firesmiПожаровзрывобезопасность/Fire and Explosion SafetyPozharovzryvobezopasnost/Fire and Explosion Safety0869-74932587-6201ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет»10.22227/PVB.2021.30.01.32-41firesmi-957Research ArticleБЕЗОПАСНОСТЬ ЗДАНИЙ, СООРУЖЕНИЙ, ОБЪЕКТОВSAFETY OF BUILDINGS, STRUCTURES, OBJECTSЭкраны вокруг проемов в перекрытиях общественных зданийScreens surrounding openings in floor slabs of public buildingshttps://orcid.org/0000-0002-2161-0794ПрисадковВ. И.PrisadkovV. I.

Присадков Владимир Иванович, д-р техн. наук, профессор, ведущий научный сотрудник; РИНЦ ID: 760543

143903, Московская обл., г. Балашиха, мкр. ВНИИПО, 12

Vladimir I. Prisadkov, Dr. Sci. (Eng.), Professor, Leading Researcher; ID RISC: 760543

VNIIPO, 12, Balashikha, Moscow Region, 143903

vniipo@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0003-2275-296XУшаковД. В.UshakovD. V.

Ушаков Дмитрий Викторович, начальник отдела моделирования пожаров и нестандартного проектирования; РИНЦ ID: 751772

143903, Московская обл., г. Балашиха, мкр. ВНИИПО, 12

Dmitriy V. Ushakov, Head of Department of Fire Modeling and Non-Standard Design; ID RISC: 751772

VNIIPO, 12, Balashikha, Moscow Region, 143903

vniipo@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-6347-3257АбашкинА. А.AbashkinA. A.

Абашкин Александр Анатольевич, заместитель начальника отдела моделирования пожаров и нестандартного проектирования

143903, Московская обл., г. Балашиха, мкр. ВНИИПО, 12

Aleksandr A. Abashkin, Deputy Head of Department of Fire Modeling and Non-Standard Design

VNIIPO, 12, Balashikha, Moscow Region, 143903

vniipo@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-9551-0569ЗуеваА. С.ZuevaA. S.

Зуева Анна Станиславовна, научный сотрудник отдела пожарной безопасности промышленных объектов, технологий и моделирований техногенных аварий

143903, Московская обл., г. Балашиха, мкр. ВНИИПО, 12

Anna S. Zueva, Researcher, Department of Fire Safety of Industrial Facilities, Technologies and Modeling of Technogenic Accidents

VNIIPO, 12, Balashikha, Moscow Region, 143903

dawork18@gmail.comВсероссийский ордена «Знак Почета» научно-исследовательский институт противопожарной обороны Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны чрезвычайных ситуаций и ликвидации последствий стихийных бедствийРоссияAll-Russian Research Institute for Fire Protection of Ministry of Russian Federation for Civil Defense, Emergencies and Elimination of Consequences of Natural DisastersRussian Federation2021020320213013241Copyright © Присадков В.И., Ушаков Д.В., Абашкин А.А., Зуева А.С., 20212021Присадков В.И., Ушаков Д.В., Абашкин А.А., Зуева А.С.Prisadkov V.I., Ushakov D.V., Abashkin A.A., Zueva A.S.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/957Введение

Введение. В многосветных помещениях зданий широко используются экраны, устанавливаемые вокруг проемов в перекрытиях для предотвращения распространения опасных факторов пожара на вышерасположенные этажи и для повышения эффективности системы противодымной вентиляции. В статье рассмотрены вопросы целесообразности установки экранов вокруг проемов перекрытия, определения требуемой высоты экранов. Целью настоящей статьи является количественный анализ работы экранов по предотвращению распространения опасных факторов пожаров для установления общих закономерностей в многоуровневом связанном пространстве и разработки предложения по использованию экранов в общественных зданиях. Предложено высоту экранов определять на основе решения компромиссной задачи: введение экранов уменьшает допустимое время эвакуации с этажа здания с экранами и расширяет диапазон времени эвакуации с верхних этажей здания.

Алгоритм выбора рациональной высоты экранов. Предложен следующий алгоритм двухэтапного выбора рационального варианта высоты экранов. На первом этапе решается задача эвакуации. В результате для эвакуационных выходов определяются времена завершения эвакуации. Далее для выбранного типа системы оповещения объекта вычисляются допустимые значения необходимого времени эвакуации, времени блокирования эвакуационных выходов с этажей.На втором этапе решается задача оценки динамики опасных факторов пожара в помещениях здания для различных значений высоты экрана. В результате устанавливается рациональная высота экранов, при которой доступное время эвакуации остается положительным.

