Введение к работе
Актуальность темы. Одной из основных задач обеспечения безопасности зданий и сооружений является их защита от пожаров При пожаре решающую роль в формировании путей развития горения, образовании и распространении опасных факторов оказывают строительные материалы Значимость опасных факторов пожара (ОФП) в современных зданиях и сооружениях усугубляется тенденциями увеличения их этажности и размеров Вместе с тем полностью исключать применение горючих материалов в строительстве нерационально Степень опасности материалов может быть различна и определяется рядом характерных физико-химических параметров, называемых показатели пожарной опасности Регламентирование применения строительных материалов, исходя из свойств их пожарной опасности, является важнейшей функцией технического регулирования
В настоящее время в России действует нормативный подход, устанавливающий применение строительных материалов Оценка показателей пожарной опасности устанавливается главным образом по результатам испытаний специальными методами В соответствии с этим организована система сертификации в области пожарной безопасности Испытания при сертификации проводятся на различных установках и в разных не связанных между собой условиях Такие испытания позволяют установить лишь один из показателей В жизненном цикле Разработка -Апробация (Проверка) - Сертификация - Внедрение - Эксплуатация -Утилизация существующем для любого изделия, в том числе изделия для строительства, сертификация является законным основанием к массовому применению и проводится в соответствии с требованиями нормативных документов
Вместе с тем, практически всегда, возникают потребности в информации о свойствах пожарной опасности до, и после проведения сертификационных испытаний в процессе всего жизненного цикла материала В этом случае нет необходимости использовать нормативный подход, применяя специальные методы, которые зачастую сложны, и требуют длительного времени их проведения На этапе жизненного цикла материала Апробации (Проверки) важен гибкий метод позволяющий
определить пожарную опасность материала в комплексе На этапе Эксплуатации и Утилизации возникает потребность в идентификационном контроле за установленным на объекте материалом
Особо следует отметить проведение расследований по делам о пожарах При назначении пожарно-технической экспертизы нередко требуются методы исследований позволяющие оценить свойства материалов в совокупности, в том числе свойства их пожарной опасности От эксперта, зачастую, требуют дать однозначный ответ на поставленный вопрос, хотя результаты исследований носят скорее вероятностный характер Использование специальных методов затруднительно, поскольку они решают классификационные задачи Нередко необходима как-либо численная оценка для сравнения качественных показателей
Таким образом, разработка и внедрение современных методов оценки пожарной опасности является весьма актуальной задачей
Проблему оценки пожарной опасности строительных материалов не связанной с сертификацией, возможно, решить с помощью методов термического анализа (ТА) Данный метод направлен на фиксацию физико-химических свойств вещества в процессе температурных воздействий Термический анализ имеет ряд преимуществ перед другими методами исследований гибкость постановки эксперимента, одновременное получение несколько пожароопасных характеристик материала, быстрое снятие информации, возможность автоматизации при обработке данных, малое количество вещества
Цели и задачи исследования. Целью работы является
совершенствование методов исследования строительных материалов связанных с определением их пожарной опасности
Для достижения поставленной цели в диссертационной работе необходимо решить следующие задачи
определить требования к оборудованию ТА для целей пожарно-технических исследований,
провести анализ развития методов оценки пожарной опасности органических строительных материалов,
- выбрать и обосновать параметры для оценки свойств пожарной
опасности органических материалов и веществ с помощью совмещенного
термического анализа,
провести комплексные экспериментальные исследования органических строительных материалов методом совмещенного термического анализа,
- установить влияние огнезащитных средств на деревянные
строительные конструкции при помощи ТА,
- определить основные группы экспертных задач, решаемых с
помощью метода совмещенного термического анализа,
Объект исследования. Строительные материалы органического происхождения различного назначения, средства огнезащитной обработки деревянных конструкций
Предмет исследования. Свойства пожарной опасности органических строительных материалов, возможности использования термического анализа для решения задач пожарно-технических исследований
Методы исследования. В диссертационной работе использовались следующие методы термический анализ, совмещенные методы термического анализа, статистические методы обработки экспериментальных данных
Научная новизна:
- установлены необходимые условия применения термического
анализа при проведении пожарно-технических исследованиях,
- найден критерий, отражающий пожарную опасность органических
строительных материалов, полученный с помощью совмещенного
термического анализа
- предложен способ оценки группы горючести органических
строительных материалов по численным характеристикам, полученным с
помощь термического анализа
- разработан метод определения наличия средств огнезащитной
обработки деревянных конструкций с помощью термического анализа на
эксплуатируемом объекте,
Практическая значимость:
- определены возможности, позволяющие сократить трудозатраты
при проведении исследований материалов по нахождению их
пожароопасных свойств не связанных с сертификацией за счет применения
метода совмещенного термического анализа,
определены термоаналитические численные характеристики различных типов органических строительных материалов указывающие на свойства пожарной опасности,
разработан метод оценки наличия огнезащитной обработки деревянных конструкций на эксплуатируемом объекте, а так же метод определения горючих свойств после обработки,
установлена возможность определения свойств пожарной опасности с помощью термического анализа при разработке новых образцов материалов,
- установлено что, метод совмещенного термического анализа может
найти широкое применение в пожарно-технической экспертизе
На защиту выносятся:
- методика проведения эксперимента и требования к оборудованию
термического анализа при решении задач пожарно-технических
исследований,
- экспериментальный метод определения наличия огнезащитных
средств древесины с помощью ТА,
способ определения огнезащитных свойств обработанных деревянных конструкций и соблюдения технологического регламента огнезащитной обработки,
- экспериментальный метод оценки группы горючести органических
строительных материалов,
- результаты исследований по изучению пожарной опасности
строительных материалов с помощью термического анализа,
- установленные потенциальные возможности термического анализа
при решении экспертных задач
Апробация исследований. Результаты работы и основные положения докладывались и обсуждались на
- Первой межрегиональной научно-практической конференции
«Перспективы развития пожарно-технической экспертизы и расследования
пожаров» (Санкт-Петербург, 30 июня — 1 июля 2005 г ),
Третьей международной научно-практической конференции «Чрезвычайные ситуации предупреждение и ликвидация» (Минск, 07-09 июня 2005 г),
- Международной конференции «Перспективы развития химической
переработки горючих ископаемых», ХПГИ-2006 (Санкт-Петербург, 12-15
сентября 2006 г),
Второй Всероссийской научно-практической конференции «Взрывобезопасность и средства противодействия терроризму» (Санкт-Петербург, 15-17 мая 2007 г )
Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 научных работ Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, трех глав, выводов, списка использованных источников, приложений Работа содержит 129 страниц текста, 26 таблиц, 18 рисунков, 156 наименований литературных источников
