Нагрузки, возникающие при пожаре

Пожарная нагрузка определяется количеством тепла ?Q_i, получаемым при сгорании всех горючих материалов в пожарном отсеке.

При этом количество тепла, выделяющегося при сгорании вещества, Мкал:

где G_i — масса материала (вещества), кг, Н_u — теплотворная способность материала при нормальной влажности, Мкал/кг. Иногда Н_u определяется по сравнению с эквивалентом дерева, имеющего теплотворную способность 4 Мкал/кг. Теплопроизводительность некоторых материалов на 1 кг массы и 1 дм³ объема дана в табл. 1.

Интенсивность пожара q=?Q_i/A определяется количеством тепла, Мкал/м², при пожаре на 1 м² площади пола, где А — площадь основания пожарного отсека, м².

Если пожарная нагрузка в какой-нибудь части пожарного отсека отклоняется от средней интенсивности пожара то по DIN 18 230 для этой части пожарного отсека расчет следует производить на повышенную пожарную нагрузку.

Характер сгорания материала определяется по температурной кривой, увязанной с международной нормированной кривой стандартных температур, по которой определяется степень огнестойкости строительного элемента. При этом тепловая нагрузка при пожаре умножается на оценочный коэффициент m, определяемый на основании пожарных испытаний. На рис. 1 приведены кривые сгорания некоторых материалов в сравнении с нормальной температурной кривой. Рис. 2 поясняет быстроту горения при испытаниях с одинаковым материалом (деревом).

Температура реальных пожаров лежит в большинстве случаев значительно ниже нормальной температурной кривой, если даже в начальной фазе пожара на короткий срок развиваются высокие температуры.

1. Характеристика сгорания различных веществ:

• а — горящее масло в открытой ванне, 30 Мкал/м²;
• b — плиты из жесткого пенопласта, 30 Мкал/м²;
• с — бумага, 200 Мкал/м²;
• d — дерево в брусках 45/45 мм, 200 Мкал/м²;
• NK — стандартная температура при пожаре.

2. Тепловая нагрузка при разной интенсивности сгорания дерева в брусках 45/45 мм: а — 7f5 кг/м² = 30 Мкал/м²; b — 15 кг/м² = 60 Мкал/м²; с — 30 кг/м² = 120 Мкал/м²; d — 60 кг/м² = 240 Мкал/м²;

Степень разрыхленности

Степень разрыхленности, т. е. удельная поверхность на единицу объема, выражается в зависимости от толщины материала d в сантиметрах по проекту DIN 18230 через оценочный коэффициент m.

В строительную практику введено понятие «нормальная пожарная нагрузка»

которая устанавливается для каждого материала в пожарном отсеке Мкал:

Тогда нормальная нагрузка при пожаре в Мкал/м²:

Оценочный коэффициент пожарного отсека

причем q₁=qm.

Величина пожарных нагрузок

Для оценки пожарных нагрузок, фактически встречающихся в многоэтажных сооружениях, приведены результаты многочисленных исследований для школ, контор и больниц с деревянной мебелью, с параметрами q=80...100 Мкал/м².

Для примера вычислена пожарная нагрузка для школьного помещения по DIN 18230 (табл. 3).

На основании статистических данных, полученных в результате обследования 480 помещений в административных зданиях со стальным каркасом, установлено среднее значение эксплуатационной пожарной нагрузки q=92 Мкал/м².