Książki naukowe

Katarzyna Kaczorek-Chrobak

Fire properties of electric cables used in buildings

ISBN 978-83-249-8661-3 (PDF)

Instytut Techniki Budowlanej

Cena

Strony 154

Słowa kluczowe:

kabel elektroenergetyczny, konstrukcja, materiał, reakcja na ogień, wymagania, budynek, instalacja elektryczna, palność, rozprzestrzenianie ognia, parametr kabla, badanie ogniowe, symulacja numeryczna, pożar, toksyczność pożarowa, teoria Quintiere'a

Streszczenie

Właściwości ogniowe kabli elektrycznych stosowanych w budynkach

W obiektach budowlanych stosuje się kable wykonane z użyciem różnych materiałów konstrukcyjnych polimerowych, co zwiększa ich obciążenie ogniowe, a zatem znacząco wpływa na bezpieczeństwo pożarowe budynków. Kable elektryczne i wykonane z nich instalacje elektryczne, pomimo że są istotnymi elementami bezpieczeństwa pożarowego obiektów budowlanych, nie są brane pod uwagę w ogólnej analizie bezpieczeństwa pożarowego i zwykle nie podlegają ocenie pod kątem potencjalnego zagrożenia pożarem.

Tymczasem jednym z zadań w zakresie przeciwdziałania zagrożeniom pożarowym w budynkach powinno być zmniejszenie ryzyka pożarów wywołanych zwarciami w instalacjach elektrycznych. Natomiast, w przypadku wystąpienia pożaru, należy mieć na uwadze proces rozprzestrzeniania się ognia z udziałem kabli elektrycznych, który – ze względu na sposób instalacji kabli w budynkach – może przenosić ogień na duże odległości od miejsca zainicjowania pożaru oraz pomiędzy kondygnacjami budynku (poprzez szyby instalacyjne).

Problem naukowy niniejszej rozprawy stanowi określenie wpływu istotnych parametrów konstrukcyjno-materiałowych kabli na ich właściwości ogniowe poprzez ustalenie zależności jakościowych, a w miarę możliwości również ilościowych, między tymi wielkościami.

Celem niniejszej monografii jest wyodrębnienie istotnych czynników związanych z konstrukcją kabli elektrycznych, wpływających na określone właściwości pożarowe, takie jak: wydzielanie ciepła, wytwarzanie dymu, długość zniszczenia i ilość toksycznych produktów spalania w różnych warunkach wentylacji pomieszczeń. Zgodnie z najlepszą wiedzą autorki takie systematyczne badania nie zostały dotychczas opublikowane. Przedstawione badania są oryginalne i wypełniają lukę badawczą w aspekcie rozwiązań konstrukcyjno-materiałowych kabli i przewodów elektrycznych, wpływających na ich właściwości ogniowe.

Wojciech Węgrzyński

Wpływ układu przegród w budynku na przepływ dymu w warunkach pożaru

ISBN 978-83-249-8583-8

Instytut Techniki Budowlanej

Cena

Strony 130

Streszczenie

Monografia obejmuje zagadnienia związane z niewymuszonym przepływem dymu przez układy przegród budowlanych w wielkokubaturowych obiektach budowlanych, co ma praktyczne znaczenie w projektowaniu systemów wentylacji pożarowej. Skuteczny system wentylacji musi odbierać każdy przepływ dymu mający miejsce w budynku – a zatem istnieje bezpośrednie powiązanie pomiędzy parametrami systemu wentylacji, poziomem bezpieczeństwa w obiekcie budowlanym oraz układem przegród budowlanych, jakie na swojej drodze pokonuje dym. Istniejące modele analityczne przepływu dymu uwzględniają architekturę obiektu jako jeden z warunków brzegowych. Jak pokazują prace walidacyjne, prowadzone również przez Autora, to uwzględnienie jest prawidłowe tylko dla wąskiego zakresu zmienności wymiarów przegród, bliskich konfiguracji eksperymentalnej, będącej odniesieniem dla poszczególnych modeli. Z uwagi na powyższe, w modelach zawarto duże marginesy bezpieczeństwa – często bezzasadne, podnoszące koszty instalacji niewspółmiernie do wpływu tego przewymiarowania na bezpieczeństwo użytkowników budynku.

Rozważania prowadzone w monografii ograniczono do wielkokubaturowego obiektu handlowego, w którym znajdują się lokale handlowe i pasaż handlowy.

