CC BY
10
DOI: 10.12845/bitp.43.3.2016.3
mgr inz. Urszula Garlinska1 mgr inz. Pawel Michalak1 mgr inz. Tomasz Popielarczyk1
Przyjçty/Accepted/Принята: 13.08.2015; Zrecenzowany/Reviewed/Рецензирована: 06.05.2016; Opublikowany/Published/Опубликована: 30.09.2016;
Subiektywna ocena mozliwosci utraty nosnosci konstrukcji budowlanej w warunkach pozaru2
Subjective Assessment of the Potential Loss of Load-Bearing Capacity
in Buildings Exposed to a Fire
Субъективная оценка возможности потери несущей способности здания
в условиях пожара
ABSTRAKT
Cel: Celem artykulu jest przedstawienie wynikow badan ankietowych dotycz^cych subiektywnej oceny mozliwosci utraty nosnosci konstrukcji budowlanej w warunkach pozaru. Celem prowadzonych badan bylo udoskonalenie modelu szacuj^cego utratf nosnosci przez konstrukcjf budowlan^ na skutek pozaru, po uwzglfdnieniu doswiadczen strazakow z rzeczywistych akcji ratowniczo-gasniczych.
Metody: W celu okreslenia kryteriow oceny symptomow wystfpuj^cych podczas pozaru obiektu budowlanego przeprowadzono badania empiryczne metody sondazu diagnostycznego, technik^ ankiety. Ankieta zostala przeprowadzona anonimowo wsrod funkcjonariuszy Panstwowej Strazy Pozarnej, posrod zroznicowanej grupy respondentow (zarowno pod wzglfdem stazu pracy, jak i obszaru/regionu pelnienia sluzby). Taki dobor grupy badawczej pozwolil na wskazanie obszarow, na ktorych zawalenia konstrukcji budowlanych wystfpuj^ najczfsciej. Kwestionariusz ankiety zostal zweryfikowany oraz zaakceptowany przez grono doswiadczonych ekspertow z zakresu inzynierii bezpieczenstwa pozarowego.
Wyniki: Przeprowadzona wsrod funkcjonariuszy Panstwowej Strazy Pozarnej ankieta pozwala na wstfpne wytypowanie wystfpuj^cych symptomow utraty nosnosci konstrukcji na skutek pozaru. Umozliwia takze podjfcie dalszych dzialan, maj^cych na celu uwzglfdnienie danych symptomow przy okreslaniu ryzyka utraty nosnosci konstrukcji. Subiektywna ocena symptomow, mog^ca obnizyc ryzyko zawalenia sif konstrukcji, stanowi ostatni element diagramu czynnosci modelu szacuj^cego mozliwosc utraty nosnosci konstrukcji. Sposrod wytypowanych symptomow ankietowani wskazali, ze najczfsciej przed zawaleniem sif konstrukcji nastfpowaly wyboczenia elementow konstrukcji, pfknifcia scian oraz nietypowe odglosy (trzaski, skrzypienia). W zwiqzku z powyzszym w ocenie autorow wskazane powyzej oznaki nalezy uwzglfdniac podczas szacowania mozliwosci utraty nosnosci konstrukcji budowlanej w warunkach pozaru. Ponadto biorçc pod uwagf ocenf wplywu wyst^pienia potencjalnego symptomu na mozliwosc zawalenia sif konstrukcji budowlanej w sytuacji pozaru, opart^ na wiedzy i doswiadczeniu respondentow, w ocenie ryzyka nalezy uwzglfdniac rowniez wybuch, przechylenie obiektu budowlanego, objfcie plomieniami powyzej 80% powierzchni budynku oraz zawalenie dachu i stropow.
Wnioski: Wskazane przez ankietowanych symptomy odpowiadaj^ symptomom opisanym w literaturze przedmiotu. W ocenie autorow z uwagi na coraz wifksz^ liczbf pozarow, podczas ktorych dochodzi do zawalenia sif konstrukcji obiektow budowlanych, konieczne jest prowadzenie dalszych badan w tym zakresie. Ograniczona liczebnosc grupy ankietowej nie pozwala na obecnym etapie prac na wyznaczenie precyzyjnych wartosci wag dla wskazanych symptomow, ktore moglyby zostac zaimplementowane do proponowanego modelu. W ocenie autorow, wyst^pienie wymienionych powyzej symptomow powinno znacznie podwyzszac wartosc ryzyka. Wlasciwe oszacowanie ryzyka zawalenia sif konstrukcji pozwoli na poprawf bezpieczenstwa ratownikow biorçcych udzial w akcjach ratowniczo-gasniczych.
