Međunarodne krive požara i protivpožarna bezbednost objekata

Za svaki građevinski prostor mogu se dizajnirati požarne krive koje pokazuju zavisnost temperature od vremena. Takve krive su koristan alat za projektovanje bezbednosti od požara u zgradama. Tokom ispitivanja, građevinski elementi se izlažu toplotnom opterećenju, koje je utvrđeno standardnom požarnom krivom. Međunarodne krive požara pokazuju vremensku zavisnost temperature u požaru nakon analize toplotne energije (razlika između ΔHc i toplotnih gubitaka). Do toplotnih gubitaka dolazi:

• na zidovima i predmetima u prostoriji,
• zbog zagrevanja vazdušnih masa,
• zbog zračenja i konvekcije kroz prozore i vrata.

Poslednjih godina sprovedeno je veliko međunarodno istraživanje kako bi se utvrdile vrste požara koje mogu da nastanu u izgrađenom prostoru. Kao rezultat podataka dobijenih ovim ispitivanjima, napravljen je niz vremensko-temperaturnih kriva za različite izloženosti požaru, što je detaljnije objašnjeno u nastavku.

Standardna (Celulozna) kriva

Standardna ispitivanja kojima se podvrgavaju uzorci konstrukcija zasnivaju se na upotrebi standardne (celulozne) vremensko-temperaturne krive, kao što je definisano u raznim nacionalnim standardima, npr. ISO 834, BS 476: deo 20, DIN 4102, AS 1530, itd.

Ova međunarodne krive požara se zasniva na brzini gorenja materijala koji se nalaze u standardnim građevinskim materijalima i sadržajima.

Razvoj temperature kod standardne (celulozne) požarne krive (ISO-834) opisan je sledećom jednačinom: T = 20 + 345 * LOG (8 * t + 1).

Ugljovodonična kriva

Iako se standardna (celulozna) kriva koristi već duži niz godina, ubrzo je postalo očigledno da su brzine gorenja za određene materijale, npr. benzin, hemikalije itd. znatno premašile brzinu kojom bi, na primer, gorelo drvo. Imajući to u vidu, postojala je potreba za alternativnim pristupom u svrhu sprovođenja ispitivanja na konstrukcijama i materijalima koji se koriste u petrohemijskoj industriji i tako je nastala ugljovodonična kriva.

Ugljovodonična kriva je primenljiva tamo gde se mogu javiti mali naftni požari, npr. požari automobilskih rezervoara za gorivo, cisterni za benzin ili naftu, cisterni za određene hemikalije itd. U stvari, iako se ugljovodonična kriva zasniva na standardizovanom tipu požara, postoji više tipova požara koji su vezani za petrohemijska goriva.

Razvoj temperature za ugljovodoničnu požarnu krivu (HC) opisan je sledećom jednačinom: T = 20 + 1080 * (1 - 0,325 * e ^{- 0,167 * t} - 0,675 * e^{-2,5 * t}).

Modifikovana ugljovodonična kriva

Francuski propis zahteva „povećanu“ verziju ove krive, izvedenu iz gorepomenute ugljovodonične krive, a poznatu kao modifikovana ugljovodonična kriva (HCM).

Maksimalna temperatura HCM krive je 1300 °C, umesto 1100 °C koliko je predviđeno kod standardne HC krive.

Međutim, temperaturni gradijent u prvim minutima HCM požara je jednako ozbiljan kao i kod svih ugljovodoničnih požara (RWS, HCM, HC), što može da izazove temperaturni šok okolne betonske konstrukcije i kao rezultat toga pucanje („spalling“) betona.

Razvoj temperature kod HCM požara opisuje se sledećom jednačinom: T = 20 + 1280 * (1 - 0,325 * e^{-0,167 * t} - 0,675 * e^{-2,5 * t}).

Kriva RABT ZTV

Kriva RABT je razvijena u Nemačkoj kao rezultat niza programa ispitivanja, kao što je projekat Eureka. Kod RABT međunarodne krive požara porast temperature je veoma brz, pa temperatura raste do 1200 °C u roku od 5 minuta. Međutim, trajanje izloženosti temperaturi od 1200 °C je kraće nego kod drugih krivih, pri čemu pad temperature počinje da se dešava nakon 30 minuta kod požara na putničkim automobilima. Pad temperature kod požara u vozovima počinje tek nakon 60 minuta. Period hlađenja od 110 minuta primenjuje se na sve požarne krive.

Kriterijum otkaza za uzorke izložene RABT-ZTV vremensko-temperaturnoj krivoj jeste da temperatura armature ne sme preći 300 °C. Ne postoji zahtev za maksimalnu temperaturu spoljašnje površine.

Razvoj temperature kod RABT-ZTV požarnih krivih opisan je sledećim vrednostima:

RWS (Rijkswaterstaat) kriva

RWS krivu razvilo je Ministarstvo saobraćaja Holandije, Rijkswaterstaat. Ta kriva se zasniva na pretpostavci da bi u najgorem slučaju moglo doći do požara cisterne sa 50 m³ goriva, nafte ili benzina sa požarnim opterećenjem od 300 MW, koje traje do 120 minuta. RWS kriva se zasniva na rezultatima ispitivanja koja je organizacija TNO obavila u Holandiji 1979. godine.

Tačnost RWS međunarodne krive požara kao projektne požarne krive za drumske tunele ponovo je potvrđena u opsežnim ispitivanjima koja su sprovedena u tunelu Runehamar u Norveškoj.

Razvoj temperature kod RWS požarne krive opisan je sledećim vrednostima: