Home - Rasfoiesc.com
Educatie Sanatate Inginerie Business Familie Hobby Legal
Satisfactia de a face ce iti place. ascensiunea în munti, pe zapada, stânca si gheata, trasee de alpinism
Alpinism Arta cultura Diverse Divertisment Film Fotografie
Muzica Pescuit Sport

Diverse


Index » hobby » Diverse
» Stingerea incendiilor


Stingerea incendiilor


Stingerea incendiilor

1          Clase de incendiu

In functie de natura materialelor si substantelor combustibile prezente in spatiile afectate de incendiu si mplicate in procesul de ardere, incendiile sunt:

- de clasa A, incendii de solide combustibile a caror ardere are loc cu formare de jar, cum sunt: lemnul, hartia, materialele textile, rumegusul, pielea, produsele de cauciuc, masele plastice care nu se topesc la caldura;

- de clasa B, incendii de lichide combustibile sau materiale care ard in stare topita, cum sunt: benzina, petrolul, alcoolii, toluenul, lacurile, vopsele, uleiurile, gudroanle, ceara, parafina, materialele plastice care se topesc usor;



- de clasa C, incendii de gaze combustibile cum sunt: hidrogenul, metanul, acetilena, butanul, gazul de sonda;

- de clasa D, incendii de metale cum sunt: sodiul, potasiul, litiul, magneziul, zincul, titanul, aluminiul.

Clasificarea de mai sus se conformeaza prescriptiilor tehnice cu caracter international (ISO 3941- 87) si celor cu caracter national (STAS 11841-83, SR EN-2).

2          Procedee de intrerupere a arderii si agenti de stingere a incendiilor

            Procedee de stingere a incendiilor

Stingerea unui incendiu este posibila prin eliminarea sau izolarea elementelor fundamentale ale arderii (figura 1.9):

- combustibilul;

- comburantul (oxigenul din atmosfera in majoritatea cazurilor);

- caldura.

Figura 1.9 Triunghiul focului

In prezent se folosesc urmatoarele procedee de intrerupere a procesului de ardere:

- racirea zonei de ardere;

- reducerea temperaturii substantelor aprinse prin amestecarea maselor de lichid aprinse;

- indepartarea substantelor combustibile din zona de ardere.

- izolarea materialelor si substantelor combustibile fata de aerul atmosferic;

- reducerea continutului minim de oxigen;

- introducerea de inhibitori in spatiile in care se produc reactii de ardere;

- folosirea substantelor explozive;

Agenti de stingere a incendiilor

Substantele stingatoare (naturale sau de sinteza), dupa procedeele de intrerupere a arderii in care sunt implicate, se clasifica in:

- substante de stingere prin racire; cel mai reprezentativ agent de stingere este apa, in stare naturala sau imbunatatita chimic, refulata sub forma de jet compact, dispersat sau pulverizat si se recomanda in special la stingerea incendiilor din clasa A;

- substante de stingere prin izolare; din aceasta categorie fac parte:

- spuma chimica (se recomanda pentru stingerea incendiilor din clasa B); este interzisa folosirea ei;

- spuma aeromecanica (se recomanda pentru stingerea incendiilor din clasa B);

- apa usoara/light water (se recomanda pentru stingerea incendiilor din clasa B);

- pulberile stingatoare (utilizate in special la incendii din clasele A, B, C); pulberile stingatoare uzuale nu se utilizeaza la stingerea metalelor pirofore, dar exista si pulberi stingatoare de uz special care sunt indicate pentru incendii din clasa D, pentru celelalte clase fiind considerate ineficiente;

- substante de stingere prin reducerea continutului de oxigen; din aceasta categorie fac parte:

- bioxidul de carbon;

- azotul;

- apa foarte fin pulverizata (particule sub 100mm);

- aburul;

(acesti agenti stingatori sunt utilizati, cu unele  restrictii, la stingerea incendiilor din clasele A, B si C);

- substante de stingere prin inhibitie chimica; reprezentativi sunt halonii (hidrocarburile halogenate) folosite sub forma de jet compact, jet pulverizat sau sub forma de aerosoli (au eficienta ridicata la incendii din clasele A, B si C); in ultima perioada, datorita toxicitatii si a efectului negativ exercitat al acestora asupra stratului de ozon, s-a trecut la producerea unor inlocuitori de haloni care au toxicitate redusa si influenta nula asupra stratului de ozon (eficienta de stingere a lor este mai scazuta decat a halonilor, necesitand concentratii si volume cu 1,1 1,6 ori mai mari; pentru implementarea acestor inlocuitori instalatiile existente trebuie sa fie modificate: diametrele duzelor, recipientii pentru stocare etc.).