Slowa kluczowe: utrata nosnosci konstrukcji budowlanej, wspieranie decyzji dowodcy, dzialania ratowniczo-gasnicze, bezpieczenstwo pozarowe Typ artykulu: doniesienie wstfpne
ABSTRACT
Aim: This article presents results from surveys on the subjective assessment of the potential loss of load-bearing capacity in building structures, which are exposed to a fire. The purpose of the study is to refine the model estimating the loss of load-bearing capacity of building structures by taking into account the experience of firefighting personnel, gained during firefighting operations.
1 Centrum Naukowo-Badawcze Ochrony Przeciwpozarowej - Panstwowy Instytut Badawczy / Scientific and Research Centre for Protection -National Research Institute, Poland; tpopielarczyk@cnbop.pl;
2 Autorzy wniesli rowny wklad merytoryczny w powstanie artykulu / The authors contributed equally to this article;
D01:10.12845/bitp.43.3.2016.3
Methods: Research was performed by survey to determine the criteria for evaluating symptoms, which develop during a building fire incident. The survey was conducted anonymously among the officers of the Polish State Fire Service, within a varied group of respondents encapsulating length of experience and exposure to work in different regions. This approach facilitated the identification of regions where building structures collapsed most frequently. The questionnaire was reviewed and approved by a group of experienced specialists in the field of fire safety engineering.
Results: The survey allowed for an initial identification of symptoms associated with the loss of load-bearing capacity in structures during fire incidents. By taking account of initial symptoms, further action is possible at the risk determination stage of structural collapse. Subjective evaluation of symptoms, which may reduce the risk of structural collapse is the last element of the diagrammatic operations model used for estimating the potential loss of load-bearing capacity. Respondents indicated that prior to a structural collapse most frequent symptoms revealed buckling of structures, cracks in walls and unusual noises such as crackling and creaking. The authors consider that the above mentioned symptoms should be taken into account when assessing the potential loss of load-bearing capacity of building structures during fire incidents. Moreover, an explosion, tilt of a building , flames enveloping a building by more than 80% as well as roof and ceiling collapse should also be taken into account.
Conclusions: Symptoms identified by respondents match the symptoms described in literature. Because of an increase in the number of fires, where building structures have collapsed, the authors recommend further research in this area. The limited size of the group exposed to the survey precludes, at this stage, an allocation of precise weightings to specific symptoms, which could be incorporated within the proposed model. The authors consider that the above mentioned symptoms, if present, would significantly increase the measure of risk level. Proper risk assessment of potential construction failure will improve the safety of rescuers involved in firefighting operations.
Keywords: loss of load-bearing capacity, support the commander's decision, fire and rescue operations, fire safety Type of article: short scientific report
АННОТАЦИЯ
Цель: Цель данной статьи состоит в представлении результатов опроса относительно субъективной оценки возможной потери несущей способности строительной конструкции в условиях пожара. Цель исследования заключалась в усовершенствовании модели оценки возможной потери несущей способности строительной конструкции в результате пожара, принимая во внимание опыт пожарных во время реальных аварийно-спасательных действий.
Методы: Для того, чтобы определить критерии оценки симптомов, появляющихся во время пожара строительной конструкции, были проведены эмпирические исследования методом диагностического обследования с помощью опроса. Опрос проводился анонимно среди сотрудников Государственной противопожарной службы в различных группах респондентов (как с точки зрения профессионального опыта, так и региона, в котором служат). Такой выбор исследовательской группы позволил выявить области, где наиболее часто происходят обвалы зданий. Опрос был рассмотрен группой опытных специалистов в области пожарной инженерии. Результаты: Опрос, проведенный среди сотрудников Государственной противопожарной службы, позволяет предварительно определить симптомы потери несущей способности конструкции в результате пожара. Это позволяет принять дальнейшие меры, направленные на устранение данных симптомов при определении риска потери несущей способности здания. Субъективная оценка симптомов, которая могла бы снизить риск обвала конструкции, является последним элементом диаграммы оценочной модели возможной потери несущей способности конструкции. Среди выбранных симптомов респонденты указали, что наиболее часто перед обвалом конструкции появлялись деформации элементов конструкции, трещины в стенах и нетипичные звуки (трески, скрипы). Поэтому, по мнению авторов, упомянутые выше симптомы следует принимать во внимание при оценке возможности утраты несущей способности конструкции в случае пожара. Кроме того, принимая во внимание также оценку влияния потенциального симптома на возможности обвала конструкции здания в случае пожара, основанную на знаниях и опыте респондентов, следует учитывать также взрыв, наклон здания, если охват пламенем более 80% поверхности здания, а также обвал крыш и потолков.
Выводы: Указанные респондентами симптомы согласуются с симптомами, описанными в предметной литературе. По мнению авторов статьи необходимо провести дальнейшие исследования в этой области в связи с увеличением количества пожаров, во время которых происходит обвал зданий. Ограниченное число респондентов не позволяет на данном этапе работ определить весомость данных специфических симптомов, которые могли бы быть внедрены в предложенную модель. По мнению авторов присутствие указанных выше симптомов должно значительно увеличивать значение риска. Правильная оценка риска обвала конструкции позволит повысить безопасность спасателей, участвующих в спасательно-гасящих действиях.
