Numerical modelling CFD in the research of pressure changes in a room protected by fixed gaseous extinguishing systems
st. kpt. dr inż. Sylwia Boroń, Szkoła Główna Służby Pożarniczej; Wydział Inżynierii Bezpieczeństwa iOchrony Ludności
ORCID: 0000-0002-3886-0060
Adres do korespondencji: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.
DOI: 10.15199/33.2020.12.06
Oryginalny artykuł naukowy
Streszczenie. W artykule zaprezentowano ocenę nowego podejścia do przewidywania zmian ciśnienia podczas wyładowania gazu gaśniczego do pomieszczenia chronionego stałymi urządzeniami gaśniczymi gazowymi za pomocą symulacji numerycznych CFD (ang. Computational Fluid Dynamics). Program badawczy składał się z dwóch etapów: pierwszy poświęcony był eksperymentalnym pomiarom zmiany ciśnienia podczas uwolnienia gazu gaśniczego do komory badawczej w skali rzeczywistej (70 m3) z zastosowaniem otworu odciążającego. Drugim etapem było wykonanie symulacji CFD pozwalających wyznaczyć zmiany ciśnienia podczas wyładowania gazu do reprezentowanej numerycznie komory testowej. Oszacowanie poprawności i użyteczności modelu CFD polegało na porównaniu wyników CFD ze standardowymi obliczeniami i pomiarami eksperymentalnymi.
Słowa kluczowe: inżynieria bezpieczeństwa pożarowego; stałe urządzenia gaśnicze gazowe; gaz gaśniczy; dwutlenek węgla; klapa odciążająca; obliczeniowa dynamika płynów.
Abstract. The aim of the article is to investigate and evaluate a new approach for prediction of changes of pressure during gas discharge inside the room protected by fixed gaseous extinguishing system by means of CFD simulations (ang. Computational Fluid Dynamics).The research program consisted of two stages. The first stage was dedicated to the experimental measurements of pressure changes during extinguishing gas discharge into the test chamber in a real scale (70 m3) with use of relief opening. The next step was about performing CFD simulations allowing to determine pressure changes during gas discharge into the numerically represented test chamber. Estimation of the correctness and usefulness of the CFD model was based on a comparison of the CFD results with standard calculations and experimental measurements.
Keywords: fire safety engineering; fixed gaseous extinguishing system; extinguishing gas; carbon dioxide; pressure-relief damper; Computational Fluid Dynamics.
Literatura
[1] ANSYS Fluent 18.2 (2017), Users Guide Manual, ANSYS Inc, USA.
[2] Boroń Sylwia, Wojciech Węgrzyński, Przemysław Kubica, Lech Czarnecki. 2019. „Numericalmodelling of the fire extinguishing gas retention in small compartments”. Applied Sciences,Vol. 9 No. 4, 663.
[3] Fiejko Krzysztof. 2009. „Zagrożenia w stosowaniu SUG”. Ochrona Przeciwpożarowa, Vol. 28 nr 2.
[4] Genge Colin. 2011. Clean agent enclosures design optimization for peakpressures and agent retention. Proceedings of the SFPE Engineering Technology Conference, Portland, OR, USA.
[5] John, James and Keith Theo. 2006. Gas Dynamics, 3rd ed. Pearson Prentice Hall, Upper Saddle River, New Jork.
[6] Krupa Rafał, Przemysław Kubica. 2011. „Relief openings in rooms protected by Fixed Extinguishing System-gaseous”. Ochrona Przeciwpożarowa, Vol. 3.
[7] Kubica Przemysław. 2014. Retention time of gaseous extinguishing systems in the Fire Safety of Compartments. Rozprawa doktorska, Instytut Techniki Budowlanej, Warszawa, Poland.
[8] Kubica Przemysław, Lech Czarnecki, Sylwia Boroń, Wojciech Węgrzyński. 2016. „Maximizing the retention time of inert gases used in fixed gaseous extinguishing systems”. Fire Safety Journal,Vol. 80.
[9] NFPA 12. 2018. „Standard of Carbon Dioxide Extinguishing Systems”. NFPA: Quincy,MA, USA.
[10] PN-ISO 8421-4 (1998). Ochrona przeciwpożarowa. Terminologia. Wyposażenie gaśnicze. PKN: Polska”; PKN: Polska.
[11] Robin Mark, Eric Forssell, Vimal Sharma. 2005. Pressure dynamics of clean agent discharges, NIST SP 984-3, Halon Options Technical Working Conference, 15th Proceedings, National Institute of Standards and Technology, Gaithersburg.
[12] Rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) nr 305/2011 z 9 marca 2011 r. ustanawiające zharmonizowane warunki wprowadzania do obrotu wyrobów budowlanych i uchylające dyrektywę Rady 89/106/EWG.
Przyjęto do druku: 22.11.2020 r.
Zobacz więcej / Read more >>
Materiały Budowlane 12/2020, strona 40-43 (spis treści >>)
mgr inż. Krzysztof Patoka, Rzeczoznawca Stowarzyszenia Inżynierów i Techników Przemysłu Materiałów Budowlanych
Adres do korespondencji: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.
W poprzednim numerze Materiałów Budowlanych [1] opisałem podstawowe zasady układania pokryć papowych na dachach o spadku 5 ÷ 15° (dachy o tak małym nachyleniu są najczęściej kryte papami). W przypadku każdego projektu architektonicznego istnieje optymalny cenowo zestaw materiałów, który zapewnia prawidłowe funkcjonowanie dachu przez długi okres. Określenie takiego zestawu wymaga jednak wiedzy na temat dachów, choć czasem wystarczy skorzystać z bardzo starych i sprawdzonych wzorców (fotografia 1).
Literatura
[1] Patoka Krzysztof 2020. „Zasady układania pap na dachach pochyłych o niewielkim kącie nachylenia połaci”. Materiały Budowlane 579 (11): 46 ÷ 48.
[2] Patoka Krzysztof 2018. „Zmiany w zasadach wentylowania dachów w wytycznych Związku Dekarzy Niemieckich”. Materiały Budowlane 546 (2): 38÷40.
Zobacz więcej / Read more >>
Materiały Budowlane 12/2020, strona 38-39 (spis treści >>)
mgr inż. Michał Miszczuk, KRITTER Engineering & Consulting
inż. Adam Makoś, KRITTER Engineering & Consulting
Adres do korespondencji: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.
W przypadku technologii BIM oraz prefabrykacji w budownictwie kraje skandynawskie są stawiane za wzór nie tylko w Europie, ale także na świecie. Od 2001 r. fińska agencja ds. inwestycji rządowych wymaga stosowania technologii BIM w swoich projektach. Natomiast w 2007 r. fińska organizacja – Finnish State Property Services Agency zaczęła wymagać od projektantów wykorzystywania wyłącznie oprogramowania, które obsługiwało uniwersalny format wymiany danych IFC.
Zobacz więcej / Read more >>
Materiały Budowlane 12/2020, strona 36-37 (spis treści >>)
Research of influence of superficial strengthening with FRCM system on compressive strength of cracked AAC masonry
prof. dr hab. inż Łukasz Drobiec, Politechnika Śląska; Wydział Budownictwa
ORCID: 0000-0001-9825-6343
dr inż. Wojciech Mazur, Politechnika Śląska; Wydział Budownictwa
ORCID: 0000-0001-6382-1496
mgr inż. Remigiusz Jokiel, BUDINŻ PB Sp. z o.o. Sp.k.
Adres do korespondencji: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.
DOI: 10.15199/33.2020.12.05
Oryginalny artykuł naukowy
Streszczenie. W artykule przedstawiono wyniki badań doświadczalnych wpływu wzmocnienia powierzchniowego systemem FRCM na wytrzymałość na ściskanie zarysowanych murów z autoklawizowanego betonu komórkowego (ABK). Badania przeprowadzono na modelach murów z rysą pionową oraz bez zarysowania. Program badań obejmował modele bez wzmocnienia oraz wzmocnione z dwóch i czterech stron, w tym z dodatkowym zakotwieniem wzmocnienia powierzchniowego elementami stalowymi. W modelach wzmocnionych nie odnotowano wzrostu wartości maksymalnego naprężenia niszczącego. Stwierdzono jedynie wzrost poziomu odkształcalności murów wzmocnionych w porównaniu z murami bez wzmocnienia.
Słowa kluczowe: autoklawizowany beton komórkowy (ABK); wytrzymałość na ściskanie; system FRCM.
Abstract. This paper describes results from studies on effects of superficial strengthening with FRCM system on compressive strength of autoclaved aerated concrete (AAC) masonry. Tests were carried out on models with one vertical crack and without crack. The research program included walls without any strengthening, strengthened at two or four sides. In addition, models with additional anchorage of superficial strengthening by steel plates were tested. Strengthened masonry did not demonstrate an increase of compressive strength and deformability. Increased deformability was observed for circumferentially strengthened masonry.
Keywords: autoclaved aerated concrete (AAC); compressive strength; FRCM system.
Literatura
[1] ASTM E519-81 Standard Test Method for Diagonal Tension (Shear) of Masonry Assemblages.
[2] Babaeidarabad S., D.Arboleda, G. Loreto,A. Nanni. 2014. „Shear strengthening of un-reinforced concrete masonry walls with fabric-reinforced- cementitious-matrix”. Construction and Building Materials, Vol. 65, s. 243 – 253.
[3] Bilotta A., F. Ceroni, E. Nigro, M. Pecce. 2017. „Experimental tests on FRCM strengthening systems for tuffmasonry elements”. Composits Part B: Engineering, Vol. 129, s. 251 – 270.
[4] Carozzi F. G., C. Poggi, A. Bellini, T. D’Antino, G. de Felice, F. Focacci, Ł. Hołdys, L. Laghi, E. Lanoye, F. Micelli, M. Panizza. 2017. „Experimental investigation of tensile and bond properties of Carbon-FRCM composites for strengthening masonry elements”. Composites Part B 128, pp. 100 – 119.
[5] Ceroni F., P. Salzano. 2018. „Design provisions for FRCM systems bonded to concrete and masonry elements”. Composites Part B: Engineering, Vol. 143, s. 230 – 242.
[6] Remigiusz Jokiel, Łukasz Drobiec. 2019. „Projektowanie wzmocnień konstrukcji murowych systemami FRCM w świetle badań i zaleceń normowych”. Izolacje 3, pp. 90, 92 – 94.
[7] Kałuża M., J. Kubica. 2013. „Behaviour of unreinforced and reinforced masonry wallettes made of ACC blocks subjected to diagonal compression”. Technical Transactions – Civil Engineering 1-B/2013: 79 – 94.
[8] Kałuża M., I. Galman, J. Kubica, C.Agneloni. 2015. „Diagonal Tensile Strength of AAC Blocks Masonry with Thin Joints Superficially Strengthened by Reinforced Using GFRP Net Plastering”. Key EngineeringMaterials 624, 363 – 370.
[9] Kubica J.,M. Kałuża. 2010. „Diagonally compressed AAC Block’s masonry – effectiveness of strengthening using CRFP and GRFP laminates”. Proceedings 8th International Masonry Conference, Masonry (11), Ed. by W. Jäger, B. Haseltine & A. Fried, Dresden, 419 – 428.
[10] PN-EN 1052-1:2000 Metody badań murów. Określenie wytrzymałości na ściskanie.
[11] PN-EN 1052-3:2004 Metody badań murów. Część 3: Określanie początkowej wytrzymałości muru na ścinanie.
Przyjęto do druku: 17.11.2020 r.
Zobacz więcej / Read more >>
Materiały Budowlane 12/2020, strona 33-35 (spis treści >>)
dr inż. Grzegorz Bajorek, prof. PRz, Politechnika Rzeszowska; Centrum Technologiczne Budownictwa Instytut Badań i Certyfikacji Sp. z o.o.
dr inż. Zdzisław B. Kohutek, Stowarzyszenie Producentów Betonu Towarowego w Polsce
Adres do korespondencji: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.
Głównym zagrożeniem w przypadku robot betonowych w okresie zimowym jest niska temperatura, która może przyczynić się nawet do całkowitej destrukcji świeżo wbudowanego betonu, powodując jego zamarznięcie w stanie pełnego nasycenia wodą i nieodwracalne uszkodzenie struktury, a także spowolnienie procesów hydratacji opóźniające osiągnięcie wymaganej wytrzymałości operacyjnej betonu umożliwiającej m.in. demontaż deskowania, podpór montażowych czy zakończenie pielęgnacji.
Literatura
[1] Bajorek Grzegorz. 2017. Pielęgnacja betonu w okresie dojrzewania. Kraków. Stowarzyszenie Producentów Cementu.
[2] Bajorek Grzegorz. 2013. „Rola domieszek w betonowaniu zimowym”. Materiały Budowlane 12: 20 – 22.
[3] Bajorek Grzegorz, Maciej Barć. 2020. „Funkcja dojrzałości betonu w praktyce”. Materiały Budowlane 10: 44 – 46.
[4] PN-EN 13670:2011Wykonywanie konstrukcji z betonu.
[5] PN-EN 1992-1-1:2008 Eurokod 2. Projektowanie konstrukcji z betonu. Część 1-1: Reguły ogólne i reguły dla budynków.
[6] PN-EN 206+A1:2016-12 Beton. Wymagania, właściwości, produkcja i zgodność.
[7] PN-S-10040:1999 Obiekty mostowe. Konstrukcje betonowe, żelbetowe i sprężone. Wymagania i badania.
[8] PN-EN 934-2+A1:2012 Domieszki do betonu, zaprawy i zaczynu. Część 2: Domieszki do betonu. Definicje, wymagania, zgodność, oznakowanie i etykietowanie.
Zobacz więcej / Read more >>
Materiały Budowlane 12/2020, strona 30-32 (spis treści >>)
Z wymianą wysłużonej i nieszczelnej stolarki okiennej nie trzeba czekać do wiosny. Prace montażowo-uszczelniające, umożliwiające szczelny i trwały montaż, można bowiem wykonać bez problemu za pomocą pistoletowej pianki poliuretanowej Flexifoam firmy Soudal w temperaturze nawet do -10°C.
Zobacz więcej / Read more >>
www.soudal.pl
Materiały Budowlane 12/2020, strona 29 (spis treści >>)
dr inż. Jan Bobrowicz, Instytut Techniki Budowlanej; Zakład Certyfikacji
Adres do korespondencji: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.
Beton jest uniwersalnym tworzywem, którego właściwości doceniają nie tylko inwestorzy budowlani, architekci, wykonawcy i użytkownicy obiektów z niego wybudowanych, ale także ekolodzy. W fazie aplikacji można go dowolnie kształtować za pomocą deskowania. Wytrzymuje wysoką temperaturę pożarową. Od niedawna budzi zainteresowanie budowniczych obiektów pasywnych, energooszczędnych, plus-energetycznych itp., ponieważ dzięki dużej masie kumuluje ciepło lub zimno (25 – 50%energii potrzebnej do wytworzenia i utrzymania komfortu klimatycznego w pomieszczeniach). Osiąga nawet 100-letnią trwałość, bez potrzeby konserwacji. Mineralny rodowód betonu upoważnia do porównywania go z neutralną dla środowiska naturalną skałą, a więc nie szkodzi ziemi ani wodzie gruntowej, atmosferze, światu flory i fauny, nie oddziałuje również negatywnie na środowisko naturalne przez zanieczyszczenia stałe, ciekłe, lotne oraz emisje o charakterze energetycznym.
Literatura
[1] Bajorek Grzegorz. 2017. Pielęgnacja betonu w okresie dojrzewania. Kraków. Stowarzyszenie Producentów Cementu.
[2] Bobrowicz Jan, J. Babińska. 2016. Trwałość betonu w kontekście reaktywności alkalicznej kruszyw. [In:] IX Konferencja Dni Betonu: Tradycja i nowoczesność, Wisła.
[3] Giergiczny Zbigniew. i in. 2016. Poradnik: Cement, kruszywa i beton w ofercie Grupy Górażdże. Rodzaje, właściwości, zastosowanie. Chorula. Górażdże Cement.
[4] Kłosiński B., J. Bażyński i in. 1998. Instrukcja badań podłoża gruntowego budowli drogowych i mostowych. Część 1 i 2.Warszawa. Generalna Dyrekcja Dróg Publicznych.
[5] PN-B-06265 Krajowe uzupełnienia normy PN-EN 206+A1:2016-12 Beton. Wymagania, właściwości, produkcja i zgodność.
[6] PN-EN 12620+A1 Kruszywa do betonu.
[7] PN-EN 13055 Kruszywa lekkie.
[8] PN-EN 206 Beton. Wymagania, właściwości, produkcja i zgodność
[9] PN-B-19707 Cement. Cement specjalny. Skład, wymagania i kryteria zgodności.
[10] PN-EN 934-2 Domieszki do betonu, zaprawy i zaczynu. Część 2:Domieszki do betonu. Definicje, wymagania, zgodność, oznakowanie i etykietowanie.
[11] Wiłun Z. 2007. Zarys geotechniki. Warszawa. Wydawnictwa Komunikacji i Łączności.
Zobacz więcej / Read more >>
Materiały Budowlane 12/2020, strona 26-28 (spis treści >>)
dr inż. Zdzisław B. Kohutek, Stowarzyszenie Producentów Betonu Towarowego w Polsce
dr inż. Grzegorz Bajorek, prof. PRz, Politechnika Rzeszowska; Centrum Technologiczne Budownictwa, Instytut Badań i Certyfikacji Sp. z o.o.
Adres do korespondencji: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.
Beton jest uniwersalnym tworzywem, którego właściwości doceniają nie tylko inwestorzy budowlani, architekci, wykonawcy i użytkownicy obiektów z niego wybudowanych, ale także ekolodzy. W fazie aplikacji można go dowolnie kształtować za pomocą deskowania. Wytrzymuje wysoką temperaturę pożarową. Od niedawna budzi zainteresowanie budowniczych obiektów pasywnych, energooszczędnych, plus-energetycznych itp., ponieważ dzięki dużej masie kumuluje ciepło lub zimno (25 – 50%energii potrzebnej do wytworzenia i utrzymania komfortu klimatycznego w pomieszczeniach). Osiąga nawet 100-letnią trwałość, bez potrzeby konserwacji. Mineralny rodowód betonu upoważnia do porównywania go z neutralną dla środowiska naturalną skałą, a więc nie szkodzi ziemi ani wodzie gruntowej, atmosferze, światu flory i fauny, nie oddziałuje również negatywnie na środowisko naturalne przez zanieczyszczenia stałe, ciekłe, lotne oraz emisje o charakterze energetycznym.
Zobacz więcej / Read more >>
Materiały Budowlane 12/2020, strona 24-25 (spis treści >>)
Start 
