Автореферат (1172935), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Одним из способов достиженияэтой цели является применение опускающегося экрана из негорючихматериалов.Методология и методы исследования.Для решения поставленных задач применены теоретические иэкспериментальные методы исследования. Теоретический метод основан нарешении задач теплового режима твердых тел и анализе критериев разрушениясветопрозрачных конструкций при пожаре. Экспериментальный метод основанна выявлении зависимостей между параметрами пожара и критериямиразрушения светопрозрачного фасада на этаже пожара и вышележащих этажах.Экспериментальный метод предназначен для:– выявления максимального температурного режима пожара, которыйможет быть в жилых высотных зданиях;– получения новых данных о высоте пламени и температурных полях,формируемых по высоте фасада на максимальной стадии развития пожара вжилых высотных зданиях;– определения предельных состояний и критериев разрушениястеклопакетов в наружных стенах очага пожара и при внешнем тепловомвоздействии;7– определения эффективности применения огнезащитного экрана,снижающего площадь оконного проема, предназначенного для снижениявысоты пламени и предотвращения разрушения светопрозрачного фасадавышележащего этажа.Основные положения, выносимые на защиту:– алгоритм определениянеобходимой и достаточной устойчивостисветопрозрачного заполнения на вышележащем этаже относительно этажапожара при максимальном его развитии;– методика натурного огневого испытания по оценке пожароустойчивостисветопрозрачного фасада высотного жилого здания;– расчетные и экспериментальные значения температурных полей надпомещением очага пожара в зависимости от среднеобъемной температуры иплощади вскрытого остекления;– результаты теоретического расчета и результаты двух натурных огневыхиспытаний по изучению устойчивости светопрозрачного фасада при реальномпожаре в жилом высотном здании.Степень достоверности результатов работы.Достоверность метода определения устойчивости при пожаресветопрозрачной фасадной конструкции определена:– использованием поверенного оборудования и достаточной точностьюсредств измерения;– использованием обоснованных математических моделей, применяемыхдля решения задач по определению параметров пламени;– проведением двух натурных испытаний светопрозрачных фасадов вусловиях реальных пожаров, характерных для жилых высотных зданий;– удовлетворительной сходимостью результатов эксперимента итеоретических расчетов.Апробация результатов.Материалы диссертационной работы внедрены при разработке:- проекта свода правил «Здания и комплексы высотные.
Требованияпожарной безопасности», а также в учебном процессе в ЦНИИП МинстрояРоссии, в том числе при подготовке учебно-консультационных семинаров«Комплексная безопасность навесных фасадных систем и светопрозрачныхконструкций: нормативные требования, стандарты, проектирование, расчеты,испытания, сертификация, экспертиза» и «Обеспечение пожарной безопасностиобъектов капитального строительства при проектировании и экспертизе» ФГБУ«ЦНИИП Минстроя России»;- новой редакции свода правил СП 2.13130 «Системы противопожарнойзащиты.
Обеспечение огнестойкости объектов защиты», в части касающейсяобоснования требований пожарной безопасности к светопрозрачным наружнымстенам зданий, о чем имеется акт внедрения от ФГБУ ВНИИПО МЧС России;8- методического пособия «Наружные светопрозрачные стены. Пожарнаяопасность», выполняемого по заданию Департамента надзорной ипрофилактической работы МЧС России;- проектной документации«Жилого комплекса по ул.Березка вг.Оренбурге с нежилыми помещениями на 1 и 2 этаже», выполняемойакционерным обществом научно-производственное объединение проектныйинститут «Оренбурггражданпроект»;- проектной документации для следующих объектов: «Детскаяполиклиника на 320 посещений в смену, ул.
Академика Анохина, вл.40, районТропарево-Никулино» (0173200001516000331/2016) и «Детская поликлиника на320 посещений в смену, район Ховрино, ул.Зеленоградская, д.27, корп.1,выполняемых акционерным обществом научно-проектный центр по объектамздравоохранения и отдыха «ГИПРОЗДРАВ»;проектной документации «Автосалона Mercedes-Benz в городеОренбург», выполняемой компанией ООО «Техстромпроект».Основные результаты доложены на:– международной научно-практической конференции молодых ученых испециалистов «Проблемы техносферной безопасности – 2012» (Москва,Академия ГПС МЧС России, 2012 г.);– VI научно-практической конференции «Ройтмановские чтения» (Москва,Академия ГПС МЧС России, 2018 г.).Публикации.По теме научно-квалификационной работы опубликовано 6 научныхработ, из них 4 статьи – в рецензируемых журналах из перечня ВАК.Структура, объем работы.
Диссертационная работа состоит из введения,четырех глав, заключения, списка литературы и приложений. Содержаниеработы изложено на 161 странице текста, включает в себя 6 таблиц, 51 рисунок,36 формул, список литературы из 93 наименований, приложения на 37страницах.СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫВовведенииобоснованаактуальностьтемыдиссертации,сформулированы цели и задачи исследования, проанализированы объект ипредмет исследования, представлены научная новизна работы и еепрактическая значимость, приведены положения, выносимые на защиту, атакже степень достоверности и апробация результатов.В главе 1 выполнен анализ применяемых в строительстве видовсветопрозрачных конструкций фасадов зданий, рассмотрены их особенностиприменения, достоинства и недостатки. Установлено, что наибольшеераспространение получила стоечно-ригельная система, изготавливаемая изалюминиевых стоек и ригелей, имеющая светопрозрачное заполнение изразличных типов стеклопакетов, как огнестойких, так и из обычного листовогостекла.