Ключевые слова: потеря несущей способности, спасательно-гасящие действия, пожарная безопасность Вид статьи: предварительный отчет
1. Wprowadzenie
W artykule Szacowanie mozliwosci utraty nosnosci kon-strukcji budowlanej w warunkach pozaru [1] przedstawiono koncepj modelu szacowania mozliwosci utraty nosnosci przez konstrukcji budowlan^ na skutek pozaru. Uwzgl^d-niono w niej wymagania krajowych przepisow w zakresie ochrony przeciwpozarowej obiektow budowlanych. W wyni-ku prowadzonych analiz zwrocona zostaje wartosc (od 1 do 5) okreslaj^ca ryzyko utraty nosnosci konstrukcji w warunkach pozaru. Nosnosc konstrukcji, zdefiniowan^ jako „zdol-nosc do przej^cia oddzialywan" [2], na potrzeby prowadzonych prac odniesiono do calego obiektu budowlanego (a nie do jego poszczegolnych elementow). W niniejszym artykule przedstawiono wyniki dzialan prowadzonych w celu ewalu-acji wczesniej omowionego modelu.
Zaproponowan^ koncepj opracowano w ramach reali-
zacji projektu „Nowoczesne narz^dzia inzynierskie do wspo-magania decyzji przeznaczone dla dowodcow podczas dzialan ratowniczo-gasniczych PSP w obiektach budowlanych" finansowanego przez Narodowe Centrum Badan i Rozwoju (DOBR/0010/R/ID1/2013/03). Celem projektu bylo wyko-nanie zaawansowanego narz^dzia teleinformatycznego, ktore b^dzie dostarczac dowodcy akcji ratowniczo-gasniczej roz-norodnych danych wspomagaj^cych proces podejmowania decyzji. W artykule omowiono cz^sciowe zalozenia jednego z modeli.
2. Metody
Zespol autorow w zaproponowanym na wczesniejszym etapie prac modelu wskazal mozliwosc korekcji obliczonego ryzyka poprzez dokonanie subiektywnej oceny symptomow pozaru obiektu budowlanego. W celu okreslenia kryteriow
ИССЛЕДОВАНИЯ И РАЗВИТИЕ
przeprowadzenia oceny symptomów wykonano badania em-piryczne metod;j sondazu diagnostycznego, którego wyniki przedstawiono jsssutizyej.
Badanie przeprowadzono technikj ankiety. Opracowano kwestionariusz ankiety „Oznaki zawalenia konstrukcji budowlanej na skutek dziaiania pozaru", który zostal umieszczo-ny na stronie internetowej http://goo.gl/forms/c89aGdxXiu. Jako obszar bacten przyjçto wybrane jednostiki Panstwowej Strayy Pozarnej. Ankieta zostila przeprowadzona anoni-mowo wsród funkcjonariuszy Panstwowej Strazy Pozarnej, wsród zróznicowanej (zarówno pod wzglçdem stazu piracy, jak i obszaru/regionu peinienia siuzby) grupy respondentów. Taki dobór grupy badawczej pozwolii na wskazanie obsza-rów, na których zawalenia konstrukcji budowlanych wystç-puj^ na;jci^eisc:ie:j. Doboru reprezentatywnej próby badawczej dofemano zgodnie z typem doboru tzw. prób^ celowtj [3].Do obliczenia minimalnej liczebnosci próby badawczej mozna wykorzystac ponizszy wzór [4]:
_ N
+ ))
gdzie:
nb - niezbçdna próba,
NN - Uczebnosc populacji,
d - dopuszczalny bi^d szacunku frakcji,
Z - wartosc standardowa dla zaiozonego poziomu istot-nosci.
Dobór próby badawczej ma na celu wyznaczenie tenden-cji i zaleznosci niezbçdnych do prowadzenia dalszych badan.
Kwestionariusz ankiety zostai zweryfikowany oraz zaak-ceptowany przez grono doswiadczonych ekspertów z branzy bezpieczenstwa pozarowego.
Badanie zostaio podzielone na trzy giówne czçsci. Na pierwszym etapie zadaniem ankietowanych byio wskazanie lat siuzby i nazwy województwa, w której j^ peinig. Ankie-towani wskazywali takze liczbç akcji, w których brali udziai i podczas których doszio do zawalenia siç konstrukcji bu-dowlanej na skutek pozaru. Ankietowani, którzy nie zadekla-rowali udziaiu w zadnej akcji, w której doszio do zawalenia, nie byli objçci drug^ czçsci^ ankiety.
