МОДЕЛЬ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ НАТУРНЫХ ОГНЕВЫХ ИСПЫТАНИЙ

Полезная модель относится к трехмерным моделям/макетам зданий и сооружений, и предназначена для проведения натурных огневых испытаний на пожарную опасность и огнестойкость фрагментов зданий и сооружений.
На сегодняшний день широко известны плоские (двухмерные) модели для проведения испытаний на пожарную опасность и огнестойкость строительных фрагментов - конструкций в виде стен, покрытий и перекрытий (ГОСТ 30247.1-94). Плоские модели испытывают на горизонтальных и вертикальных печах.
Известны трехмерные модели для проведения натурных огневых испытаний фрагментов зданий и сооружений, которые включают в себя несколько строительных конструкций (стен, покрытий, перекрытий, балок, колонн и т.д.). Трехмерные модели испытывают в натурных условиях при огневом воздействии от горения очага пожарной нагрузки. Например, из патента US 7008230, 07.03.2006, известен передвижной пожарный тренажер, внутри которого расположены очаги пожарной нагрузки, соответствующие очагам в помещениях различного типа.
Наиболее близким аналогом заявленной полезной модели является двухэтажная трехмерная модель (аналогична двухходовой печи), в которой очаги пожарной нагрузки находится на первом этаже, а развитие пожара происходит от очагов пожарной нагрузки через проемы первого и второго этажа. То есть воздух входит в дверной проем первого этажа, далее движется по первому этажу к межэтажной лестничной клетке, где поднимается наверх, проходит по второму этажу и выходит через проем окна. Таким образом образуется естественная тяга и стабильный тепло-массообменный процесс (ГОСТ Р 56076-2014, Конструкции строительные. Конструкции из панелей с металлическими обшивками. Методы испытаний на огнестойкость и пожарную опасность).
Однако указанные выше конструкции/макеты испытаний являются недостаточно информативными и не обеспечивают возможность стандартизации построения физической модели, сохраняющей требуемое качество исполнения образца, а также не обеспечивают оперативную подготовку испытаний в натурных условиях.
Задача, на решение которой направлена предложенная полезная модель, заключается в создании трехмерной модели фрагмента здания/сооружения для проведения натурных огневых испытаний, которая исключала бы указанные выше недостатки.
Технический результат, достигаемый при реализации данной полезной модели, заключается в увеличении информативности натурных огневых испытаний на пожарную опасность и огнестойкость фрагментов зданий и сооружений за счет демонстрации в целом соответствия модели требуемым пожарно-техническим характеристикам строительных конструкций и материалов по пожарной безопасности, унифицировании построения физической модели для проведения натурных огневых испытаний на пожарную опасность и огнестойкость фрагментов зданий и сооружений, обеспечивающей требуемое качество исполнения образца и сокращающей подготовку к испытаниям в натурных условиях.
Указанный технический результат достигается в трехмерной модели фрагмента здания/сооружения для проведения натурных огневых испытаний, выполненной из по меньшей мере одной огневой секции, образованной из по меньшей мере двух расположенных друг над другом модулей: верхнего и нижнего, каждый из которых выполнен с открытым проемом для свободного доступа воздуха и имеющих общий проем в перекрытии для образования естественной тяги и тепло-массообменного процесса, и сопряженной с по меньшей мере одной пристроенной секцией для испытания возможного развития горения от огневой секции, при этом нижний модуль имеет по меньшей мере один очаг пожарной нагрузки, а пристроенная секция образована по меньшей мере одним модулем. Модули выполнены с возможностью фиксации друг относительно друга посредством разъемного соединения.
Верхний и нижний модули, образующие огневую секцию, представляют собой одинаковые параллелепипеды, прилегающие друг к другу по граням сверху и снизу.
Модули, образующие присоединенную секцию, расположены в один и (или) несколько рядов и (или) несколько этажей.
Модуль представляет собой параллелепипед, прилегающий сбоку к огневой секции, и выполнен с открытым проемом для свободного доступа воздуха.
Открытый проем для свободного доступа воздуха представляет собой дверь и/или окно.
Каждый модуль представляет собой строительную бытовку и/или контейнер.
Модуль содержит, по меньшей мере, один очаг пожарной нагрузки.
Трехмерная модель фрагмента здания/сооружения для проведения натурных огневых испытаний выполнена полностью или частично из сгораемых материалов.
За счет выполнения трехмерной модели фрагмента здания/сооружения для проведения натурных огневых испытаний из огневой(ых) секции(ий), образованной расположенными друг над другом модулями (верхнего/нижнего с одним и более очагом пожарной нагрузки) с открытым проемом для свободного доступа воздуха и с общим проемом в перекрытии для образования естественной тяги и тепло-массообменного процесса, и сопряженной для испытания возможного развития горения с пристроенной(ыми) секцией(ями) из одного или более модулей, достигается унифицирование/типизация построения физической модели для проведения натурных огневых испытаний на пожарную опасность и огнестойкость фрагментов зданий и сооружений, что приводит к сокращению времени на подготовку к испытаниям в натурных условиях и повышает информативность натурных огневых испытаний на пожарную опасность и огнестойкость фрагментов зданий и сооружений за счет демонстрации повреждений или их отсутствия для определения соответствия строительных конструкций и материалов требуемым пожарно-технические характеристикам пожарной безопасности.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображена трехмерная модель фрагмента здания/сооружения для проведения натурных огневых испытаний с очагами пожарной нагрузки только в огневой секции; на фиг. 2 - трехмерная модель фрагмента здания/сооружения для проведения натурных огневых испытаний с очагами пожарной нагрузки в огневой и пристроенной секции.
