CC BY
83. Брушлинский Н. Н, Соколов С. В., Алехин Е М и др. Безопасность городов. Имитационное моделирование городских процессов и систем: Учебник. - М.: Фазис, 2002. - 231 с.
4. Брушлинский Н. Н, Соколов С. В, Алехин Е. М., Коломиец Ю. Н. Научно-практические основы организации территориальных подразделений противопожарной службы в России. - М..: АГПС МЧС России, 2007. - 58 с.
5. Сельские населенные пункты Ярославской области на 1 января 2009 г. / Статистический бюллетень, Ярославль, 2009. - 179 с.
УДК 699.8
В. Г. Лимонов
кандидат технических наук, доцент, Академия ГПС МЧС России
А. В. Анчишкин
адъюнкт Академии ГПС МЧС России
V. Limonov, A. Anchishkin
ПРОБЛЕМЫ КОНСТРУКТИВНЫХ РЕШЕНИЙ ЗДАНИЙ ПРИ ОЧАГЕ ПОЖАРА, ОГРАНИЧЕННОГО ВЕРТИКАЛЬНЫМИ СТРОИТИЕЛЬНЫМИ КОНСТРУКЦИЯМИ
Рассмотрены закономерности теплоотдачи от факела пламени к омываемой им поверхности, что является ключевым в задаче об огнестойкости всевозможных строительных конструкций в условиях пожара. Приведены методы расчета фактического предела огнестойкости конструкций, в том числе железобетонных, и установлены одни из важнейших исходных данных для расчета огнестойкости - температура греющей среды и интенсивность теплообмена между этой средой и строительными конструкциями при пожаре. Так же проанализированы исследования, которые ведутся как в направлении изучения предела огнестойкости конструкции и уточнения его понятия, так и в направлении изучения интенсивности пожара при разных условиях горения и различных горючих материалах и.
Ключевые слова: предел огнестойкости, факел пламени, омываемая поверхность, строительные конструкции, теплоотдача, интенсивность теплообмена.
THE PROBLEMS OF CONSTRUCTION SOLUTION OF BUILDINGS WITH HEART OF FIRE LIMITED BY VERTICAL BUILDING CONSTRUCTION
A mechanism of heat transfer from the flame to the surface washed them, which is the key to the problem of fire resistance of various building structures under fire conditions. We present methods for calculating the actual limit of fire resistance of structures, including reinforced concrete, and installed one of the most important source of data for calculating the fire resistance - temperature of the heating medium and the heat exchange between the environment and building structures during fire. Also reviewed studies that are conducted both in the direction of studying the limit of fire resistance design and refinement of its concepts, as well as in the study of the intensity of the fire at various combustible materials and different conditions of combustion.
Keywords: limit of fire resistance, flame, washed the surface, building design, heat transfer, heat transfer rate.
Опыт использования систем оптимизации конструктивных решений здания при пожаре, ограниченном вертикальными конструкциями, а так же зданий повышенной этажности показывает, что уровень безопасности таких объектов значительно выше по сравнению со зданиями, использующими отдельные подсистемы безопасности при данном виде пожара.
В современных системах оптимизации конструктивных решений здания используются все самые передовые технологии производства и контроля за качеством, а также новейшие методики расчетов устойчивости строительных конструкций, опытно-научные данные и инженерные системами пожарной автоматики.
Проблема взаимодействия пламени с поверхностью тела очень сложна и многообразна. В тепловом отношении со стороны пламени на тело воздействует как радиационный, так и конвективный тепловой поток. Для первого вида воздействия твердого тела одним из основных вопросов является определение оптических характеристик пламени в каждой его точке, который включает в себя нахождение поля температур и концентраций химических компонентов. Величина конвективного теплового потока определяется характеристиками пограничного слоя, образующегося на поверхности твердого тела, которые определяются полями скоростей, концентраций и температур в факеле пламени, а так же месторасположением источника пламени относительно всех омываемых им поверхностей вертикальных строительных конструкций. Именно это обстоятельство определяет наиболее вескую причину для изучения теплового воздействия пламени на строительные и технологические конструкции.
Новизна исследования заключается в изучении полей пламени, их изменениях и изменениях параметров факела пламени при определенных характеристиках, а так же более углубленном и доскональном изучении воздействия открытого пламени на строительные конструкции.