Respondenci, którzy choc raz byli swiadkami takiej sytu-acji, mieli za zadanie wskazac oznaki poprzedzaj^ce zawalenie wraz z czçstosci^ ich wyst^pienia (w odniesieniu do zdarzen, których byli uczestnikami). Wskazano 6 symptomów (wyst^-pienie eksplozji (wybuchów), pçkniçcia scian, wyboczenia elementów konstrukcji, przechylenie konstrukcji obiektu bu-dowlanego, nietypowe odgiosy (trzaski, skrzypienie itp.), wy-dobywanie siç wody lub dymu ze spoin), dla których nalezaio okreslic, czy wystçpowaiy zawsze, czçsto, sporadycznie, czy nigdy. W tej czçsci badania, respondenci mieli takze mozliwosc wskazac i opisac innego zaobserwowanego symptomu, niewyszczególnionego w badaniu.
W ostatniej czçsci ankiety (w której brali udziai wszyscy respondenci), na podstawie swojej wiedzy i doswiadczenia, ankietowani mieli za zadanie ocenic znaczenie wyst^pienia róznych symptomów w kontekscie ryzyka zawalenia siç konstrukcji budowlanej. Przyjçto piçciostopniow^ skalç odpo-wiedzi (od 1 - nie ma znaczenia do 5 - pewnosc, ze konstruk-cja zwali siç) dla symptomów:
• ci^giy wypiyw dymu,
• pulsuj^cy wypiyw dymu,
• wypiyw dymu przez maie szczeliny w konstrukcji,
• wypiyw wody przez maie szczeliny w konstrukcji,
• pçkniçcia scian,
• zawalenie dachu,
• zawalenie stropów,
• wysoka temperatura scian,
• wysoka temperatura okien,
D01:10.12845/bitp.43.3.2016.3
• przechylenie obiektu budowlanego, )) • wybuch (eksplozja),
• nietypowe odgiosy,
• objçcie piomieniami 50-80% powierzchni budynku,
• objçcie piomieniami powyzej 80% powierzchni budynku,
• wyboczenie elementu konstrukcji.
3. Wyniki
W trakcie badan uzyskano 43 ankiety. Na obecnym eta-pie prowadzonych badan otrzyman^ liczbç arkuszy uznaje siç za miarodajn^ i wystarczaj^c^. Po przeprowadzeniu ankiety wyniki zostaiy poddane analizie pod wzglçdem jakosciowym oraz ilosciowym.
Zestawienie funkcjonariuszy ze wzglçdu na diugosc okre-su siuzby przedstawiono w tabeli 1 i na ryc. 1.
Tabela 1. Lata siuzby Table l. Years of service
Dlugosc sluzby/ Length of service Osoby / Personnel
[lat] / [years] [liczba] / [number] [%]
1 9 21%
2 7 16%
3 5 12%
4 1 2%
5 2 5%
6 4 9%
7 0 0%
8 1 2%
9 3 7%
10 2 5%
> 10 9 21%
Ogólem / Total 43 100%
Zródlo: Opracowanie wiasne. Source: Own elaboration.
□ 1-5 lat/years
□ 6-10 lat/years
□ powyiej/more than 10
Ryc. 1. Lata siuzby Fig. 1. Years of service Zrodlo: Opracowanie wiasne.
Source: Own elaboration.
Wsrod ankietowanych przewazali funkcjonariusze ze sta-zem od 1 do 5 lat, ktorzy stanowili 56% wszystkich respondentow. Kolejn^ grup^ - 23% ankietowanych stanowili funkcjonariusze ze stazem pracy 6-10 lat. Natomiast najmniej licz-n^ - 21% - osoby, ktorych okres siuzby byi diuzszy niz 10 lat.
Zröznicowanie wzglfdem liczby akcji ratowniczych, w ktörych nast^pilo zawalenie sif konstrukcji obiektu budow-lanego na skutek dzialania pozaru przedstawiono w tabeli 2 i na ryc. 2.
Wsröd ankietowanych najliczniejsz^ grupf - 28% sta-nowily osoby, ktöre nie uczestniczyly w akcjach ratowniczo-gasniczych, w ktörych nast^pilo zawalenie sif konstrukcji na skutek pozaru. Nalezy zauwazyc röwniez, ze s^ to w zdecydo-wanej wifkszosci - w 75% osoby ze stazem pracy wynosz^-cym od 1-5 lat. Natomiast funkcjonariusze, ktörzy w przebie-gu kariery zawodowej obserwowali zawalenie sif konstrukcji na skutek pozaru ponad 5 razy stanowi^ 21% wszystkich re-
D01:10.12845/bitp.43.3.2016.3
spondentöw. Wsröd tych osöb przewazaj^ca grupa - 67% - to osoby ze stazem pracy powyzej 10 lat.