Toti agentii stingatori prezentati sunt sunt introdusi in lucru cu ajutorul unor instalatii fixe, semifixe si mobile, si cu ajutorul stingatoarelor portative sau transportabile, dupa caz, care echipeaza curent constructiile.

Bibliografie

1. Balulescu P., Calinescu V. si altii, Notiuni de fizica si chimie pentru pompieri, Comandamentul Pompierilor, Bucuresti, 1971.

2. Balulescu P., Calinescu V., Prevenirea incendiilor, Editura Tehnica, Bucuresti, 1979.

3. Balulescu P., Stingerea incendiilor, Editura Tehnica, Bucuresti, 1981.

4. Balulescu  P., Popescu I.., Ciuca St., Indrumatorul pompierului civil, Oficiul de informare documentara pentru Industria Constructiilor de Masini, Bucuresti, 1987.

5. Balulescu P., Craciun I., Agenda pompierului, EdituraTehnica, Bucuresti, 1993.

6. Balulescu P., Cauzele tehnice ale incendiilor si prevenirea lor, Ed. Tehnica, Bucuresti, 1971.

7. Calota S., Lencu V., Serban T., Protectia impotriva incendiilor, vol. 1 si vol. 2, Bucuresti, 1998.

8. 5. D. Diaconu-Sotropa, L. Burlacu, Fenomene de ardere, Review AICPS nr. 1/2007 Editie noua, Bucuresti, 2007.

9. Tatu P., Popescu I., Neagoe V., Ciuca St., Manualul pompierilor, Redactia publicatiilor pentru constructii, Bucuresti, 1972.

10. ***, STAS 10903/1979, Determinarea sarcinii termice in constructii.

11. ***, Regulamentul instructiei de specialitate a pompierilor militari, Serviciul editorial al Ministerului de Interne, Bucuresti, 1990.

12. SR EN 1363/1,2,3,  Incercari de rezistenta la foc.

Anexa 1.1 Consideratii suplimentare despre flacara

            Definitia flacarii

Flacara este partea vizibila (luminoasa) a unui foc. Ea se formeaza in urma unei reactii puternic exoterme (de exemplu de ardere) care are loc intr-un spatiu relativ mic.

Desi unele lucrari considera flacara formata din gaze ionizate sub forma de plasma alte surse o considera, datorita temperaturilor nu prea mari, care produc o ionizare redusa, doar ca o masa libera de gaze fierbinti.

Flacari de carbune

Producerea flacarii

Cand, de exemplu o bricheta este apropiata de o lumanare, caldura flacarii brichetei face ca moleculele de parafina sa se vaporizeze. In aceasta stare ele pot reactiona cu moleculele de oxigen din aer, reactie exoterma care produce suficienta caldura pentru a vaporiza alte molecule de combustibil, ducind la autointretinerea flacarii. Diferitele temperaturi si concentratii de combustibil si oxigen din flacara duc la formarea a numerosi produsi de reactie incompleta si radicali, care interactioneaza unii cu altii. Energia existenta in flacara excita electronii unor produsi intermediari ca CH si C, care emit lumina vizibila cand elibereaza energia in exces. Culoarea si temperatura flacarii depinde de tipul combustibilului ars. La flacarile cinetice, albastre ale hidrocarburilor in care nu exista funingine, lumina emisa are lungimea de unda sub 565 nm, adica este in domeniul arbastru-verzui, iar particulele de carbon (funingine) sau alt material care s-ar gasi in flacara emit radiatii electromagnetice in functie de temperatura flacarii conform legilor corpului negru. Si alti oxidanti pot produce flacari: hidrogenul care arde in clor, producand acid clorhidric (HCl) gazos si hidrazida (N2H4 ) care reactioneaza cu tetraoxidului de azot (N2O4 ) (folosita pentru propulsia rachetelor).

Flacari cinetice si difuzive

In functie de modul in care componentele reactante sunt puse in contact, flacarile se clasifica in:

- flacari cinetice (in engleza: premixed flame);

- flacari difuzive (in engleza: diffusion flame).

