Диссертация (1172936), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

Однако дополнительные указания поприменению тех или иных мероприятий, а также методы оценки эффективностиэтих мероприятий не приведены.К мероприятиям по ограничению распространения пожара по фасадуотносятся активные и пассивные меры противопожарной защиты зданий. Кактивным мерам относят устройство систем автоматического пожаротушения иливодяногоорошениясветопрозрачныхфасадовзданий,кпассивным–конструктивные решения фасадов или зданий, препятствующие выходу пламенина фасад или локализующие его размеры в принятых границах (огнестойкийфасад, вертикальный междуэтажный пояс или горизонтальный козырек).Наиболее надежными и эффективными считаются пассивные методыпротивопожарной защиты, на работу которых не оказывают влияние внешниефакторы, такие как долговечность, наработка на отказ, сохранность иремонтопригодность.Оценить эффективность применения тех или иных способов защитысветопрозрачных фасадов зданий возможно только на основании результатовнаучных исследований, нашедших свое отражение в критериях безопасности,методах их определения или сформулированных требованиях нормативныхдокументов по пожарной безопасности.Так, японский ученый S.

Yokoi по результатам многочисленных огневыхэкспериментов установил, что горизонтальный козырек размером 0,74 м,расположенный над окном горящего помещения, не позволяет пламениразрушить вышележащее окно. Результаты этих исследований внесли вклад внормативные требования многих стран.Однако горизонтальные козырьки не находят применения в архитектурномобликезданий,имеющихсветопрозрачныефасады,поэтомунаиболееэффективным способом ограничения распространения пожара по фасаду зданияостается устройство огнестойких фасадов.Зачастую при строительстве светопрозрачных фасадов высотных зданийогнестойкие светопрозрачные конструкции заменяют на обычные, компенсируя этоогнестойким междуэтажным поясом высотой 1,2 м, предназначенным для7ограничения распространения пожара между этажами, а в некоторых случаях (приразработке специальных технических условий), уменьшая высоту указанного пояса,предусматривают водяное орошение стекол.

Несмотря на то, что в настоящее времяводяное орошение стекол применяется во многих уникальных зданиях, мнениеученых о его эффективности неоднозначное. Связано это с наличием большогоколичества критериев, оказывающих влияние как на устойчивость стекла в условияхпожара, так и на работоспособность данной системы.Зарубежными учеными I.

Oleszkiewicz и H. Longhua по результатамнаучных исследований сделан вывод о том, что на высоту пламени пожара,выходящего из окна горящего помещения, влияет мощность очага пожара, атакже соотношение размеров оконного проема.Справедливо предположить, что одним из активных методов ограниченияраспространения пожара по фасаду здания может быть метод, основанный наснижении размеров (площади) оконного проема, через который пламя можетвыходить наружу.Применение стекол в качестве основных ограждающих конструкций зданий,в том числе и высотных, определяет необходимость дальнейших исследований ипоиск новых способов защиты стекол от негативного воздействия температурыпожара, а также ограничения его распространения по фасадам зданий.Цель исследования заключается в определении характера распределениятемпературных полей по фасаду здания для обоснования технических решений позащите от разрушения светопрозрачных конструкций и предотвращенияраспространения пожара по фасаду высотных жилых зданий.Для достижения цели сформулированы следующие задачи исследования:– разработать алгоритм расчета необходимой и достаточной устойчивостисветопрозрачного заполнения на вышележащем этаже относительно этажа пожарапри максимальном его развитии;– разработать методику натурного огневого испытания по оценкепожароустойчивости светопрозрачного фасада высотного жилого здания;– установить характер распределения температурных полей по высотефасада высотного жилого здания при максимальной степени развития пожара;8– установить влияние междуэтажных поясов на распространение пожара посветопрозрачному фасаду высотного жилого здания;– определить влияние площади оконного проема на высоту пламени вдольплоскости фасада здания.Объектомисследованияявляютсясветопрозрачныефасадныеконструкции жилых высотных зданий.Предметом исследования является устойчивость при пожаре фасадныхсветопрозрачных конструкций высотных жилых зданий.Научная новизна работы заключается в:– теоретическомобоснованииалгоритмаоценкиустойчивостисветопрозрачной фасадной конструкции при пожаре в жилом высотном здании;– разработкеметодикинатурногоогневогоиспытанияпооценкепожароустойчивости светопрозрачного фасада высотного жилого здания;– получении сведений о характере распределения температурных полей пофасаду высотного жилого здания при максимальной степени развития пожара;– определениипредельныхсостоянийикритериевразрушениясветопрозрачного заполнения фасада помещения очага пожара;– определении высоты пламени над помещением очага пожара от площадиразрушенного оконного проема;– получении данных о характере распределения температурных полей повысоте фасада здания при скорости восходящих воздушных потоков (3 м/с),характерных для высотных зданий.Теоретическая значимость работы:– установлены предельные состояния и выявлены критерии разрушениясветопрозрачных конструкций при пожаре в высотных жилых зданиях;– установлена зависимость температурных полей по высоте фасада отплощади оконного заполнения помещения очага пожара;– установленазависимость,позволяющаяспрогнозироватьзначениятемпературных полей вдоль плоскости фасада в зависимости от среднеобъемнойтемпературы помещения очага пожара;9– установлено влияние скорости восходящих потоков, равной 3 м/с, навысоту пламени, выходящего из окна горящего помещения.Практическая значимость работы:– разработанный алгоритм расчета позволяет спрогнозировать характерраспределения температурных полей вдоль плоскости фасада высотного жилогоздания, на основании чего можно определить требования к показателямустойчивости при пожаре светопрозрачных конструкций и обосновыватьпротивопожарные мероприятия по предотвращению распространения пожара посветопрозрачным фасадам высотных жилых зданий;– разработанаметодиканатурныхогневыхиспытанийпооценкепожароустойчивости светопрозрачного фасада высотных жилых зданий;–впараметрыусловияхдвухразвитиясветопрозрачногонатурныхпожара,фасадаогневыхособенностивысотныхжилыхэкспериментовикритериизданий,аустановленыразрушениятакжехарактерраспределения температурных полей по высоте светопрозрачного фасада;– установлена степень влияния междуэтажного пояса на предотвращениераспространения пожара по светопрозрачному фасаду высотного жилого здания;– в условиях натурных испытаний установлена эффективность снижения(перекрывания) площади оконного проема помещения очага пожара дляпонижения высоты пламени и интенсивности теплового воздействия на оконныеконструкции вышележащего этажа.

