Предисловие
1 РАЗРАБОТАНЫ научно-проектно-производственным республиканским унитарным предприятием «Стройтехнорм» (РУП «Стройтехнорм») на основе перевода на русский язык англоязычной версии
стандарта, указанного в пункте 3.
Автор — канд. техн. наук, доц. И. И. Полевода
ВНЕСЕНЫ главным управлением градостроительства, проектной, научно-технической и инновационной политики Министерства архитектуры и строительства
2 УТВЕРЖДЕНЫ И ВВЕДЕНЫ В ДЕЙСТВИЕ постановлением Министерства архитектуры и строительства от 16 декабря 2019 г. № 69
3 Настоящие строительные нормы разработаны на основе ЕN 1991-1-2:2002+АС:2013 «Еврокод 1.
Воздействия на конструкции. Часть 1-2. Общие воздействия. Воздействия для определения огнестойкости» (Eurocode 1: Actions on structures — Part 1-2: General actions. Actions on structures exposed to fire).
При применении настоящих строительных норм рекомендуется использовать вместо ссылочных
региональных стандартов соответствующие им технические нормативные правовые акты, сведения
о которых приведены в дополнительном приложении ДА
4 ВВЕДЕНЫ ВПЕРВЫЕ (с отменой ТКП EN 1991-1-2-2009 (02250))
Содержание
Введение
- 1 Общие положения
- 1.1 Область применения
- 1.2 Нормативные ссылки
- 1.3 Допущения
- 1.4 Различие между принципами и правилами применения
- 1.5 Термины и определения
- 1.6 Условные обозначения
- 2 Методы расчета огнестойкости
- 2.1 Общие положения
- 2.2 Расчетные сценарии пожара
- 2.3 Расчетный пожар
- 2.4 Теплотехнический расчет
- 2.5 Статический расчет
- 3 Тепловые воздействия для теплотехнического расчета
- 3.1 Общие правила
- 3.2 Номинальные температурные режимы
- 3.3 Моделирование пожаров
- 4 Механические воздействия для статического расчета
- 4.1 Общие положения
- 4.2 Одновременность воздействий
- 4.3 Правила сочетания воздействий
Приложение А Параметрические температурные режимы
Приложение В Тепловые воздействия на наружные конструкции —
упрощенный метод расчета
Приложение С Локальные пожары
Приложение D Общие модели пожаров
Приложение Е Удельная пожарная нагрузка
Приложение F Эквивалентная продолжительность пожара
Приложение G Угловой коэффициент облученности
Библиография
Приложение ДА Сведения о соответствии технических нормативных
правовых актов ссылочным региональным стандартам
Национальные требования и национально установленные параметры
Введение
Настоящие строительные нормы включают текст Еврокода, национальное предисловие, а также
национальные требования и национально установленные параметры.
Раздел «Национальные требования и национально установленные параметры» содержит только
информацию о параметрах, которые в Еврокоде оставлены открытыми для принятия решения на национальном уровне. Национальные требования и национально установленные параметры включают:
— числовые значения и/или классы, по которым Еврокодами допускается альтернативное решение;
— числовые значения, которые следует использовать в тех случаях, когда в Еврокодах указаны
только символы;
— специфические данные (географические, климатические и т. д.), которые применимы только
для определенной страны, например карты снеговой нагрузки на грунт;
— расчетные методики — в случаях, когда Еврокодами допускается применение альтернативных
методик.
Национальные требования и национально установленные параметры
Настоящие строительные нормы, разработанные на основе EN 1991-1-2, содержат национальные
требования и национально установленные параметры в следующих пунктах:
— 2.4(4);
— 3.1(10);
— 3.3.1.2(1);
— 3.3.1.3(1);
— 3.3.2(2);
— 4.2.2(2);
— 4.3.1(2).
1 Общие положения
1.1 Область применения
(1) Приведенные методы применимы для зданий с соответствующими их назначению пожарными
нагрузками.
(2) В настоящих строительных нормах рассмотрены тепловые и механические воздействия на
строительные конструкции при пожаре. Настоящие строительные нормы необходимо использовать
совместно с противопожарными частями EN 1992–EN 1996 и EN 1999, содержащими правила проектирования строительных конструкций с учетом обеспечения их огнестойкости.
(3) Настоящие строительные нормы содержат номинальные и параметрические (физически обоснованные) тепловые воздействия. Дополнительные данные и модели физически обоснованных тепловых воздействий приведены в приложениях.
(4) Настоящие строительные нормы устанавливают принципы и правила определения тепловых
и механических воздействий, которые должны применяться совместно с EN 1990, EN 1991-1-1, EN 1991-1-3
и EN 1991-1-4.
(5) Настоящие строительные нормы не рассматривают порядок определения повреждений строительных конструкций при пожаре.
1.2 Нормативные ссылки
(1)Р Для применения настоящих строительных норм необходимы следующие ссылочные документы. Для недатированных ссылок применяется последнее издание ссылочного документа (включая
все его изменения).
EN 13501-2 Классификация строительных конструкций, материалов и изделий по пожарной
опасности. Часть 2. Классификация по огнестойкости строительных конструкций и изделий, за исключением применяемых в вентиляционных системах
EN 1990 Еврокод. Основы проектирования несущих конструкций
EN 1991-1-1 Еврокод 1. Воздействия на строительные конструкции. Часть 1-1. Общие воздействия.
Удельный вес, собственный вес и полезные нагрузки для зданий
EN 1991-1-3 Еврокод 1. Воздействия на строительные конструкции. Часть 1-3. Общие воздействия.
Снеговые нагрузки
EN 1991-1-4 Еврокод 1. Воздействия на строительные конструкции. Часть 1-4. Общие воздействия.
Ветровые воздействия
EN 1992 Еврокод 2. Проектирование железобетонных конструкций
EN 1993 Еврокод 3. Проектирование стальных конструкций
EN 1994 Еврокод 4. Проектирование сталежелезобетонных конструкций
EN 1995 Еврокод 5. Проектирование деревянных конструкций
EN 1996 Еврокод 6. Проектирование каменных конструкций
EN 1999 Еврокод 9. Проектирование алюминиевых конструкций.
Примечание — Приведены ссылки на опубликованные или находящиеся на стадии подготовки региональные стандарты.
1.3 Допущения
(1)Р Действуют основные допущения, приведенные в EN 1990, а также следующие:
— учитываемые при проектировании системы активной и пассивной противопожарной защиты
должны быть обоснованы;
— выбор расчетного сценария пожара в случаях, дополнительно не оговоренных национальными
правилами, производится опытным и квалифицированным персоналом.
1.4 Различие между принципами и правилами применения
(1) Действуют правила EN 1990 (1.4).
1.5 Термины и определения
(1)Р В настоящих строительных нормах применяют термины, установленные в EN 1990 (1.5),
а также следующие термины с соответствующими определениями.
1.5.1 Общие противопожарные термины
1.5.1.1 эквивалентная продолжительность пожара (equivalent time of fire exposure): Продолжительность пожара, характеризуемого стандартным температурным режимом, в течение которого
предполагается такое же тепловое воздействие в помещении, как при реальном пожаре.
1.5.1.2 наружная конструкция (external member): Конструкция, расположенная вне здания, которая может быть подвержена воздействию пожара через проемы в его ограждающих конструкциях.
1.5.1.3 пожарная секция (отсек) (fire compartment): Замкнутое пространство в здании, в пределах одного или нескольких этажей, выделенное ограждающими конструкциями, предупреждающими
распространение регламентируемого пожара за его пределы.
1.5.1.4 огнестойкость (fire resistance): Способность конструктивной системы, ее части или отдельной конструкции выполнять требуемые функции (несущую и/или ограждающую) в течение установленной продолжительности регламентируемого пожара при заданном уровне нагрузки.
1.5.1.5 развившийся пожар (fully developed fire): Стадия полного участия всех горючих поверхностей в пожаре в пределах установленного пространства.
1.5.1.6 общий анализ конструктивной системы при пожаре (global structural analysis (for fire)):
Анализ конструктивной системы в целом, полностью или частично подвергнутой воздействию пожара.
Непрямые воздействия пожара учитываются для всей конструктивной системы.
1.5.1.7 непрямые воздействия пожара (indirect fire actions): Силы и моменты, вызванные температурным расширением.
1.5.1.8 целостность (integrity (E)): Способность ограждающей конструкции при одностороннем
огневом воздействии предотвращать проникновение на необогреваемую поверхность пламени и продуктов горения.
1.5.1.9 теплоизолирующая способность (insulation (l)): Способность ограждающей конструкции
при одностороннем огневом воздействии ограничивать рост температуры необогреваемой поверхности ниже установленных уровней.
1.5.1.10 несущая способность (функция) (load bearing function (R)): Способность конструктивной
системы или отдельной конструкции выдерживать при пожаре установленные воздействия в соответствии с заданными критериями.
1.5.1.11 отдельная конструкция (элемент) (member): Исходная часть конструктивной системы,
которую можно рассматривать отдельно с учетом граничных условий и схемы опирания (например,
балка, колонна, а также сборные конструкции, такие как фермы и т. д.).
1.5.1.12 анализ отдельной конструкции при пожаре (member analysis (for fire)): Теплотехнический и статический расчеты рассматриваемой отдельно с соответствующими граничными условиями
и схемой опирания конструкции в условиях воздействия пожара. Непрямые воздействия пожара
не рассматриваются за исключением обусловленных температурными градиентами.
1.5.1.13 расчет при нормальной температуре (normal temperature design): Расчет конструкции
при температуре окружающей среды согласно EN 1992–EN 1996 или EN 1999.
1.5.1.14 ограждающая способность (функция) (separating function): Способность ограждающей
конструкции предотвращать распространение регламентируемого пожара или воспламенение от
необогреваемой поверхности (включает целостность (Е) и теплоизолирующую способность (I)).
1.5.1.15 ограждающая конструкция (separating element): Несущая или ненесущая конструкция,
образующая часть ограждения пожарной секции (отсека).
1.5.1.16 стандартная огнестойкость (standard fire resistance): Способность конструктивной системы, ее части или обычно только отдельной конструкции в течение установленного времени в условиях теплового воздействия, определяемого стандартным температурным режимом, выполнять требуемые функции (несущую и/или ограждающую) при регламентированном сочетании нагрузок.
1.5.1.17 конструкции (structural members): Несущие элементы конструктивной системы, включая связи.
1.5.1.18 теплотехнический расчет (temperature analysis): Методы определения роста температуры
в конструкциях с учетом тепловых воздействий (тепловой поток), теплотехнических свойств материалов
конструкции и, в случае необходимости, защитных поверхностей.
1.5.1.19 тепловые воздействия (thermal actions): Воздействия на конструктивную систему, описываемые с помощью теплового потока к конструкциям.
1.5.2 Специальные термины, относящиеся к общим положениям проектирования
1.5.2.1 общая модель пожара (advanced fire model): Расчетная модель пожара, основанная на
уравнениях баланса массы и энергии.
1.5.2.2 вычислительная газодинамическая модель (computational fluid dynamic model): Модель
пожара, основанная на численном решении дифференциальных уравнений в частных производных,
позволяющая определить изменения термодинамических и аэродинамических параметров во всех
точках пожарной секции (отсека).
1.5.2.3 противопожарная стена (fire wall): Стена между двумя частями здания (двумя зданиями),
обладающая необходимой огнестойкостью и конструктивной устойчивостью, с учетом действия возможных горизонтальных нагрузок, в том числе при одностороннем обрушении примыкающих строительных конструкций.
1.5.2.4 однозонная модель (one-zone model): Модель пожара, основанная на использовании
усредненной температуры в помещении.
1.5.2.5 простая модель пожара (simple fire model): Расчетный пожар, основанный на ограниченной области применения специальных физических параметров.
1.5.2.6 двухзонная модель (two-zone model): Модель пожара, основанная на определении различных зон в помещении: верхний уровень, нижний уровень, пламя и его выброс, окружающая среда
и стены. Для верхнего уровня принимается равномерное распределение температуры.
1.5.3 Термины, относящиеся к тепловым воздействиям
1.5.3.1 коэффициент полноты сгорания (combustion factor): Коэффициент, показывающий полноту сгорания и находящийся в пределах от 1 (полное сгорание) до 0 (отсутствие горения).
1.5.3.2 расчетный пожар (design fire): Установленное при проектировании развитие пожара.
1.5.3.3 расчетная удельная пожарная нагрузка (design fire load density): Удельная пожарная
нагрузка, принимаемая для определения теплового воздействия расчетного пожара с учетом возможных неопределенностей.
1.5.3.4 расчетный сценарий пожара (design fire scenario): Определенный сценарий пожара, для
которого производится расчет.
1.5.3.5 температурный режим наружного пожара (external fire curve): Номинальная температурновременная зависимость, применяемая для внешних поверхностей наружных стен, которые могут подвергаться воздействию пожара с различных частей фасада, непосредственно из помещения с ожидаемым
пожаром или помещения, расположенного ниже или смежно с рассматриваемой наружной стеной.
1.5.3.6 риск возникновения пожара (fire activation risk): Параметр, учитывающий вероятность
возникновения пожара и являющийся функцией площади пожарной секции (отсека) и ее назначения.
1.5.3.7 удельная пожарная нагрузка (fire load density): Пожарная нагрузка, отнесенная к единице площади пола qf или к единице площади поверхности всех ограждений qr, включая проемы.
1.5.3.8 пожарная нагрузка (fire load): Сумма тепловых энергий, выделяемых при сгорании всех горючих веществ в определенном пространстве (конструктивные элементы и внутреннее оснащение зданий).
1.5.3.9 сценарий пожара (fire scenario): Качественное описание протекания пожара с указанием времени для ключевых событий, которые характеризуют данный пожар и отличают его от других возможных.
Сценарий обычно описывается процессами возгорания и развития пожара, стадиями его полного
развития и затухания во взаимосвязи с оснащением здания и системами, которые влияют на протекание пожара.
1.5.3.10 объемное воспламенение (flash-over): Одновременное воспламенение всей пожарной
нагрузки в помещении.
1.5.3.11 температурный режим пожара углеводородов (hydrocarbon fire curve): Номинальная
температурно-временная зависимость для представления воздействий пожаров углеводородных пожарных нагрузок.
1.5.3.12 локальный пожар (localised fire): Пожар, охвативший только ограниченную площадь пожарной нагрузки в помещении.
1.5.3.13 коэффициент проемности (opening factor): Коэффициент, отражающий условия вентилирования помещения в зависимости от площади проемов в его стенах, высоты этих проемов и общей площади ограждающих поверхностей.
1.5.3.14 мощность теплового потока (rate of heat release): Теплота (энергия), высвобождаемая
при сгорании веществ и материалов, приведенная ко времени.
1.5.3.15 стандартный температурный режим (standard temperature-time curves): Номинальная
температурно-временная зависимость, определенная в EN 13501-2, для представления модели развившегося пожара в помещении.
1.5.3.16 температурные режимы (temperature-time curves): Зависимость температуры среды,
окружающей поверхности конструкции, от времени. Различают:
— номинальные: общепринятые зависимости, адаптированные для классификации и подтверждения огнестойкости (установлены: стандартный температурный режим, температурный режим
наружного пожара и температурный режим пожара углеводородов);
— параметрические: зависимости, определенные на базе моделей пожара и специальных физических параметров, определяющих состояние среды в помещении при пожаре.
1.5.4 Термины, относящиеся к расчету теплопередачи
1.5.4.1 угловой коэффициент облученности (configuration factor): Коэффициент облученности
для передачи тепла излучением от поверхности А к поверхности В, определяемый отношением энергии, полученной поверхностью В, к энергии, диффузно излученной поверхностью А.
1.5.4.2 коэффициент теплоотдачи конвекцией (convective heat transfer coefficient): Конвективный поток тепла к конструкции, отнесенный к разнице температур окружающей поверхность конструкции среды и данной поверхности.
1.5.4.3 степень черноты (emissivity): Характеристика поглощающей способности поверхности,
равная отношению между теплотой, поглощенной приведенной поверхностью и поверхностью абсолютно черного тела.
1.5.4.4 результирующий тепловой поток (net heat flux): Энергия, поглощенная конструкцией,
отнесенная к единице площади и единице времени.
1.6 Условные обозначения
(1)Р В настоящих строительных нормах применяют следующие условные обозначения.
Прописные буквы латинского алфавита
А — площадь пожарной секции (отсека);
Aind,d — расчетное значение непрямого воздействия пожара;
Af — площадь пола пожарной секции;
Afi — площадь пожара;
Ah — площадь горизонтальных проемов в покрытии пожарной секции (отсека);
Ah,v — суммарная площадь проемов в ограждении, Ah,v = Ah + Av;
Aj — площадь выделенной поверхности j, без учета проемов;
At — суммарная площадь ограждений (стены, покрытия и полы, включая проемы);
Av — суммарная площадь вертикальных проемов во всех стенах, Av = ∑Av,i;
Av,i — площадь окна i;
Ci — коэффициент защиты поверхности конструкции i;
D — глубина пожарной секции (отсека), диаметр пожара;
Ed — расчетное значение результата воздействия из основного сочетания согласно EN 1990;
Ed,fi — постоянное расчетное значение результата воздействия при пожаре;
Ed,fi,t — расчетное значение результата воздействия при пожаре в момент времени t;
Eg — внутренняя энергия газов;
H — расстояние между очагом пожара и потолком;
Hu — низшая теплота сгорания, определенная с учетом влажности;
Hu0 — низшая теплота сгорания сухого материала;
Hui — низшая теплота сгорания материала i;
Lc — длина зоны горения;
Lf — длина пламени вдоль оси;
LH — горизонтальная проекция пламени (относительно фасада);
Lh — горизонтальная длина пламени;
LL — высота пламени (от верхней части окна);
Lx — осевое расстояние от окна до точки, для которой производится расчет;
Mk,i
— количество горючего материала i;
O — коэффициент проемности пожарной секции; O = A heq /At;
Olim — приведенный коэффициент проемности для пожара, регулируемого пожарной нагрузкой;
Pint — внутреннее давление;
Q — мощность теплового потока пожара;
Qc — конвективная доля мощности теплового потока Q;
Qfi,k — нормативная пожарная нагрузка;
Qfi,k,i
— нормативная пожарная нагрузка материала i;
QD* — безразмерная мощность теплового потока, зависящая от диаметра D локального пожара;
QН* — безразмерная мощность теплового потока, зависящая от высоты Н помещения;
Qk,1 — нормативное значение доминирующего переменного воздействия;
Qmax — максимальная мощность теплового потока;
Qin — мощность теплового потока, входящего через проемы с потоком газов;
Qout — мощность теплового потока, исходящего через проемы с потоком газов;
Qrad — мощность теплового потока, исходящего через проемы излучением;
Qwall — мощность теплового потока, передаваемого посредством излучения и конвекции на поверхности помещения;
R — универсальная газовая постоянная, R = 287 Дж⋅кг–1К–1;
Rd — расчетное сопротивление конструкции при нормальной температуре;
Rd,fi,t — расчетное сопротивление конструкции при пожаре в момент времени t;
RHRf — максимальная удельная мощность теплового потока;
T — температура, К;
Tamb — температура окружающей среды, К;
Т0 — начальная температура, Т0 = 293 К;
Tf — температура в пожарной секции (отсеке), К;
Tg — температура газов, К;
Tw — температура пламени в окне, К;
Tz — температура пламени вдоль его оси, К;
W — ширина стены с одним или несколькими окнами (W1);
W1 — ширина стены 1, для которой полагается наибольшая площадь окон;
W2 — ширина стены пожарной секции (отсека), перпендикулярной к стене W1;
Wa — горизонтальная проекция навесов и балконов;
WC — ширина зоны горения.
Строчные буквы латинского алфавита
b — теплопоглощающая способность ограждения; b = ρ λc ;
bi — теплопоглощающая способность слоя i ограждающей поверхности;
bj — теплопоглощающая способность ограждающей поверхности j;
c — удельная теплоемкость;
deq — геометрический параметр наружной конструкции (диаметр или длина стороны);
df — толщина пламени;
di — размер поперечного сечения поверхности конструкции i;
g — ускорение свободного падения;
heq — приведенная по площади высота окон на всех стенах; heq = ∑(Av,i
hi
)/Av;
hi — высота окна i;
h
— удельный тепловой поток;
hnet
— результирующий удельный тепловой поток;
hnet,c
— результирующий удельный тепловой поток конвекцией;
hnet,r
— результирующий удельный тепловой поток излучением;
htot
— общий удельный тепловой поток;
hi
— удельный тепловой поток вследствие пожара i;
k — корректировочный коэффициент;
kb — коэффициент пересчета;
kс — корректировочный коэффициент;
m — масса, коэффициент полноты сгорания;
m — расход потока;
min — расход потоков, входящих через проемы;
mout — расход потоков, выходящих через проемы;
mfi — массовая скорость выгорания пожарной нагрузки;
qf — удельная пожарная нагрузка, отнесенная к площади пола Af;
qf,d — расчетная удельная пожарная нагрузка, отнесенная к площади пола Af;
qf,k — нормативная удельная пожарная нагрузка, отнесенная к площади пола Af;
qt — удельная пожарная нагрузка, отнесенная к площади поверхности At;
qt,d — расчетная пожарная нагрузка, отнесенная к площади поверхности At;
qt,k — нормативная пожарная нагрузка, отнесенная к площади поверхности At;
r — горизонтальное расстояние между вертикальной осью пламени и точкой под потолком,
для которой рассчитывается тепловой поток;
si — толщина слоя i;
slim — предельная толщина;
t — время;
te,d — эквивалентная продолжительность пожара;
tfi,d — время, соответствующее расчетной огнестойкости;
tfi,requ — время, соответствующее требуемой огнестойкости;
tlim — время достижения максимальной температуры для пожаров, регулируемых пожарной
нагрузкой;
tmax — время достижения максимальной температуры;
tα — время, необходимое для достижения мощности теплового потока, 1 МВт;
u — скорость ветра, влажность;
wi — ширина окна i;
wt — суммарная ширина окон на всех стенах (wt = ∑wi
), коэффициент вентилирования относительно At;
wf — ширина пламени, коэффициент вентилирования;
y — коэффициент;
z — высота;
z0 — виртуальная начальная координата z;
z´ — вертикальная позиция виртуального очага пожара
Прописные буквы греческого алфавита
Φ — угловой коэффициент облученности;
Φf — общий угловой коэффициент облученности конструкции для теплопередачи излучением
от проемов;
Φf,i
— угловой коэффициент облученности поверхности элемента i для заданного проема;
Φz — общий угловой коэффициент облученности конструкции для теплопередачи излучением
от пламени;
Φz,i
— угловой коэффициент облученности поверхности элемента i для заданного пламени;
Γ — временной коэффициент, зависящий от коэффициента проемности О и теплопоглощающей способности b;
Γlim — временной коэффициент, зависящий от коэффициента проемности Оlim и теплопоглощающей способности b;
Θ — температура, °С; Θ = Т – 273;
Θcr,d — расчетная критическая температура материала, °С;
Θd — расчетная температура материала, °С;
Θg — температура среды вблизи конструкции, °С;
Θm — температура поверхности элемента, °С;
Θmax — максимальная температура, °С;
Θr — эффективная температура излучения пожара, °С;
Ω — расчетный параметр, Ω = (Af · qf,d)/(Av · At)
1/2;
ψi
— коэффициент защищенности пожарной нагрузки.
Строчные буквы греческого алфавита
αс — коэффициент теплоотдачи конвекцией;
αh — отношение площади горизонтальных проемов к площади пола;
αv — отношение площади вертикальных проемов к площади пола;
δni — коэффициент, учитывающий наличие специальных решений (мер) для тушения пожара i;
δq1 — коэффициент учета риска возникновения пожара в зависимости от размеров помещения
(пожарной секции);
δq2 — коэффициент учета риска возникновения пожара в зависимости от назначения здания;
εm — степень черноты поверхности элемента;
εf — степень черноты пламени (пожара);
ηfi — приведенный коэффициент;
ηfi,t — коэффициент расчетного уровня нагрузки при пожаре;
λ — коэффициент теплопроводности;
ρ — плотность;
ρg — внутренняя плотность газа;
σ — постоянная Стефана — Больцмана, σ = 5,67·10-8 Вт⋅м2
·К4
;
τF — продолжительность свободного развития пожара (принимается от 1200 с);
ψ0 — общее значение переменного воздействия;
ψ1 — коэффициент для частых значений переменных воздействий;
ψ2 — коэффициент для почти постоянных значений переменных воздействий.
2 Методы расчета огнестойкости
2.1 Общие положения
(1) Расчет огнестойкости включает следующие этапы:
— выбор возможных расчетных сценариев пожара;
— определение соответствующих расчетных пожаров;
— расчет повышения температуры в конструкциях (теплотехнический расчет);
— расчет механических характеристик конструкций при пожаре (статический расчет).
Примечание — При определении механических характеристик конструкции следует учитывать прямые результаты механических воздействий, тепловые воздействия и связанные с ними изменения характеристик
материалов, а также непрямые механические воздействия.
(2) Расчет огнестойкости включает использование воздействий для теплотехнического и статического расчета согласно EN 1991.
(3)Р Воздействия на конструкции при пожаре классифицируются как чрезвычайные согласно
EN 1990 (6.4.3.3(4)).
2.2 Расчетные сценарии пожара
(1) Установление чрезвычайной расчетной ситуации, возможных сценариев пожара и связанных
с ними расчетных пожаров производят на основе анализа пожарных рисков.
(2) Если для конструкции возникают особые пожарные риски вследствие других чрезвычайных
воздействий, то эти риски учитывают при создании общей концепции безопасности.
(3) Зависящие от времени и нагрузки характеристики конструкции не должны учитываться в момент, предшествующий чрезвычайной ситуации, за исключением указанных в 2.2(2).
2.3 Расчетный пожар
(1) Расчетный пожар для каждого сценария расчетного пожара в пожарной секции (отсеке) должен быть оценен согласно разделу 3 настоящих строительных норм.
(2) Расчетный пожар одновременно должен охватывать только одну пожарную секцию (отсек),
если сценарием расчетного пожара не установлено иное.
(3) Если для конструкций национальные нормы устанавливают требования по огнестойкости,
в качестве расчетного принимается стандартный пожар, если не установлено иное.
2.4 Теплотехнический расчет
(1)Р При выполнении теплотехнического расчета отдельной конструкции должно быть указано
положение расчетного пожара по отношению к ней.
(2) Для наружных конструкций необходимо учитывать воздействие пожара через проемы в фасадах и покрытиях (крышах).
(3) Для наружных ограждающих стен воздействие пожара изнутри (для соответствующей пожарной секции) и, в качестве альтернативы, снаружи (от другой пожарной секции) учитывают только
в установленных случаях.
(4) В зависимости от выбранного в разделе 3 расчетного пожара используют следующие методы:
— при использовании номинального температурного режима теплотехнический расчет отдельной
конструкции производят для установленного периода времени без учета фазы охлаждения;
— при моделировании пожара теплотехнический расчет отдельной конструкции производят для
полной продолжительности пожара, включая фазу охлаждения.
Примечание 1 — Установленный промежуток времени устанавливается национальными ТНПА или обосновывается правилами приложения F с учетом раздела «Национальные требования и национально установленные параметры».
Примечание 2 — Предельные периоды огнестойкости устанавливаются в разделе «Национальные требования и национально установленные параметры».
2.5 Статический расчет
(1)Р Теплотехнический и статический расчеты следует производить для одинаковых промежутков
времени.
(2) Огнестойкость подтверждается выполнением следующих условий:
— во временных параметрах
где tfi,d — расчетный предел огнестойкости;
tfi,requ — требуемый предел огнестойкости;
Rfi,d,t — расчетное сопротивление элемента при пожаре в момент времени t;
Efi,d,t — расчетный результат воздействия при пожаре в момент времени t;
Θd — расчетная температура материала;
Θcr,d — расчетная критическая температура материала.
3 Тепловые воздействия для теплотехнического расчета
3.1 Общие правила
(1)Р Тепловые воздействия задаются результирующим тепловым потоком на поверхность конструкции hnet
, Вт·м-2.
(2) Результирующий тепловой поток на обогреваемую при пожаре конструкцию hnet
, Вт⋅м -2
, определяют с учетом теплопередачи конвекцией и излучением по формуле
hnet
= hnet,c
+ hnet,r
, (3.1)
где hnet,c
— результирующий удельный тепловой поток конвекцией; определяют по формуле (3.2);
hnet,r
— результирующий удельный тепловой поток излучением; определяют по формуле (3.3).
