Miarodajna gęstość obciążenia ogniowego strefy pożarowej – wartość nominalna z pojedynczej inwentaryzacji czy raczej statystycznie uzasadniona wartość charakterystyczna

• Autorzy: Maślak M.

Identyfikatory

DOI

10.12845/bitp.44.4.2016.9

Warianty tytułu

EN

Authoritative Fire Load Density Value at a Building Compartment – Nominal Value Taken From a Single Inventory or, Alternatively, a Characteristic Value Statistically Deduced

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Cel: Przedstawiono dwa alternatywne podejścia do specyfikacji miarodajnej wartości gęstości obciążenia ogniowego strefy pożarowej. Gęstość ta zależy od nagromadzonych w rozpatrywanej strefie materiałów palnych i determinuje intensywność pożaru, który w tej strefie może rozgorzeć. Za miarodajną uznaje się wartość reprezentatywną dla założonego charakteru użytkowania strefy. Decyduje ona o prognozie poziomu bezpieczeństwa w pożarze, w tym w szczególności o ryzyku zniszczenia mieszczącej się w badanej strefie konstrukcji nośnej. Metody: Oszacowanie miarodajnej gęstości obciążenia ogniowego odniesionej do konkretnej strefy pożarowej będzie wiarygodne tylko wtedy, jeśli dokona się go na podstawie specjalistycznej i zindywidualizowanej inwentaryzacji zgromadzonych w tej strefie materiałów palnych. Miarą poszukiwanej wartości będzie w takim przypadku wartość nominalna uzyskana bezpośrednio z pomiarów. Wartość tę trzeba jednak powiązać jednoznacznie nie tylko z samą badaną strefą, ale i z chwilą przeprowadzenia obserwacji. Z tego względu bardziej uniwersalną miarą wydaje się być wartość charakterystyczna, wyliczona jako odpowiedni kwantyl rozkładu prawdopodobieństwa gęstości traktowanej jako zmienna losowa. Tego typu postępowanie uwzględnia zmienność statystyczną wartości gęstości zinwentaryzowanych w strefach o podobnym sposobie użytkowania. Uzyskaną wartość interpretuje się zatem jako miarodajną dla strefy pożarowej określonego typu, nie zaś jako tę kojarzoną ze strefą badaną w konkretnym budynku. Wyniki: Omówiono metody prowadzenia inwentaryzacji, sposób interpretacji uzyskanych wyników oraz ograniczenia wpływające na malejącą z czasem wiarygodność oszacowania wyznaczonego w sposób bezpośredni. Rozważania te skonfrontowano z procedurą obliczeń probabilistycznych, prowadzącą do specyfikacji statystycznie uzasadnionej wartości charakterystycznej losowej gęstości, reprezentatywnej dla stref pożarowych o podobnym sposobie użytkowania. Wnioski: Tradycyjny sposób postępowania oparty na zindywidualizowanej inwentaryzacji pojedynczej strefy pożarowej wydaje się żmudny i mało praktyczny. Każda zmiana sposobu użytkowania strefy, a nawet samo tylko uzupełnienie zgromadzonych w niej materiałów palnych, prowadzi do zakwestionowania wiarygodności wyliczonego wcześniej oszacowania. Z tego względu w pracy rekomenduje się zastosowanie podejścia opartego na obliczeniach probabilistycznych, bardziej uniwersalnego i dającego wyniki o zweryfikowanej wiarygodności.

EN

Aim: To identify two alternative approaches for the specification of a reliable value, which describes fire load density in building compartments. Such density depends on the accumulation of combustible materials in an area under consideration and determines the intensity of a fire, which may flare up at the facility. A reliable value is recognised as one representing the accepted nature of utilization for given premises. It determines the estimated level of safety during a fire incident, specifically in connection with the risk of destruction of load bearing structures. Methods: Estimation of an authoritative fire load density measure applicable to a given facility is credible only if it is carried out on the basis of a specialist and individual inventory of flammable materials accumulated within. The magnitude of the sought value will, in such a case, be the nominal value obtained from direct measurements. However, this value must be unambiguously connected, not only with the facility under examination, but also linked to the time of the performed observation. For this reason a more universal measure may be a characteristic value calculated as an appropriate quantile of a probability distribution for random fire load density. Such an approach takes into account statistical changes in density values inventoried in facilities with similar utilisation. Identified values are interpreted as authoritative for a specified fire zone type and not as one associated with a zone studied in the specific building. Results: Examined methods used for the conduct of inventory, interpretation approach for derived results and limitations, which over time decrease the credibility of estimates determined by direct intervention. These reflections were confronted with probabilistic calculation methods, which lead to statistical specification of characteristic values of random fire load density, which were representative for facilities with a similar utilisation pattern. Conclusions: The conventional procedure, based on an individualized inventory for discrete premises appears arduous and impractical. Each change in the use of such a facility or a simple addition of combustible materials stored inside the premises, leads to questions about the credibility of previously calculated estimates. For this reason, the study recommends an application of a more universal approach, based on probabilistic calculations, which provides credible results.

Słowa kluczowe

PL

pożar; obciążenie ogniowe; gęstość; inwentaryzacja; wartość charakterystyczna; kwantyl; prawdopodobieństwo; ryzyko

EN

fire; fire load; density; inventory; characteristic value; quantile; probability; risk

• Wydawca: Centrum Naukowo-Badawcze Ochrony Przeciwpożarowej im. Józefa Tuliszkowskiego - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Bezpieczeństwo i Technika Pożarnicza
• Rocznik: 2016
• Tom: Vol. 44, nr 4
• Strony: 121--129
• Opis fizyczny: Bibliogr. 21 poz., rys., tab., wz.

Twórcy

autor

Maślak M.

• Politechnika Krakowska

Bibliografia

• [1] PN-B-02852:2001 Ochrona przeciwpożarowa budynków. Obliczanie gęstości obciążenia ogniowego oraz wyznaczanie względnego czasu trwania pożaru.
• [2] PN-EN 1991-1-2. Eurokod 1. Oddziaływania na konstrukcje. Część 1-2: Oddziaływania na konstrukcje w warunkach pożaru.
• [3] Yii H.W., Effect of surface area and thickness on fire load. Fire Engineering Research Report 2000/13, University of Canterbury, Christchurch, New Zealand, March 2000, ISSN 1173-5996.
• [4] Khorasani N.E., Garlock M., Gardoni P., Fire load: Survey data, recent standards and probabilistic models for office buildings, “Engineering Structures” 2014, 58, 152-165.
• [5] NFPA 557 – Standard for determination of fire loads for use in structural fire protection design, 2012 Edition, National Fire Protection Association, Quincy, MA 02169-7471, USA.
• [6] Zalok E., Eduful J.,Assessment of fuel load survey methodologies and its impact on fire load data, “Fire Safety Journal”, 2013, 62, 299-310.
• [7] National Fire Protection Association (NFPA) – Validation of methodologies to determine fire load for use in structural fire protection – final report. The fire protection research foundation – research on support of the NFPA mission. Carleton University, May 2011.
• [8] Culver C., Characteristics of fire loads in office buildings, “Journal of Fire Technology”, 14(1), 1978, 51-60.
• [9] VKF and AEAI – Note explicative de protection incendie – Evaluation en vue de la determination de la grandeur des compartiments coupe-feu. Vereinigung Kantonaler Feuerversicherungen (VKF) and Association des établissements cantonaux d’assurance incendie (AEAI), 2007.
• [10] Kumar S., Rao C.V.S.K., Fire loads in office buildings, “Journal of Structural Engineering” 1997, 123(3), 365-368.
• [11] Hietaniemi J., Mikkola E., Design fires for fire safety engineering, VTT Working Paper 139, VTT, Finland 2010.
• [12] Holm C., Oksanen P., Palokuorman määrä kerrostalojen asuinhuoneistoissa, “Palontorjuntatekniikka” 1970, 2, 1-4.
• [13] Campbel J.A., Confinement of fire in buildings. Fire Protection Handbook, NFPA Handbook, USA 1981.
• [14] Bwalya A.C., An extended survey of combustible contents in Canadian residential living rooms. Research Report No 176, National Research Council, Ottawa, Canada 2004.
• [15] Murzewski J., Niezawodność konstrukcji inżynierskich, Arkady, Warszawa 1989.
• [16] Bwalya A. C., Sultan M., Benichou N., A pilot survey of fire loads in Canadian homes, Research Report No 159, National Research Council, Ottawa, Canada 2004.
• [17] Ramachandran G., Properties of extreme order statistics and application in fire protection and insurance problems, Fire Safety Journal” 1982, 5(1), 59-76.
• [18] Korpela K., Kushner J., Fire loads in office buildings, [in:] Proceedings of the 3rd International Conference on Performance-Based Codes and Fire Safety Design Methods, Society of Fire Protection Engineers (SFPE), Bethesda, USA 2000.
• [19] Maślak M., Probabilistyczna interpretacja wartości charakterystycznej losowej gęstości obciążenia ogniowego strefy pożarowej, „Materiały Budowlane” 2014, 10, 90-92.
• [20] Maślak M., Characteristic value of the random fire load density. Probability-based specification depending on the way how the building compartment is used, [in:] Proceedings of the International Conference “Applications of Structural Fire Engineering (ASFE 2015), F. Wald, I. Burgess, M. Jelčić Rukavina, D. Bjegović, K. Horová (eds.), Dubrovnik, Croatia, October 15-16, 2015, Czech Technical University in Prague, Czech Republic 015, 68-73.
• [21] Maślak M., Trwałość pożarowa stalowych konstrukcji prętowych, [w:] Monografia 370, Seria Inżynieria Lądowa, Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej, Kraków 2008.

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.