-
Пройти Антиплагиат ©



Главная » Обеспечение безопасности зданий и сооружений » Конструктивные способы обеспечения пожарной безопасности жилых зданий



Конструктивные способы обеспечения пожарной безопасности жилых зданий

Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная. Уникализировать текст 



 
Корольченко А.Я., проф., д.т.н., МГСУ
Ми Зуи Тхань, аспирант, МГСУ

 
Оценка уровня пожарной безопасности жилого сектора является весьма актуальной и имеющей большую практическую значимость работой. Среди научных исследований в данной области наиболее перспективными представляются исследования опасных факторов пожара (ОФП) на основе принципов математического моделирования возникновения и развития пожара, среди которых, в свою очередь, наиболее надежными и информативными являются методы полевого моделирования CFD (Computational Fluid Dynamics).
В данной статье представлены результаты расчетов, проведенных с использованием программного комплекса FDS (Fire Dynamics Simulator) [1,2]. Расчеты были проведены с целью исследования влияния величины горючей нагрузки и размеров вентиляционных проемов на пожар в типовых квартирах при различных сценариях его возникновения и развития, в частности, на величину скорости тепловыделения, среднеобъемной температуры и концентрации образующихся токсичных газов.
Полевая (CFD) модель программного комплекса FDS
FDS - программный комплекс разработанный для CFD моделирования развития пожаров в замкнутых пространствах. С помощью FDS возможно рассчитывать плотность газа, скорости потоков, температуру, давление и концентрации образующихся при горении веществ в каждой элементарном контрольном объеме, заданном в расчетной области.
FDS требует следующих входных параметров: геометрии моделируемого объема, размера вычислительной сетки, задания местоположения источника зажигания, типа и величины горючей нагрузки, теплофизических свойств материалов, из которых выполнены ограждающие конструкции и положений и размеров вентиляционных отверстий.
Конструктивные способы обеспечения пожарной безопасности жилых зданий: программный комплекс FDS позволяет вычислять температуру, плотность, давление, скорость и химический состав в пределах каждого численного контрольного объема в каждом дискретном временном шаге. Кроме того, FDS вычисляет температуру на поверхности, подающий тепловой поток, массовую скорость выгорания и различные другие величины твердых материалов. Типичные выходные данные для газовой фазы включают:
температуру газа;
скорость газового потока;
концентрацию компонентов газовой смеси (пар, СО2, СО, N2);
оптическую концентрацию дыма и расстояние видимости;
давление;
скорость тепловыделения в единице объема;
долю компонента газовой смеси;
плотность газа;
массу воды в единице объема.
В модели дополнительные величины, которые получены на основе соответствия баланса энергии между газовой средой и твердой фазой применительно к твердым материалам тоже прогнозируются:
температура на поверхности и внутри материала;
падающий радиационный и конвективный поток;
скорость выгорания.
Обобщенные величины, зарегистрированные в соответствии с программным комплексом, включают:
суммарную скорость тепловыделения;
время активации детектора и спринклера;
массовой и тепловой поток через проемы.

Условия моделирования пожара в исследуемых квартирах
 
Пожар в рассматриваемых квартирах моделируется с учетом их фактических размеров. Расположение горючей нагрузки в исследуемых квартирах приведено на рис.1. Характеристика пожарной опасности материалов принимается по значениям, приведенным в работе [3].
 
 



Рис. 1. Расположение обстановки в плане двух – (А), трех – (Б) и четырехкомнатной (Д) квартир
Горючая нагрузка была обследована по детерминистической оценке во всех квартирах рассматриваемого здания. Средняя горючая нагрузка показана в табл. 1.
Таблица 1.
Средняя горючая нагрузка в жилых помещениях здания
 
Квартира
Спальня № Средняя горючая нагрузка, МДж/м2
В спальне В общей комнате В квартире
Двухкомнатная квартира 1 423 398 407
Трехкомнатная квартира 1 500 368 431
2 523
Четырехкомнатная квартира 1 499 416 470
2 570
3 476
         

Несущие конструкции здания - железобетонные с применением бетона на известняковом щебне с плотностью 2250 кг/м3. Высота квартир - 2,8м. Каждая квартира состояла из железобетонных перекрытий и полов, толщины у которых равнялись 0,2 м. Стены были выполнены из красного кирпича на цементно-песчаном растворе. Толщина наружных стен квартир равнялась 0,22 м и внутренних стен – 0,11 м. При моделировании пожара в здании теплофизические свойства железобетонных и кирпичных конструкций принимались по данным работ [4-6] и табл. 2,3.
Таблица 2.
Теплофизические характеристики некоторых материалов,
использованных на строительные конструкции здания [6]:
Материал Средняя плотность (в сухом состоянии), кг/м3 Коэффициент теплопроводности, Вт/(м.К) Удельная теплоемкость, Дж/(кг.К) Степень черноты
Кирпич глиняный обыкновенный 1580 0,34+0,00017t 710+0,42t 0,94
Тяжелый бетон на известняковом заполнителе 2250 1,14-0,00055t 710+0,83t 0,625
Цементно-песчаная штукатурка 1930 0,62+0,00033t 770+0,63t 0,867
 
         
t – температура, в оС
 
Таблица 3.
Теплофизические характеристики материалов, характеризующих горючую нагрузку при моделировании пожара в помещении
 

Примечание: - температура воспламенения; - низшая теплота сгорания; - теплота газификации; - плотность; с - теплоемкость;
k -теплопроводность; - тепловая инерция; W - влажность; - максимальная скорость выгорания.
 
