Например, исходя из проведенных в этой статье исследований и расчетов, можно ориентировочно оценить предел огнестойкости несущих колонн башен ВТЦ после теракта 11 сентября 2001г в Нью-Йорке. Внутренние несущие колонны башен ВТЦ в Нью-Йорке, которые, согласно стандарту США NFPA 220, имели предел огнестойкости не менее трех часов (R 180) (отметим для температурного режима стандартного пожара) реально прогрелись до критической температуры намного быстрее из-за высокоинтенсивного температурного воздействия при горении авиационного топлива. Как только самолет врезался в здание, произошел взрыв авиационного топлива (примерно 80 т), значительная часть которого попала и осталась в средней части здания и лифтовых шахтах. Естественно предположить, что начавшийся от авиационного топлива пожар, поддерживаемый содержимым горючих материалов офисов на очень ограниченной площади со свободным доступом кислорода, имел параметры, значительно отличающиеся от стандартного пожара, как по температурному режиму - температура пожара сразу приняла максимальное значение, так и по условиям теплообмена конструкций с пламенем.
В результате наступления предела огнестойкости несущих колон произошло обрушение башен (северная башня обрушилась через 2 часа 56 мин). Южная башня обрушилась намного быстрее вследствие более низкого удара самолета в конструкцию и более значительных повреждений несущих колонн, в том числе и огнезащитных покрытий. При этом и нагрузка на несущие колоны была более мощной, чем для северной башни.
Выводы. Для разработки методики расчета прогрева стальных огнезащищенных конструкций в условиях воздействия пожаров, пропорциональных стандартной кривой и экстремального огневого воздействия пожара, произведено аналитическое решение математической задачи, с учетом произвольного изменения температуры обогреваемой поверхности огнезащитного слоя. Для обоих случаев получены аналитические расчетные формулы, которые затем были табулированы и представлены в виде номограмм. На основе номограмм разработаны методики расчета прогрева металлического стержня до критической температуры. Представлены примеры практических расчетов, из которых видно, что при экстремальном воздействии температур предел огнестойкости наступает гораздо быстрее, чем при стандартном пожаре (в рассмотренных примерах это расхождение составляет от 20 до 200 %). Из примеров видно также, что расхождения в достижении предела огнестойкости, рассчитанными для стандартного и экстремального температурных режимов пожаров, зависит от параметра N, характеризующего отношение теплоаккомулирующий способности огнезащитного и металлического слоев. И, наконец, при проектировании зданий и сооружений с высокой степенью надежности, по условиям пожарной безопасности, необходимо учитывать возможность возникновения в начальный момент экстремальных температур пожара и интенсивных условий нагрева конструкций.
Контрольные вопросы
По какому признаку определяется предел огнестойкости огнезащищенных стальных конструкций?
Какой метод расчета применяется для определения предела огнестойкости огнезащищенных стальных конструкций?
В чем состоит особенность развития пожаров при горении углеводородных жидкостей?
Каким образом производилась огнезащита стальных конструкций в рассматриваемых примерах?
Предложите другие способы повышения предела огнестойкости стальных конструкций.
Несмотря на развитие науки и техники, пожары продолжают наносить значительный материальный ущерб человеку. Последствиями пожаров являются не только материальный ущерб, но также человеческие жертвы, создается социальная напряженность в обществе, загрязняется окружающая среда. Зачастую потери от пожаров невосполнимы, и в первую очередь это касается здоровья и жизни людей.
Анализируются статистические данные по материальным потерям от пожаров, гибели и травмированию людей. В России по сравнению с развитыми странами риск гибели людей при пожаре значительно выше. Примерно каждый четвертый человек, погибающий при пожарах в мире, является гражданином России. Кроме того, следует учитывать и прямые материальные потери от пожаров – убытки от разрушения или повреждения зданий и сооружений, порчу технологического оборудования и материалов и др. Вместе с тем подчеркивается, что благодаря принимаемым правительством мерам, в последнее десятилетие происходит стабильное снижение количества пожаров и других отрицательных последствий.
