автореферат диссертации по безопасности жизнедеятельности человека, 05.26.03, диссертация на тему:Совершенствование методологии определения пожарной опасности строительных материалов

На правах рукописи

ТРУШКИН Дмитрий Владимирович

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДОЛОГИИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Специальность 05.26.03 - «Пожарная и промышленная безопасность»

(строительство)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва 2005

Работа выполнена в Московском государственном строительном университете.

Научный руководитель доктор технических наук, профессор

Корольченко Александр Яковлевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Андрианов Рудольф Алексеевич

кандидат технических наук, доцент Казиев Махач Магомедович

Ведущая организация Центральный научно-исследовательский институт строительных конструкций им. В.А. Кучеренко (ЦНИИСК)

Защита состоится » Ф^Г^О-/-^'200 & года в часов на заседа-

нии диссертационного совета при Московском государственном строи-

аудьном^университете по адресу: 115114, Москва, Шлюзовая набережная, дом 8, в

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного строительного университета.

Автореферат разослан

года.

Ученый секретарь диссертационного совета

Ширшиков Б.Ф.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования

Как известно, безопасная эвакуация людей из зданий и сооружений при возникновении пожара и успешная ликвидация возникшего пожара без серьезных последствий зависят от правильности и полноты оценки пожарной опасности применяющихся строительных материалов (СМ). Именно для решения данной проблемы в мировой практике сформировалось научное направление по разработке экспериментальных и впоследствии теоретических методов, позволяющих на основе полученных результатов испытаний прогнозировать поведение СМ в условиях реального пожара.

Ввиду того, что усилия, прилагаемые различными международными научными организациями в данном направлении исследований, были несогласованными, это привело к тому, что практически каждая экономически развитая страна имеет в настоящее время собственные стандарты на методы испытаний СМ. Не исключением среди них оказалась и Россия. Хотя с 1978 г., благодаря созданию в Международной организации стандартов (ISO) комитета по координации разработки методов пожарных испытаний, наметилась тенденция к их унификации, работа в этом направлении идет достаточно медленно, что, по-видимому, связано с многофакторностью реального пожара и, соответственно, с многообразием подходов различных исследователей к видению и решению проблем определения пожарной опасности СМ.

Нередко возникает мнение, что принятие стандарта на метод испытания снимает актуальность проблемы, и проведение дальнейших научных исследований в данной области нецелесообразно. Может быть, именно поэтому в отечественные стандарты на методы испытаний длительное время не вносилось никаких изменений и дополнений.

Вместе с тем, на сегодняшний день актуальность дальнейшего совершенствования и развития методологии определения пожарной опасности СМ нисколько не снизилась. Основные причины этого состоят в неадекватности получаемых по стандартным методам результатов реальным процессам горения СМ на пожарах, низкими сходимостью и воспроизводимостью данных стандартных измерений на стендовых установках, ограниченными возможностями использования полученных экспериментальных данных, соответствующих, как правило, какому-то конкретному сценарию (модели) возникновения и развития пожара.

Очевидно, что каждый из принимаемых стандартов на методы испытаний, связанный с определением пожарной опасности должен постоянно подвергаться критическому осмыслению, дополнению, изменению и периодической переработке, учитывающей накопленный практический материал, осмысление которого в отдельных случаях может приводить даже к смене ранее принятой методологии. В практической работе неизбежно в каждом из стандартов обнаруживаются свои «подводные камни», т.е. возникают такие ситуации, однозначное разрешение которых не предусмотрено действующим стандартом, но с которыми в процессе своей работы сталкивается любой инженер-испытатель. Именно поэтому периодическая переработка, внесение дополнений и изменений к действующим стандартам на методы испытаний СМ на пожарную опасность является необходимой процедурой развития принципов обеспечения пожарной безопасности в строительстве.

Цели и задачи исследования

Целью исследования является усовершенствование отечественных стандартных методов экспериментального определения пожарной опасности СМ.

Для достижения данной цели сформулированы следующие задачи:

- провести анализ процессов, протекающих при воспламенении и горении СМ в условиях стандартных испытаний, и проанализировать возможные причины расхождений получаемых результатов;

- усовершенствовать, с целью улучшения воспроизводимости результатов испытаний, экспериментальные установки для определения горючести, воспламеняемости, распространения пламени, токсичности продуктов сгорания и дымообразующей способности СМ;

- оптимизировать методики экспериментального определения вышеперечисленных пожарно-технических показателей и оценки результатов испытаний для различных типов СМ;

- разработать в рамках стандартных методик новые подходы к оценке пожарной опасности СМ, повышающие объективность определяемых пожарно-технических характеристик;

- внести дополнения в методики метрологической аттестации стандартных испытательных установок, позволяющие обеспечить стабильное воспроизведение испытательных режимов;

- проанализировать эффективность действующей системы комплексной оценки пожарной опасности различных типов СМ, разработать предложения по ее усовершенствованию.

Научная новизна работы

1. Предложены:

- новый метод оценки горючести СМ, основанный на количественном анализе зависимостей «температура дымовых газов - время», регистрируемых в условиях стандартных испытаний;

- новый метод оценки воспламеняемости СМ, основанный на использовании энергетического критерия, представляющего среднее количество энергии поглощенной образцом на момент воспламенения при различных тепловых потоках;

- новый метод оценки дымообразующей способности СМ, основанный на анализе скорости дымовыделения.

2. На основе исследований поведения различных типов СМ в условиях стандартных испытаний предложены новые конструктивные дополнения испытательных установок по определению горючести СМ (предложен поддон для сбора образующегося при испытаниях расплава термопластичных СМ) и по определению воспламеняемости (предложено увеличение количества источников зажигания равномерно располагающихся над поверхностью испытываемого материала), повышающие объективность определения пожарно-технических характеристик.

3. Установлено определяющее влияние на воспроизводимость результатов испытаний по определению показателя токсичности продуктов сгорания СМ конструктивного исполнения камеры сгорания стандартной испытательной установки, в

частности, наличия кварцевой пластины между электронагревателем и внутренним пространством камеры сгорания.

4. Предложены и обоснованы новые калибровочные методики для испытательных установок по определению горючести, токсичности продуктов сгорания и дымообразующей способности, направленные на улучшение сходимости и воспроизводимости результатов испытаний.

5. Обнаружено и проанализировано значительное влияние на результаты стандартных испытаний пенопластов - толщины и плотности испытываемых образцов и типа используемого антипирена, а для кровельных материалов с однотипным составом - материала основы и исполнения лицевой поверхности, что является особенно актуальным при проведении сертификационных испытаний, где возникает проблема выбора типового образца.

6. Установлено, что на определение горючести, воспламеняемости и распространения пламени для образцов СМ испытываемых на негорючей основе большое влияние способен оказывать способ крепления образцов к негорючей основе (тип, расход и равномерность нанесения клеевого состава), а при определении горючести образцов испытываемых без негорючей основы способ закрепления образцов в держателе.

Практическая значимость

В ходе работы над диссертацией были проведены испытания большой номенклатуры различных СМ и проанализированы полученные результаты, в особенности, результаты испытаний со спорной классификацией. Выяснены причины возникновения таких спорных ситуаций и предложены способы их решения. Рассмотрены причины возможных расхождений результатов испытаний, проведенных в различных испытательных лабораториях, предложены пути решения данных проблем.

Полученные в диссертации результаты могут быть использованы в качестве изменений и дополнений к действующим нормативным документам на методы испытаний (ГОСТ 30244-94 метод II; ГОСТ 30402-96; ГОСТ Р 51032-97; ГОСТ 12.1.044-89, п.п. 4.18 и 4.20).

Практическое внедрение

На основе результатов исследований разработаны «Рекомендации по проведению испытаний строительных материалов на пожарную опасность». В них отражены различные спорные моменты действующих нормативных документов на методы испытаний, представлены предложения по их разрешению, рассмотрены характерные примеры испытаний различных типов СМ, даны практические советы, направленные на улучшение качества проведения испытаний и на исключение возможных ошибок при их проведении. Данные Рекомендации в настоящее время используются в работе аккредитованных испытательных лабораторий, занимающихся определением показателей пожарной опасности СМ (имеются акты внедрения).

Апробация работы

Основные результаты работы доложены и обсуждены на техническом совещании по изменениям ГОСТ 12.1.044-89 во ВНИИ противопожарной обороны (г. Балашиха, 2001 г.), на заседаниях кафедры пожарной безопасности МГСУ (г. Москва, 2002, 2003 г.г.), на совещаниях по усовершенствованию методов определения пожарной опасности строительных материалов Испытательной пожарной лаборатории Управления Государственной противопожарной службы МЧС России Омской области (2000-2002 г.г.).

Публикации

По материалам диссертационной работы опубликовано 8 научных статей.

Объем и структура работы

Диссертационная работа состоит из введения, трех глав и заключения. Общий объем диссертации составляет 221 страницу, в том числе 58 рисунков, 26 таблиц и 170 наименований цитируемой литературы.

На защиту выносятся:

- результаты теоретических и экспериментальных исследований пожарной опасности СМ;

- предложения по усовершенствованию стандартных методов испытаний СМ на пожарную опасность;

- методы оценки пожарной опасности СМ в условиях стандартных испытаний на основе анализа динамических характеристик;

- методы калибровки испытательных установок по определению пожарной опасности СМ.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе рассмотрены методологические проблемы определения пожарной опасности СМ. Проанализированы следующие пожарно-технические характеристики СМ: горючесть, воспламеняемость, способность к распространению пламени по поверхности, дымообразование и токсичность летучих продуктов сгорания.

Анализ мировой методологии определения горючести СМ позволяет сделать вывод, что наиболее принципиальным недостатком стандартного отечественного метода испытаний СМ на горючесть (ГОСТ 30244-94, метод II) является отсутствие возможности измерения реальной интенсивности тепловыделения с единицы массы или площади материала при воздействии различных тепловых потоков и изменении условий газообмена.

Отмечено отсутствие в отечественной методологии стандартного испытательного метода, позволяющего оценивать воспламеняемость СМ от малокалорийного источника без воздействия внешнего теплового потока.

Проанализированы недостатки действующего ГОСТ 30402-96, к которым относятся: спорность корректности использования при классификации СМ по воспламеняемости лишь критической плотности поверхностного теплового потока (при игнорировании времени воспламенения образца с момента начала воздействия теплового потока) и неоднородность условий воспламенения вблизи поверхности образца по отношению к местоположению источника зажигания, проявляющихся при термической деструкции поверхности реальных термореактивных (термоотверждаю-щихся) СМ.

Рассмотрены особенности определения способности СМ к распространению пламени по поверхности, принятые в отечественной методологии. Отмечен существенный пробел в отечественной методологии при определении данной пожарно-технической характеристики для стеновых и потолочных СМ, а также отсутствие в отечественной методологии стандартизованных крупномасштабных методов испытаний по определению вышеуказанной характеристики.

Проанализирована проблема определения токсичности летучих продуктов сгорания СМ. Отмечено, что образование летучих токсичных продуктов сгорания в условиях пожара связано со многими факторами, но основными из них можно считать природу термически разлагающегося материала (химический состав и физико-химическую структуру), величину и природу тепловых потоков, воздействующих на материал, и условия газообмена.

Установлено, что принципиальными недостатками отечественного экспериментального метода определения токсичности продуктов сгорания СМ по ГОСТ 12.1.044-89 (п.4.20) являются: отсутствие в испытательном оборудовании устройства измеряющего изменение массы испытываемого образца во время испытаний, что не позволяет точно определить время оптимального термического воздействия на испытываемый образец при заданном тепловом потоке; конструктивную неопределенность в исполнении камеры сгорания, в которой образуются токсичные летучие продукты; спорность соответствия используемого режима, способствующего выделению наиболее токсичных смесей летучих веществ, реальным тепловым потокам, характерным для начальной стадии пожара; отсутствие обязательных требований к количественно-временному анализу многокомпонентной токсичной среды, образующейся в экспозиционной камере во время испытания.

Рассмотрены преимущества и недостатки оценки дымообразующей способности материалов по удельным оптическим плотностям, основанным на оценке дымо-образования с единицы начальной массы образца (Dm) - отечественный метод ГОСТ 12.1.044-89 (п. 4.18) и с единицы площади экспонируемой поверхности (Ds)

- зарубежные стандарты ASTM Е 662 (камера NBS) и ISO 5659.

Отмечены недостатки отечественного испытательного метода по определению дымообразующей способности СМ (ГОСТ 12.1.044-89, п. 4.18), к которым относятся: спорность корреляции получаемых результатов с реальными процессами на пожарах (сравнительный характер метода); отсутствие динамического контроля интенсивности дымообразования, которая, собственно, и определяет скорость выделения дыма в зоне очага пожара в другие области, а, следовательно, время воздействие дыма на эвакуирующихся из зданий людей; отсутствие возможности испытания образцов СМ на негорючем основании, моделирующем реальные условия теплоотвода для облицовочных материалов.

Проанализированы результаты круговых испытаний СМ на горючесть и воспламеняемость, проведенные в аккредитованных отечественных испытательных лабораториях. На основе проведенного анализа сформулированы задачи диссертационного исследования.

Во второй главе приводятся результаты исследований, направленные на оптимизацию и совершенствование действующих отечественных стандартных методов испытаний СМ на пожарную опасность.

ГОСТ 30244-94 (метод II)

Предложено дополнительное оборудование для стандартной испытательной установки, представляющее собой поддон для сбора расплава, образующегося при испытаниях термопластичных СМ и застывающего на сетке диафрагмы, что оказывает негативное влияние на результаты испытаний, затрудняя поступление приточного воздуха внутрь камеры сгорания. Обоснована возможность использования данного поддона при проведении стандартных испытаний.

Для улучшения сходимости и воспроизводимости результатов стандартных испытаний на горючесть обоснована необходимость детализации конструктивных требований к устройству газовой горелки, предложено дополнить метод калибровки требованиями непосредственного измерения интенсивности огневого воздействия на поверхности СМ в зоне пламени горелки, определяющего инициирование (возникновение) процесса горения и его развитие, обоснована необходимость изменения местоположения горячих спаев дымовых термопар.

Для повышения объективности определения горючести СМ в условиях стандартных испытаний обоснована необходимость уменьшения временного интервала периодической регистрации температуры дымовых газов, определения условий кондиционирования образцов для испытаний, оптимизации методов оценки классификационных параметров «степень повреждения по длине» и «потеря массы».

На основе анализа характерных экспериментальных зависимостей «температура дымовых газов - время испытания» (см. рис. 1), регистрируемых в условиях стандартных испытаний, предложено для относительной оценки горючести различных СМ использовать следующие параметры: а) условное суммарное тепловыделение:

Qyc*

Ат

Tim-T^vr, (1)

(гтах ~~ го) г°

б) условную интенсивность тепловыделения:

ё (2) (г^-То)

в) условное тепловыделение с еттинитты начальной массы:

0_ Qya

туе ~ '

тп

(3)

где время начала процесса саморазогрева испытываемого образца,

определяющееся превышением температуры, регистрируемой в дымовой трубе , над значением, полученным при калибровке

lr>r0 >

^тах1- время достижения последнего температурного пика; - начальная масса испытуемого образца; - потеря массы образца за время испытания.

т

Тпмх,(т)

Ттах,(т)

Тмп(т1НМ05,С

То» 18-22 'С -----«--и------Т '" ; —

О Т0 Ттах, Ттах, X, Т2 X

Рис. 1. Характерная калибровочная зависимость Гвв(т) и характерная зависимость «температура дымовых газов-время» Т(т), регистрируемые в процессе калибровки и испытаний строительных материалов на горючесть по ГОСТ 30244-94 (метод II)

На примере результатов испытаний различных СМ показано и обосновано, что данный метод сравнительной оценки потенциальной горючести является более объективным, чем основывающийся лишь на значении максимальной температуры дымовых газов, и подтверждается реальными наблюдениями за поведением материалов в условиях стандартных испытаний.

ГОСТ 30402-96

Рассмотрены закономерности формирования концентрационного поля горючих летучих продуктов термического разложения вблизи поверхности различных типов СМ в условиях стандартных испытаний. Установлено, что даже в условиях квазиоднородности плотности теплового потока на экспонируемой поверхности для образцов многих СМ (в особенности термореактивных или термоотверждающихся) невозможно создать вблизи поверхности однородное концентрационное поле горючих продуктов термического разложения, зависящее в любой горизонтальной точке только от вертикальной координаты.

Таким образом, для объективного и достоверного определения такой характеристики как воспламеняемость часто требуется увеличение количества испытаний по сравнению с количеством декларируемым стандартом, позволяющее исключить случайный характер воспламенения. Показано, что решение данной проблемы состоит в техническом усовершенствовании испытательной установки, позволяющем использовать вблизи разлагающейся поверхности несколько источников зажигания равномерно распределенных вблизи поверхности образца.

Рассмотрены и проанализированы характерные зависимости «время воспламенения - плотность теплового потока» Т = /(д), полученные при испытаниях СМ.

Как видно из результатов испытаний, представленных в таблице 1, для воспламенения материалов 1 и 2 требуется меньшая критическая поверхностная плотность теплового потока (15 кВт/м2), чем для материалов 3-6 (20 кВт/м2), но с другой стороны время воспламенения материалов 1 и 2 при д=20 кВт/м2, соответствующей граничному значению групп В2 и В3, значительно превышает время воспламенения образцов материалов 3-6. Это позволяет сделать вывод, что для воспламенения образцов 1 и 2 требуется подвести значительно большее количество энергии.

Таблица 1. Результаты испытаний строительных материалов на воспламеняемость по ГОСТ 30402-96____________________

Время воспламенения при

№ Наименование материала плотности теплового потока, с

15 кВт/м2 20 кВт/м2 30 кВт/м2

Группа воспламеняемости по ГОСТ 30402-96 - ВЗ

1 Кровельный рулонный полимерный материал «Элон-У» ТУ 38 305-8-324-99 341 211 77

2 Плиты волокнистые 394 167 81

Группа воспламеняемости по ГОСТ 30402-96 - В2

3 Плиты пенополистирольные ПСБ-С-25 ГОСТ 15588-86 3 2

4 Потолочные звукоизоляционные плиты ТУ 5772-00143982982-2000 18 3

5 Плиты пенополистирольные ПСБ-С-25 ГОСТ 15588-86 25 2

6 Плиты пенополистирольные экструзионные «Экстрапен» ТУ 2244-018-32286133-99 (антипирированные) 33 13

Примечание: * - испытания прекращались спустя 900 с от начала термического воздействия.

В то же время согласно классификации приведенной в ГОСТ 30402-96 вышеуказанные материалы попадают в различные группы по воспламеняемости. Образцы 1 и 2 в более опасную группу В3, а образцы 3-6 в менее опасную группу В2.

Для разрешения вышеуказанного противоречия предложено для оценки относительной воспламеняемости СМ использовать энергетический критерий

1 42

- среднеинтегральное время воспламе-

Яг ~

нения образца в диапазоне тепловых потоков от qj до q2 > Qi - минимальное значение теплового потока, при котором наблюдается воспламенение образца (КППТП);

(¡2 - максимальное значение теплового потока в условиях стандартных испытаний =50 кВт/м2).

ГОСТ Р 51032-97

Рассмотрены особенности определения способности СМ к распространению пламени по поверхности, принятые в отечественной методологии.

При проведении испытаний различных СМ установлено, что принципиальным недостатком испытательной установки по ГОСТ Р 51032-97 является то, что в ней не создается принудительный воздушный поток, сонаправленный с движением фронта пламени, т.е. в направлении от нагревателя к дымоходу. Из-за этого в процессе испытания вблизи поверхности образца создаются два «конкурирующих» между собой воздушных потока. Первый поток возникает в результате естественной конвекции, обусловленной работой радиационной панели, а второй возникает в результате вынужденной конвекции, обусловленной работой вытяжной вентиляции. В результате мы получаем на поверхности испытываемого образца две области с противоположно направленными воздушными потоками.

Если схема воздушных потоков, реализованная в испытательной установке по ГОСТ Р 51032-97, характерна для модели «комната-коридор», когда поток воздуха, поступающий в зону горения (в комнату) идет вблизи поверхности пола, а поток нагретых продуктов сгорания идет в противотоке вблизи поверхности потолка, то корректность ее использования для испытаний кровельных материалов весьма спорна. Здесь воздушный поток может значительно лимитировать процесс распространения пламени и не соответствовать наиболее опасной ситуации, встречающейся на практике. Таким образом, методика стандартных испытаний по ГОСТ Р 51032-97 может не достаточно объективно отражать особенности проявления пожарной опасности кровельных материалов, что требует развития альтернативных методологических подходов.

ГОСТ 12.1.044-89 (п. 4.20)

При проведении экспериментальных исследований было установлено, что на состав летучих продуктов термического разложения, определяющий величину показателя токсичности, большое влияние способны оказывать конструктивное исполнение камеры сгорания, а также режим и длительность термического разложения образца.

В настоящее время ГОСТ 12.1.044-89 (п. 4.20) не уточняет конструктивные особенности исполнения камеры сгорания. Так, например, из нормативного документа совершенно не ясно, должны ли контактировать раскаленные элементы нагревателя с образующимися продуктами термического разложения или допускается использование прозрачной кварцевой пластины, герметично отделяющей объем камеры сгорания от электронагревательного излучателя. Как было установлено, это, на первый взгляд, незначительное конструктивное изменение, способно оказывать значительное влияние как на возможность реализации необходимого теплового режима (время выхода электронагревателя на стационар), так и на количественное выделение и качественный состав летучих продуктов.

В качестве подтверждения влияния пластины кварцевого стекла на количественный и качественный выход токсикантов в условиях стандартных испытаний, приводятся результаты сравнительных испытаний полиэтиленовой пленки марки «Н» (ГОСТ 10354-82), проведенных во ВНИИПО (на установке с камерой сгорания без кварцевого стекла) и Омской ИПЛ (на установке с камерой сгорания с кварцевым стеклом), см. рис. 2.

Рис. 2. Результаты сравнительных испытаний полиэтиленовой пленки марки «Н» (ГОСТ

10354-82)

Анализ полученных результатов показывает, что данная модификация испытательной установки способна оказывать существенное влияние на воспроизводимость результатов, получаемых в различных лабораториях.

