Автореферат (1172917), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Показано, что обработкадревесины огнезащитными средствами с разным механизмом действия приводитк значительному (в 2–9 раз) снижению общего тепловыделения при пламенномгорении древесины, а также снижению интенсивности нарастания скороститепловыделения как на стадии пламенного, так и тлеющего горения.2. Впервые установлен механизм и определены эффективныемакрокинетические параметры пиролиза и термоокислительного разложениятрудногорючегополимерногопенокомпозита«PENOCOM»иегоформоустойчивость при повышенной температуре в сравнении с другимивидами ТИМ.3. При стандартном режиме пожара определены фактический пределогнестойкости ненесущих ограждающих ЛДКрК с разной комбинациейоблицовочных плит и ТИМ, а также вклад каждого из составляющих элементов.Впервые показано, что в случае одинакового сочетания облицовочных плит(СМЛ - стекломагнезитовых листов и OSB – ориентированная стружечная плита(oriented strand board)) замена базальтоволокнистой плиты «Rockwool Light»толщиной 150 мм на полимерную теплоизоляцию «PENOCOM» такого жеразмера позволяет увеличить фактический предел огнестойкости ограждающейконструкции почти в 2 раза (с EI 52,5 до EI 110).54.
По изменению температуры на поверхности элементов ограждающихЛДКрК при стандартном режиме пожара впервые оценены значениякоэффициентов удельной теплопроводности СМЛ и ТИМ «PENOCOM» доначала его разложения. Показано влияние температуры на приведенноетермическое сопротивление неорганической и полимерной ТИМ и некоторыхсистем конструкций.5. Разработана одномерная модель прогрева ограждающих ЛДКрК сполимерной теплоизоляцией. Впервые,- численные теплотехнические расчетыконструкций с полимерной и неорганической ТИМ методом конечныхэлементов с привлечением программного комплекса ANSYS Mechanicalпоказали результаты, удовлетворительно согласующиеся с экспериментальнымирезультатами по значению предела огнестойкости конструкций и вкладаотдельных элементов.Достоверность изложенных в диссертации положений и выводовобеспечивается:– применением апробированных физико-химических и физикоматематических методов, экспериментальным исследованием и их тщательныманализом;– использованием комплекса современных сертифицированных приборов иустройств для определения свойств материалов и конструкций;– удовлетворительным согласием результата эксперимента и численногорасчета по оценке огнестойкости конструкций.Практическая значимость работы заключается в возможностииспользования полученных базовых данных о характеристиках тепловыделениядревесины разных пород, теплофизических свойствах СМЛ и полимерногопенокомпозита «PENOCOM», макрокинетических параметрах разложенияполимерной теплоизоляции для моделирования динамики развития пожара,прогнозировании нарастания опасных факторов пожара в помещенияхдеревянных каркасных зданий разного функционального назначения, длярасчета предела огнестойкости ограждающих деревянных конструкций,включающих указанные материалы, при сценариях пожара, отличающихся отстандартного.
Результаты работы показывают, что трудногорючий, неплавкий,коксообразующий и не тлеющий после удаления источника нагрева полимерныйпенокомпозит«PENOCOM»можетуспешноконкурироватьсбазальтоволокнистой теплоизоляцией в обеспечении пожарной безопасности иповышении огнестойкости ограждающих деревянных конструкций.
С учетомпреимуществ материала «PENOCOM» по технологии производства,вариабельности методов применения на строительных объектах иэкономической эффективности, обоснованы рекомендации по широкомуиспользованию этого материала в строительстве (для теплоизоляции внешних ивнутренних конструкций зданий, фасадов, стен и перегородок, чердачныхперекрытий и пр.). Значительный интерес может представлять применение этогоТИМ в сочетании с СМЛ для производства SIP-панелей с несущими иограждающими функциями.6Материалы диссертации реализованы:– при разработке курса лекций по дисциплине «Здания, сооружения и ихустойчивость при пожаре» в Академии Государственной противопожарнойслужбы МЧС России;– при написании монографий: «Горение древесины и ее пожароопасныесвойства» (Академия ГПС МЧС России, 2010) и «Fire Behavior and Fire Protectionin Timber Buildings» (Springer, Germany, 2014);– в научно-исследовательской деятельности Оренбургского филиала ФГБУВНИИПО МЧС России – использованы значения скорости тепловыделения пригорении древесины при моделировании пожара в зданиях с использованиемполевой модели FDS с целью повышения пожарной безопасности в зданиях сприменением легких деревянных каркасных конструкций;– при проведении строительной экспертизы зданий и сооружений АНО«Технопарк ОГУ» – использован метод расчета огнестойкости деревянныхлегких каркасных конструкций с полимерной и неорганической теплоизоляциейс целью повышения пожарной безопасности в зданиях с применением легкихдеревянных каркасных конструкций;– в ООО НПП «Промтехнология» при разработке специальных техническихусловий при проектировании здания административного назначения по адресу:Республика Казахстан, Актюбинская область, г.