В пособии рассматривается развитие методов и средств тушения пожаров от древних времен до наших дней. При этом перспективным направлением можно считать применение для тушения пожаров ультразвуковых и электромагнитных волн.
Уделено внимание росту числа взрывов и пожаров, связанных с использованием природного газа.
В связи с большим ущербом, наносимым лесными пожарами, анализируются причины самовозгорания лесной подстилки и предлагаются физические модели динамики этого процесса.
Анализируются просчеты, сточки зрения пожарной безопасности, при проектировании, строительстве и эксплуатации зданий и сооружений.
Большое внимание уделено анализу реальных пожаров, в т.ч. причинам возникновения, развития, методов и средств тушения, а также принимаемым после пожаров решениям по повышению пожарной безопасности.
Особое внимание уделено пожарам в наше время. При этом подробно исследуются реальные пожары, их развитие и прогрев различных конструкции и сооружений. приведены конкретные примеры, разработанных методов расчета прогрева железобетонных, металлических и ограждающих конструкций при реальных пожарах. Изложены рекомендации по возможности дальнейшего применения различных конструкций после воздействия реальных пожаров.
Пособие может быть полезным студентам, аспирантам, а также специалистам, занимающихся вопросами пожарной безопасности и огнестойкости строительных конструкций
1. Брушлинский Н.Н. О динамике пожарных рисков и управлении ими / Н.Н. Брушлинский // Пожарное дело. – 2007. – № 9. – С. 16-18.
2. Микеев А.К. Пожар. Социальные, экономические и экологические проблемы / А.К. Микеев. – М.: Пожнаука, 2004. – 386 с.
3. Мурашка В.В. Особенности пассивной противопожарной защиты зданий и сооружений. Пожарная безопасность. Специализированный каталог. Огнезащитные материалы / В.В. Мурашка, А.А. Хистяев. – 2006. – № 1. – С. 198-214.
4. Пожары и пожарная безопасность в 2013 году: стат. сб. / под общ. ред. Е.А. Серебренникова, А.В.Матюшина. – М.: ВНИИПО, 2014. – 140 с.
5. СП 21-00-00 (свод правил). Огнестойкость и огнесохранность железобетонных конструкций. – М., 2004.
6. Термины и определения по пожарной безопасности, пожарной технике и строительству: словарь. – М.: 1993. – 69 с.
7. Туркин Б.Ф. Состояние пожарной безопасности. Тенденции и прогноз изменения обстановки с пожарами / Б.Ф. Туркин // Пожарная безопасность, информатика и техника. – 2007. – № 2. – С. 46-57.
Официальный сайт Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидациям стихийных бедствий. http://www.mchs.gov.ru/
Материал из Википедии — свободной энциклопедии. http://ru.wikipedia.org/
Информация РИА новости из открытых источников http://ria.ru/
Независимый научно-технический портал. http://www.ntpo.com/izobreteniya-dudysheva
Молчадский И.С. Пожар в помещении.-М.: ВНИИПО, 2005.-456 с.
Жидко Е.А. Методические основы системного моделирования информационной безопасности/Интернет-журнал Науковедение. 2014. №3. С. 102.
Жидко Е.А. Методология системного математического моделирования информационной безопасности/Интернет-журнал Науковедение. 2014. №3 (22). С. 101.
Жидко Е.А. Попова Л.Г. Методологические основы обеспечения информационной безопасности инновационных объектов//Информация и безопасность. 2012. Т. 15. №3. С. 369-376.
Барковская С.В., Жидко Е.А., Попова Л.Г. Высокие интеллектуальные технологии интегрированного менеджмента ХХ1 века/Вестник Воронежского государственного технического университета. 2010. Т.6 №9. С.28-32.
Жидко Е.А., Манохин В.Я. Совершенствование организации управления экологическими рисками промышленного предприятия / Жидко Е.А., Манохин В.Я.//Научный вестник Воронежского государственного архитектурно-строительного университета. Серия: Высокие технологии. Экология. 2010. №1. С.13-17.