Zadaniem ankietowanych, ktörzy w karierze zawodowej byli swiadkami zawalenia sif konstrukcji, bylo röwniez okre-slenie czçstotliwosci wystfpowania nastçpuj^cych sympto-möw:
• pçkniçc scian,
• eksplozji (wybuchöw),
• wyboczenia elementöw konstrukcji,
• przechylenia obiektu budowlanego,
• nietypowych odglosöw (trzasköw, skrzypien),
• wydobywania sif wody lub dymu ze spoin.
Tabela 2. Akcje ratowniczo-gasnicze, w ktorych nast^pilo zawalenie siç konstrukcji obiektu budowlanego na skutek dzialania pozaru Table 2. Firefighting incident involving structural collapse of a building as a result of a fire
Akcje, w ktörych doszlo do zawalenia siç konstrukcji Firefighting incident Osoby Personnel Dlugosc sluzby Years of work
[liczba] [quantity] [liczba] [number] [%] 1-5 lat/years 6-10 lat/years powyzej 10 lat/ more than 10 years
0 12 28% 75% 17% 8%
1 6 14% tg in 83% 17% 0%
2 6 14% -ö 83% 17% 0%
3 6 14% 50% 17% 33%
4 3 7% Ü 33% 67% 0%
5 1 2% £ 100% 0% 0%
Powyzej/More than 5 9 21% 0% 33% 67%
Zrödlo: Opracowanie wlasne. Source: Own elaboration.
□ 0 □ 1 □ 2
□ 3
□ 4
□ 5
□ powyzej/more than 5
Ryc. 2. Akcje ratowniczo-gasnicze, w ktörych nast^pilo zawalenie sif konstrukcji obiektu budowlanego na skutek dzialania pozaru Fig. 2. Firefighting operation involving structural collapse of a building as a result of a fire Zrödlo: Opracowanie wlasne. Source: Own elaboration.
ИССЛЕДОВАНИЯ И РАЗВИТИЕ
D01:10.12845/bitp.43.3.2016.3
Tabela 3. Czçstotliwosc wystçpowania symptomow poprzedzaj^cych zawalenie siç konstrukcji budowlanej na skutek dzialania pozaru Table 3. Symptoms manifestation frequency prior to the collapse of the building structure as a result of a fire
Oznaki poprzedzaj^ce zawalenie siç konstrukcji budowlanej na skutek dzialania pozaru / Indications preceding the collapse of a building structure caused by a fire Zawsze / Always Czçsto / Often Sporadycznie / Occasionally Nigdy / Never
[liczba] [frequency] [%] [liczba] [frequency] [%] [liczba] [frequency] [%] [liczba] [frequency] [%]
Pçkniçcia scian / Cracks in walls 2 6% 11 35% 15 48% 3 10%
Eksplozje (wybuchy) / Explosions 0 0% 0 0% 11 35% 20 65%
Wyboczenia elementow konstrukcji / Buckling of structure 2 6% 14 45% 10 32% 5 16%
Przechylenie obiektu budowlanego / Tilting of building structure 0 0% 8 26% 13 42% 10 32%
Nietypowe odglosy (trzaski, skrzypienia) / Unusual noises (crackles, creaking) 2 6% 11 35% 10 32% 8 26%
Wydobywanie siç wody lub dymu ze spoin / Emergence of water or smoke at structural joints 3 10% 5 16% 13 42% 10 32%
Zrödlo: Opracowanie wlasne. Source: Own elaboration.
70%
60%
50%
40%
30%
20%
10%
0%
□ Zawsze / Always
□ Czçsto / Often
□ Sporadycznie / Occasionally
□ Nigdy / Never
Pçkniçcia scian / Wyst^pienie Wyboczenia Przechylenie Nietypowe odglosy Wydobywanie siç
Cracks in walls eksplozji elementöw obiektu (trzaski, skrzypienia) wody lub dymu ze
(wybuchöw) / konstrukcji / budowlanego / / Unusual noises spoin / Emergence
Explosions Buckling of structure Tilting of building (crackles, creaking) of water or smoke at
structure structural joints
Ryc. 3. Czçstotliwosc wystçpowania symptomow poprzedzaj^cych zawalenie siç konstrukcji budowlanej na skutek dzialania pozaru Fig. 3. Symptoms manifestation frequency prior to the collapse of the building structure, caused by a fire
Zrödlo: Opracowanie wlasne. Source: Own elaboration.
