A cikk szerzője:

Dr. habil Dr. Majorosné Lublóy Éva Eszter egyetemi docens
BME

Dr. Major Zoltán egyetemi adjunktus
Széchenyi István Egyetem, Győr

Alagútfalazatok termikus vizsgálata (5. rész) – A tűzhatás teljesítményalapú jellemzése

Cikkünk első négy részében [1–4] sorra vettük azokat az elméleti és gyakorlati ismereteket, amelyek birtokában az alagútfalazatok felmelegedésének számítása, valamint az alagútfalazat tartószerkezeti tervezése elvégezhető. Ezeket az ismereteket kiegészítve cikkünk ötödik részében olyan speciális kérdéssel foglalkozunk, ami részben túlmutat a tervezési meggondolásokon, de nem megkerülhető a tűzeseti diagnosztika és rekonstrukció szempontjából, ahol a tűzhatás pontos számszerűsítése alapvető fontosságú.


A láng vízszintes hossza a 35. képlet alapján vehető számításba.

ahol:
H: a tűz forrása és a födém alsó síkja közötti távolság [m],
Lh: a lokális tűz lángjának vízszintes hossza [m],
Q*H: a tűzszakasz H magasságához tartozó hőkibocsátási együttható [-].
Q*H értéke a 36. képlet alapján számítható.

ahol:
H: a tűz forrása és a födém alsó síkja közötti távolság [m],
Q: a tűz hőkibocsátása [W],
Q*H: a tűzszakasz H magasságához tartozó hőkibocsátási együttható [-].
A virtuális hőforráshoz képest mért helykoordináta a 37. képlet szerint határozható meg.

ahol:
z’: a virtuális hőforráshoz képest mért helykoordináta [m],
D: a tűz átmérője [m],
Q*D: a lokális tűz D átmérőjéhez tartozó hőkibocsátási együttható [-].
Q*D értéke a 38. képlet alapján számítható.

ahol:
D: a tűz átmérője [m],
Q: a tűz hőkibocsátása [W],
Q*D: a lokális tűz D átmérőjéhez tartozó hőkibocsátási együttható [-].
Hasemi módszerének nagy előnye, hogy több, egymástól elkülönített lokális tűz hatását is képes számszerűsíteni. Ez a tulajdonsága rendkívül jól alkalmazható például fedett parkolóházak tűzvédelmi tervezése során is. Ilyen vizsgálat esetén a födém alsó síkján értelmezett teljes hőáram értéke az egyes lokális tüzekből származó hőáramok összege alapján határozható meg a 39. képlet alapján.

ahol:
htot: a teljes hőáram [W/m2],
h1: az 1 jelű lokális tűzből származó hőáram [W/m2],
h2: a 2 jelű lokális tűzből származó hőáram [W/m2].
A mennyezet szintjén a tűznek kitett, egységnyi felületre érkező ténylegesen elnyelt hőáram a 40. képlet alapján számítható.

ahol:
hnet: az egységnyi felületre jutó ténylegesen elnyelt hőáram [W/m2],
h: az egységnyi felületre jutó hőáram [W/m2],
αc: a konvekciós hőátadás együtthatója [W/m2K],
Θm: a szerkezeti elem felületének hőmérséklete [°C],
σ: a Boltzmann-állandó [W/m2K4],
Φ: az elrendezési tényező [-],
εm: a szerkezeti elem felületének emissziós tényezője [-],
εf: a tűz emissziós tényezője [-].
Az egyes paraméterek értéke a következő:

  • egyszerű tűzmodell esetén: αc= 35 W/m2K [5],
  • konzervatív közelítésként Φ=1,0 és εf=1,0 értékű,
  • a Boltzmann-állandó értéke 5,67×10-8 W/m2K4,
  • εm=0,8 értékű az [5] alapján, amennyiben a tartószerkezeti szabványok másképp nem rendelkeznek.

A szabvány ezen a ponton elengedi a tervező kezét, és magára hagyja a probléma kezelésével. Ahhoz, hogy a tervezési feladatot meg tudja oldani, meg kellene tudnia határozni a Θm-értéket, amelynek módjáról a szabvány már nem rendelkezik. A kérdés megoldása során abból a feltevésből indultunk ki, hogy a szerkezeti elem nyeli el a födémre ható teljes hőáramot. Ebben az esetben hnet értéke zérus, ahogy azt a 41. képlet szemlélteti. Rendezve az egyenletet, a 42. képlet szerinti összefüggést kapjuk.

A 42. képletben Θm értéke °C-ban értelmezett. A könnyebb kezelhetőség érdekében áttérünk K-ben történő számításra, így az egyenlet a 43. képlet szerinti alakot ölti.

A cikk folytatódik, lapozás:« Előző123456789Következő »

Irodalomjegyzék

  • [1] Dr. Majorosné dr. L. É. E., Dr. Major Z. Alagútfalazatok termikus vizsgálata (1. rész) – Elméleti alapok. Sínek Világa 2023;3:14–23.
  • [2] Dr. Majorosné dr. L. É. E., Dr. Major Z. Alagútfalazatok termikus vizsgálata (2. rész) – Gyakorlati ismeretek. Sínek Világa 2023;5:2–8.
  • [3] Dr. Majorosné dr. L. É. E., Dr. Major Z. Alagútfalazatok termikus vizsgálata (3. rész) – Passzív tűzvédelem. Sínek Világa 2023;6:2–8.
  • [4] Dr. Majorosné dr. L. É. E., Dr. Major Z. Alagútfalazatok termikus vizsgálata (4. rész) – Tartószerkezeti elemzés. Sínek Világa 2023;1:11–23.
  • [5] MSZ EN 1991-1-2:2005 Eurocode 1: A tartószerkezeteket érő hatások, 1-2. rész: Általános hatások. A tűznek kitett szerkezeteket érő hatások. Budapest: MSZT; 2005.
  • [6] Építmények tűzvédelmi követelményei. Budapest: KJK-KERSZÖV Jogi és Üzleti Kiadó Kft.; 2003. ISBN 963 224 709 4
  • [7] „Worked examples of EN1991-1-2 Fire part of Eurocode 1” című előadás diasora, „Structural Fire Design of Buildings according to the Eurocodes” workshop, Brüsszel, 2012. november 27–28. https://eurocodes.jrc.ec.europa.eu/doc/2012_11_WS_fire/presentations/03b-VASSART-EC-FireDesign-WS.pdf, letöltve: 2021.12.14.
  • [8] Staffansson L (2010). Selecting design fires. Department of Fire Safety Engineering and Systems Safety, Lund University, https://lucris.lub.lu.se/ws/files/5957828/1736728.pdf, letöltve: 2022.11.05.
  • [9] Persson M (2002). Quantitative Risk Analysis Procedure for the Fire Evacuation of a Road Tunnel – An Illustrative Example. Department of Fire Safety Engineering, Lund University, https://lup.lub.lu.se/luur/download?func=downloadFile&recordOId=1688790&fileOId=1765306, letöltve: 2024.04.06.
  • [10] Bergqvist A, Frantzich H, Hasselrot K, Ingason H. Räddningsinsatser vid tunnelbränder- Probleminventering och miljöbeskrivning vid brand i spårtunnel, Sweden, 2001.
A teljes cikket megtalálja a folyóirat 2024 / 3. számában.
Ha szeretne rendszeresen hozzájutni a legfrisebb számokhoz, fizessen elő a folyóiratra.
A hozzászólások megtekintéséhez vagy új hozzászólás írásához be kell jelentkeznie!
Sínek Világa A Magyar Államvasútak Zrt. pálya és hídszakmai folyóirata
http://www.sinekvilaga.hu | ©