CC BY
6
| H.H. Турова // N.N. Turova
канд. техн. наук, доцент Кемеровский государственный университет, кафедра Техносферная безопасность Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, Kemerovo State University, Department of Technosphere Safety
I E.H. Стабровская // E.I. Stabrovskaya
канд. техн. наук, доцент Кемеровский государственный университет, кафедра Техносферная безопасность Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, Kemerovo State Univeisity, Department of Technosphere Safety
, H.B. Васильченко // N.V. Vasilchenko
канд. техн. наук, доцент Кемеровский государственный университет, кафедра Техносферная безопасность Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, Kemerovo State University, Department of Technosphere Safety
M.B. Просин // M.V. Prosin
канд. техн. наук, доцент Кемеровский государственный университет, кафедра Техносферная безопасность Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, Kemerovo State University, Department of Technosphere Safety
УДК 678.028.32:398.315
ПРИМЕНЕНИЕ ПРОТИВОПОЖАРНЫХ ПЕРЕГОРОДОК С ОСТЕКЛЕНИЕМ НА ПРЕДПРИЯТИЯХ ГОРНОПРОМЫШЛЕННОГО КОМПЛЕКСА FIRE PARTITION STRUCTURES WITH GLAZING TEMPERATURE CONDITION COMPARATIVE ANALYSIS
Стекло все чаще используется в строительстве зданий благодаря своей прозрачности и эстетическим качествам, в том числе в качестве противопожарных перегородок. Противопожарные перегородки незаменимые конструктивные элементы, главная задача которых разделение внутреннего пространства здания на области, в которых можно изолировать возгорание, предотвратить распространение огня и токсичных продуктов горения по помещениям. Однако стеклянные конструкции должны соответствовать самым строгим требованиям, в том числе касающимся пожарной безопасности. По определению, мерой противопожарной изоляции является повышение температуры на неотапливаемой поверхности выше заданного уровня. Изучением поведения стекла в условиях пожара и факторов, влияющих на его разрушение, посвящено множество работ российских и зарубежных исследователей. Существующие теории разрушения стекла, и установленные критерии оценки устойчивости стекла при пожаре основаны на результатах лабораторных и крупномасштабных экспериментов. Главным критерием, способствующим разрушению стекла, является скорость нарастания температурного воздействия на него. Безопасность может быть обеспечена людям внутри здания, находящегося под огнем, в течение определенного периода времени, например, путем затруднения распространения огня и поддержания как можно более медленного повышения температуры по другую сторону внутренней перегородки. Существует множество факторов, влияющих на огнестойкость остекленных элементов, включая тип и вес используемого стекла, тип его крепления, тип профиля или используемые изоляционные и уплотнительные материалы. Соединения между различными материалами являются актуальными во время пожара. Для перегородок и навесных стен предельное значение повышения температуры в любой точке данной перегородки составляет 180°C, в то время как среднее повышение температуры на остеклении не может превышать 140°C. Стеклянные перегородки, доступные сегодня на рынке, имеют различные конструкции и тепловые характеристики. Критерием оценки эффективности конструкции в качестве барьера во время пожара является проверка ее огнестойкости. Пока элемент соответствует требованиям к целостности и противопожарной изоляции в течение времени испытаний, он служит перегородкой, которая может использоваться в зданиях для обеспечения пассивной противопожарной защиты. В работе представлены опытные результаты
научно-технический журнал №2-2022
вестник 79
измерения температурных режимов конструкций противопожарных перегородок с остеклением и их сравнительный анализ с точки зрения противопожарной изоляции. Доказана эффективность бескаркасной конструкции стеклянной перегородки.