(3) Результирующий удельный тепловой поток конвекцией, Вт⋅м-2
, определяют по формуле
hnet,c
= αc · (Θg − Θm), (3.2)
где αc — коэффициент теплоотдачи конвекцией, Вт·м-2·К-1;
Θg — температура вблизи конструкции, °С;
Θm — температура поверхности конструкции, °С.
(4) Значения коэффициента теплоотдачи конвекцией, соответствующие номинальным температурным режимам, приведены в 3.2.
(5) На необогреваемой стороне ограждающей конструкции суммарный тепловой поток определяют по формуле (3.1), принимая αc = 4 Вт·м-2·К-1. Если принимается, что коэффициент теплоотдачи
конвекцией включает теплоотдачу излучением, то αc = 9 Вт·м-2·К-1.
(6) Результирующий удельный тепловой поток излучением, Вт⋅м-2
, определяют по формуле
hnet,r
= Φ · εm · εf · σ · ((Θr + 273)4 − (Θm + 273)4
), (3.3)
где Φ — угловой коэффициент облученности;
εm — степень черноты поверхности конструкции;
εf — степень черноты пламени (пожара);
σ = 5,67 · 10-8 Вт⋅м-2⋅К-4 — постоянная Стефана — Больцмана;
Θr — эффективная температура излучения пожара, °С;
Θm — температура поверхности конструкции, °С.
Примечание 1 — Степень черноты поверхности конструкции принимается εm = 0,8, если другое не указано
в противопожарных частях EN 1992–EN 1996 и EN 1999.
Примечание 2 — Как правило, степень черноты пламени (пожара) принимается εf = 1.
(7) Угловой коэффициент облученности принимается Φ = 1, если иные значения не указаны
в настоящих строительных нормах или противопожарных частях EN 1992–EN 1996 и EN 1999. Меньшее значение коэффициента облученности Φ может устанавливаться для учета эффектов положения
и затенения.
Примечание — Для расчета углового коэффициента облученности Φ используется метод, приведенный
в приложении G.
(8) Для полностью охваченной пламенем конструкции эффективная температура излучения пожара Θr может быть принята равной температуре среды вблизи нее Θg.
(9) Температура поверхности Θm является результатом теплотехнического расчета конструкции
согласно положениям противопожарных частей EN 1992–EN 1996 и EN 1999.
(10) Температуру среды вблизи конструкции Θg определяют с использованием номинальных
температурных режимов согласно 3.2 или с помощью моделей пожара согласно 3.3.
Примечание — Использование номинальных температурных режимов согласно 3.2 или альтернативное
использование моделей реальных пожаров согласно 3.3 регулируется в разделе «Национальные требования и национально установленные параметры»
3.2 Номинальные температурные режимы
3.2.1 Стандартный температурный режим
(1) Стандартный температурный режим определяют по формуле
3.3 Моделирование пожаров
3.3.1 Упрощенные модели пожаров
3.3.1.1 Общие положения
(1) Упрощенные модели пожаров базируются на установленных физических параметрах с ограниченной областью применения.
Примечание — Методика определения расчетной удельной пожарной нагрузки qf,d приведена в приложении E.
(2) Распределение температуры в зависимости от времени для объемных пожаров принимается
равномерным (среднеобъемным), для локальных пожаров — неравномерным.
(3) Для упрощенных моделей пожаров коэффициент теплоотдачи конвекцией принимается
αc = 35 Вт·м–2·К–1.
3.3.1.2 Объемные пожары
(1) Температуру среды (газов) следует рассчитывать на основании физических параметров, которые как минимум учитывают удельную пожарную нагрузку и условия вентиляции.
Примечание 1 — Раздел «Национальные требования и национально установленные параметры» может
устанавливать метод расчета условий нагрева.
Примечание 2 — Для находящихся внутри здания конструкций метод расчета температуры среды (газа)
приведен в приложении А.
(2) Для наружных конструкций результирующий удельный тепловой поток излучением определяют суммированием составляющих от пожарной секции и от пламени, выходящего из проемов.
Примечание — Для наружных конструкций, подверженных воздействию пожара через проемы, метод расчета
условий нагрева приведен в приложении В.
3.3.1.3 Локальные пожары
(1) При невозможности объемного воспламенения в расчете должны быть приведены тепловые
воздействия локального пожара.
Примечание — Раздел «Национальные требования и национально установленные параметры» может устанавливать метод расчета условий нагрева. Метод расчета теплового воздействия локального пожара приведен в приложении С.
3.3.2 Общие модели пожаров
(1) Общие модели пожаров должны учитывать:
— свойства среды (газов);
— массообмен;
— теплообмен (энергетический обмен).
Примечание 1 — Существующие модели, как правило, содержат методы итераций.
Примечание 2 — Метод расчета удельной пожарной нагрузки qf,d приведен в приложении Е.
Примечание 3 — Метод расчета мощности теплового потока Q приведен в приложении Е.
(2) Необходимо использовать одну из следующих моделей:
— однозонные модели, основанные на равномерном распределении температуры в помещении
в зависимости от времени;
— двухзонные модели, основанные на использовании двух слоев: верхнего с равномерным распределением температуры и толщиной, зависящими от времени, а также нижнего с равномерной, зависящей от времени более низкой температурой;
— вычислительные газодинамические (полевые) модели, определяющие рост температуры в помещении в зависимости от продолжительности пожара и пространственного расположения.
Примечание — Раздел «Национальные требования и национально установленные параметры» может устанавливать метод расчета условий нагрева. Методы расчета тепловых воздействий при использовании однозонной, двухзонной или полевой модели приведены в приложении D.
(3) Допускается коэффициент теплоотдачи конвекцией принимать αc = 35 Вт·м-2·К-1.
(4) Для точного расчета распределения температуры по длине конструкции при локальном пожаре
может быть рассмотрено сочетание результатов, полученных с использованием двухзонной модели
и подходов к оценке локального пожара.
Примечание — Температурное поле в конструкции может быть определено путем выбора для каждой точки
наибольшего результата расчетов по двум альтернативным моделям пожара.
4 Механические воздействия для статического расчета
4.1 Общие положения
(1)Р Приложенные и ограничивающие расширения и деформации, обусловленные изменением
температуры при пожаре, выраженные результатами воздействий (например, силами и моментами),
должны учитываться, за исключением следующих случаев:
— воздействиями можно пренебречь, либо их эффект является благоприятным;
— воздействия учтены посредством выбора консервативных схемы опирания и граничных условий и/или полностью учитываются установленными противопожарными требованиями.
(2) Оценка непрямых воздействий должна учитывать:
— ограниченное температурное расширение самой конструкции (например, колонн многоэтажных каркасных конструктивных систем с жесткими стенами);
— отличающееся температурное расширение в статически неопределенных конструкциях
(например, неразрезных плитах перекрытия);
— температурные градиенты в поперечных сечениях, вызывающие внутренние напряжения;
— температурное расширение примыкающих конструкций (например, смещение верхней части
колонны вследствие расширения перекрытия или расширение присоединенных тросов);
— температурное расширение конструкции, воздействующее на другие конструкции за пределами
пожарной секции (отсека).