Актобе, с. Каргалинское.Основные результаты работы были доложены на: 14 международных ивсероссийскихконференциях:Международнойнаучно-практическойконференции «Актуальные проблемы пожарной безопасности», (г. Москва,ВНИИПО МЧС России, 2009); 10-й Международной конференции по химии ифизикохимии олигомеров «Олигомеры-X» (г. Волгоград, ВолгГТУ, 2009); VIМеждународнойконференции«Полимерныематериалыпониженнойгорючести», (г. Вологда, ВоГУ, 2011); XXIV Международной научнопрактической конференции по проблемам пожарной безопасности, посвященной75-летию создания института (г. Москва, ВНИИПО МЧС России, 2012); 17-й, 18й, 19-й и 20-й Международных научно-практических конференциях «Системыбезопасности», (г. Москва, Академия ГПС МЧС России, 2008, 2009, 2010, 2011гг.); Международной конференции «Оценка рисков и безопасность встроительстве.
Новое качество и надежность строительных материалов иконструкций на основе высоких технологий», (г. Москва, МГСУ, 2012);Международной научно-технической конференции «Новые материалы итехнологии глубокой переработки сырья – основа инновационного развитияэкономики России», (г. Москва, ВИАМ, 2012); Всероссийская конференция«Химическая физика и актуальные проблемы энергетики», (г.
Томск, ТПУ,2012); V Международной конференции-школы по химии и физикохимииолигомеров (г. Волгоград, ВолгГТУ, 2015), V Международной научнопрактической конференции «Ройтмановские чтения» (г. Москва, 2017), VIIIМеждународнойконференции«Полимерныематериалыпониженнойгорючести», (г. Алматы, 2017).7На защиту выносятся:– характеристики тепловыделения древесины хвойных и лиственных пород(скорость тепловыделения, общее тепловыделение, интенсивность нарастанияскорости тепловыделения, эффективная теплота сгорания) в зависимости отплотности радиационного теплового потока, наличия локального источниказажигания, влажности. Эффективность огнезащитной обработки;–механизмимакрокинетическиепараметрыпиролизаитермоокислительного разложения полимерной теплоизоляции «PENOCOM», ееформоустойчивость при тепловом воздействии;– результаты маломасштабных испытаний огнестойкости ненесущихограждающих деревянных легких каркасных конструкций с полимерной инеорганической теплоизоляцией при стандартном режиме пожара;– модель теплопередачи ограждающей деревянной каркасной конструкции сполимерной теплоизоляцией.
Результаты расчета огнестойкости конструкций пометоду конечных элементов.Публикации: По теме диссертации опубликовано 27 научных работ, из них10 статей в рецензируемых журналах из перечня ВАК.Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав,заключения, списка литературы и приложений. Содержание работы изложено на128 страницах текста, включает в себя 13 таблиц, 46 рисунков, списоклитературы из 94 наименований.ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫВо введении обоснована актуальность темы, сформулированы цель изадачи исследования, изложены научная новизна и практическая значимостьполученных результатов. Указаны объекты исследования и основныеположения, выносимые на защиту; приведена информация об апробации работы.В первой главе представлен анализ новых направлений в строительствезданий и сооружений с применением древесины и материалов на ее основе.Уделено внимание научным данным из литературных источников о применениисовременных облицовочных и теплоизоляционных материалов в качествеэлементов несущих и ограждающих конструкций при строительствемалоэтажных деревянных зданий и сооружений легкого каркасного типа.Выявлено усиление тенденции к применению полимерных теплоизоляционныхматериалов на основе термореактивных смол.
Отмечена недостаточностьбазовых данных о важнейших свойствах новых материалов, необходимых дляпрогнозирования их влияния на огнестойкость конструкций.Во второй главе описаны объекты и методы исследования. Использованыобразцы древесины хвойных и лиственных пород, применяемых в качествеэлементов ограждающих деревянных каркасных конструкций. В качествеогнезащитных средств для древесины использовали пропиточный состав «КСДА», а также покрытие вспенивающегося типа на основе модифицированныхполисахаридов растительного сырья (МПС).8Образцы с площадью поверхности 0,37×0,30 м, моделирующие фрагментыненесущих ограждающих легких деревянных каркасных конструкций(перегородок, стен), представляли собой трех- и четырехслойные системы сразной комбинацией обшивок и теплоизоляции.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
