Рекомендації щодо захисту під час пожежі:

– якнайшвидше залишити палаючу будівлю;

– виходячи з будинку, для захисту від вогню накритися тканиною чи ковдрою, змоченою водою;

– у сильно задимленому приміщенні пересуватись нахилившись або повзти;

– якщо загориться одяг, треба не бігти, а скинути його або лягти на землю та, перекочуючись, збити полум’я;

– не використовувати фільтрувальні протигази без додаткових патронів для захисту від чадного газу.

3. Поняття вогнестійкості

Будівельні конструкції, виконані з органічних матеріалів, є одним з компонентів горючої системи і сприяють виникненню і поширенню пожежі. Конструкції, виконані з неорганічних матеріалів, не горять, але акумулюють значну частину теплоти (до 50%), що виділяється при пожежі. При певній дозі акумульованої теплоти, міцність конструкцій падає і відбувається їх обвалення. Так, метал, який може нести значні навантаження десятки років, при досягненні критичних температур 470 - 500 ° С руйнується.

Під вогнестійкістю будівельних конструкцій розуміється їх здатність зберігати несучу і огороджувальну здатність. Показником вогнестійкості будівельних конструкцій є межа вогнестійкості - час (в годинах, хвилинах) від початку випробування (пожежі) конструкції до виникнення одного з наступних ознак:

а) поява тріщин;

б) підвищення температури на її необігрівальній поверхні в середньому на 140 ° С або в будь-якій точці цієї поверхні більше ніж на 180 ° С у порівнянні з температурою конструкції до випробування або понад 200 ° С незалежно від температури конструкції до випробування;

в) втрати несучої здатності.

Найбільш поширений і надійний метод визначення межі вогнестійкості експериментальний. Суть методу (стандарт СЕВ 1000-78) полягає в тому, що конструкцію піддають нагріванню у спеціальних печах з одночасним впливом нормативних навантажень.

Численні дослідження реальних пожеж показали, що в їх розвитку можна виділитихарактерні етапи і стандартизувати режим «температура - час». У 1966р. Міжнародноюорганізацією зі стандартизації для випробування будівельних конструкцій з експериментального методу була введена стандартна температурна крива для характеристики температурного режиму. Залежність підвищення температури від часу можна представити рівнянням:

 (4.3.1.)

де Т _n - Температура пожежі, К; τ - час горіння, хв.

При випробуваннях по експериментальному методу відхилення температур від даних, отриманих за формулою (3.1), допускаються протягом перших 30 хв і ± 5% - в наступні часи випробувань.

Іноді формулу (3.1) модернізують введенням додаткових параметрів, що враховують початкову температуру пожежі:

 3.2.) (4. 3.2.)

₀ – начальная температура конструкции, К. де t ₀ - початкова температура конструкції, К.

Однак експериментальний метод має істотні недоліки. Випробування за цим методом вимагають проведення громіздких і дорогих дослідів, що ускладнює, в деяких випадках, своєчасно оцінити вогнестійкість різних видів нових будівельних конструкцій.

Теоретичний шлях є більш перспективним і економічним. Тому у нас в країні отримують розвиток розрахункові методи оцінки вогнестійкості. Сутність розрахунку в загальному вигляді зводиться до оцінки розподілу температур, по перетину конструкції в умовах пожежі (теплотехнічна частина), і обчисленню несучої здатності нагрітої конструкції (статична частина). Проте теорія вогнестійкості будівельних конструкцій ще недостатньо розроблена, тому навіть досвідченому конструктору нелегко спроектувати потрібну за якістю вогнезахист силових елементів конструкцій. Перша проблема, яку долає інженер-практик на цьому шляху, полягає у визначенні характеру розподілу температур у перерізах матеріалу будівельної конструкції через деякі інтервали часу. Іншими словами, він має вирішити завдання нестаціонарного прогріву матеріалу силового елемента в умовах пожежі.

Наближене ж рішення з необхідною точністю може бути практично завжди знайдено чисельними методами, особливо при використанні обчислювальних машин.

Основними факторами, що впливають на межу вогнестійкості конструкцій, є волога, коефіцієнт теплопровідності і міцність арматури.

Волога в бетоні грає двояку роль. По-перше, при дії на бетон високих температурвода, випаровуючись, уповільнює темп прогрівання, збільшуючи тим самим межу вогнестійкості. По-друге, вода сприяє вибухоподібного руйнування бетону при інтенсивному прогріванні внаслідок утворення пари. Необхідною умовою вибуху бетону є швидке підвищення температури, тобто прогрів за стандартним температурним режимом або безпосередній вплив вогню на конструкцію.