In cazul flacarilor cinetice combustibilul si oxigenul sunt amestecate in prealabil. Rezulta flacari scurte, transparente (deci putin radiante) si foarte fierbinti. Un exemplu de astfel de flacara este flacara unui bec Bunsen, in care gazul metan arde cu oxigen in proportie stoechiometrica. In flacarile difuzive combustibilul si oxigenul sunt introduse separat in spatiul de reactie, reactia avand loc pe masura ce reactantii vin in contact, prin difuziune. Rezulta flacari mai lungi, luminoase (deci mai radiante) si mai reci. Un exemplu de astfel de flacara este flacara unei lumanari. In tehnica reactia de ardere este conceputa sa se desfasoare continuu, reactantii fiind in faza fluida (eventual dispersa).

In functie de modul in care curg reactantii, flacarile pot fi laminare sau turbulente, atat pentru flacarile cinetice, cat si pentru cele difuzive.

Cinetica chimica a flacarilor este deosebit de complexa si implica un mare numar de reactii chimice, respectiv specii chimice, adesea sub forma de radicali. De exemplu, cunoscuta schema GRI-Mech, care descrie arderea gazului natural, ia in consideratie 53 de specii chimice si 325 de reactii elementare.

Flacara laminara a unei lumanari

Culoarea flacarilor

Culoarea flacarilor depinde de temperatura conform legilor de deplasare ale lui Wien si mai putin de emisivitatea si absorbtia radiatiei.

In cazul flacarilor de hidrocarburi (cele mai comune) cei mai importanti factori sunt excesul de aer si cantitatea initiala de aer cu care este amestecat combustibilul (aerul primar), factori care determina viteza de ardere, si prin asta temperatura flacarii. In laborator, in conditii de gravitatie normala si cu o cantitate mica de aer primar, adica cu fanta de aer a becului Bunsen inchisa, rezulta o flacara difuziva datorata deficitului initial de aer, cu o temperatura in jur de 10000C, flacara a carei culoare galbena este data de radiatia particulelor incandescente de carbon care se gasesc in ea sub forma de funingine (flacara din stanga). Cu cresterea cantitatii de aer primar, adica pe masura ce fanta de aer este deschisa, datorita arderii tot mai complete se produce tot mai putina funingine, iar temperatura mai mare excita si ionizeaza moleculele de gaz din flacara, aparand culoarea albastra, care este data de benzile de radiatie ale radicalilor CH si C2. Culoarea violeta nu este reala, ea datorandu-se tehnicii de fotografiere.

Diferite flacari ale unui bec Bunsen in functie de excesul de aer

Exemple de temperaturi ale flacarilor sunt lampa de benzina (13000C), lumanarea (14000C),  flacara oxiacetilenica, mult mai calda (30000C) sau flacara cianului (45250C).

Cea mai rece parte a flacarii este cea initiala, rosie, datorata arderii incomplete, care, pe masura ce flacara se dezvolta si temperatura creste, trece in portocaliu, galben si alb. Culoarea albastra apare in zonele unde funinginea dispare, iar culoarea data de radiatia radicalilor devine dominanta.

In flacara din dreapta culoarea galbena nu este data de radiatia particulelor de funingine conform corpului negru (flacara este de tip cinetic), ci provine din liniile spectrale de emisie ale sodiului (in special liniile D).

Flacara etalon de sodiu

Flacari in microgravitatie

Flacara sferica in conditii de microgravitatie. Experientele NASA, incepand cu anul 2000, au demonstrat rolul gravitatiei asupra flacarilor. Forma flacarii in conditii de gravitatie normala depinde de convectie, care transporta funinginea spre varful flacarii, si devine astfel galben. In microgravitatie convectia nu indeparteaza gazele de ardere, rezultand un front de flacara sferic. Culoarea tinde spre albastru, ceea ce demonstreaza ca arderea este mai buna. Una din posibilele explicatii este ca temperatura flacarii este mai uniforma, nu se formeaza funingine, iar arderea este completa.

Flacara in conditii de microgravitatie


Anexa 1.2 Consideratii suplimentare despre puteri calorifice (tabelul A1.2)

Tabel A1.2 Valorile puterii calorifice inferioare pentru materialele uzuale

Nr. crt.

Denumirea materialului

Puterea calorifica inferioara  Qi

(MJ/kg)

1.

Acetat de amil

33,500

2.

Acetat de celuloza

18,900; 23,400

3.

Acetat de etil

25,300

4.

Acctilena

56,150*) 50,250

5.

Acetilaminobenzen

31,500

6.

Acetona

31,500

7.

Acid acetic

14,850

8.

Acid benzoic

27,300

9.

Acid carbonic

32,650

10.

Acid citric

10,450

11.

Acid formic

5,8000

12.

Acid lactic

14,650

13.

Acid oleic

39,350

14.

Acid palmitic

39,550

15.

Acid stearic

39,750

16.