Glass is increasingly used in the construction of buildings due to its transparency and aesthetic qualities, including as fire barriers. Fire-fighting partitions are irreplaceable structural elements, the main task of which is to divide the internal space of the building into areas in which it is possible to isolate a fire, prevent the spread of fire and toxic gorenje products in the premises. However, glass structures must meet the most stringent requirements, including those related to fire safety. By definition, a measure of fire insulation is an increase in temperature on an unheated surface above a predetermined level. Many works of Russian and foreign researchers have been devoted to the study of the behavior of glass in fire conditions and factors affecting its destruction. The existing theories of glass destruction and the established criteria for assessing the stability of glass in case of fire are based on the results of laboratory and large-scale experiments. The main criterion contributing to the destruction of glass is the rate of increase in temperature exposure to it. Safety can be provided to people inside a building under fire for a certain period of time, for example, by making it difficult for the fire to spread and maintaining the temperature rise as slowly as possible on the other side of the internal partition. There are many factors that affect the fire resistance of glazed elements, including the type and weight of the glass used, the type of its fastening, the type of profile or the insulation and sealing materials used. Connections between different materials are relevant during a fire. For partitions and curtain walls, the maximum value of temperature increase at any point of this partition is 180 °C, while the average temperature increase on the glazing cannot exceed 140 °C.
The glass partitions available on the market today have various designs and thermal characteristics. The criterion for evaluating the effectiveness of a structure as a barrier during a fire is to check its fire resistance. As long as the element meets the requirements for integrity and fire insulation during the test time, it serves as a partition that can be used in buildings to provide passive fire protection.
The paper presents the experimental results of measuring the temperature conditions of the structures of fire partitions with glazing and their comparative analysis from the point of view of fire insulation. The effectiveness of the frameless design of the glass partition has been proven.
Ключевые слова: ПОЖАР, СТЕКЛЯННАЯ ПЕРЕГОРОДКА, ПРОТИВОПОЖАРНОЕ СТЕКЛО, ПРОТИВОПОЖАРНАЯ ИЗОЛЯЦИЯ, ОГНЕСТОЙКОСТЬ.
KEY WORDS: FIRE, GLASS PARTITION, FIRE GLASS, FIRE INSULATION, FIRE RESISTANCE.
на методологии и стандартах подход для описания правильности испытаний на пожаре [4-6]. Эти исследования показывают, что существует множество факторов, влияющих на огнестойкость остекленных элементов, включая тип и вес используемого стекла, тип его крепления, тип профиля или используемые изоляционные и уплотнительные материалы. Соединения между различными материалами являются актуальными во время пожара. Это относится, например, к сцеплению стали с бетоном или соединениям между отдельными стеклянными панелями, что особенно важно в стеклянных перегородках [2]. В случае со стеклянными перегородками, исследования сосредотачиваются на поведении различных типов стекол во время пожара [7]. Однако поведение, которое описывается, обычно отражает повышение температуры на поверхности стекла и профилей, в которых они закреплены, изготовленных из алюминия, стали и дерева. Основываясь на литературе и стандартных тре-
рисков, связанных с пожаром и распространением дыма. Такая безопасность может быть обеспечена людям внутри здания, находящегося под огнем, в течение определенного периода времени, например, путем затруднения распространения огня и поддержания как можно более медленного повышения температуры по другую сторону внутренней перегородки [1-2]. Следовательно, на этапах проектирования здания одним из аспектов пожарной безопасности является принцип управления огнем, согласно которому распространение огня должно быть ограничено как можно меньшей площадью. Это может быть достигнуто за счет хорошо спроектированных внутренних стен [3].
Во многих работах по рассматриваемому вопросу используется типичный, основанный
бованиях, была определена процедура и метод представления результатов.
Цель и методы исследования
Представленный материал содержит описание испытаний на огнестойкость с использованием стеклянных перегородок [7].
В ходе испытаний, проведенных в соответствии со стандартом PN-EN 1364-1, стремились измерить способность спроектированного несущего стеклянного стенового элемента останавливать распространение огня с одной стороны стены на другую. По определению, мерой противопожарной изоляции является повышение температуры на неотапливаемой поверхности выше заданного уровня. Для перегородок предельное значение повышения температуры в любой точке данной перегородки составляет 180°С, в то время как среднее повышение температуры на остеклении не может превышать 140°С [5]. Барьер считается не обеспечивающим противопожарную изоляцию, когда несущая стена теряет свою разделяющую функцию из-за температурного предела или превышения средней температуры на неотапливаемой поверхности [9]. Проведен сравнительный анализ, чтобы показать различия между разными решениями стеклянных перегородок с точки зрения их параметров противопожарной изоляции, которые должны быть обеспечены во время моделирования воздействия пожара. Целью работы было доказать эффективность бескаркасных конструкций со стеклянной перегородкой сохранять изоляционные свойства при воздействии повышенных температур.