Najważniejszym wnioskiem płynącym z badań opisanych w monografii jest możliwość znaczącego podniesienia bezpieczeństwa pożarowego użytkowników lokali handlowych poprzez zwiększenie wymiarów otworów wejściowych do tych lokali. Przeprowadzone badania wskazują, że zwiększenie wejścia generuje mniejszy koszt w odniesieniu do wymiarowania systemu wentylacji, niż wcześniej sugerowano. Wskazuje to na możliwość efektywnego ekonomicznie podniesienia poziomu bezpieczeństwa pożarowego w obiekcie poprzez zmianę sposobu kształtowania przegród budowlanych.

Bartłomiej Sędłak

Bezpieczeństwo pożarowe pionowych przegród przeszklonych. Efekt skali w ocenie odporności ogniowej

ISBN 978-83-249-8642-2 (PDF)

Instytut Techniki Budowlanej

Cena

Strony 149

Streszczenie

Praca dotyczy zagadnień związanych z odpornością ogniową przeszklonych ścian działowych. Wewnętrzne ściany budynku, które nie stanowią jego konstrukcji, czyli nie mają właściwości nośnych, nazywane są ścianami działowymi. Głównym zadaniem elementów tego typu jest wydzielenie pomieszczeń w budynku, dlatego też powinny być one zaprojektowane i wykonane w taki sposób, aby zapewnić między innymi spełnienie wymagań dotyczących odporności ogniowej. Badanie odporności ogniowej ma na celu ocenę zachowania próbki elementu konstrukcji budowlanej poddanej określonym warunkom nagrzewania i ciśnienia. Pozwala to na ilościową ocenę zdolności elementu do wytrzymania oddziaływania wysokiej temperatury poprzez ustalenie kryteriów, za pomocą których można między innymi ocenić funkcje nośności, zdolności do powstrzymywania ognia (szczelności) i przenoszenia ciepła (izolacyjności).

Metodologia przeprowadzonych badań oparta jest na procedurach badawczych obowiązujących powszechnie w Europie.  Określają one minimalne wymiary elementów próbnych, na których należy przeprowadzić badanie. Badania elementów próbnych o minimalnych wymiarach pozwalają na ocenę odporności ogniowej elementów o rozmiarach nieznacznie większych. Nie rozwiązuje to jednak realnego problemu stosowania odpornych ogniowo przeszklonych oddzieleń o wysokości znacznie przewyższającej wymiary ścian zweryfikowanych badawczo. Oznacza to, że w wielu obiektach, głównie użyteczności publicznej, stosowane są rozwiązania, których skuteczność ochrony przed działaniem ognia nie została potwierdzona badaniami.

W monografii opracowano model umożliwiający, na podstawie badań elementów próbnych o wymiarach 3 × 3 m, ocenę odporności ogniowej pionowych przegród przeszklonych wykonanych z profili aluminiowych o wymiarach znacznie je przewyższających. Model został opracowany na podstawie wyników badań ośmiu elementów próbnych przeszklonych ścian działowych. Do badań wytypowano ścianki najczęściej spotykane na polskim rynku – słupowo-ryglowe przeszklone ściany działowe o aluminiowych profilach trzykomorowych.

Dodatkowo w pracy zostały przedstawione wymagania polskiego prawa budowlanego związane z odpornością ogniową przeszklonych ścian działowych, procedura badania oraz sposób klasyfikacji elementów tego typu, jak również stosowane w nich rozwiązania konstrukcyjne. Ponadto szeroko omówiono literaturę związaną z tematyką monografii.

Najważniejszy wniosek przedstawiony w monografii dotyczy możliwości oszacowania według wyprowadzonych w pracy wzorów oraz badania próbki o minimalnych wymiarach normowych – maksymalnej dopuszczalnej wysokości przeszklonej ściany aluminiowej dla danego przekroju aluminiowego profilu, jak również wyznaczenia minimalnego wymaganego momentu bezwładności przekroju profilu, dla którego ścianka o danej wysokości zachowa swoją odporność ogniową. Na podstawie wymaganego minimalnego przekroju profilu aluminiowego jest możliwe dobranie odpowiednich profili wzmacniających.

Monografia składa się z 7 rozdziałów. Rozdział 1 stanowi wprowadzenie do omawianej tematyki, przedstawia problem naukowy oraz zakres pracy. W rozdziale 2 omówiono stan wiedzy na temat bezpieczeństwa pożarowego przeszklonych ścian działowych. Rozdział 3 poświęcony został analizie dostępnej literatury oraz analizie wybranych raportów z badań w zakresie odporności ogniowej. W rozdziale 4 przedstawiono przyjęte założenia dotyczące badań eksperymentalnych. W rozdziale 5 omówiono wyniki przeprowadzonych badań, natomiast w rozdziale 6 znajduje się rozwiązanie problemu naukowego postawionego na początku pracy. W rozdziale 7 zawarto podsumowanie wraz z wnioskami wynikającymi z przeprowadzonych badań.