Acrilonitril

31,800

17.

Acrilonitril-butadien-stiren  ABS J

37,700

18.

Alcool aldol

26,100

19.

Alcool alilic

37,800

20.

Alcool amilic

31,950

21.

Alcool butilic

36,200

22.

Alcool cetilic

43,300

23.

Alcool denaturat

27,200

24.

Alcool etilic

30,050

25.

Alcool metilic

22,400

26.

Alcool propilic

33,800

27.

Aldehida acetica

26,550

28.

Aldehida formica

18,700

29.

Aluminiu pulbere

29,300

30.

Amidon

17,500

31.

Amilen

48,150

32.

Anilina

36,700

33.

Antracen

40,100

34.

Antracit

35,600

35.

Asfalt





40,600

36.

Benzen

140,100*)

37.

Benzina

44,350 46,650

38.

Bitum

35,400

39.

Blanuri

19,850

40.

Brichete de lignit

20,100

41.

Brichete de praf de carbune

32,650

42.

Branza

13,300

43.

Bumbac

16,750

44.

Butilcna

48,750

45.

Cacao

20,750

46.

Cafea

20,100

47.

Camfor

37,650

48.

Carbune brun

20,950

49.

Carne grasa

26,350

50.

Carne slaba

23,650

51.

Carton

16,300

52.

Cazeina

24,500

53.

Cauciuc

41,850

54.

Ceara

39,500

55.

Celuloid

18,850

56.

Celuloza

16,750

57.

Cereale

14,50 17180

58.

Ciocolata

25,650

59.

Cocs

32,650

60.

Cocs metalurgic

30,350

61.

Dextrina

18,200

62.

Etan

111,750*)

63.

Etilena

33,800; 59,400*); 44,400

64.

Eter etilic

38,500

65.

Eter metilic

31,750

66.

Faina

16,750 15,050

67.

Fenol

32,250

68.

Fan

14,650

69.

Fosfor

24,950

70.

Gaz de cocserie

19,150*)

71.

Gaz de cracare

73,250*)

72.

Gaz de distilare a gudroanelor

62,800*)

73.

Gaz de huila

23,000*)

74.

Gaz de lignit

13,800*)

75.

Gaz metan

35.800*1; 57,350

76.

Gelatina

15,400

77.

Glicerina

18,000

78.

Glucoza

15,600

79.

Grafit

33,050

80.

Grasimi

39,750

81.

Gudron de carbune brun

38,950

82.

Gudron de huila

34,750

83.

Hexan

47,500

84.

Hidrogen

11,150*); 142,300

85.

Hidrogen sulfurat

23,650*); 15,350

86.

Hartie

16,300

87.

Huila

23.500 30.550

88.

Iodura de etil

9,800

89.

Tn

15,200

90.

Indigo

29,150

91.

Izobutan

45,550*)




92.

Lemn conventional

18,400

93.

Lemn de foc

17,950

94.

Lemn de esenta moale

13,800

95.

Lemn de esenta tare

19,250

96.

Lana bruta

22,850

97.

Lana curatata

20,800

98.

Lana fibre

23,050

99.

Linoleum

20,950

100.

Lignit

16,50 23,450

101.

Litiera de turba

14,650

102.

Magneziu

25,400

103.

Mangal

33,800

104.

Margarina

31,200

105.

Matase artificiala

24,300

106.

Matase naturala

21,450

107.

Melasa

12,150

108.

Miere

13,750

109.

Migdale

27,050

110.

Motorina

40,800 42,500

111.

Naftalina

39,350

112.

Nitrobenzen

25,450

113.

Nitroceluloza

10,050

114.

Nitrometan

12,200

115.

Ozocherita

46,050

116.

Oxid de carbon

15,700*)

117.

Pacura

10,100; 44,800

118.

Paie

1,4500

119.

Par

22,200

!20.

Pani fina

44,300

121.

Pentan

48,550

122.

Petrol lampant

41,100

123.

Piei moi

19,150

124.

Piei tari

19,850

125.

Paine

10,450

126.

Panza de in

15,200

127.

rlki de vsti m. ci iua de hsc lii

7,9500

128.

Poliacetat de vinii

23,000

129.

Poliacrilat de metil

23,000

130.

Poliamide

19,400 37,500

131.

Policarbonat

29,300

132.

PoliclomradevimliPVCiplaslifiaia

25,000 33,500

133.

Policlomra de vinii (PVC) rigida

15,000 21,800

134.

Poliesteri

20,000 27,200

135.

Poliesteri armati cu fibre de sticla

35,850

136.

