§ 3.2. Зона теплового воздействия
Соотношение (3.12) используется как для определения интенсивности облучения J* на различных расстояниях от горящего объекта, так и для нахождения безопасных в противопожарном отношении расстояний между зданиями, сооружениями (противопожарных разрывов) и определения зоны теплового воздействия.
Безопасные расстояния между зданиями, сооружениями rкр, м, определяют, разрешая соотношение (3.12) относительно r и заменяя величину J* на J min
(3.13)
В этом соотношении Jmin
– минимальная интенсивность облучения,
превышение которой приводит к возгоранию
рассматриваемого объекта, Дж/м2·c;
c0 –
коэффициент, численное значение которого
в условиях обычных пожаров допускается
принимать равным 3,4 ккал/м·2·ч
4
или 3,96Дж/м2·с·
4;
Tф –
температура факела пламени, K
(см. табл. 12), величины 1,
2,
Fф находятся
согласно рекомендациям предыдущего
параграфа.
Расчёт температуры Tп опирается на решение задачи о распространении тепла по нагреваемой конструкции, которое замыкается экспериментальными данными.
Как известно, процесс передачи тепла в твёрдом теле описывается уравнением теплопроводности Фурье. Применительно к одномерной задаче уравнение имеет вид
, (3.14)
где T – температура,
– время, x
– координата,
– коэффициент температуропроводности,
коэффициент теплопроводности, cp
теплоёмкость материала при постоянном
давлении,
плотность материала.
Уравнение (3.14) – уравнение параболического типа. Решению этого уравнения при начальных и граничных условиях, определяемых притоком тепла к облучаемой поверхности применительно к условиям реальных пожаров, посвящён ряд исследований [14, 17].
Экспериментальные данные по распределению температуры получены на специальных тепловых установках с помощью датчиков, установленных в различных точках тела конструкции.
В качестве примера на рис.12 показано распределение температуры при облучении тепловым потоком конструкции типа вертикальной стенки.
Рис.12. Распределение температуры в теле конструкции при облучении
тепловым потоком
Видно, что максимальная температура имеет место на лицевой поверхности облучаемой конструкции.
Как отмечалось ранее, при определении величины Jmin под температурой Tп в соотношении (3.13) подразумевают максимально допустимую температуру облучаемой поверхности, при превышении которой возможно возгорание конструкции. Критерием оценки Tп и Jmin для дерева, картона, торфа, хлопка принято считать появление искр на обогреваемой поверхности. Значения Tп и Jmin для легковоспламеняющихся и горючих жидкостей находятся по температуре самовоспламенения.
В приближенных расчетах при облучении сосновой древесины, фанеры, бумаги, плит ДВП, ДСП, хлопка, резины, бензина, керосина, мазута, нефти допускается принимать Tп=513K [8].
Значения Jmin для твердых материалов в зависимости от продолжительности пожара, т.е. продолжительности облучения, приведены в табл.13, для легковоспламеняющихся и горючих жидкостей – в табл.14.
Таблица 13