Моделювання вогнезахисту світлопрозорих фасадних конструкцій з влаштуванням зрошувачів. Механіка та математичні методи

Abstract

Популярність світлопрозорих матеріалів у будівництві, особливо в висотних будівлях, створює виклики щодо вдосконалення підходів до забезпечення пожежної безпеки. Світлопрозорі конструкції мають обмежену. Під час пожежі вони можуть швидко нагріватися, тріскатися або навіть руйнуватися, що сприяє проникненню вогню в інші частини будівлі та збільшує швидкість поширення пожежі. В роботі розглянуті практичні способи та прийоми обмеження поширення пожежі по фасадах будівлі, серед яких застосування протипожежних карнизів, захисних екранів з вогнетривкого матеріалу, обмеження площі віконного отвору, а також застосування водяного зрошування. Водяне зрошування є ефективним методом гасіння пожежі і охолодження фасадних елементів, але його параметри, такі як робочий тиск, витрати води, розташування, тощо потребують ретельного дослідження для досягнення максимальної ефективності. Метою даної роботи є за допомогою програмного комплексу PyroSim дослідити ефективність застосування зрошувачів для захисту світлопрозорих конструкцій фасаду висотних будівель та визначити їх основні параметри. За допомогою PyroSim була створена детальна тривимірну модель, яка враховує складні геометричні форми будівлі та вплив протипожежних систем з урахуванням особливостей світлопрозорих фасадів. У ході досліджень також враховані структурні елементи, що можуть впливати на поширення вогню і диму, а саме характеристики матеріалів, пожежне навантаження, встановлення віконних отворів. PyroSim, моделюючи поширення пожежі, дозволив врахувати теплові і димові потоки, конвективний вплив, що виникають під час пожежі, а також взаємодію зрошувачів з тепловим навантаженням. Результати моделювання можуть бути використані для оптимізації проєктування протижежних систем і забезпечення відповідності будівельних норм питанням пожежної безпеки. Зокрема, моделювання дозволяє визначити найбільш ефективні способи розміщення зрошувачів, враховуючи специфічні умови та конструкційні особливості будівлі. Завдяки цьому можна не лише підвищити рівень захисту будівель від пожеж, але й мінімізувати витрати на встановлення і обслуговування пожежних систем.