firesmiПожаровзрывобезопасность/Fire and Explosion SafetyPozharovzryvobezopasnost/Fire and Explosion Safety0869-74932587-6201ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет»10.22227/PVB.2020.29.03.44-53firesmi-876Research ArticleМАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ, ЧИСЛЕННЫЕ МЕТОДЫ И КОМПЛЕКСЫ ПРОГРАММMATHEMATICAL MODELING, NUMERICAL METHODS AND PROGRAM COMPLEXESОбзор программного обеспечения расчета огнестойкости строительных конструкций для различных моделей пожаровOverview of software designated for the analysis of fire resistance of building structures exposed to various fire modelshttps://orcid.org/0000-0003-1427-606XЕреминаТ. Ю.EreminaT. Yu.

ЕРЕМИНА Татьяна Юрьевна, д-р техн. наук, профессор, профессор кафедры комплексной безопасности в строительстве. Author ID: 274777

129337, г. Москва, Ярославское шоссе, 26

Tatyana Yu. EREMINA, Dr. Sci. (Eng.), Professor, Professor of Department of Integrated Safety in Civil Engineering. Author ID: 274777

Yaroslavskoye Shosse, 26, Moscow, 129337

main@stopfire.ruhttps://orcid.org/0000-0002-2361-6428КорольченкоД. А.KorolchenkoD. A.

КОРОЛЬЧЕНКО Дмитрий Александрович, канд. техн. наук, заведующий кафедрой комплексной безопасности в строительстве, директор Института комплексной безопасности в строительстве. Author ID: 352067, Scopus Author ID: 55946060600; ResearcherID: E-1862-2017

129337, г. Москва, Ярославское шоссе, 26

Dmitriy A. KOROLCHENKO, Cand. Sci. (Eng.), Head of Department of Integrated Safety in Civil Engineering, Head of Institute of Integrated Safety in Construction. Author ID: 352067, Scopus Author ID: 55946060600; ResearcherID: E-1862-2017

Yaroslavskoye Shosse, 26, Moscow, 129337

KorolchenkoDA@mgsu.ruНациональный исследовательский Московский государственный строительный университетРоссияMoscow State University of Civil Engineering (National Research University)Russian Federation2020190720202934453Copyright © Еремина Т.Ю., Корольченко Д.А., 20202020Еремина Т.Ю., Корольченко Д.А.Eremina T.Y., Korolchenko D.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.fire-smi.ru/jour/article/view/876Введение

Введение. При анализе пожарной безопасности объекта проверяется соответствие фактических пределов огнестойкости конструкций требованиям нормативных документов. Из-за сложности уравнений, описывающих реальные системы, и большого числа итераций, необходимых для получения точных результатов, расчеты проводятся с использованием программного обеспечения. Одной из основных целей работы является анализ программного обеспечения расчета огнестойкости строительных конструкций для различных моделей пожаров. В работе представлены анализ критериев оценки программ и их классификации, оценка рекомендаций по выбору программного обеспечения для решения задач пожарной безопасности, которое соответствует конкретным потребностям пользователей.

Основная (аналитическая) часть. В работе проанализированы различные модели пожаров, учитывающие стадии развития пожара, тепловые и механические воздействия на конструкции в условиях пожара, и предпосылки их использования в программах для расчета огнестойкости строительных конструкций. Рассмотрены модели расчета огнестойкости конструкций, зонные и полевые модели, а также используемые при решении сопутствующих задач модели расчета времени эвакуации и времени срабатывания детекторов. Проанализирована классификация расчетных комплексов по типу решаемых задач: для оценки поведения конструкции при высокотемпературном и механическом воздействии в условиях реального пожара и для определения требований, которым должны соответствовать безопасные конструкции. Рассмотрены определенные предположения и допущения, необходимые специалистам для выполнения вычислений в программных комплексах.

Выводы

Выводы. Представлены рекомендации по выбору программного обеспечения для решения задач пожарной безопасности, которое соответствует конкретным потребностям пользователей.

Introduction

Introduction. When analyzing the fire safety of a facility, the conformity of actual limits of fire resistance of structures to the requirements of statutory documents is checked. Due to the complexity of the equations describing real systems and an extensive number of iterations required to obtain accurate results, software is used to perform calculations. One of the main goals of the paper is to analyze the software designated for the analysis of the fire resistance of building structures in case of different fire models. The paper presents an analysis of the criteria for the evaluation of software programs and their classification, evaluation of recommendations for choosing fire safety software in compliance with the specific requirements of users.

Main (analytical) part

Main (analytical) part. The paper analyzes various models of fires, taking into account the stages of fire spread, thermal and mechanical effects on structures exposed to fire, and prerequisites for their use by the software designated for the analysis of the fire resistance of building structures. Fire resistance models of structures, zone and field models, as well as models used to calculate evacuation time and detector response time when solving related problems are considered. The classification of software programmes is analyzed subject to the type of problems to be solved: the behavior of a structure exposed to high temperatures and mechanical impacts in case of real fire, and requirements applicable to safe structures. Certain estimates and assumptions, necessary for specialists to use software in their calculations, are considered.

Conclusions

Conclusions. Recommendations on the choice of fire safety assurance software, meeting the specific needs of users, are provided.

устойчивость строительной конструкцииогнесохранность объектавысокотемпературные воздействияпожарная безопасностьнормирование в строительствезарубежный опытstability of a building structurefire resistance of a facilityhigh temperature exposurefire safetyregulation in the construction industryinternational experienceReferencesOlenick S.M., Carpenter D.J. An updated international survey of computer models for fire and smoke // Journal of Fire Protection Engineering. 2003. Vol. 13. Issue 2. Pp. 87–110. DOI: 10.1177/1042391503013002001Olenick S.M., Carpenter D.J. An updated international survey of computer models for fire and smoke. Journal of Fire Protection Engineering. 2003; 13(2):87-110. DOI: 10.1177/1042391503013002001Friedman R. An international survey of computer models for fire and smoke // Journal of Fire Protection Engineering. 1992. Vol. 4. Issue 3. Pp. 81–92. DOI: 10.1177/104239159200400301Friedman R. An international survey of computer models for fire and smoke. Journal of Fire Protection Engineering. 1992; 4(3):81-92. DOI: 10.1177/104239159200400301Janssens M.L. Evaluating computer fire models // Journal of Fire Protection Engineering. 2002. Vol. 13. P. 19.Janssens M.L. Evaluating computer fire models. Journal of Fire Protection Engineering. 2002; 13:19.Twilt L., Hass R., Klingsch W., Edwards M., Dutta D. Design guide for structural hollow section columns exposed to fire. Köln : Verlag TÜV Rheinland, 1994. 98 p.Twilt L., Hass R., Klingsch W., Edwards M., Dutta D. Design Guide for Structural Hollow Section Columns Exposed to Fire. Köln, Verlag TÜV Rheinland, 1994; 98.Peacock R.D., Reneke P.A., Jones W.W., Bukowski R.W., Forney G.P. A User’s Guide for FAST: Engineering tools for estimating fire growth and smoke transport. Special Publication 921. 2000 Edition. Gaithersburg : National Institute of Standards and Technology, 2000. 192 p. DOI: 10.6028/nist.sp.921e2000Peacock R.D., Reneke P.A., Jones W.W., Bukowski R.W., Forney G.P. A User’s Guide for FAST: Engineering Tools for Estimating Fire Growth and Smoke Transport. Special Publication 921. 2000 Edition. Gaithersburg, National Institute of Standards and Technology, 2000; 192. DOI: 10.6028/nist.sp.921e2000Portier R.W., Reneke P.A., Jones W.W., Peacock R.D. A User’s Guide for CFAST Version 1.6. NISTIR 4985. Gaithersburg : National Institute of Standards and Technology, 1992. DOI: 10.6028/nist.ir.4985Portier R.W., Reneke P.A., Jones W.W., Peacock R.D. A User’s Guide for CFAST Version 1.6. NISTIR 4985. Gaithersburg, National Institute of Standards and Technology, 1992. DOI: 10.6028/nist.ir.4985Jones W.W., Forney G.P., Peacock R.D., Reneke P.A. A technical reference for CFAST: an engineering tool for estimating fire growth and smoke transport. Technical Note 1431. Gaithersburg : National Institute of Standards and Technology, 2000. 178 p. DOI: 10.6028/nist.tn.1431Jones W.W., Forney G.P., Peacock R.D., Reneke P.A. A Technical Reference for CFAST: An Engineering Tool for Estimating Fire Growth and Smoke Transport. Technical Note 1431. Gaithersburg, National Institute of Standards and Technology, 2000; 178. DOI: 10.6028/nist.tn.1431Morente F., de la Quintana J., Wald F. PART 4: Software for fire design. 2015.Morente F., de la Quintana J., Wald F. PART 4: Software for fire design. 2015.Dumont F., Bostrom L., Lukomski M., van den Berg G. Report of the EGOLF Round-Robin Nr. TC2 14-1 in Fire Resistance Testing. The European Group of Laboratories for Fire Testing (EGOLF), 2015.Dumont F., Bostrom L., Lukomski M., van den Berg G. Report of the EGOLF Round-Robin Nr. TC2 14-1 in Fire Resistance Testing. The European Group of Laboratories for Fire Testing (EGOLF), 2015.Пожары и пожарная безопасность в 2017 году : статистический сборник / под общ. ред. Д.М. Гордиенко. М. : ВНИИПО, 2018. 125 с.Fires and Fire Safety in 2017: Statistical book / ed. D.M. Gordienko. Мoscow, VNIIPO Publ., 2018; 125. (rus.).Еремина Т.Ю., Фадеев В.Е. К оценке возможности внедрения экранных стен на объектах с массовым пребыванием людей // Пожаровзрывобезопасность/Fire and Explosion Safety. 