Наиболее вероятным объяснением вышеприведенных результатов являются вторичные химические реакции. Под вторичными химическими реакциями в условиях стандартных испытаний по определению показателя токсичности понимаются химические реакции, происходящие в газовой фазе между образовавшимися летучими продуктами термического разложения и кислородом воздуха при их повторном возвращении в камеру сгорания, где в результате контакта с нагретыми поверхностями, с раскаленной спиралью (каталитическое дожигание) или в результате поглощения ИК-излучения от нагревателя происходит образование новых продуктов.

Подтверждение наличия вторичных химических реакций в процессе проведения стандартных испытаний и их значительного влияния на конечный результат испытания можно также продемонстрировать на примере результатов испытаний антипирированного пенополистирола марки ПСБ-С-25 (ГОСТ 15588-86), см. рис. 3. На рис. 3 на каждой экспериментальной кривой, соответствующей одной и той же навеске материала (/Ир =4,8 г) и одной и той же плотности теплового потока (^=52,5 кВт/м2) вплоть до момента выключения нагревателя, наблюдается нарастание концентрации СО, и чем дольше происходит работа нагревателя, тем больше становится концентрация контролируемого токсиканта. На рис. 3 также видно, что на кривых «концентрация-время» отсутствуют характерные точки перегиба, определяющие выход контролируемой концентрации на стационарный уровень вплоть до момента отключения нагревателя.

Учитывая, что при тепловом потоке 52,5 кВт/м полное разложение образца пе-нополистирола происходило за время не более 3 мин., анализ кривых «концентрация-время» позволяет предположить, что увеличение концентрации токсиканта происходит, в основном, за счет вторичных химических реакций, не имеющих прямого отношения к процессу термоокислительного разложения материала.

Рис. 3. Зависимости концентрации СО в предкамере от времени экспозиции при различных длительностях термического воздействия, зарегистрированные при испытаниях антшшрированною пенополистирола ПСБ-С-25 по ГОСТ 15588-86

Ввиду того, что наиболее важной особенностью, определяющей специфику испытаний, является конструктивное исполнение электронагревателя и камеры сгорания, являющейся своеобразным «реактором», в котором образуются токсичные вещества, для оценки степени неоднородности плотности теплового потока на экспонируемой поверхности был проведен теоретический расчет коэффициента облученности от системы излучающих поверхностей, моделирующих проекцию расположения спирали на плоскости излучательной панели.

Из полученных результатов следует, что характерное расположение спирали на излучательной панели формирует на расстоянии 60 мм от поверхности излучателя до экспонируемой поверхности образца тепловой поток значительной неоднородности. При этом при увеличении размеров облучаемой поверхности с (40x40) до (80x80) мм неоднородность теплового потока значительно усиливается. Если на поверхности образца размером (40x40) мм разница между максимальным и минимальным значениями плотности теплового потока не превышает 10%, то на поверхности образца размером (80x80) мм относительная неоднородность достигает 35%.

Для исключения возможных расхождений, связанных с особенностями лучистого теплообмена, рекомендовано в п. 4.20 ГОСТ 12.1.044-89 в обязательном порядке представить рабочие чертежи электронагревателя или заложить в методику

калибровки процедуры, обеспечивающие контроль степени неоднородности поверхностной плотности теплового потока. Это можно делать непосредственно, измеряя распределение плотности теплового потока от электронагревателя на расстоянии 60 мм или учитывать косвенно при испытаниях стандартного образца.

Обосновано, что стандартный образец для этих целей должен быть обязательно изготовлен из термореактивного (неплавящегося при нагреве) материала, с фиксированными теплофизическими свойствами (плотностью и толщиной) и химическим составом, а также иметь максимально допустимые методикой размеры (80x80 мм). Использование образца именно максимальных размеров необходимо для косвенного учета в процессе калибровки характера неоднородности плотности поверхностного теплового потока.

При проведении экспериментальных исследований с образцом, претендующем на роль стандартного (листовая целлюлоза) на испытательных установках различного конструктивного исполнения (с кварцевым стеклом и без такового) было установлено, что для корректной оценки пригодности испытательной установки при термическом разложении образца в обязательном порядке должны быть четко зафиксированы: объем экспозиционной камеры, величина воздействующего теплового потока и время разложения.

Для определения времени выхода электронагревателя на рабочий режим и контроля стабильности поддержания теплового потока после выхода на рабочий режим предложен метод калибровки электронагревателя, основанный на анализе калибровочных зависимостей «плотность теплового потока - время», полученных при различных значениях напряжения на спирали электронагревателя.

ГОСТ 12.1.044-89 (п. 4.18)

Обоснована необходимость изменения длины волны источника света, соответствующей наиболее близкой к максимальной чувствительности человеческого глаза.

Предложен метод оценки стабильности поддержания величины теплового потока после выхода нагревателя на стационарный режим с учетом особенностей проведения испытаний.

Определен критерий выхода нагревателя на стационарный режим, позволяющий поддерживать достигнутую величину теплового потока при чередовании вышеуказанных стадий в течение времени стандартного испытания.

На примере испытаний различных СМ (см. табл. 2) с близкими значениями коэффициентов дымообразования Д„=(515+2%) м^/кг, испытанных в режиме тления при одинаковой плотности теплового потока (35 кВт/м2), было показано, что различные материалы с практически одним и тем же (в пределах погрешности метода) коэффициентом дымоообразования характеризуются различным временем достижения минимального светопропускания в дымовой камере и можно

предположить, что аналогичная динамика дымообразования будет наблюдаться для данных материалов и в условиях возникновения и развития реального пожара (рис.4).

Таблица 2. Результаты сравнительных испытаний строительных материалов на дымообразующую способность

Название Dm, Д/И,г(%) II

материала м^кг Ana* Am

Пеноизол 0,44 526 0,35 (80) 0,16 90 0,46

ДВП 2,70 499 2,13 (79) 0,93 280 0,44

Панель ПВХ 1,40 520 1,10(79) 0,49 380 0,46

Рис. 4. Динамика изменения оптической плотности в дымовой камере, наблюдающаяся при стандартных испытаниях (п. 4.18 ГОСТ 12.1.044-89) строительных материалов

Таким образом, интегральная оценка количества выделяемого дыма на основе коэффициентов дымообразования (Dm или Ds) вряд ли в достаточной степени может характеризовать дымообразующую способность материала. Из анализа кривых, представленных на рис. 4, следует предположить, что именно такие характеристики как изменение оптической плотности и скорость изменения

dD

оптической плотности в дымовой камере, определенные при тепловых

потоках различной плотности несут дополнительную и очень важную

информацию о потенциальной дымообразующей способности материала и необходимость использования таких характеристик при классификации материалов является практически обоснованной.

В третьей главе рассмотрены особенности проведения стандартных испытаний на пожарную опасность СМ различных типов: пенопластов, кровельных и напольных материалов и материалов на основе поливинилхлорида (ПВХ). Учитывая, что действующие стандартные методики представляют собой всего лишь определенные модели, и в отношении некоторых видов СМ могут оказаться завышенными в отношении реальной пожарной опасности, а в отношении других видов СМ могут оказаться недостаточно критичными, была исследована возможность определения в условиях стендовых испытаний их потенциальной пожарной опасности, которая может проявиться в условиях возникновения и развития реального пожара.

Отмечено, что существующая система комплексной оценки пожарной опасности кровельных и напольных материалов не достаточно объективно отражает их реальную потенциальную пожарную опасность. Так, достоинства многих кровельных и напольных покрытий обладающих наименьшей способностью распространять пламя по поверхности (группа распространения пламени РШ по ГОСТ Р 51032-97) могут быть сведены «на нет» результатами испытаний данных материалов на горючесть (как правило, при испытаниях в вертикальной шахтной печи по ГОСТ 30244-94 (II) материалы классифицируются как сильногорючие, группа горючести - Г4). Приведены результаты испытаний таких СМ, отмечено, что такой подход к комплексной оценке пожарной опасности кровельных и напольных материалов нельзя назвать объективным, т.к. условия испытаний на горючесть, принятые в методе испытаний по ГОСТ 30244-94 (II), вряд ли адекватно отражают особенности эксплуатации данных материалов на реальных объектах.

На основе анализа результатов стандартных испытаний материалов на основе ПВХ установлено, что наиболее критичной пожарно-технической характеристикой для них является горючесть. В условиях испытаний на горючесть СМ данного типа как нельзя лучше проявляют свои физико-химические особенности, в особенности термостойкость и способность эффективно подавлять экзотермические реакции окисления образующихся летучих продуктов с кислородом воздуха. При этом отмечено, что в процессе проведения испытаний на горючесть СМ на основе ПВХ (в особенности это касается профилей) возникают определенные трудности, обусловленные их деформацией. На примере испытаний ПВХ профиля продемонстрировано существенное влияние способа закрепления образцов в держателе на результаты испытаний.

Показано, что в случае определения характеристик пожарной опасности отделочных и облицовочных СМ, испытываемых на негорючей основе, в условиях стандартных испытаний могут проявляться особенности связанные с теплоотводом в основу. При этом в зависимости от выбора клеевого состава, его расхода и качества приклейки для одних и тех же материалов могут быть получены различные результаты (см. рис. 5).

Во второй части третьей главы рассматриваются проблемы комплексной оценки пожарной опасности СМ. Отмечено, что комплексная оценка пожарной опасности СМ, основанная на анализе совокупности пожарно-технических характеристик определенных по отдельно взятым методикам требует дальнейшего развития. Это связано с тем, что все пожарно-технические характеристики в условиях реального пожара взаимосвязаны между собой и способны оказывать влияние друг на друга.

Проявляющаяся между пожарно-техническими характеристиками взаимосвязь зависит не только от природы материала, его физико-химических и теплофизиче-ских свойств, но также и от объемно-планировочной характеристики здания, характера распределения в нем горючей загрузки, условий газообмена и т.д.

Рис. 5. Зависимость температуры дымовых газов от времени при стандартных испытаниях на горючесть по ГОСТ 30244-94 (метод II) линолеума поливинилхлоридного без подосновы (ТУ 5771-003-05024784-2000) с различным расходом и типом клеевого состава

Наличие отдельных методик для определения каждого из показателей пожарной опасности не позволяет в полной мере определить эти взаимные связи. Вместе с тем, очевидно, что потенциальная пожарная опасность материала не может проявиться в условиях пожара одновременно максимально по всем пожарно-техническим показателям, и поэтому такая система оценки будет приводить во многих случаях к необоснованному завышению требований пожарной безопасности.

Дальнейшее развитие экспериментальных методов комплексной оценки пожарной опасности СМ связано с необходимостью исследования характера одновременного проявления всей совокупности опасных факторов при варьировании различных внешних воздействующих факторов. Особенный интерес представляет исследование в динамике взаимных связей таких характеристик как тепловыделение, дымообразующая способность и токсичность образующихся летучих продуктов сгорания в зависимости от условий газообмена и величины внешнего теплового потока, воздействующего на образец материала. Немаловажным является экспериментальное исследование взаимосвязи скорости распространения пламени по поверхности с интенсивностью тепловыделения.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. В диссертационной работе подробно проанализированы физико-химические особенности воспламенения и горения СМ в условиях возникновения и развития реальных пожаров, а также особенности определения горючести, воспламеняемости, распространения пламени, дымообразующей способности и токсичности продуктов сгорания СМ в условиях лабораторных и крупномасштабных испытаний. Выполнен критический обзор современных отечественных и зарубежных стандартных методов испытаний СМ на пожарную опасность, проанализированы их преимущества и недостатки.

2. Разработаны предложения по устранению выявленных недостатков стандартного метода испытаний СМ на горючесть (ГОСТ 30244-94, метод II) заключающиеся в использовании при проведении испытаний термопластичных СМ поддона для сбора образующегося расплава, в детализации конструктивных требований к устройству газовой горелки, в оптимизации методов оценки классификационных параметров «степень повреждения по длине» и «потеря массы» и в разработке нового способа обработки стандартных экспериментальных данных с вычислением суммарного тепловыделения, его интенсивности и тепловыделения с единицы начальной массы образца.

3. Предложено усовершенствовать испытательную установку по определению воспламеняемости СМ (ГОСТ 30402-96), равномерно расположив вблизи исследуемого образца несколько источников зажигания, исключающих случайный характер воспламенения образца и увеличивающих надежность определения величины критической плотности поверхностного теплового потока (КППТП). Для повышения объективности определения относительной воспламеняемости СМ предложено использовать энергетический критерий, представляющий собой количество поглощенной испытываемым образцом энергии на момент воспламенения.

4. Обоснована необходимость развития стандартного метода испытаний на распространение пламени (ГОСТ Р 51032-97) для более объективной оценки пожарной опасности кровельных материалов.

5. Обоснована необходимость унификации и детализации требований к устройству камеры сгорания испытательной установки по определению показателя токсичности продуктов сгорания СМ (ГОСТ 12.1.044-89, п. 4.20). Показана необходимость оптимизации времени разложения испытываемого образца при проведении стандартных испытаний. Предложены рекомендации, минимизирующие влияние на конечный результат испытаний вторичных химических реакций, что позволяет наиболее объективно оценивать реальную токсическую опасность продуктов сгорания СМ.

6. В испытательной установке по определению дымообразующей способности (ГОСТ 12.1.044-89, п. 4.18) обоснована необходимость изменения длины волны источника света, соответствующей наиболее близкой к максимальной чувствительности человеческого глаза. Рассмотрена и обоснована целесообразность использования при классификации термореактивных отделочных и облицовочных СМ удельного дымообразования с единицы площади испытываемого образца. Предложен новый методологический подход к определению дымообразующей способности СМ на основе регистрации времени достижения минимального светопропускания в дымовой камере.

7. Рассмотрены характерные особенности определения пожарно-технических характеристик различных типов СМ и влияние их физико-химических свойств на особенности регистрации и интерпретации результатов стандартных испытаний, а также на достоверность и объективность определения показателей пожарной опасности.

8. Рассмотрены проблемы метрологической аттестации стандартных методов испытаний. Разработаны предложения по оптимизации калибровочных процедур для испытательных установок, направленные на улучшение сходимости и воспроизводимости результатов. В методе по определению горючести предложено дополнить метод калибровки требованиями непосредственного измерения интенсивности огневого воздействия на поверхности СМ в зоне пламени горелки, определяющего инициирование процесса возникновения горения и его развитие, и обоснована необходимость изменения местоположения дымовых термопар, измеряющих температуру дымовых газов. В методе по определению токсичности продуктов сгорания сформулированы и обоснованы требования к стандартному образцу и режиму его термического разложения, позволяющие объективно оценивать пригодность испытательной установки к проведению испытаний. В методе по определению дымообразующей способности предложен метод оценки и контроля стабильности поддержания теплового потока в камере сгорания во время испытания.

9. Рассмотрена эффективность действующей методики комплексной оценки пожарной опасности строительных материалов (СНиП 21-01-97*). Обоснована необходимость совершенствования комплексной оценки пожарной опасности СМ в аспекте развития испытательных методов, позволяющих определять при испытании сразу несколько пожарно-технических характеристик, как правило, оказывающих взаимное влияние друг на друга в условиях реального пожара. Предложены изменения системы комплексной оценки пожарной опасности кровельных, напольных и теплоизоляционных материалов.

10. Исследована адекватность существующих методов испытаний СМ на пожарную опасность реальным процессам возникновения и развития пожара, а также возможность использования результатов стандартных испытаний в моделировании поведения СМ на реальном пожаре. Обоснованы направления дальнейшего развития методологии испытаний СМ на пожарную опасность в аспекте преодоления относительности результатов испытаний и возможности их использования в инженерно-расчетных методах.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

1. Трушкин Д.В., Аксенов И.М. Совершенствование метода экспериментального определения показателя токсичности продуктов горения полимерных материалов // Пожаровзрывобезопасность, 2001, т.10, № 3, С. 3-9.

2. Трушкин Д.В., Аксенов И.М. Проблемы определения горючести строительных материалов // Пожаровзрывобезопасность, 2001, т. 10, № 4, С. 3-8.

3. Трушкин Д.В., Аксенов И.М. Сравнительная оценка методов испытаний на горючесть твердых материалов // Пожаровзрывобезопасность, 2001, т. 10, № 5, С. 2430.

4. Трушкин Д.В., Аксенов И.М. Проблемы определения дымообразующей способности строительных материалов // Пожаровзрывобезопасность, 2002, т.11, № 1, С. 29-38.

5. Трушкин Д.В., Аксенов И.М. Метрологическое обеспечение методов испытаний по определению показателей пожарной опасности строительных материалов // Пожаровзрывобезопасность, 2002, т.11, № 2, С. 13-20.

6. Трушкин Д.В. Оценка пожарной опасности строительных материалов на основе анализа динамических характеристик. I. Оценка горючести и дымообразующей способности // Пожаровзрывобезопасность, 2002, т.11, № 6, С.32-37.

7. Трушкин Д.В. Оценка пожарной опасности строительных материалов на основе анализа динамических характеристик. П. Токсичность летучих продуктов горения, воспламеняемость и распространение пламени // Пожаровзрывобезопасность, 2003,т.12, № 1,С.19-23.

8. Трушкин Д.В. Развитие методологии испытаний строительных материалов на воспламеняемость и распространение пламени // Пожаровзрывобезопасность, 2003, т.12, № 2,С.20-30.

КОПИ - ЦЕНТР св 7.07:10429 тираж 100 экз. Тел. 185-79-54 г. Москва м.Бабушкинская ул. Енисейская 36 комната №1

05.1 V -

ВВЕДЕНИЕ. 2

1. МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ. 9

1.1. Горючесть строительных материалов. 13

1.1.1. Физико-химические особенности горения строительных материалов в условиях пожара. 13

1.1.2. Особенности экспериментального определения горючести строительных материалов. 16

1.2. Воспламеняемость строительных материалов. 31

1.2.1. Физико-химические особенности воспламенения строительных материалов в условиях пожара. 31

1.2.2. Особенности экспериментального определения воспламеняемости строительных материалов. 36

1.3. Способность строительных материалов к распространению пламени по поверхности. 43

1.3.1. Физико-химические особенности распространения пламени по поверхности строительных материалов в условиях пожара. 43 1.3.2. Экспериментальные методы определения способности строительных материалов к распространению пламени по поверхности. 45

1.4. Токсичность продуктов горения строительных материалов. 57

1.4.1. Физико-химические особенности образования токсичных продуктов при горении строительных материалов в условиях пожара. 57

1.4.2. Особенности экспериментального определения показателя токсичности строительных материалов. 58

1.5. Дымообразующая способность строительных материалов. 69

1.5.1. Физико-химические особенности дымообразования строительных материалов в условиях пожара. 69

1.5.2. Особенности экспериментального определения дымообразующей способности строительных материалов, по поверхности.72

1.6. Общий анализ методологии испытаний строительных материалов на пожарную опасность и постановка задачи диссертационного исследования. 82

2. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ОТЕЧЕСТВЕННОЙ МЕТОДОЛОГИИ ЭКСПЕРИМЕН-Ф ТАЛЬНОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ СТРОИ

• ТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ. 87

2.1. Совершенствование метода определения горючести строительных материалов по ГОСТ 30244-94 (метод П). 87

2.1.1. Обоснование предложений по устранению методических недостатков. 87

2.1.2. Обоснование необходимости внесения изменений в процедуру метрологической аттестации стандартного метода. 92

2.1.3. Использование при оценке горючести строительных материалов экспериментальных зависимостей «температура дымовых газов — время». 102

2.2. Совершенствование метода экспериментального определения воспламеняемости строительных материалов по ГОСТ 30402-96. 114

2.2.1. Методические проблемы определения воспламеняемости в условиях стандартных испытаний, влияющие на достоверность и объективность определяемой характеристики. 114

2.2.2. Оценка воспламеняемости строительных материалов на основе анализа экспериментальных зависимостей «плотность теплового потока - время воспламенения». 117

2.2.3. Сравнение различных методологических подходов к моделированию внешнего теплового потока в условиях лабораторных испытаний на воспламеняемость. 119

2.3. Совершенствование метода экспериментального определения способности строи* тельных материалов к распространению пламени по горизонтальной поверхности по

ГОСТ Р 51032-97. 121

2.3.1. Влияние различных факторов на определение критического теплового потока распространения пламени в условиях стандартных испытаний. 121

2.3.2. Обсуждение различных методологических подходов к оценке способности строительных материалов к распространению пламени по поверхности. 124

2.4. Совершенствование метода экспериментального определения показателя токсичности продуктов горения строительных материалов по ГОСТ 12.1.044-89 (п. 4.20). 127

2.4.1. Влияние различных факторов на объективность определения показателя токсичности в условиях стандартных испытаний. 127

2.4.2. Обоснование необходимости внесения изменений в процедуру метрологической аттестации стандартного метода. 140

2.4.3. Оценка показателя токсичности летучих продуктов сгорания строительных материалов на основе анализа экспериментальных зависимостей «концентрация токсиканта - время». 151

2.5. Совершенствование метода экспериментального определения дымообразующей способности по ГОСТ 12.1.044-89 (п.4.18). 156

2.5.1. Обоснование необходимости изменения длины волны источника света. 156

2.5.2. Обоснование необходимости внесения изменений в процедуру метрологической аттестации стандартного метода. 157

2.5.3. Оценка дымообразующей способности строительных материалов на основе анализа экспериментальных зависимостей «оптическая плотность среды -время». 163

2.5.4. Новые методологические подходы к оценке дымообразующей способности строительных материалов. 166

3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ В УСЛОВИЯХ СТАНДАРТНЫХ ИСПЫТАНИЙ. 169

3.1. Особенности экспериментального определения пожарной опасности строительных материалов различного типа. 169

3.1.1. Определение пожарной опасности пенопластов. 169

Ч' 3.1.2. Определение пожарной опасности кровельных и напольных материалов. 176

3.1.3. Определение пожарной опасности строительных материалов на основе поливинилхлорида (ПВХ). 181

3.2. Особенности экспериментального определения пожарной опасности строительных материалов, испытываемых на негорючей основе. 185

3.3. Обоснование необходимости совершенствования комплексной оценки пожарной опасности строительных материалов. 188

3.3.1. Современное состояние проблемы комплексной оценки пожарной опасности строительных материалов. 188

3.3.2. Развитие комплексной оценки пожарной опасности строительных материалов, основанной на результатах лабораторных испытаний. 192

3.3.3. Взаимное влияние показателей пожарной опасности строительных материалов. 194

Актуальность исследования

Как известно, безопасная эвакуация людей из зданий и сооружений при возникновении пожара и успешная ликвидация возникшего пожара без серьезных последствий зависят от правильности и полноты оценки пожарной опасности применяющихся строительных материалов (СМ). Именно для решения данной проблемы в мировой практике сформировалось научное направление по разработке экспериментальных и впоследствии теоретических методов, позволяющих на основе полученных результатов испытаний прогнозировать поведение СМ в условиях реального пожара.

Ввиду того, что усилия, прилагаемые различными международными научными организациями в данном направлении исследований, были несогласованными, это привело к тому, что практически каждая развитая страна имеет в настоящее время собственные стандарты на методы испытаний СМ. Не исключением среди них оказалась и Россия. Хотя с 1978 г., благодаря созданию в Международной • организации стандартов (ISO) комитета по координации разработки методов пожарных испытаний, наметилась тенденция к их унификации, работа в этом направлении идет достаточно медленно, что, по-видимому, связано с многофакторностью реального пожара и, соответственно, с многообразием подходов различных исследователей к видению и решению проблем определения пожарной опасности СМ.

На сегодняшний день актуальность дальнейшего совершенствования и развития методологии определения пожарной опасности СМ нисколько не снизилась. Основные причины этого состоят в неадекватности получаемых по стандартным методам результатов реальным процессам горения СМ на пожарах, низкими сходимостью и воспроизводимостью данных стандартных измерений на стендовых установках, ограниченными возможностями использования полученных экспериментальных данных, соответствующих, как правило, какому-то конкретному сценарию (модели) возникновения и развития пожара.

Нередко возникает мнение, что принятие стандарта на метод испытания снимает актуальность проблемы, и проведение дальнейших научных исследований в данной области нецелесообразно. Может быть именно поэтому в отечественные стандарты на методы испытаний длительное время не вносилось никаких изменений и дополнений. Например, ГОСТ 12.1.044-89, в части касающейся проведения испытаний на дымообразующую способность (п. 4.18) и на токсичность продуктов сгорания (п. 4.20), не пересматривался с момента его принятия (1990 г.). В тоже время анализ возникновения и развития реальных пожаров показывает, что любой из принятых стандартов способен определить пожарную опасность СМ лишь с известной долей приближения, соответствующей определенной модели пожара, вследствие чего подавляющее большинство получаемых данных носит относительный характер. Это, в свою очередь, не позволяет использовать результаты стандартных измерений в качестве исходных данных при моделировании поведения данного СМ в условиях реального пожара, что особенно актуально для развития системы «гибкого» противопожарного нормирования.

В то же время, очевидно, что каждая последующая редакция стандарта позволяет исправить выявленные в ходе практической работы недостатки и учесть современные представления о закономерностях пожара, что дает нам возможность еще больше приблизиться к обоснованному прогнозированию поведения СМ в условиях реального пожара.

Необходимо также заметить, что ни один из принимаемых стандартов на методы испытаний, связанные с определением пожарной опасности, не может претендовать на статус «Священного Писания», а должен постоянно подвергаться критическому осмыслению, дополнению, изменению и периодической переработке, учитывающей накопленный практический материал, осмысление которого в отдельных случаях может приводить даже к смене ранее принятой методологии. В практической работе неизбежно в каждом из стандартов обнаруживаются свои «подводные камни», т.е. возникают такие ситуации, однозначное разрешение которых не предусмотрено действующим стандартом, но с которыми в процессе своей работы сталкивается любой инженер-испытатель. Именно поэтому периодическая переработка, внесение дополнений и изменений к действующим стандартам на методы испытаний СМ на пожарную опасность является необходимой процедурой развития принципов обеспечения пожарной безопасности в строительстве.

Цели и задачи исследования

Целью исследования является усовершенствование методов экспериментального определения пожарной опасности СМ. Для достижения этой цели сформулированы следующие задачи:

- провести анализ процессов, протекающих при воспламенении и горении СМ в условиях реальных пожаров и проанализировать соответствие стандартных методов испытаний СМ на пожарную опасность особенностям этих процессов;

- усовершенствовать экспериментальные установки для определения горючести, воспламеняемости, распространения пламени, токсичности продуктов сгорания и дымообразующей способности СМ; оптимизировать методики экспериментального определения вышеперечисленных пожарно-технических показателей и оценки результатов испытаний для различных типов СМ;

- усовершенствовать методики метрологической аттестации стандартных испытательных установок для экспериментального определения показателей пожарной опасности СМ;

- проанализировать и усовершенствовать методологию комплексной оценки уровня пожарной опасности отделочных, облицовочных, кровельных и теплоизоляционных СМ.

Методологическая и теоретическая основа исследований

Методологическую и теоретическую основу исследований данной диссертации составили труды отечественных и зарубежных авторов в области научных пожарно-технических исследований, посвященных разработке методов испытаний СМ на пожарную опасность. К таким относятся труды отечественных исследователей: Таубкина С.И., Монахова В.Т., Колгановой М.Н., , Романенкова И.Г., Зигель-Корна В.Н., Корольченко А.Я., Серкова Б.Б., Смирнова Н.В., Иличкина B.C., Сидорюка В.М., среди зарубежных исследователей, работающих в аналогичной области можно выделить: Quintiere J., Thomas Р.Н., Babrauskas V, Janssens M.

Научная новизна работы

1. Предложены:

- метод оценки горючести СМ, основанный на оценке динамики тепловыделения, регистрируемой в условиях стандартных испытаний; метод оценки воспламеняемости, основанный на использовании энергетического критерия, представляющего количество энергии поглощенной образцом на момент воспламенения.

Показано, что данные методы оценки позволяют получить более объективную информацию о потенциальной пожарной опасности СМ.

2. Предложены конструктивные решения, направленные на совершенствование стандартных испытательных установок по определению горючести СМ (предложен поддон для сбора образующегося при испытаниях расплава термопластичных СМ) и по определению воспламеняемости (предложено увеличение количества источников зажигания равномерно располагающихся над поверхностью испытываемого материала).

3. Установлено определяющее влияние на результаты испытаний наличия кварцевой пластины между электронагревателем и внутренним пространством камеры сгорания в стандартной испытательной установке по определению показателя токсичности продуктов сгорания СМ.

4. Предложены и обоснованы новые калибровочные методики для испытательных установок по определению горючести, токсичности продуктов сгорания и дымообразующей способности, направленные на улучшение сходимости t и воспроизводимости результатов испытаний.

5. Обнаружены ранее неизвестные эффекты и особенности, возникающие при стандартных испытаниях на пожарную опасность различных типов СМ,

Ф исследовано их влияние на достоверность и объективность определения показателей пожарной опасности.

6. Установлено, что на определение горючести, воспламеняемости и распространения пламени для образцов СМ испытываемых на негорючей основе большое влияние способен оказывать способ крепления образцов к негорючей основе (тип, расход и равномерность нанесения клеевого состава), а при определении горючести образцов испытываемых без негорючей основы способ закрепления образцов в держателе.

7. Изучена возможность получения на стандартных испытательных установках экспериментальных данных, которые могли бы быть использованы в моделировании возникновения и развития реального пожара.

Практическая значимость

В ходе работы над диссертацией были проведены испытания большой номенклатуры различных СМ и проанализированы полученные результаты, в особенности, результаты испытаний со спорной классификацией. Выяснены причины возникновения таких спорных ситуаций и предложены способы их решения. Рассмотрены причины возможных расхождений результатов испытаний, проведенных в различных испытательных лабораториях, предложены пути решения данных проблем.

Полученные в диссертации результаты могут быть использованы в качестве изменений и дополнений к действующим нормативным документам на методы испытаний (ГОСТ 30244-94 метод II; ГОСТ 30402-96; ГОСТ Р 51032-97; ГОСТ 12.1.044-89, п.п. 4.18 и 4.20).

Практическое внедрение

На основе результатов исследований разработаны «Рекомендации по проведению испытаний строительных материалов на пожарную опасность». В них отражены различные спорные моменты действующих нормативных документов на методы испытаний, представлены предложения по их разрешению, рассмотрены характерные примеры испытаний различных типов СМ, даны практические советы, направленные на улучшение качества проведения испытаний и на исключение возможных ошибок при их проведении. Данные Рекомендации в настоящее время используются в работе аккредитованных испытательных лабораторий, занимающихся определением показателей пожарной опасности СМ (имеются акты внедрения).

Основные положения диссертации, которые выносятся на защиту:

- результаты теоретических и экспериментальных исследований пожарной опасности СМ;

- предложения по усовершенствованию стандартных методов испытаний СМ на пожарную опасность;

- методы оценки пожарной опасности СМ в условиях стандартных испытаний на основе анализа динамических характеристик;

- дополнения в методы метрологической аттестации испытательных установок по определению пожарной опасности СМ;

- предложения по внесению изменений в систему комплексной оценки пожарной опасности СМ.

Краткое описание структуры диссертационной работы

Диссертационная работа состоит из введения, трех глав и заключения.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе подробно проанализированы физико-химические особенности воспламенения и горения СМ в условиях возникновения и развития реальных пожаров, а также особенности определения горючести, воспламеняемости, распространения пламени, дымообразующей способности и токсичности продуктов сгорания СМ в условиях лабораторных и крупномасштабных испытаний. Выполнен критический обзор современных отечественных и зарубежных стандартных методов испытаний СМ на пожарную опасность, проанализированы их преимущества и недостатки.

Установлено, что наиболее принципиальным недостатком отечественного метода испытаний СМ на горючесть (ГОСТ 30244-94 метод II) является отсутствие возможности измерения реальной интенсивности тепловыделения с единицы массы материала при воздействии различных тепловых потоков и изменении условий газообмена. Обосновано, что действующая классификация СМ по горючести лишь на основе таких параметров как максимальная температура дымовых газов, потеря массы, степень повреждения по длине и время остаточного горения не способна дать объективной оценки горючести СМ. При этом использование при оценке потенциальной горючести СМ высшей теплоты сгорания, определяемой методом кислородной бомбы, также не может быть признано вполне объективным, т.к. данный метод не учитывает особенности макроструктуры СМ, реальных условий газообмена и тепловых режимов, характерных для реальных пожаров. Для повышения объективности определения горючести СМ в условиях стандартных испытаний предложено использовать при оценке условное тепловыделение, рассчитанное на основе измерения зависимости «температура дымовых газов -время» и потери массы образца. Приведенные в работе экспериментальные результаты подтверждают, что такой метод оценки способен дать более достоверную информацию о горючести материала. Для улучшения сходимости и воспроизводимости результатов стандартных испытаний на горючесть предложено дополнить метод калибровки требованиями непосредственного измерения интенсивности огневого воздействия на поверхности СМ в зоне пламени горелки, определяющего инициирование процесса возникновения горения и его развитие, и обоснована необходимость изменения местоположения дымовых термопар, измеряющих температуру дымовых газов. Предложено дополнительное оборудование для стандартной испытательной установки, представляющее собой поддон для сбора расплава, образующегося при испытаниях термопластичных СМ, обоснована необходимость детализации конструктивных требований к устройству газовой горелки, уменьшения временного интервала регистрации температуры дымовых газов, определения условий кондиционирования образцов для испытаний, доработки методов оценки таких классификационных параметров как «степень повреждения по длине» и «потеря массы».

При проведении испытаний СМ на воспламеняемость по ГОСТ 30402-96 установлено, что данный параметр для термореактивных СМ очень сильно зависит от особенностей макроструктуры материала, что требует для улучшения сходимости результатов увеличения количества испытаний или увеличения количества локальных источников зажигания над поверхностью материала, исключающих влияние неоднородности термически разлагающейся поверхности образца на результаты испытаний. Для более объективной оценки воспламеняемости СМ под действием внешнего теплового потока предложено, и на примере испытаний различных типов СМ обосновано, использовать при классификации зависимость времени воспламенения образца от поверхностной плотности теплового потока, представляющей собой энергетический критерий способности СМ к воспламенению. Проанализированы преимущества и недостатки различных методологических подходов к оценке воспламеняемости СМ под действием внешнего теплового потока при различном характере внешнего воздействия (стационарный и нестационарный тепловой поток).

Рассмотрены особенности определения способности СМ к распространению пламени по поверхности, принятые в отечественной методологии. Отмечен существенный пробел в отечественной методологии при определении данной пожарно-технической характеристики для стеновых и потолочных СМ, а также отсутствие в отечественной методологии стандартизованных крупномасштабных методов испытаний. Установлено, что методика стандартных испытаний по ГОСТ Р 51032-97 может не достаточно объективно отражать особенности проявления пожарной опасности кровельных материалов, что требует развития альтернативных методологических подходов. Критическая поверхностная плотность теплового потока (К1ШТ11) также не может являться достаточно объективным параметром, определяющим способность СМ к распространению пламени по поверхности, т.к., во-первых, зависит от характера распределения плотности теплового потока на экспонируемой поверхности испытываемого образца и времени предварительного прогрева, а, во-вторых, при ее определении никаким образом не учитывается реальное тепловыделение, способное оказывать определяющее влияние на процесс распространения пламени по поверхности.

При определении показателя токсичности продуктов сгорания в условиях стандартных испытаний (ГОСТ 12.1.044-89, п. 4.20) установлено, что наиболее существенное влияние на количественный и качественный выход токсичных продуктов оказывают конструктивное исполнение камеры сгорания, режим и длительность термического разложения образца. Принципиальным недостатком отечественного метода испытаний на токсичность продуктов сгорания является отсутствие конкретных требований к инструментально-аналитическому оборудованию, позволяющему контролировать большую номенклатуру токсичных веществ, образующихся в условиях испытаний материала, и предварительно с высокой степенью надежности оценивать потенциальное влияние образующихся токсичных веществ на живой организм, что позволило бы значительно уменьшить количество испытаний проводимых с подопытными животными. К недостаткам отечественного метода также можно отнести значительную трудоемкость, связанную с поиском наиболее опасного режима термического разложения, отсутствие системы измерения потери массы образца, вносящей неоднозначность в такой критерий как оптимальное время термического воздействия на образец и приводящее в условиях статических испытаний к значительному влиянию вторичных химических реакций на определение показателя токсичности.

Предложены рекомендации минимизирующие влияние на конечный результат испытаний вторичных химических реакций, что позволяет наиболее адекватно оценивать реальную токсическую опасность продуктов сгорания СМ. Обоснована необходимость усовершенствований метода калибровки, направленных на улучшение сходимости и воспроизводимости результатов, сформулированы и обоснованы требования к стандартному образцу и режиму его термического разложения, позволяющие объективно оценивать пригодность испытательной установки к проведению испытаний. Рассмотрен вопрос о корректности применения при испытаниях СМ на токсичность стационарного теплового потока. Было обосновано на примерах испытаний различных СМ, что стационарный тепловой режим может не всегда оказываться наиболее опасным с точки зрения выделения токсичных веществ. Также установлено, что конструктивное исполнение камеры сгорания, являющейся своеобразным «реактором», в котором образуются летучие токсичные продукты, оказывает наиболее существенное влияние на количественный и качественный выход токсичных продуктов, в связи с чем существует необходимость унификации электронагревателя и детального отражения конструктивных особенностей исполнения камеры сгорания в стандарте на метод испытания. Рассмотрено влияние на определение показателя токсичности кинетики образования летучих токсичных продуктов,. что особенно актуально в аспекте развития инструментально-расчетного метода определения показателя токсичности.

В методе по определению дымообразующей способности СМ (ГОСТ 12.1.04489 п. 4.18) обоснована необходимость изменения длины волны источника света, соответствующей наиболее близкой к максимальной чувствительности человеческого глаза. Рассмотрена и обоснована целесообразность использования при классификации СМ по дымообразующей способности времени достижения минимального светопропускания в дымовой камере в условиях стандартных испытаний. Обоснована необходимость усовершенствования метода метрологической аттестации испытательной установки, позволяющего осуществлять контроль степени стабильности поддержания заданного теплового потока в камере сгорания во время испытаний, что позволяет улучшить сходимость результатов испытаний. Предложены новые методологические подходы к оценке дымообразующей способности термопластичных и термореактивных СМ.

Рассмотрены характерные особенности определения пожарно-технических характеристик различных типов СМ и влияние их физико-химических свойств на особенности регистрации и интерпретации результатов стандартных испытаний. Рассмотрены особенности определения пожарно-технических характеристик СМ, испытываемых на негорючей основе. Установлено, что определяющее влияние на результаты испытаний СМ на негорючей основе являются тип клеевого состава, его расход и равномерность приклейки материала к негорючему основанию. Рекомендовано обязательно отражать вышеперечисленные параметры в протоколах испытаний.

Обоснована необходимость совершенствования комплексной оценки пожарной опасности СМ в аспекте развития испытательных методов, позволяющих определять при испытании сразу несколько пожарно-технических характеристик, как правило, оказывающих взаимное влияние друг на друга в условиях реального пожара. Предложены изменения системы комплексной оценки пожарной опасности кровельных, напольных и теплоизоляционных материалов. Обоснованы направления дальнейшего развития методологии испытаний СМ на пожарную опасность в аспекте преодоления относительности результатов испытаний и возможности их использования в инженерно-расчетных методах.

1. Соломатов В.И. и др. Полимерные композиционные материалы в строительстве. М.: Стройиздат, 1988.

2. Отделочные материалы для внутренних и наружных облицовочных работ. Материалы семинара. М.: ЦЦРЗ, 1991.

3. Черных В.Ф. Стеновые и отделочные материалы. М.: Росагропромиздат, 1991.

4. Полимерные строительные материалы. Казань: КИСИ, 1989.

5. Строительные материалы. Справочник / Под ред. A.C. Болдырева. М.: Стройиздат, 1989.

6. Пожарная опасность строительных материалов / Под ред. А.Н. Баратова. М.: Стройиздат, 1988.

7. Романенков И.Г., Зигель-Корн В.Н. Огнестойкость строительных конструкций из эффективных материалов. М.: Стройиздат, 1984.

8. СНиП 21-01-97*. Пожарная безопасность зданий и сооружений. М.: Госстрой России, 1997.

9. ГОСТ 30244-94. Материалы строительные. Методы испытаний на горючесть. ИПК: Изд-во стандартов, 1996.

10. ГОСТ 30402-96. Материалы строительные. Метод испытания на воспламеняемость. М.: Минстрой России, ГУП ЦПП, 1996.

11. ГОСТ Р 51032-97. Материалы строительные. Метод испытания на распространение пламени. М.: Минстрой России, ГУП ЦПП, 1997.

12. ГОСТ 12.1.044-89. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов. Номенклатура показателей и методы их определения. М.: Изд-во стандартов, 1990.

13. НПБ 244-97. Материалы строительные. Декоративно-отделочные и облицовочные материалы. Материалы для покрытия полов. Кровельные, гидроизоляционные и теплоизоляционные материалы. Показатели пожарной опасности. М.: ГПС МВД РФ, 1998.

14. Кодолов В.И. Горючесть и огнестойкость полимерных материалов. М.: Химия, 1976.

15. Воробьев В.А., Андрианов P.A., Ушков В.А. Горючесть полимерных строительных материалов. М.: Стройиздат, 1978. * 16. Асеева P.M., Зайков Г.Е. Горение полимерных материалов. М.: Наука, 1981.

16. Болодьян И.А., Долгов Э.И., Жевлаков А.Ф. и др. О предельных условиях горения полимеров // Физика горения и взрыва. 1979, №.4. С. 63-65

17. Болодьян И.А., Жевлаков А.Ф., Мелихов A.C. О расчете предельных условий горения полимерных материалов // Пожарная профилактика. Выпуск 13: Сб. науч. тр. М.: ВНИИПО МВД СССР, 1977. С. 81-88.

18. Жевлаков А.Ф., Грошев Ю.М. Способность полимеров к горению при воздействии внешнего теплового потока // Пожарная опасность веществ и технологических процессов: Сб. науч. тр. М.: ВНИИПО МВД СССР, 1988. С. 36-42.

19. Молчадский И.С., Гутов В.Н., Кошмаров Ю.А. и др. Руководство по расчету температурного режима пожара в помещениях жилых зданий. М.: ВНИИПО, 1983.

20. Константинова Н.И., Трунев A.B., Шитиков В.Ю. Комплексный подход к исследованию пожарной опасности декоративно-отделочных и облицовочных стеновых материалов в строительстве // Пожаровзрывобезопасность. 1999. Т. 13, № 4. С. 20-25.

21. Трушкин Д.В., Аксенов И.М. Сравнительная оценка методов испытаний на горючесть твердых материалов // Пожаровзрывобезопасность, 2001, т. 10, № 5, С. 2430.

22. ГОСТ 147-95. Топливо твердое минеральное. Определение высшей теплоты сгорания и вычисление низшей теплоты сгорания. М.: ИПК, Изд-во стандартов, 1996.

23. Монахов В.Т. Методы исследования пожарной опасности веществ. М.: Химия, 1979.

24. Равич М.Б. Топливо и эффективность его использования. М.: Наука, 1971.

25. Демидов П.Г., Шандыба В.А., Щеглов П.П. Горение и свойства горючих ф веществ. М.: Химия, 1981.

26. Молчадский И.С., Бородкин А.Н. Тепловыделение при пожарах в помещениях. //Пожаровзрывобезопасность. 1992. Т. 1, № 2. С. 45-50.

27. Астапенко В.М., Кошмаров Ю.А., Молчадский И.С., Шевляков А.Н. Термогазодинамика пожаров в помещениях. М.: Стройиздат, 1988.

28. Руссо B.JI. Определение показателя горючести с помощью калориметра // Огнестойкость строительных конструкций: Сб. науч. тр. М.: ВНИИПО МВД СССР, 1979. С. 157-161.

29. Михайлов Д.С. Методика определения горючести твердых веществ и материалов // Пожаровзрывоопасность веществ и материалов: Сб. науч. тр. М.: ВНИИПО МВД СССР, 1982. С. 81-90.

30. Молчадский И.С., Корчагин П.Г. Распространение горения по поверхности твердого материала // Огнестойкость строительных конструкций: Сб. науч. тр. М.: ВНИИПО МВД СССР, 1981. С. 69-82.

31. Руссо B.JL, Евдаков А.П., Нагановский Ю.К. Оценка горючести материалов с помощью показателей горючести // Огнестойкость строительных конструкций: Сб. науч. тр. М.: ВНИИПО МВД СССР, 1979. С. 149-156.

32. Константинова Н.И., Корольченко А .Я. О скорости распространения тления в фенольных пенопластах// Пожаровзрывобезопасность. 1992. Т.1, № 3. С. 7-9.

33. Дюбаров Г.А., Руссо B.JI. Тление теплоизоляционных материалов // Огнестойкость строительных конструкций: Сб. науч. тр. М.: ВНИИПО МВД СССР, 1981. С. 151-155.

34. Корольченко А.Я., Андрианов P.A., Филин Л.Г., Константинова Н.И. Склонность пенопластов к тлению // Пожаровзрывоопасность веществ и материалов: Сб. науч. тр. М.: ВНИИПО МВД СССР, 1983. С. 76-79.

35. Зельдович Я.Б., Баренблатт Г.И., Либрович В.Б., Махвиладзе Г.М. Математическая теория горения и взрыва. М.: Наука, 1980.

36. Семенов H.H. Горение и взрыв. М.-Л.: 1945.

37. Вилюнов В.Н. Теория зажигания конденсированных веществ. Новосибирск: Наука, 1984.

38. Гришин A.M., Игнатенко H.A. О гетерогенном воспламенении реагирующих веществ//Физика горения и взрыва. 1971. Т. 7, №4. С. 510-518.

39. Андросов A.C., Бартак М. Экспериментальное исследование воспламенения древесины под влиянием тепловых потоков. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов: Сб. науч. тр. М.: ВНИИПО МВД СССР, 1982. С. 174-177.

40. Абдурагимов И.М., Андросов A.C., Танченко Б.В. Исследование закономерностей термического разложения древесины под действием внешних тепловых потоков // Физика горения и взрыва. 1980, № 6. С. 119-121.

41. Бородкин А.Н., Присадков В.И., Шамонин В.Г., Кондратович С.Б. Оценка времени воспламенения целлюлозных конструкций при пожаре // Пожаровзрывобезопасность. 1995. Т.4, № 4. С. 53-55.

42. Присадков В.И. Разработка методов выбора рациональных систем противопожарной защиты промышленных зданий. Дис. д-ра техн. наук. М., 1990.

43. ГОСТ Р 50810-95. Пожарная безопасность текстильных материалов. Ткани декоративные. Метод испытания на воспламеняемость и классификация.

44. Пономарев В.В., Смирнов Н.В. Результаты испытания линолеума «Релин» на крупномасштабной установке // Противопожарная защита зданий и сооружений: Сб. науч. тр. М.: ВНИИПО МВД СССР, 1992. С. 23-34.

45. Колчев Б.З., Филин Л.Г., Криворучко B.C. Оценка воспламеняемости полимерных материалов согласно стандарту ИСО 5657 // Пожарная опасность материалов и средства огнезащиты: Сб. науч. тр. М.: ВНИИПО МВД РФ, 1992. С. 38.

46. Жевлаков А.Ф., Грошев Ю.М., Бобков A.C. Распространение пламени по полимерным пленкам // Пожарная профилактика. Сб. науч. тр. М.: ВНИИПО МВД СССР, 1984. С. 32-38.

47. Лалаян В.М., Халтуринский H.A., Берлин A.A. Теплоперенос при распространении пламени по поверхности полиметилметакрилата // Высокомолекулярные соединения, 1979. Т. XXIА, № 5. С. 1139-1142

48. Турков A.C., Корчагин П.Г., Демский В.Г. Экспериментальное исследование скорости распространения пламени по целлюлозным и полимерным облицовочным материалам // Пожарная профилактика. Выпуск 12: Сб. науч. тр. М.: ВНИИПО МВД СССР, 1976. С. 73-84.

49. Инструкция по определению способности к распространению пламени по поверхности облицовочных и отделочных материалов для полов, стен и потолков. М.: ВНИИПО МВД СССР, 1985.

50. Временная методика по определению способности отделочных и облицовочных материалов к распространению горения. М.: ВНИИПО МВД СССР, 1974.

51. Корчагин П.Г., Молчадский И.С. Распространение пламени по поверхности облицовочных материалов в условиях пожара // Безопасность людей при пожарах в зданиях и сооружениях: Сб. науч. тр. М.: ВНИИПО МВД СССР, 1987. С. 39-44.

52. Эмануэль Н.М., Кнорре Д.Г. Курс химической кинетики. М.: Высшая школа, 1984.

53. Иличкин B.C. Токсичность продуктов горения полимерных материалов. Принципы и методы определения. С-Пб: Химия, 1993.

54. Сидорюк В.М. Дымообразующая способность и токсичность продуктов горения материалов // Пожарная защита судов. Выпуск 10: Сб. науч. тр. М.: ВНИИПО, 1979. С. 41—45.

55. Драздейл Д. Введение в динамику пожаров. М.: Стройиздат, 1990.

56. Батчер Е., Парнэлл А. Опасность дыма и дымозащита. М.: Стройиздат, 1983.

57. Снегирев А.Ю., Махвиладзе Г.М., Роберте Дж. Учет коагуляции дыма при численном моделировании пожара в помещении // Пожаровзрывобезопасность. 1999. Т.8, № 3. С.21-31.

58. Кулев Д.Х., Млынский В.Д., Марченко В.А. Морфологические свойства дисперсной фазы дыма при горении полимерных материалов // Безопасность людей при пожарах: Сб. науч. тр. М.: ВНИИПО МВД СССР, 1984. С. 100-107.

59. Фукс H.A. Механика аэрозолей. М.: Изд-во АН СССР, 1955.

60. Меркушина Т.Г., Зотов Ю.С. Определение критического уровня задымленности // Безопасность людей на пожарах: Сб. науч. тр. М.: ВНИИПО МВД СССР, 1984. С. 85-91.

61. Бугер. П. Оптический трактат о градации света. Л.: Изд-во АН СССР, 1950.

62. Вейцер Ю.П., Лучинский Г.П. Химия и физика маскирующих дымов. М.-Л.: ГИОП, 1938.

63. Лыков Л.В. Оптические свойства дымов основа для разработки дымовых фотоэлектрических извещателей // Пожарная профилактика. Выпуск 12: Сб. научн. тр. М.: ВНИИПО МВД СССР, 1976. С. 85- 94.

64. Сидорюк В.М. Использование законов фотометрии для исследования дымообразующей способности материалов // Пожарная защита судов. Выпуск 9: Сб. науч. тр. М.: ВНИИПО МВД СССР, 1978. С. 54-58.

65. ГОСТ 24632-81. Материалы полимерные. Метод определения дымообразования. М.: Изд-во стандартов, 1981.

66. Лыков Ю.В., Наливайко В.Б., Романов В.В. Сравнительная оценка дымообразования материалов // Пожаровзрывоопасность веществ и материалов: Сб. науч. тр. М.: ВНИИПО МВД СССР, 1981. С. 131-141.

67. ГОСТ 30247.0-94. Конструкции строительные. Методы испытаний на огнестойкость. Общие требования.

68. Ройтман В.М., Демехин В.Н. Поведение асбоцемента в условиях пожара // Огнестойкость строительных конструкций: Сб. науч. тр. М.: ВНИИПО МВД СССР, 1980. С. 97-105.

69. Боркин С.Т. Взрывообразное разрушение асбестоцементных листов при нагреве // Огнестойкость строительных конструкций: Сб. науч. тр. М.: ВНИИПО МВД СССР, 1979. С. 131-137.

70. Бережной А.Г., Демехин В.Н., Яшин В.Н. Влияние температуры и влажности на теплофизические характеристики асбестоцемента // Огнестойкость строительных конструкций: Сб. науч. тр. М.: ВНИИПО МВД СССР, 1981. С. 146-151.

71. Таубкин С.И., Таубкин И.С. К вопросу оценки горючести твердых материалов // Пожаровзрывобезопасность. 1999. Т.8, № 2. С. 11-12.

72. Нечаев М.А. Основы газовой техники. Л.: Недра, 1974.

73. Монахов В.Т. Пожарная профилактика и пожаротушение // Инф. сб. ВНИИПО, вып. 1, 1964, С. 60.

74. ГОСТ 12.1.044-84. ССБТ. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов. Номенклатура показателей и методы их определения. М.: Изд-во стандартов, 1985.

75. Корольченко А.Я. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов и средства их тушения. Справочник в 2-х томах. М.: Ассоциация «Пожнаука», 2000.

76. Корольченко А .Я., Смирнов Н.В., Зотов Ю.С. Пожароопасность лакокрасочных покрытий // Огнестойкость строительных конструкций и безопасность людей при пожаре: Сб. науч. тр. М.: ВНИИПО МВД СССР, 1991. С. 110-119.

77. Абдурагимов И.М. Андросов A.C., Исаева JI.K., Крылов Е.В. Процессы горения. М.: ВИПТШ МВД СССР, 1984.

78. Молчадский И.С., Павловский A.B., Пономарев В.В. Методы огневых испытаний покрытий кровель // Пожаровзрывобезопасность. 1993. Т.2, № 4. С. 4853.

79. Павловский A.B., Смирнов Н.В., Пономарев В.В. Оценка пожарной опасности кровельных материалов и конструкций покрытий зданий и сооружений // Пожаровзрывобезопасность. 1999. Т.8, № 1. С. 53-60.

80. Шленский О.Ф., Шашков А.Г., Аксенов JI.H. Теплофизика разлагающихся материалов. М.: Энергоатомиздат, 1985.

81. Пожарная безопасность. Взрывобезопасность. Справочник / Под ред. А.Н. Баратова. М.: Химия, 1987.

82. Блох А.Г. Основы теплообмена излучением. M-JL: Госэнергоиздат, 1962.

83. Сидорюк В.М., Киселев В.Ф., Романов Э.И., Ульяченко Н.В. Определение дымообразующей способности судостроительных материалов // Пожарная защита судов. Выпуск 9: Сб. науч. тр. М.: ВНИИПО МВД СССР, 1978. С. 23-29.

84. Ани Э.В., Кулев Д.Х. Режимы испытаний материалов на дымообразующую способность // Современные методы определения пожаровзрывоопасности веществ и материалов: Сб. науч. тр. М.: ВНИИПО МВД СССР, 1991. С. 83-85.

85. Виноградов В.В., Самошин В.В. Газо- и дымообразование при термоокислительном разложении и горении полимерных материалов // Пожарнаяопасность веществ и технологических процессов: Сб. науч. тр. М.: ВНИИПО МВД СССР, 1988. С. 56-58.

86. Жилинский Ю.М., Кумин В.Д. Электрическое освещение и облучение. М.: «Колос», 1982.

87. Куратев И.И., Цветков Ю.В., Иолтуховский A.A., Алексахин А.Н., Шкарубо A.C. Твердотельные лазеры с диодной накачкой серии RGB // Лазер-Информ №9-10, май 2002 г.

88. Иолтуховский A.A., Куратев И.И., Цветков Ю.В. Твердотельные лазеры с накачкой лазерными диодами для лабораторного и промышленного применения // Лазер-Информ №1-2, январь 2000 г.

89. Трушкин Д.В., Аксенов И.М. Проблемы определения дымообразующей способности строительных материалов // Пожаровзрывобезопасность. 2002. Т.11, № 1.С. 29-38.

90. Букин A.C., Гитцович Г. А. Экспериментальное обоснование метода определения дымообразующей способности комбинированных материалов // Пожаровзрывобезопасность. 2002. Т.11, № 4. С. 21-23.

91. Леонович А.А, Ани Э.В., Григорьев Г.Н., Кулев Д.Х. Аддитивность коэффициента дымообразования композиционных материалов // Безопасность людей при пожарах: Сб. науч. тр. М.: ВНИИПО МВД СССР, 1984. С. 97-100.

92. Турков A.C., Корчагин П.Г. Метод определения дымообразования на пожарах при горении строительных материалов // Пожарная профилактика. Выпуск 10: Сб. науч. тр. ВНИИПО МВД СССР. М.: Стройиздат, 1976. С. 72-77.

93. СНиП 2.01.02-85*. Противопожарные нормы. М., Госстрой СССР, 1985.

94. Дэвид Вули. Пожарные исследования в Великобритании и на международной сцене // Пожаровзрывобезопасность. 1997. Т.б, № 1. С. 63-71.

95. Смирнов Н.В. Прогнозирование пожарной опасности строительных материалов. Совершенствование методологии исследований и испытаний, классификации и нормирования // Пожарная безопасность. 2002, № 3. С. 58-68.

96. Методические рекомендации по применению полимерных материалов в строительстве жилых и общественных зданий. М.: ВНИИПО МВД СССР, 1984.

97. Смирнов Н.В., Серков Б.Б., Корольченко А.Я. Комплексная оценка пожарной опасности полимерных отделок строительных конструкций // Опасные факторы пожара и противопожарная защита: Сб. науч. тр. М.: ВИПТШ МВД СССР, 1989. С. 156-170.

98. Hi 1Ь 105-2003. Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности.

99. Обухов Ф.В., Минаев С.Н., Гаврилей В.М. Расчетный метод комплексной оценки пожарной опасности веществ // Пожарная профилактика. Выпуск 12: Сб. науч. тр. М.: ВНИИПО МВД СССР, 1976. С. 3-17.

100. Кашолкин Б.И., Бобровский А.Ф. Казиев М.М., . Мешалкин Е.А. Противопожарное нормирование применения полимерных строительных материалов // Безопасность людей при пожарах: Сб. науч. тр. М.: ВНИИПО МВД СССР, 1981. С. 101-109.

101. Гавриков Н.Ф., Серков Б.Б., Казиев М.М., Смирнов Н.В. Противопожарное нормирование применения полимерных строительных материалов в строительстве // Проблемы обеспечения пожарной безопасности зданий и сооружений: Сб. науч. тр. М.:МДИТП, 1989. С. 73-79.

102. Осипова М.Н. Методическое пособие по оценке пожароопасности помещений различного назначения методом Гретенера. М.: НОУ ТАКИР, 1998.

103. Лыков Ю.В., Самошин В.В. Метод определения допустимого количества горючих материалов в зданиях по показателям токсичности // Безопасность людей при пожарах: Сб. науч. тр. М.: ВНИИПО МВД СССР, 1981. С. 95-100.

104. ГОСТ 12.1.004-91. ССБТ. Пожарная безопасность. Общие требования

105. ГОСТ Р 12.3.047-98. ССБТ. Пожарная безопасность технологических процессов. Общие требования. Методы контроля.

106. Зотов Ю.С. Расчет динамики задымления помещений // Безопасность людей при пожаре: Сб. науч. тр. М.: ВНИИПО МВД СССР, 1984. С. 79-85.

107. Зотов Ю.С. Расчет времени потери видимости при задымлении помещений // Безопасность людей при пожарах: Сб. науч. тр. М.: ВНИИПО МВД СССР, 1986. С. 45-50.

108. Бородкин А.Н., Молчадский И.С., Шамонин В.Г. Оценка пожаробезопасного расстояния между предметами при пожаре в помещении. Часть 1 // Пожаровзрывобезопасность. 1994. Т.З, № 4. С. 66-75.

109. ISO 1716:1973. Building materials Determination of calorific potential.

110. ISO 1182:1990. Fire tests Building materials - Non-combustibility test.

111. ISO 5660-1:1993. Fire tests Reaction to fire - Part 1: Rate of heat release from building products — (Cone calorimeter method).

112. Babrauskas V., Parker W.J. Ignitiability Measurements with the Cone Calorimeters // Fire and Materials. 1987. V.l 1. P. 31-43.

113. Babrauskas, V. Development of the Cone Calorimeter a Bench-Scale Heat Release Rate Apparatus Based on Oxygen Consumption. NBSIR 82-2611, U.S. Natl. Bur. Stand., 1982.

114. Babrauskas, V., and Peacock, R.D. Heat Release Rate: The Single Most Important Variable in Fire Hazard // Fire Safety J. 1992, V. 11. P. 255-272.

115. Kanury, A.M. Ignition of cellulosic materials: a review // Fire Research Absracts and Reviews. 1972. V. 14. P. 24-52.

116. Yuill Calvin H. The flammability of floor coverings // Flooring and Floor Covering Materials. Westport, 1976. P. 1-14.

117. Hilado Carlos J., Murphy Regina M. A simple laboratory method for determining ignitability of materials // J. Fire and Flammabil. 1978. V. 9, № 2. P. 164-175.

118. Day M., Mitton M.T., Wiles D.M. Carpet flammability: a pill ignition test procedure employing auxiliary radiant heating // J. Fire and Flammabil. 1974. V. 5, № 4. P. 268288.

119. McGuire J.H., Campbell H.J. Surface flammability assessment. Part II Validity and application of major current test methods // Fire Technol. 1980. V. 16, № 2. P. 133-141.

120. Fenimore C.P. Candle-type test for flammability of polymers // Flame Retardant Polymer Materials. New York London, 1975. P. 371-397.

121. Mark H.F., Atlas S.M., Shalaby S.W., Pearce Eli M. Combustion of polymers and its retardation // Polym. News. 1975. V.2, № 5-6. P. 3-12.

122. Wharton R.K. Factors that Influence the Critical Oxygen Index of Various Solids // Fire and Mater. 1979. V. 3, № 1. P. 39-48.

123. Weil, E.D., Hirschler, M.M., Patel, N.G., Said, M.M., and Shakir, S. Oxygen Index: Correlations to Other Fire Tests // Fire and Materials. 1992. V. 16. P. 159-167.

124. Johnson P.R. A general correlation of the flammability of natural and synthetic polymers // J. Appl. Polym. Sci. 1974. V. 18, № 2. P. 491-504.

125. Cox G. Combustion Fundamentals of Fire. Academic Press, 1995.

126. ISO 5657:1997. Reaction to fire tests Ignitability of building products using a radiant heat source.

127. ISO 11925-2:1997. Reaction to fire tests Ignitability of building products subjectedto direct impingement of flame — Part 2: Single flame source test.

128. Quintiere, J.G. A simplified an approach to modeling wall fire spread in a room // Fire Safety J. 1981. V.3, 201.

129. ISO 5658-2:1996. Reaction to fire tests Spread of flame - Part 2: Lateral spread on building products in vertical configuration.

130. ISO 5658-4:2001. Reaction to fire test. Spread of flame. Part 4: Intermediate-scale test of vertical spread of flame with vertically oriented specimen.

131. ISO 9239-1:1997. Reaction to fire tests Horizontal surface spread of flame on floor-covering systems - Part 1: Flame spreading using a radiant heat ignition source.

132. Quintiere J. Some observations on building corridor fires // 15th Sympos. (Internat.) Combust. Tokyo, 1974. Pittsburgh, PA. 1974. P. 163-172.

133. Maroni, W.F. Rigid Cellular Plastic Wall Insulations // National Fire Protection Association Conventions, Philadelphia, PA. (May 17, 1972) and St. Louis, Missouri, May 17, 1973.

134. ISO 9705. Fire Tests-Full Scale Room Test for Surface Products.

135. Toxicity Testing of Fire Effluents: The State of Art in 1985 // Draft Technical Report ISO/TC 92/SC4 WG-4.

136. ISO/TR 9122-1:1989. Toxicity testing of fire effluents Part 1: General.

137. ISO/TR 9122-2:1990. Toxicity testing of fire effluents Part 2: Guidelines for biological assays to determine the acute inhalation toxicity of fire effluents (basic principles, criteria and methodology).

138. ISO/TR 9122-3:1993. Toxicity testing of fire effluents Part 3: Methods for the analysis of gases and vapours in fire effluents.

139. ISO/TR 9122-4:1993. Toxicity testing of fire effluents Part 4: The fire model (furnaces and combustion apparatus used in small-scale testing).

140. ISO/TR 9122-5:1993. Toxicity testing of fire effluents Part 5: Prediction of toxic effects of fire effluents.

141. ISO/TR 9122-6:1994. Toxicity testing of fire effluents Part 6: Guidance for regulators and specifiers on the assessment of toxic hazards in fires in buildings and transport.

142. ISO 13344:1996. Determination of the lethal toxic potency of fire effluents.

143. ASTM Method E 1678-96. Standard Test Method for Measuring Smoke Toxicity for Use in Fire Hazard Analysis.

144. Crane C.R., Sanders D.C., Endecott B.R. // Report No. FAA-AM-77-9. Department of Transportation, Federal Aviation Administration, Office of Aviation Medicine, Washington D.C. (March 1977).

145. Bankston C.P., Cassanova R.A., Powell E.A., Zinn B.T. Initial data on the physical properties of smoke produced by burning materials under different conditions // J. Fire and Flammabil. 1976. V.7, № 2. P. 165-179.

146. Zinn B.T., Powell E.A., Cassanova R.A., Bankston C.P. Investigation of smoke particulates generated during the thermal degradation of natural and synthetic materials // Fire Res. 1977. V.l, № 1. P. 23-36.

147. Gaskill J.R. Smoke development of plastics under various fire parameters // Soc. Plast. Eng. 30th Annu. Techn. Conf., Chicago, 111., 1972. Part 1, S.l, S.a., P. 264-275.

148. Seader J.D. and Chien W.P. Mass Optical Density as a Correlating Parameter for theI

149. NBS Smoke Density Chamber // J. Fire and Flammabil. 1974. V.5, № 4. P. 151-163.

150. ISO/TR 5924:1989 Fire tests Reaction to fire - Smoke generated by building products (dual-chamber test).

151. Grubits Stephen J., Moulen Alex W., Miles Philip A.A. Test to Grade Horizontal Flame Spread // Fire Technol. 1979. V. 15, № 2. P. 130-141.

152. Resolution 244 Task Group of ISO TC92, 2 April 2002. Framework for the long-term standardization of fire safety in support of performance-based design (response to 20th Plenary Meeting of ISO TC92, Sidney, Australia).

153. EN 13823:2002. The Single Burning Item (SBI).

154. Janssens, M., Ohlemiller, T.J., Johnsson, E.L., and Gann, R.G. Heat Release Rate (HRR) Measurement Needs for Fire Safety: Proc. of an Intl. Workshop (NISTIR 6527), Nat. Inst. Stand, and Technol., Gaithersburg MD (2000).