Диссертация (1172936), страница 8
Текст из файла (страница 8)
Сущность данной методики [71]сводится к определению предельных состояний по потере целостности и44изолирующейспособностиэлементовкаркаса,атакжеразрушениюсветопрозрачного заполнения или превышению критических значений тепловогоизлучения (Wкр), проходящего сквозь светопрозрачное заполнение стены надэтажом пожара (на первом этапе исследований критические значения тепловогоизлучения Wкр определяются загоранием занавесей-пробников из синтетических инатуральных тканей, установленных в одной плоскости со стеной.
Определениепредельных состояний осуществляется двумя последовательными способами:I способ. Огневые испытания проводятся в соответствии с требованиямиГОСТ 30247 [15] со следующими изменениями и дополнениями:– наружные стены испытываются со светопрозрачным заполнением стены;– наружные стены испытываются на железобетонной раме с узламикрепления согласно технической документации;– испытанию подлежит один образец;– в качестве предельного состояния конструкции по огнестойкостипринимается время разрушения светопрозрачного заполнения испытываемойконструкции и выхода факела пламени на фасад здания.
Размер разрушениясветопрозрачного заполнения конструкций не регламентируется.II способ. Имитируют тепловое воздействие на наружные ненесущие стеныздания с внешней стороны от факела пламени из проема помещения с очагомпожара после разрушения его светопрозрачного участка и выхода факела пламенина фасад здания. По результатам II способа оценивают показатели пожарнойопасности по ГОСТ 31251 [74] и вероятность разрушения оконного заполнениявышележащего этажа или превышение критического теплового потока.В 2015 году институтом ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко разработан и введенв действие с 01.07.2016 г.
ГОСТ 56817-2015 [75], за основу которого взятыположения Временной методики [71]. Метод, представленный в ГОСТ 568172015, позволяет оценить воздействие пожара на вышележащий этаж и оценитьпожарно-технические характеристики исследуемой светопрозрачной стены и ееспособность препятствовать распространению пожара на смежные этажи. Однакоотсутствие настоящего стандарта в Перечне [76] ограничивает его применениепри огневых испытаниях.45Европейскиестандарты,регламентирующиепорядокпроведенияиспытаний по определению огнестойкости, основаны на положениях EN 1363-1[77], который соотносится со стандартом Международной организации постандартизации ISO 834-1 [78]. Сущность европейской методики заключается воценке поведения образца элемента строительной конструкции в заданныхусловиях нагрева и давления. Методика позволяет измерить способность элементапротивостоять воздействию высоких температур, задавая показатели, с цельюопределения характеристик образца по несущей способности, целостности итеплоизолирующей способности, так же как и в российских стандартах.Стандарт EN 1363-1 [77] является основополагающим стандартом,определяющим методику проведения огневых испытаний на огнестойкость, онприменяется в сочетании с EN 1363-2 [79] и ENV 1363-3 [80], которыеустанавливают особые требования к проведению испытаний.Методы испытаний на огнестойкость светопрозрачных стен изложены в EN1364-1 [81] и EN 1364-4 [82], они заключаются в поочередном двухстороннемогневом воздействии на конструкцию для установления теплоизоляционныххарактеристикненесущейстены.Даннаяметодикараспространяетсянавнутренние ненесущие стены с остеклением и без него, ненесущие стены,практически полностью состоящие из стекла (остекленные ненесущие стены), идругие ненесущие внутренние и наружные стены с остеклением и без него.Обзор зарубежных стандартов, устанавливающих методики проведенияогневых испытаний элементов навесных фасадных систем со светопрозрачнымзаполнением, показывает, что основной целью методов является определениеспособностиэлементовнавеснойфасаднойсистемыпрепятствоватьраспространению пожара на вышележащие этажи через узлы примыкания СФС кперекрытию и снаружи непосредственно по элементам конструкции фасада.Анализ российских и европейских национальных стандартов показал, что вцелом существует гармонизация методов оценки огнестойкости и пожарнойопасности светопрозрачных конструкций, однако сложившаяся на сегодня вРоссии система стандартизации не способствует проведению огневых испытаний,позволяющихобъективнооценитьреальнуюпожарнуюопасность46светопрозрачногофасадаздания.
ПрименяемыйГОСТ53308[70] даетпредставление лишь об огнестойкости конструкции в условиях «стандартного»температурного режима с односторонним воздействием.Температурныйрежим,реализуемыйприогневыхиспытанияхстроительных конструкций, является общепринятым и называется «стандартным»температурнымрежимом.Нарастаниетемпературыпри«стандартном»температурном режиме описывается зависимостью 2.1, представленной в ГОСТ30247 [15].(1.16)где Т – температура в огневой камере, °С, T0 – начальная температура, °С,t – время, мин.Для испытаний светопрозрачных конструкций фасадов по европейскомустандарту EN 1363-2 [79] используется температурный режим наружного пожара(рисунок 1.15), выраженный зависимостью (1.17).