Одной из основных задач при возведении зданий и сооружений является обеспечение прочностных свойств несущих элементов не только при обычных условиях эксплуатации, но и при воздействии высоких температур возможного пожара, а в данном случае и при различном месторасположении факела пламени.
В соответствии с ГОСТ 12.1.004-91* «Пожарная безопасность. Общие требования» пожарная защита зданий и сооружений должна обеспечиваться, в частности, ограничением количества горючих веществ и материалов, их размещением и применением строительных конструкций с необходимыми пределами огнестойкости.
Требуемые пределы огнестойкости конструкций определяются необходимостью обеспечения безопасности людей при пожаре на основе сохранения основных функций конструктивных элементов зданий и с учетом технико-экономических и народнохозяйственных факторов. В настоящее время нормирование требуемых пределов огнестойкости основных строительных конструкций производится в соответствии со СНиП 21.01-97* «Пожарная безопасность зданий и сооружений». Требуемая огнестойкость основных конструкций по этим нормам зависит только от степени огнестойкости зданий и сооружений. Фактическая огнестойкость конструкций определяется или экспериментальным путем в натуральных испытаниях в огневых печах или расчетным путем. Последний путь является более прогрессивным, поскольку позволяет сократить количество дорогостоящих и трудоемких испытаний.
В настоящее время огнестойкость конструкций рассчитывается при условии развития пожара в помещении в соответствии с принятой «температурно-временной кривой стандартного пожара». Однако, как показали многочисленные исследования, характер развития реальных пожаров может существенно отличаться от режима «стандартного пожара». Особенно велико отличие теплового воздействия на конструкции от «стандартного» при непосредственном воздействии факела пламени на технологическое оборудование и строительные конструкции, что довольно часто наблюдается при авариях технологических и других установок, связанных с использованием легковоспламеняющихся и горючих жидкостей. К сожалению, до настоящего времени недостаточно научно обоснованных данных для расчета теплового воздействия пламени на вертикальные строительные конструкции и технологическое оборудование, омываемые этим пламенем. Без этого невозможно произвести расчет фактической огнестойкости строительных конструкций и предусмотреть соответствующие меры по предотвращению разрушения технологического оборудования и дальнейшего развития пожара.
В связи с вышеизложенным, исследование интенсивности теплового воздействия факела пламени на строительные и технологические конструкции, омываемые этим пламенем, является одной из актуальнейших задач обеспечения пожарной безопасности зданий, сооружений и технологического оборудования.
Железобетонные конструкции покрытия и перекрытия - основной вид конструкций, используемых в строительстве. Они имеют наибольшую температуру нагрева. Колонны, стены нагреваются больше вверху и меньше - внизу.
Температура нагрева поверхности бетона в конструкции зависит от температуры огня и расположения места горения. При постоянно увеличивающемся количестве пожаров необходимо особое внимание уделять правильному определению фактического предела огнестойкости применяемых железобетонных конструкций и установлению возможности дальнейшей эксплуатации конструкций после пожара.
При установлении предела огнестойкости железобетонной конструкции необходимо знать интенсивность пожара, так как огнестойкость конструкции будет зависеть от теплового воздействия огня и длительности пожара. Вся экспериментальная и теоретическая разработка вопросов огнестойкости конструкций производится на основе принципов, заложенных в этом неравенстве.
Исследования ведутся как в направлении изучения предела огнестойкости конструкции и уточнения его понятия, так и в направлении изучения интенсивности пожара при разных горючих материалах и разных условиях горения. Наиболее трудной задачей является установление предела огнестойкости. Значение, в зависимости от заданной степени огнестойкости здания или сооружения, может быть как больше единицы, если требуется сохранить здание и конструкции после пожара, так и меньше единицы, когда допускается разрушение здания или отдельных частей его при пожаре или после него. В последнем случае существенное значение имеет время до полного обрушения конструкции при пожаре. Как показали исследования, реальный режим пожара можно аппроксимировать условным эквивалентным режимом при заданной стандартной кривой изменения температуры во времени. В этом случае расчетная длительность пожара выражается сравнительно простой функцией и экспериментальное определение предела огнестойкости производится при этом условном режиме. Международной организацией по стандартизации (180) была рекомендована единая стандартная кривая изменения температуры в зависимости от времени для испытаний конструкций на огнестойкость, которую можно описать формулой.
В условиях пожара в железобетонных конструкциях происходит необратимое снижение прочности бетона и арматуры, которое имеет существенное значение для определения предельного состояния и потери рабочих функций конструкции в нагретом или охлажденном состояниях.
