BRITANSKI STANDARD
I S B c a i o K a n a s i l o r t n o k e N 6 0 0 2 T S B 9 0 : 2 4 : 3 0 6 1 t k O n o P C S I J a i r b m u h t r o N t e t i z r e v i n U a n a n : a i o k a n a r i c n e c i L
Evrokod 1: Dejstva na konstrukcije – Deo 1-2: Opsta dejstva – Dejstvo na strukturama izlozenim pozaru
Evropski Standard EN 1991-1-2:2002 ima status status Britanskog Standarda
ICS 13.220.50; 91.010.30
NIJE DOZVOLJENO KOPIRANJE BEZ DOZVOLE BSI OSIM U SLUCAJU POSTUPANJA PO ZAKONU O KOPIRANJU
BS EN 1991-1-2:2002
BS EN 1991-1-2:2002
Nacionalni predgovor
Ovaj Britanski Standard je zvanicna verzija standarda EN 1991-1-2:2002 na Engleskom jeziku.Ovaj standard zamenjuje DD ENV 1991-2-2:1996 koji je odstranjen. I S B ) c ( , a j i p o K a n a s i l o r t n o k e N , 6 0 0 2 T S B 9 0 : 2 4 : 3 0 6 1 t k O n o P , ) C S I J ( a i r b m u h t r o N t e t i z r e v i n U , a n a n : a j i p o k a n a r i c n e c i L
Priprema uloge UK u je bila poverena Tehnickom Komitetu B/525, Gradjevinarstvo i gradjevinska tehnika Podkomitetu B/525/1, a potom i Dejstva, izvrsavanje i utvrdjivanje osnovnih nacrta sa ciljem da se: - pomognu tumacenja i razumevanje teksta; - izvrsi prezentovanje odgovornom internacionalnom/Evropskom komitetu u vezi sv ih tumacenja izlaganja, ili predloga izmene, i podrzavanje interesa UK; - monitoring internacionalnih i Evropskih razvoja dogadjaja i njihovo iznosenje UK establismentu. Lista organizacija predstavljena od strane ovog podkomiteta moze biti dobijena po zahtevu od njihovog sekretarijata. Onde gde normativna ogranicenja ovog EN dokumenta dozvoljavaju izbor na nacionalnom nivou, okviri i moguci izbori mogu biti dati u normativnom tekstu, i Dopis ce kvalifikovati to kao Nacionalno Determinisan Parametar (NDP). ND P moze biti posebna vrednost pri faktorisanju, specificni nivo ili klasa, specijalni metod ili specijalna primena pravila ako nekoliko takvih budu predlozeni u EN. Da bi se omogucilo koriscenje EN 1991-1-2 u UK, NDP mora biti objavljen u Nacionalnom Aneksu a koji bi potom bio integrisan amandmanom u ovaj Britanski Standard odgovarajucom procedurom, posle javne konsultacije. Unakrsne reference
Britanski Standardi u kojima su implementirane internacionalne i Evropske publikacije referisane u ovom dokumentu mogu se naci u BSI Katalogu u sekciji pod naslovom “Internacionalni Standard i Index Korespodencije”, ili koriscenjem “Trazi” mogucnosti u BSI Elektronskom BSI Elektronskom Katalogu ili na Britanski Standardi Online.
Ova publikacija cini se ne sadrzi sve neophodne odredbe ugovora. Korisnici su odgomvorni za pravilnu primenu. Pridrzavanje Britanskom Standardu ne znaci i oslobodjenje od zakonskih obaveza.
Ovaj Britanski Standard, pripreman pod pod upravom upravom i politikom Sektora za
Gradjevinarstvo i Gradjevinsku Tehniku i
Komiteta za Strategije je objavljen pod nalogom Agencije za Standarde Standarde i Komiteta za Strategije na dan 26 Novembar 2002
Pregled sadrzaja
Ovaj document sadrzi prednju koricu, i unutrasnju k oricu, EN naslovnu stranu, strane od 2 do 59 i zadnju koricu. BSI autorska prava i datum prikazani na ovom dokumentu oznacavaju kada je document poslednji put razmatran.
Dopune iznete pri objavljivanju © BSI 26 Novembar 2002
ISBN 0 580 40831 0
Amd. Br.
Datum
Komentari
EVROPSKI STANDARD
EN 1991-1-2
NORME EUROPÉENNE EUROPÄISCHE NORM
Novembar 2002
ICS 13.220.50; 91.010.30
I S B ) c ( , a j i p o K a n a s i l o r t n o k e N , 6 0 0 2 T S B 9 0 : 2 4 : 3 0 6 1 t k O n o P , ) C S I J ( a i r b m u h t r o N t e t i z r e v i n U , a n a n : a j i p o k a n a r i c n e c i L
Zamena za ENV 1991-2-2:1995
Engleska verzija
Evrokod 1: Dejstva na konstrukcije – Deo 1-2: Opsta dejstva – Dejstvo na strukturama izlozenim pozaru Eurocode 1: Actions sur les structures au feu - Partie 1-2: Actions générales - Actions Actions sur les structures exposées
Eurocode 1 - Einwirkungen auf Tragwerke - Teil 1-2: Allgemeine Einwirkungen Einwirkungen - Brandeinwirkungen auf Tragwerke
Ovaj Evropski Standard je odobren od CEN-a 1. Septembra 2002. CEN clanovi su u obavezi da se pridrzavaju pravila CEN/CENELEC Internih Regulacija koja definisu uslove ovog Evropskog Standarda dajuci mu status nacionalnog standarda bez ikakvih dopuna. Azurirana lista i bibliografske reference reference koje su u vezi ovakvih nacionalnih standarda mogu se dobiti zahtevom preko Menadzment Centra ili preko bilo kog CEN clana. Ovaj Evropski Standard postoji u tri zvanicne ver zije (Engleskoj, Francuskoj, Nemackoj). Verzija na bilo kom drugom jeziku koja je prevedena uz nadleznost CEN clana i prijavljena Menzdzment centru ima isti status kao zvanicna verzija. CEN clanovi su tela nacionalnih standarda Austrije, Belgije, Ceske Republike, Danske, Finske, Francuske, Nemacke, Grcke, Islanda, Irske, Italije, Luksemburga, Malte, Holandije, Norveske, Portugala, Spanije, Svedske, Svajcarske i Velike Britanije.
EVROPSKI KOMITET ZA STANDARDIZACIJU COMITÉ EUROPÉEN DE NORMALISATION EUROPÄISCHES KOMITEE FÜR NORMUNG
Menadzment Centar: rue de Stassart, 36 B-1050 Brisel
© 2002 CEN
Sva prava eksploatacije u bilo kojoj formi i nacinu rezervisana su za CEN nacionalne Clanice.
Ref.Br. EN 1991-1-2:2002 E
EN 1991-1-2:2002 (E)
Sadrzaj Uvod Deo 1 I S B ) c ( , a j i p o K a n a s i l o r t n o k e N , 6 0 0 2 T S B 9 0 : 2 4 : 3 0 6 1 t k O n o P , ) C S I J ( a i r b m u h t r o N t e t i z r e v i n U , a n a n : a j i p o k a n a r i c n e c i L
strana
…………………………………………………………………………………………….…………..…....... 4
Uopsteno .………………………………….………………………………………………………….... 10
1.1 1.2 1.3 1.4 1.5
Cilj .……………….……………………………………………………………………………………… ...................…. 10 Normativne reference …………………………………………… .……………………………………….. ................... 10 Predpostavke …………………………………………………………………………… .………….……..................... 11 Razlika izmedju Principa i Pravila Primene.. ………………………………………………………… ....................... 11 Pojmovi i definicije …………………………………………………………………………………… ................... …… 11 1.5.1 Cesto korisceni pojmovi u Evrokodu za Pozare ….......... …………………………….… ..............................11 1.5.2 Specijalni termini u projektovanju uopsteno ………………………………………………… ...................……13 1.5.3 Termini u vezi termalnog dejstva ……………………………………………………… ......................... ……. 13 1.5.4 Termini povezani sa analizom transfera toplote .…...……………………………………… ................... …. 15 1.6 Simboli …………………………………………………………………………………………………….................... … 15 Deo 2
2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 Deo 3
Strukturne procedure u dizajniranju Pozara
………………….................………………….......
21
Uopsteno ……………………………………………………………………………………… .................. …........ …..... 21 Projektovanje scenarija pozar a ……………………………………………………………........…….................... …. 21 Projektovanje pozara ……………………………………………………………………………….............................. 21 Temperaturna Analiza ……………………………………………………………………… ................................ … 21 Mehanicka Analiza ……….…………………………………………………………………………. ............................. 22 Termalni postupci temperaturne
analize ……………………………………………….………….
23
3.1 Opsta pravila…………………………………………………………………………………… .......................…... 23 3.2 Nominalna temperaturno-vremenska kriva …………………………………………................................................ 24 3.2.1 Standardna temperaturno-vremenska kriva ……………………………………………….. .................... …... 24 3.2.2 Eksterna kriva pozara ...............................................................................................................................24 3.2.3 Ugljovodonicna kriva ................................................................................................................................ 25 3.3 Prirodni modeli pozara .........................................................................................................................................25 3.3.1 Pojednostavljeni modeli pozara ................................................................................................................ 25 3.3.1.1 Uopsteno.................................................................................................................................... 25 3.3.1.2 Zatvoreni pozari ......................................................................................................................... 25 3.3.1.3 Lokalizovani pozari .................................................................................................................... 26 3.3.2 Napredni modeli pozara ........................................................................................................................... 26 Deo 4
Mehanicki postupci strukturne analize ....................................... .............................................. 27
4.1 4.2
Uopsteno ............................................................................................................................................................. 27 Simultanost dejstava ........................................................................................................................................ 27 4.2.1 Dejstva u normalnom temperaturnom okruzenju .................................................................................... 27 4.2.2 Dodatna dejstva ....................................................................................................................................... 28 4.3 Kombinacija pravila postupaka ............................................ ................................................................................ 28 4.3.1 Generalno pravilo ..................................................................................................................................... 28 4.3.2 Pojednostavljena pravila ...........................................................................................................................28 4.3.3 Nivo opterecenja ...................................................................................................................................... 29 Aneks A (informativno) Parametarska te mperaturno-vremenska kriva ..................................................................... 30 Aneks B (informativno) Termalni postupci za eksterne clanove – Pojednostavljeni metod kalkulacije..................33
B.1 Cilj............................................................................................................. ............................................................ 33 B.2 Uslovi koriscenja .................................................................................................................................................. 33
2
EN 1991-1-2:2002 (E)
I S B ) c ( , a j i p o K a n a s i l o r t n o k e N , 6 0 0 2 T S B 9 0 : 2 4 : 3 0 6 1 t k O n o P , ) C S I J ( a i r b m u h t r o N t e t i z r e v i n U , a n a n : a j i p o k a n a r i c n e c i L
B.3 Uticaji vetra........................................................................................................................................................... 34 B.3.1 Rezim ventilacije....................................................................................................................................... 34 B.3.2 Skretanje plamena usled vetra..................................................................................................................34 B.4 Karakteristike pozara i vatre..................................................................................................................................35 B.4.1 Neizrazena promaja................................................................................................................................. 35 B.4.2 Izrazena promaja..................................................................................................................................... 37 B.5 Celokupni konfiguracioni faktori............................................................................................................................ 39 Aneks C (informativno) Lokalizovani pozari.................................................................................................................. 41 Aneks D (informativno) Napredni modeli pozara.......................................................................................................... 44
D.1 Jedno-zonski modeli ............................................................................................................................................ 44 D.2 Dvo-zonski modeli................................................................................................................................................. 45 D.3 Kompjuterski dinamicko promenjivi modeli........................................................................................................... 45 Aneks E (informativno) Gustina pozarnog opterecenja............................................................................................... 46
E.1 Uopsteno............................................................................................................................................................... 46 E.2 Determinisanje gustine pozarnog opterecenja ..................................................................................................... 47 E.2.1 Uopsteno................................................................................................................................................... 47 E.2.2 Definicije....................................................................................................................................................47 E.2.3 Zasticeno pozarno opterecenje................................................................................................................. 48 E.2.4 Neto toplotne vrednosti............................................................................................................................. 48 E.2.5 Klasifikacija pozarnih opterecenja prema izlozenosti............................................................................... 50 E.2.6 Individualne karakteristike gustine pozarnog opterecenja....................................................................... 50 E.3 Osobine sagorevanja............................................................................................................................................ 50 E.4 Stopa oslobadjanja toplote Q................................................................................................................................ 51 Aneks F (informativno) Ekvivalentna vremena izlozenosti pozaru..............................................................................53 Aneks G (informativno) Konfiguracioni factor............................................................................................................... 53
G.1 G.2 G.3
Uopsteno.............................................................................................................................................................. 55 Efekti senke.......................................................................................................................................................... 56 Eksterni clanovi..................................................................................................................................................... 56
Bibliografija......................................................................................................................................................................