(3) Расчетные значения непрямых воздействий пожара Aind,d определяются на основании соответствующего воздействия пожара и расчетных значений теплотехнических и механических характеристик материалов, приведенных в противопожарных частях EN 1992–EN 1996 и EN 1999.
(4) Непрямые воздействия от примыкающих конструкций не учитывают, если противопожарные
требования к конструкции установлены для стандартного температурного режима пожара.
4.2 Одновременность воздействий
4.2.1 Воздействия при нормальной температуре
(1)Р Воздействия учитывают как при нормальной температуре, если они действуют при пожаре.
(2) Расчетные значения вероятных воздействий, рассчитываемые для чрезвычайной расчетной
ситуации пожара, должны вводиться согласно EN 1990.
(3) Уменьшение воздействующей нагрузки вследствие ее сгорания в расчете не учитывают.
(4) Необходимость учета таяния снега при оценке снеговой нагрузки необходимо устанавливать
для каждого случая индивидуально.
(5) Воздействия от промышленных операций не учитывают.
4.2.2 Дополнительные воздействия
(1) Одновременность возникновения других независимых чрезвычайных воздействий не учитывают.
(2) В зависимости от чрезвычайной расчетной ситуации учитывают дополнительные воздействия, включая те, что могут возникнуть на протяжении пожара, например динамические воздействия
вследствие разрушения конструктивных элементов или тяжелых механизмов.
Примечание — Выбор дополнительных воздействий может быть установлен в разделе «Национальные
требования и национально установленные параметры».
(3) Для пожарных стен устанавливают требования к устойчивости от действия горизонтальной
ударной нагрузки согласно EN 1363-2.
4.3 Правила сочетания воздействий
4.3.1 Общее правило
(1)Р Сочетание механических воздействий для получения расчетного значения результата воздействия при пожаре Efi,d,t производят согласно EN 1990 для чрезвычайной расчетной ситуации.
(2) Расчетное значение доминирующего переменного воздействия Q1 учитывают как частое
ψ2,1Q1 или, в качестве альтернативы, как почти постоянное ψ1,1Q1.
Примечание — Использование ψ2,1Q1 или ψ1,1Q1 устанавливается в разделе «Национальные требования
и национально установленные параметры». Рекомендуется использовать ψ2,1Q1.
4.3.2 Упрощенные правила
(1) Если непрямые воздействия пожара не учитывают, то результат воздействий определяют путем
анализа конструкций для сочетания воздействий согласно 4.3.1 для времени t = 0. Данный результат воздействия Efi,d допускается принимать постоянным в течение всей продолжительности пожара.
Примечание — Данный пункт применяется, например, для результатов воздействий ограждений и опор при
проведении расчета частей конструктивной системы в соответствие с противопожарными частями EN 1992–EN 1996 и EN 1999.
(2) Результаты воздействий при пожаре допускается определять с использованием результатов,
полученных при нормальных температурах:
Efi,d = Efi,d = ηfi · Ed, (4.1)
где Ed — соответствующий расчетный результат воздействия из основного сочетания согласно
EN 1990;
Efi,d — соответствующее постоянное расчетное значение результата воздействия при пожаре;
ηfi — приведенный коэффициент, определяемый в противопожарных частях EN 1992–EN 1996
и EN 1999.
4.3.3 Уровень нагрузки
(1) Для табличных данных уровень нагрузки определяют по формуле
Efi,d,t = ηfi,t · Rd, (4.2)
где Rd — расчетное сопротивление элемента при нормальной температуре; определяют согласно
EN 1992–EN 1996 и EN 1999;
ηfi,t — коэффициент расчетного уровня нагрузки при пожаре.
Приложение А
Параметрические температурные режимы
(1) Следующие температурные режимы применимы для пожарных секций (отсеков) без проемов в покрытии с площадью пола до 500 м2 и максимальной высотой до 4 м. Принимается полное выгорание пожарной нагрузки в рассматриваемом пространстве.
(2) Если удельная пожарная нагрузка установлена без учета характеристик выгорания (см. приложение Е), то метод должен быть ограничен пожарными секциями с преобладающей целлюлозной пожарной нагрузкой.
(3) Температурный режим на стадии нагрева определяют по формуле
Θg = 20 + 1325 ⋅ (1 − 0,324e-0,2t* − 0,204e-1,7t* − 0,472e-19t*),
где Θg — температура в пожарной секции, °С. (A.1)
t* = t • Γ, ч, здесь t — время, ч; (A.2a)
λi — коэффициент теплопроводности материала слоя i;
индекс 1 — слой, непосредственно подверженный воздействию пожара; индекс 2 — следующий слой
и т. д.
(6) Для учета различия коэффициентов b c = ρλ для стен, потолков и полов применяют формулу
Приложение B
Тепловые воздействия на наружные конструкции —
упрощенный метод расчета
В.1 Область применения
(1) Данный метод позволяет определить:
— максимальную температуру в пожарной секции (отсеке);
— размеры и температуру пламени из проемов;
— параметры излучения и конвекции.
(2) Метод рассматривает установившиеся условия для различных параметров и применим только
для пожарной нагрузки qf,d > 200 МДж⋅м–2.
В.2 Условия применения
(1) Если в рассматриваемой пожарной секции более одного окна, то используются приведенная
по площади высота окон heq, суммарная площадь вертикальных проемов Av и суммарная ширина окон
на всех стенах (wt = ∑wi
).
(2) Если только одна стена имеет окна, то отношение D/W определяют по формуле
(5) Все части наружной стены, не соответствующие требуемой огнестойкости (REI), рассматриваются как окна.
(6) Суммарную площадь окон в наружной стене принимают равной:
— общей площади согласно (5), если она менее 50 % площади соответствующей наружной стены
помещения;
— сначала общей площади окон, затем 50 % площади соответствующей наружной стены, если
площадь окон согласно (5) превышает 50 % площади соответствующей наружной стены. Обе указанные ситуации учитывают в расчете. Если расчет производят для 50 % площади наружной стены,
то положение и геометрию проемов выбирают для наиболее неблагоприятного случая.
(7) Размеры пожарной секции (отсека) не должны превышать 70 м по длине, 18 м — по ширине
и 5 м — по высоте.
(8) Температуру пламени принимают усредненной по его ширине и толщине.
В.3 Воздействия ветра
В.3.1 Режим вентиляции
1(Р) Если на противоположных сторонах пожарной секции (отсека) имеются окна или воздух дополнительно поступает к пожару от других источников (иных, чем окна), то расчет выполняют с учетом принудительной вентиляции.
В.3.2 Отклонение пламени ветром
(1) Расчет производят для двух случаев выхода пламени из проемов (рисунок В.1):
— перпендикулярно к фасаду;
— с отклонением 45° к фасаду вследствие воздействия ветра.
— если LL = 0, то L1 = 0.
(8) Температуру пламени в окне, определяют по формуле
Tw = 520/(1 − 0,4725 ⋅ (Lfwt/Q)) + T0, K. (B.14)
Формула (В.14) справедлива при выполнении условия Lfwt/Q < 1.
(9) Степень черноты пламени в окне допускается принимать εf = 1.