Выводы

Выводы. Нельзя заранее назначить высоту экранов. В каждом случае необходим индивидуальный подход, основанный на решении задач эвакуации и динамики опасных факторов пожара в зданиях с многосветными пространствами. Все это соответствует концепции гибкого нормирования систем противопожарной защиты объектов.

Introduction

Introduction. Screens often surround openings in the floor slabs of atrium buildings to prevent the spread of fire hazards to higher floors and to improve the efficiency of smoke ventilation systems. In this article, the co-authors assess the expediency of installing screens around openings in the floor slabs and identify the best screen height values. In this article, the co-authors perform a quantitative analysis of the ability of screens to prevent the propagation of hazardous fire factors, to identify general regularities typical for a multi-level space, and to develop recommendations for the installation of screens inside public buildings. The co-authors suggest that screen height should be a solution to the following tradeoff problem: the use of screens reduces acceptable evacuation time for the floor that has screens installed and rises the evacuation time for higher floors.

Rational screen height selection algorithm. The co-authors propose the following algorithm for the two-stage selection of the rational screen height. At the first stage, the evacuation problem is resolved. As a result, evacuation completion time is determined for emergency exits. Further, acceptable evacuation time and the time needed to block emergency floor exits are identified for a particular type of a fire alarm system.At the second stage, the dynamics of hazardous fire factors in building rooms is assessed for various screen heights. As a result, the rational height of screens is established for the evacuation time to remain positive.

Conclusions

Conclusions. Screen height values cannot be determined in advance. Each case requires an individual approach that entails the resolution of evacuation problems and the tracking of the dynamics of hazardous fire factors in buildings that have multi-height spaces. These ideas are in line with the concept of flexible regulation of fire protection systems designated for construction facilities.

