International fire curves – useful tool for designing fire safety

За всяко сградно пространство могат да се проектират огневи криви, които показват температурната зависимост във времето. Такива криви са полезен инструмент за проектиране на пожарна безопасност в сградите. По време на изпитването строителните елементи са изложени на топлинно натоварване, което се определя от стандартната крива на пожар. Те показват времевата зависимост на температурата на пожара след анализа на топлинната енергия (разликата между ΔHc и топлинните загуби). Топлинните загуби настъпват:

• при стени и обекти в стаята,
• поради нагряване на въздушни маси,
• поради радиация и конвекция през прозорци и врати.

През последните години са проведени множество изследвания в международен план за установяване на видовете пожар, които могат да възникнат в изградената среда. В резултат на данните, получени от тези тестове, за различните изложения са разработени поредица от време/температурни криви, подробно описани по-долу.

Целулозна крива

Стандартните изпитания на пожар, на които са подложени образците на конструкции, се основават на използването на целулозната крива време/температура, както е определено в множество национални стандарти, например ISO 834, BS 476: част 20, DIN 4102, AS 1530 и т.н.

Тази крива е базирана на скоростта на горене на материали, намиращи в строителните материали и съдържащи се в основни сгради.

Температурното развитие на целулозната огнева крива (ISO-834) се описва със следното уравнение: T = 20 + 345 * LOG (8 * t + 1).

Въглеводородна крива

Въпреки че целулозната крива се използва от много години, скоро става ясно, че степента на горене за определени материали, напр. бензин, химикали и т.н., е много по-голяма от скоростта, с която например биха горели дърва. Поради това има нужда от алтернативен подход за целите на провеждането на изпитвания върху конструкции и материали, използвани в нефтохимическата промишленост, и по този начин е разработена въглеводородната крива.

Въглеводородната крива е приложима там, където могат да възникнат малки нефтени пожари, т.е. цистерни за гориво за автомобили, бензинови или нефтени танкери, някои цистерни за химикали и др. Всъщност, въпреки че въглеводородната крива се основава на стандартизиран тип пожар, има много видове пожари, свързани с нефтохимични горива.

Температурното развитие на въглеводородната (ВВ) огнева крива се описва със следното уравнение: T = 20 + 1080 * (1 - 0,325 * e ^{- 0,167 * t} - 0,675 * e^{-2,5 * t}).

Модифицирана въглеводородна крива

Френските закони изискват по-строга версия, известна като модифицирана въглеводородна крива (МВВ), която е извлечена от горепосочената въглеводородна крива.

Максималната температура на МВВ кривата е 1300 °C, вместо 1100 °C, използвани в стандартната ВВ крива.

Въпреки това, температурният градиент в първите няколко минути на МВВ пожар е толкова тежък, колкото във всички пожари, базирани на въглеводороди (RWS, МВВ, ВВ), вероятно причинявайки температурен шок на ограждащата бетонна конструкция и в резултат от това – обрушването на бетона.

Температурното развитие на МВВ огнева крива се описва със следното уравнение: T = 20 + 1280 * (1 - 0,325 * e^{-0,167 * t} - 0,675 * e^{-2,5 * t}).

RABT ZTV крива

RABT кривата е разработена в Германия в резултат от серия тестови програми, като например проекта Eureka. В кривата RABT покачването на температурата е много бързо, до 1200 °C в рамките на 5 минути. Въпреки това, продължителността на излагане на 1200 °C е по-краткотрайна, отколкото в други криви. Спадането на температурата започва да се появява след 30 минути за пожари в автомобили. Спадането за влакови пожари започва едва след 60 минути. За всички криви на пожар се прилага 110-минутен период на охлаждане.

Критерият за отказ на образци, изложени на време/температурната крива RABT-ZTV, е температурата на армировката да е над 300 °C. Няма изискване за максимална температура на повърхността.

Температурното развитие на RABT-ZTV огневата/огневите криви е описано със следните координати:

RWS (Rijkswaterstaat) крива

RWS кривата е разработена от Rijkswaterstaat, Министерство на транспорта на Нидерландия. Тази крива се базира на допускането, че в най-лошия случай пожар в резервоар за гориво, масло, или бензин с размер 50 m³ и огнево натоварване 300 МW може да възникне и да продължи 120 минути. RWS кривата се базира на резултати от изпитвания извършени от TNO (Организация за приложни научни изследвания) в Нидерландия през 1979 г.

Точността на RWS огневата крива като крива, разработена за използване в пътни тунели, е потвърдена при изпитвания в реални размери, извършени в тунела Runehamar в Норвегия.

Температурното развитие на RWS огневата крива е описано със следните координати: