
Температура при пожаре изменяется во времени и зависит от количества горючих материалов, размеров помещения, площади проёмов, интенсивности воздухообмена, свойств ограждающих конструкций и особенностей развития горения. Поэтому использование одного условного температурного значения не всегда позволяет достоверно оценить нагрев конкретной конструкции.
Расчёт температурного режима позволяет определить, как будет изменяться температура в помещении и на строительных элементах в течение рассматриваемого периода пожара. Полученные результаты могут использоваться при проверке огнестойкости конструкций, оценке необходимости огнезащиты и обосновании проектных решений.
ООО «ШМИДТ И ПАРТНЕРЫ» выполняет расчет параметров развития пожара для проектируемых, реконструируемых и эксплуатируемых объектов в Минске и по всей Беларуси. Специалисты анализируют пожарную нагрузку, геометрию помещения, условия воздухообмена, возможный очаг и характеристики строительных конструкций.
Работа выполняется по применимой нормативной методике с использованием актуальной редакции СТБ 11.05.03-2010 и связанных технических нормативных правовых актов. Состав расчёта определяется назначением объекта и показателем, который необходимо подтвердить.
Температурный режим описывает изменение температуры во времени при развитии пожара. Он позволяет оценить тепловое воздействие на стены, перекрытия, покрытие, колонны, балки и другие элементы здания.
В зависимости от поставленной задачи могут определяться:
Результат может быть представлен в виде температурно-временной зависимости, таблиц, графиков, расчётных схем и значений температуры для выбранных конструкций.
После возникновения очага интенсивность горения постепенно изменяется. На начальной стадии пожар может охватывать ограниченный участок, затем распространяться на соседние материалы и достигать стадии развитого горения. После выгорания части пожарной нагрузки мощность и температура начинают снижаться.
Характер процесса зависит от поступления воздуха. При недостатке кислорода горение может ограничиваться вентиляцией, а при достаточном воздухообмене — количеством и свойствами горючих материалов.
Наиболее опасное воздействие может сформироваться после распространения горения на значительную часть материалов. Поэтому необходимо анализировать изменение параметров во времени, а не только первые минуты после возникновения очага.
Основная задача состоит в получении обоснованных данных о тепловом воздействии на строительные конструкции и другие элементы объекта. Расчёт применяется, когда нормативные требования допускают использование температурного режима, определённого с учётом характеристик конкретного помещения.
Результаты могут использоваться для:
В соответствии с положениями СН 2.02.05-2020 в зданиях I–III степени огнестойкости классов Ф5.1–Ф5.3 определённые стальные несущие и наружные ограждающие конструкции могут применяться без огнезащиты при выполнении установленных условий.
Одним из таких условий является ограничение температуры элементов. Температура, определённая в соответствии с СТБ 11.05.03 в течение времени, соответствующего требуемому пределу огнестойкости, не должна превышать 500 °C.
При применении этого положения необходимо учитывать все ограничения действующей редакции нормативного документа. Условие не распространяется на противопожарные преграды, а для отдельных видов тонкостенных конструкций предусмотрены исключения.
Расчёт должен показать температуру конкретного элемента к установленному моменту времени. Если температура не превышает предусмотренный критерий и выполнены остальные нормативные условия, результат может использоваться при обосновании применения конструкции без дополнительной огнезащиты.
Если температура превышает установленное значение, это не всегда означает необходимость отказа от конструкции. Можно рассмотреть применение огнезащиты, изменение сечения, уменьшение пожарной нагрузки или другое технически обоснованное решение.
Ограничение температуры является одним из условий рассматриваемого решения. Несущая способность, устойчивость, узлы соединений и другие характеристики конструкции проверяются в соответствии с применимыми требованиями.
Расчет пожара в здании начинается с формирования сценария. Специалист определяет возможное место возникновения очага, состав горючих материалов, площадь их размещения и условия поступления воздуха.
Один объект может иметь несколько потенциальных сценариев. В расчёт принимается вариант, который является обоснованным и неблагоприятным для проверяемой конструкции или проектного решения.
Расчет очага пожара предусматривает определение его расположения, размеров, вида горючих материалов и возможной динамики распространения. Очаг выбирается с учётом назначения помещения и фактического размещения пожарной нагрузки.
Для проверки колонны может быть неблагоприятным очаг в непосредственной близости от элемента. Для оценки общего температурного режима рассматривается развитие горения в объёме помещения.
Расчет площади очага пожара необходим для определения количества материалов, одновременно участвующих в горении, и связанной с ними мощности тепловыделения.
Размер очага не следует автоматически принимать равным площади всего помещения. Он зависит от размещения материалов, условий распространения огня и рассматриваемого момента времени.
Расчет площади пожара показывает, какая часть помещения или пожарной нагрузки охвачена горением на определённом этапе. При распространении огня площадь может увеличиваться, а после выгорания материалов — сокращаться.
Площадь помещения и площадь пожара являются разными показателями. Большое помещение не обязательно будет полностью охвачено горением одновременно, а локально сосредоточенная пожарная нагрузка может создавать интенсивное воздействие на ограниченном участке.
Расчет мощности пожара позволяет определить количество тепловой энергии, выделяющейся в единицу времени. На показатель влияют площадь горения, скорость выгорания и теплота сгорания материалов.
Мощность может изменяться по мере развития пожара. На стадии роста она увеличивается, при развитом горении достигает значительных значений, а после выгорания части материалов снижается.
Расчет времени развития пожара позволяет установить продолжительность отдельных стадий и определить момент, к которому необходимо проверить температуру конструкции.
При анализе учитываются скорость распространения горения, количество пожарной нагрузки, доступ воздуха и другие параметры принятого сценария.
Температура определяется взаимодействием нескольких процессов: выделением тепла при горении, поступлением воздуха, теплообменом с конструкциями и удалением нагретых продуктов через проёмы.
Пожарная нагрузка отражает количество тепловой энергии, которое потенциально может выделиться при сгорании находящихся в помещении материалов. Учитываются сырьё, продукция, тара, упаковка, мебель, отделка и другие горючие составляющие.
При недостатке информации может потребоваться отдельный расчёт переменной пожарной нагрузки.
Одинаковая общая нагрузка может создавать различное воздействие в зависимости от её размещения. Равномерно распределённые материалы и локальный штабель возле колонны формируют разные сценарии нагрева.
Площадь, высота и объём влияют на накопление нагретых газов и теплообмен с ограждениями. Небольшое помещение может нагреваться быстрее, но итоговый режим зависит от совокупности всех параметров.
Через проёмы поступает воздух и удаляются продукты горения. Важны их площадь, высота, расположение и условия открывания или разрушения заполнений.
Увеличение площади проёмов может улучшить отвод тепла, но одновременно обеспечить более интенсивное поступление кислорода. Поэтому влияние проёмов определяется расчётом.
Механическая вентиляция способна влиять на воздухообмен, однако её работа при пожаре должна соответствовать проектному алгоритму. Если система отключается после получения сигнала, её нельзя без обоснования учитывать как постоянно действующую.
Стены, перекрытия и покрытие поглощают часть тепловой энергии. На процесс влияют плотность, теплоёмкость, теплопроводность, толщина и влажность материалов.
Массивные конструкции могут интенсивнее аккумулировать тепло, тогда как лёгкие ограждения обладают другим характером теплообмена.
Разные материалы имеют различную теплоту сгорания, скорость выгорания и способность распространять пламя. Нельзя использовать одинаковые параметры для древесины, бумаги, полимеров, текстиля и горючих жидкостей.
Расчет развития пожара представляет собой последовательный анализ изменения площади горения, мощности тепловыделения, температуры и теплового воздействия.
Сначала устанавливается задача расчёта и выбирается неблагоприятный сценарий. Определяются место очага, вид материалов, направление распространения огня и проверяемые конструкции.
В модель включаются размеры помещения, площадь и высота проёмов, характеристики ограждений, расположение пожарной нагрузки и условия воздухообмена.
Устанавливаются масса материалов, теплота сгорания, скорость выгорания, площадь размещения и другие показатели, необходимые для выбранной методики.
Рассматривается увеличение очага во времени и переход горения на соседние материалы. Скорость распространения принимается по обоснованным данным для конкретного вида нагрузки.
На основании площади горения и характеристик материалов определяется изменение мощности пожара во времени.
С учётом тепловыделения, воздухообмена и теплообмена с ограждениями определяется температура газовой среды и воздействие на выбранные элементы.
Для стальных и других элементов рассчитывается изменение температуры во времени. Учитываются сечение, обогреваемый периметр, тепловые характеристики материала и наличие огнезащиты.
Температура к установленному моменту сопоставляется с нормативным или расчётным ограничением. После этого формулируется вывод по рассматриваемому конструктивному решению.