Polietilena

33,500 46,000

137.

Poliizobutilena

43,900

138.

Poliizopren

42,700

139.

Polimctacrilat de metil

23,400 26,800

140.

Polipropilena

43,400

141.

Polistiren

31,400 41,200

142.

Politetraftuoretilena

4,185

143.

Poliuretan

24,000 37,700

144.

Praf de cereale

13,650

145.

Propan

93,550*); 60,700

146.



Propilena

87,600*); 42,600

147.

Pseudobutilena

48,000 44,190

148.

Rasina

16,750

149.

Rasini epoxidice

11,700 30,200

150.

Rasini fenoiice

23,000 30,000

151.

Siliconi

15,500

152.

Sirop de zahar

34,950

153.

Smoala

26,350

154.

Sodiu

10,900

155.

Stearina

39,350

156.

Sulf

10,450

157.

Sulfura de carbon

23,150

158.

Ta nan ti

22,600

159.

Tarate de mei

11,650

160.

Tesaturi textile

16,750 20,950

161.

Titei

43,111

162.

Toluen

42,700

163.

Tetraclorheptan

15,200

164.

Titan

19,150

165.

Trifluorcloretilcna

5,0700

166.

Trifluorclorpropan

9,6500

167.

Trifluoretan

10,300

168.

Trifluoretilena

9,5750

169.

Turba fibroasa umeda

16,350

170.

Turba fibroasa uscata

21,750

171.

Ulei de parafina

41,850

172.

Ulei mineral

39,850

173.

Ulei. vegetal

38,700

174.

Unt

38,200

175.

Uraniu

5,1500

176.

Vata mm. cu liant max. 4%

0,4000

177.

Vata mm. cu liant peste 4%

0,5500

178.

Zahar

16,750

179.

Zirconiu

12,200

180.

Xilen

42,900

Nota:

1. *) exprimat in MJ/m3

Anexa 1.3  Simularea numerica a proceselor de evacuare a fumului si gazelor fierbinti la   incendii in cladiri cu geometrie complexa

Numerical simulation of exhaust smoke and hot gases processes in fire for areas/buildings with complex geometry

Rosu Dragos1, Dan Diaconu-Sotropa2

1Faculty of Civil Engineering, “Gh. Asachi” Technical University, Iasi, 700050, Romania

2 Faculty of Civil Engineering, “Gh. Asachi” Technical University, Iasi, 700050, Romania

Summary

Inca de la inceputul secolului XX au fost efectuate teste asupra diferitelor tipuri de constructii pentru a se analiza comportarea lor la foc. La inceput, testele la actiunea focului se efectuau pe modele la scara naturala. In timp, complexitatea constructiilor a crescut si comportarea acestora la foc prin simularea pe modele la scara naturala devine din ce in ce mai greu de realizat. Evolutia calculatoarelor a permis, prin utilizarea programelor de calcul adecvate, simularea fenomenului de ardere in general si desigur, simularea incendiului in constructii.

La inceputul anilor 2000, NIST (National Institute of Standards and Technology – USA) in parteneriat cu organizatii publice si private din USA si Europa a dezvoltat sistemul informatic „open source” denumit Fire Dynamic Simulator (FDS) ca model de calcul al dinamicii fluidelor pentru efluentii unui incendiu (caldura, emisii de fum, gaze fierbinti etc.).

Articolul prezinta simularea unui incendiu prin intermediul FDS la o constructie cu functiuni multiple precum si observatiile rezultate in urma analizei posibilitatilor de propagare a incendiului in diverse scenarii.

KEYWORDS: evacuare fum si gaze fierbinti, simulare numerica, FDS, incendiu, constructie, parcaj.

1. INTRODUCERE

In toate etapele pornind de la proiectarea, executarea si ulterior exploatarea constructiilor se urmaresc din punct de vedere al protectiei la incendiu urmatoarele: estimarea stabilitatii constructiei pentru o perioada de timp; limitarea aparitiei si propagarii focului, fumului si gazelor fierbinti in interiorul constructiei; limitarea propagarii incendiului la vecinatati; posibilitatea utilizatorilor de a se evacua in conditii de siguranta sau de a fi salvati; securitatea fortelor de interventie.

In cazul producerii unui incendiu, un efect foarte important il reprezinta emisiile de caldura, fum si gaze fierbinti. Acest fapt este demonstrat practic si prin numarul mult mai mare de victime omenesti datorat intoxicatiilor decat numarul victimelor datorat arsurilor propriu-zise.

