеме здания, образования дымовой среды и токсичныхсоединений летучих продуктов их терморазложения в процессе горения.Особенно опасны пожары в зданиях с массовым пребыванием людей, а также спланировкой коридорного типа, в гостиничных и туристических комплексах,административных зданиях, где внушительные по размерам площади могутзанимать напольные ковровые покрытия на основе полипропилена и полиамида.Известны пожары с гибельными последствиями, причиной распространениякоторых становились легковоспламеняемые напольные покрытия, находящиесяна пути эвакуации людей в безопасную зону (пожар в ночном клубе в г.Готенбург, 2001 г., пожар в госпитале, г.

Векшё, 2003 г.).Для полной и достоверной оценки пожарной опасности НП в России введенкомплекс пожарно-технических характеристик – воспламеняемость, способностьраспространять пламя по поверхности материала и образовывать дымовую среду,атакжевыделятьлетучиетоксичныепродуктыгорения.Указанныехарактеристики оцениваются по результатам лабораторных исследованийсогласно стандартным методам испытаний, совершенствование которых всегдабудет являться актуальной и перспективной задачей для ученых и специалистов.Основные причины этого заключаются в появлении на рынке новыхматериалов НП и их многообразие, а также в ограниченных возможностяхприменения результатов стандартных испытаний при моделировании реальных5пожаров ввиду создания лабораторных условий, соответствующих одномуконкретному сценарию развития пожара.Вмировойпрактикесуществуетнескольконаучныхподходовв направлении комплексной оценки пожарной опасности материалов НП,что привело к созданиюв разных странахнациональных требованийк нормированию применения НП.

Для более согласованного применения методов,испытаний и единого толкования требований по применению таких материаловв зданиях различного функционального назначения, мировое сообществос середины прошлого века стремится к созданию унифицированной системынормативных документов. В России подобная работа активно ведется последниедва десятилетия, на что повлияло вступление во Всемирную торговуюорганизацию (2011 г.), повлекшее за собой необходимость адаптировать натерритории нашей страны европейские нормы.В данной связи совершенствование и актуализация существующихи разработка новых методов оценки пожарной опасности НП для формированияосновихпожаробезопасногопримененияприобретаетещебольшуюактуальность и значимость.Степень разработанности темы исследования. Исследованию проблемметодологии оценки материалов на пожарную опасность посвящено значительноечисло публикаций.

Их решением занимались и занимаются многие ученые ипрактики как в России, так и за рубежом. Среди зарубежных специалистов следуетназвать J. Quintiere, Р. Thomas, V. Babrauskas, J. Troitzsch, Carlos J. Hilado, D.Purser, среди российских – М.М. Казиева, Б.Б.

Серкова, А.Я. Корольченко, В.Т.Монахова, Р.М. Асееву, С.К. Годовского, С.С. Рыбанина, Д.В. Трушкина и др.Проблемами динамики опасных факторов пожара (далее – ОФП), в частности,динамики задымления помещений, занимались такие ученые, как Ю.А. Кошмаров,С.В. Пузач, Ю.С. Зотов, Д.Х. Кулев, Т.Г. Меркушкина, А.С. Турков, Н.В.Ландышев и др.

Проблеме исследования основных пожароопасных характеристикматериалов для прогнозирования их поведения при реальном пожаре посвященыработы И.С. Молчадского, Н.В. Смирнова, Н.И. Константиновой. Однако связь6экспериментальной оценки основных пожароопасных свойств напольныхпокрытий с закономерностями их поведения при пожаре для определениядопустимых количественных параметров, характеризующих степень пожарнойопасности, с учетом динамики развития пожара рассмотрена недостаточно.Особенно актуальным является исследование поведения напольных покрытий припожаре в зданиях с наиболее распространенной коридорной схемой объемнопланировочных решений.Цель работы – совершенствование методологии оценки пожарнойопасности напольных покрытий и способов их пожаробезопасного применения взданиях с планировкой коридорного типа.Для достижения этой цели в работе поставлены следующие задачи:1. Проанализировать методологию исследования напольных покрытийна пожарную опасность и различные факторы, влияющие на воспламенениеи горение НП.2.

Определить пожарно-технические параметры напольных покрытийпри воздействии падающего теплового потока различной плотности.3. Исследовать закономерности процессов распространения пламении дымообразования при воздействии падающего теплового потока дляпоследующего прогнозирования поведения НП при пожарах в зданиях.4. Провести исследование по определению критических параметровнаступления ОФП при горении напольных покрытий (в программе FDS (FireDinamic Simulator), создание модели пожара в типовом помещении).5. Разработать предложения по усовершенствованиюпожаробезопасного применения напольных покрытий.способовОбъект исследования  поведение напольных покрытий в условиях пожара.Предмет исследования  безопасное применение напольных покрытий взданиях с планировкой коридорного типа в условиях пожара.Научная новизна работы заключается в следующем:1. Определены новые закономерности в процессе дымообразованиянапольных покрытий (ПВХ гомогенного типа, ПВХ гетерогенного типа, ковровыепокрытия) при термическом разложении в различных условиях тепловоговоздействия.72.

Установлена область критических и предельно допустимых значенийплотности падающего теплового потока для прогнозирования поведения НПв динамике развития критической ситуации для людей при пожаре.3. Впервые разработан комплекс математических моделей процессадымообразования при термоокислительной деструкции (тлении) материала НПв условиях стандартных испытаний.Теоретическая и практическая значимость работы заключается в:–определениикритическихзначенийипредельнодопустимыхколичественных параметров, характеризующих степень пожарной опасностинапольных покрытий с учетом термогазодинамической картины пожара в зданияхс планировкой коридорного типа;– использовании расчетно-аналитического метода оценки соответствияматериалов НП требованиям пожарной безопасности;– применении динамических характеристик дымообразования в процессераспространения пламени по образцу для прогнозирования поведения материала вусловиях пожара;– актуализации, изменении и дополнении к нормативным документамв области методологии испытаний материалов (ГОСТ 12.1.044–89 п.