59
3
EN 1991-1-2:2002 (E)
Uvod I S B ) c ( , a j i p o K a n a s i l o r t n o k e N , 6 0 0 2 T S B 9 0 : 2 4 : 3 0 6 1 t k O n o P , ) C S I J ( a i r b m u h t r o N t e t i z r e v i n U , a n a n : a j i p o k a n a r i c n e c i L
Ovaj document (EN 1991-1-2:2002) je pripreman od strane Tehnickog Komiteta CEN/TC 250 “Strukturni Evrokodovi”, koji je sekretarijat pod okriljem BSI. CEN/TC250/SC1 je odgovoran za Evrokod 1. Ovaj Evropski standard bi trebalo da dobije status nacionalnog standarda, ili kroz publikaciju identicnog teksta ili kroz andosman, najkasnije do Maja 2003, i nacionalni standardi koji su u konfliktu trebalo bi da budu odstranjeni najkasnije do Decembra 2009. Ovaj document zamenjuje ENV 191-2-2:1995. Aneksi A, B, C, D, E, F i G su informativnog karaktera. Prema CEN/CENELEC Internim Regulacijama, organizacije nacionalnih standard sledecih zemanja su obavezne da implementiraju ovaj Evropski Standard: Austrija, Belgija, Ceska Republika, Danska, Finska, Francuska, Nemacka, Grcka, Island, Irska, Italija, Luksemburg, Malta, Holandija, Norveska, Portugal, Spanija, Svedska, Svajcarska i Velika Britanija. Pozadina Evrokod programa
Godine 1975, Komisija Evropskog Komiteta odlucila je da donese akcioni program u domenu konstrukcija, zasnovan na klauzuli Sporazuma 95. Cilj programa je bila eliminacija tehnickih prepreka trgovine i harmonizacija tehnickih specifikacija. U okviru ovog akcijskog programa, Komisija je preuzela inicijativu da objavi skup harmonizovanih tehnickih pravila za dizajn konstrukcija koji ce, u prvoj fazi, posluziti kao alternative nacionalnim pravilnicima koji sun a snazi u Drzavama Clanicama, da bi ih na kraju zamenili. Za petnaest godina, Komisija, uz pomoc Komiteta za Upravu koji ima Reprezente u Drzavama Clanicama, sprovodili su razvoj Evrokod programa, sto je dovelo do prve generacije Evropskih kodova 80-ih godina 20 veka. Godine 1989, Komisija i Drzave Clanice EU i EFTA odlucile su, na osnovu jednog dogovora 1 izmedju Komisije i CEN-a, da prenesu pripremu i publikaciju Evrokodova na CEN kroz serije Mandata, sa ciljem da im obezbede buduci status u Evropskom Standardu (EN). Ovo de fak to povezuje Evrokodove sa odredbama svih Odbornih Direktiva i/ili Odredbenim Komisijama koji posluju u okviru Evropskih Standarda (na pr. Odborna Direk tiva 89/106/EEC za konstrukcione proizvode – CPD – i Odborna Direktiva 93/37/EEC, 92/50/EEC i 89/440/EEC na javnim radovima i servisima i ekvivalentnim EFTA Direktivama inicirajuci teznju uredjivanja internog trzista). Strukturni Evrokod program obuhvata sledece standarde koji se generalno sastoje od brojnih Delova: EN 1990, Evrokod: Osnove projektovanja konstrukcija. EN 1991, Evrokod 1: Dejstva na konstrukcije. prEN 1992, Evrokod 2: Projektovanje betonskih struktura. prEN 1993, Evrokod 3: Projektovanje celicnih struktura.
1
Dogovor izmedju Komisije Evropskih Zajednica i Evropskog Komiteta za Standardizaciju (CEN) koji se odnosi na EVROKODOVE za projektovanje izgradnje i gradjevinske tehnike (BC/CEN/03/89).
4
EN 1991-1-2:2002 (E)
prEN 1994, Eurokod 4: Projektovanje kombinovanih konstrukcija od celika i betona. prEN 1995, Evrokod 5: Projektovanje drvenih konstrukcija. prEN 1996, Evrokod 6: Projektovanje zidarskih konstrukcija. I S B ) c ( , a j i p o K a n a s i l o r t n o k e N , 6 0 0 2 T S B 9 0 : 2 4 : 3 0 6 1 t k O n o P , ) C S I J ( a i r b m u h t r o N t e t i z r e v i n U , a n a n : a j i p o k a n a r i c n e c i L
prEN 1997, Evrokod 7: Geotehnicko projektovanje. prEN 1998, Evrokod 8: Projektovanje konstrukcija predvidjenjih za zemljotrese. prEN 1999, Evrokod 9: Projektovanje aluminijumskih konstrukcija. Evrokod standardi prepoznaju odgovornost regulatornih autoriteta u svakoj Drzavi Clanici i osiguravaju njihovo pravo da odrede vrednosti regulacije sigurnosti na nacionalnom nivou a koje variraju od Drzave doDrzave.
Status i domen primene Evrokodova
Drzave Clanice EU i EFTA prepoznaju da EVROKODOVI sluze kao referenca za sledece svrhe: - kao nacin za postizanje saglasnosti izgradje i gradjevinske tehnike poslovanja sa neophodnom preporukom Odborne Direktive 89/106/EEC, narocito Esencijalni Propis N 01 – Mehanicki otpor i stabilnost – i Esencijalni Propis N02 – Sigurnost u slucaju pozara; - kao osnova za specifikaciju sporazuma za konstrukcione radove i povezane gradjevinske servise; - kao okvir za izradu uskladjenih tehnickih specifikacija za konstrukcione proizvode (EN i ETA). Ukoliko se Eurokodovi, ticu samih konstrukcionih radova, onda imaju direktnu vezu sa Interpretacionim Dokumentima2 predstavljenim u Klauzuli 12 CPD-a, cak i kada su drugacije prirode od harmonizovanih proizvoda standarda3. Stoga, tehnicki aspekti koji proizilaze iz delovanja Evrokodova treba da budu adekvatno razmotreni od CEN Tehnickog Komiteta i/ili EOTA Radnih Grupa koje posluju sa standardima proizvoda sa osvrtom na postizanje pune uskladjenosti sa tehnickim specifikacijama Evrokodova. Evrokod standardi omogucavaju uobicajena pravila gradjevinskog projektovanja za svakodnevnu upotrebu u projektovanju celokupnih struktura i komponenti ili oba u tradicionalnom i inovativnom obliku. Nesvakidasnje forme konstrukcija ili oblika projekcije nisu specijalno obuhvaceni i neophodna je dodatna konsultacija sa ekspertima od strane projektanta u takvim slucajevima.
2
Prema cl. 3.3 CPD-a, f undamentalni zahtevi (ER-a) treba da budu dati u konkretnoj formi u interpretativnim dokumentima radi stvaranja neophodnih veza izmedju fundametalnih zahteva i mandata za harmonizaciju EN-a i ETAG-a/ETA-a. 3 Prema cl. 12 CPD-a interpretativni dokumenti treba da: a) daju konkretnu formu fundametalnim zahtevima harmonizujuci terminologiju i tehnicke osnove i indicirajuci klase ili nivoe za svaki zahtev gde je to potrebno; b) indiciraju metode ili povezuju te klase ili nivoe zahteva sa tehnickim specifikacijama, nap r. metode preracunavanja i dokazivanja, tehnicka pravila za dizajniranje projekta, itd; c) sluze kao referenca za upravu harmonizovanih standard i vodic za E vropske tehnicke dozvole. Evrokodovi, cinjenica je, igraju slicnu ulogu u oblasti ER 1 i delom u ER 2.
5
EN 1991-1-2:2002 (E)
Nacionalni standardi za implementaciju Evrokodova
I S B ) c ( , a j i p o K a n a s i l o r t n o k e N , 6 0 0 2 T S B 9 0 : 2 4 : 3 0 6 1 t k O n o P , ) C S I J ( a i r b m u h t r o N t e t i z r e v i n U , a n a n : a j i p o k a n a r i c n e c i L
Nacionalni standardi za implementaciju Evrokodova sacinjavaju ceo tekst Evrokoda (ukljucujuci bilo koje anekse), onako kako je objavljeno od CEN-a, a mogu ima prethoditi nacionalna naslovnica ili nacionalni predgovor, a mogu biti praceni i nacionalnim aneksom. Nacionalni aneks moze sadrzati samo informacije onih parametara koji su ostali otvoreni u Evrokodu za nacionalni izbor, poznatiji kao Nacionalno Determinisani Parametri, a predvidjeni za koriscenje u projektovanju gradjevina i tehnikama u oblasti niskogradnje u razmatranoj drzavi, odnosno: - procenjuje i/ili klasifikuje gde su date alternative u Evrokodu; - procenjuje koriscenje tamo gde je dato samo obelezje u Evrokodu; - daje specificne podatke o drzavi (geografske, klimatske, itd), na pr. mapa snega; - koju procedure koristiti tamo gde su date alternativne procedure u Evrokodu. Moze takodje sadrzati: - odluke o primeni informativnih aneksa i - reference na ne-kontradiktorne komplementarne informacije radi asistencije korisniku da primeni Evrokod. Veza izmedju Evrokodova i harmonizovanih tehnickih specifikacija (EN-a i ETA-e) za produkte
Postoji potreba za konzistencijom izmedju harmonizovanih tehnickih specifikacija za konstrukcije i tehnickih pravila za radove4. Stavise, sve informacije okarakterisane CE Obele zjem konstrukcija koje su referisane u Evrokodovima jasno nagovestavaju koji Nacionalno Determinisani Parametri su uzeti u razmatranje. Dodatne informacije oznacene u EN 1991-1-2
EN 1991-1-2 opisuje termalna i mehanicka dejstva konstrukcionog projektovanja gradjevina izlozenih pozaru, ukljucujuci sledece aspekte: Sigurnosne preporuke
EN 1991-1-2 namenjen klijentima (nap r. za formulaciju njihovih specificnih zahteva), projektante, izvodjace i relevantne nadlezne organe. Opsti ciljevi zastite od pozara jesu da se ogranice rizici u odnosu na pojedince i drustvo, susednu imovinu, i gde je to potrebno, okruzenje i direktno izlozeno vlasnistvo, u slucaju pozara. Direkcija za Gradjevinske Proizvode 89/106/EEC daje sledece esencijalne preporuke za ogranicavanje rizika od pozara:
4
Vidi cl.3.3 i cl.12 u CPD-u, kao i 4.2, 4.3.1, 4.3.2 i 5.2 u ID N 01.
6
EN 1991-1-2:2002 (E)
“Konstrukcioni radovi moraju biti pro jektovani i gradjeni na takav nacin na koji se u slucaju izbijanja pozara
- moze predpostaviti vremenski okvir za koji ce noseca konstrukcija pruzati otpor, - radovima ogranicava generisanje i sirenje vatre i dima, I S B ) c ( , a j i p o K a n a s i l o r t n o k e N , 6 0 0 2 T S B 9 0 : 2 4 : 3 0 6 1 t k O n o P , ) C S I J ( a i r b m u h t r o N t e t i z r e v i n U , a n a n : a j i p o k a n a r i c n e c i L
- ogranicava sirenje pozara na susedne konstrukcione radove, - ucesnicima omogucava da napuste radove ili da mogu biti spaseni na drugi nacin, - uzima u obzir sigurnost timova za spasavanje”. Prema Interpretativnom Dokumentu N 02 “Sigurnost u Slucaju Pozara5” posebna preporuka se dobija prateci razne mogucnosti strategija za sigurnost od pozara opste vazece u Drzavama Clanicama kao konvencionalni scenariji pozara (nominalni pozari) ili “prirodni” (parametarski) scenariji pozara, ukljucujuci pasivne i/ili aktivne mer e zastite od pozara. Delovi Strukturnih Evrokodova bave se specificnim aspektima pasivne zastite od pozara u smislu projektovanja struktura i njihovih delova za adekvatnu odbranu od pozara i ogranicavanje sirenja vatre kao najvaznije. Zahtevana funkcionalnost i nivo predustroznosti mogu biti odredjeni ili u smislu nominalnih (standardnih) protivpozarnih mera, uopsteno datih u nacionalnim regulacijama, ili gde je to moguce u nacionalnim regulacijama za pozare, tako sto se procenjuju pasivne i aktivne mere u okviru tehnika bezbednosti od pozara. Dodatni zahtevi koji se ticu na primer: - mogucih instalacija i odrzavanja sistema za rasprsivanje; - stanja okupiranosti zgrade ili pozarne komore; - koriscenja odobrenih izolacija i materijala za oblaganje, ukljucujuci i njihovo odrzavanje nisu dati u ovom dokumentu, zato sto su predmet specifikacije drugih kompetentnih organa. Numericke vrednosti parcijalnih faktora i drugih elemenata pouzdanosti dati su kao preporucene vrednosti da bi se obezbedio prihvatljiv nivo pouzdanosti. One se biraju pod pretpostavkom da je omogucen odgovarajuci nivo strucnosti i upravljanja kvalitetom radova. Procedure projektovanja
Celokupna analiticka procedura za strukturno projektovanje zastite od pozara uzima u proracun ponasanje strukturnih sistema na povisenim temperaturama, potencijalnu izlozenost toploti i pozitivnih efekata aktivnog i pasivnog sistema zastite od pozara, zajedno sa neizvesnoscu koja prati ove tri opcije i znacaj same konstrukcije (posledice pojedinih otkazivanja).
5
Vidi 2.2, 3.2(4) i 4.2.3.3 u ID N 02.
7
EN 1991-1-2:2002 (E)
I S B ) c ( , a j i p o K a n a s i l o r t n o k e N , 6 0 0 2 T S B 9 0 : 2 4 : 3 0 6 1 t k O n o P , ) C S I J ( a i r b m u h t r o N t e t i z r e v i n U , a n a n : a j i p o k a n a r i c n e c i L
U ovom trenutku moguce je preduzeti postupak za determinisanje adekvatnih performansi sistema koje objedinjavaju neke, ako ne i sve, od ovih parametara i demonstriraju da ce konstrukcija, ili njene komponente, imati odgovarajuce karakteristike u realnoj situaciji p ozara. Medjutim gde je postupak baziran na nom inalnom (standardnom) pozaru, klasifikacija sistema, koja je na snazi za odredjeni period pruzanja otpora pozaru, uzima u proracun (mada ne eksplicitno) odlike i neizvesnosti opisane iznad. Primena ovog Dela 1-2 je ilustrovana ispod. Identifikovan je propisani pristup i pristup zasnovan na performansama sistema. Propisani pristup koristi nominalni pozar za g enerisanje termalnih dejstava. Pristup zasnovan na performansama sistema, koristi pozarno inzenjerstvo, koje se odnosi na termanlna dejstva zasnovana na fizickim i hemijskim parametrima.
Slika 1 – Alternativne procedure projektovanja Podrska pri projektovanju
Kao sto je ocekivano, podrska pri projektovanju bazirana na racunskim modelima data u EN 1991-1-2 pripremana je od zainteresovanih eksternih organizacija. Glavni tekst u EN 1991-1-2 ukljucuje vecinu principijalnih koncepata i pravila neophodnih za opisivanje termalnih dejstava na konstrukcije.
8
EN 1991-1-2:2002 (E)
Nacionalni aneks za EN 1991-1-2
I S B ) c ( , a j i p o K a n a s i l o r t n o k e N , 6 0 0 2 T S B 9 0 : 2 4 : 3 0 6 1 t k O n o P , ) C S I J ( a i r b m u h t r o N t e t i z r e v i n U , a n a n : a j i p o k a n a r i c n e c i L
Ovaj standard daje alternativne procedure, vrednosti i preporuke za klase sa obelezjima koja indiciraju da treba izvrsiti nacionalne opcije. Stoga nacionalni standard implementiran u EN 1991-1-2 treba da ima nacionalni aneks Svih Nacionalno Determinisanih Parametara za koriscenje u projektovanju izgradnje i gradjevinske tehnike koji se izradjuju u nadleznoj drzavi. Nacionalni izbor je dozvoljen u EN 1991-1-2 kroz: – 2.4(4) – 3.1(10) – 3.3.1.1(1) – 3.3.1.2(1) – 3.3.1.2(2) – 3.3.1.3(1) – 3.3.2(1) – 3.3.2(2) – 4.2.2(2) – 4.3.1(2)
9
EN 1991-1-2:2002 (E)
Deo 1 Uopsteno 1.1 Cilj I S B ) c ( , a j i p o K a n a s i l o r t n o k e N , 6 0 0 2 T S B 9 0 : 2 4 : 3 0 6 1 t k O n o P , ) C S I J ( a i r b m u h t r o N t e t i z r e v i n U , a n a n : a j i p o k a n a r i c n e c i L
(1) Metode date u Delu 1-2 iz EN 1991 su primenljive na gradjevine, sa opterecenjem pozara u slucaju okupiranih zgrada. (2) Deo 1-2 iz EN 1991 bavi se termalnim i mehanickim dejstvima na konstrukcije izlozene pozaru. Namera je da se koristi u spoju sa Delovima pozarne projekcije u prEN 1992 do prEN 1996 i prEN 1999 koji daju pravila za projektovanje konstrukcija zastite od pozara. (3) Deo 1-2 iz EN 1991 sadrzi termalna dejstva u smislu nominalnih i fizicki baziranih termalnih dejstava. Vise podataka i modela za fizicki bazirana termalna dejstva dati su u aneksima. (4) Deo 1-2 iz EN 1991 daje opste principe i pravila primene u vezi sa termalnim i mehanickim dejstvima koji se koriste zajedno sa EN 1990, EN 1991-1-1, EN 1991-1-3 i EN 1991-1-4. (5) Procena stete na konstrukcije posle pozara, nij e obradjena ovim dokumentom. 1.2 Normativne reference
(1)P Ovaj Evropski Standard ukljucen je datiranim ili referencama bez datuma, u odredbama iz drugih publikacija. Ove normativne reference su navedene na odgovarajucim m estima u tekstu, i publikacije su popisane u nastavku. Za reference sa datumom, naknadne izmene ili revizije na bilo kojoj od ovih publikacija ukljucene su u Evropski Standard samo amandmanom ili revizijom. Nedatirane reference omogucavaju se u najnovijem izdanju publikacije (ukljucujuci amandmane). NAPOMENA Sledeci Evropski Standardi koji su objavljeni ili u pripremi navedeni su normativnim klauzulama: prEN 13501-2, Klasifikacija pozara po konstrukciji i gradjevinskim elementima – Deo 2: Klasifikacija koriscenjem podataka sa
testova protiv pozarne zastite, ne ukljucujuci ventilacioni odsek. EN 1990:2002, Evrokod: Osnove projektovanja konstrukcija. EN 1991, Evrokod 1: Dejstva na konstrukcije – Deo 1-1: Opsta dejstva – Zapreminska tezina, sopstvena tezina i opterecenja.
prEN 1991, Evrokod 1: Dejstva na konstrukcije – Deo1-3: Opsta dejstva – Opterecenja snegom. prEN 1991, Evrokod 1: Dejstva na konstrukcije – Deo1-4: Opsta dejstva – Opterecenja vetrom. prEN 1992, Evrokod 2: Projektovanje betonskih konstrukcija. prEN 1993, Evrokod 3: Projektovanje celicnih konstrukcija. prEN 1994, Evrokod 4: Projektovanje kombinovanih konstrukcija od celika i betona. prEN 1995, Evrokod 5: Projektovanje drvenih konstrukcija. prEN 1996, Evrokod 6: Projektovanje zidanih konstrukcija. prEN 1999, Evrokod 9: Projektovanje aluminijumskih konstrukcija.
10
EN 1991-1-2:2002 (E)
1.3 Pretpostavke
(1)P U prilog opstim pretpostavkama iz EN 1990 sledece pretpostavke su moguce: I S B ) c ( , a j i p o K a n a s i l o r t n o k e N , 6 0 0 2 T S B 9 0 : 2 4 : 3 0 6 1 t k O n o P , ) C S I J ( a i r b m u h t r o N t e t i z r e v i n U , a n a n : a j i p o k a n a r i c n e c i L
- bilo koji aktivni i pasivni system zastite od pozara uzet u razmatranje pri projektovanju bice adekvatno uspostavljen; - Izbor relevantnog dizajna scenarija pozara je nacinjen od strane adekvatno kvalifikovanog i proverenog kadra, ili je dat relevantnom nacionalnom regulacijom. 1.4 Razlika izmedju Principa i Pravila Primene
(1) Pravila data u EN 1990:2002, primena 1.4. 1.5 Pojmovi i definicije
(1)P U svrhe ovog Evropskog Standarda, pojmovi i definicije dati u EN 1990:2002, 1.5 i pratece primene. 1.5.1 Cesto korisceni pojmovi u Evrokodu za Pozare 1.5.1.1 ekvivalentna vremena izlozenosti pozaru
vreme izlozenosti na standardnoj temperaturno-vremenskoj krivoj pretpostavlja se da im a isti toplotni efekat kao i realni zatvoreni pozar 1.5.1.2 eksterni clan
strukturni deo lociran izvan gradjevine koji moze biti izlozen pozaru kroz otvore gradjevine 1.5.1.3 zatvorenje pozara
prostor u okviru zgrade, koji se prostire preko jednog ili nekoliko spratova, koji je ogradjen odvajajucim elementima tako da se sirenje vatre van zatvorenja spreceno tokom izlozenosti pozaru 1.5.1.4 otpor pozara
sposobnost konstrukcije, dela konstrukcije ili clana da izvrsi potrebnu funkcionalnost (noseca funkcionalnost i/ili funkcija odvajanja vatre) za odredjeni nivo opterecenja, za odredjeni nivo izlozenosti i za odredjeni vremenski period 1.5.1.5 potpuno razvijeni pozar
stanje potpune obavijenosti svih zapaljivih povrsina u pozaru u okviru odredjenog prostora 1.5.1.6 globalna strukturna analiza (za pozare)
strukturna analiza celokupne structure, kada ili cela struktura, ili samo njen deo, jesu izlozeni pozaru. Indirektna dejstva pozara su uracunata kroz struktuiranje
11
EN 1991-1-2:2002 (E)
1.5.1.7 indirektna dejstva pozara I S B ) c ( , a j i p o K a n a s i l o r t n o k e N , 6 0 0 2 T S B 9 0 : 2 4 : 3 0 6 1 t k O n o P , ) C S I J ( a i r b m u h t r o N t e t i z r e v i n U , a n a n : a j i p o k a n a r i c n e c i L
interne sile i momenti uzrokovani termalnom ekspanzijom 1.5.1.8 celovitost (E)
mogucnost odvojenih elemenata konstrukcije gradjevine, da kada je jedna strana izlozena pozaru, ona zaustavi sirenje plamena i toplih gasova i tako zaustavi pozar pre nego sto se prosiri in a drugu stranu 1.5.1.9 izolacija (I)
mogucnost odvojenog elementa konstrukcije gradjevine da kada je jedna strana izlozena, ogranici rast temperature neizlozene strane do odrednjenog stepena 1.5.1.10 funkcija opterecenja (R)
mogucnost konstrukcije ili dela konstrukcije da pretrpi odredjena dejstva tokom nekog pozara, prema definisanom kriterijumu 1.5.1.11 clan
deo osnove konstrukcije (kao sto je greda, stub, ali takodje i sklop kao sto je noseci zid, armirano pojacanje,...) koji se smatra odvojenim sa odgovarajucim granicnim i nosecim stanjima 1.5.1.12 analize po clanu (u slucaju pozara)
termalna i mehanicka analiza konstrukcionih clanova koji su izlozeni pozaru i gde se clan posmatra izolovano sa odgovarajucom nosivoscu igranicnim stanjima. Indirektna dejstva pozara nisu u razmatranju, osim onih koja rezultuju od termalnih uticaja 1.5.1.13 normalna temperaturna projekcija
ultimativna granicna projekcija za ambijentne temperature prema Delu 1-1 iz EN 1992 do prEN 1996 ili prEN 1999 1.5.1.14 funkcija separacije
mogucnost odvojenog elementa da zaustavi sirenje pozara (na pr kroz neki otvor plamena ili toplih gasova – cf celovitost) ili paljenje izvan izlozene povrsine (cf izolacija) tokom nekog pozara 1.5.1.15 element separacije
opterecen ili neopterecen element (na pr. zid) deo forme objekta ili zatvorenja pozara 1.5.1.16 standardni otpor pozaru
mogucnost structure ili njenog dela (obicno samo clanovi) da ispuni zahtevanu funkcionalnost (noseca funkcionalnost i/ili funkcija separacije), da bude izlozena toploti prema standardnoj temperaturno-vremenskoj krivi za odredjenu kombinaciju opterecenja i odredjeni vremenski period
12
EN 1991-1-2:2002 (E)
1.5.1.17 strukturni clanovi
noseci clanovi konstrukcije ukljucujuci ucvrscivace I S B ) c ( , a j i p o K a n a s i l o r t n o k e N , 6 0 0 2 T S B 9 0 : 2 4 : 3 0 6 1 t k O n o P , ) C S I J ( a i r b m u h t r o N t e t i z r e v i n U , a n a n : a j i p o k a n a r i c n e c i L
1.5.1.18 temperaturne analize
procedura determinisanja razvica temperature u clanovima u bazi termalnog dejstva (neto toplotni fluks) i termalnih osobina materijala clanova i zastitnih povrsina, gde je to relevantno 1.5.1.19 termalna dejstva
dejstva na konstrukcije opisane neto toplotnim fluksom clanova 1.5.2 Specijalni termini u projektovanju uopsteno 1.5.2.1 napredni model pozara
projektovanje pozra bazirano na aspektima odrzanja mase i odrzanja energije 1.5.2.2 kompjuterski promenljivo dinamicki model
pozarni model koji moze da resi numericki parcijalne diferencijalne jednacine dajuci tako, u svim tackama objekta, termo-dinamicke i aero-dinamicke promenljive 1.5.2.3 pozarni zid
odvajajuci elemenat koji je zid separacije dva prostora (na pr. dve zgrade) a koji je projektovan za pruzanje otpora pozaru i za strukturnu stabilnost, i moze uklj ucivati i horizontalno opterecenje, u slucaju pozara i otkazivanja structure sa jedne strane zida, sirenje pozara izvan zida je spreceno 1.5.2.4 jedno-zonski model
pozarni model gde su predpostavljene homogenizovane temperature gasova u tom odeljku 1.5.2.5 jednostavni pozarni model
projektovanje pozara bazirano na ogranicenom polju primene sa specificnim fizickim parametrima 1.5.2.6 dvo-zonski model
pozarni model gde su definisane razlicite zone u objektu: gornji sloj, donji sloj, pozar i njegov vodeci deo, eksterni gasovi i zidovi. U gornjem sloju, pretpostavljena je ravnomerna temperature gasa 1.5.3 Termini u vezi termalnog dejstva 1.5.3.1 factor sagorevanja
factor sagorevanja prezentuje efikasnost sagorevanja, varirajuci izmedju 1 za kompletno sagorevanje do 0 za potpuno zaustavljeno sagorevanje
1.5.3.2 projektovanje pozara
odredjeno razvijanje pozara simulirano u svrhe projektovanja 13
EN 1991-1-2:2002 (E)
1.5.3.3 projektovanje gustine opterecenja pozara I S B ) c ( , a j i p o K a n a s i l o r t n o k e N , 6 0 0 2 T S B 9 0 : 2 4 : 3 0 6 1 t k O n o P , ) C S I J ( a i r b m u h t r o N t e t i z r e v i n U , a n a n : a j i p o k a n a r i c n e c i L
gustina opterecenja pozara koja se uracunava za determinisanje termalnih dejstava u projektovanju pozara; ta vrednost odredjuje okvire neizvesnosti 1.5.3.4 projektovanje scenarija pozara
odrednjeni scenario pozara na kome se izvodi analiza 1.5.3.5 eksterna kriva pozara
nominalna temperaturno-vremenska kriva namenjena za spoljne separacione eksterne zidove koji mogu biti izlozeni pozaru iz razlicitih delova fasade, tj. direktno iz unutrasnjosti pojedinih odeljaka zahvacenih pozarom ili iz odeljaka koji su ispod ili koji se granice sa takvim eksternim zidom 1.5.3.6 rizik od aktivacije pozara
parametri uzeti u razmatranje koji daju verovatnocu paljenja, funkciju oblasti objekta ii okupacije pozarom 1.5.3.7 gustina opterecenja pozara
opterecenje pozara po jedinici povrsine odnosno povrsine poda qf , ili povrsinska oblast celog zahvacenog prostora, ukljucujuci otvoreni proctor, q t 1.5.3.8 opterecenje pozara
suma termalnih energija koje se oslobadj aju sagorevanjem svih sagorevajucih materijala u prostoru (sadrzine gradjevine i konstrukcioni elementi) 1.5.3.9 scenario pozara
kvalitativni opis kursa pozara kroz vreme identifikuje kljucne dogadjaje koji karakterisu pozar i razlikuju ga od drugih mogucih pozara. Tipicno definise paljenje i process rasta pozara, stadijum pune razvijenosti, stadijum opadanja zajedno sa gradjevinskim okruzenjem i sistemom koji uticu na kurs pozara 1.5.3.10 prodor pozara
simultano paljenje svih zahvacenih oblasti u zahvacenom odeljku 1.5.3.11 ugljovodonicna pozarna kriva
nominalna temperaturno-vremenska kriva za prezentovanje efekata ugljovodonicnog tipa pozara 1.5.3.12 lokalizovan pozar
pozar koji obuhvata samo ogranicenu povrsinu u pozarnom opterecenju datog objekta 1.5.3.13 factor otvorenja
factor koji predstavlja kolicinu ventilacije u zavisnosti od povrsi otvorenja u zidovima objekta, na visini tih otvorenja i na ukupnoj oblasti povrsine zatvorenja
14
EN 1991-1-2:2002 (E)
1.5.3.14 stopa oslobadjanja toplote
toplota (energija) oslobodjena od sagorevajucih elemenata kao funkcija po vremenu 1.5.3.15 standardna temperaturno-vremenska kriva I S B ) c ( , a j i p o K a n a s i l o r t n o k e N , 6 0 0 2 T S B 9 0 : 2 4 : 3 0 6 1 t k O n o P , ) C S I J ( a i r b m u h t r o N t e t i z r e v i n U , a n a n : a j i p o k a n a r i c n e c i L