При пожежах та випробуваннях через 10 - 20 хв після впливу вогню на конструкцію бетон вибухово руйнується, відколюючи від поверхні, що обігрівається пластинами площею 200 см ² і товщиною 0,5 - 1см. шматки бетону відлітають на відстань до 15м. Таке руйнування відбувається по всій поверхні, приводячи до швидкого зменшення перетину конструкції і, як наслідок, до втрати несучої здатності та вогнезахисних властивостей. При вологості бетону вище 5% і температурі 160 - 200 ° С, що сприяє максимальному тиску пари в порах, бетон руйнується майже у всіх випадках. При вологості 3,5 - 5% руйнування носить місцевий характер. При вологості менше 3% вибухи не спостерігаються. При нагріванні з розтягнутого в часі режиму (з досягненням стандартних температур через проміжок часу, збільшений вдвічі) бетон не вибухає, незважаючи на його підвищену вологість (5 - 6%). При цьому вид заповнювача бетону помітно не впливає на його руйнування.

Зазвичай вибухонебезпечне руйнування відбувається на новобудовах, в неопалюваних підвалах і інших вологих приміщеннях. Бетони з щільністю, нижче 1250 кг / м ³ не вибухають при вологості 12 - 14%. Це обумовлено тим, що такі бетони мають сполучені пори і завдяки паропроникності всередині конструкцій не створюється значних внутрішніх зусиль.

Підвищення температури навколишнього середовища при пожежі супроводжується перенесенням теплоти в матеріал конструкції. Її тепло прагне до теплового рівноваги. Тому температура внутрішніх точок буде змінюватися не тільки в залежності від координат і їх взаємного розташування, а й від часу. Такі процеси теплопередачі прийнято називати нестаціонарними.

В даний час розроблено багато різних методів вирішення задач нестаціонарної теплопровідності, що призводять до задовільних для інженерної практики результатами. Ці методи умовно можна розділити на дві групи - аналітичні та чисельні.

современных вычислительных машин типа ЕС Вся методика розрахунку режимів нестаціонарного прогріву будівельної конструкції перекладена на алгоритмічну мову ФОРТРАН - IV сучасних обчислювальних машин типу ЄС

Невеликий межа вогнестійкості металевих конструкцій ускладнює, а в окремих випадках унеможливлює гасіння пожеж та безпечну евакуацію людей та матеріальнихцінностей. Дуже важливо знати також межа вогнестійкості різного роду технологічного устаткування і металевих споруджень у період роботи в екстремальних умовах підвищених температур.

Немає необхідності доводити важливість розробки експрес-методу з визначення межі вогнестійкості металевих будівельних конструкцій, споруд, обладнання.

Незахищені металеві конструкції в процесі впливу вогню прогріваються рівномірно по перетину. Межа їх вогнестійкості характеризується часом прогрівання металу до критичної температури, яка складає в середньому для стали 500 ° С, для алюмінієвих сплавів - 250 ° С.

Сутність методики полягає, в наступному:

. I. Встановлюється найбільш небезпечне за умовами роботи перетин або ділянка конструкції, споруди, обладнання.

П. За формулою (3.З.) оцінюється приведена товщина елемента конструкції:

 (4.3.3)

- площадь сечения элемента конструкции, м ² ; П — обогреваемый периметр сечения, м. де δ _пр - приведена товщина конструкції, м; s - площа перерізу елемента конструкції, м ^2; П - обігрівається периметр перерізу, м.

. III. Розраховується середнє значення температури металу конструкції

 (4.3.4)

де Т ₀ - початкова температура конструкції, К; Т _кр - критична температура, К.

У табл. 4.3.1. викладені необхідні для розрахунків характеристики.

Таблиця 4.3.1.

Теплотехнічні характеристики металу

Метал	Питома теплоємність кДж / (кг ∙ К)	Потность, кг / м3	Т кр, К
Сталь 3	0,44 + 0,0048 (Т сер - 273)	7800	773
Алюмінієві сплави типу АМц	0,88	2800	523

. IV. Середнє значення коефіцієнта питомої теплоємності З _ср перебуває з урахуванням середньої температури металу:

 , (4.3.5.)

-коэффициент пропорциональности. де С _о - початкове значення коефіцієнта питомої теплоємності кДж / (кг ∙ К); k-коефіцієнт пропорційності.

. V. Розраховується значення параметра β:

 , (4.3.6.)

де γ - щільність металу, кг / м ^3.

. VI. За номограмме (рис. 3.1.) Для відомих значень Т _кр і β визначається значення τ.

. VII. Встановлюється межа вогнестійкості конструкції

 (4.3.7.)

Для оцінки межі вогнестійкості незахищених металевих конструкцій може бути використана залежність, отримана д.т.н. проф. Бєліковим А.С.:

 (4.3.8.)

де τ - межа вогнестійкості, год; δ _пр - приведена товщина металу, див.

Представлена ​​залежність найбільш повно описує експериментальні дані (відхилення не перевищують 3,5%).

Розрахунок прогріву теплоізольованих сталевих конструкцій (теплотехнічна завдання) здійснюється за формулою:

 , (4.3.9.)

де Т _м (τ) - температура металу, К; Т _пов (τ) - температура поверхні ізоляції, К; Т ₀ - початкова температура конструкції, К; Ө - безрозмірний параметр, який визначається за номограми.

Рис. 4.3.1. Номограма для розрахунку вогнестійкості незахищених металевих конструкцій

Розглянемо послідовність обчислення для теплоізольованих конструкцій.