Жидко Е.А. Разработка математической модели рассеивания в приземном слое атмосферы частиц золы и технология ее утилизации в строительстве. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. – Воронеж, 2002.
Зайцев А.М., Черных Д.С. О системной погрешности аппроксимации температурного режима стандартного пожара математическими формулами. Пожаровзрывобезопасность. 2011. Т. 20. №7. С. 14-17.
Мозговой Н.В., Зайцев А.М. Анализ функциональных зависимостей температурной кривой стандартного пожара. Научный вестник Воронежского государственного архитектурно-строительного университета. Строительство и архитектура. 2008. № 3. С. 196-199.
Зайцев А.М. Метод расчета прогрева многослойных конструкций путем приведения их к однослойной пластине на основе модифицированного уравнения нестационарной теплопроводности Фурье. Пожаровзрывобезопаснотсть. 2006. Т. 15. № 3. С. 55-61.
Зайцев А. М., Колодежнов С.Н., Щербаков В.И. Анализ причин обрушения водонапорной башни Рожновского. Пожаровзрывобезопасность. – 2004. – № 1. – С. 73-79.
Зайцев А.М. Аналитическое решение задачи прогрева теплоизолированных стальных конструкций при пожарах. Пожаровзрывобезопасность. – 2004. – № 3. – С. 22-29.
Зайцев А.М., Никулин А.В. Анализ возможности эксплуатации железобетонных ферм после пожара. Пожаровзрывобезопасность. – 2004. – № 4. – С. 66-71.
Зайцев А.М. Прогрев строительных материалов и конструкций при реальных пожарах. Пожаровзрывобезопасность. – 2004. – № 4. – С. 11.
Зайцев А.М. Графический метод расчета предела огнестойкости ограждающих конструкций по признаку прогрева необогреваемой поверхности до нормативной температуры. Пожаровзрывобезопасность. – 2005. – № 1. – С. 29-32.
Зайцев А.М. Методика расчета прогрева огнезащитных стальных конструкций в условиях экстремального температурного воздействия пожара. Пожаровзрывобезопасность. – 2005. – № 6. – С. 15 - 21.
28. Аксенов С.П., Зайцев А.М., Критические размеры скоплений самовозгарающихся материалов. Научный вестник ВГАСУ. Строительство и архитектура. – 2008. – № 3 (11). – С. 192-196.
29. Зайцев А.М., Муштенко В.С. Методика расчета предела огнестойкости ограждающих конструкций при различных температурных режимах реальных пожаров. Матеиалы международного конгресса «Наука и инновации в строительстве» SIB-2008. Т. 3. Оценка риска и безопасность в строительстве. Воронеж: ВГАСУ, 2008. – С.149-154.
30. Зайцев А.М., Модификация размерностей коэффициентов теплопроводности, температуропроводности и вывод уравнения нестационарной теплопроводности Фурье. Научный Вестник ВГАСУ. Строительство и архитектура. – 2011. - № 1(21). – С. 117-126.
31. Зайцев А.М., Черных Д.С. , Грошев М.Д.Решение задачи прогрева тонких тел при различных температурных режимах реальных пожаров. Научный вестник ВГАСУ. Физико-химические проблемы строительного материаловедения. – Воронеж. 2011. – Вып.№ 3-4 – С. 133-136
32. Зайцев А.М., Черных Д.С. К вопросу учета начальной температуры при аппроксимации температурного режима стандартного пожара математическими формулами. Научный вестник ВГАСУ. Физико-химические проблемы строительного материаловедения. – Воронеж. 2011. – Вып. № 3-4. – С. 122-126
33. Зайцев А.М. Одна задача нестационарной теплопроводности для трехслойной стенки. - Известия вузов. Строительство и архитектура, 1975, №9, с.132-136.
34. Зайцев А.М., Крикунов Г.Н. Исследование температурного режима в многослойных стенках при переменном значении теплового потока. - Известия вузов. Строительство и архитектура,1976, №11, с.114-117.
