Диссертация (1172936), страница 9
Текст из файла (страница 9)
Очевидно, что приотсутствииспециальныхогневыхиспытанийсветопрозрачныхфасадов,оценивающих вероятность распространения пожара на смежные этажи, непредставляется возможным объективно оценить реальную пожарную опасностьсветопрозрачной фасадной стены здания и способность ее предотвратитьраспространение пожара с наружной стороны, следовательно, нельзя сделатьвывод об устойчивости светопрозрачного фасада здания при пожаре.Впервые в работе Дудунова А.В. [54] было сформулировано понятиепожароустойчивости светопрозрачных оконных конструкций, определяемоевременем от начала пожара до момента обрушения, т.е.
выпадения фрагментов,при котором оконное заполнение перестает быть преградой поступлениянаружного воздуха в зону пожара.В данной работе под устойчивостью при пожаре (пожароустойчивость)светопрозрачного фасада следует понимать способность фасада противостоятьразрушению и предотвращать переход пожара на смежные этажи в условияхреального пожара.
Критерием потери пожароустойчивости светопрозрачногофасада является обрушение или выпадение фрагментов светопрозрачногозаполнения фасада, способствующих распространению пожара по зданию.Пожароустойчивость светопрозрачного фасада главным образом будетзависетьотхарактеристикприменяемыхстеклопакетовиразмеровтемпературных полей, формируемых пожаром вдоль плоскости фасада.
То естьпри прогнозировании пожароустойчивости светопрозрачного фасада зданиятребуется знать характер развития пожара, условия, при которых светопрозрачное51заполнение разрушается при тепловом воздействии, и размеры температурныхполей наружного пожара.При определении критериев устойчивости при пожаре светопрозрачнойфасадной конструкции справедливо воспользоваться предложенной Зубковой Е.В.[13] блок-схемой критериев разрушения листового стекла (рисунок 2.1), так какстекло является ограждающим элементом фасада. При этом следует ввести новыекритерии, отнесенные к решаемой задаче.При решении задач по обоснованию пожароустойчивости светопрозрачныхфасадов зданий исходными данными являются характеристики здания, размерыпомещений, их проёмность и пожарная нагрузка.Устойчивость при пожаре светопрозрачной конструкцииВнешние воздействия:– время разрушенияпроема на этажепожара;– наличиевертикальноговетрового потокаСистемызащитыТепловой потокТемпература-– пожарная нагрузка;– площадь помещенияпожара и его высота– площадь оконногопроема– критериистеклопакетаРисунок 2.1 – Блок-схема критериев устойчивостисветопрозрачного фасадаВ случае разрушения светопрозрачного ограждения происходит резкийприток свежего воздуха в горящее помещение, что способствует разбавлениюнагретых газов холодным воздухом, и, как следствие, снижение среднеобъемной52температуры пожара.
Дальнейшее развитие пожара зависит от режима пожара,еслипожаррегулируетсявентиляцией(ПРВ)–температурапожараувеличивается, если пожар регулируется нагрузкой (ПРН) – температура начинаетснижаться или остается неизменной [5].При ПРВ после разрушения светопрозрачного заполнения значительноувеличивается интенсивность выгорания горючей нагрузки, и возможен выходпламени пожара на фасад здания, при этом установлено, что на выход пламени нафасад главным образом оказывает влияние мощность очага пожара, а напараметры пламени – размеры проема.Устойчивость светопрозрачного фасада при пожаре напрямую зависит откритериев разрушения светопрозрачного заполнения.Анализируя работы, связанные с изучением характера разрушения стекла истеклопакетов, можно сделать вывод о том, что критерии разрушениястеклопакета имеют случайный характер, зависящий во многом от вида и типастекла, его толщины, количества стекол в стеклопакете, фактора масштабности идинамики нагрева пожаром.
В этой связи требуется введение некоторыхдопущений, позволяющих оценить устойчивость светопрозрачного фасада припожаре. Так как главной задачей является недопущение распространения пожарана вышележащие этажи, принимаем, что светопрозрачное заполнение на этажепожара разрушено, расчет ведется только исходя из оценки воздействия пожарана вышележащие этажи.Анализируя блок-схему, представленную на рисунке 2.1, и принявнеобходимыедопущения,структурно-логическуюмодельопределенияустойчивости светопрозрачного фасада при пожаре можно представить в видеследующих этапов:– определение характера развития пожара;– определение среднеобъемной температуры пожара;– определение размеров и температуры пламени пожара с наружнойстороны здания;53– определение критериев устойчивости при пожаре светопрозрачнойфасадной конструкции;– выбор эффективных способов защиты светопрозрачного фасада припожаре.Для практических расчетов устойчивости при пожаре светопрозрачныхфасадныхконструкцийпотребуетсязнаниекритериевустойчивостисветопрозрачных фасадов зданий.
Сущность метода определения критериевустойчивости при пожаре стеклопакета сводится к определению времениразрушения стеклопакета при внешнем воздействии пожара. Установив критерииразрушениясветопрозрачногозаполненияиопределивразмерныеитемпературные характеристики пламени, воздействующего на фасад, можносделать вывод о существующей угрозе перехода пламени на вышележащий этаж,а также предложить эффективные способы, обеспечивающие непревышениекритериев разрушения стеклопакетов.В общем виде устойчивость светопрозрачного фасада здания при пожаребудет представлена в виде равенства:Уп = f(Q; П; К),гдеУп–устойчивостьсветопрозрачного(2.1)фасадазданияприпожаре;Q – характеристика, горючей нагрузки рассматриваемого здания; П – параметрысветопрозрачнойконструкции;К–критерииразрушениястеклопакетовконструкции фасада.Эффективность применяемых способов защиты светопрозрачного фасадаможет оцениваться как расчетными, так и экспериментальными способами.Для оценки устойчивости светопрозрачных конструкций фасада зданиятребуетсязнаниекритериевразрушениястеклопакетовприпожаре,воздействующем на стеклопакет как с наружной стороны, так и с внешней.542.2 Критерии разрушения светопрозрачных конструкций при пожареВ зависимости от характера развития пожара, разрушение светопрозрачнойконструкции фасада может оказывать влияние на дальнейшее его развитие –выход пламени пожара на фасад здания способствует переходу пожара навышележащие этажи.
Потеря целостности стеклопакетов светопрозрачнойконструкции является главной причиной, способствующей распространениюпожара по зданию.Механизм разрушения стекла основан на свойстве стекла разрушаться поддействием внутренних напряжений при отсутствии пластической деформации.Разрушениестеклапроисходит,когдаскоростьнарастаниявнутреннихнапряжений превышает скорость их релаксации, например, как при ударе.При нагреве внутри стекла также, как и при ударе, возникают внутренниенапряжения, скорость их нарастания будет зависеть от характера развитияпожара, от свойств самого стекла, его толщины и размеров.
Существующаятеория разрушения стекла в условиях пожара отталкивается от результатовэкспериментальных исследований.Теоретический анализ работ [52, 53, 55, 56], посвященных характеруразрушения стекла в условиях пожара, позволяет выделить три критерия, прикоторыхпроисходитразрушениестекла,иихзначения,полученныеэкспериментальным путем:1) достижение критического значения падающего теплового потока (20–30 кВт/м2 – для одно- и двухкамерных стеклопакетов размером 0,61×0,61 м и0,91×1,5 м, 9 кВт/м2 – листовое стекло размером 0,5×0,5 толщиной 3 мм);2) разница температур между закрытой и открытой частью стекла (60 °С –стекло 4 мм; 95 °С – стекло 5 мм; 129 °С – стекло 6 мм. Размеры образцов370×270 мм);553) температура на поверхности стекла (110 °С – для листового стекла 6 мм,330–380 °С – для закаленного стекла 6 мм, 470–590 °С – для закаленного стекла10 мм).В 2012 г.
на базе Оренбургского филиала ФГБУ ВНИИПО МЧС Россииавторомнастоящегоисследованиябылипроведеныкрупномасштабныеисследования по определению критериев разрушения листового, закаленного имногослойного одинарного стекла.Исследования проводились с листовыми стеклами толщиной 4, 5 и 6 мм,размером1250×1605мм.Температурноевоздействиеосуществлялосьвсоответствии с режимом «стандартного» пожара.Результаты экспериментов позволяют сделать следующие выводы: потеряцелостности листового стекла 4, 5 и 6 мм наступала вследствие достижениятемпературы на необогреваемой стороне стекла от 90 до 128 °С, тепловой потокпри этом составлял от 2 до 2,4 кВт/м2.Все вышеуказанные критерии относятся к условиям развития пожаравнутри помещения и температурном воздействии на стеклопакет со стороныпомещения.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
