Аналіз розвитку пожеж в виробничих будівлях з метою визначення температурних моделей для оцінки вогнестійкості конструкцій

Abstract

Промислові пожежі, зокрема пожежі в промислових будівлях, часто характеризуються високою інтенсивністю через велике значення пожежного навантаження на одиницю площі та об'єму. Залежно від типу складу і горючих матеріалів, такі пожежі є інтенсивними джерелами високих температур та температурних наватажень. Оскільки такі пожежі зазвичай дуже великі, вони часто призводять руйнування будівельних конструкцій. Промислові підприємства та пов'язані з ними склади переважно розташовані в містах з великою кількістю населення або поблизу них. Отже, у випадку ймовірної пожежі вони потенційно можуть спричинити евакуацію людей і поширення вогню на сусідні будівлі. За останні роки були проведені чисельні дослідження для розуміння реакції конструкцій на різні сценарії пожеж. Більшість моделей, припускають повністю розвинені пожежі, виходячи з припущення, що оцінка вогнестійкості конструкцій виконується для пожеж після розгорання. Однак, по мірі накопичення досвіду реальних пожеж, все частіше використовуються моделі для локалізованих або рухомих пожеж, коли пожежа може перебувати в режимі до перекидання або розповсюдження. Дані, що використовуються для розробки таких моделей пожеж, в основному базуються на експериментальних дослідженнях, що призводять до емпірично отриманих кореляцій для кількісної оцінки моделей. Також були розроблені аналітичні та числові моделі, засновані на ідеалізації пожежного відсіку, такі як зонні моделі. В першому розділі, температурні моделі пожеж, наведено огляд окремх пожеж які виникли на промисловх об’єктах, проведено огляд моделей розвитку пожеж які використовуються для оцінки вогнестійкості будівельних конструкцій, розглянуто харатеритики пожежного навантаження яке використовується для аналізу температурних режимів пожеж. В другому розділі, методика проведення обстеження будівель пошкоджених пожежею, наведено загальні дані, методика обстеження будівель та споруд, методика обстеження будівель та споруд після пожежі, методи візуального огляду, огляд уламків, кольорометрія, візуальна класифікація пошкоджень, методи неруйнівного/частково руйнівного контролю на місці, лабораторні методи випробувань У третьому розділі, результати обстежень виробничих будівель після пожежі, обстеження будівлі 1, обстеження частини будівлі 2, обстеження будівлі 3 В четвертому розділі, аналіз моделей розвитку пожеж на основі результатів обстежень, інтерпретація результатів оцінки пошкоджень від пожежі, аналіз моделей пожеж. У пятому розділі, економіка розглянуто питання економічні питання відновлення пошкоджених пожежею обєктів Об’єкт дослідження: промислові будівлі різного призначення та будівельні конструкції пошкоджені пожежею. Предмет дослідження:пошкодження конструкцій після пожжеі та розвиток пожеж в промислових будівліх, та моделі які їх описують. Мета дослідження: обстеження та процедура узгодженої інтерпретації результатів, спрямовані на розробку практичного та обґрунтованого підходу до оцінки післяпожежних пошкоджень залізобетонних конструкцій та визначення можливих сценаріїв пожежі. В даній магістерській кваліфікаційній роботі обстежено промислові будівлі пошкоджені пожежею. Обстежені будівлі характезивались різними сценаріями розвитку пожежі. На підставі отриманих результів обстеження зроблено аналіз температурних моделей розвитку пожеж, виявлено фактори які вливають на температурні режими їх розвитку так і обмеження у застуванні таких моделей.Industrial fires, particularly fires in industrial buildings, are often characterized by high intensity due to the high fire load per unit area and volume. Depending on the type of warehouse and fuel, such fires are intense sources of high temperatures. Since such fires are usually very large, they often lead to the destruction of building structures. Industrial enterprises and their associated warehouses are usually located in or near cities with large populations. Therefore, in the event of a fire, they have the potential to cause the evacuation of people and the spread of fire to neighboring buildings. In recent years, numerous studies have been conducted to understand the response of structures to various fire scenarios. Most models assume fully developed fires, based on the assumption that the assessment of the fire resistance of structures is actually for fires after ignition. However, as experience with real fires accumulates, models for localized or moving fires, where the fire may be in a pre-roll or pre-spread mode, are increasingly used. The data used to develop these fire models are mainly based on experimental studies, which lead to empirically obtained correlations for quantitative evaluation of the models. Analytical and numerical models based on idealization of the fire compartment, such as zone models, have also been developed. The first section, temperature models of fires, provides an overview of individual fires that occurred at industrial facilities, reviews fire development models used to assess the fire resistance of building structures, and discusses the characteristics of the fire load used to analyze the temperature regimes of fires. In the second section, the methodology for conducting a survey of buildings damaged by fire, general data are provided, the methodology for surveying buildings and structures, the methodology for surveying buildings and structures after a fire, visual inspection methods, debris inspection, colorimetry, visual classification of damage, methods of non-destructive/partially destructive on-site inspection, laboratory test methods In the third section, the results of surveys of industrial buildings after a fire, survey of building 1, survey of part of building 2, survey of building 3 In the fourth section, the analysis of fire development models based on survey results, interpretation of fire damage assessment results, analysis of fire models. In the fifth section, the economics address the economic issues of restoring fire-damaged facilities. Study object: industrial buildings of various purposes and building structures damaged by fire. Scope of research: damage to structures after a fire and the development of fires in industrial buildings, and the models that describe them. Goal of research: survey and procedure of agreed interpretation of results, aimed at developing a practical and substantiated approach to assessing post-fire damage to reinforced concrete structures and determining possible fire scenarios. Briefly put research results. In this master's qualification work, industrial buildings damaged by fire were surveyed. The surveyed buildings were characterized by different fire development scenarios. Based on the survey results, an analysis of temperature models of fire development was made, factors influencing the temperature regimes of their development and limitations in the stasis of such models were identified.