Сравнили результаты разработанной перегородки с другими аналогичными по размеру вертикальными элементами на основе стеклянной рамы. Это включало результаты повышения температуры, обнаруженные в протоколах испытаний на огнестойкость стеклянных перегородок с каркасными конструкциями из дерева, алюминия и стали. Такая основа для представленного материала вытекает из того факта, что невозможно определить огнестойкость данной стеклянной перегородки, используя конструкцию элемента или другую техническую документацию. Единственный способ определить фактическую огнестойкость - это провести испытания в соответствии с соответствующим стандартом [1-2]. Используя результаты испытаний можно спрогнозировать ожидаемую огнестойкость стеклянных перегородок [1].
Объект исследования: спроектированная бескаркасная стеклянная перегородка (объ-
ект 1). Чтобы сохранить необходимую устойчивость перегородки без наличия профилей, соединяющих соседние остекления, предложено использовать два слоя закаленного стекла толщиной 10 мм каждый, разделенных 10-миллиметровыми слоями огнезащитного геля. Стеклянные панели крепились с помощью специальных зажимов, изготовленных из тонких стальных листов. Захватывая обе стороны стекла, отдельные части зажимов стабилизируют стекло. Для обеспечения целостности по периметру стеклянной системы использовали вспучивающиеся уплотнения с поперечным сечением 2 х 20 мм. Зазоры между краем отверстия и стеклом были закрыты огнезащитным силиконовым гермети-ком с обеих сторон отверстия. Чтобы обеспечить обе стороны места крепления стекла дополнительным покрытием, использовали две полосы огнестойкого гипсокартона общей толщиной 25 мм.
Это решение позволило прикрепить стекло симметрично к системе крепления. Без каких-либо конструктивных профилей на месте были только вертикальные стыки между соседними стеклянными панелями.
Как и при боковом креплении, их целостность обеспечивалась за счет вспучивающихся уплотнений, при этом образовавшийся зазор на границе раздела между стеклами закрывался огнезащитным силиконом [1]. Сравниваемые объекты были следующими:
- стеклянная перегородка с несущими элементами из клееного бруса (объект 2) плотностью 550 кг/м3, обработанный под давлением препаратом воды на основе соли; две огнестойкие стеклянные панели из закаленного стекла толщиной 5 мм, разделенные 10-миллиметровым слоем огнезащитного геля, поддерживались в конструкции посредством соответствующего фрезерования досок толщиной 68 мм и использования деревянного профиля, так называемого зажима для остекления, по бокам каждого остекления, крепится к основной раме с помощью винтов, чтобы обеспечить фиксацию; в каждом случае лица;
- стеклянная перегородка из алюминиевых профилей (объект 3), вырезанная заново и соединена крепежными элементами для образования рамы; стеклянная перегородка имела несколько стекол главные профили соединены через прокладку из усиленного пластика, корпус профиля был заполнен полосками гипсокарто-на, что значительно ограничивало перенос температуры на другую сторону; остекление под-
держивалось рамами со стальными угловыми профилями, расположенными точечно по краю, а по периметру стекол была нанесена активная прокладка с поперечным сечением 2 х 20 мм, расширяющаяся при воздействии повышенной температуры [4];
- стеклянная перегородка из огнестойкого стекла и стальных профилей (объект 4) с соответствующим изогнутым стальным листом с поперечным сечением; соединение между этими типами деталей было достигнуто с помощью прокладки; края листа толщиной 60 мм; помещаются вставки изготовленные из огнестойких гипсовых плит, чтобы уменьшить повышение температуры на скрытой стороне; керамические полосы на стыке между стальными элементами и обеими стеклянными поверхностями; целостность стыков между стеклопакетами и стальной конструкцией достигалась с помощью вспучивающегося уплотнения с поперечным сечением 2 х 15 мм по периметру каждого стекла; стыки между соседними стеклами были достигнуты с использованием профилей с конструкцией. При работе опирались на стандарт PN-EN 1363-1, который устанавливает общие требования к каждой противопожарной перегородке [4]. Подробные рекомендации, содержащиеся в стандарте PN-EN 1364-1 по испытаниям на огнестойкость с использованием несущих элементов, позволили сделать некоторые выводы по огнестойкости конструкций.
Результаты для остекленных каркасных перегородок с деревянной, алюминиевой и стальной конструкцией были взяты из нормативных документов. В начале испытания температура окружающей среды составляла 18,5°С. Повышение средней температуры следует измерять с помощью термопар, расположенных на каждой отделенной детали. На каждые 1,5 м2 площади испытуемого элемента или его части должна быть предусмотрена одна термопара.
Результаты моделирования пожара сравнивались с точки зрения повышения температуры, разбитые на три группы расположения измерительных элементов: поверхность стекла, профили в центральной части конструкции и периферийная рама, прикрепленная к конструкции печи.
Обсуждение результатов:
Эффективность ограничения теплового потока в испытываемой конструкции со стороны, подверженной воздействию огня, на незащищенную сторону проверяется с помощью пластинчатых термопар. Он измеряется с помощью
пластинчатых термометров, изготовленных из сборки пластин из никелевого сплава, расположенных на поверхности испытуемого объекта. Измеряемая величина представляет собой повышение температуры, определяемое на основе температуры, измеренной в заданное время и в заданной точке испытуемого объекта, из которой вычитается начальная температура в секунду 0. В начале испытания температура показания для каждой точки настраиваются на ноль независимо от их значения, и с этой точки измеряется их увеличение.
В бескаркасных перегородках стыки между соседними стеклами были выполнены в виде узких зазоров, закрепленных огнезащитным силиконом. Из-за отсутствия профиля на стыке между стеклянными панелями термопары, которые должны были измерять температуру на профилях в центральной части конструкции, были размещены близко к указанным стыкам. Сделанная из стекла, перегородка демонстрировала равномерное увеличение значения для точек измерения от 1 до 8 с медленным уменьшением с течением времени испытания. Каждый из них был помещен на поверхность стеклянных панелей, все из которых имели такую же внутреннюю структуру и обеспечивали барьер для передачи тепла на неэкспонированную сторону. Максимальное значение достигло 75°С.
Крепления для остекления были закреплены двумя полосами гипсокартона с обеих сторон перегородки. Мы прикрепили термопары с номерами с 9 по 12 в этом корпусе. Хотя в первой половине не было зарегистрировано никакого повышения, примерно через 15 минут и до окончания эксперимента датчики зарегистрировали небольшое повышение температуры, достигнув максимума в 16°С. Следует добавить, что внутреннее растрескивание стекла произошло между 180 и 360 секундами с момента начала испытания. Перегородка из деревянных досок имела хорошую противопожарную изоляцию от передачи температуры на неотапливаемую поверхность. Профили, расположенные в центральной части конструкции, показали аналогичную теплопроводность периферийному каркасу, и повышение температуры было линейным для обоих. Это было вызвано последовательным сжиганием древесины, уменьшением ее толщины и эффективности защиты.
За исключением точки 10. Здесь было резкое повышение температуры на начальном этапе испытания, что выявило локальное ослабление фиксации и целостности конструкции.
Результаты измерений, взятые с поверхностей остекления, показали последовательное увеличение значения в первой половине испытания. Во второй части скорость повышения температуры в точках 1-4 снизилась после достижения максимума 85°С. Отмечено, что древесина обеспечивает лучшую теплоизоляцию, чем огнестойкое стекло. Внутреннее стекло треснуло в промежутке между 150 и 360 секундами испытания. Изготовленная из алюминиевых профилей, перегородка со временем имела аналогичное повышение температуры по всей своей поверхности. Профили в центральной части конструкции показали более высокое повышение температуры в первой половине испытания по сравнению с профилями, расположенными по периметру. В основе этого различия лежал тот факт, что вся их поверхность подвергалась воздействию огня с нагретой поверхности, в отличие от внешней рамы. В этом случае одна из его поверхностей соприкасалась с конструкцией стенки печи, что оказывало охлаждающее действие, тем самым уменьшая воздействие высокой температуры.
Важным фактором, влияющим на показания термопар на центральных профилях, был также изгиб конструкции внутрь испытательной печи. Деформация на начальном этапе испытания привела к тому, что профили оказались ближе к огню от горелок, которые нагревали камеру печи. Благодаря такой близости алюминию было легче поглощать высокую температуру и переносить ее на другую сторону. Примерно через 16-18 минут после начала испытания замечено, что температура металлических элементов повысилась на 33-37°С. Это было связано с плавлением алюминия и износом деталей конструкции, в результате чего тепло проникло глубже в профиль. Керамические вставки из волокнистого полимера во внутреннем корпусе профилей помогли замедлить проникновение тепла и оказали положительное влияние на общий результат испытания. Как и в случае с деревянной стеклянной перегородкой, показания с поверхностей остекления указывали на более низкие скачки температуры во время испытания. Для точек 1-4 значения находились в диапазоне 1-5°С через 18 минут после начала испытания. К концу процесса испытаний температура, как для алюминиевых профилей, так и для остекления достигла аналогичных значений, при этом максимальная температура составляла около 90°С. Внутреннее растрескивание стекла произошло между 180 и 300 секундами после того, как начался пожар.
Самые высокие температуры в большинстве точек были зафиксированы для конструкции из стальных профилей. В первой половине испытания было обнаружено, что профили, расположенные в центральной части конструкции, вызывают более высокое повышение температуры, чем периферийная рама. Как и в предыдущем случае, это именовалось как значительный изгиб перегородки в направлении внутренней части печи, так и функцию стенки, к которой были прикреплены концевые профили, обладающие плохой теплопроводностью.
Наибольшее повышение температуры во время проведения испытания наблюдалось между 6 и 8 минутами для профилей, расположенных в центральной части конструкции. Это вызвало деформацию. На полпути процесса, между 14 и 22 минутами, было обнаружено, что скачок температуры уменьшился из-за функции охлаждения нанесенных вставок во внутренних профильных корпусах. Состав из керамического волокна обеспечивал хорошую теплоизоляцию, предотвращая проникновение большей части тепла в незащищенную сторону. Примерно через 22 минуты повышение температуры внутри печи превысило охлаждающую способность гипсовых вставок, в результате чего большее повышение температуры до достижения максимума в 155°С в точке 6 в центральной части конструкции. Это было вызвано эндотермическими эффектами, которые можно увидеть на Кривой DTA гипса. Измерения, проведенные на поверхностях остекления, показали устойчивое пропорциональное увеличение с небольшим падением во время испытаний. Внутреннее стекло треснуло между 120 и 300 секундами испытания. Независимо от конструкции стеклянной перегородки, огнезащитный гель подвергся поверхностной и прогрессивной кристаллизации сразу после того, как стеклянные панели со стороны испытательной печи треснули и отделились. Кристаллическая структура геля медленно ухудшалась с течением времени, теряя свою толщину и, следовательно, свои огнезащитные свойства, и все больше подвергаясь воздействию повышающейся температуры внутри печи.
Выводы:
Сравнительный анализ включал представление изменений температуры в наборе аналогичных точек. Первый набор результатов, связанных с показаниями повышения температуры на поверхности стекла всех протестированных перегородок (рис. 1).
Конструкции с деревянными, алюминие-
выми и стальными профилями демонстрировали аналогичное распределение температуры во времени с допуском в диапазоне ±8°С. Расхождения в показаниях могут быть вызваны многими факторами, связанными с проведением испытаний с использованием печей с аналогичной, хотя и не идентичной производительностью, имеющихся в различных лабораториях.
Максимальное зарегистрированное повышение температуры не превысило 85°С. Измерения, выполненные с помощью термопар на поверхности перегородки в бескаркасном решении, отличались от других измерений. Это несоответствие было вызвано тем, что стеклянная перегородка со стеклом увеличенной толщины до 30 мм начала реагировать на повышение температуры примерно на 2 минуты позже, чем остекление толщиной 20 мм. На начальном этапе процесса тестирования эта разница возросла и достигла максимума в 30°С, примерно через 15 минут после начала испытания, уменьшаясь на несколько градусов за время испытания.
Сравнительный анализ может показать, в какой степени повышение температуры на не нагретой поверхности может быть уменьшено за счет применения стекла вдвое большей толщины.
Другой анализируемый набор данных был собран с поверхностей профилей в центральной части перегородки, служащих стыками между соседними стеклянными панелями (рис. 2).
Результаты значительно различались, так как каждая из конструкций была построена из материалов, обладающих различными теплоизоляционными свойствами.
Наибольшее повышение температуры было обнаружено на стальных профилях. Они показали более высокие значения по сравнению с другими конструкциями благодаря использованию профилей толщиной 60 мм, т. е. самых тонких из всех используемых профилей. С нагреваемой поверхностью перегородки, находящейся ближе к пламени от горелок испытательной камеры, температура металла повышалась легче и быстрее в первые минуты испытания, чем в других конструкциях. Наибольшее зарегистрированное значение составило 135°С.
Повышение температуры для перегородки из алюминиевых профилей было более умеренным по сравнению со стальной конструкцией. Профили показали более медленную скорость нагрева и теплопередачи на другую сторону во время испытания. Повышение температуры со временем снижалось, и примерно с 20-й минуты
Рисунок 1. Средние значения температуры на поверхности стекла конструкций противопожарных перегородок Figure 1 . Average temperature values on the glass surface structures of fire-fighting partitions
84
до конца процесса температура колебалась от 70 до 75°С. Конструкция с тройным корпусом профилей с охлаждающими вставками, размещенными внутри центральной секции, обеспечила конструкцию хорошей защитой от теплопередачи на другую сторону. Внешние пустые пространства профилей служили дополнительным буфером, существенно снижая теплопередачу. Мы получили удовлетворительные результаты для решения безрамного стекла. В этом случае термопары располагались на расстоянии около 20 мм от зазоров на стыке соседних стеклянных панелей. Среднее повышение температуры с 6-й минуты росло умеренно и почти линейно до конца теста. Это было связано с однородным составом стекла по всей его поверхности и его эффективной теплоизоляцией. Максимальная температура не превышала 70°С.
Самые низкие показатели были зафиксированы для конструкции из деревянных досок. Несмотря на толщину всего в 68 мм, эти элементы имели очень низкий коэффициент теплопроводности, значительно снижающий теплопередачу на другую сторону.
Повышение температуры регистрировалось примерно с 6-й минуты, медленно нарастая и достигая максимума в 19°С через 30 минут по-
сле начала испытания в определенных точках профиля без стыков.
Последнее сравнение было связано с показаниями температуры на поверхностях профилей, которые составляли внешний периферийный каркас испытываемых элементов. Результаты представлены на диаграмме в виде средних значений для каждого раздела (рис. 3).
Как и в предыдущем случае, наблюдались существенные различия в температуре между тестируемыми элементами. Наибольшее увеличение было зафиксировано на поверхностях из стального профиля, температура которых росла самыми быстрыми темпами. Максимальная температура для этого типа стеклянной перегородки составляла 107°С. Наблюдая разницу по сравнению с другими перегородками из-за использования профилей шириной 60 мм, которые были тоньше по сравнению с другими элементами, подвергнутыми испытаниям. Внутри они состояли из двух корпусов, частично заполненных вставками, что демонстрировало меньшую эффективность, чем другие перегородки. Гораздо лучшие результаты были получены для конструкций из алюминиевого профиля. Тройной корпус кон-
Рисунок 2. Средние значения температуры на внутренних профилях конструкций противопожарных перегородок Figure 2. Average temperature values on the internal profiles of the structures of fire barriers
научно-технический журнал №2-2022
вестник 85
струкции профилей шириной 78 мм обеспечил более эффективную защиту от теплопередачи на другую сторону. Пространства внутри них действовали как буферы, обеспечивая хороший барьер против повышения температуры. При 72°С самая высокая температура была зафиксирована на 25-й минуте, со временем снизившись до 70°С в конце испытания.
Конструкция из деревянных досок доказала свою высокую эффективность в обеспечении тепловой защиты. Как упоминалось ранее, этот материал обеспечивает превосходную теплоизоляцию. Температура на поверхности периферийного каркаса повышалась гораздо медленнее, чем в перегородках, изготовленных из стальных и алюминиевых профилей. Она не превышала 22°С через 30 минут после начала испытания. Наиболее эффективную защиту обеспечивала бескаркасная перегородка. Поверхность стыка стеклянных панелей с краем испытуемой рамы была защищена как с одной, так и с другой стороны двумя узкими полосками гипсокартона.
Благодаря своей низкой теплопроводности этот материал обеспечивал отличную защиту от теплопередачи. Поверхностные термопары были размещены на защитном месте для крепления стекла.
Учитывая поведение гипсовых плит, регистрируемое увеличение температуры с течением времени началось примерно на 14-й минуте, и температура достигла своего максимума в 16°С на 30-й минуте испытания.
Выводы:
Не были превышены руководящие принципы в отношении граничных значений повышения температуры, как в отношении одной точки, так и среднего повышения.
Проанализированные перегородки показали различное повышение температуры, измеренное на стороне, противоположной той, которая подверглась воздействию огня. На приведенной ниже диаграмме представлены сводные значения из всех точек измерения для каждой из проанализированных конструкций, за исключением стеклянных панелей (рис. 4). Измерения, проведенные на стеклянных панелях, были проигнорированы из-за различий в их толщине в бескаркасном решении по сравнению с другими объектами. Перегородка из стальных профилей показала самое высокое повышение температуры, достигнув максимальной средней температуры 120°С. Было обнаружено, что другие перегородки не превышают порога в 75°С, и та, которая была ближе всего к нему, была из-
Рисунок 3. Средние значения температуры на наружных профилях конструкций противопожарных перегородок Figure 3. Average temperature values on the external profiles of fire-fighting partition structures
86
Рисунок 4. Среднее повышение температуры на поверхности стыков остекления анализируемых остекленных перегородок
Figure 4. Average temperature rise on the surface of the glazing joints of the analyzed glazed partitions
готовлена из алюминиевых профилей. Деревянные и бескаркасные конструкции обеспечивали наиболее эффективную защиту от теплопередачи. Первая достигла максимальной средней температуры в 21°С, в то время как другая не превышала 11°С.
Каждая из проанализированных перегородок была изготовлена из материалов с различным поведением. Профили, которые использовались, отличались как по внутренней конструкции, так и по тепловым свойствам. Детальный анализ распределения повышения температуры на других поверхностях позволил сравнить их эффективность в качестве противопожарных перегородок.
Бескаркасное решение обеспечило наиболее эффективную защиту от теплопередачи. Периферийные профили, изготовленные из полос гипсокартона, оказались эффективными барьерами против огня.
Аналогичные теплоизоляционные свойства были обнаружены и для перегородки, изготовленной из деревянных досок. Несмотря на значительную разницу в повышении температуры для других конструкций из стальных и алюминиевых профилей, каждая из них соответствовала требованиям огнестойкости и поддерживала степень огнестойкости в течение 30 минут.
По сравнению с другими конструкциями бескаркасное решение не имело внутренних профилей, и, судя по собранным данным о повышении температуры, они оказались самым слабым элементом остекленных конструкций. Анализ показывает, что самый простой способ повысить пожарную безопасность можно не только за счет увеличения толщины стеклопаке-та, но и за счет уменьшения количества внутренних профилей в стеклянной перегородке.
Стеклянные перегородки, доступные в настоящее время на рынке, имеют различные конструкции и тепловые характеристики. Единственным критерием оценки эффективности конструкции в качестве барьера во время пожара является проверка ее огнестойкости. Пока элемент соответствует требованиям к целостности и противопожарной изоляции в течение времени испытаний, он служит перегородкой, которая может использоваться в зданиях для обеспечения пассивной противопожарной защиты.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Амельчугов, С. П. Горение древесины при пожаре : учебно-методическое пособие / С. П. Амельчугов, Р. Г. Шуб-кин. — Железногорск : СПСА, 2021. — 82 с. — Текст : электронный // Лань : электронно-библиотечная система. — URL: https://e.lanbook.com/book/170685 (дата обращения: 29.11.2021). — Режим доступа: для авториз. пользователей.
2. Беднарек З., Садовник П., Пеняк Д., Лабораторный метод оценки влияния высоких температур на эксплуатационные параметры системы железобетонных соединений, "Maintenance and Надежность" 2010, № 3, 67-78.
3. Широков, Ю. А. Осуществление государственных мер в области обеспечения пожарной безопасности : учебное пособие для спо / Ю. А. Широков. — 2-е изд., стер. — Санкт-Петербург : Лань, 2022. — 280 с. — ISBN 978-58114-9049-3. — Текст : электронный // Лань : электронно-библиотечная система. — URL: https://e.lanbook.com/ book/183784 (дата обращения: 29.11.2021). — Режим доступа: для авториз. пользователей.
4. Turova, N. The use of functional food products for the prevention of vitamin deficiency in people with increased physical and neuropsychic stress on the example of firefighters-rescuers / Turova N., Stabrovskaya E., Vasilchenko, N., Prosin M., Moiseev A. // E3S Web of Conferencesthis, 2021. - V. 273, 13008. - DOI: https://doi.org/10.1051/ e3sconf/202127313008
5. Жуков, А. Д. Строительные системы : учебное пособие : в 2 частях / А. Д. Жуков, Б. М. Румянцев. — Москва : МИСИ - МГСУ, [б. г]. — Часть 2 : Наружные системы облицовки и изоляции — 2014. — 432 с. — ISBN 978-57264-0922-1. — Текст : электронный // Лань : электронно-библиотечная система. — URL: https://e.lanbook.com/ book/73658 (дата обращения: 29.11.2021). — Режим доступа: для авториз. пользователей.
6. Стабровская, Е.И. Применяемые виды подготовки личного состава газодымозащитной службы в непригодной для дыхания среде / Стабровская Е.И., Турова Н.Н., Васильченко Н.В., Просин М.В., Чалаташвили М.Н. // Электронный научный журнал нефтегазовое дело, 2021. - № 3. - С. 63-77.
7. Фидер К. Влияние конструктивных решений-материальные соединения остекления для деформации во время действия огня. "Safety & Fire Technology" Vol. 53 выпуск 1, 2019, 118-128, https://doi.org/10.12845/ sft.51.3.2019.7.
REFERENCES
1. Amelchugov, S. P. Gorenje wood in case of fire: educational and methodological manual / S. P. Amelchugov, R. G. Shubkin. — Zheleznogorsk : SPSA, 2021. — 82 p. — Text : electronic // Lan : electronic library system. — URL: https://e.lanbook.com/book/170685 (accessed: 11/29/2021). — Access mode: for authorization. users.
2. Bednarek Z., Sadovnik P., Penyak D., Laboratory method for assessing the effect of high temperatures on the operational parameters of a system of reinforced concrete joints, "Maintenance and Reliability" 2010, No. 3, 67-78.
3. Shirokov, Yu. A. Implementation of state measures in the field of fire safety: a textbook for spo / Yu. A. Shirokov. — 2nd ed., ster. — Saint Petersburg : Lan, 2022. — 280 p. — ISBN 978-5-8114-9049-3. — Text : electronic // Lan : electronic library system. — URL: https://e.lanbook.com/book/183784 (accessed: 11/29/2021). — Access mode: for authorization. users.
4. Turova, N. The use of functional food products for the prevention of vitamin deficiency in people with increased physical and neuropsychic stress on the example of firefighters-rescuers / Turova N., Stabrovskaya E., Vasilchenko, N., Prosin M., Moiseev A. // E3S Web of Conferencesthis, 2021. - V. 273, 13008. - DOI: https://doi.org/10.1051/ e3sconf/202127313008
5. Zhukov, A.D. Building systems : textbook : in 2 parts / A.D. Zhukov, B. M. Rumyantsev. — Moscow : MISI - MGSU, [B. G.]. — Part 2 : External cladding and insulation systems — 2014. — 432 p. — ISBN 978-5-7264-0922-1. — Text : electronic // Lan : electronic library system. — URL: https://e.lanbook.com/book/73658 (accessed: 11/29/2021). — Access mode: for authorization. users.
6. Stabrovskaya, E.I. Applied types of training of personnel of the gas and smoke protection service in an environment unsuitable for breathing / Stabrovskaya E.I., Turova N.N., Vasilchenko N.V., Prosin M.V., Chalatashvili M.N. // Electronic scientific journal oil and gas business, 2021. - No. 3. - pp. 63-77.
7. Feeder K. The influence of design solutions is the material connections of glazing for deformation during the action of fire. "Safety & Fire Technology" Vol. 53 issue 1, 2019, 118-128, https://doi.org/10.12845 / sft.51.3.2019.7.