35. Зайцев А.М., Крикунов Г.Н., Яковлев А.И. Метод расчета огнестойкости теплоизолированных металлических конструкций. - Известия вузов. Строительство и архитектура, 1980, №2,с.20-24.
36. Заряев А.В., Лукин А.Н., Зайцев А.М. Исследование прогрева строительных и отделочных материалов при пожаре для оценки выхода токсичных летучих веществ. – Пожаровзрывобезопасность. 2004, №6, с. 53-56.
37. Зайцев А.М. Прогрев железобетонных конструкций при реальных пожарах. – Пожаровзрывобезопасность. 2004, №6, с. 26-32.
38. Зайцев А.М., Заряев А.В. Прогрев железобетонных конструкций при пожаре. «Изв. вузов. Строительство и архитектура», 1996. №6. – С. 9-12.
39. Квасов И.С. Статическое оценивание состояния трубопроводных систем на основе функционального эквивалентирования / И.С. Квасов, М.Я. Панов, С.А. Сазонова // Известия высших учебных заведений. Строительство. – 2000. – № 4. С. 100-105.
40. Квасов И.С. Энергетическое эквивалентирование больших гидравлических систем жизнеобеспечения городов / И.С. Квасов, М.Я. Панов, В.И. Щербаков, С.А. Сазонова // Известия высших учебных заведений. Строительство. – 2001. – № 4. – С. 85-90.
41. Сазонова С. А. Статическое оценивание состояния систем теплоснабжения в условиях информационной неопределенности / С. А. Сазонова // Моделирование систем и информационные технологии: сб. науч. тр. М-во образования Российской Федерации, [редкол.: Львович И.Я. (гл. ред.) и др.]. – М., 2005. – С. 128-132.
42. Сазонова С.А. Решение задач обнаружения утечек систем газоснабжения и обеспечение их безопасности на основе методов математической статистики / С. А. Сазонова // Вестник Воронежского института высоких технологий. – 2015. – № 14. – С. 51-55.
43. Сазонова С.А. Информационная система проверки двухальтернативной гипотезы при диагностике утечек и обеспечении безопасности систем газоснабжения / С. А. Сазонова // Вестник Воронежского института высоких технологий. – 2015. – № 14. – С. 56-59.
45. Сазонова С.А. Обеспечение безопасности функционирования систем газоснабжения при реализации алгоритма диагностики утечек без учета помех от стохастичности потребления / С. А. Сазонова // Вестник Воронежского института высоких технологий. – 2015. – № 14. – С. 60-64.
Введение
ГЛАВА 2. Развитие средств тушения пожаров с древних времен до наших дней
Глава 3. Пожар в Москве в 1812 г.
Глава 4. Пожар в Зимнем Дворце в 1837 г.
Глава 5. Пожар в Большом театре 1856 г.
ГЛАВА 6. О взрывах природного газа и их последствиях в многоэтажном жилом секторе.
ГЛАВА 7. Анализ просчетов по пожарной безопасности при проектировании строительстве и эксплуатации зданий и сооружений
ГЛАВА 8. ПРИЧИНЫ САМОВОЗГОРАНИЯ ЛЕСНОЙ ПОДСТИЛКИ В ЗИМНИЙ ПЕРИОД ВРЕМЕНИ
ГЛАВА 9. Прогрев незащищенных стальных конструкций при горении трансформаторного масла
ГЛАВА 10. Анализ причин обрушения водонапорной башни Рожновского
ГЛАВА 11. Анализ возможности эксплуатации железобетонных ферм после пожара
ГЛАВА 12. Инженерные методы расчета прогрева огнезащищенных стальных конструкций при виртуальных пожарах
Заключение
Библиографический список
Учебное издание
Зайцев Александр Михайлович
Учебное пособие
для студентов, обучающихся по направлению 270100 «Строительство»,
а также по специальности 280104 «Пожарная безопасность»
Подписано в печать 10.11.2015. Формат 60х84 1/16. Уч.-изд.л. 5,8.
____________________________________________________________
Воронежский ГАСУ