Lokális tüzek hőkibocsátásának meghatározása

A lokális tűz hőkibocsátásának meghatározásakor a tervező két lehetőséggel élhet. Az egyszerűbb lehetőség, ha tűzkísérlet vagy tűzmodellezés alapján tud a számításába hőkibocsátás-idő értékeket átemelni. Erre korlátozott számban van lehetősége, egy a szakirodalomban [7] fellelhető személygépkocsitűzre jellemző hőkibocsátás-idő grafikont az 1. ábra szemlélteti.
A második lehetőség, hogy a tervező a fajlagos tűzteher és a fajlagos hőkibocsátás maximuma alapján határozza meg a hőkibocsátás-idő grafikont. Ennek elvi sémája a 2. ábrán látható.

Ahogy azt a 2. ábrán láthatjuk, a hőkibocsátás-idő grafikon három jól elkülöníthető szakaszra osztható. A 0-t1 időpillanat között egy növekedési szakasz figyelhető meg parabolikus felfutással. Ezt követi a t1-t2 időpillanat között egy állandósult szakasz, majd végül a t2-t3 időpillanat között egy csökkenő szakasz figyelhető meg lineáris lefutással. A számításhoz minden esetben szükséges a fajlagos tűzteher ismerete, valamint a tα és RHRf paraméter. A tűz növekedési sebességének felvétele a tervező által meghatározandó, valamint a különösen gyors növekedési sebességhez sem rendelhető egyértelműen RHRf-érték, itt szakértő bevonása mindenképpen javasolható a tervezés során. A jellemző értékeket az 5. táblázat foglalja össze.

Az 5. táblázatban szereplő RHRf-értékek δq2=1,0 érték esetén érvényesek. Ettől eltérő érték esetén figyelembe kell venni az aktuális δq2-érték hatását is.
A számítás során célszerűen először a maximális hőkibocsátás értékének meghatározása történik a 10. képlet alapján.

ahol:
Qmax: a maximális hőkibocsátás [W],
Afi: a lokális tűz alapterülete [m2],
RHRf: a fajlagos hőkibocsátás maximuma [kW/m2].
Afi értékének meghatározása a lokális tűz átmérőjének ismeretében a 11. képlet szerint történik.

ahol:
Afi: a lokális tűz alapterülete [m2],
D: a lokális tűz átmérője [m].
A felmelegedési szakasz egyenletét a 12. képlet mutatja be.

ahol:
Q: a tűz hőkibocsátása [W],
t: idő [s],
tα: 1 MW hőkibocsátás eléréséhez szükséges idő [s].
A felmelegedési szakaszban a lokális tűz a t1 időpillanatban éri el maximális hőkibocsátását, ahogy azt a 13. képlet is szemlélteti. Ezt átrendezve a 14. képlet alapján meghatározható a t1 időpillanat.

ahol:
Qmax: a tűz maximális hőkibocsátása [W],
t1: a felmelegedési szakasz vége [s],
tα: 1 MW hőkibocsátás eléréséhez szükséges idő [s].
Ahhoz, hogy számításunkban továbbléphessünk, rögzítenünk kell, hogy a lehűlési szakasz eléréséig a tűzteher 70%-a ég el, míg a maradék 30%-a a lehűlési szakaszban. A teljes tűzterhelés esetünkben nem más, mint a hőkibocsátás-idő grafikon ábra alatti területe. Ezek alapján a grafikon mindhárom szakasza alatt meg kell határozni az ábraterületek értékét, és ezek alapján már a t2 és t3 időpillanatok is számíthatóvá válnak.