16
- Характеристики пожара в развитой стадии
Основными характеристиками пожара в развитой стадии (пожара после вспышки) являются изменяющиеся во времени:
- скорость тепловыделения (СТВ);
- температура газовой среды в объеме помещения;
- геометрические и теплофизические характеристики пламени;
- свойства дыма, в том числе оптические;
- состав продуктов горения, особенно коррозионных и токсичных газов.
Развитая стадия пожара определяет поведение несущих строительных конструкций и распространение пожара из одного помещения в другое через ограждающие конструкции и вентиляционные системы (рисунок 1), в том числе пожара из одного здания в другое. Первые три характеристики имеют важное значение также для определения процесса выброса пламени через оконные проемы.
В международной практике при проектировании огневых несущих элементов конструкций и перегородок используют национальные классификационные системы на основе стандартных испытаний огнестойкости конструкций. При таких испытаниях образец помещают в печь, скорость подъема температуры в которой регулируют в соответствии с соотношением (2) так называемой стандартной температурно-временной кривой пожара (кривой ИСО):
Tt - To = 345 lg (8t + 1), (2)
где t — время, мин;
Tt — температура в печи в момент t, °С;
Т0 — температура в печи при t =0 °С.
Температурно-временная кривая, соответствующая соотношению (2), представлена на рисунках8 и 8а при Т0 = 20 °C. Для сравнения на этих рисунках приведены также семейства кривых, представляющих зависимости средней температуры от времени при пожаре в помещении, полученные при полномасштабных испытаниях.
На рисунке 8 [8] представлены данные экспериментов, проведенных при четырех различных значениях удельной плотности приведенной пожарной нагрузки в комнате, значение коэффициента проем- ности которой
Ajh/At =0,157 м1/2,
где А — площадь проемов, м2;
h — высота проемов, м;
At — площадь общей тепловоспринимающей внутренней поверхности помещения, включая площадь проемов, м2.
На рисунке 8а представлены данные экспериментов, проведенных при трех значениях общей плотности приведенной пожарной нагрузки g в помещении, значение проемности которой
П = А/S ■ 100% = 25 %,
где П — проемность, %;
S — площадь пола, помещения, м2.
Из кривых видно, что тепловое воздействие при экспериментальном пожаре в развитой стадии в помещении может значительно отличаться от теплового воздействия, соответствующего стандартной температурно-временной кривой.
За последнее время созданы аналитические и численные методы определения фактических пределов огнестойкости строительных конструкций. Во многих странах расчетные методы классификации конструктивных элементов применяют наряду со стандартными испытаниями конструкций на огнестойкость. В перспективе развитие направлено на использование при проектировании расчетных методов, непосредственно базирующихся на данных воздействия реального пожара и на конкретных характеристиках горения горючего материала, а также на геометрических, вентиляционных и теплофизических свойствах очага пожара.
Разрабатывают также методы создания огнестойких конструкций на основе теории надежности, включая практические вычислительные методы проектирования зданий, с использованием частных коэффициентов безопасности, а также методы оценки, базирующиеся на надежностных методах первого порядка (см. [9]).