Статья: Определение огнезащитной эффективности вспучивающихся покрытий для стальных конструкций с учетом термогазодинамики

стальных профилей при различных величинах фактических пределов огнестойкости 1 – R30; 2

– R45; 3 – R60; 4 – R90

Рис. 4. Зависимости толщины сухого слоя огнезащитной вспучивающейся краски Interchar 963

от приведенной толщины стальных профилей при различных величинах фактических пределов

огнестойкости 1 – R45; 2 – R90

Пример оптимизации толщин су хого слоя краски Renitherm PMS-R.

Рассмотрена модельная задача опти мизации толщин огнезащитного покры тия, наносимого на несущие стальные строительные конструкции многофунк ционального торгового центра и обес печивающего требуемый предел огне стойкости R90.

Площадь торгового зала центра равна 3 888 кв. м, высота зала составляет 6,9 м.

Свойства типовой пожарной нагрузки в рассматриваемом помещении принима лись по типовой базе пожарной нагруз ки: здание I–II степени огнестойкости (мебель + бытовые изделия) и промтова ры с текстильными изделиями.

Принимаем, что системы пожароту шения, механической вентиляции и ды моудаления отключены (свободное раз витие пожара в соответствии с ГОСТ 12.1.004-91 «ССБТ. Пожарная безопас ность. Общие требования»).

Начальные условия задавались сле дующими параметрами: температура в помещении Tо = 293 К; давление в по мещении (равно атмосферному) р = 101 300 Па.

В качестве условия потери стальной конструкцией ее несущей способности принимаем момент достижения темпе ратурой наружной поверхности стенки конструкции ее критического значения Ткр = 500°С.

Расчет проводится до 90 мин от нача ла горения или до прекращения горения из-за недостатка кислорода или горючего материала в помещении.

На рис. 5 представлены зависимости температур от времени с начала пожара в торговом зале, выполненные с исполь зованием модифицированных интеграль ной (кривые 2 и 3) и зонной (кривые 4 и 5) моделей.

Из рис. 5 видно, что наиболее опас ный температурный режим пожара яв ляется менее «жестким», чем «стандарт ный» режим пожара. Результаты расчета толщин сухого слоя краски Renitherm PMS-R, наноси мого на стальные конструкции торгового зала в условиях реального пожара (рис. 5), представлены в таблице.

В случае балок перекрытий учитыва ется установка подвесных потолков типа «Армстронг» с фактическим пределом ог нестойкости по их металлическим конс трукциям, равным R15.

Из таблицы видно, что толщина сухо го слоя краски, наносимого на стальные несущие конструкции перекрытия, более чем в 2 раза меньше соответствующей толщины, определяемой в зависимости от приведенной толщины конструкции по сертификату пожарной безопасности («стандартный» пожар).

Таким образом, получена сущест венная экономия расхода огнезащитной краски без снижения величины огне стойкости стальных конструкций.

Вывод. Оптимизация толщин сухого слоя вспучивающейся краски, наносимой на стальные конструкции помещений зда ния, может быть выполнена по предложен ной математической модели с учетом ре альной термогазодинамической картины пожара, теплофизических и химических свойств находящихся в помещениях го рючих веществ и материалов, а также гео метрических размеров помещений с целью минимизации затрат на огнезащиту. П А

Рис. 5. Зависимости температур от времени 1 – среднеобъемная температура при

«стандартном» пожаре; среднеобъемная температура при реальном пожаре: 2 – здание I–II ст.

огнестойкости; 3 – промтовары; текстильные изделия; температура на уровне перекрытия: 4

– здание I–II ст. огнестойкости; 5 – промтовары; текстильные изделия

Таблица. Толщина сухого слоя краски в зависимости от приведенной толщины несущих стальных профилей перекрытий и колонн при величине фактического предела огнестойкости R 90 Приведенная толщина стали, δпр, мм Толщина сухого слоя краски*, δск, мм

4,0	2,37 (1,19; 0,95**)
5,0	1,96 (0,98; 0,80**)
5,5	1,8 (0,9; 0,73**)
6,0	1,62 (0,81; 0,67**)
6,5	1,53 (0,77; 0,63**)
7,0	1,43 (0,72; 0,59**)
7,5	1,34 (0,67; 0,55**)
8,0	1,27 (0,64; 0,52**)
9,0	1,25 (0,63; 0,50**)
10,0	1,24 (0,62; 0,49**)
11,0	1,23 (0,61; 0,48**)
12,0	1,22 (0,6; 0,47**)