nominalna kriva definisana u prEN 13501-2 za prezentovanje modela potpuno razvijenog pozara u zahvacenom odeljku 1.5.3.16 temperaturno-vremenske krive
temperature gasa u okruzenju povrsina clanova kao funkcij a vremena. One mogu biti: - nominalne: konvencionalne krive, usvojene za klasifikaciju ili verifikaciju otpora pozaru, na pr. standardna temperaturno-vremenska kriva, eksterna kriva pozara, ugljovodonicna kriva pozara; - parametarska: determinisana na bazi modela pozara i specificnih fizickih parametara definise stanja u zatvorenju pozara 1.5.4 Termini povezani sa analizom transfera toplote 1.5.4.1 konfiguracioni factor
konfiguracioni factor za zracni toplotni transfer sa povrsine A do povrsine B je definisan kao frakcija difuznog zracenja energije koja napusta povrsinu A a upada na povrsinu B 1.5.4.2 koeficijent strujanja i transfera toplote
toplotni fluks strujanja clana u odnosu na razliku izmedju temperature mase gasa k oja obuhvata neku povrsinu clana i temperature same te povrsine 1.5.4.3 emisija
jednaka je absorpciji povrsine, na pr. odnos izmedju zracenja toplote asorbovanog od date povrsine i povrsine koja blokira sirenje 1.5.4.4 neto toplotni fluks
energija, po jedinici vremena i povrsinske oblasti, definitivno absorbovana od clanova 1.6 Simboli
(1)P U svrhu ovog Dela 1-2, omoguceni su sledeci simboli. Latinska velika slova
A
oblast objekta zahvacena pozarom
Aind,d
projektovana vrednost indirektnog dejstva tokom pozara
Af
podna oblast objekta u pozaru
Afi
pozarna oblast
Ah
oblast horizontalnih otvora u krovu objekta
15
EN 1991-1-2:2002 (E)
I S B ) c ( , a j i p o K a n a s i l o r t n o k e N , 6 0 0 2 T S B 9 0 : 2 4 : 3 0 6 1 t k O n o P , ) C S I J ( a i r b m u h t r o N t e t i z r e v i n U , a n a n : a j i p o k a n a r i c n e c i L
Ah,v
ukupna oblast otvora u zatvorenju (A h,v = Ah + Av)
A j
oblast povrsine zatvorenja j, otvori nisu ukljuceni
At
ukupna povrsina zatvorenja (zidovi, plafon i pod, ukljucujuci otvore)
Av
ukupna povrsina vertikalnih otvora na svim zidovima ( A v =
Av,i
povrsina prozora “i”
∑
)
Ci
zastitni koeficijent nalicja clana i
D
dubina zahvacenog objekta, dijametar pozara
Ed
projektovana vrednost relevantnih efekata dejstava od osnovne kombinacije saglasno sa EN 1990
Efi,d
konstantno projektovana vrednost relevantnih efekata dejstava u pozarnoj situaciji
Efi,d,t
projektovana vrednost relevantnih efekata dejstava u situaciji pozara u trenutku t
Eg
interna energija gasa
H
distance izmedju izvora pozara i tavanice
Hu
neto toplotna vrednost ukljucujuci vlagu
Hu0
neto toplotna vrednost suvog materijala
Hui
neto toplotna vrednost materijala i
Lc
duzina jezgra
Lf
duzina plamena duz ose
LH
horizontalna projekcija plamena (od fasade)
Lh
duzina horizontalnog plamena
LL
visina plamena (od gornjeg dela prozora)
Lx
duzina ose od prozora do tacke gde je kalkulacija izvedena
Mk,i
kolicina zapaljivog materijala i
O
factor otvorenja objekta u pozaru
Olim
factor redukovanog otvorenja u slucaju pozara kontrolisanog gorivom
Pint
interni pritisak
Q
stopa oslobadjanja toplote pozara
Qc
konvetivni deo stope oslobadjanja toplote Q
Qfi,k
karakteristika opterecenja pozara
16
( )
EN 1991-1-2:2002 (E)
I S B ) c ( , a j i p o K a n a s i l o r t n o k e N , 6 0 0 2 T S B 9 0 : 2 4 : 3 0 6 1 t k O n o P , ) C S I J ( a i r b m u h t r o N t e t i z r e v i n U , a n a n : a j i p o k a n a r i c n e c i L
Qfi,k,i
karakteristika opterecenja pozara materijala i
Q*D
koeficijent oslobadjanja toplote koji se odnosi na dijametar D lokalnog pozara
Q*H
koeficijent oslobadjanja toplote koji se odnosi na visinu H objekta
Qk,1
karakteristika vodece promenljive dejstva
Qmax
maksimalna stopa oslobadjanja toplote
Qin
stopa oslobadjanja toplote koja ulazi kroz otvore sa proticanjem gasa
Qout
stopa gubitka oslobadjanja toplote kroz zracenje kroz otvore
Qwall
stopa gubitka toplote kroz zracenje i prenosenje na povrsine objekta
R
idealna gasna konstanta (+287 [J/kgK])
Rd
projektovana vrednost otpora clana na normalnoj temperature
Rfi,d,t
projektovana vrednost otpora clana u pozarnoj situaciji u trenutku t
RHRf
maksimalna stopa oslobadjanja toplote po kvadratnom metro
T
temperature [K]
Tamb
ambijentna temperature [K]
T0
inicijalna temperature (= 293 [K])
Tf
temperature objekta pozara [K]
Tg
temperature gasa [K]
Tw
temperature plamena na prozoru [K]
Tz
temperatura plamena duz ose plamena [K]
W
sirina zida koji ima prozor(e) (W 1 i W2)
W1
sirina zida 1, sa predpostavkom da ima najvecu prozorsku povrsinu
W2
sirina zida objekta u pozaru, normalnog na zid W 1
Wa
horizontalna projekcija nadstresnice ili balkona
Wc
sirina jezgra
Latinska mala slova
b
termalna apsorptivnost za totalno zatvorenje (b =
)
17
EN 1991-1-2:2002 (E)
I S B ) c ( , a j i p o K a n a s i l o r t n o k e N , 6 0 0 2 T S B 9 0 : 2 4 : 3 0 6 1 t k O n o P , ) C S I J ( a i r b m u h t r o N t e t i z r e v i n U , a n a n : a j i p o k a n a r i c n e c i L
bi
termalna apsorptivnost sloja i jedne povrsine zatvorenja
b j
termalna apsorptivnost jedne povrsine zatvorenja j
c
specificna toplota
deq
geometrijska karakteristika jednog eksternog strukturnog elementa (dijametar ili stranica)
df
debljina plamena
di
dimenzija poprecnog preseka nalicja clana i
g
ubrzanje gravitacije
heq
ponderisani presek visina prozora na svim zidovima
hi
visina prozora i
̇ ̇ ̇ ̇ ̇ ̇
toplotni fluks po jedinici povrsinske oblasti neto toplotni fluks po jedinici povrsinske oblasti neto toplotni fluks po jedinici povrsinske oblasti usled prenosenja neto toplotni fluks po jedinici povrsinske oblasti usled zracenja totalni toplotni fluks po jedinici povrsinske oblasti toplotni fluks po jedinici povrsinske oblasti tokom pozara i
k
faktor greske
kb
faktor konverzije
kc
faktor greske
m
masa, faktor sagorevanja
̇ ̇ ̇ ̇
( (∑ ) )
stopa mase stopa mase gasa koja dolazi kroz otvore stopa mase gasa koja odlazi kroz otvore stopa generisanih produkata izgaranja
qf
pozarno opterecenje po jedinici povrsine u odnosu na podnu povrsinu A f
qf,d
projektovanje gustine pozarnog opterecenja u odnosu na podnu povrsinu A f
qf,k
karakteristika gustine pozarnog opterecenja u odnosu na povrsinsku oblast A f
qt
pozarno opterecenje po jedinici oblasti u odnosu na povrsinsku oblast A t
18
EN 1991-1-2:2002 (E)
I S B ) c ( , a j i p o K a n a s i l o r t n o k e N , 6 0 0 2 T S B 9 0 : 2 4 : 3 0 6 1 t k O n o P , ) C S I J ( a i r b m u h t r o N t e t i z r e v i n U , a n a n : a j i p o k a n a r i c n e c i L
qt,d
projektovana gustina pozarnog opterecenja u odnosu na povrsinsku oblast A t
qt,k
karakteristika gustine pozarnog opterecenja
r
horizontalna distanca izmedju vertikalne ose pozara i tacke duz plafona gde je izracunat termalni fluks
si
debljina sloja i
slim
granicna debljina
t
vreme
te,d
ekvivalentno vreme izlozenosti pozaru
tfi,d
projektovanje otpora pozara (svojstvo clana ili konstrukcije)
tfi,requ
predvidjeno vreme otpora pozara
tlim
vreme maksimalne temperature gasa u slucaju gorivom kontrolisanog pozara
tmax
vreme maksimalne temperature gasa
t
koeficijent stope rasta pozara
u
brzina vetra, sadrzaj vlage
wi
sirina prozora “i”
wt
suma sirina prozora na svim zidovima
wf
sirina plamena; faktor ventilacije
y
parametarski koeficijent
z
visina
z0
polazna tacka visine z
z'
vertikalna pozicija virtuelnog izvora toplote
̅ ∑
faktor ventilacije prema A t
Grcka velika slova
konfiguracioni faktor
f
celokupni konfiguracioni faktor clana za vazdusni transfer toplote iz nekog otvora
f ,i
konfiguracioni faktor nalicja clana i za dati otvor
z
celokupni konfiguracioni faktor clana za vazdusni transfer toplote iz plamena
z,i
konfiguracioni faktor nalicja clana i za dati plamen
funkcija faktora vremena za faktor otvorenja O i termalnu absorptivnost b
lim
funkcija faktora vremena za faktor otvorenja Olim i termalnu absorptivnost b 19
EN 1991-1-2:2002 (E)
I S B ) c ( , a j i p o K a n a s i l o r t n o k e N , 6 0 0 2 T S B 9 0 : 2 4 : 3 0 6 1 t k O n o P , ) C S I J ( a i r b m u h t r o N t e t i z r e v i n U , a n a n : a j i p o k a n a r i c n e c i L
temperatura [°C]; [°C] = T [K] – 273
cr,d
projektovana vrednost kriticne temperature materije [°C]
d
projektovana vrednost temperature materije [°C]
g
temperatura gasa u odeljku pozara, ili blizu clana [°C]
m
temperatura povrsine clana [°C]
max
maksimalna temperatura [°C]
r
efektivna temperatura zracenja u pozarnom okruzenju [°C]
( ))
i
faktor zasticenog pozarnog opterecenja
Grcka mala slova c
koeficijent toplotnog transfera strujanjem
h
oblast horizontalnih otvora koji pripadaju podnoj oblasti
v
oblast vertikalnih otvora koji pripadaju podnoj oblasti
ni
faktor izracunavanja egzistencije cpecificne mere borbe protiv pozara i
q1
faktor uzet u obracun za rizik aktiviranja pozara u odnosu na velicinu objekta
q2
faktor uzet u obracun za rizik aktiviranja pozara u odnosu na tip zahvacenosti pozarom
m
povrsinska emisija clana
f
emisija plamenova, u pozaru
fi
faktor redukcije
fi,t
nivo opterecenja u projektovanju pozara
termalna konduktivnost
gustina
σ
Stephan Boltzmann konstanta (= 5,67 10-8 [W/m2K4])
F
slobodno trajanje izgaranja pozara (pretpostavka je 1 200[s])
0
kombinacioni faktor za karakteristicnu vrednost promenljivog dejstva
1
kombinacioni faktor za frekventnu vrednost promenljivog dejstva
2
kombinacioni faktor za kvazi-trajnu vrednost promenljivog dejstva
20
EN 1991-1-2:2002 (E)
Deo 2 Strukturne procedure u dizajniranju Pozara I S B ) c ( , a j i p o K a n a s i l o r t n o k e N , 6 0 0 2 T S B 9 0 : 2 4 : 3 0 6 1 t k O n o P , ) C S I J ( a i r b m u h t r o N t e t i z r e v i n U , a n a n : a j i p o k a n a r i c n e c i L
2.1 Uopsteno
(1) Konstrukciona analiza projektovanja pozara treba da ucini u obracunavanju sledece relevantne korake: - selekcija relevantnog projektovanja scenarija pozara; - determinisanje korespondujucih projektovanja pozara; - kalkulaciju razvoja temperature u okviru okviru konstrukcionih konstrukcionih clanova; - kalkulaciju mehanickog ponasanja konstrukcije koja je izlozena pozaru. NAPOMENA Mehanicko ponasanje konstrukcije zavisi od termalnih dejstava i njihovih termalnih efekata efekata na osobone materijala i indirektna mehanicka dejstva, a isto tako i na direktne efekte mehanickih dejstava. dejstava. (2) Strukturno projektovanje pozara ukljucuje omogucavanje dejstava za temperaturnu analizu i dejstva za mehanicku analzu prema ovom Delu i drugim Delovima iz EN 1991. (3)P Dejstva na strukture izlozene pozaru su k lasifikovana kao slucajna dejstva, vidi EN 1990:2002, 6.4.3.3(4). 2.2 Projektovanje scenarija pozara
(1) Da bi se identifikovala slucajna situacija projektovanja, relevantno projektovanje pozarnog scenarija i povezanog projektovanja pozara treba da bude determinisano na bazi procene rizika pozara. (2) Za strukture kod kojih delimican rizik od pozara raste kao posledica drugih slucajnih dejstava, rizik treba biti razmatran kada se determinise ukupan koncept sigurnosti. (3) Vremenski i od opterecenja zavisno strukturno ponasanje prvenstveno od potreba slucajnih situacija nece biti uzete u obzir, osim ako je na snazi (2). 2.3 Projektovanje pozara
(1) Za svaki projektovani pozarni scenario, projektovani pozar, u zahvacenom objektu, treba biti izveden prema odeljku 3 ovog Dela. (2) Projektovani pozar treba biti omogucen samo na jedan objekat gradjevine u trenutku, osim ako nije drugacije naznaceno u projektovanom scenariju pozara. (3) Za konstrukcije, gde nacionalni autoriteti specificiraju preporuke strukturnog otpora pozara, moze biti predpostavljeno da je releventni dizajn pozara dat za standardni pozar, osim ako nije drugacije naznaceno. 2.4 Temperaturna Analiza
(1)P Kada se izvodi temperaturna analiza clana, pozicija dizajniranog pozara je u vezi sa clanom sto treba uzeti u obzir. (2) Za eksterne clanove, izlozenost pozaru kroz otvore u fasadi i krovu treba biti razmotreno. (3) Separacione eksterne zidove iznutra (iz odredjenog objek ta) i alternativno spolja (od drugih zahvacenih objekata) treba uzeti u obzir kada je to potrebno.