Pçkniçcia scian jako symptom zawsze wskazuj^cy na zawalenie siç konstrukcji wskazaio 6% ankietowanych. Jako czçsty - 36%, sporadyczny - 48%, natomiast nigdy niewy-stçpuj^cy - 10% ogolnej liczby ankietowanych. Eksplozje oraz wybuchy nie zostaly zaobserwowane nigdy lub zostaly obserwowane sporadycznie odpowiednio przez 65% i 35% funkcjonariuszy, ktorzy w swojej karierze zawodowej byli swiadkami zawalenia siç konstrukcji. Wyboczenia elemen-tow konstrukcji jako symptom zawsze poprzedzaj^cy zawalenie konstrukcji wskazaio 6% ogolnej liczby ankietowanych. Natomiast jako czçsty, sporadyczny i nigdy niewystçpuj^cy okreslilo go odpowiednio 46%, 32% i 16% ankietowanych. Przechylenie obiektu budowlanego jako symptom zawsze wskazuj^cy na mozliwosc zawalenia siç konstrukcji nie zostal wskazany przez zadnego z ankietowanych. Jako czçsty symptom uznalo go 26% badanych, sporadyczny - 42%, nigdy nie-wystçpuj^cy - 32%. Z ogolu ankietowanych 6% wskazalo, ze nietypowe odglosy podczas pozarow s^ zawsze symptomem zawalenia siç konstrukcji, 35% - uznalo je za symptom poja-wiaj^cy siç czçsto, 33% za sporadyczny, natomiast 26% ankie-
DOI:10.12845/bitp.43.3.2016.3
towanych wskazaio, ze symptom ten nigdy nie wystçpuje przy zawaleniach. 10% ogólnej liczby ankietowanych wskazaio, ze wydobywanie siç wody lub dymu ze spoin zawsze zapowiada zawalenie siç konstrukcji, czçsto - 16%, sporadycznie - 42%, natomiast nigdy - 32% ankietowanych.
Ankietowani zwrócili uwagç równiez na inne czynniki, które zdarzyio im siç obserwowac i które w konsekwencji ocenili jako oznaki zawalenia siç konstrukcji budowlanej:
• odpadanie powierzchni izolacyjnych i powierzchni la-kierniczych,
• przepalenie konstrukcji dachu.
Zadaniem ankietowanych byia równiez ocena (na podsta-wie posiadanej wiedzy i zdobytego doswiadczenia) wpiywu wyst^pienia potencjalnego symptomu na mozliwosc zawalenia siç konstrukcji budowlanej w sytuacji pozaru. Ocena po-legaia na oszacowaniu znaczenia danego symptomu na zawalenie siç konstrukcji budowlanej na skutek pozaru. Respondenci okreslali wpiyw zaobserwowania danego symptomu za pomoc^ piçciostopniowej skali 1-5, gdzie 1 oznaczaio „nie ma znaczenia", natomiast 5 - „pewnosc zawalenia konstrukcji".
Ocena wplywu wyst^pienia symptomu / Assessment of the impact caused by symptoms l nie ma znaczenia / irrelevant 2 3 4 5 pewnosc zawalenia siç konstrukcji / certainly of structural collapse
[liczba] [frequency] [%] [liczba] [frequency] [%] [liczba] [frequency] [%] [liczba] [frequency] [%] [liczba] [frequency] [%]
Ci^giy wypiyw dymu / Continuous outflow of smoke 1G 23% 14 33% 15 35% 4 9% 0 0%
Pulsuj^cy wypiyw dymu / Pulsating outflow of smoke 8 19% 16 37% 12 28% 7 16% 0 0%
Wypiyw dymu przez maie szczeliny w konstrukcji / An outflow of smoke through small cracks in the structure 4 9% 19 44% 12 28% 8 19% 0 0%
Wypiyw wody przez maie szczeliny w konstrukcji / An outflow of water through small cracks in the structure 4 9% 12 28% 11 26% 12 28% 4 9%
Pçkniçcia scian / Cracks in walls G 0% 5 12% 9 21% 21 49% 8 19%
Zawalenie dachu / Collapse of roof G 0% 3 7% 7 16% 22 51% 11 26%
Zawalenie stropów / The collapse of ceilings G 0% 1 2% 8 19% 20 47% 14 33%
Wysoka temperatura scian /High temperature of walls G 0% 2 5% 13 30% 19 44% 9 21%
Wysoka temperatura okien /High temperature of windows 8 19% 11 26% 14 33% 9 21% 1 2%
Przechylenie obiektu budowlanego / Tilting of building structure 1 2% 2 5% 5 12% 15 35% 20 47%
Wybuch (eksplozja) / Explosion 1 2% 2 5% 2 5% 17 40% 21 49%
Nietypowe odgiosy / Unusual noises 3 7% 8 19% 17 40% 9 21% 6 14%
Objçcie piomieniami 50-80% pow. Budynku / 50-80% of the building engulfed by flames G 0% 1 2% 20 47% 16 37% 6 14%
Objçcie piomieniami powyzej 80% pow. Budynku / More than 80% of the building engulfed by fire G 0% 0 0% 8 19% 18 42% 17 40%
Wyboczenie elementu konstrukcji / Buckling of structure G 0% 1 2% 9 21% 25 58% 8 19%
Zródlo: Opracowanie wiasne. Source: Own elaboration.
Tabela 4. Ocena wplywu wyst^pienia symptomu na mozliwosc zawalenia siç konstrukcji budowlanej w sytuacji pozaru Table 4. Assessment of the impact caused by symptom on the likelihood of a building structure collapse during a fire
ИССЛЕДОВАНИЯ И РАЗВИТИЕ
D01:10.12845/bitp.43.3.2016.3
Wyboczenie «^lementu konstrukcji / Buckling of structure
Obj^cie ptomieniami powyzej 80% powierzchni budynku / More than 80% ofthe building
(ingulfed by fire
Obecie ptomieniami 50-80% powierzcUnl budynku / J^0-S0%i> of1 the building engulfed by
flames
Nietypowe odtgosy / Unusual noises Wybuch (cksplozja) / Explosion Przechylenie obiektu budowlanego/ Tilting of buildrng structure Wysoka temperatura okien / High tempera/ure of windows Wysoka temf/eratura scian / Higfc temperattre of walls Zawalenie stropow/Tht collcpse of cnllings Zawalenie dachu / Collapse of roof P^kniiicia scian / Cracks in walls
Wyptyw wody pezoz mate szczeliny w konstrukcji / An ottflow of water terough sm all cracks
in the structure
Wyptyw Uymu przez mate szczeliny w kcnstrukcji / An outflow of smoke through sm all cracks
In rhe structure
Pulsuj^cy wyptnw dymu / Pulsating outflow ef smoke Ci^gty wyptyw dymu / Continuous flop/ ofsmoke
I ■ I
n
20%
40%
60%
100%
□ 1 - bez znaczenia / ierelevant
□ 2 Ш3 Ш4 Ш5 - pewnosc / certainly
Ryc. 4. Ocena wplywu wyst^pienia symptomu na mozliwosc zawalenia sif konstrukcji budowlanej w sytuacji pozaru Fig. 4. Assessment of the impact caused by symptom on the likelihood of a building structure collapse during a fire
Zrôdlo: Opracowanie wlasne. Source: Own elaboration.
Wedlug 49% ankietowanych funkcjonariuszy symptom w postaci wybuchu lub eksplozji b^dzie w konsekwencji skut-kowal zawaleniem si§ obiektu budowlanego. Wedlug 47% ankietowanych zawalenie si§ obiektu poprzedza jego przechylenie. Natomiast 40% ankietowanych twierdzi, ze zawaleniem skutkowac b^dzie obj^cie plomieniami powyzej 80% powierzchni budynku. Natomiast symptomy w postaci pul-suj^cego wyplywu dymu ci^glego wyplywu dymu, wyplywu dymu przez male szczeliny w konstrukcji odpowiednio dla 19%, 23%, 9% ankietowanych nie maj^ znaczenia dla utrzy-mania nosnosci obiektu budowlanego.
4. Dyskusja nad metodami i wynikami
Przeprowadzona ankieta wsrod funkcjonariuszy Pan-stwowej Strazy Pozarnej umozliwila wst^pne wytypowanie symptomow utraty nosnosci konstrukcji na skutek pozaru. Dzi^ki temu mozliwe jest podj^cie dalszych dzialan, maj^-cych na celu uwzgl^dnienie ich przy okreslaniu ryzyka utraty nosnosci przez konstrukj
Subiektywna ocena symptomow mog^ca obnizyc ryzy-ko zawalenia konstrukcji stanowi ostatni element diagramu czynnosci modelu szacuj^cego mozliwosc utraty nosnosci przez konstrukcji ktory zaproponowano we wczesniejszych etapach prac [1].
Funkcjonariusze, ktorzy w swojej karierze zawodowej byli swiadkami zawalenia si§ konstrukcji co najmniej raz (72% ankietowanych) wskazali, ze najcz^sciej przed zawaleniem si§ konstrukcji nast^powaly wyboczenia jej elementow, p^k-ni^cia scian oraz nietypowe odglosy, takie jak trzaski, skrzy-pienia (tabela 3). St^d tez w ocenie autorow publikacji wska-zane powyzej symptomy nalezy bezwzgl^dnie uwzgl^dniac
podczas szacowania mozliwosci utraty nosnosci konstrukcji budowlanej w warunkach pozaru.
Ponadto bior^c pod uwag^ ocen^ wplywu wyst^pienia potencjalnego symptomu na mozliwosc zawalenia si§ konstrukcji budowlanej w sytuacji pozaru, opart^ na wiedzy i doswiadczeniu respondentow (tabela 4), w analizie nalezy uwzgl^dniac rowniez wybuch, przechylenie obiektu budowlanego, obj^cie plomieniami powyzej 80% powierzchni budyn-ku oraz zawalenie dachu i stropow.
5. Wnioski
Wskazane przez ankietowanych symptomy s^ zgodne z symptomami opisanymi w literaturze przedmiotu [5-7]. W ocenie autorow publikacji konieczne jest prowadzenie dal-szych badan w tym zakresie, z uwagi na coraz wi^ksz^ liczb^ po-zarow, podczas ktorych dochodzi do zawalenia si§ konstrukcji obiektow budowlanych. Ograniczona wielkosc grupy ankietowej nie pozwala na obecnym etapie prac na wyznaczenie precyzyj-nych wartosci wag dla wskazanych symptomow, ktore mogly-by zostac zaimplementowane do proponowanego modelu [1]. W ocenie autorow wyst^pienie wymienionych wyzej symptomow powinno znacznie podwyzszac zwracan^ przez model [1] wartosc ryzyka. W sytuacji, gdy podczas prowadzenia dzialan ratowniczo-gasniczych dane symptomy nie s^ obserwowane, zwracana wartosc okreslaj^ca ryzyko zawalenia si§ konstrukcji moze zostac nieznacznie obnizona. Niezb^dne jest jednak pro-wadzenie dalszych badan, ktore swoim zasi^giem obejm^ wi^k-sz^ liczb^ funkcjonariuszy. Pozwol^ one na dokonanie hierarchi-zacji symptomow. Wlasciwe oszacowanie ryzyka zawalenia kon-strukcji przyczyni si§ do poprawy bezpieczenstwa ratownikow bior^cych udzial w akcjach ratowniczo-gasniczych.
Artykui powstai w ramach projektu nr DOBR/0010/R/ ID1/2013/03 pt. „Nowoczesne narzçdzia inzynierskie do wspomagania decyzji przeznaczone dla dowódców podczas dziaian ratowniczo-gasniczych PSP w obiektach budowla-nych" finansowanego przez NCBR.
Literatura
[1] Garlinska U., Michalak P., Popielarczyk T., Szacowanie mozliwosci utraty nosnosci konstrukcji budowlanej w warunkach pozaru, BiTP Vol. 39 Issue 3, 2015, pp. 59-66.
[2] PN-EN 1991-1-2:2006 Eurokod 1: Oddziaiywania na konstruk-cje. Czçsc 1-2: Oddziaiywania ogólne. Oddziaiywania na kon-strukcje w warunkach pozaru.
[3] Babbie E., Podstawy badan spolecznych, Wydawnictwo Nauko-we PWN, Warszawa 2004.
D01:10.12845/bitp.43.3.2016.3
[4] Brzezinski J., Metodologia badan psychologicznych, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2012.
[5] Poremba J., Building Collapse: Learn the Warning Signs [dok. elektr.], http://www.firerescue1.com/firefighter-safety/arti-cles/458061-Building-Collapse-Learn-the-Warning-Signs/ [dost^p: 29.01.2015].
[6] Robertson H., Establishing Collapse Zones at Structure Fires [dok. elektr.], http://www.firefighternation.com/article/spe-cial-operations/establishing-collapse-zones-structure-fires [dost^p: 29.01.2015].
[7] Brennan T., The signs of impending building collapse [dok. elektr.], http://www.fireengineering.com/articles/print/vol-ume-153/issue-7/departments/random-thoughts/the-signs-of-impending-building-collapse.html [dost^p: 29.01.2015]
я к я
mgr inz. Urszula Garlinska - absolwentka Wydzialu Inzynierii Bezpieczenstwa Cywilnego i Wydzialu Inzynierii Bezpieczenstwa Pozarowego Szkoly Glöwnej Siuzby Pozarniczej w Warszawie oraz studiöw podyplomowych na Politechnice Warszawskiej i Wyzszej Szkoly Informatyki i Zarz^dzania w Rzeszowie. Od 2013 roku pracownik Zespolu Laboratoriöw Sygnalizacji Alarmu Pozaru i Automatyki Pozarniczej CNBOP-PIB, w ktörym zajmuje siç badaniami kwalifikacyjnymi elementöw dzwiçkowych sys-temöw ostrzegawczych.
mgr inz. Pawel Michalak - absolwent Wydzialu Elektrycznego Politechniki Warszawskiej oraz Podyplomowych Studiöw Zarz^-dzania Projektami Szkoiy Glöwnej Handlowej w Warszawie.
mgr inz. Tomasz Popielarczyk - absolwent Wydzialu Inzynierii Bezpieczenstwa Pozarowego Szkoly Glöwnej Siuzby Pozarniczej w Warszawie. Od pocz^tku swojej pracy zawodowej zwi^zany z Centrum Naukowo-Badawczym Ochrony Przeciwpozaro-wej, jako pracownik Zespolu Laboratoriöw Sygnalizacji Alarmu Pozaru i Automatyki Pozarniczej. Od 2013 roku pelni funkcjç zastçpcy kierownika Zespolu Laboratoriöw.