(10) Температуру пламени вдоль оси определяют по формуле
Tz = (Tw – T0) (1 – 0,4725 ⋅ (Lxwt/Q)) + T0 , K, (B.15)
где Lx — осевое расстояние от окна до точки, для которой производится расчет.
Формула (В.15) справедлива при выполнении условия Lxwt/Q < 1.
где Φz,i
— угловой коэффициент облученности конструкции i для теплопередачи излучением от пламени (см. приложение G).
(4) Угловой коэффициент облученности Φz,i отдельных сторон конструкции для теплопередачи излучением от пламени может основываться на эквивалентных прямоугольных размерах пламени. Размеры
и положение эквивалентных прямоугольников, отображающих фронтальный и боковые виды пламени,
определяют по приложению G. Для других целей размеры пламени определяют по В.4.
Приложение С
Локальные пожары
(1) Тепловые воздействия локальных пожаров допускается оценивать с использованием данного
приложения. При этом следует учитывать отношение высоты пламени к высоте помещения.
(2) Тепловой поток от локального пожара к конструкциям определяют по формуле (3.1), угловой
коэффициент облученности — по приложению G.
(3) Длину пламени Lf, м, локального пожара (рисунок С.1) определяют по формуле
Lf = –1,02D + 0,0148Q
Приложение D
Общие модели пожаров
D.1 Однозонные модели
(1) Однозонная модель используется для объемных пожаров. В помещении принимается равномерное распределение температуры, плотности, внутренней энергии и давления среды (газов).
(2) При расчете температуры учитывают:
— анализ уравнений баланса массы и энергии;
— массовый обмен через проемы и массовую скорость выгорания;
— энергетический обмен между пожаром, внутренней средой (газами), стенами и проемами.
(3) Закон идеального газа применяют в следующем виде:
(3) Между указанными зонами рассчитывается обмен массы, энергии и химических веществ.
(4) Для пожарной секции (отсека) с равномерно распределенной пожарной нагрузкой двухзонная
модель преобразуется в однозонную в одном из следующих случаев:
— температура газов в верхнем слое выше 500 °С;
— толщина верхнего слоя достигает 80 % высоты помещения.
D.3 Вычислительные газодинамические модели (полевые модели)
(1) Полевые модели используют для численного решения дифференциальных уравнений в частных
производных, позволяющих определить изменение термодинамических и аэродинамических переменных во всех точках помещения.
Примечание — Полевые модели используются для расчета на основании фундаментальных уравнений
газодинамики систем, включающих газодинамические потоки, теплообмен и связанные с этим явления.
Эти уравнения являются математическим формулированием законов сохранения:
— сохранения массы;
— изменение импульса частицы жидкости (газа) равно сумме приложенных сил (второй закон Ньютона);
— изменение энергии частицы жидкости (газа) равно сумме изменения теплоты и выполненной работы
(первый закон термодинамики).
Приложение Е
Удельная пожарная нагрузка
Е.1 Общие положения
(1) В расчетах следует использовать расчетную удельную пожарную нагрузку, определяемую путем
измерений или в установленных случаях на основании национальных требований по огнестойкости.
(2) Расчетную удельную пожарную нагрузку определяют одним из следующих способов:
— по национальной классификации помещений по пожарной нагрузке;
— индивидуально для отдельного проекта путем проведения исследования пожарных нагрузок
(4) Для обычных решений противопожарной защиты, которые почти всегда должны быть в наличии: пути доступа, устройства для тушения пожара и системы дымоудаления в лестничных клетках —
значение δni по таблице Е.2 принимают равным 1. При их отсутствии соответствующие значения δni
принимают равными 1,5.
(5) Если в лестничные клетки при пожаре предусмотрена подача наружного воздуха с созданием
избыточного давления, то коэффициент δn8 по таблице Е.2 принимают 0,9.
(6) Указанные положения основаны на предположении соответствия требованиям соответствующих региональных стандартов для систем автоматического пожаротушения, сигнализации, оповещения и дымоудаления (см. также 1.3). Однако локальные обстоятельства могут влиять на значения, приведенные в таблице Е.2. Ссылочный документ CEN/TC 250/SC 1 N 300A.
Е.2 Определение удельной пожарной нагрузки
Е.2.1 Общие положения
(1) Пожарная нагрузка должна включать все горючее содержимое здания и относительно горючие части конструкций, включая облицовку и отделку. Не учитывают горючие части конструкций, которые во время пожара остаются не обугленными.
(2) Удельную пожарную нагрузку определяют одним из следующих способов:
— согласно классификации помещений по пожарной нагрузке (см. Е.2.5);
— индивидуально для определенного проекта (см. Е.2.6).
(3) Пожарная нагрузка включает:
— технологическую пожарную нагрузку, определяемую по типу помещения (здания);
— конструктивную пожарную нагрузку, включающую горючие конструктивные элементы, облицовку и отделку.
В классификации, как правило, приводят технологическую пожарную нагрузку, при необходимости конструктивную пожарную нагрузку определяют согласно следующим пунктам.
Е.2.2 Порядок определения
(1) Нормативную пожарную нагрузку, МДж, определяют по формуле
Qfi,k = ∑MkiHuiψi = ∑Qfi,k,i
, (Е.2)
где Mki — масса горючего материала, кг, согласно Е.2.2(3) и Е.2.2(4);
Hui — низшая теплота сгорания материала, МДж⋅кг–1 (см. Е.2.4);
ψi
— коэффициент защищенности пожарной нагрузки (см. Е.2.3)
(2) Нормативную удельную пожарную нагрузку qf,k, МДж ⋅ м–2, определяют по формуле
qf,k = Qfi,k/A, (Е.3)
где А — площадь пола Af или площадь внутренней поверхности At пожарной секции, соответственно
различают qf,k и qt,k.
(3) Постоянные пожарные нагрузки, для которых предполагается, что они не изменяются в течение срока службы строительной конструкции, определяют путем сбора экспертных данных.
(4) Изменяемые пожарные нагрузки, для которых предполагается, что они изменяются в течение
срока службы строительной конструкции, должны учитываться посредством значений, которые
не превышаются в течение 80 % рассматриваемого интервала времени.
Е.2.3 Защищенная пожарная нагрузка
(1) В частях здания, способных по проекту выдерживать воздействия пожара, пожарную нагрузку
не учитывают.
(2) В негорючих частях здания, без особых требований по огнестойкости, которые остаются неповрежденными в течение всей продолжительности огневого воздействия, пожарную нагрузку учитывают следующим образом.
Наибольшую пожарную нагрузку, но не менее 10 % защищенной пожарной нагрузки, учитывают
с ψi = 1.
Если указанной пожарной нагрузки, включая незащищенную, недостаточно для нагрева оставшейся нагрузки выше температуры воспламенения, то оставшуюся защищенную пожарную нагрузку
учитывают с коэффициентом ψi
= 0.
В остальных случаях значение ψi определяют индивидуально.
Е.2.4 Низшая теплота сгорания
(1) Низшую теплоту сгорания определяют согласно EN ISO 1716:2002.
(2) Влажность материалов, МДж ⋅ кг–1, определяют по формуле
Hu = Hu0 ⋅ (1 – 0,01u) – 0,025u, (Е.4)
где u — влажность, выраженная в процентах относительно сухого веса;
Hu0 — низшая теплота сгорания сухого материала.