21
EN 1991-1-2:2002 (E)
(4) Zavisno od projekcije izabrane u delu 3, sledece procedure treba koristiti: - sa nominalnom temperaturno-vremenskom temperaturno-vremenskom krivom, krivom, temperaturna analiza strukturnih clanova se radi za odredjeni vremenski period, bez bilo kakvih faza hladjenja; I S B ) c ( , a j i p o K a n a s i l o r t n o k e N , 6 0 0 2 T S B 9 0 : 2 4 : 3 0 6 1 t k O n o P , ) C S I J ( a i r b m u h t r o N t e t i z r e v i n U , a n a n : a j i p o k a n a r i c n e c i L
NAMOPENA 1 Odredjeni vremenski period moze biti dat u nacionalnim regulacijama ili dobijen iz aneksa F prateci specifikacije nacionalnog aneksa. - sa pozarnim modelom, temperaturna analiza strukturnih clanova se se radi za celokupno trajanje pozara, ukljucujuci faze hladjenja. NAPOMENA 2
Ograniceni periodi otpora pozaru mogu biti podeseni u nacionalnom aneksu.
2.5 Mehanicka Analiza
(1)P Mehanicka analiza treba biti izvedena za isti period kao i u temperaturnoj analizi. (2) Verifikacija pozarnog otpora treba biti u vremenskom okviru: tfi,d tfi,requ
(2.1)
ili u okviru snage: Rfi,d,t Efi,d,t
(2.2)
ili u temperaturnom okviru: d cr,d
gde je tfi,d
projektovana vrednost otpora pozara
tfi,requ je potrebno vreme otpora pozara pozara Rfi,d,t je projektovana vrednost otpora otpora clana u pozarnoj situaciji u trenutku t Efi,d,t je projektovana vrednost relevantnih efekata efekata dejstava u pozarnoj situaciji u trenutku t d
je projektovana vrednost temperature materijala
cr,d
je projektovana vrednost kriticne temperature temperature materijala
22
(2.3)
EN 1991-1-2:2002 (E)
Deo 3 Termalni postupci temperaturne analize I S B ) c ( , a j i p o K a n a s i l o r t n o k e N , 6 0 0 2 T S B 9 0 : 2 4 : 3 0 6 1 t k O n o P , ) C S I J ( a i r b m u h t r o N t e t i z r e v i n U , a n a n : a j i p o k a n a r i c n e c i L
3.1 Opsta pravila
(1)P Termalna dejstva su data net toplotnim fluks om
̇ ̇
[W/m 2] po povrsini clana.
(2) Na povrsinama izlozenim pozaru neto toplotni fluks transfer prenosenjem i zracenjem kao
̇ ̇ ̇ ̇ ̇ ̇ =
+
treba biti determinisan uzimajuci u obzir toplotni [W/m2]
(3.1)
gde je
dato jed. (3.2) dato jed. (3.3)
(3) Komponenta neto prenosenja toplotnog fluksa treba biti determin isana sa: [W/m 2]
= c (g - m)
(3.2)
gde je c
koeficijent toplotnog transfera prenosenjem [W/m 2K]
g
temperatura gasa neposredno do izlozenog clana [°C]
m
povrsinska temperatura clana [°C]
(4) Za koeficijent transfera toplote prenosenjem c relevantnog za nominalnu temperaturno-vremenske krive, vidi 3.2.
̇
(5) Na neizlozenoj strani separacionih clanova, neto toplotni fluks treba biti determinisan koriscenjem 2 jednacine (3.1), sa c = 4 [W/m K]. Koeficijent toplotnog transfera prenosenjem treba biti uzet kao c = 9 [W/m 2K], kada se pretpostavlja da sadrzi efekte toplotnog transfera zracenjem. (6) Komponenta neto zracenja toplotnog fluksa po jedinici povrsinske oblasti je determinisana sa:
̇
= m f σ[(r + 273)4 – (m + 273)4]
[W/m2]
(3.3)
gde je
konfiguracioni faktor
m
povrsinska emisija clana
f
emisija pozara
σ
Stephan Boltzmann konstanta (= 5,67 10 W/m K )
r
efektivna temperatura zracenja u pozarnom objektu [°C]
m
povrsinska temperatura clana [°C]
-8
2 4
NAPOMENA 1 Osim ako nije projektovanje pozara kroz materijale Delovi iz prEN 1992 do prEN 1996 i prEN 1999, m =0,8 moze biti korisceno.
23
EN 1991-1-2:2002 (E)
NAPOMENA 2
I S B ) c ( , a j i p o K a n a s i l o r t n o k e N , 6 0 0 2 T S B 9 0 : 2 4 : 3 0 6 1 t k O n o P , ) C S I J ( a i r b m u h t r o N t e t i z r e v i n U , a n a n : a j i p o k a n a r i c n e c i L
Emisija pozara je uzeta uopsteno kao f = 1,0.
(7) Gde ovaj Deo ili Delovi projektovanja pozara iz prEN 1992 do prEN 1996 i prEN 1999 ne daju odredjene podatke, treba uzeti konfiguracioni faktor kao = 1,0. Niza vrednost moze biti izabrana za izracunavanje u takozvanom pozicionim ili efektima senke. NAPOMENA
Za izracunavanje konfiguracionog faktora dat je metod u aneksu G.
(8) U slucaju pozarom potpuno obuhvacenih clanova, temperatura zracenja r moze biti predstavljena gasnom temperaturom g oko datog clana. (9) Povrsinska temperatura m rezultuje iz temperaturne analize clana prema pozarnom projektovanju odnosno Delovima 1-2 iz prEN 1992 do prEN 1996 i prEN 1999, kao relevantnih. (10) Temperatura gasa g moze biti usvojena kao nominalna tem peraturno-vremenska kriva prema 3.2, ili usvojena prema pozarnim modelima datim u 3.3. NAPOMENA Koriscenje nominalnih temperaturno-vremenskih krivih prema 3.2 ili, kao alternativa, koriscenje prirodnih modela prema 3.3 moze biti specificirano u nacionalnom aneksu. 3.2 Nominalna temperaturno-vremenska kriva 3.2.1 Standardna temperaturno-vremenska kriva
(1) Standardna temperaturno-vremenska kriva je data sa: g = 20 + 345 log10 (8 t + 1)
[°C]
(3.4)
gde je g
temperatura gasa u zahvacenom objektu
[°C]
t
vreme
[min]
(2) Koeficijent toplotnog transfera prenosenjem je: c = 25 W/m
3.2.2
2
K
Eksterna kriva pozara
(1) Eksterna kriva pozara je data sa: g = 660 ( 1 - 0,687 e
-0,32 t
- 0,313 e-3,8 t ) + 20
[°C]
gde je g
temperatura gasa blizu clana
t
vreme
24
[°C] [min]
(3.5)
EN 1991-1-2:2002 (E)
(2) Koeficijent toplotnog transfera prenosenjem je: I S B ) c ( , a j i p o K a n a s i l o r t n o k e N , 6 0 0 2 T S B 9 0 : 2 4 : 3 0 6 1 t k O n o P , ) C S I J ( a i r b m u h t r o N t e t i z r e v i n U , a n a n : a j i p o k a n a r i c n e c i L
c = 25 W/m
3.2.3
2
K
Ugljovodonicna kriva
(1) Ugljovodonicna temperaturno-vremenska kriva je data sa: - 0,675 e-2,5 t ) + 20
[°C]
g
gasna temperatura u zahvacenom objektu
[°C]
t
vreme
[min]
g = 1 080 ( 1 - 0,325 e
-0,167 t
(3.6)
gde je
(2) Koeficijent toplotnog transfera prenosenjem je: c = 50 W/m
3.3
2
K
Prirodni modeli pozara
3.3.1 Pojednostavljeni modeli pozara 3.3.1.1 Uopsteno
(1) Jednostavni modeli pozara su bazirani na specificnim fizickim parametrima sa ogranicenim poljem primene. NAPOMENA Za kalkulaciju projektovanja gustine pozarnog opterecenja qf,d metod je dat u aneksu E. (2) Uniformna rasprostranjenost temperature kao funkcija od vremena je predpostavljena za zatvorene pozare. Neuniformna rasprostranjenost temperature kao funkcija vremena je predpostavljena u slucaju lokalizovanih pozara. (3) Kada se koristi jednostavni model, k oeficijent toplotnog transfera prenosenjem treba uzeti kao 2 c = 35 [W/m K]. 3.3.1.2 Zatvoreni pozari
(1) Temperatura gasa treba biti determinisana na bazi fi zickih parametara uzimajuci u obzir bar gustinu p ozarnog opterecenja i stanja ventilacije. NAPOMENA 1
Nacionalni aneks moze specificirati proceduru za izracunavanje toplotnih stanja.
NAPOMENA 2 dat je u aneksu A.
Za interne clanove objekta u pozaru, metod za izracunavanje temperature gasa u objektu
(2) Za eksterne clanove, komponenta zracnog toplotnog fluksa treba biti izracunata kao suma doprinosa objekta u pozaru i plamenova koji izbijaju iz otvora. NAPOMENA Za eksterne clanove izlozene pozaru kroz otvore u fasadi, medot za izracunavanje toplotnih stanja je dat u aneksu B.
25
EN 1991-1-2:2002 (E)
3.3.1.3 Lokalizovani pozari I S B ) c ( , a j i p o K a n a s i l o r t n o k e N , 6 0 0 2 T S B 9 0 : 2 4 : 3 0 6 1 t k O n o P , ) C S I J ( a i r b m u h t r o N t e t i z r e v i n U , a n a n : a j i p o k a n a r i c n e c i L
(1) Gde je malo verovatno da dodje do prodora pozara, termalna dejstva lok alizovanog pozara treba da budu uzeta u proracun. NAPOMENA Nacionalni aneks moze specificirati proceduru za izracunavanje toplotnih stanja. Metod za kalkulaciju termalnih dejstava od lokalizovanih pozara je dat u aneksu C. 3.3.2 Napredni modeli pozara
(1) Napredni modeli pozara treba da uracunavaju sledece: - osobine gasa; - razmenu mase; - razmenu energije. NAPOMENA 1
Dostupni metodi kalkulacije normalno ukljucuju iterativne procedure.
NAPOMENA 2
Za kalkulaciju projektovanja gustine pozarnog opterecenja qf,d dat je metod u aneksu E.
NAPOMENA 3
Za kalkulaciju stope oslobadjanja toplote Q metod je dat u aneksu E.
(2) Jedan od sledecih modela bi trebalo koristiti: - jedno-zonski modeli pretpostavljajuci uniformnost, vremenski zavisnu temperaturnu rasprostranjenost u objektu; - dvo-zonski modeli predpostavljajuci gornji sloj sa vremenski zavisnom debljinom i vremenski zavisnom uniformnoscu temperature, isto kao i nizi sloj sa vremenski zavisnom uniformnoscu i nizom temperaturom; - Kompjuterski Promenljivo Dinamicki modeli daju temperaturni razvoj u objektu na potpuno vremenski i prostorno zavistan nacin. NAPOMENA
Nacionalni aneks moze specifikovati proceduru za kalkulisanje toplotnih stanja.
Metod za kalkulaciju termalnih dejstava u slucaju jedno-zonskih, dvo-zonskih ili kompjuterskih dinamicko promenljivih modela je dat u aneksu D. (3) Koeficijent toplotnog transfera prenosenjem treba biti uzet kao c = 35 [W/m 2K], osim ako je dostupna detaljnija informacija. (4) Sa ciljem da se izracuna sa vecom tacnoscu rasprostranjenost temperature duz clana, u slucaju lokalizovanog pozara, pristup sa kombinacijom rezultata dobijenih sa dvo-zonskim modelom i lokalizovanim pozarom moze biti razmatran. NAPOMENA Temperaturno polje u clanu moze biti dobijeno razmatranjem maksimalnih efekata na svakoj lokaciji datoj sa dva pozarna modela.
26
EN 1991-1-2:2002 (E)
Deo 4 I S B ) c ( , a j i p o K a n a s i l o r t n o k e N , 6 0 0 2 T S B 9 0 : 2 4 : 3 0 6 1 t k O n o P , ) C S I J ( a i r b m u h t r o N t e t i z r e v i n U , a n a n : a j i p o k a n a r i c n e c i L
Mehanicki postupci strukturne analize
4.1 Uopsteno
(1)P Neminovno i ograniceno sirenje i deformacije uzrokovane temperaturnim promenama tokom izlozenosti pozaru rezultuje efektima i dejstvima, na pr. sile i momenti, koji bi trebalo da budu razmotreni sa izuzetkom onih slucajeva gde: - mogu biti prepoznati prvenstveno kao ili beznacajni ili povoljni; - su uracunati radi konzervativno izabranog modela podrske i granicnih stanja, i/ili implicitno razmatrani po konzervativno specifikovanim preporukama pozarne sigurnosti. (2) Za jednu odredbu o indirektnim dejstvima sledece treba biti razmotreno: - ograniceno termalno sirenje samih clanova, na pr. stubova u visespratnom formatu konstrukcije sa ojacanim zidovima; - razlicita termalna sirenja u staticki neodredjenim clanovima, na pr.kontinuirane podne ploce; - termalni gradijenti u presecima uzrokuju interna naprezanja; - termalno sirenje susednih clanova, na pr. pomeranje ceonih stubova usled sirenja podnih ploca, ili sirenje izolovanih provodnika; - termalno sirenje clanova utice na druge clanove izvan objekta zahvacenog pozarom. (3) Projektovane vrednosti indirektnih dejstava tokom pozara A ind,d treba da budu determinisani na bazi projektovanih vrednosti termalnih i mehanickih svojstava materijala datih u Delovima pozarnog projektovanja iz prEN 1992 do prEN 1996 i prEN 199 i relevantnoe izlozenosti pozaru. (4) Indirektna dejstva od susednih clanova potrebno je da budu razmotrena kada se preporuke za bezbednost od pozara odnose na clanove pod standardnim pozarnim stanjima. 4.2 Simultanost dejstava 4.2.1
Dejstva u normalnom temperaturnom okruzenju
(1)P Dejstva treba da budu razmatrana za normalnu tem peraturnu projekciju ako je verovatno da ce biti takva u pozarnoj situaciji. (2) Reprezentativne vrednosti varijabilnih dejstava, racunajuci slucajni di zajn izlozenosti i pozarne situacije, treba biti predstavljen u skladu sa EN 1990. (3) Smanjivanje neminovnih opterecenja kroz sagorevanje ne treba uracunavati. (4) Slucajevi gde treba biti razmotreno opterecenje snegom, usled toljenja snega, treba da budu razmotreni individualno. (5) Dejstva koja rezultuju od industrijskih operacija treba da budu uzeta u proracun.
27
EN 1991-1-2:2002 (E)
4.2.2 Dodatna dejstva
(1) Simultanost pojave drugih nezavisnih slucajnih dejstava ne treba da bude razmatrano. I S B ) c ( , a j i p o K a n a s i l o r t n o k e N , 6 0 0 2 T S B 9 0 : 2 4 : 3 0 6 1 t k O n o P , ) C S I J ( a i r b m u h t r o N t e t i z r e v i n U , a n a n : a j i p o k a n a r i c n e c i L
(2) U zavisnosti od okolnosti slucajne projekcije koja se razmatra, dodatna dejstva koja indukuje pozar mozda treba da budu omogucena tokom izlozenosti pozaru, na pr. uticaj u slucaju kolapsa strukturnog clana ili teske mehanizacije. Napomena Izbor dodatnih dejstava mogu biti specifikovani u nacionalnom aneksu. (3) Pozarni zidovi mogu biti potrebni radi otpora horizontalnim uticajima opterecenja prema EN 1363-2. 4.3 Kombinacija pravila postupaka 4.3.1 Opste pravilo
(1)P Za dobijanje relevantinh efekata dejstava Efi,d,t tokom izlozenosti pozaru, mehanicki postupci treba da se kombinuju u skladu sa EN 1990 “Osnove strukturnog projektovanja” za projektovanje slucajnih situacija. (2) Reprezentativna vrednost promenljivog dejstva Q 1 moze biti posmatrana kao kvazi-trajna vrednost 2,1 Q1 , ili kao alternativa za frekventnu vrednost 1,1 Q1 . NAPOMENA Koriscenje kvazi-trajne vrednosti 2,1 Q1 ili frekventne vrednosti 1,1 Q1 moze biti odredjeno u nacionalnom aneksu. Koriscenje 2,1 Q1 je preporuceno. 4.3.2 Pojednostavljena pravila
(1) Tamo gde indirektna pozarna dejstva treba da budu eksplicitni razmotrena, efekti dejstava mogu biti determinisani analizom strukture za kombinovana dejstva prema 4.3.1 za t = 0 samo. Ovi efekti dejstava E fi,d mogu biti omoguceni kao konstantni tokom i zlozenosti pozaru. NAPOMENA Ova klauzula omogucava, na primer, efekte dejstava u granicnim stanjima podrske, gde se analiza delova konstrukcije izvodi u skladu sa projektovanjem pozara u Delovima iz prEN 1992 do prEN 1996 i prEN 1999. (2) Kao dalje pojednostavljenje stavke (1), efekti dejstava mogu biti izvedeni od onih koji su odredjeni u normalnoj temperaturnoj projekciji: Efi,d,t = Efi,d = fi Ed gde je Ed
projektovana vrednost relevantnih efekata dejstava od osnovne kombinacije u skladu sa EN 1990;
Efi,d projektovana vrednost konstante korespodencije u pozarnoj situaciji; fi
28
redukcioni faktor definisan u projekciji pozara u Delovima iz prEN 1992 do prEN 1996 i prEN 1999.
EN 1991-1-2:2002 (E)
4.3.3 Nivo opterecenja
(1) Gde su dati podaci za odredjivanje nivoa opterecenja, onda nivo opterecenja korespondira u: Efi,d,t = fi,t Rd I S B ) c ( , a j i p o K a n a s i l o r t n o k e N , 6 0 0 2 T S B 9 0 : 2 4 : 3 0 6 1 t k O n o P , ) C S I J ( a i r b m u h t r o N t e t i z r e v i n U , a n a n : a j i p o k a n a r i c n e c i L
(4.2)
gde je Rd projektovana vrednost otpora clana na normalnoj temperaturi, odredjena u skladu sa prEN 1992 do prEN 1996 i prEN 1999; fi,t
nivo opterecenja projektovanog pozara.
29
EN 1991-1-2:2002 (E)
Aneks A
(informativno) I S B ) c ( , a j i p o K a n a s i l o r t n o k e N , 6 0 0 2 T S B 9 0 : 2 4 : 3 0 6 1 t k O n o P , ) C S I J ( a i r b m u h t r o N t e t i z r e v i n U , a n a n : a j i p o k a n a r i c n e c i L
Parametarska temperaturno-vremenska kriva
(1) Sledeca temperaturno-vremenske krive su validne za objekte u pozaru do 500 m 2 podne kvadrature, bez otvora u krovu i sa maksimalnom visinom od 4 m. Pretpostavka je da je pozarno opterecenje objekta potpuno sagoreno. (2) Ako je gustina opterecenja zadata bez naznacenog razmatranja ponasanja sagorevanja (vidi aneks E), onda ovaj je pristup ogranicen na objekte pozara sa uglavnom vlaknastim tipom pozarnog opterecenja. (3) Temperaturno-vremenske krive u fazi zagrevanja su date sa: g = 20 + 1 325 (1 0,324 e
-0,2t
0,204 e
-1,7t
0,472 e
-19t
)
(A.1)
gde je g
t
temperatura gasa u objektu pozara
[°C]
=t
[h]
t
vreme
[h]
=[O/b] 2 / (0,04/1 160) 2
[-]
b
=
(A.2a)
sa
sa sledecim ogranicenjima: 100 b 2 200
[J/m 2s1/2K]
gustina granica zatvorenja
[kg/m3]
c
specificna toplota granica zatvorenja
[J/kgK]
termalna konduktivnost granica zatvorenja
[W/mK]
O faktor otvorenja: Av
/ At
[m1/2]
sa sledecim ogranicenjima: 0,02 O 0,20 Av ukupna oblast vertikalnih otvora na svim zidovima
[m2]
heq ponderisani prosek visina prozora na svim zidovima
[m]
At ukupna oblast zatvorenja (zidovi, plafoni i pod, ukljucujuci otvore)
[m2]
NAPOMENA
U slucaju = 1, jednacina (A.1) aproksimira standardu temperaturno-vremensku krivu.
(4) Za kalkulaciju b faktora, gustina , specificna toplota c i termalna konduktivnost granicnih delova mogu biti uzeti u ambijentnoj temperaturi.
30
EN 1991-1-2:2002 (E)
(5) Za obracun povrsine objekta sa razlicitim materijalima u slojevima, uslovima: I S B ) c ( , a j i p o K a n a s i l o r t n o k e N , 6 0 0 2 T S B 9 0 : 2 4 : 3 0 6 1 t k O n o P , ) C S I J ( a i r b m u h t r o N t e t i z r e v i n U , a n a n : a j i p o k a n a r i c n e c i L
- Ako
,
- Ako
, granicna debljina slim se racuna za izlozeni materijal sa:
treba da budu predstavljeni sa (A.3)
sa tmax datim u jed. A.7.
Ako
onda
Ako
onda
[m]
(A.4)
(A.4a)
(A.4b)
gde indeks 1 prezentuje sloj direktno izlozen pozaru, a indeks 2 sledeci sloj... si
je debljina sloja i
bi
i
je gustina sloja i
ci
je specificna toplota sloja i
i
je termalna konduktivnost sloja i
(6) Za izracunavanje razlicitih b faktora u zidovima, plafonu i podu,
(∑())
treba biti predstavljeno sa: (A.5)
gde je A j
povrsinska oblast objekta j, otvori nisu ukljuceni
b j
termalna karakteristika povrsine objekta j prema jednacinama (A.3) i (A.4)
(7) Maksimalna temperatura max u toplotnoj fazi se desava za t = tmax
t*max = tmax
[h]
(A.6)
sa tmax = max [(0,2 10-3 qt,d / O) ; t lim ]
[h]
(A.7)
gde je qt,d
projektovana vrednost gustine pozarnog opterecenja na ukupnoj povrsinskoj oblasti At objekta gde je qt,d = qf,d Af / At [MJ/m2]. Sledece ogranicenje treba napomenuti: 50 qt,d 1 000 [MJ/m 2].
qf,d
projektovana vrednost gustine pozarnog opterecenja na povrsinskoj oblasti A f poda [MJ/m 2] uzeta iz aneksa E.
tlim
dato sa (10) u [h].
NAPOMENA Vreme tmax korespondira sa maksimalnom temperaturom datom sa t lim u slucaju pozara kontrolisanim gorivom. Ako je tlim dato sa (0,2 10-3 qt,d / O), pozar je kontrolisan ventilacijom. 31
EN 1991-1-2:2002 (E)
(8) Kada je t max = t lim , t korisceno u jednacini (A.1) zamenjeno sa: t = t lim
I S B ) c ( , a j i p o K a n a s i l o r t n o k e N , 6 0 0 2 T S B 9 0 : 2 4 : 3 0 6 1 t k O n o P , ) C S I J ( a i r b m u h t r o N t e t i z r e v i n U , a n a n : a j i p o k a n a r i c n e c i L
[h]
(A.2b)
sa lim = [Olim /b] 2 / (0,04/1 160)2
(A.8)
gde je Olim = 0,1 10 -3 qt,d / t lim
(A.9)
(9) Ako (O > 0,04 i qt,d < 75 i b < 1 160), lim u (A.8) mora biti pomnozen sa k datim sa:
(A.10)
(10) U slucaju male stope rasta pozara, t lim = 25 min; u slucaju srednje stope rasta pozara, t lim = 20 min i u slucaju velike stope rasta pozara, t lim = 15 min. NAPOMENA
Za savete za stopu rasta pozara, vidi Tabelu E.5 u aneksu E.
(11) Temperaturno-vremenske krive u fazi hladjenja su date sa: g = max – 625 ( t
- tmax x)
g = max – 250 ( 3 g = max – 250 ( t
gde je
tmax ) ( t - tmax x )
- tmax x )
za
tmax
za
0,5 < tmax < 2
(A.11b)
za
tmax
(A.11c)
2
(A.11a)
t dato sa (A.2a) tmax = (0,2 10-3 qt,d / O) x = 1,0 ako tmax > tlim , ili x = tlim / tmax ako tmax = tlim
32
0,5
(A.12)
EN 1991-1-2:2002 (E)
Aneks B
(informativno) I S B ) c ( , a j i p o K a n a s i l o r t n o k e N , 6 0 0 2 T S B 9 0 : 2 4 : 3 0 6 1 t k O n o P , ) C S I J ( a i r b m u h t r o N t e t i z r e v i n U , a n a n : a j i p o k a n a r i c n e c i L
Termalni postupci za eksterne clanove – Pojednostavljeni metod kalkulacije
B.1 Cilj
(1) Ovaj metod dozvoljava determinaciju: - maksimalnih temperatura objekta pozara; - velicinu i temperature plamena iz otvora; - parametre zracenja i prenosenja. (2) Ovaj metod razmatra cvrsto-stojeca stanja raznih parametara. Metod je validan samo za pozarna opterecenja qf,d veca od 200 MJ/m². B.2 Uslovi koriscenja
(1) Kada ima vise od jednog prozora u relevantnom objektu pod po zarom, koriste se ponderisana srednja visina prozora heq, ukupna oblast vertikalnih otvora A v i suma sirina prozora (wt = wi). (2) Kada ima prozora samo na zidu 1, odnos D/W je dat sa:
(B.1)
(3) Kada ima prozora na vise od jednog zida, odnos D/W mora se racunati kako sledi: (B.2)
gde je
W1 sirina zida 1, sa pretpostavkom da ima najvecu ob last prozora; Av1 suma obasti prozora na zidu 1; W2 sirina zida normalnog na zid 1 u objektu. (4) Kada je prisutno jezgro u objektu, odnos D/W treba racunati po sledecem: - ogranicenjima datim u stavci (7); - Lc i Wc su duzine i sirine jezgra; - W 1 i W2 su duzine i sirine objekta u pozaru:
(B.3)
(5) Svi delovi jednog eksternog zida koji nemaju pozarni otpor (REI) preporucen za stabilnost gradjevine treba da budu kvalifikovani kao oblasti prozora.
33
EN 1991-1-2:2002 (E)
(6) Ukupna oblast prozora u eksternom zidu je: - ukupna oblast, prema (5), ako je manja od 50% oblasti relevantnog eksternog zida objekta; I S B ) c ( , a j i p o K a n a s i l o r t n o k e N , 6 0 0 2 T S B 9 0 : 2 4 : 3 0 6 1 t k O n o P , ) C S I J ( a i r b m u h t r o N t e t i z r e v i n U , a n a n : a j i p o k a n a r i c n e c i L
- prvenstveno ukupna oblast i potom 50% oblasti relevantnog eksternog zida objekta ako je, prema (5), oblast veca od 50%. Ove dve situacije treba da budu razmotrene za izracunavanja. Kada se koristi 50% oblasti eksternog zida, lokacija i geometrija otvorenih povrsina treba da budu izabrane tako da se obuhvati najveci broj slucajeva. (7) Velicina objekta ne treba da prelazi 70 m duzine, 18 m sirine i 5 m visine. (8) Temperatura plamena treba biti uzeta kao uniformna preko cele sirine i debljine plamena. B.3 Uticaji vetra B.3.1 Rezim ventilacije
(1)P Ako ima prozora na suprotnim stranama objekta pod pozarom ili dodatni vazduh hrani vatru iz nekog drugog izvora (drugog sem prozora), kalkulacija treba biti uradjena sa stanjima vestacke promaje. Inace, kalkulacija se radi bez stanja vestacke promaje. B.3.2
Skretanje plamena usled vetra
(1) Za plamenove iz otvora se smatra da napustaju objekat pod pozarom (vidi Sliku B.1): - normalno na fasadu; - sa izvijanjem od 45° usled dejstva vetra.