Данные о размерах дверных и оконных проемов приведены в табл. 4.
При расчетах температурного режима пожара предполагалось, что разрушение остекления окон происходит в момент, когда температура у верха оконных рам достигает 300оС.
Таблица 4.
Размеры оконных и дверных проемов.
Квартира Комната Площадь пола, м2 Размеры проемов, м Суммарная Площадь проемов, м2
Окна Двери
1 2 3 4 5 6
Двухкомнатная квартира Спальная комната 15,3 1,4х1,2 0,8х2,1 3,36
Общая комната 28,05 1,2х1,2 0,9х2,1; 0,8х2,1; 0,8х2,1 6,69
Трехкомнатная квартира Спальная комната №1 16,72 1,4х1,2 0,8х2,1
0,7х2,1
4,83
Спальная комната №2 15 1,4х1,2 0,8х2,1 3,36
Общая комната 40,2   0,9х2,1; 0,8х2,1; 0,8х2,1; 0,8х2,1 6,93
Четырехкомнатная квартира Спальная комната №1 13,66 1,4х1,2 0,8х2,1 3,36
Спальная комната №2 17,31 1,4х1,2
1,4х1,2
0,8х2,1 5,04
Спальная комната №3 16,07 1,4х1,2 0,8х2,1 3,36
Общая комната 41,5   0,9х2,1; 0,8х2,1; 0,8х2,1; 0,8х2,1; 0,8х2,1 8,61
             
 
 

Сценарии развития пожара


На условия развития пожара в квартирах различных типов могут оказывать влияние такие факторы, как место возникновения пожара и положение внутриквартирных дверей (открытое или закрытое). С целью выявления влияния этих факторов на температурный режим пожара были исследованы все возможные сценарии развития пожара при различных положениях внутриквартирных дверей. Эти сценарии перечислены в табл. 5- 7.
Таблица 5.
Сценарии вентиляции при пожаре в двухкомнатной квартире
Сценарий Дверь спальни Местоположение источника пожара
1 Закрыта В спальне
2 Открыта В спальне

Лекция, реферат. Конструктивные способы обеспечения пожарной безопасности жилых зданий - понятие и виды. Классификация, сущность и особенности. 2021.

Оглавление книги открыть закрыть

Техническое регулирование условий безопасности зданий в процессе их эксплуатации
Стойкость зданий против прогрессирующего разрушения при комбинированных особых воздействиях. Общий подход и метод оценки
Программная система для анализа опасностей и рисков чрезвычайных ситуаций в городском окружении на основе технологии «виртуальной реальности»
Анализ опасностей и рисков при столкновении самолёта с высотным зданием
Устойчивость зданий при внешних аварийных взрывах
Устойчивость зданий при внешних аварийных взрывах - 2
Концепция обеспечения пожарной безопасности высотных многофункциональных зданий ММДЦ «Москва-сити»
Исследование причин массовой гибели людей в зданиях торгового назначения и рекомендации по их предотвращению
Применение gps для мониторинга объектов при строительстве и эксплуатации
Наземное лазерное сканирование, как новейшая система мониторинга геометрических параметров для оценки безопасности строительных объектов
Биоциды нового поколения, обеспечивающие экологическую безопасность жизнедеятельностьи в зданиях и сооружениях
Биодеструкция строительных конструкций и их защита
Экологически чистые реагенты на основе возобновляемого растительного сырья для обеспечения пожарной безопасности в строительстве
Конструктивные способы обеспечения пожарной безопасности жилых зданий
Нормирование применения отделочных материалов на путях эвакуации
Рациональный способ огнезащиты клеедеревянных конструкций
Декоративный огнезащитный лак для древесины




« назад Оглавление вперед »
Экологически чистые реагенты на основе возобновляемого растительного сырья для обеспечения пожарной безопасности в строительстве « | » Нормирование применения отделочных материалов на путях эвакуации






 

Похожие работы:

Воспользоваться поиском

 

Учебники по данной дисциплине

БЖД. Безопасность жизнедеятельности. Шпаргалка.
Основы ОБЖ
ЭКСТРЕННАЯ МЕДИЦИНСКАЯ ПОМОЩЬ ПРИ ХИМИЧЕСКИХ, БИОЛОГИЧЕСКИХ И РАДИАЦИОННЫХ ПОРАЖЕНИЯХ В УСЛОВИЯХ ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЙ
Организация службы безопасности и защиты информации на предприятии
Основы экономической безопасности учебник