3-etapowa konfiguracja
Stwórz hierarchię budynków, dodaj produkty, zaproś instalatorów
Czym są krzywe rozwoju pożaru?
W tym artykule dowiesz się:
- czym jest krzywa celulozowa w badaniach ogniowych,
- co to jest krzywa węglowodorowa,
- czym jest zmodyfikowana krzywa węglowodorowa,
- co to są krzywe RABT ZTV,
- co to jest Krzywa RWS.
Użyteczne narzędzie do projektowania bezpieczeństwa pożarowego
Dla każdego pomieszczenia w budynku można zaprojektować krzywe rozwoju pożaru, które wskazują przebieg temperatury w czasie. Takie krzywe stanowią użyteczne narzędzie do projektowania bezpieczeństwa pożarowego budynków i zabezpieczeń przeciwpożarowych.
Podczas badań ogniowych elementy budynku są poddawane obciążeniu cieplnemu, które jest określane przez standardową krzywą rozwoju pożaru. Pokazuje ona funkcję temperatury w pożarze w czasie na podstawie analizy energii termicznej (różnica między ΔHc a stratami cieplnymi).
Straty cieplne występują:
- na ścianach i obiektach w pomieszczeniu,
- na skutek nagrzewania się mas powietrza,
- na skutek promieniowania i konwekcji przez okna i drzwi.
W ostatnich latach przeprowadzono wiele międzynarodowych badań w zakresie bezpieczeństwa pożarowego, celem określenia rodzajów pożarów, które mogą wystąpić w środowisku budynku. Na podstawie danych uzyskanych w wyniku badań ogniowych opracowano szereg krzywych zależności czasu i temperatury dla różnych rodzajów ekspozycji, które opisano poniżej. Wyszczególnione w dalszej części krzywe rozwoju pożaru są niezwykle pomocne w projektowaniu zabezpieczeń przeciwpożarowych.
Krzywa celulozowa w badaniach ogniowych
Standardowe badania ogniowe, którym poddawane są próbki konstrukcji, oparte są na wykorzystaniu krzywej celulozowej funkcji czasu do temperatury, określonej w różnych normach krajowych, np. ISO 834, BS 476: część 20, DIN 4102, AS 1530, itp.
Krzywa ta opiera się na tempie spalania komponentów znajdujących się w ogólnych materiałach budowlanych i zawartości budynku.
Przebieg temperatury na krzywej celulozowej pożaru (ISO-834) opisuje następujące równanie: T = 20+345LOG(8t+1).
Krzywa węglowodorowa a bezpieczeństwo przeciwpożarowe
Chociaż krzywa celulozowa jest stosowana od wielu lat, szybko okazało się, że tempo spalania niektórych materiałów, np. płynnego gazu, chemikaliów itp. jest znacznie wyższe, niż proces spalania np. drewna.
W związku z tym zaistniała potrzeba zastosowania alternatywnego podejścia do badań ogniowych, w celu przeprowadzenia testów konstrukcji i materiałów stosowanych w przemyśle petrochemicznym i w ten sposób powstała krzywa węglowodorowa.
Krzywa węglowodorowa ma zastosowanie w miejscach, gdzie mogą wystąpić niewielkie pożary produktów ropopochodnych, tj. w zbiornikach paliwa samochodowego, cysternach benzynowych lub naftowych, niektórych chemikaliowcach itp. W rzeczywistości, chociaż krzywa węglowodorowa opiera się na znormalizowanym typie pożaru, istnieje wiele typów pożarów paliw petrochemicznych.
Przebieg temperatury na krzywej pożaru węglowodorowej (HC) opisuje następujące równanie: T = 20+1080*(1-0,325e-0,167t-0,675e-2,5t).
Zmodyfikowana krzywa węglowodorowa
Francuska regulacja określiła wymóg poszerzonej wersji pochodnej wyżej wymienionej krzywej węglowodorowej znanej jako zmodyfikowana krzywa węglowodorowa (Modified Hydrocarbon Curve - HCM).
