Распространение пожара из открытой автостоянки, расположенной на первом этаже жилого здания

Введение. Проблема размещения автостоянок и парковочных мест актуальна во многих крупных городах, что приводит к необходимости оптимизации парковочного пространства. Одним из эффективных путей организации парковок на придомовой территории, помимо встроенных закрытых автостоянок, является устройство открытой парковки в первых этажах многоквартирных жилых домов. В связи с этим для оценки пожарной опасности такого проектного решения необходимо исследовать возможность распространения пожара из открытой автостоянки в первом этаже на вышележащие этажи и разработать обоснованные предложения по внедрению новых и оптимизации существующих противопожарных требований.

Цели и задачи. Целью настоящей работы является изучение особенностей распространения опасных факторов пожара на основе полевого моделирования при горении автомобилей в открытой автостоянке на первом этаже многоквартирного жилого дома и оценка возможности пожаробезопасного размещения таких автостоянок в жилых зданиях.

Методика. Для достижения цели исследования использовалось полевое (CFD) моделирование динамики пожара с использованием компьютерной программы FDS. При моделировании проведены расчеты распространения опасных факторов пожара из открытой автостоянки на 1-м этаже на вышележащие этажи жилого дома.

Результаты и их обсуждение. В результате моделирования развития пожара в автостоянке были получены распределения температур, задымления и тепловых потоков в различные моменты времени. Результаты расчетов позволили оценить эффективность применения различных видов противопожарных барьеров и определить их параметры для выполнения условия нераспространения пожара. В качестве наиболее оптимального решения определено устройство над проемом автостоянки негорючего козырька из огнестойких материалов. По результатам работы предложен комплекс необходимых противопожарных мероприятий, обеспечивающих возможность безопасного размещения открытых автостоянок легковых автомобилей в многоквартирных жилых зданиях.

Выводы. Исследование показало, что обеспечение пожарной безопасности многоквартирных жилых домов при размещении открытых одноуровневых автостоянок легковых автомобилей достигается путем применения огнестойких несущих и ограждающих строительных конструкций здания, использования негорючих материалов для облицовки, отделки фасада здания, а также устройства над проемами автостоянки выступающего из плоскости стены козырька, балкона или галереи.

1. Дуванова И.А., Симанкина Т.Л. Оптимизация организации парковочного пространства в условиях жилой застройки // Строительство уникальных зданий и сооружений. 2016. № 2 (41). С. 108–117. DOI: 10.18720/CUBS.41.8 URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=25675539

2. Xiong Lu. Innovative design of parking guidance in intelligent parking lot // Innovation and Sustainability of Modern Railway. 2014. Vol. 2. Pp. 128–133.

3. Armstrong D., Reiner V., Rhoades B. Parking spaces // Advances in Mathematics. 2015. Vol. 269. Pp. 647–706. DOI: 10.1016/j.aim.2014.10.012

4. Carlsson J., Karlsson B. Numerical simulation of fire exposed facades — An initial investigation. Lund : Lunds university, 2001. 78 p.

5. Лицкевич В.В., Хасанов И.Р. Моделирование процесса разрушения остекления при пожаре // Актуальные проблемы пожарной безопасности : мат. Междунар. науч.-практ. конф. Ч. 1. М. : ВНИИПО, 2008. С. 141–143.

6. Хасанов И.Р. Тепловые воздействия на наружные конструкции при пожаре // Пожарная безопасность. 2013. № 4. С. 16–26. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=20929298

7. Delichatsios M.A., Ryan J., Tian N., Zhang J. Vertical safe separation distance between openings in multi-storey buildings having a fire resistant spandrel // MATEC Web of Conferences. 2016. Vol. 46. P. 04003. DOI: 10.1051/matecconf/20164604003

8. Kobrecki A. Model of fire spread out on outer building surface // Bulletin of the Polish Academy of Sciences Technical Sciences. 2015. Vol. 63. Issue 1. Pp. 135–144. DOI: 10.1515/bpasts-2015-0015

9. Cox G. Turbulent closure and the modelling of fire using computational fluid dynamics // Philosophical Transactions of the Royal Society A. 1998. Vol. 356. Issue 1748. Pp. 2835–2854. DOI: 10.1098/rsta.1998.0300

10. Olenick S.M., Carpenter D.J. An updated international survey of computer models for fire and smoke // Journal of Fire Protecting Engineering. 2003. Vol. 13. Issue 2. Pp. 87–110. DOI: 10.1177/1042391503013002001

11. McGrattan K., Miles S. Modeling fires using Computational Fluid Dynamics (CFD) // SFPE Handbook of Fire Protection Engineering. Chapter 32. Fifth Edition. Society of Fire Protection Engineers, 2016. Pp. 1034–1065. DOI: 10.1007/978-1-4939-2565-0

12. McGrattan K., McDermott R., Weinschenk C., Overholt K., Hostikka S., Floyd J. Fire Dynamics simulator user’s guide: NIST Special Publication 1019. Sixth Edition. Gaithersburg : National Institute of Standards and Technology, 2013. 262 p.

13. Drean V., Schillinger R., Leborgne H., Auguin G., Guillaume E. Numerical simulation of fire exposed facades using LEPIR II testing facility // Fire Technology. 2018. Vol. 54. Issue 4. Pp. 943–966. DOI: 10.1007/s10694-018-0718-y

14. Anderson J., Jansson, R. Facade fire tests — measurements and modeling // MATEC Web of Conferences. 2013. Vol. 9. P. 02003. DOI: 10.1051/matecconf/20130902003

15. Yakovchuk R., Kuzyk A., Skorobagatko T., Yemelyanenko S., Borys O., Dobrostan O. Computer simulation of fire test parameters façade heat insulating system for fire spread in fire dynamics simulator (FDS) // News of the National Academy of Sciences of the Republic of Kazakhstan. Series of geology and technology sciences. 2020. Vol. 4. Issue 442. Pp. 35–44. DOI: 10.32014/2020.2518-170X.82

16. Anderson J., Boström L., Jansson R., Milovanovic B. Fire dynamics in facade fire tests: Measurement, modeling and repeatability // Applications of Structural Fire Engineering. Conference: ASFE 2015. Dubrovnik, Croatia, 2015. DOI: 10.14311/asfe.2015.059

17. Khasanov I.R., Karpov A.V. Modeling fire spread along the non-combustible building facades of different geometry // Proceeding of the Ninth International Seminar on Fire and Explosion Hazards (ISFEH9). St. Petersburg Polytechnic University Press. 2019. Pp. 534–541. DOI: 10.18720/spbpu/2/k19-1

18. Mammoser J.H., Battaglia F. A computational study on the use balconies to reduce flame spread in high-rise apartment fires // Fire Safety Journal. 2004. Vol. 39. Pp. 277–296.

19. Xue-fei Xing, Jing-yan Zhang, Yan-feng Li. A computational study on structural barrier to vertical spread of window spill plume along building exterior facade // Procedia Engineering. 2013. Vol. 52. Pp. 475–482. DOI: 10.1016/j.proeng.2013.02.171

20. Nan Zhao, Jing-yan Zhang, Xue-fei Xing. A computational study on effect of balcony on vertical spread of window spill plume along building exterior facade // Procedia Engineering. 2014. Vol. 71. Pp. 523–528. DOI: 10.1016/j.proeng.2014.04.075

21. McGrattan K., McDermott R., Weinschenk C., Overholt K., Hostikka S., Floyd J. Fire Dynamics Simulator. Technical reference guide. Vol. 1: Mathematical Model. NIST Special Publication 1018. Sixth Edition. Gaithersburg: National Institute of Standards and Technology, 2013. 149 p. DOI: 10.6028/nist.sp.1018

22. Shintani Y., Kakae N., Harada K., Masuda H., Takahashi W. Experimental investigation of burning behavior of automobiles // 6th Asia-Oceania Symposium on Fire Science and Technology, Daegu: Korea. 2004. Pp. 43–51.

23. Shipp M., Spearpoint M. Measurements of the severity of fires involving private motor vehicles // Fire and Materials. 1995. Vol. 19. Issue 3. Pp. 143–151. DOI: 10.1002/fam.810190307

24. Song Bo, Zhao Li-zeng, Bai Dian-tao. Experimental study on combustion characteristic of ordinary car // China Safety Science Journal. 2013. Vol. 23 (7). Pp. 26–31.

25. Кошмаров Ю.А. Прогнозирование опасных факторов пожара в помещении : учеб. пос. М. : Академия ГПС МВД России, 2000. 118 с.