многосветные помещенияпротиводымная вентиляциятребуемая высота экранаперетекание дыма через экранопасные факторы пожараatriumssmoke ventilationrequired screen heightsmoke penetration through the screenfire hazardsReferencesHansell G.O., Morgan H.P. Design approaches for smoke control in atrium buildings : (BR 258) Building Research Establishment Report S. Borehamwood Herts, 1994. P. 57.Hansell G.O., Morgan H.P. Design approaches for smoke control in atrium buildings : (BR 258) Building Research Establishment Report S. Borehamwood Herts, 1994; 57.Acherar L., Hui-Ying Wang, Garo J.-P., Coudour B. Impact of air intake position on fire dynamics in mechanically ventilated compartment // Fire Safety Journal. 2020. Vol. 118. P. 103210. DOI: 10.1016/j.firesaf.2020.103210Acherar L., Hui-Ying Wang, Garo J.-P., Coudour B. Impact of air intake position on fire dynamics in mechanically ventilated compartment. Fire Safety Journal. 2020; 118:103210. DOI: 10.1016/j.firesaf.2020.103210McGrattan K., Hostikka S., McDermott R., Floyd J., Weinschenk C., Overholt K. Fire Dynamics Simulator. Technical Reference Guide. Vol. 3: Validation. National Institute of Standards and Technology, 2015.McGrattan K., Hostikka S., McDermott R., Floyd J., Weinschenk C., Overholt K. Fire Dynamics Simulator. Technical Reference Guide. Vol. 3: Validation. National Institute of Standards and Technology, 2015.Van Coile R., Jomaas G., Bisby L. Defining ALARP for fire safety engineering design VIA the life quality index // Fire Safety Journal. 2019. Vol. 107. Pp. 1–14. DOI: 10.1016/j.firesaf.2019.04.015Van Coile R., Jomaas G., Bisby L. Defining ALARP for fire safety engineering design VIA the life quality index. Fire Safety Journal. 2019; 107:1-14. DOI: 10.1016/j.firesaf.2019.04.015Schadschneider A., Klingsch W., Kluepfel H., Kretz T., Rogsch C., Seyfried A. Evacuation dynamics: Empirical results, modeling and applications // Encyclopedia of complexity and system science. Springer, New York, 2009. Pp. 3142–3176. DOI: 10.1007/978-0-387-30440-3_187Schadschneider A., Klingsch W., Kluepfel H., Kretz T., Rogsch C., Seyfried A. Evacuation dynamics: Empirical results, modeling and applications. Encyclopedia of complexity and system science. Springer, New York, 2009; 3142-3176. DOI: 10.1007/978-0-387-30440-3_187Присадков В.И., Муслакова С.В., Костерин И.В., Фадеев В.Е., Шамаев А.М. Инженерный метод выбора рационального варианта противопожарной защиты объектов с экономической ответственностью // Пожаровзрывобезопасность/Fire and Explosion Safety. 2016. № 8. С. 49–57. DOI: 10.18322/PVB.2016.25.08.49-57Prisadkov V.I., Muslakova S.V., Kosterin I.V., Fadeev V.E., Shamaev A.M. Engineering method of selection of rational variant of fire protection of objects with economic responsibility. Pozharovzryvobezopasnost/Fire and Explosion Safety. 2016; 8:49-57. DOI: 10.18322/PVB.2016.25.08.49-57 (rus).Chow W.K., Fong N.K., Cui E., Ho P.W., Wong L.T. PolyU/USTC atrium: a full-scale burning facility-preliminary experiments // Journal of Applied Fire Science. 1998. Vol. 8. No. 3. Pp. 229–241.Chow W.K., Fong N.K., Cui E., Ho P.W., Wong L.T. Polyu/ustc atrium: a full-scale burning facility-preliminary experiments. Journal of Applied Fire Science. 1998; 8(3):229-241.Холщевников В.В., Самошин Д.А., Парфененко А.П., Кудрин И.С., Истратов Р.Н., Белосохов И.Р. Эвакуация и поведение людей при пожарах. М. : Академия ГПС МЧС России, 2009. C. 212.Kholshchevnikov V.V., Samoshin D.A., Parfenenko A.P., Kudrin I.S., Istratov R.N., Belosokhov I.R. Evacuation and behavior of people during fires. Moscow, Academy of State Fire Service of the Ministry of Emergency Situations of Russia, 2009; 212. (rus).Heskestand G. Fire plumes, flame height, and air entrainment // Handbook of Protection Engineering. 3rd Edition. Chapter 1. Springer, New York, 2016. Pp. 2–1, 2–17. DOI: 10.1007/978-14939-2565-0_13Heskestand G. Fire plumes, flame height, and air entrainment. Handbook of Protection Engineering. Third Edition. Chapter 1. Springer, New York, 2016; 2-1,2-17. DOI: 10.1007/978-1-4939-2565-0_13Purser D.A. Combustion toxicity // SFPE Handbook of Fire Protection Engineering. 5th ed. Society of Fire Protection Engineers, 2016. P. 3493.Purser D.A. Combustion toxicity. SFPE Handbook of Fire Protection Engineering. 5th ed. Society of Fire Protection Engineers, 2016; 3493.Schröder B., Arnold L., Seyfried A. A map representation of the ASET-RSET concept // Fire Safety Journal. 2020. Vol. 115. P. 103154. DOI: 10.1016/j.firesaf.2020.103154Schröder B., Arnold L., Seyfried A. A map representation of the ASET-RSET concept. Fire Safety Journal. 2020; 115:103154. DOI: 10.1016/j.firesaf.2020.103154 (rus).Alpert R.L. Ceiling jet flows // SFPE Handbook of Fire Protection Engineering. 3rd ed. Chapter 2. 2002. Pp. 2–18, 2–31.Alpert R.L. Ceiling jet flows. SFPE Handbook of Fire Protection Engineering. 3rd ed. Chapter 2. 2002; 2-18, 2-31.Lovreglio R., Kuligowski E., Gwynne S., Boyce K. A pre-evacuation database for use in egress simulations // Fire Safety Journal. 2019. Vol. 105. Pp. 107–128. DOI: 10.1016/j.firesaf.2018.12.009Lovreglio R., Kuligowski E., Gwynne S., Boyce K. A pre-evacuation database for use in egress simulations. Fire Safety Journal. 2019; 105:107-128. DOI: 10.1016/j.firesaf.2018.12.009Schröder B. Multivariate methods for life safety analysis in case of fire : Ph.D. thesis. Universitatsbibliothek Wuppertal, 2017. 245 p.Schröder B. Multivariate methods for life safety analysis in case of fire : Ph.D. thesis. Universitatsbibliothek Wuppertal, 2017; 245.Холщевников В.В., Присадков В.И., Костерин И.В. Совершенствование методологии определения расчетных величин пожарного риска в зданиях и сооружениях на основе стохастического описания определяющих их процессов и деревьев событий // Пожаровзрывобезопасность/Fire and Explosion Safety. 2017. Т. 26. № 1. С. 5–17. DOI: 10.18322/PVB.2017.26.01.5-17Kholshchevnikov V.V., Prisadkov V.I., Kosterin I.V. Improvement methodology for de-termining the calculated value of the fire risk in buildings and structures based on stochastic description of determining their processes and trees events. Pozharovzryvobezopasnost/Fire and Explosion Safety. 2017; 26(1):5-17. DOI: 10.18322/PVB.2017.26.01.5-17 (rus).

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