Znak
1 Vetar 2 Horizontalni poprecni presek Slika B.1 – Izvijanje plamena usled vetra
34
EN 1991-1-2:2002 (E)
B.4 B.4.1 I S B ) c ( , a j i p o K a n a s i l o r t n o k e N , 6 0 0 2 T S B 9 0 : 2 4 : 3 0 6 1 t k O n o P , ) C S I J ( a i r b m u h t r o N t e t i z r e v i n U , a n a n : a j i p o k a n a r i c n e c i L
Karakteristike pozara i vatre Neizrazena promaja
(1) Stopa sagorevanja ili stopa oslobadjanja toplote je data sa:
( )
[MW]
(B.4)
(2) Temperatura zahvacenog objekta je data sa:
+
(B.5)
(3) Visina plamena (vidi sliku B.2) je data sa:
() NAPOMENA Sa = 0,45 kg/m i = 9,81 m/s , ova jednacina moze biti pojednostavljena na: 3
horizontalni presek
g
(B.6)
2
vertikalni presek
zid iznad
(B.7)
vertikalni presek
bez zida iznad ili
Slika B.2 – Dimenzije plamena, bez strujanja vazduha 35
EN 1991-1-2:2002 (E)
(4) Sirina plamena u sirini prozora (vidi Sliku B.2). I S B ) c ( , a j i p o K a n a s i l o r t n o k e N , 6 0 0 2 T S B 9 0 : 2 4 : 3 0 6 1 t k O n o P , ) C S I J ( a i r b m u h t r o N t e t i z r e v i n U , a n a n : a j i p o k a n a r i c n e c i L
(5) Dubina plamena je 2/3 visine prozora: 2/3 heq (vidi Sliku B.2). (6) Horizontalna projekcija plamenova: - u slucaju postojeceg zida iznad prozora, je data sa: LH = heq /3 LH = 0,3 heq (heq / w ) t
ako heq 1,25 w t
(B.8)
ako heq > 1,25 w t i udaljenost od bilo kog prozora je >4 w t
(B.9)
0,54
u drugim slucajevima
(B.10)
0,54
LH = 0,454 heq (heq /2wt)
- u slucaju da nema zida iznad prozora, je data sa: 1/3
LH = 0,6 heq (LL/ heq)
(B.11)
(7) Duzina plamena duz ose je data sa: kada je LL > 0 Lf = LL + heq /2 2
2 1/2
Lf = (LL + (LH - heq /3 ) )
+ heq /2
ako zid postoji iznad prozora ili ako heq 1,25 wt
(B.12)
ako ne postoji zid iznad prozora ili ako heq 1,25 wt
(B.13)
kada LL = 0 , onda Lf = 0 (8) Temperatura plamena na prozoru je data sa: T w = 520 / ( 1 - 0,4725 ( Lf wt /Q)) + T 0
[K]
(B.14)
[K]
(B.15)
sa Lf wt /Q < 1 (9) Emisija plamenova na prozoru moze biti uzeta sa f =1,0 (10) Temperatura plamena duz ose je data sa: T z = (T w - T 0) (1 - 0,4725 ( Lx wt / Q)) + T 0
sa Lx wt /Q < 1 Lx
je duzinska osa od prozora do tacke proracuna
(11) Emisija plamenova moze biti uzeta sa: f = 1 - e -0,3df
(B.16)
gde je df debljina plamena [m] (12) Koeficijent toplotnog transfera strujanjem je dat sa: c = 4,67 (1/d eq)
36
0,4
(Q/Av)0,6
(B.17)
EN 1991-1-2:2002 (E)
(13) Ako postoji nadstresnica ili balkon (sa horizontalnom projekcijom: W a) na nivou vrha prozora u sirini njegovog otvora (vidi Sliku B.3), za zid iznad prozora i heq 1,25 wt, visina i horizontalna projekcija plamena modifikuju se na sledeci nacin: I S B ) c ( , a j i p o K a n a s i l o r t n o k e N , 6 0 0 2 T S B 9 0 : 2 4 : 3 0 6 1 t k O n o P , ) C S I J ( a i r b m u h t r o N t e t i z r e v i n U , a n a n : a j i p o k a n a r i c n e c i L
- visina plamena LL data u (3) je umanjena za W a (1+
√
);
- horizontalna projekcija plamena LH data u (6), je povecana za W a.
abc=
a b c d e = Lf i wa = a b
Lf
vertikalni presek
vertikalni presek Slika B.3 – Izvijanje plamena zbog balkona
(14) Sa istim uslovima za nadstresnicu ili balkon kako je receno u (13), u slucaju kad nema zida iznad prozora ili heq > 1,25 wt, visina i horizontalna projekcija plamena treba biti modifikovana kako sledi: - vidina plamena LL data u (3) je povecana za W a; - horizontalna projekcija plamena LH, dobijena iz (6) sa gore pomenutom vrednoscu LL je povecana za Wa. B.4.2
Izrazena promaja
(1) Stopa sagorevanja ili stopa oslobadjanja toplote je data sa: Q = ( Af qf,d) /
[MW]
F
(B.18)
(2) Temperatura objekta u pozaru je data sa: T f = 1 200 (( Af qf,d) / 17,5 - e
-0,00228
) + T 0
(B.19)
(3) Visina plamena (vidi Sliku B.4) je data sa:
(B.20)
37
EN 1991-1-2:2002 (E)
NAPOMENA I S B ) c ( , a j i p o K a n a s i l o r t n o k e N , 6 0 0 2 T S B 9 0 : 2 4 : 3 0 6 1 t k O n o P , ) C S I J ( a i r b m u h t r o N t e t i z r e v i n U , a n a n : a j i p o k a n a r i c n e c i L
Sa u = 6 m/s , LL 0,628 Q / Av1/ 2 heq
horizontalni presek
wf =
̅
+ 0,4 LH
vertikalni presek Lf = (LL2 + LH2)1/2
Slika B.4 – Dimenzije plamena, sa neizrazenom i izrazenom promajom
(4) Horizontalna projekcija plamenova je data sa: LH = 0,605 ( u2 / heq )0,22 (LL + heq) NAPOMENA
(B.21)
Sa u = 6 m/s, LH = 1,33 (LL + heq ) / heq0,22
(5) Sirina plamena je data sa: wf = wt + 0,4 LH
(B.22)
(6) Duzina plamena je data sa: Lf = (LL2 + LH2 )1/2
(B.23)
(7) Temperatura plamena na prozoru je data sa: T w = 520 / (1 - 0,3325 Lf ( Av)1/2 / Q) + T 0
[K]
(B.24)
[K]
(B.25)
sa Lf ( Av)1/2 / Q < 1 (8) Emisija plamenova na prozoru moze biti uzeta sa f = 1,0 (9) Temperatura plamena duz ose je data sa:
gde je Lx
38
duzina ose od prozora do tacke gde se vrsi proracun
EN 1991-1-2:2002 (E)
(10) Emisija plamenova moze biti uzeta kao: I S B ) c ( , a j i p o K a n a s i l o r t n o k e N , 6 0 0 2 T S B 9 0 : 2 4 : 3 0 6 1 t k O n o P , ) C S I J ( a i r b m u h t r o N t e t i z r e v i n U , a n a n : a j i p o k a n a r i c n e c i L
f = 1 - e
0,3d
(B.26)
f
gde je df debljina plamena [m] (11) Koeficijent prenosenja toplotnog transfera je dat sa: c = 9,8 (1 / d eq )
NAPOMENA
0,4
( Q/(17,5 Av )+ u/1,6 ) 0,6
(B.27)
Sa u = 6 m/s koeficijent prenosenja toplotnog transfera je dat sa: 0,4 0,6 c = 9,8 ( 1/deq ) ( Q/(17,5 Av )+ 3,75 )
(12) Obzirom na efekte balkona ili nadstresnice, vidi Sliku B.5, plamena putanja, posle izvijanja horizontalno zbog balkona ili nadstresnice, ista je kao ranije, tj. pomerena spolja dubinom balkona, ali sa duzinom plamena Lf koja je nepromenjena.
a b = Lf
a b c = Lf Znak
1 Nadstresnica vertikalni presek
vertikalni presek
Slika B.5 – Izvijanje plamena zbog nadstresnice
B.5
Celokupni konfiguracioni faktori
(1) Celokupni konfiguracioni faktor f clana toplotnog transfera zracenjem iz nekog otvora treba da bude determinisan od:
()()
(B.28)
gde je f ,i
je konfiguracioni faktor nalicja clana i za dati otvor, vidi aneks G;
di
je dimenzija poprecnog preseka nalicja clana i;
Ci je zastitni koeficijent nalicja clana i za koga vazi sledece: 39
EN 1991-1-2:2002 (E)
- za zasticeno nalicje: I S B ) c ( , a j i p o K a n a s i l o r t n o k e N , 6 0 0 2 T S B 9 0 : 2 4 : 3 0 6 1 t k O n o P , ) C S I J ( a i r b m u h t r o N t e t i z r e v i n U , a n a n : a j i p o k a n a r i c n e c i L
Ci = 0
- za nezasticeno nalicje Ci = 1 (2) Konfiguracioni faktor f ,i za nalicje clana iz kog otvor nije vidljiv treba uzeti kao nulu. (3) Ukupni konfiguracioni faktor z clana za zracni toplotni transfer iz plamena treba determinisati od:
()()
(B.29)
gde je z,i
konfiguracioni faktor nalicja clana i za dati pozar, vidi aneks G.
(4) Konfiguracioni faktori z,i individualnih nalicja clanova za toplotni transfer zracenjem iz plamena mogu biti bazirani na ekvivalentnim pravougaonim dimenzijama plamena. Dimenzije i lokacije ekvivalentnih pravougaonika koji predstavljaju nalicje i strane plamena za ovu svrhu treba da budu odredjeni kako je dato u aneksu G. Za sve druge svrhe, treba koristiti dimenzije plamena date u B.4 ovog aneksa.
40
EN 1991-1-2:2002 (E)
Aneks C
(informativno) I S B ) c ( , a j i p o K a n a s i l o r t n o k e N , 6 0 0 2 T S B 9 0 : 2 4 : 3 0 6 1 t k O n o P , ) C S I J ( a i r b m u h t r o N t e t i z r e v i n U , a n a n : a j i p o k a n a r i c n e c i L
Lokalizovani pozari
(1) Termalna dejstva lokalizovanog pozara mogu biti odredjena koriscenjem izraza datom u ovom aneksu. Razlike treba da postoje u skladu sa relativnom visinom plamena prema plafonu. (2) Toplotni fluks iz lokalizovang pozara i strukturnog elementa treba racunati sa izrazom (3.1), i na bazi konfiguracionog faktora objavljenog prema aneksu G. (3) Duzina plamena Lf lokalizovanog pozara (vidi Sliku C.1) je data sa: 2/5
Lf 1,02 D 0,0148 Q
[m]
(C.1)
(4) Kada plamen ne utice na plafonsku oblast objekta ( Lf < H ; vidi Sliku C.1) ili u slucaju pozara na otvorenom prostoru, temperatura (z) na samom plamenu duz simetricne vertikalne ose plamena je data sa: (z) =
20 + 0,25 Qc2/3 ( z -z 0)-5 / 3 900
[°C]
(C.2)
gde je D
dijametar pozara [m], vidi Sliku C.1
Q
stopa oslobadjanja toplote [W] pozara prema E.4
Qc
konvekcioni deo stope oslobadjanja toplote [W ], sa Qc = 0,8 Q u osnovi
z
visina [m] duz ose plamena, vidi Sliku C.1
H
distanca [m] izmedju izvora pozara i plafona, vidi Sliku C.1
Slika C.1
41
EN 1991-1-2:2002 (E)
(5) Virtuelno poreklo z 0 ose je dato sa:
z0 1,02 D 0,00524 Q2/5 I S B ) c ( , a j i p o K a n a s i l o r t n o k e N , 6 0 0 2 T S B 9 0 : 2 4 : 3 0 6 1 t k O n o P , ) C S I J ( a i r b m u h t r o N t e t i z r e v i n U , a n a n : a j i p o k a n a r i c n e c i L
[m]
(6) Kada plamen utice na plafon ( Lf H ; vidi Sliku C.2) toplotni fluks povrsine oblasti u pozaru na nivou plafona je dat sa:
̇ ̇ ̇
= 100 000
ako y 0,30
= 136 300 do 121 000 y
ako 0,30 < y < 1,0
= 15 000 y-3,7
ako y 1,0
̇
(C.3) [W/m2] dobijen od izlozene jedinice
(C.4)
gde je y parametar [-] dat sa:
r horizontalna udaljenost [m] izmedju vertikalne ose pozara i tacke duz plafona gde je izracunat termalni fluks,
vidi Sliku C.2 H udaljenost [m] izmedju izvora pozara i plafona, vidi Sliku C.2
Slika C.2
(7) Lh je horizontalna duzina plamena (vidi Sliku C.2) data sledecim odnosom: *
0.33
Lh (2,9 H (Q H )
) - H
[m]
(C.5)
[-]
(C.6)
(8) Q*H je nedimenzionalna stopa oslobadjanja toplote data sa: *
6
2.5
Q H = Q/ (1,11 10 H )
(9) z ’ je vertikalna pozicija virtuelnog izvora pozara [m] i data je sa: z’
= 2,4 D(QD*2/5 – QD*2/3) kada QD* < 1,0
z’
= 2,4 D(1,0 – QD*2/5) kada QD* 1,0
gde je
42
(C.7)
EN 1991-1-2:2002 (E)
*
6
2.5
Q D = Q/ (1,11 10 D ) I S B ) c ( , a j i p o K a n a s i l o r t n o k e N , 6 0 0 2 T S B 9 0 : 2 4 : 3 0 6 1 t k O n o P , ) C S I J ( a i r b m u h t r o N t e t i z r e v i n U , a n a n : a j i p o k a n a r i c n e c i L
(10) Neto toplotni fluks
̇ ̇
[-]
̇
(C.8)
dobijen po jedinici povrsine izlozene oblasti na nivou plafona, dat je sa:
= - c ( m - 20) - m f [ ( m + 273)4 - (293)4 ]
(C.9)
gde razliciti koeficijenti zavise od izraza (3.2), (3.3) i (C.4). (1) Pravila data u (3) do (10) inkluzivno validna sau za sledeca stanja: - dijametar pozara ogranicen sa D 10 m; - Stopa oslobadjanja toplote pozara ogranicena sa Q 50 MW.