Одним из способов достижения этой целиявляется применение опускающегося экрана из негорючих материалов.Методология и методы исследования.Длярешенияпоставленныхзадачпримененытеоретическиеиэкспериментальные методы исследования. Теоретический метод основан нарешении задач теплового режима твердых тел и анализе критериев разрушениясветопрозрачных конструкций при пожаре.

Экспериментальный метод основан навыявлении зависимостей между параметрами пожара и критериями разрушениясветопрозрачного фасада на этаже пожара и вышележащих этажах.10Экспериментальный 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;– определенияпредельныхсостоянийикритериевразрушениястеклопакетов в наружных стенах очага пожара и при внешнем тепловомвоздействии;– определенияэффективностипримененияогнезащитногоэкрана,сокращающего площадь оконного проема, для снижения высоты пламени ипредотвращения разрушения светопрозрачного фасада вышележащего этажа.Основные положения, выносимые на защиту:– алгоритм определениянеобходимой и достаточной устойчивостисветопрозрачного заполнения на вышележащем этаже относительно этажа пожарапри максимальном его развитии;– методика натурного огневого испытания по оценке пожароустойчивостисветопрозрачного фасада высотного жилого здания;– расчетные и экспериментальные значения температурных полейпомещением очага пожара в зависимости от среднеобъемной температурынадиплощади вскрытого остекления;– результаты теоретического расчета и результаты двух натурных огневыхиспытаний по изучению устойчивости светопрозрачного фасада при реальномпожаре в жилом высотном здании.Степеньдостоверностирезультатовработы.Достоверностьпредложенного метода определения устойчивости при пожаре светопрозрачнойфасадной конструкции определена:– проведением экспериментальных исследований с использованием средствизмерений и обработки информации, поверенных оборудованием, внесенным вреестр «Ростест»;11– 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;– удовлетворительнойсходимостьюрезультатовэкспериментаитеоретических расчетов.Апробациярезультатов.Материалыдиссертационнойработыреализованы (приложение А):– в проекте 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»;- ФГБУ ВНИИПО МЧС России при разработке новой редакции сводаправилСП2.13130«Системыпротивопожарнойзащиты.Обеспечениеогнестойкости объектов защиты», в части касающейся обоснования требованийпожарной безопасности к светопрозрачным наружным стенам зданий;– при разработке методического пособия «Наружные светопрозрачныестены. Пожарная опасность», выполненного по заданию Департамента надзорнойи профилактической работы МЧС России;– акционернымобществомнаучно-производственноеобъединениепроектный институт «Оренбурггражданпроект» при проектировании «Жилогокомплекса по ул.Березка в г.Оренбурге с нежилыми помещениями на 1 и 2этаже»;-акционернымобществомнаучно-проектныйцентрпообъектамздравоохранения и отдыха «ГИПРОЗДРАВ» при проектировании следующих12объектов: «Детская поликлиника на 320 посещений в смену, ул.

Характеристики

Список файлов диссертации