Трехмерная модель фрагмента здания/сооружения для проведения натурных огневых испытаний выполнена полностью или частично из сгораемых материалов и содержит одну, две, и более огневых секций 1 и сопряженную с ней одну, две, и более пристроенных секций 2 для испытания возможного развития горения от огневой секции.
Огневая секция 1 выполнена из двух и более расположенных друг над другом (в 2 этажа) модулей: верхнего 3 и нижнего 4. Верхний 3 и нижний 4 модули имеют общий проем 6 в перекрытии 5 (перекрытие 5 между модулями 3, 4 огневой секции 1 может быть выполнено с пределом огнестойкости большем времени испытаний, что обеспечивает стабильность тепло- массообменного процесса в течении всего испытания) для образования естественной тяги и тепло-массообменного процесса, они представляют собой одинаковые параллелепипеды (строительные бытовки и/или контейнеры), прилегающие друг к другу по граням сверху и снизу с возможностью фиксации друг относительно друга посредством разъемных соединений (замков). Верхний 3 и нижний 4 модули выполнены с открытым проемом 7 для свободного доступа воздуха (им может быть дверь и/или окно). В нижнем модуле 4 может быть расположен один, два и более очагов пожарной нагрузки 8.
Пристроенная секция 2 образована одним и более модулями 9, так можно приставлять любое количество модулей 9 для испытания на распространение горения от огневой секции 1 (вниз, вверх, в сторону), представляющими собой параллелепипеды (строительные бытовки и/или контейнеры), прилегающие сбоку к огневой секции 1 с возможностью фиксации посредством разборных соединений (замков), и выполненных с открытыми проемами 7 для свободного доступа воздуха (дверьми и/или окнами) и очагами пожарной нагрузки 8 (это позволяет оценить вероятность возгорания очагов пожарной нагрузки вне модельного источника пожара), при этом очагов пожарной нагрузки 8 может быть несколько (один, два, три и более), и располагаться они могут в одном из модулей 9 или в каждом из них. Модули 9, в пристроенной секции 2, могут располагаться в ряд по горизонтали и/или вертикали, слева и/или справа от огневой секции, а также спереди и/или сзади, в один и (или) несколько этажей и (или) рядов.
Разборные соединения (замки) могут представлять собой (быть выбраны из группы) шкворни с фиксирующими скобами (шплинтами, проволокой), или выполнены в виде якорей, вставленных в отверстие в контейнерах и зафиксированных в них поворотом вокруг оси, или стяжек с эксцентриком и т.п.
Очаг пожарной нагрузки 8 может представлять собой бруски дерева хвойных пород (горючий материал) и выполняться в виде нескольких сложенных штабелей. Для розжига брусков в штабеле допускается использовать жидкость для розжига (дизельное топливо или керосин).
Трехмерная модель фрагмента здания/сооружения для проведения натурных огневых испытаний может собираться в центре горизонтальной площадки с плотным грунтом без растительности на щебеночном или бетонном основании.
Очаг пожарной нагрузки горит на первом этаже (для ее розжига необходимо равномерно пролить бруски жидкостью для розжига, дать ей впитаться и поджечь). Воздух входит в открытый (дверной) проем нижнего модуля (первого этажа), далее движется по нему (по первому этажу) к проему в перекрытии, где поднимается наверх, проходит по верхнему модулю (по второму этажу) и выходит через открытый проем (окно).
В условиях полигонов удобно воспользоваться принципом монтажа зданий из строительных бытовок. Так, в заводских условиях могут быть подготовлены модули по размерам близкие к 20-ти футовым контейнерам. Из них монтируются двухэтажные здания с пристройками. Это сокращает подготовку к испытаниям с недель до 1 дня.
Испытания в целом показывают пожарную опасность и огнестойкость модели. Если в течение заданного времени испытаний повреждения модулей пристроенной секции отсутствуют или незначительны, то можно делать вывод о том, что требуемые пожарно-технические характеристики строительных конструкций и материалов соответствуют требованиям пожарной безопасности.
В результате усовершенствования трехмерной модели фрагмента здания/сооружения для проведения натурных огневых испытаний получаем ряд преимуществ:
1. Увеличение информативности испытаний.
2. Обеспечение стандартизации построения физической трехмерной модели фрагмента здания/сооружения, обеспечивающей требуемое качество исполнения образца.
3. Ускорение подготовки испытаний в натурных условиях.