2018. Т. 27. № 2–3. С. 57–66. DOI: 10.18322/PVB.2018.27.02-03.57-66Eremina T.Yu., Fadeev V.E. To the assessment of the possibility of the introduction of curtain walling on objects with mass stay of people. Pozharovzryvobezopasnost/Fire and Explosion Safety. 2018; 27(2-3):57-66. (rus.). DOI: 10.18322/PVB.2018.27.02-03.57-66Korhonen T. Fire Dynamics Simulator with Evacuation: FDS+Evac. Technical Reference and User’s Guide (FDS 6.6.0, Evac 2.5.2, DRAFT). VTT Technical Research Centre of Finland, 2018. 115 p.Korhonen T. Fire Dynamics Simulator with Evacuation: FDS+Evac. Technical Reference and User’s Guide (FDS 6.6.0, Evac 2.5.2, DRAFT). VTT Technical Research Centre of Finland, 2018; 115.McGrattan K., McDermott R., Weinschenk C., Overholt K., Hostikka S., Floyd J. Fire Dynamics Simulator. Technical reference guide. Volume 1: Mathematical Model. NIST Special Publication 1018. Sixth Edition. Gaithersburg : National Institute of Standards and Technology, 2013. 149 p. DOI: 10.6028/nist.sp.1018e6McGrattan K., McDermott R., Weinschenk C., Overholt K., Hostikka S., Floyd J. Fire Dynamics Simulator. Technical Reference Guide. Volume 1: Mathematical Model. NIST Special Publication 1018. Sixth Edition. Gaithersburg, National Institute of Standards and Technology, 2013; 149. DOI: 10.6028/nist.sp.1018e6McGrattan K., McDermott R., Weinschenk C., Overholt K., Hostikka S., Floyd J. Fire Dynamics Simulator. Technical reference guide. Volume 2: Verification. NIST Special Publication 1018. Sixth Edition. Gaithersburg : National Institute of Standards and Technology, 2013. 170 p.McGrattan K., McDermott R., Weinschenk C., Overholt K., Hostikka S., Floyd J. Fire Dynamics Simulator. Technical Reference Guide. Volume 2: Verification. NIST Special Publication 1018. Sixth Edition. Gaithersburg, National Institute of Standards and Technology, 2013; 170.McGrattan K., McDermott R., Weinschenk C., Overholt K., Hostikka S., Floyd J. Fire Dynamics Simulator. Technical reference guide. Volume 3: Validation. NIST Special Publication 1018. Sixth Edition. Gaithersburg : National Institute of Standards and Technology, 2013. 509 p.McGrattan K., McDermott R., Weinschenk C., Overholt K., Hostikka S., Floyd J. Fire Dynamics Simulator. Technical Reference Guide. Volume 3: Validation. NIST Special Publication 1018. Sixth Edition. Gaithersburg, National Institute of Standards and Technology, 2013; 509.Forney G.P. Smokeview, a tool for visualizing fire dynamics simulation data. Volume I: User’s Guide. NIST Special Publication 1017-1. Sixth Edition. Gaithersburg : National Institute of Standards and Technology, 2013. 185 p.Forney G.P. Smokeview, A Tool for Visualizing Fire Dynamics Simulation Data. Volume I: User’s Guide. NIST Special Publication 1017-1. Sixth Edition. Gaithersburg, National Institute of Standards and Technology, 2013; 185.Шебеко Ю.Н., Зубань А.В., Шебеко А.Ю. Расчет фактического предела огнестойкости незащищенных стальных конструкций при различных температурных режимах пожара // Пожаровзрывобезопасность/Fire and Explosion Safety. 2019. Т. 28. № 6. С. 29–34. DOI: 10.18322/PVB.2019.28.06.29-34Shebeko Yu.N., Zuban A.V., Shebeko A.Yu. An evaluation of an actual fire resistance limit of non-protected steel structures for different temperature regimes of fires. Pozharovzryvobezopasnost/Fire and Explosion Safety. 2019; 28(6):29-34. (rus.). DOI: 10.18322/PVB.2019.28.06.29-34Фадеев В.Е. Исследование предела огнестойкости экранных стен // Пожарная безопасность. 2019. № 2. С. 49–53.Fadeev V.E. Study of fire resistance of screen walls. Fire Safety. 2019; 2:49-53. (rus.).Еремина Т.Ю., Портнов Ф.А. Проблемы и перспективы в области огнестойкости деревянных конструкций для высотных зданий // Пожаровзрывобезопасность/Fire and Explosion Safety. 2020. Т. 29. № 2. С. 34–43. DOI: 10.18322/PVB.2020.29.02.34-43Eremina T.Yu., Portnov F.A. Problems and perspectives of fire resistance for wooden constructions in high-storey buildings. Pozharovzryvobezopasnost/Fire and Explosion Safety. 2020; 29(2):34-43. (rus.). DOI: 10.18322/PVB.2020.29.02.34-43

The authors declare that there are no conflicts of interest present.