FOCUL ACIUNE SPECIAL N CONSTRUCII

PREAMBUL

O constructie trebuie proiectata si executata astfel ncat, n cazul izbucnirii unui

incendiu:

Rspandirea focului n construcie sa fie limitata;

Rspandirea focului catre construciile invecinate sa fie limitata;

Ocupanii cladirii sa poata parasi cladirea sau sa fie salvai prin alte mijloace;

Sigurana echipelor de salvare sa fie luata in considerare;

Capacitatea portanta a structurii de rezistenta sa fie asigurata pentru o anumita

perioada de timp.

Directiva Comisiei Europene - 21 Decembrie 1988

REZISTENA LA FOC A ELEMENTELOR DE CONSTRUCIICapacitate portanta - rezistenta (R), etanseitate (E), izolare (I)

R 30....... R E I 30.......

E I 30.......PROBLEME GENERALE PRIVIND FOCUL

1.1 Procesul arderii

n sens larg, prin ardere ( combustie) se poate nelege o reuniune de fenomene chimice i fizice complexe, care se influeneaz reciproc i care sunt determinate de o reacie chimic relativ rapid cu caracter puternic exoterm. Fenomenele se dezvolt n faz gazoas ( gaz-gaz) sau n faz eterogen ( gaz - lichid, gaz - solid) cu sau fr prezena oxigenului , cu sau fr manifestaii de tipul flcrilor sau radiaiilor vizibile.

Arderea poate fi considerat ca un proces chimic prin care combustibilul solid, lichid sau gazos se combin cu oxigenul i are loc degajare de cldur, fenomen insotit , in general, de emisie de flcri i /sau incandescen i /sau emisie de fum. Din acest proces rezult produse gazoase - gazele de ardere - care de fapt alctuiesc agenii purttori ai cldurii eliberate n cursul arderii..

Din punct de vedere fizic combustia determin o cretere a temperaturi mediului nconjurtor , care ajunge la valori ridicate ( peste 1000 C ) n timp scurt.

Pentru a se realiza combustia este necesar prezenta a dou substane una combustibil ( solid, lichid sau gazoas) i alta oxidant ( n mod normal oxigenul atmosferic ) iar fenomenul se iniiaz i uneori se realizeaz n prezena unui al treilea factor cldura. Aceti factori trebuie s existe simultan i sunt considerai triunghiul focului. n mod obinuit substana oxidant este oxigenul , care n aer este coninut, n mod obinuit, n proporie de 21%; s-a constatat c pentru ca o substan s ard este suficient ca ambiantul s conin 14 18 % oxigen.

Dac n procesul de ardere exist suficient oxigen disponibil i dac acesta are posibilitatea s reacioneze cu fiecare particol de combustibil, arderea va fi complet iar gazele evacuate nu vor conine nici un component combustibil.

Dac nu exist suficient oxigen sau dac ntr-un anumit punct procesul de ardere este ntrerupt printr-o rcire local, va avea loc o ardere incomplet, iar gazele de ardere (sau zgura) va cuprinde nc particule combustibile.

Pentru declanarea arderii nu este suficient ca partenerii reaciei de ardere, adic moleculele de combustibil i oxigen s fie aduse mpreun, ci este necesar ca acestea s posede un coninut de energie numit energie de activare. Aceasta trebuie introdus din afar, sub forma nczirii, pn la atingerea temperaturii de aprindere. Moleculele activate sunt punctele de plecare ale unei reacii n lan n cadrul creia apar mereu noi particule activate.

Temperaturile de aprindere pentru unele materiale sunt date in tabelul 1.1

Tabelul 1.1 Temperaturi de aprindere pentru diferite materiale

CombustibilulTemperatura de aprindere, (C

Antracit300-350

Acetilena335

Acetona605

Amoniac779

Benzin257

Butan430

Benzol580

Brichete de lignit350

Gaz natural680

Lignit uscat 300

Monoxid de carbon260

Sulfura de carbon125

Acid cianhidric537

Eter dietilic186

Etilen543

Hidrogen572

Metan537

Petrol eteric246

Propan466

Recentele teorii asupra combustiei pun n eviden i al patrulea factor important care permite combustiei s progresez astfel ca unii specialiti vorbesc astzi despre un "tetraedru al focului"

Aceast schimbare a teoriilor se bazeaz pe faptul c n timpul procesului de ardere a unei substane gazoase, lichide sau solide,datorit temperaturilor ridicate se produce ruperea unor legturi atomice i se formeaz entitai chimice extreme de reactive (radicali liberi ) care au rolul determinant n intensificarea combustiei prin participarea la combustie si permind reaciilor s se autoalimenteze. Radicali liberi au rolul unor catalizatori ai arderii i constituie vehiculul cu care acesta se propag.

Mai exact, aceti radicali liberi au rolul unor catalizatori ai arderii. Astfel, pe msur ce cantitatea de energie care se degaj crete, se produce fenomenul de autoalimentare a reaciei.

Produsele combustiei sunt de compoziie variat funcie de compoziia substanei combustibile i modul cum se desfoar procesul de combustie.

Aceste produse sunt, de regul, sub form gazoas i conin cantitatea de azot rmas de la aerul de combustie, iar n unele mprejurri i excesul de aer. n cazul combustibililor lichizi i solizi pot rmne i resturi solide ca cenua sau zgura care conin de asemenea o parte din cldura degajat.

Produsele arderii se manifest prin : flacri, cldur, gaze calde i fum.Flcrile, partea spectaculoas i vizibil a combustiei, se datoreaz combustiei n faz gazoas i caracterizat prin autopropagare i sunt gaze de ardere care conin carbon incandescent sau cenu n suspensie. Particule, care confer luminozitate flcrii, au dimensiuni foarte mici, de ordinul 0,006-0,06(.

La flacr se distinge o zon central , mai rece, care conine produi neari nc, o zon intermediar i o zon extern unde combustia este complect i temperatura cea mai ridicat

Pentru un combustibil cu o anumit compoziie chimic i putere caloric, se pot realiza diferite temperaturi ale flcrii. Pentru cazul obinuit n care arderea se desfoar n aer temperatura este influenat de : viteza global a reaciei de ardere, temperatura iniial a reactanilor i condiiile de mrginire a volumului n care se desfoar arderea.

Cldura este reprezentat prin energia termic care se dezvolt n perioada combustiei i care se transmite prin conducie, convecie i radiaie. Cantitatea de cldur rezultat prin ardere se transfer produselor de ardere.

Gazele calde, formate din amestecul de vapori i gaze existente n mediul ambiant nainte de combustie sau formate n perioada nclziri sau combustiei. Gazele sunt purttoarele unei anumite cantiti de cldur, care se poate calcula n funcie de compoziia combustibilului ; coninutul de cldur al gazelor crete dac aerul de combustie, combustibilul sau ambele sunt prenclzite.Fumul, apare datorit dispersei n aer de particule fine de carbon sau alte substane solide i lichide produse a unei combustii incomplete.

Plecnd de la elementele fundamentale care stau la baza procesului arderii , respective existena materialului combustibil, a oxidantului i a unei temperaturi de aprindere se poate considera c incendiul este un eveniment aleatoriu, rezultatul unui process fizico - chimic complex , desfsurat in anumite condiii , insoit de emisiune de cldur i /sau lumin i alte produse de ardere , care pun n pericol viaa, bunurile i mediu , a crui dezvoltare depinde de coexistena factorilor ce l-au generat i pentru a cruia intrerupere sunt necesare metode forte i mijloace adecvate.

1.2 Clase de combustibilitate

Combustibilitatea reprezint proprietatea unui material de a se aprinde i de a arde in prezenta aerului. Conform STAS 11357-90 i Normativului P118 - 99 materialele de construcii se clasific din punct de vedere a combustibilitii n dou grupe:

incombustibile, Co ( CA1), care sub aciunea focului sau a temperaturilor nalte nu se aprind, nu ard mocnit i nu se carbonizeaz;

combustibile, care sub aciunea focului sau a temperaturilor nalte se aprind, ard mocnit sau se carbonizeaz .

Materialele combustibile, la rndul lor, se mpart n patru clase de combustibilitate i anume:

materiale practic neinflamabile, C1 ( CA2a);

materiale dificil inflamabile , C2 ( CA2b);

materiale mediu inflamabile, C3 ( CA2c);

materiale uor inflamabile , C4 ( CA2d ).

Clasele C1, C2 cuprind materiale greu combustibile a cror ardere, mocnire sau carbonizare are loc numai n prezena sursei exterioare de cldur i nceteaz o dat cu ndeprtarea sursei.

Pe plan European au fost adoptate sisteme de clasificare a materialelor de construcii, din punct de vedere al reaciei la foc, lund n considerare criterii de performan cum ar fi : creterea de temperatur ( T); pierderea de mas ( m ); durada de persisten a flacrii (Tr); puterea caloric superioar (PCS); viteza de dezvoltare a incendiului (FIGRA); degajarea total de cldur (THR 600); propagarea lateral a flacreii (LFS); viteza de emisie a fumului (SMOGRA) i emisia total de fum (TSP 600s)Elementele de construcii se ncadreaz n grupe de combustibilitate n funcie de materialele din care se execut, modul de distribuie a acestor materiale n cadrul elementului sau pe baz de ncercri conform STAS 8558-78

1.3 Tipuri de combustie

Viteza de desfurare a reaciei de ardere este dependent de tipul materialului combustibil, posibilitile de ventilare, aria pe care o ocup acest material, temperatura dezvoltat n timpul arderii, presiunea aerului mediului nconjurtor, etc.

n funcie de viteza cu care se desfoar arderea se pot defini urmtoarele tipuri de combustie:

1. combustie lent, fr flacr, n care oxidarea se produce cu o vitez redus, cantitatea de cldur generat fiind mic;

2. combustie rapid, n care oxidarea se produce cu vitez subsonic i cu degajarea unei cantiti mari de cldur i lumin (flcri); arderea avanseaz pe direcia unui aa zis "front al flcrilor" ;

3. combustie instantanee, n care oxidarea se produce cu vitez supersonic i d natere la explozii.

Incendiile care au loc n interiorul construciilor de locuit sau pentru birouri se ncadreaz de regul la a doua categorie; celelate dou cazuri se pot ntlni la construciile industriale i agricole.

Functie de tipul de combustie forma de manifestare a incendiului poate fi : conventional (incendiul conventional ), deflagratie i explozie

Studiile ntreprinse asupra modului n care se produce i evolueaz un incendiu obisnuit au pus n eviden urmtoarele faze distincte:

faza de declanare ;

faza de generalizare (flashover);

faza de ardere,

faza de regresie i stingere.

Declanarea se poate defalca la rndul ei n dou stadii i anume: stadiul incipient, de aprindere i stadiul de crestere (pre- flashover).

Stadiul incipient din faza de declansare este determinat de aparitia focarului initial unde materialul combustibil intr n contact cu sursa de aprindere posesoare de energia necesar declansrii aprinderii

n faza de declansare , temperatura mediului ambiant nu crete semnificativ ntruct se degaj o cantitate mic de cldur, care este absorbit mai ales de reactani i de elementele de construcie. Timpul ct dureaz aceast faz depinde de tipul combustibilului, de modul de aezare

Figura 1.1 Evoluia incendiului

i ditributie a acestuia n spaiul de incendiu i de posibilitile de alimentare cu aer. La sfritul fazei arderea se propag i spre materialele combustibile invecinate cu focarul, se creaz curenii de convenie datorit diferentei de densitate a aerului cald care se ridic la partea superioar a ncperii i afluxului de aer rece la partea inferioar. Temperatura n diferite puncte ale ncperii este foarte diferit, fluctuaiile fiind determinate de natura , cantitatea i modul de dispunere a materialelor combustibile , existenta oxigenului n cantiti suficiente meninerii procesului de ardere direct i crerii curenilor de convecie etc.Faza poate evolua n mai multe direcii i anume:

- dac aerul este suficent pentru ntretinerea arderii , apare fenomenul de flashover , caracterizat printr o cretere rapid a temperaturii i o masiv generare de fum; acest fenomen important, flashover, marcheaz trecerea de la focul izolat la unul generalizat; - dac incinta este neventilat scterea concentraiei de oxigen duce la o incetinire a arderii i chiar o regresie n dezvoltarea focarului pn la stingerea spontan ; fenomenul poate fi determinat i de actiunea msurile de protecie activ.

n faza de ardere (post flashover) incendiu cuprinde materialele combustibile , temperature se uniformizeaz , o cantitate din ce n ce mai mare de combustibil este implicat n incendiu, temperatura crete rapid.

n a treia faz ntreaga cantitate de combustibil disponibil este n ardere, temperatura atinge valoarea maxim (pn la 1200(C), i se produce o echilibrare ntre cldura produs i cea degajat n exterior. n aceast faz pericolul propagrii incendiului la compartimente sau construcii nvecinate este foarte mare, ntruct se produce o micare a gazelor supranclzite, care transport att cldura produs de focare ct i unele particole care se afl n procesul de ardere.

Dac n timpul fazei de cretere exista destul oxigen care s ntrein arderea, pot interveni dou situaii:

cnd focul ajunge la valoarea maxim fr limitarea oxigenului, debitul de cldur degajat e limitat de sarcina termic disponibila (foc controlat prin combustibil)

cnd deschiderile din compartiment sunt prea mici pentru a permite ptrunderea aerului, oxigenul disponibil limiteaz debitul de cldur degajat (foc controlat prin ventilaie)

Cele dou situaii sunt ilustrate n figura 1.2, care prezint un grafic avnd n abscis parametrul de ventilare (Aw (h), iar n ordonat debitul de cldur. Graficul prezint de asemenea diferite densiti de sarcin termic. ncepnd n partea stng a figurii n regimul de foc controlat prin ventilare, debitul de cldur crete pn la valoarea limit dat de densitatea de sarcin termic i apoi rmne aproximativ constant, acesta fiind regimul de foc controlat prin combustibil.

Figura 1.2 Controlul focului

n ultima faz, de stingere, se produce epuizarea combustibilului, iar temperatura scade treptat.

1.5 Cauzele i efectele incendiilor.

Declanarea focului i aprinderea materialelor combustibile are mai multe surse i anume :

surse de aprindere prin flacr deschis sau inchis;

surse de aprindere de natur termic ; surse de aprindere de natur electric;

surse de aprindere de natur mecanic;

surse de aprindere spontan ( autoaprindere);

surse de aprindere naturale.

n schema de mai jos (Fig. 1.3) sunt prezentate cele mai des ntlnite cauze de producere a incendiilor.

Fig. 1.3- Cauzele incendilorCea mai grav consecin a incendiilor este pierderea de viei omeneti i, n general, exist prerea c moartea n produs in circumstane de foc este cauzat de expunerea la temperaturi ridicate, care duce la apariia arsurilor. Totui statisticile arat i o alt cauz principal letal i anume inhalarea de fum i gaze toxice cum ar fi:

- oxidul de carbon (CO) - este pe primul loc n ceea ce privete numrul de victime n incendii; n atmosfera terestr se gsete n concentraia de 10 ppm (pri pe milion); devine periculos la concentraii de peste 200 ppm, iar la 12.000 ppm o persoan moare dup 1-3 minute;

- acidul cianhidric (HCN) - este un alt produs de combustie deosebit de periculos; pericliteaz viaa chiar la concentraii de 100 ppm; - dioxidul de carbon (CO2) - gaz asfixiant care produce acceleraia ritmului respirator;

- hidrogenul sulfurat (H2S) - produce senzaia de ameeal i vom;

- oxidul de azot (NO) - atac sistemul nervos central;

- amoniacul (NH5) - provine din arderea substanelor care conin azot (ln, textile acrilice, fenoli, rini etc) i provoac moartea la concentraii de peste 0,65%;

- acidul clorhidric (H Cl) - se produce la arderea materialelor plastice i este mortal la concentraii de peste 1500 ppm.

Apariia acestor gaze duce n acelai timp la micorarea procentului de oxigen, ceea ce cauzeaz moartea prin sufocare. Astfel, cnd oxigenul din aer rmne doar n proporie de 15%, activitatea muchilor devine foarte greoaie, iar cnd scade sub 10% omul i pierde cunotina; asfixierea se produce cnd oxigenul scade la 6%.

n lucrarea "Prevenzione incendi" de Leonardo CORBO (Milano, 1992) sunt prezentate valorile concentraiilor unor combinaii de gaze toxice (ce pot s apar n timpul incendiilor) la diferite temperaturi, care sunt letale dac se menin timp de patru ore (tabelul 1.2).

Tabelul 1.2 Combinaii de temperaturi i gaze toxice care pot aprea n timpul incendiilor i care prezint pericol de moarte pentru om

FactorulNivelul mortal pentru om n condiiile expunerii pe timp de 4 ore

Temperatur54(C

O28%

CO0,04%

CO220%

O2 + Temperatur17% + 54(C sau 8% +43(C

CO + Temperatur0,02% +49(C

CO2 + Temperatur14% +49(C

O2 + CO17% + 0,02% sau 14% + 0,01%

O2 + CO214% + 14%

CO +CO2 0,02% + 14%

O2 +CO+ CO214% + 0,01% + 5% sau

17% + 0,01% + 14%

O2 + CO2 + Temp.14% + 7% + 49(C sau 17% + 10% + 49(C

CO+ CO2 + Temp.0,01% + 5% + 49(C sau

0,05% + 10% + 43(C

O2 + CO + Temp.17% + 0,01 + 43(C

Cerinele de protecie i rezisten la foc sunt bazate pe parametrii ce influeneaz creterea i dezvoltarea focului i anume:

Focul (probabilitatea de izbucnire a focului, rspndirea i durata acestuia, sarcina termic i severitatea focului ...)

Condiiile de ventilare

Compartimentul (tipul, mrimea, geometria)

Tipul elementelor structurale

Condiiile de evacuare

Sigurana echipelor de salvare

Pericolul pentru cldirile nvecinate

Masurile active de combatere a foculuiMsurile de protecie contra incendiilor sunt prezentate schematic mai jos (Fig. 1.3).

Fig. 1.4 Masuri de protecie

SARCINA TERMIC I COMPARTIMENTUL DE INCENDIU 2.1 SARCINA TERMIC

Toate materialele combustibile coninute ntr-o construcie reprezint combustibilii poteniali pentru un eventual incendiu. n majoritatea construciilor, n interiorul lor, exist o cantitate mare de materiale inflamabile ( haine, hrtie, cri, materiale plastice, textile, lemn, etc.) i totodat exist posibilitatea apariiei unor temperaturi ridicate i riscul transferrii unei cantiti de cldur care s poat iniia procesul arderii.

Energia caloric ce poate fi degajat in cazul arderii complete a tuturor materialelor combustibile aflate intr-un spaiu precum i a elementelor combustibile de construcii (finisajele peretilor, pardoselilor i plafoanelor ) reprezint sarcina termic.

Spatiul luat in considerare , pentru care se determin sarcina termic, poate fi un compartiment de incendiu a unei construcii sau, dup caz, o parte a acestuia ( o incpere sau un grup de incperi, o hal sau o zon a acesteia , unul sau mai multe niveluri ale constructiei, etc. )

Sarcina termic raportat la la suprafata compartimentului sau a spatiului de referin reprezint densitatea caracteristic a sarcini termice (q f,k ) i se msoar in MJ/mp.

Densitatea sarcinii termice poate fi determinat sau luat in considerare n dou moduri :

- pe cale statistic pentru tipurile de cldiri unde se pot ntlni cantiti similare de sarcini termice;

- prin abordare determinist i studiu specific pentru un proiect individual n tabelul 2.1. se dau valori pentru densitii de sarcin termic la anumite tipuri de cldiri. Aceste valori sunt bazate pe distribuia de tipul I Gumbel. Valorile (pentru fractilii 80, 90 i 95) sunt calculate folosind aceast distribuie, presupunnd valoarea coeficientului de variaie de 0,3.

Tabelul 2.1. Densitatea sarcinii termice q f,k (MJ/mp)

pentru diferite destinaii (corespunznd cu o distribuie Gumbel de tipul I).

DestinatieAbaterea standardMedieFractilul

80%Fractilul

90%Fractilul

95%

Locuinte23478094810851217

Spitale (camere)69230280320359

Hoteluri (camere)93310377431484

Biblioteci4501500182420872340

Birouri126420511584655

Clase de coal85,5285347397445

Centre comerciale180600730835936

Teatre, cinema90300365417468

Transport (spatiu public)30100122139156

La sarcina din tabel se adaug sarcina termic provenit din elementele de construcii.

Pentru alte tipuri de construcii i pentru un proiect anume se determin sarcina termic printr-o analiz lund n considerare destinatia constructiei , materialele adpostite, mobilierul i materialele de construcii.

n norma romneasc SR EN 1991-1-2 ( conform EUROCODE 1, partea 1-2) Actiuni generale- Actiuni asupra structurilor expuse la foc se definete noiunea de sarcin termic caracteristic i de densitate a sarcini termice astfel:

Qfi,k = ((i. Hui .Mk,i = (Qfi,k,i (2.1)

unde,

Mk,i masa materialului combustibil i, n kg;

Hui - puterea caloric a materialului i , n MJ/kg; determinat

conform EN ISO 1716/2002;

(i - factor care ia n considerare ncrcrile de incendiu protejate;

Puterea caloric a materialelor se determin experimental i are, conform SR EN 1991-1-2 valorive din Tabelul 2.2 ,pentru materiale uscate

Tabelul 2.2. Valoarea puterii calorice a materialelor combustibile. Hu (MJ/kg)Materiale solide

Lemn17,5

Alte materiale celuluzice: Imbrcminte, Plut, Bumbac,Hirtie , Carton, Mtase, Paie, Ln20

Carbon : Antracit ,Crbune lemn, Crbune30

Produse chimice

Seria parafinelor :Metan, Etan, Propan, Butan50

Seria olefinilor: Etilen, Propilen, Buten45

Seria aromaticilor: Benzen, Toluen40

Seria alcoolurilor: Metanol, Etanol, Metanol, Alcol etilic30

Carburani: Benzin, Petrol (gaz lampant), Motorin45

Hidrocarbonati plastici puri :Polietilen, Polistiren,

Polipropilen40

Alte produse

ABS Alchibenzensulfonat(materiale plastice)35

Poliester (Plastic)30

Polizocianurat i poliuretan(material plastic)25

Policlorur de vinil PVC (material plastic)20

Bitum, asfalt40

Piele20

Linoleum20

Anvelope de cauciuc30

Valorile puterii calorice , date in alte acte normative sunt cele din Tabelul 2.3

Tabelul 2.3 - Valorile calorice nete pentru unele materiale

solideHu (MJ/kg)lichideHu (MJ/kg)

antracit34benzin44

bitum42ulei mineral41

celuloz17ulei de in39

turb35ulei parafina41

bumbac18spirt29

cox31benzen40

plut29alcool benzilic33

semine cereale17alcool etilic27

grsimi animale41isopropil31

resturi alimentare18Hu

piele 19gaze(MJ/kg)

linoleum20acetilen48

carton, hrtie17butan46

ceara parafin47monoxid de carbon10

anvelope cauciuc32hidrogen120

mtase19propan46

paie cereale16metan50

lemn19etanol27

ln18

materiale plasticeHu (MJ/kg) materiale plasticeHu (MJ/kg)

acril28ureaformaldehid14

celuloid19policlorur de vinil17

epoxid34poliuretan23

rin melamin18polipropilen43

fenolformaldehid29poliester31

poliester, fibre21polietilen44

polistiren40bitum41

Coninutul de umiditate ( u ) a materialelor se ia in considerare rezultind puterea caloric :

Hu = Hu0 (1 0,01 u ) 0,025u ( 2.2 )

unde :

u - coninutul de umiditate n % ;

Huo - valoarea caloric a materialului uscat.

Densitatea sarcini termice caracteristice qk se definete astfel:

qk = Qfi,k / A (2.3)

unde:

Af - suprafata planeului (Af),compartimentului sau a spaiului de referin, sau aria suprafeei interioare a compartimentului (At), rezultnd qf,k sau qt,k.

In anumite situaii i n unele norme tehnice densitatea sarcinii de incendiu poate este exprimat prin echivalarea sarcinii de incendiu cu un volum de lemn care ar elibera prin ardere o cantitate egal de cldur i anume :

(kg lemn/m2) (2.5)

4400 - reprezint puterea caloric convenional a lemnului (Kcal/kg).;

A - este aria suprafeei orizontale considerate (m2);

Gi - este greutatea diverselor materiale (kg)

Hs - sunt puterile calorice ale materialelor combustibile ( Kcal/kg).

ncrcarea de incendiu care rezult se va msura n kg lemn/m2.

Din punct de vedere al prezenei lor n compartimentul de incendiu ncrcrile de incendiu pot fi permanente sau variabile.

ncrcrile permanente de incendiu se refer la ncrcarea de incendiu care nu variaz pe durata exploatrii normale a construciei. Acestea se iau n calcul pe baza valorilor rezultate din msurtori.

ncrcrile variabile de incendiu se refer la ncrcarea de incendiu a crei valoare poate s varieze n decursul exploatrii normale a construciei. Se iau n calcule cu valori care se presupune c nu vor fi depite pentru 80% din timpul de funcionare a cldirii.

Mai exist o categorie de ncrcri de incendiu, i anume ncrcrile protejate. n cazul n care protecia rezist expunerii la foc ncrcarea aceasta nu se ia n considerare.

Sarcina termic (la acelai facor de ventilare) are o influent mare asupra modului de dezvoltare a focului. In fig. 2.1este prezentat exemplificativ modul de dezvoltare a focului pentru diferite indensitti de sarcin termic (Kg. lemn/ m2 ); pentru comparative este prezentat i curba standard a focului dat de ISO 834Densitatea sarcinii termice poate fi calculat pentru diferite compartimente sau poate fi dat functie de diferite destinaii.

Sarcina termic funcie de destinaie (Mj/mp)

DestinaieSarcina dermic medie

qf,k Sarcina termic maxim

qf,k,80

Locuinte780948

Spitale (camere)230280

Hoteluri (camere)310377

Biblioteci15001824

Birouri420511

Clase de scoal285347

Centre comerciale600730

Teatre, cinema300365

Transport (spatiu public) 100122

Fig. 2.1 Curbele temperatur-timp pentru diferite valori ale densitii sarcinii termice (factor de ventilare constant, v=0,091m1/2)

Valoarea de calcul a sarcinii termice are valoarea

q f,d = m . q1 . q2 . n .qf,k (2.4)

unde:

m coeficent de ardere determinat functie de destinatie i tipul de sarcin termic ( pentru materiale preponderent celulozice m = 0,8 )

q1 - coeficent care ia n considerare riscul de activare a incendiului legat de mrimea compartimentului ;

q2 - coeficent care ia n considerare riscul de activare a incendiului legat de destinaie ;

n = ni - coeficent care ia n considerare prezenta diverselor msuri active de lupt contra incendilor (spinklere, detecie, alarm etc ); pentru msuri obisnuite valorile pentru ni sunt 1,0 iar cnd nu sunt prevzute msuri valoarea este 1,5;qf,k - densitatea sarcinii termice determinat dintr-o clasificare sau special pentru un proiect anume.

Coeficentii care iau in considerare riscul de activare a incendiului (q1 , q1 ) .au valorile din Tabelul 2.4Tabelul 2.4. Coeficenii riscului de activare a incendiului, q1 , q2 Suprafata planseului compartimentului

Af (mp)q1q2Exemple de destinaii

251,100,78galerii de art, muzee, piscine

2501,501,00birouri, locuine, hoteluri, industria de papitrie

25001,901,22industria construciilor de maini i motoare

50002,001,44laboratoare de chimie, atelier de vopsitorie

10 0002,131,66fabric de vopsele, artificii

Coeficentii care iau in considerare riscul de activare a incendiului (ni ) au valorile din Tabelul 2.5Tabelul 2.5 - Coeficentii riscul de activare a incendiului ,ni Msuri active de lupt impotriva incendiilor

Stingere automat a foculuiDetecie automat a foculuiStingere automat a focului

Sistem automat de stingere cu apSurse independente de ap

1 2 3 Detectie i alarm automate prin cldur sau fumAlarmare automat pompieriPost propriu pomperiFr post propriuCi de acces libereEch. De lupt cu foculSisteme de desfsurare

n1n2n3n4n5n6n7n8n9n10

0,611,00,870,70,87 sau 0,730,870,61 sau 0,870,9 sau 1,0 sau 1,51,0 sau 1,51,0 sau 1,5

2.2 DEBITUL DE CLDUR (RHR)

Sarcina termica definete energia disponibil, dar temperatura gazului unui foc depinde de debitul de cldur degajat (RHR). Aceeai sarcin termic, poate conduce la curbe diferite ale temperaturii gazului, funcie de viteza de ardere (ardere rapid sau lent).

Debitul de cldur degajat este sursa creterii temperaturii gazului i fora motrice ce duce la rspndirea gazului i a fumului. Un foc tipic, este de dimensiuni mici la nceput, dup care trece printr-o faz de cretere.

Faza de dezvoltare a incendiului poate fi definit de formula :

Q = 106 (t/ t( )2 unde:

Q debitul de cldur degajat eliberat de foc n faza de cretere [W]

t - timpul [s] t( - timpul necesar atingerii unui debit de cldur de 1 MW

Faza de dezvoltare a incendiului este limitat la o valoare maxim pentru Q ca fiind egal cu debitul maxim RHRf mulit cu aria maxim a incendiului (Afi ); aria maxim poate fi suprafata compartimentului de incendiu sau mai mic , la incendii localizate. Timpul t( i debitul maxim de cldur (RHRf) corespunztor diferitelor destinaii sunt date n tabelul urmtor:

DestinaieViteza de dezvoltare a incendiuluit( (s)RHRf (kW/m2)

LocuinteMedie300250

Spitale (camere)Medie300250

Hoteluri (camere)Medie300250

BiblioteciRapid150500

BirouriMedie300250

Clase de scoalMedie300250

Centre comercialeRapid150250

Teatre, cinemaRapid150500

Transport (spatiu public) Medie300250

Pentru vitez foarte mare t( =75s

RHRf - debitul maxim de cldur degajat de 1 m2 n cazul condiiilor de combustibil controlat.

Faza de descrestere se poate considera c ncepe, la incendii controlate prin combustibil , cnd 70% din sarcina termic este consumatCnd incendiul este controlat prin ventilatie nivelul maxim al debitului de cldur se calculeaz cu relatia :

Qmax = 0,10 .m .Hu .Av heq

Unde : m factor de ardere (m = 0,8 );

Hu puterea caloric a lemnului (Hu =17,5 MJ/kg );

heq inltimea medie echivalent a deschiderilor;

Av suprafaa deschiderilor. 2.3 COMPARTIMENTUL DE INCENDIUPrin conceperea i conformarea la foc a construciilor i realizarea compartimentelor de incendiu se urmrete asigurarea conditiilor corespunztoare necesare :

evacurii utilizatorilor;

limitarea posibilittiilor de propagare a incendiilor;

realizarea interveniei in conditii de siguran.

Limitarea posibilitiilor de propagare a incendiilor inseamn prevederea unor obstacole constructive i de instalaii (perei, plansee, perdele de ap, etc ) in interiorul construciei astfel incit incendiul s nu se propage uor pe arii mari construite , dar i limitarea propagrii focului la i de la vecinti , care poate fi asigurat prin obstacole similare celor din interior , ori prin distane de siguran.

Delimitarea compartientelor de incendiu fat de alte compartimente sau constructii astfel nct propagarea focului s fie limitad , se realizeaz prin perei de compartimentare antifoc ori rezisteni la foc , sau dup caz, prin amplasarea la distante de siguran normate

Sectorizarea construciilor pe vertical in poriuni volumetrice determinate in funcie de destinaie , grad de rezistent la foc i numr de niveluri inseamn, deasemenea compartimentare de incendiu

Normele europene definesc compartimentul de incendiu ca fiind spaiul dintr-o cldire, separat prin elemente verticale de construcii fa de restul cldirii, astfel nct propagarea focului n afara compartimentului s fie mpiedicat n timpul incendiului.Severitatea focului depinde atit de sarcina termic cit i de ventilarea compartimentului dat caracteristicile deschiderilor (geamuri, ui, luminatoare).

In modelele simple de calcul este definit factorul de deschidere a compartimentului luind in considerare dimensiunile deschiderilor i a compartimentului.

Aw=b1h1+ b2h2+...+ b6h6 ; A=2[L1L2+ L1L3+ L3L2] (m2)

H=[A1h1 + A2h2 +...+ A6h6 ]. 1 / Aw (m);

Fig. 2.2- Factorul de ventilare pentru un compartiment de incendiu tipicPentru o singur deschidere vertical factorul de deschidere O este definit de relaia :

(2.8)

unde:

Aw - este aria deschideri;

H- este nlimea deschideri;Cnd sunt mai multe deschideri verticale (Fig. 2.2), se folosete suprafaa global a deschiderilor i o nlime echivalent determinate cu relaiile:

(2.9)

(2.10)

In fig. 2.3 este prezentat exemplificativ curbele focului, obtinute prin teste experimentale, pentru diferiti factori de ventilare i aceasi sarcin termic

Fig .2.3 Curbele temperatur-timp pentru diferite valori ale factorului de ventilare (sarcin termic q=23kg/m2)

Proiectarea siguranei la foc este bazat pe aciuni termice determinate fizic i in aceste condiii parametrii precum sarcina termic, debitul de cldur degajat i volumul ventilat, joac un rol important i in aceste condiii un compartiment nu trebuie definit doar din punct de vedere al geometriei, ci i din punctul de vedere al caracteristicilor termice ale pereilor, care au capacitatea de a acumula i de a transfera o mare parte din energia eliberat de foc, i al deschiderilor, care permit schimbul de aer cu exteriorul compartimentului. Pierderea de cldur din compartiment este un factor important n determinarea temperaturii. Transferul de cldur nspre elementele marginale ale compartimentului se face prin convecie i radiaie. Astfel, trebuie cunoscute proprietile termice ale pereilor.

Cei trei parametri principali ce caracterizeaz proprietile termice ale unui material sunt:

Cldura specific cp Densitatea ( Conductivitatea termic (Conductivitatea termic i cldura specific depind de temperatur.

n modelele simplificate, se folosete doar ineria termic, numit factorul b. Acest factor este determinat de urmtoarea ecuaie:

(2.6)

Pentru calculul factorului b, densitatea, cldura specific i conductivitatea termic a elementelor marginale poate fi luat pentru temperatura mediului ambiant.

n cazul pereilor alctuii din mai multe straturi de materiale, factorul b se poate deduce astfel:

Cnd un material (2) este protejat cu un material mai dens (1), adic b1 < b2 atunci factorul b pentru cele doua materiale este: b = b1 n cellalt caz, cnd b1 > b2, putem defini o grosime limit pentru materialul (1) egal cu:

(2,7)

unde td reprezint timpul pn la faza de scdere a intensitii focului.

Apoi factorul b se determin astfel:

Daca s1 > s1,lim atunci b=b1Daca s1 < s1,lim atunci

n tabelul 2.6 sunt prezentate caracteristicile termice pentru cele mai des utilizate materiale la diferite temperaturi.

Tabelul 2.6 Caracteristici termice ale materialelor

MaterialulTemperatura (C)( (W/m/K)( (kg/m3)cp (J/kgK)

Betonul obinuit2022300900

2001,6323001022

5001,2123001164

10000,8323001289

Betonul uor2011500840

2000,8751500840

5000,68751500840

10000,51500840

Oelul 20547850425

200477850530

500377850667

1000277850650

Protecii din ipsos200,035128800

2000,06128900

5000,121281050

10000,271281100

Cimenturi pentru etanare200,0483200751

2500,0681200954

5000,11282001052

8000,20162001059

Plci CaSi200,0685450748

2500,0786450956

4500,09514501060

10500,1574501440

Lemn 200,14501113

2500,14501125

4500,14501135

10500,14501164

Ceramice 201,0420001113

2001,0420001125

5001,1820001135

10001,4120001164

Sticla 200,782700840

EVALUAREA RISCULUI DE INCENDIU

Stabilirea performantelor unei construciidin punct de vedere a aciuni focului i , adoptarea msurilor de sigurant presupune, in primul rnd determinarea riscului de incendiu Riscul de incendiu reprezint probabilitatea izbucnirii incendiilor in spaii, ncperi, compartimente sau construcii .

Notiunea de risc de incendiu se foloseste la toate construciile dar n construcii cu destinaie de productie i depozitare se mai exprim prin categorii de pericol de incendiu.

Factori luai in considerare pentru a stabili riscul de incendiu sund legati de elementele funciunile ale construciei , componenta construciei i de existenta materialelor i substantelor combustibile exprimat prin densitatea sarcini termice

La determinarea densitii sarcini termice se recomand :

- luarea in calcul a puteri calorice a materialelor din clasa C1 i C2 de combustibilitate ca i cnd ar fi considerate in clasa C4 de combustibilitate;

- pentru depozite distincte de materiale combustibile cu aria mai mare de 35 mp dispuse n construcii cu alt destinaie se determid densitatea sarcini termice pentru fiecare depozit i se iau msurile de sigurant la foc pentru spaiu n functie de periculozitatea materialelor( densitatea sarcini termice pentru restul construciei se face fr luarea n considerare a depozitelor )

La construciile civile ( publice ) evaluarea riscului de incendiu se se realizaez pe baza a dou criterii complementare i anume pe baza densittii sarcini termice i funcie de destinatia spaiului considerat.

La construciile civile riscul de incendiu se stabilete pe baza densittii sarcini termice (q ) i functie de destinaia spatiului.

Funcie de densitatea sarcini termice riscul poate fi :

mare cnd q > 840 MJ/mp

mijlociu q = 420 840 MJ/mp;

mic q 90 % ( arderea produselor de cauciuc, mase plastice, poliuretan, vopsele, etc).

Pericolul de toxicitate este normal, cind prin ardere se obtine dioxid de carbon i vapori de ap ( lemn, hrtie, textile din fibre naturale, zahr, tutun, etc ) , mediu , cind in urama arderi rezult dioxid de carbon, vapori de ap i produse secundare netoxice cum este funinginea, aerosoli, etc ( articole de cauciuc, fibre sintetice poliesterice, unele vopsele, etc ) i pericol mare cind prin ardere rezult produsi secundari toxici furmati din combinaii cu clorul, sulful, azotul, etc ( poliuretan, polistiren, fibre sintetice poliamidice , PVC, carton asphalt, etc )

Risc legat de concepia construciei (P2) are in vedere caracteristicile geometrice ale compartimentului i materialele de construcii folosite i este cuantificat cu o relatie de forma :

P2 = e . i . g

Unde :

e - factor care ia in considerare inltimea util a construciei , compartimentului de incendiu sau a incperii ;

i factor care ia in considerare natura materialele, din punct de vedere a combustibilitii, din care sunt realizate elementele structurale i nestructurale ale construciei;

g - factor referitor la mrimea compartimentului de incendiu ( suprafa, raport lungime / ltime ) i influenta ei asupra timpului de incendiere complect prin propagare direct.

Factorul ( e ) ia in considerare numrul etajelor, la cldirile cu multe niveluri i intlimea nivelului, la cldirile parter ( inltime pn la 7,0m; inltime intre 7,0 i 10,0 m ; inltime peste 10,0m ). Construciile subterane se difereniaz in raport de cota la care este dispus pardoseala slilor fat de cota 0,00 a construciei.

Factorul (i ) ia in considerare combinatia dinte materialele utilizate la structura portant ( structur portant din beton , piatr, otel, zidrie - materiale incombustibile; structur portant din lemn protezat cu produse termospumante; structur portant din lemn neprotejat ) i materialele folosite la fatad i /sau invelitori ( materiale incombustibile; materiale combustibile protejate sub form multistrat cu stratul exterior incombustibil ; materiale combustibile lemn, mase plastice, carton asphalt ).

Din punct de vedere a influentei raportului lungime / ltime s-a constatat c situatia este cu atit mai avantajoas din punct de vedere a reduceri riscului cu ct raportul este mai mare.

b) Gravitatea consecintelor incendiului (G )

Foctori care iau in considerare gravitatea consecintelor incendiu se refer atit la consecintele umane cit i la cele materiale i iau in considerare urmtoarele posibiliti :

- consecinte minore caracterizate prin uoare deteriorri materiale ;

- consecine semnificative cu vtmri i / sau intoxicri uoare la un numr redus de personae ( max. 4 ) i deteriorri materiale cu perturbarea desfsurrii normale a activitii in interiorul construciei;

- consecine grave cu vtmri i / sau intoxicri uoare la un numr limitat de personae ( peste. 4 ) i deteriorri materiale importante genernd disfuncionaliti a activitii din interiorul construciei;

- consecine foarte grave cu vtmri i / sau intoxicri grave a mai multor personae ( peste. 4 ) cu decesul unui numr limitat de personae (1-3 ) i /sau distrugerea total a sistemelor materiale;

- consecine deosebit de cu decesul mai multor personae ( peste. 3 ).

Valoarea factorului depinde de destinatia i ocupanii construciei, numrul de nivele i numrul de personae pe nivel.

c) Pericolul de activare a focului (A )

Factorul (A) ia in considerare probabilitatea activare i aparitie a incendiului innd cont de :

- prezena materialelor i surselor de aprindere ( materiale incendiare, surse de aprindere cu flacr, surse de natur termic, electric, mecanic, natural etc );

- msurile tehnice de prevenire aplicate mijloacelor purttoare de surse de aprindere i eficacitatea acestora;

- surse de pericol legate de factorul uman ( ordinea i disciplina, interinerea, exploatarea , etc. ).

d) Msurile de protecie la foc (M )

Msurile de protectie activ sau pasiv la foc adoptate i /sau realizate au un efect deosebit de important in reducerea riscului de incendiu si in diminuarea efectelor incendiului.

Se iau in considerare :

- msurile constructive de sigurant la foc ( F ) legate de materialele folosite, organizarea fluxurilor de evacuare, realizarea desfumrii ;

- echiparea construciei cu instalaii de semnalizare, alarmare, alertare i de stingerea incendilor (E);

-asigurarea interventiei cu mijloace i forte proprii (D);

- eficacitatea intervenei serviciului de pompieri civili i /sau a pompierilor militari (I)

Efectul msurilor de protecie este dat de cumulul dintre factori legai de msurile menionate : M = F x E x D x I

Factorul (F) se determin ca un cumul de factori legati de alctuirea constructiv i funcional a construciei fiind determinat cu relaia :

F = F1 x F2 x F3

Factorul F1 este produsul dintre efectul mai multor factorii dintre care se pot aminti cei care se refer la :

- gradul de rezistent la foc a construciei ( f11 );

- coreleia intre gradul de rezistent la foc, aria maxim admis, capacitatea construciei i numrul de nivele admis (f12);

- separarea construciei de alte construcii (f13);

- separarea spatiilor in interiorul construciei, spaii cu risc mare i /sau mijlociu fat de spatii cu risc sczut ( f14).

Factorul F2 este produsul dintre efectul mai multor factorii care iau in considerare finisajele i desfumarea construciei dintre care se pot aminti cei care se refer la :

- desfumarea cilor de circulatie commune i a caselor de scri (f21);

- combustibilitatea finisajelor interioare (f22);

- combustibilitatea finisajelor exterioare(f23);

- modul de realizare a plafoanelor( f24)

Factorul F3 ia in considerare modul de organizare a construcie legat de cile de evacuare i este produsul dintre factori care se refer la :

- numrul cilor de evacuare (f31);

- gabaritul cilor de evacuare(f32);

- alctuirea constructiv a coridoarelor i scrilor de evacuare (f33);

- asigurarea cilor de evacuare in interiorul incperilor ( f34);

- marcarea, semnalizarea i iluminarea cilor de evacuare ( f35);

- lungimea ( timpul ) cilor de evacuare (f36);

- accesul din drumurile publice (f37).

Factorul (E ) se determin ca un produs de factori legati de modul de echipare tehnic pentru protectia activ la foc si care iau in considerare :

- echipare cu instalaii de semnalizare, alarmare i alert in caz de incendiu (E1);

- echiparea cu instalaii de stingerea incendiului (E2);

- asigurarea alimentrii cu ap pentru stingerea incendiilor ( E3);

- siguranta n alimentarea cu energie a consumatorilor cu rol de siguran la foc (E4)

Factorul (D ) se determin ca un produs de factori legati de asigurarea cu forte i mijloace propri construciei pentru interventie la foc i se refer la :

- echipare i dotarea cu mijloace de interventie (D1);

- calitatea personalului i organizarea sa pentru intervenii (D2);

- existenta personalului pentru punerea in aplicare a msurilor cuprinse in organizarea interveniei ( D3);

Factorul (I ) se determin ca un produs de factori legati de capacitatea de interventie a unittiilor specializate pentru stingerea incendilor ( pompieri civili, pompieri militari ) i se refer la :

- categoria serviciului de pompieri civili care pot s intervin (I1);

- tipul subunittii de pompieri militare care intervin e in caz de incendiu ( I2);

- timpul necesar pentru interventie de la aparitia arderii ( timpulde alarmare ) pin la realizarea dispozitivului de intervenie ( timpul de alertare, timpul de deplasare, timpul de intrare in aciune ).

CALCULUL DEZVOLTRII FOCULUI Calculul elementelor struturale ale constructiilor presupune urmtoarele etape:

- selectia scenariilor de incendiu de calcul relevante pe baza evalurii riscului de incendiu ;

- determinarea focurilor de calcul corespunztoare ;

- calculul evolutiei temperaturii n interiorul elementelor structurale;

- calculul comportrii mecanice a structurii supuse la foc .

Pentru fiecare scenariu de incendiu se estimeaz un foc de calcul n compartiment.

Focul nu se aprinde niciodat n acelai timp n ntreg compartimentul (cu excepia explozibililor). Incendiile se formeaz ntotdeauna dintr-un foc localizat, apoi, funcie de o serie de condiii, se vor dezvolta n focuri generalizate.

Principalele diferene dintre un foc izolat i unul generalizat sunt prezentate n tabelul #######

Tabelul Diferene ntre un foc izolat i unul generalizat.

Sarcina termicTemperatura gazului

Foc izolatDoar o parte din compartiment a luat focDou zone

(dou curbe temperatur-timp)

Foc generalizatSarcina termic este uniform distribuit, iar compartimentul a luat foc completO singura zon

(o curb temperatur-timp)

n situaia unui foc localizat, apare o acumulare de produi ai arderii intr-un strat sub tavan (stratul superior), existnd o suprafa orizontal de separare intre acest strat fierbinte i stratul de mai jos n care temperatura gazelor este mult mai mic astfel inct se realizeaz un model cu dou zone.

Fig. Un compartiment intr-un model cu dou zone

n cazul unui foc generalizat, se presupune o temperatur uniform a gazelor fierbini n compartiment. Pentru modelarea i simularea dezvoltrii focului se folosesc metode care introduc diferite simplificri ale dinamicii acestuia att n situatia pre- flashover ( modele pentru foc izolat i modele cu dou zone ) i post- flashover (foc generalizat sau compartiment nghiit de flcri )

Temperatura gazelor g n vecintatea elementului expus la foc se poate fi determinat folosind diferite curbe temperatur timp care pot fi :

- curbe nominale conventionale ( curba standard temperatur timp; curba focului exterior; curba hidrocarburilor); - curbe parametrice , determinate pe baza unor modele de incendiu i a unor parametri legai de conditiile din interiorul compartimentului.

Prin folosirea curbelor nominale analiza temperaturii elementelor structurale se efectueaz fr a se lua n considerare faza de regresie. La folosirea curbelor parametrice analiza temperaturii elementelor structurale se efectueaz pe toat durata incendiului lund n considerare i faza de regresie.

Curbe nominale conventionale 1. Curba standard

Curba temperatura-timp standard, adoptat dup ISO, reprezinta dezvoltarea unui incendiu intr-un compartiment mic si este definit de ecuaia:

(g = 20 + 345 log10 ( 8t+1 ) n (C (1.1)

unde,

(g este temperatura gazelor fierbini n cuptorul de ncercri la foc, n vecintatea elementului expus la foc, n (C;

t - timpul de la nceperea expunerii la foc, n minute;

Alte norme nationale au adoptat curbe standard care se apropie mult de curba standard ISO

Fig. - Curba incendiului convenional adoptat n normele ISO, DIN, ASTME, JIS Este evident c o astfel de curb nu poate descrie corespunztor orice incendiu, ntruct temperatura depinde considerabil si de suprafaa golurilor din peretii compartimentului de incendiu si de densitatea sarcinii de incendiu.

2. Curba hidrocarburilor

(g = 1080 (1-0,325 e-0,617 t - 0,675 e-2,5t) + 20 , n (C; (2.11)

unde,

(g - temperatura gazelor n compartimentul de incendiu;

t- timpul de expunere la foc;

Fig. - Curba de foc Standard (ISO) i a Hidrocarburilor.

3. Curba focului exterior

Se refer la solicitarea termic dat de un foc exterior, i are expresia urmtoare:

(g = 660 ( 1-0,687 . e-0,32t - 0,313 . e-3,8t) + 20 , n (C; (2.10)

unde

(g - temperatura gazelor n mediul n care se afl elementul structural;

t - timpul n care elementul este expus la foc;

Curbe parametrice

Curbele parametrice au la baz modele incendiului natural lund n considerare modele simplificate sau modele avansate

1. Modele simplificate

Focurile de tip parametric simplificat furnizeaz un mijloc simplu de a lua n considerare cel mai important fenomen fizic ce ar putea influena dezvoltarea unui foc intr-o anumit cldire. Ca i la focurilor nominale convenionale , focul parametric este reprezentat prin relaii temperatur-timp, dar aceste relaii conin parametrii considerai a reprezenta aspecte particulare ale realitii.

La aproape fiecare foc de tip parametric ce poate fi gsit n literatura de specialitate, parametrii luai n considerare, ntr-un fel sau altul, sunt:

geometria compartimentului

sarcina termic din compartiment

deschiderile din perei i/sau n acoperi

tipul i natura diferitelor elemente de construcie ce formeaz inchiderea compartimentului.

Incendile luate n considerare sunt considerate incendii de compartiment sau incendii localizate a)Incendii de compartiment

Incenile de compartiment au in vedere situaia din incinde, spaii sau ncperile construciei i nu din compartimentul de incendiu.Temperatura gazelor se determin lund n considerare cel putin densitatea sarcinii termice i condiiile de ventilare n anexa A din SR EN 1991-1-2 /2004 este fcut o propunere pentru un astfel de foc parametric. Acesta este valabil pentru compartimente cu o suprafa a planeului de pn la 500 m, fr deschideri n acoperi i pentru o nlime maxim a compartimentului de 4 m

Curba temperatur-timp n faza de ardere este descris de ecuaia:

(g = 20 +1325 (1-0,324 e-0,2t* - 0,204 e-1,7t* - 0,472 e-19t) (2.13)

t* = t . (; ( = (O/b)2 / (0,04 / 1160)2; ;

unde:

(g - temperatura n interiorul compartimentului de incendiu ((C);

t - timp (h);

- factor care trebuie s se ncadreze n limitele: 1000 ( b ( 2000 (J/m2s1/2K);

O = (Av h eq ) / At - factorul de deschidere, definit avnd limitele 0,02 ( O ( 0,20 (m1/2) ;

Av - aria deschiderilor verticale (m2);

h eq media ponderat a nlimilor deschiderilor verticale (m);

At - aria total a nchiderilor (ziduri, tavane i acoperiuri, inclusiv aria golurilor);

( - densitatea materialului nchiderilor (kg/m3);

c- cldura specific a materialului nchiderilor (J/kgK);

(- conductivitatea termic a nchiderilor (W/mK);

Dac elementul are mai multe starturi factorul b se consider functie de valorile obtinute pentru stratul 1, direct expus la foc i stratul 2 imediat urmtor lund : - b = b1 cnd b1 < b2 ; - b = b1 cnd grosimea stratului 1 (s1 ) este mai mare dect o valoare limit (slim );

b = s1 b1/ slim + (1- s1 / slim )b2 cnd grosimea stratului 1 (s1 ) este mai mic dect o valoare limit (slim ).

Unde: slim = [3600 tmax (1/ c1(1] grosimea minim pentru materialul expus la foc;

s1 - grosimea stratului 1;

c1 - cldura specific a stratului 1;

(1 - conductivitatea termic a stratului 1;

tmax timpul maxim .

Pentru a lua n considerare zidurile, tavanele i planeele executate din diferite materiale valoarea lui b se calculeaz astfel:

b = ((bj Aj ))/( At Av ) (2.15)

unde,

Aj - aria nchiderilor fr a include golurile;

bj factorul b al suprafetei j.

Valoarea maxim a temperaturii (max se obtine pentru t* = t*max considernd : t*max = tmax( tmax = max [(0,2 .10-3 t,d / O) i tlim]

pentru

qt,d = qf,d Af / Ai cu valori 50 (qt,d (1000 (Mj/m2 ) tlim n [h ] pentru 25 min la incendii cu dezvoltare mic ; 20 min la incendii cu viteze medii de dezvoltare; 15 min la incendii cu viteze mari de dezvoltare.

Cnd tmax = tlim incendiul este controlat prin combustibil iar cnd tmax =(0,2 .10-3 t,d / O) incendiu este controlat prin ventilatie.

Pentru tmax = tlim temperatura t* din relaia curbei de incendiu se determin ca fiind t* = t . (lim cu ( = (O lim /b)2 / (0,04 / 1160)2 pentru O lim=(0,1 .10-3 t,d / t lim

Pentru situaia cnd O>0,04 ; t,d