Сталь быстро воспринимает тепловую энергию. Скорость нагрева зависит от отношения площади обогреваемой поверхности к площади сечения, количества сторон воздействия и наличия защитных слоёв.
Колонна, открытая огню с четырёх сторон, нагревается быстрее элемента, частично закрытого стеной. Для балки обычно учитывается воздействие на нижнюю и боковые поверхности.
Профили с небольшой площадью сечения и развитой поверхностью нагреваются быстрее массивных элементов. Поэтому для разных колонн и балок при одинаковом пожаре могут быть получены разные температуры.
Огнезащитные покрытия, штукатурки, плиты и экраны замедляют прогрев металла. В расчёте учитываются теплотехнические характеристики, толщина и область применения конкретной системы.
Температурный расчёт показывает нагрев элемента. Для определения предела огнестойкости дополнительно оценивается способность нагретой конструкции воспринимать нагрузку.
При необходимости выполняется отдельный расчёт пределов огнестойкости строительных конструкций.
Расчет опасных факторов пожара может включать оценку температуры, теплового излучения, дыма, токсичных продуктов горения и снижения видимости. Однако состав показателей зависит от задачи и используемой методики.
Температурный режим помещения и расчёт условий безопасной эвакуации являются связанными, но разными задачами. Для проверки конструкций основное значение имеет тепловое воздействие, а для эвакуации — время достижения опасными факторами критических значений на путях движения людей.
Нагретые газы создают опасность для людей и воздействуют на конструкции. Распределение температуры может быть неодинаковым по высоте и площади помещения.
Пламя и нагретые поверхности создают лучистый тепловой поток. Его интенсивность зависит от размеров очага, температуры и расстояния до облучаемого объекта.
Количество дыма зависит от состава материалов, полноты горения и воздухообмена. Для оценки распространения дыма и видимости может потребоваться отдельная модель.
Состав выделяющихся веществ определяется видом пожарной нагрузки и условиями горения. Оценка токсичности выполняется при наличии соответствующей задачи и необходимых исходных данных.
Температурный режим применяется для оценки развития горения и нагрева конструкций. Оперативно-тактические расчёты необходимы для определения сил, средств, расходов огнетушащих веществ и организации действий по ликвидации пожара.
Расчет площади тушения пожара связан с размерами участка, на котором требуется подача огнетушащего вещества, интенсивностью подачи и выбранным способом тушения. Этот показатель не равен площади очага и не заменяет расчёт температурного режима.
Состав расчетов пожара формируется по конкретной задаче. Для проверки стальной конструкции может быть достаточно модели температурного воздействия, а для разработки оперативных решений потребуется другой набор показателей.
Достоверность результата напрямую зависит от исходной информации. Для начала работы заказчик может передать планы, описание назначения помещения, сведения о конструкциях и перечень горючих материалов.
Заказчику не требуется самостоятельно подбирать все теплофизические и пожарно-технические показатели. Специалисты ООО «ШМИДТ И ПАРТНЕРЫ» изучат документацию и сформируют перечень недостающих сведений.
Если фактическое наполнение и конструкции помещения невозможно определить по документам, может потребоваться обследование объекта.
Уточняется, какой показатель необходимо подтвердить: температуру стальной конструкции, необходимость огнезащиты, температурный режим помещения или другой параметр.
Специалист определяет применимую методику и критерии оценки. Учитываются назначение здания, степень огнестойкости, функциональный класс и вид конструкции.
Изучаются планы, сведения о пожарной нагрузке, проёмах, вентиляции и строительных элементах. Заказчику передаётся перечень недостающей информации.
Определяются расположение очага, площадь горения, скорость развития, мощность и продолжительность рассматриваемого воздействия.
В модель включаются геометрия помещения, характеристики проёмов, ограждающих конструкций, горючих материалов и воздухообмена.
Рассчитывается изменение температуры во времени и тепловое воздействие на выбранные конструкции.
Для стальных и других элементов определяется нагрев к установленному моменту. Результат сопоставляется с применимым критерием.
Заказчик получает документ с исходными данными, описанием сценария, методикой, промежуточными показателями, графиками температуры и итоговыми выводами.
Состав документа зависит от поставленной задачи. В него могут входить:
Заключение оформляется для конкретной конфигурации помещения, пожарной нагрузки и конструкций. Изменение исходных параметров требует проверки полученного результата.
Температурный расчёт может использоваться для сравнения проектных вариантов и проверки необходимости дополнительных мероприятий.