Cand vorbim de constructii complexe ne referim la cladiri: inalte si foarte inalte, cu sali aglomerate, cu functiuni mixte, aeroporturi, spatii comerciale, de productie si depozitare de mari dimensiuni etc. Printre aceste constructii se regasesc si cele care au inglobate si parcaje subterane sau supraterane.

Prezentul articol, este motivat de cresterea impresionanta a numarului de investitii din ultimii ani, atat pe plan mondial cat si national, in domeniul constructiilor complexe care includ si parcaje. Incendiile in aceste spatii sunt caracterizate de emisii foarte importante de caldura si fum, emisii care se pot propaga in interiorul constructiei si pe fatade, la nivelurile superioare sau la constructiile vecine.

2. Simularea numerica a proceselor de evacuare a fumului si gazelor fierbinti

Daca privim, la modul general, constructia ca un sistem (ansamblu de elemente materiale, umane si/sau informationale asociate intr-o relatie de interdependenta, situat intr-un mediu dat, care indeplineste una sau mai multe functii specificate, in scopul desfasurarii corespunzatoare a uneia sau mai multor activitati) atunci,  modelul de calcul al sistemului este o reprezentare (evident simplificata) care permite obtinerea de informatii (cu o precizie limitata) despre comportarea sistemului real. Simularea numerica a unui proces desfasurat intr-un sistem, implica, de cele mai multe ori, un calcul iterativ laborios, realizat de programe specializate, la nivelul preprocesarii datelor de intrare si postprocesarii rezultatelor. Pornind de la modelul matematic reprezentarile grafice ale scenei virtuale sunt generate static sau dinamic oferind utilizatorului un puternic instrument de analiza.

2.1 Programe utilizate pentru modelarea si simularea incendiilor

La ora actuala, pe plan international, exista un numar foarte mare de aplicatii software care analizeaza incendiul ca fenomen complex de ardere autointretinuta cu degajare de caldura insotita de flacari si fum.

Prezentam in continuare cateva aplicatii software care simuleaza numeric incendiile si pot calcula si stabili traiectoriile emisiilor de fum si gaze fierbinti.

2.1.1. ALOFT-FTTM (A Large Outdoor Fire plume Trajectory model - Flat Terrain)

Este conceput sa prevada distributia fumului, gazelor fierbinti si produselor de ardere rezultate in urma incendiilor in aer liber. Programul rezolva ecuatiile fundamentale ale dinamicii fluidelor pentru stratul de fum si zonele invecinate acestuia. Pentru alegerea parametrilor emisiilor de fum si alegerea combustibilului care arde, programul dispune de o baza de date. Reprezentarea grafica permite evidentierea emisiilor de fum si gaze fierbinti.

2.1.2 ASET-B (Available Safe Egress Time - BASIC)

Program pentru calcularea temperaturilor si pozitiei stratului de fum intr-o camera cu usile si ferestrele inchise. Avand ca date de intrare procentul de caldura pierdut, inaltimea flacarilor, inaltimea incaperii, si fluxul de caldura degajat de incendiu, programul calculeaza si prezinta ca date de iesire: temperatura si grosimea stratului de fum.

2.1.3 BREAK 1(Available Safe Egress Time - BASIC)

Este o aplicatie care calculeaza variatia temperaturii unui geam supus unor conditii cunoscute ale incendiului. Aceasta are ca date de intrare: conductivitatea termica a geamului, difuzivitatea termica, coeficientul de absorbtie, tensiunea de spargere, modulul Young, grosimea, dimensiunile geamului, emisivitatea, temperatura mediului ambiant, parametrii numerici ai variatiei radiatiei in functie de timp, temperatura structurilor calde, coeficientii de transfer termic. Programul ofera ca date de iesire: temperatura pe suprafata normala a geamului si timpul de spargere al acestuia.

2.1.4 CFAST

Program care foloseste un model zonal (spatiul de analiza este divizat in 2 zone: o zona superioara calda si o zona inferioara rece) pentru simularea unui incendiu calculand: temperaturi, concentratii de gaz sau grosimea stratului de fum intr-o structura multi-compartimentala. CFAST poate analiza incinte cu dimensiuni intre 1m3 si 1000m3.

2.1.5 FPETool

Programul estimeaza riscul de incendiu si studiaza comportarea spatiului incendiat (inclusiv in conditiile de utilizare a sistemelor de protectie la aparitia incendiilor). Poate face si o estimare a cantitatii de fum intr-o camera care primeste un flux constant de fum dintr-un spatiu adiacent. Poate estima modul in care sunt afectati oamenii din incapere la inundarea acesteia cu fum.