Maksymalna temperatura na krzywej HCM wynosi 1300°C zamiast standardowej temperatury 1100°C stosowanej na krzywej HC.
Jednak gradient temperatury HCM w pierwszych kilku minutach pożaru jest tak samo silny, jak we wszystkich pożarach węglowodorów (RWS, HCM, HC), co może powodować szok termiczny otaczającej struktury betonu i wynikające z tego kruszenie betonu.
Przebieg temperatury na krzywej pożaru HCM opisuje następujące równanie: T = 20+1280*(1-0,325e-0,167t-0,675e-2,5t).
Krzywe RABT ZTV w badaniach ogniowych
Krzywe RABT dla bezpieczeństwa pożarowego zostały opracowane w Niemczech w wyniku serii programów badań, takich jak np. projekt Eureka. Wzrost temperatury na krzywych RABT ZTV jest bardzo gwałtowny, aż do 1200°C w ciągu 5 minut.
Jednak czas ekspozycji na działanie 1200°C jest krótszy, niż w przypadku innych krzywych, przy czym spadek temperatury zaczyna następować po 30 minutach w przypadku pożaru samochodu. Spadek temperatury w przypadku pożaru pociągu rozpoczyna się dopiero po 60 minutach. Na obu krzywych rozwoju pożaru stosuje się 110-minutowy okres chłodzenia.
Kryterium uszkodzenia próbek wystawionych na działanie krzywej funkcji czasu do temperatury RABT-ZTV jest to, że temperatura zbrojenia nie powinna przekraczać 300°C. Nie ma wymagań dotyczących maksymalnej temperatury w punkcie styku.
Przebieg krzywej (krzywych) temperatury pożaru RABT-ZTV opisują następujące wartości:
RABT-ZTV (pociąg)
| Czas (min) | Temperatura (°C) |
|---|---|
| 0 | 15 |
| 5 | 1200 |
| 60 | 1200 |
| 170 | 150 |
RABT-ZTV (samochód)
| Czas (min) | Temperatura (°C) |
|---|---|
| 0 | 15 |
| 5 | 1200 |
| 30 | 1200 |
| 140 | 150 |
Krzywa RWS (Rijkswaterstaat) w projektowaniu zabezpieczeń przeciwpożarowych
Krzywa RWS została opracowana przez Rijkswaterstaat - holenderskie Ministerstwo Transportu. Krzywa ta oparta jest na założeniu możliwości wystąpienia najgorszego scenariusza pożaru cysterny o pojemności 50 m3 paliwa, ropy naftowej lub benzyny, przy obciążeniu ogniowym 300MW trwającego do 120 minut.
Krzywa RWS została opracowana podczas badań ogniowych na podstawie wyników testów przeprowadzonych przez TNO w Holandii w 1979 roku.
Dokładność krzywej pożaru RWS jako krzywej rozwoju pożaru na potrzeby projektowania tuneli drogowych została potwierdzona w pełnowymiarowych badaniach przeprowadzonych w tunelu Runehamar w Norwegii.
Przebieg rozwoju temperatury na krzywej rozwoju pożaru RWS opisano za pomocą następujących wartości:
RABT-ZTV (pociąg)
| Czas (min) | Temperatura (°C) |
|---|---|
| 0 | 20 |
| 3 | 890 |
| 5 | 1140 |
| 10 | 1200 |
| 30 | 1300 |
| 60 | 1350 |
| 90 | 1300 |
| 120 | 1200 |
| 180 | 1200 |
Pomoc techniczna Promat
Jeśli masz pytania dotyczące biernej ochrony przeciwpożarowej, naszych produktów czy ich zastosowania, skontaktuj się z naszym zespołem!
Dokumentacja techniczna
Aprobaty techniczne, broszury produktowe, certyfikaty zgodności, deklaracje właściwości użytkowych czy katalog techniczny - wszystkie niezbędne do realizacji projektów dokumenty w jednym miejscu.