В России идентичнымстандарту EN 1363-2 [79] является ГОСТ Р EN 1363-2 [83], который такжедопускает применение температурного режима наружного пожара. Однако какпоказываетпрактикаогневыхиспытанийсветопрозрачныхфасадныхконструкций в России, исследования в данном направлении не проводятся.Принятыйв2014г.национальныйстандартГОСТ55988[73],модифицированный по отношению к европейскому региональному стандартуEN 15254-4[93],позволяетраспространятьрезультатыиспытанийнаогнестойкость конструкций при изменении их параметров (геометрическихразмеров), что в свою очередь может искажать реальную картину поведенияданной конструкции при пожаре.(1.17)где Т – температура в огневой камере, °С, t – время, мин.Приоценкепожарно-техническиххарактеристиксветопрозрачныхфасадных конструкций высотных зданий требуется учитывать увеличеннуюпродолжительность пожара, значительно превышающую предел огнестойкостиограждающих конструкций, и, как следствие, вероятность выхода пламени на47фасад здания и воздействие на вышележащие конструкции.
Также необходимоучитывать внешние факторы, способствующие развитию пожара, например, ветери его конвективную составляющую, направленную вдоль плоскости фасада.700600500Температура °С800400300200100Время мин.00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22Рисунок 1.15 – График зависимости «температура – время» наружного температурного режимаНаоснованиивышеизложенноговозможносделатьвыводонеобъективности сложившейся в России системы оценки фактического поведениясветопрозрачной конструкции в условиях пожара и ее устойчивого препятствияраспространению пожара между этажами.
Однако национальные стандарты, в томчисле и гармонизированные с европейскими стандартами, содержат методы,позволяющие проводить огневые эксперименты с целью получения болееобъективной информации об устойчивости при пожаре светопрозрачныхфасадных конструкций. При этом существует необходимость определения новыхсведений о характере распределения температурных полей наружного пожара иего режимах в высотных зданиях.В результате установлено, что существующие в России методы оценкиогнестойкости и пожарной опасности светопрозрачных фасадных конструкций неотражают условия развития реального пожара и не оценивают способностьконструкции к предотвращению перехода пожара на смежные этажи48Таким образом, разработка методики натурного огневого испытания пооценке пожароустойчивости светопрозрачного фасада высотного жилого зданияоснованная на результатах проведенного анализа экспериментальных методахоценки огнестойкости и пожарной опасности свтетопрозрачных фасадов зданий иучитывающая особенности развития пожаров в высотных зданиях позволит вестидальнейшую работу по стандартизации и нормированию в части требованийпожарной безопасности к светопрозрачным фасадам зданий.1.5 Цели и задачи исследованияНаоснованиивышеизложенногобыласформулированацельдиссертационного исследования, заключающаяся в определении характерараспределения температурных полей по фасаду здания, для обоснованиятехнических решений по защите от разрушения светопрозрачных конструкций ипредотвращению распространения пожара по фасаду высотных жилых зданий.Для реализации цели были поставлены следующие задачи:– разработать алгоритм расчета необходимой и достаточной устойчивостисветопрозрачного заполнения на вышележащем этаже относительно этажа пожарапри максимальном его развитии;– разработатьметодикунатурногоогневогоиспытанияпооценкепожароустойчивости светопрозрачного фасада высотного жилого здания;– установить характер распределения температурных полей по высотефасада высотного жилого здания при максимальной степени развития пожара;– установить влияние междуэтажных поясов на распространение пожара посветопрозрачному фасаду высотного жилого здания;– определить влияние площади оконного проема на распределениетемпературных полей по высоте фасада здания при максимальном развитиипожара.49ГЛАВА 2.
МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УСТОЙЧИВОСТИ ПРИ ПОЖАРЕСВЕТОПРОЗРАЧНОЙ ФАСАДНОЙ КОНСТРУКЦИИ2.1 Основные теоретические положения и структурно-логическая модельрасчета пожароустойчивости светопрозрачного фасадаАнализируя положения ГОСТов [70, 78], возможно сделать вывод о том, чтооценка предельных состояний навесных ограждающих конструкций сводится копределению проявлений опасных факторов пожара на необогреваемой сторонесветопрозрачной конструкции. Фактически не оценивается вероятность выходапламени из горящего помещения после разгерметизации оконного проема ивоздействие его на вышележащий этаж.Анализ работ [52, 53, 58] показал, что пламя, выходящее из окна горящегопомещения, способно разрушить оконное заполнение на этаже, расположенномнад этажом пожара, что может способствовать распространению пожара навышележащие этажи.Принципнормированияпредельныхсостоянийогнестойкостистроительных конструкций и площади зданий в пределах пожарного отсекаоснован на тактических возможностях боевых пожарных подразделений,способных усилиями одного караула локализовать пожар в рассматриваемомпомещении.В высотных зданиях, где время на подачу ствола для тушения пожаразначительно увеличивается, а возможности специальной пожарной техникиограничены высотой ее работы, а следовательно, ограничена возможностьтушения пожара на фасаде здания, требуется другой подход к обоснованиюпожарной безопасности светопрозрачных фасадов зданий.
В этом случаецелесообразно говорить об устойчивости светопрозрачного фасада при пожаре.В соответствии с ФЗ №123 [12] устойчивость объекта защиты при пожареэто свойство объекта защиты сохранять конструктивную целостность и (или)функциональное назначение при воздействии опасных факторов пожара и50вторичных проявлений опасных факторов пожара. Как уже отмечалось,функциональное назначение фасада, с точки зрения обеспечения пожарнойбезопасности, это ограничение распространения пожара на смежные этажи снаружной стороны здания.Установлено, что конвективные потоки, формируемые вдоль плоскостифасада высотного здания, оказывают влияние на характер развития пожара испособствуют его распространению по вертикали здания.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