2.2 Fire Dynamics Simulator (FDS)

FDS este un program de calcul bazat pe teoria dinamicii fluidelor (CFD – computational fluid dinamics) pentru efluentii unui incendiu (caldura, emisii de fum etc.). Programul rezolva numeric o forma a ecuatiilor Navier-Stokes pentru viteza redusa si curgere ghidata de emisiile de caldura, si pune accent pe emisiile de caldura si fum in cazul producerii incendiilor. Sistemul informatic FDS este realizat in limbajul de programare Fortran, acesta este insotit de programul asociat pentru interfata grafica cu utilizatorul Smokeview.[2]

Ecuatiile de conservare a masei, momentului si energiei sunt rezolvate in domeniul spatiului si timpului prin utilizarea metodei volumelor finite. Problema este tratata tridimensional. Ecuatiile de transfer de caldura prin radiatie sunt rezolvate prin metoda volumelor finite pe o aceiasi retea tridimensionala. Componentele majore ale FDS sunt:

Modelul hidrodinamic: FDS rezolva numeric o forma a ecuatiilor Navier-Stokes corespunzatoare vitezelor mici si curgerii ghidate de emisiile de caldura si pune accent pe transportul fumului si caldurii degajate de incendiu;

Modelul combustiei: Pentru majoritatea aplicatiilor, FDS utilizeaza un model de combustie bazat pe conceptul mixture fraction. Acesta este o marime scalara conservata, definita ca fractia de gaz la un anumit moment intr-un anumit punct din domeniul de curgere care rezulta din combustibil. Reactia combustibilului si oxigenului nu este obligator sa fie instantanee si completa si din acest motiv in FDS exista mai multe scheme optionale proiectate pentru a prognoza extinderea combustiei in spatii slab ventilate;

Modelul transferului de caldura prin radiatie in medii gazoase: are la baza ecuatia transferului de caldura pentru un gaz gri. Ecuatia radiatiei este rezolvata printr-o tehnica similara transferului convectiv in metoda volumului finit (FVM). Particulele de apa pot absorbi si imprastia radiatia termica, aspect important in cazurile in care scenariile de incendiu implica simularea interventiei instalatiilor cu sprinklere, in special a celor care produc perdea de ceata (cu apa pulverizata);

Geometria: programul FDS aproximeaza ecuatiile de guvernare pe una sau mai multe retele rectilinii (cu noduri definite in coordonate carteziene sau cilindrice) cu conditia incadrarii retelei mai fine in reteaua mai grosiera la limita lor de cuplare (retelele trebuie sa fie de acelasi tip);

Conditii la limita: toate suprafetele solide au tipuri de conditii la limita specifice transferului de caldura si informatii privind comportarea la ardere a materialului/materialelor din care este compus obstacolul;

Sprinklere si detectori: activarea sprinklerelor si detectorilor de caldura si fum este modelata prin intermediul corelatiilor simple dintre inertia termica pentru sprinklere si detectoare de caldura, precum si prin intermediul corelatiilor simple dintre inertia termica si viteza mica a fumului pentru detectoarele de fum. Pulverizarea din sprinkler este modelata de particulele Lagrangian care reprezinta modul in care particulele de apa sunt eliberate de acest dispozitiv. [2]

2.3 Modelarea cu ajutorul FDS a unui incendiu

In acest articol, prezentam simularea unui incendiu intr-o constructie dezvoltata pe trei niveluri, care include un parcaj public la demisol, iar la celelalte doua niveluri, spatii cu functiuni civile publice de birouri si comert. Incendiul este initiat in spatiul de la demisolul cladirii la un autoturism parcat. Aceste tipuri de incendii sunt caracterizate de emisie mare de caldura, fum si gaze fierbinti. Pe parcursul simularii se va urmari propagarea acestora in exteriorul si pe fatada cladirii prin golul de acces auto.

Figura 1. a. Zona focarului

Modelul constructiei ales pentru simulare, este prezentat in figura 1. Obiectivul urmarit este influenta golului de acces auto in spatiul de parcare din demisolul constructiei in conditii de incendiu. Se observa, formarea stratului de fum in partea superioara a parcajului. [1], [5]

Figura 2. Reprezentarea temperaturii in planul longitudinal

In figura 2. devine evident modul in care gazele fierbinti, cu temperaturi de peste 4500C, se propaga pe fatada principala a cladirii. Acest fapt favorizeaza extinderea incendiul cu usurinta prin ochiurile de geam de la nivelurile superioare existente in axul deschiderii. [1]

Figura 3.  Campul de temperaturi - fatada principala

In figura 3. se observa, temperaturile cu valori ridicate pe fatada principala, mai ales deasupra golului de acces. Primul si cel mai grav, va fi afectat nivelul imediat urmator. [1]

Figura 4. Inundarea cu fum a constructiei

Din figura 4. se poate constata inundarea cu fum a nivelurilor vecine datorata formarii unei pene de fum aderente la peretele constructiei. [1]

Figura 5. Evacuare fum – cazul prevederii constructiei cu copertina

Pentru indepartarea penei aderente de fum, deasupra accesului in spatiul incendiat a fost prevazuta o copertina. Aceasta, dupa cum se observa in figura 5. indeparteaza pana de fum fata de constructie.[1]

Figura 6 Reprezentarea temperaturii in planul longitudinal

In figura 6. se constata faptul ca valorile temperaturilor penei de fum nu au depasit 3000C. Pana de fum nu mai este aderenta la cladire. [1]

Figura 7.  Campul de temperaturi - fatada principala

In figura 7. se observa faptul ca, in planul peretelui fatadei principale, nu sunt inregistrate cresteri semnificative ale temperaturii. [1]

Figura 8. Evitarea inundarii cu fum

Foarte important de remarcat este faptul ca nivelurile superioare ale constructiei nu au fost inundate cu fum. Geometria copertinei poate fi desigur modificata, insa devine evident faptul ca aceasta influenteaza in mod direct circulatia fumului si a gazelor fierbinti deasupra spatiului incendiat. [1]

3. conclusions

Emisiile de fum si gaze fierbinti in caz de incendiu reprezinta o problema deosebita. Acesta se poate amplifica si datorita elementelor combustibile utilizate la termoizolarea peretilor constructiei (polistiren).

Solutia de rezolvare a acestei probleme este dirijarea penei de fum si a fluxului termic, astfel incat compartimentele superioare vecine ale constructiei sa nu fie afectate. Geometria si dimensiunile copertinei, au desigur, o influenta majora in directionarea fumului si gazelor fierbinti cat mai departe de peretii constructiei.

O alta solutie posibila ar fi ca la nivelurile superioare ale constructiei pe directia golului de evacuare a fumului sa nu fie prevazute ferestre, insa aceasta solutie depinde de functionalitatea spatiilor din nivelurile superioare.

References

1.    Forney, G.P., User’s Guide for Smokeview Version 5 – A Tool for Visualizing fire Dynamics Simulation Data, NIST Special Publication 1017-1, January 2008.

2.    McGrattan, K., Hostikka, S.,Floyd J, Baum, H., Rehm,R., Fire Dynamics simulator (Version 5) Technical Reference Guide, NIST Special Publication 1018-5, January 2008.

3.    McGrattan, K., Klein, B., Hostikka, S., Floyd J, Fire Dynamics simulator (Version 5) User’s Guide, NIST Special Publication 1019-5, January 2008.

4.     ***CEN/TR 12101-5 Smoke and heat control systems - Part 5: Guidelines on functional recommendations and calculation methods for smoke and heat exhaust ventilation systems, p. 30-48, 2005.

5.    Drysdale, D., An Introduction to Fire Dynamics, Second edition, University of Edinburgh, UK, P.296-324, 2008.



loading...



Politica de confidentialitate


Copyright © 2018 - Toate drepturile rezervate

Diverse


Jurnalism


SUPORT de CURS LIMBA ENGLEZA
MANUALUL CURIERULUI
REFERAT: FILOSOFIE CU TEMA:GANDIREA FILOSOFICǍ A ANTICHITǍTII (CARACTERISTICI,ETAPE,EXEMPLIFICǍRI)
PRELUCRAREA STATISTICA A DATELOR EXPERIMENTALE
SCURT ISTORIC AL JOCURILOR DE LOTERIE
SISTEME INFORMATICE DE GESTIUNE – TEST GRILA
PROIECT Horticultura/Specializarea Peisagistica - ARTA SI CULTURA IN INTEGRAREA SOCIALA A COMUNITATILOR DEFAVORIZATE
LUCRARE PENTRU OBTINEREA CERTIFICATULUI DE CALIFICARE PROFESIONALA SERVIREA GUSTARILOR CALDE
EVIDENTA SI ORGANIZAREA COLECTIILOR DE DOCUMENTE
LUCRARE PENTRU OBTINEREA ATESTATULUI DE COMPETENTA LINGVISTICA LA LIMBA ENGLEZA - OXFORD UNIVERSITY












loading...