Page 27 - elektro.info 4/2019 demo

ochrona przeciwpożarowa
ochrona przeciwpożarowa

szybkość rozwoju pożaru

i spodziewana moc pożaru

mgr inż. Julian Wiatr

arametrem pozwalającym opisać pieczeństwa, jednakże niejednokrot-
Pzagrożenie pożarowe jest szyb- nie powoduje znaczny wzrost nakła- Rys. J. Wiatr
kość rozprzestrzeniania się pożaru dów inwestycyjnych i eksploatacyj- ciągły wzrost mocy pożaru
wyrażona przez szybkość wydziela- nych projektowanej instalacji. Zasto- 3000
nia się ciepła i dymu w czasie. Dla po- sowanie drugiego modelu wzrostu
żarów rzeczywistych szybkość ich pożaru jest zasadne przede wszyst- 2000
rozwoju może w istotny sposób od- kim do obiektów, w których istnieje moc pożaru (HRR), w [kW]
biegać od warunków przyjmowanych wyraźna zależność pomiędzy szyb-
za wzorcowe. Parametr szybkości roz- kością rozwoju pożaru a czasem nie- 1000 okres inkubacji
woju pożaru jest powszechnie stoso- zbędnym do zapewnienia ewakuacji
wanym prawie we wszystkich krajach ludzi. Przy zakładanej szybkości roz- 0 czas (t) czas t, w [min]
wysoko rozwiniętych [16]. Standardy woju pożaru, uwzględniając technicz- wzrostu (t g )
czas efektywnego zapalenia
wprowadzone w Stanach Zjednoczo- ne i organizacyjne środki wspomaga-
nych przez Narodowy Związek Ochro- nia ewakuacji, należy zapewnić jej za- Rys. 1. Przyrost mocy rozwijającego się pożaru
ny Przeciwpożarowej (ang. National kończenie przed powstaniem warun-
Fire Protection Association, w skró- ków krytycznych na drogach ewaku- Na rysunku 1. został przedstawio- m – ilość materiału, w [kg],
cie NFPA) m.in. w części 204 [32] oraz acyjnych dotyczących widzialności, ny przyrost mocy rozwijającego się H c – ciepło spalania materiału,
92B [33] przy ocenie zagrożenia poża- toksyczności środowiska i oddziały- pożaru. w [kJ/kg],
rowego zakładają dwa podstawowe wania termicznego [16]. Zgodnie ze Wzór (1) można przedstawić rów- t g – czas wzrostu pożaru, w [s].
modele rozwoju pożarów: standardami amerykańskimi NFPA nież w formie [32]: Biorąc pod uwagę szybkość wydzie-
ƒ ƒ pożary o stałej mocy – szybkość 92B oraz 204 jako wartość charakte- Q = α t ⋅ 2 (2) lania ciepła standardy NFPA klasyfi-
wydzielania ciepła w jednostce rystyczną szybkości rozwoju pożaru, g kują pożary według czasu, po którym
czasu nie ulega zmianie, przyjmuje się czas od jego powstania gdzie: osiągną one moc 1055 kW. Wyodręb-
ƒ ƒ pożary rozwijające się, podczas któ- do osiągnięcia mocy 1055 kW. Zależ- Q – moc pożaru po czasie t (szybkość nione zostały cztery zasadnicze prze-
rych szybkość wydzielania ciepła ność ta jest wyrażona wzorem: wydzielania ciepła), w [kW], biegi HRR w czasie dla pożarów: wol-
rośnie proporcjonalnie do kwadra- a g – stała opisująca szybkość rozwo- nych, średnich, szybkich oraz bardzo
tu czasu od momentu zapłonu. Q = 1055 ⋅  t  2 (1) ju pożaru, w [kW/s ], szybkich. Zależność mocy pożaru od
2
Założenie stałej mocy pożaru przy  t  g   t – czas od rozpoczęcia pożaru, w [s]. czasu dla różnych szybkości jego roz-
projektowaniu systemów np. wenty- Jeżeli rozwijający się pożar jest li- woju przedstawia rysunek 2. Czasy
lacji pożarowej jest uwzględnieniem gdzie: mitowany dostępnością paliwa, to osiągnięcia założonej mocy dla po-
wariantu najbardziej niekorzystnego. Q – moc pożaru po czasie t (szybkość czas trwania tego pożaru może zo- szczególnych przebiegów oraz współ-
Stan taki gwarantuje, iż system za- wydzielania ciepła), w [kW], stać obliczony ze wzoru [33]: czynniki opisujący szybkość rozwoju
pewni bezpieczeństwo również we t – czas od momentu efektywnego 2 tych pożarów przedstawia tabela 2.
wstępnej fazie pożaru rozwijającego zapłonu (po upływie okresu inkuba- ∆t = 3 mH t (3) Szybkość rozwoju pożaru w wybra-
cg
się, gdy jego moc będzie mniejsza od cji), w [s], 333 nych pomieszczeniach została przed-
przyjętej do obliczeń. Przyjęcie takie- t g – czas od rozpoczęcia pożaru do gdzie: stawiona w tabeli 3.
go założenia daje duży margines bez- osiągnięcia mocy 1055 kW, w [s]. Dt – czas trwania pożaru, w [s], Podczas rzeczywistych pożarów
ich przebieg może odbiegać od
temperatura otoczenia T o · krzywych przedstawionych
6000 bardzo szybki średni q L
szybki warstwa gorących gazów na rysunku 2. Dla określenia
moc pożaru, w [kW] 4000 wolny temperatura T m g strefa ich rzeczywistego przebiegu
5000
3000
przydatne się dane dotyczące czasu
2000
kolumna ognia
1000
m neutralna osiągnięcia założonej mocy pożaru
0 m pow dla różnych układów materiałów
0 100 200 300 400 500 600 700
czas, w [s] palnych, wyznaczone na drodze
Rys. 2. Zależność mocy pożaru od czasu dla różnych szyb- Rys. 3. Model McCaffreya i innych rozwoju pożaru w po- doświadczalnej. Wartości takie, dla
kości rozwoju pożaru [32, 33, 16] mieszczeniu w fazie I przed rozgorzeniem [7] typowego wyposażenia pomieszczeń

www.elektro.info.pl nr 4/2019
56