В зависимости от объекта рассматриваются:
Расчёт не гарантирует возможность отказаться от огнезащиты. Такое решение допустимо только при выполнении всех предусмотренных нормативных условий и подтверждении требуемых показателей.
Если не учтены упаковка, тара, поддоны, мебель или горючие составляющие оборудования, мощность и продолжительность пожара могут быть занижены.
Сосредоточенная возле колонны нагрузка может создавать более опасное воздействие, чем такое же количество материалов, равномерно распределённое по помещению.
Площадь помещения и зона фактического горения не являются одинаковыми величинами. Расчётный очаг должен соответствовать принятому сценарию развития.
Площадь и высота окон и дверей влияют на поступление воздуха и удаление тепла. Ошибка в их характеристиках способна изменить температурную кривую.
Если система отключается при пожаре, её нельзя считать постоянно работающей. Алгоритм должен подтверждаться проектом пожарной автоматики.
Средняя температура газовой среды и температура конкретной колонны или балки могут различаться. Необходимо определять показатель, установленный выбранным критерием.
Конструкция может достичь максимальной температуры значительно позже возникновения пожара. Продолжительность модели должна соответствовать задаче и требуемому пределу огнестойкости.
Температура ниже 500 °C не является универсальным основанием для любого здания и любой конструкции. Необходимо проверить область применения соответствующего положения СН 2.02.05-2020 и остальные нормативные условия.
Результат соответствует только принятым исходным данным. Повторная проверка может потребоваться, если:
До полного перерасчёта специалист может оценить, влияет ли конкретное изменение на очаг, мощность, воздухообмен или нагрев проверяемой конструкции.
Стоимость определяется после изучения помещения и постановки задачи. Одинаковые по площади объекты могут различаться по количеству горючих материалов, сложности геометрии и числу проверяемых конструкций.
На цену и продолжительность влияют:
Для предварительной оценки можно предоставить планы и разрезы помещения, перечень горючих материалов, сведения о проёмах и чертежи проверяемых конструкций.
Пожарный расчет при пожаре в Минске должен учитывать реальное наполнение помещения и конструкцию здания. Использование универсальной температурной кривой без проверки применимости не всегда позволяет решить поставленную задачу.
Обращаясь в ООО «ШМИДТ И ПАРТНЕРЫ», заказчик получает:
Другие виды технических обоснований представлены в разделе «Расчёты в области пожарной безопасности».
Температуру можно определить расчётным способом для принятого сценария и исходных данных. Результат будет зависеть от пожарной нагрузки, размеров помещения, проёмов, воздухообмена и свойств ограждений.
Нет. Температура зависит от условий конкретного объекта и может быть как ниже, так и выше этого значения. Показатель 500 °C используется как критерий в определённом положении СН 2.02.05-2020, а не как универсальная температура любого пожара.
Такая возможность рассматривается, если расчёт подтверждает выполнение температурного критерия и одновременно соблюдаются все остальные условия применимого нормативного положения.
Да, если они являются горючими и входят в пожарную нагрузку помещения. Их исключение способно занизить мощность и продолжительность теплового воздействия.
Да, если предоставлены актуальные планы, достоверные сведения о материалах, проёмах, вентиляции и конструкциях. При недостатке информации может потребоваться обследование.
Температурный расчёт определяет тепловое воздействие и нагрев элемента. Расчёт огнестойкости дополнительно проверяет способность нагретой конструкции сохранять несущую способность, целостность или теплоизолирующую способность.
Можно использовать общий сценарий пожара, но температура каждого элемента зависит от его расположения, сечения, обогреваемых сторон и огнезащиты. Поэтому конструкции проверяются с учётом их индивидуальных параметров.
Расчёт является техническим обоснованием, но итоговую оценку документации выполняет уполномоченная организация в пределах своей компетенции. Также учитывается соответствие остальных проектных решений действующим требованиям.
Огнезащиту не следует назначать только по общему предположению о высокой температуре пожара. Сначала необходимо определить пожарную нагрузку, возможный очаг, условия воздухообмена и продолжительность воздействия на конкретный элемент.
Передайте специалистам ООО «ШМИДТ И ПАРТНЕРЫ» планы помещения, сведения о горючих материалах и чертежи проверяемых конструкций. После анализа будет определено, какой сценарий необходимо рассмотреть и достаточно ли исходной информации для расчёта.
Обоснованный температурный режим позволяет сравнить стоимость огнезащиты с фактической необходимостью её применения и выбрать решение, которое учитывает реальное развитие пожара, а не усреднённое представление о нагреве здания.