Для предварительно напряженных конструкций немаловажное значение имеет сохранение предварительного напряжения в арматуре при пожаре и после пожара. Потеря предварительного напряжения в арматуре может происходить как вследствие ползучести арматуры, так и из-за ослабления анкерующих средств. Таким образом, современные железобетонные конструкции ввиду большого разнообразия применяемых материалов и конструктивных решений по-разному сопротивляются воздействию пожара. В связи с этим большое значение приобретает единый критерий понятия предела огнестойкости железобетонной конструкции.
Заключение. Из выше изложенного можно сделать вывод, что в XXI в. исследования в области борьбы с пожарами и в частности повышения огнестойкости строительных конструкций вышли на новый уровень, хотя все же основным методом для определения поведения строительных конструкций в условиях пожара является практический, т. е. экспериментальный метод.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Александров Г В Исследование потоков лучистой энергии при пожаре в помещении. Дис. ... канд. техн. наук. - М.: ВИПТШ МВД СССР, 1971. - 217 с.
2. Башкирцев М. П Исследование температурного режима при горении жидкости в помещениях (с использованием метода моделирования). Дис. ... канд. техн. наук. - М.: МИСИ, 1967. - 226 с.
3. Большой энциклопедический словарь. Норинт, 1998. - 1456 с.
4. Бубнов В. М. Разработка многозонной математической модели поведения газовых сред при пожаре в помещениях. Дис. ... канд. техн. наук. - М.: ВИПТШ МВД РФ, 1995. - 227 с.
5. ГОСТ 12.1.004-91 ССБТ. Пожарная безопасность. Общие требования.
6. Гуско И Д Термогазодинамика пожара в замкнутых отсеках специальных фортификационных сооружений и разработка методики оценки его опасных факторов. Дис. ... канд. техн. наук. - М.: ВИПТШ МВД СССР, 1988. - 159 с.
7. Дмитриев А. Н. Комфорт и безопасность - необходимые качества высотных комплексов // Глобальная безопасность. 2006. № 1.
8. Левченко А. Н, Дмитриев А. Н, Федунец Б. И Создание технологии строительства коллекторных тоннелей без вторичной обделки с применением футеровки на основе полимерных материалов. Сб. тр. Межд. конф. «Технологии, машины, оборудование и нормативное обеспечение для подземного и высотного строительства». - М.: Тоннельная ассоциация, 2006.
9. Давыдкин Н. Ф, Страхов В. Л. Огнестойкость конструкций подземных сооружений // Под ред. И. Я. Дормана. - М.: Информационно-издательский центр «ТИМР», 1998.
10. Давыдкин Н. Ф, Страхов В Л., Каледин В. О. Метод конечных элементов в расчетах огнестойкости неоднородных конструкций сложной структуры и формы // Проблемы развития транспортных и инженерных коммуникаций. 1996. № 3, 4.
11. Davidkin N F, Sfrakhov V L, Kaledin V О., Krutov A. M Estimation of Fire - Resistance Limits in Building.
12. Structures for Underground Facilities / Fire and explosion hazard of substances and venting of deflagrations: Second International Seminar. - M, 1997.
УДК 614.8(094.5)
Д. И. Добрынин
адъюнкт Академии ГПС МЧС России
D. Dobrynin
ОРГАНИЗАЦИОННО-ТЕХНИЧЕСКИЕ И ИНФОРМАЦИОННЫЕ ОСНОВЫ ПРАКТИЧЕСКОГО ПРИМЕНЕНИЯ ФЕДЕРАЛЬНОГО ЗАКОНА «ТЕХНИЧЕСКИЙ РЕГЛАМЕНТ О ТРЕБОВАНИЯХ ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ» В РАМКАХ РЕФОРМЫ ТЕХНИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ В РФ»
В статье рассматривается опыт практического применения Федерального закона №123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности», анализируются результаты мониторинга практики применения данного технического регламента, проводимого Комитетом РСПП по техническому регулированию, стандартизации и оценке соответствия совместно с МЧС России, различными общественными организациями, печатными изданиями, СМИ. Обсуждаются возможные противоречия изменившегося нормативно-правового законодательства в области пожарной безопасности и предлагаются возможные пути решения.
Ключевые слова: технический регламент, государственный пожарный надзор, собственник, закон.