(3) Низшая теплота сгорания некоторых твердых материалов, жидкостей и газов приведена
в таблице Е.3.
Таблица Е.3 — Низшая теплота сгорания горючих материалов Hu, МДж ⋅ кг–1, для расчета пожарной нагрузк
(2) Приведенные в таблице Е.4 значения удельной пожарной нагрузки qf,k действительны при
δq2 = 1 (таблица Е.1).
(3) Приведенная в таблице Е.4 пожарная нагрузка действительна для зданий (помещений) в соответствии с их назначением. Особые помещения рассматривают согласно Е.2.2.
(4) Конструктивную пожарную нагрузку (конструкции, облицовки и отделка) определяют согласно
Е.2.2 и, если требуется, суммируют к пожарным нагрузкам согласно Е.2.5(1).
Е.2.6 Индивидуальная оценка удельной пожарной нагрузки
(1) При отсутствии установленной классификации удельную пожарную нагрузку определяют индивидуально для отдельного проекта путем сбора экспертных данных.
(2) При определении пожарных нагрузок и их расположения необходимо учитывать назначение
помещения, применяемые оборудование и мебель, их возможные изменения в течение времени,
неблагоприятные воздействия, а также возможное изменение назначения помещения.
(3) Сбор данных о пожарных нагрузках, по возможности, следует производить на существующем
сопоставимом проекте, что позволяет обосновать различия с существующим проектом.
Е.3 Характеристики горения
(1) Характеристики горения следует учитывать в зависимости от назначения помещения и типа
пожарной нагрузки.
(2) Для материалов, преимущественно содержащих целлюлозу, коэффициент полноты сгорания
устанавливается m = 0,8.
Е.4 Мощность теплового потока
(1) Стадию развития пожара определяют по формуле
где Q — мощность теплового потока, Вт;
t — время, с;
tα — время, необходимое для достижения мощности теплового потока 1 МВт.
(2) Параметр tα и максимальная мощность теплового потока RHRf для помещений различного
назначения приведены в таблице Е.5.
(3) Значения скорости развития пожара и RHRf, приведенные в таблице Е.5, действительны при
δq2 = 1 (таблица Е.1).
(4) При экстремально быстром развитии пожара tα = 75 с.
(5) Стадия развития ограничивается горизонтальным участком на диаграмме, который соответствует установившемуся состоянию, определяемому по формуле
Q = RHRf ⋅ Afi,
где Afi — максимальная площадь пожара, соответствующая площади пожарной секции (отсека)
при равномерном распределении пожарной нагрузки, однако при локальном пожаре может
быть меньше, м2
;
RHRf — максимальная мощность теплового потока пожара, приведенная к 1 м2 площади, для
пожара, регулируемого пожарной нагрузкой, кВт ⋅ м2 (см. таблицу Е.5).
Таблица Е.5 — Скорость развития пожара и RHRf для помещений различного назначения
(6) Горизонтальный участок на диаграмме ограничивается фазой затухания, которая начинается
при выгорании 70 % всей пожарной нагрузки.
(7) Для стадии затухания принимают линейную зависимость, от момента выгорания 70 % пожарной
нагрузки до ее полного выгорания.
(8) Для пожаров, регулируемых вентиляцией, уровень горизонтального участка может быть уменьшен, исходя из имеющегося содержания кислорода. Этот процесс производится автоматически с использованием компьютерной программы с однозонной моделью или определяется по формуле
где Av — площадь проема, м2;
heq — средняя высота проемов, м;
Hu — низшая теплота сгорания древесины; Hu = 17,5 МДж ⋅ кг–1;
m — коэффициент полноты сгорания; m = 0,8.
(9) Если для пожаров, регулируемых вентиляцией, максимальная мощность теплового потока
уменьшена, то график мощности теплового потока удлиняется соответственно возможной энергии,
выделяемой пожарной нагрузкой. Если график не удлиняется, тогда принимают наличие пожара вне
секции, который является причиной понижения температуры среды (газов) в помещении.
Приложение F
Эквивалентная продолжительность пожара
(1) Данный метод, используемый при проектировании конструкций, основан на табличной информации или упрощенных методах, применяющих стандартный температурный режим пожара.
Примечание — Данный метод зависит от применяемых материалов. Не допускается его применение для
сталебетонных и деревянных конструкций.
(2) Если удельная пожарная нагрузка определена без учета специальных характеристик горения
(см. приложение Е), то использование данного метода ограничивается пожарными секциями (отсеками)
с преимущественно целлюлозной пожарной нагрузкой.
(3) Эквивалентную продолжительность стандартного воздействия пожара определяют по формуле
Приложение G
Угловой коэффициент облученности
G.1 Общие сведения
(1) Угловой коэффициент облученности Φ определяют по формуле
Угловой коэффициент облученности указывает долю общего теплового потока от заданной излучающей поверхности, которая достигает заданной принимающей поверхности. Его значение зависит
от размера излучающей поверхности, расстояния между излучающей и принимающей поверхностью
и их ориентации по отношению друг к другу (рисунок G.1).
(2) Если излучающая поверхность обладает равномерными температурой и степенью черноты,
то определение Φ упрощается: пространственный угол, внутри которого может быть видна излучающая поверхность с особой бесконечно малой поверхностью площадки, деленный на 2π.
(3) Тепловое излучение к бесконечно малой площадке выпуклой поверхности элемента определяется только положением и размерами пожара (влияние положения).
(4) Тепловое излучение к бесконечно малой площадке вогнутой поверхности элемента определяется положением и размерами пожара (влияние положения), а также излучением от других частей
элемента (эффект затенения).
(5) Верхние пределы углового коэффициента облученности Φ приведены в таблице G.1.
G.2 Эффект затенения
(1) Особые правила для определения величины эффекта затенения указываются в частях настоящего стандарта, касающихся строительных материалов.
G.3 Наружные конструкции
(1) При расчете температуры в наружных конструкциях предполагается, что все поверхности
имеют прямоугольную форму. Это касается окон и других проемов в стенах пожарной секции, а также
эквивалентных прямоугольников пламени по приложению В.
(2) В расчете углового коэффициента облученности для заданной ситуации, на поперечном сечении
обогреваемой конструкции вначале вычерчивают проекции прямоугольников (рисунок G.2). Это необходимо для учета эффекта затенения. Величину коэффициента Φ определяют для средней точки Р
каждой поверхности прямоугольников.
(3) Угловой коэффициент облученности каждой обогреваемой поверхности определяют как сумму
долей от каждой из зон излучающей поверхности (обычно четырех), которые видимы из точки Р на
обогреваемой поверхности (рисунки G.3 и G.4). Эти зоны определяют относительно точки Х, находящейся в месте пересечения горизонтальной линии, перпендикулярной к обогреваемой поверхности.
Не учитывают доли от зон, которые не видимы из точки Р (см. рисунок G.4).
(4) Если точка Х лежит вне излучающей поверхности, то эффективный угловой коэффициент облученности определяют суммированием долей двух прямоугольников, построенных от точки Х до
удаленного края излучающей поверхности, и вычитанием долей двух прямоугольников, построенных
от Х до близлежащего края излучающей поверхности.
(5) Долю каждой зоны определяют следующим образом:
