Влияние спринклерных автоматических установок пожаротушения на тепловую мощность очага пожара

Современные здания, возводимые в настоящее время, оборудуются большим комплексом систем активной и пассивной противопожарной защиты. Одной из наиболее востребованных систем, является автоматическая установка водяного пожаротушения со спринклерными оросителями (далее – спринклерная АУП). 

Как известно, при определении параметров систем вытяжной противодымной вентиляции, одной из наиболее важных величин является тепловая мощность очага пожара Q, кВт. При определении данного параметра в соответствии с методом [1], фигурирует полнота сгорания пожарной нагрузки, низшая теплота сгорания, удельная скорость выгорания и пр., при этом никаким образом не учитывается влияние на очаг пожара спринклерной АУП. Обратившись к трудам [2], [3], мы проанализировали результаты ряда натурных огневых экспериментов и представляем Вашему вниманию ряд несложных зависимостей, позволяющих произвести корректировку величины мощности очага пожара при работающей спринклерной АУП.

В 1992 году в Национальном институте стандартов и технологии (NIST) сотрудниками Madrzykowski и Vettori было произведено исследование снижения скорости тепловыделения после включения спринклеров. Результаты представлены в [2]. В этом исследовании интенсивность орошения спринклерной АУП составляла 0,07 л/с·м². Испытания проводились для различных случаев расположения офисной мебели, без высокой степени экранированности. Соотношение Q/Q_act для этих испытаний представлено на рисунке 1, а постоянная τ со значением 435 сек в уравнении (1) соответствует пожарам с более высокой скоростью тепловыделения, чем большинство пожаров, которые возникали при этих испытаниях. Для горючей нагрузки и значений интенсивности орошения, близким к тем, что были при испытаниях Madrzykowski и Vettori, рекомендуется значение постоянной времени затухания (τ) 435 сек.

Рис. 1

Скорость тепловыделения после включения спринклера можно описать соотношением:

  (1)

где Q - скорость тепловыделения после включения спринклера, кВт;

Q_act - скорость тепловыделения в момент включения спринклера, кВт,

t - время, прошедшее с момента воспламенения, с,

t_act - время включения спринклера, с,

τ - постоянная времени затухания пожара, с.

В 1993 году Evans [3] для разработки соотношения:

                (2)

использовал данные от горения деревянных рам с интенсивностью орошения 0,041 л/с·м² и 0,066 л/с·м², где коэффициент С_τ составляет 3.0, а w является интенсивностью орошения (л/с·м²).

Пока это соотношение для постоянной времени не получило экспериментального подтверждения для других видов материалов, допускается его применение и для других значений интенсивности орошения.     Поскольку уравнение (1) было разработано для пожаров в офисах, оно имеет ограничения в применении его для других видов помещений.

ВАЖНО: Просим Вас предельно осторожно оперировать настоящими зависимостями в практике проектирования.

С Уважением, коллектив ИБ "Одна Атмосфера"

ЛИТЕРАТУРА

1. Расчетное определение основных параметров противодымной вентиляции зданий: Методические рекомендации к СП 7.13130.2013. М.: ВНИИПО, 2013. 58 с.
2. Madrzykowski, D., and R.L. Vettori. 1992. A sprinkler fire suppression algorithm for the GSA engineering fire assesssment system. NISTIR 4833, National Institute of Standart and Technology, Gaithersburg, MD.
3. Evans, D.D. 1993. Sprinkler fire suppression algorithm for HAZARD. NISTIR 5254, National Institute of Standart and Technology, Gaithersburg, MD.