В подавляющем большинстве светопрозрачное заполнение принимается9не огнестойким, при этом для ограничения распространения пожара по фасадупредусматривают глухие междуэтажные пояса высотой 1,2 м (рисунок 1).Рисунок 1 – Фрагмент разреза здания с междуэтажным поясомАнализ пожаров в высотных зданиях показывает, что пожар зачастуюраспространяется с наружной стороны здания, в результате перехода пламеничерез оконные проемы, обладающие низкой устойчивостью к воздействиювысоких температур.Для ограничения распространения пожара с наружной стороны зданиясегодня широко используются несколько способов (рисунок 2):– изготовление огнестойких фасадов на основе стеклопакетов соспециальными гелевыми составами, при нагревании которых образуетсятеплоизолирующий слой, защищающий стеклопакет от разрушения;– применение специальных систем водяного орошения светопрозрачныхконструкций, снижающих тепловое воздействие от пожара;– использование специальных огнестойких штор, экранирующихтемпературное воздействие на стекло;– устройство междуэтажных поясов, балконов, козырьков для измененияконфигурации пламени и недопущения его воздействия на стекло (данныеконструктивные способы применяются исключительно на фасадах зданий).Способы ограничения распространения пожара по фасаду зданияОгнестойкийфасадВодяноеорошениеОгнестойкиешторыКозырьки,поясаРисунок 2 – Способы ограничения распространения пожара по фасадам зданий10Для прогнозирования развития пожара с наружной стороны и оценкинеобходимости и достаточности применяемых способов ограниченияраспространения пожара необходимо определить факторы, влияющие наразрушение светопрозрачных конструкций и распространение пожара повысотному зданию.
По результатам анализа научных, публицистических исправочных источников установлено, что к таковым факторам следуетотносить: повышенную сложность тушения пожара, определяемуюпродолжительностью пожара; низкую устойчивость стекла к воздействиювысоких температур; влияние вертикально направленных ветровых потоков наразмеры пламени.Таким образом, определена актуальность проводимого исследования,состоящая в необходимости обоснования технических решений, направленныхна ограничение распространения пожара по светопрозрачным фасаднымконструкциям.Зарубежными и российскими учеными проведены многочисленныеисследования по оценке факторов, влияющих на формирование пламени,выходящего на фасад здания.
Установлено, что на высоту пламени и размерытемпературных полей, формируемых вдоль плоскости фасада здания, оказываетвлияние соотношение сторон открытого проема, а также параметры горючейнагрузки. На основании экспериментальных исследований сформулированыэмпирические зависимости, позволяющие расчетным путем спрогнозироватьразмеры пламени. Однако данные зависимости не позволяют оценитьдополнительного воздействия на высоту пламени внешнего вертикальнонаправленного конвективного потока, формируемого вдоль плоскостисветопрозрачного фасада здания.
Этот факт ограничивает применимостьданной теории для высотных зданий.На сегодняшний день существует две теории, посвященныепрогнозированию разрушения стекла в условиях пожара, первая основана наразности температур между открытой и закрытой частью стекла, вторая – наперепаде температуры по толщине стекла. Критерии разрушения стеклаоснованы на результатах экспериментов, при этом все исследованияпроводились исключительно при одностороннем тепловом воздействии.Проведенные Казиевым М.М.
и Зубковой Е.В. экспериментальныеисследования со стеклами различной толщины показали, что на разрушениестекла при пожаре главным образом оказывает влияние динамика нарастаниятемпературы. Следует предположить, что при реальном пожаре в результатевскрытия светопрозрачных проемов и резкого выхода, высоко нагретыхпродуктов сгорания наружу будут созданы критические условия нарастаниятемпературы на уровне вышележащего этажа, что значительно ускорит времяразрушения стекол на верхнем этаже.Проведенный обзор российских и зарубежных национальных стандартовпоказал гармонизацию методов оценки огнестойкости и пожарной опасностисветопрозрачных конструкций. Однако сложившаяся в настоящее время вРоссии система стандартизации не способствует проведению огневыхиспытаний, позволяющих объективно оценить реальную пожарную опасностьсветопрозрачного фасада здания.
Применяемый ГОСТ Р 53308 дает11представление лишь об огнестойкости конструкции в условиях «стандартного»температурного режима с односторонним воздействием.При оценке пожарно-технических характеристик светопрозрачных фасадоввысотных зданий требуется учитывать увеличенную продолжительностьпожара, возможность выхода пламени на фасад здания и воздействие его навышерасположенные конструкции фасада. Также необходимо учитыватьвнешние факторы, способствующие распространению пожара, в частности,естественные конвективные потоки, направленные вдоль плоскости фасада.Возможность прогнозирования температурных полей, воздействующих нафасад здания при наружном пожаре, а также известные данные параметровустойчивости светопрозрачных конструкций в условиях реального пожарапозволят принять необходимые и достаточные меры, направленные наограничение распространения пожара по светопрозрачным фасадам зданий, иповысить их пожароустойчивость.В заключение главы сформулированы задачи исследования.В главе 2 приведено обоснование применяемого в работе термина –устойчивость при пожаре (пожароустойчивость) светопрозрачного фасада –это способность фасада противостоять разрушению и предотвращать переходпожара на смежные этажи в условиях реального пожара.
Критерием потерипожароустойчивости светопрозрачного фасада является обрушение иливыпадение фрагментов светопрозрачного заполнения фасада, способствующихраспространению пожара по зданию.Установлены критерии разрушения светопрозрачных конструкций припожаре. Выявлено, что все критерии являются эмпирическими данными,полученными в условиях маломасштабных экспериментов.Сформулирована структурно-логическая модель алгоритма определенияустойчивости при пожаре светопрозрачной фасадной конструкции.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