̇ ̇
(12) U slucaju nekoliko odvojenih lokalizovanih pozara, izraz (C.4) moze biti koriscen sa ciljem da se dobiju razliciti individualni toplotni fluksevi dobijeni po jedinici povrsine zahvacene oblasti na nivou plafona. Totalni toplotni fluks moze biti dobijen sa:
̇ ̇ ̇ =
+ ... 100 000
[W/m²]
(C.10)
43
EN 1991-1-2:2002 (E)
Aneks D
(informativno) I S B ) c ( , a j i p o K a n a s i l o r t n o k e N , 6 0 0 2 T S B 9 0 : 2 4 : 3 0 6 1 t k O n o P , ) C S I J ( a i r b m u h t r o N t e t i z r e v i n U , a n a n : a j i p o k a n a r i c n e c i L
Napredni modeli pozara
D.1 Jedno-zonski modeli
(1) Jedno-zonski model treba da primenjivati na post-prodorna stanja. Homogenizovana temperatura, gustina, interna energija i pritisak gasa su pretpostavljeni u pozarnom objektu. (2) Temperatura treba biti izkalkulisana uzimajuci u obzir: - analizu jednacina odrzanja mase i odrzanja energije; - razmenu mase izmedju internih gasova, eksternog gasa (kroz otvore) i vatre (stopa pirilize); - razmena energije izmedju pozara, internog gasa, zidova i otvora. (3) Idealni gasni zakon je dat sa: P int = g R T g
[N/m²]
(D.1)
[kg/s]
(D.2)
(4) Balans mase gasova objekta su dati kao
̇ ̇ ̇ gde je
̇ ̇ ̇
stopa razmene gasne mase u pozarnom objektu stopa gasne mase koja odlazi kroz otvore stopa gasne mase koja dolazi kroz otvore stopa generisanih produkata pirilize
(5) Stopa razmene gasne mase i stopa pirilize mogu biti zanemarene. Stoga
̇ ̇
(D.3)
Ovi tokovi mase mogu biti kalkulisani na bazi statickog pritiska usled razlike gustine izmedju vazduha u ambijentnoj i visokim temperaturama, respektivno. (6) Balans energije gasova u pozarnom objektu mogu biti uzeti sa:
gde je
44
[W]
(D.4)
EN 1991-1-2:2002 (E)
I S B ) c ( , a j i p o K a n a s i l o r t n o k e N , 6 0 0 2 T S B 9 0 : 2 4 : 3 0 6 1 t k O n o P , ) C S I J ( a i r b m u h t r o N t e t i z r e v i n U , a n a n : a j i p o k a n a r i c n e c i L
E g
interna energija gasa
[J]
Q
stopa oslobadjanja toplote pozara
[W]
̇ ̇ ̇
Qout
=
Qin
=
Qwall
= ( At - Ah,v)
Qrad
= Ah,vσT f4 , je gubitak energije zracenjem kroz otvore
c T f
c T amb
, je gubitak energije povrsina zatvorenja
sa: c
̇ ̇ T
specificnom toplotom
[J/kgK]
je dato izrazom (3.1) je stopa mase gasa je temperatura
[kg/s] [K]
D.2 Dvo-zonski modeli
(1) Dvo-zonski model je baziran na pretpostavci akumulacije produkta sagorevanja u sloju nize od plafona, sa horizontalnom povrsinom. Definisane su razlicite zone; gornji sloj, donji sloj, pozar i njegov plamen, eksterni gas i zidovi. (2) U gornjem sloju, pretpostavljene su uniformne karakteristike gasa. (3) Razmene mase, energije i hemijskih substanci moze biti racunata izmedju ovih razlicitih zona. (4) U datom objektu pod pozarom sa uniformno rasprostranjenim pozarnim opterecenjm, dvo-zonski pozarni model moze se razviti u jedno-zonski pozar u jednoj od sledecih situacija: - ako temperatura gasa u gornjem sloju postane veca od 500 °C, - ako gornji sloj poraste toliko da pokrije 80% visine objekta. D.3 Kompjuterski dinamicko promenljivi modeli
(1) Kompjuterski dinamicko promenljiv model moze biti koriscen za resavanje numerickih parcijalnih diferencijalnih jednacina dajuci, u svim tackama objekta, termo-dinamicke i aero-dinamicke promenljive. NAPOMENA Kompjuterski dinamicko promenljivi modeli, ili CFD, analiziraju sisteme koji ukljucuju promenljivi tok, toplotni transfer i povezane fenomene resavajuci fundametalne jednacine promenljivog toka. Ove jednacine prezentuju matematicka stanja zakona odrzanja fizike: - odrzanje promenljive mase; - stopa razmene impulsa jednaka je sumi sila u promenljivoj cestici (Njutnov drugi zakon); - stopa razmene energije je jednaka sumi stope rasta toplote i stopi procesa koji se desava u promenljivoj cestici (prvi zakon termodinamike).
45
EN 1991-1-2:2002 (E)
Aneks E
(informativno) I S B ) c ( , a j i p o K a n a s i l o r t n o k e N , 6 0 0 2 T S B 9 0 : 2 4 : 3 0 6 1 t k O n o P , ) C S I J ( a i r b m u h t r o N t e t i z r e v i n U , a n a n : a j i p o k a n a r i c n e c i L
Gustina pozarnog opterecenja
E.1 Uopsteno
(1) Gustina pozarnog opterecenja koja se koristi u proracunima treba da bude projektovana vrednost, ili bazirana na merama ili specijalnim slucajevima zasnovanim na preporukama pozarnog otpora koje su date u nacionalnim regulacijama. (2) Projektovana vrednost moze biti determinisana: - iz nacionalnih klasifikacija pozarnog opterecenja u okupiranom stanju; i/ili - iz specificnosti za individualne projekte za izvodjenje istrazivanja pozarnog opterecenja. (3) Projektovana vrednost pozarnog opterecenja q f,d je definisana sa: qf,d = qf,k m q1 q2 n
[MJ/m²]
(E.1)
gde je faktor sagorevanja (vidi E.3)
m q1
je faktor uzet u proracun za rizik aktivacije pozara usled velicine objekta (vidi Tabelu E.1)
q2
je faktor uzet u proracun za rizik aktivacije pozara usled tipa zahvacenosti (vidi Tabelu E.1)
∏ qf,k
je faktor uzet u proracun za razlicite aktivne mere borbe protiv pozara i (rasprsivac, detekcija, automatska alarmna uzbuna, vatrogasci...). Ove aktivne mere su generalno odredjene iz razloga zivotne sigurnosti (vidi Tabelu E.2 i klauzule (4) i (5)). je karakteristika gustine pozarnog opterecenja po jedinici podne oblasti [MJ/m²] (vidi f.i. Tabelu E.4) Tabela E.1 – Faktori
Podna oblast objekta A f [m²]
46
Opasnost Aktivacije Pozara q1
q2,
q1
Opasnost Aktivacije Pozara q2
25
1,10
0,78
250
1,50
1,00
2 500
1,90
1,22
5 000
2,00
1,44
10 000
2,13
1,66
Primeri Zahvacenosti galerija umetnosti, muzej, bazen za plivanje kancelarije, rezidencija, hotel, papirna industrija fabrike masinerije & motora hemijske laboratorije, slikarske radionice proizvodjaci pirotehnike ili farbi
EN 1991-1-2:2002 (E)
Tabela E.2 ni Funkcija
I S B ) c ( , a j i p o K a n a s i l o r t n o k e N , 6 0 0 2 T S B 9 0 : 2 4 : 3 0 6 1 t k O n o P , ) C S I J ( a i r b m u h t r o N t e t i z r e v i n U , a n a n : a j i p o k a n a r i c n e c i L
Automatsko Suzbijanje Pozara Automatski Vodeni Sistem za Gasenje
Nezavisne Vodene Zalihe 0 | 1 | 2
n1
0,61
n2
1,0 | 0,87 | 0,7
— Faktori
ni
Aktivnih Mera Borbe Protiv Pozara
Automatska Detekcija Pozara Automatska Detekcija pozara &Alarm od od Toplote Dima n3
Automatska Alarmna Uzbuna Pozarnoj Brigadi
n4
0,87 ili 0,73
Rucno Suzbijanje Pozara Posao Pozarne Brigade
n6
n5
0,87
Van Dejstva Pozarne Brigade
Sigurni Pristupni Putevi
n7
0,61 ili 0,78
n8
0,9 ili 1 ili 1,5
Uredjaji Borbe sa Pozarom
n9
1,0 ili 1,5
Sistem za Izvlacenje Dima
n10
1,0 ili 1,5
(4) Za normalne mere borbe protiv pozara, koje treba da budu skoro uvek na snazi, k ao sto su sigurni pristupni putevi, protiv-pozarni uredjaji, i sistemi za izvlacenje dima sa stepenista, vrednosti ni u Tabeli E.2 treba da imaju vrednost 1,0. Medjutim ako ove protiv-pozarne mere nisu predvidjene, odgovarajuca vrednost ni treba da ima vrednost 1,5. (5) Ako su stepenista pod prevelikim opterecenjem u slucaju pozarnog alarma, faktor n8 iz Tabele E.2 moze biti uzet kao 0,9. (6) Prethodni pristup je baziran na pretpostavci da su date preporuke u relevantnom Evropskom Standardu za rasprsivace, detekciju, alarm, sistem za izvlacenje dima, vid i takodje 1.3. Medjutim lokalne okolnosti mogu uticati na brojeve date u Tabeli E.2. Data je referenca u Dopunskom Dokumentu CEN/TC250/SC1/N300A. E.2 Determinisanje gustine pozarnog opterecenja E.2.1 Uopsteno
(1) Pozarno opterecenje postoji u svim sadrzajima izgradnje sklonim sagorevanju i relevantnim zapaljivim delovima u konstrukciji, ukljucujuci izolacije i zavrsne radove. Zapaljivi delovi procesa sagorevanja koji se ne ugljenisu tokom pozara ne treba da b udu razmatrani. (2) Sledece klauzule omogucavaju determinaciju gustine pozarnog opterecenja: - klasifikacija prisutnosti pozarnog opterecenja (vidi E.2.5); i/ili - specificnosti individualnog nacrta (vidi E.2.6). (3) Gde su gustine pozarnog opterecenja odredjene na osnovu klasifikacije prisutnosti pozarnog opterecenja, pozarna opterecenja se smatraju kao: - pozarna opterecenja po prisutnosti, datom klasifikacijom; - pozarna opterecenja po gradjevini (konstrukcioni elementi, izolacije i zavrsni delovi) koja nisu generalno ukljucena u klasifikaciji i potom determinisana prema pratecim klauzulama, kao relevantim. E.2.2 Definicije
(1) Karakteristika pozarnog opterecenja je definisana sa: Qfi,k = M k,i H ui i = Qfi,k,i
[MJ]
(E.2)
gde je 47
EN 1991-1-2:2002 (E)
I S B ) c ( , a j i p o K a n a s i l o r t n o k e N , 6 0 0 2 T S B 9 0 : 2 4 : 3 0 6 1 t k O n o P , ) C S I J ( a i r b m u h t r o N t e t i z r e v i n U , a n a n : a j i p o k a n a r i c n e c i L
M k,i
kolicina zapaljivog materijala [kg], prema (3) i (4)
H ui
neto toplotna vrednost [MJ/kg], vidi (E.2.4)
[ i]
opcionalni faktor za procenjivanje zasticenih pozarnih opterecenja, vidi (E.2.3)
(2) Karakteristika gustine pozarnog opterecenja qf,k po jedinici oblasti je definisana sa: qf,k = Qfi,k / A
[MJ/m 2]
(E.3)
gde je podna oblast ( Af ) zahvacenog objekta ili ukazanog prostora, ili skrivena povrsinska oblast ( Af ) pozarnog objekta, dajuci qf,k ili qt,k
A
(3) Trajna pozarna opterecenja, za koja se ne ocekuje da variraju tokom zivotnog veka konstrukcije, treba da budu predstavljena njihovim ocekivanim vrednostima koje rezultuju iz ispitivanja. (4) Varijabilna pozarna opterecenja, koja se mogu menjati tokom zivotnog veka konstrukcije, treba da budu prezentovana vrednostima, za koje se ocekuje da ne predju ogranicenja tokom 80% ciklusa. E.2.3 Zasticena pozarna opterecenja
(1) Pozarna opterecenja u spremistima koja su projektovana da izdrze izlozenost pozaru ne treba razmatrati. (2) Pozarna opterecenja u ne-zapaljivim spremistima sa nespecifikovanim pozarnim dizajnom, ali koja ostaju nedirnuta tokom izlozenosti pozaru, mogu se razmatrati kako sledi: Najvece pozarno opterecenje, ali bar 10 % zasticenih pozarnih opterecenja, se smatra sa
i =
1,0.
Ako ovo pozarno opterecenje plus nezasticena pozarna opterecenja nisu dovoljna da zagreju preostala zasticena pozarna opterecenja van temperature paljenja, onda preostala zasticena pozarna opterecenja mogu biti data sa i = 0,0. Inace, i vrednosti treba razmatrati individualno. E.2.4 Neto toplotne vrednosti
(1) Neto toplotne vrednosti treba odredjivati u skladu sa EN ISO 1716:2002. (2) Sadrzaj vlage u materijalima moze se uzeti u obracun na sledeci nacin: H u = H u0 (1 - 0,01 u) - 0,025 u
[MJ/kg]
gde je u
sadrzaj vlage izrazen kao procenat suve tezine
H u0
neto toplotna vrednost suvih materijala
(3) Neto toplotne vrednosti nekih cvrstih predmeta, tecnih i gasovitih sadrzaja su date u Tabeli E.3.
48
(E.4)
EN 1991-1-2:2002 (E)
Tabela E.3 – Neto toplotne vrednosti opterecenja
H u [MJ/kg]
zapaljivih materijala za izracunavanja pozarnih
Cvrsti materijali
I S B ) c ( , a j i p o K a n a s i l o r t n o k e N , 6 0 0 2 T S B 9 0 : 2 4 : 3 0 6 1 t k O n o P , ) C S I J ( a i r b m u h t r o N t e t i z r e v i n U , a n a n : a j i p o k a n a r i c n e c i L
Drvo Drugi celulozni materijali Rublje Pluta Pamuk Papir, karton Svila Slama Vuna Ugljenik Antracit Cumur Ugalj
17,5 20
30
Hemikalije
Parafinski red Metan Etan Propan Butan Olefinski red Etilen Propilen Buten Aromatski red Benzen Toluen Alkoholi Metanol Etanol Etil alkohol Goriva Benzin, petrolej Dizel Cista ugljovodonicne plastike Polietilen Polistren Neopren
50
45
40 30
45 40
Drugi materijali
ABS (plastika) Poliester (plastika) Poliizocijanurat i poliuretan (plastika) Polivinilhlorid, PVC (plastika) Bitumen, asfalt Koza Linoleum Guma
35 30 25 20 40 20 20 30
NAPOMENA Vrednosti date u ovoj tabeli nisu primenljive za izracunavanje energetskog kapaciteta goriva.
49
EN 1991-1-2:2002 (E)
E.2.5 Klasifikacija pozarnih opterecenja prema izlozenosti
(1) Gustina pozarnog opterecenja treba da bude k lasifikovana prema izlozenosti, u relaciji sa podnom oblascu, a da se koristi kao karakteristika gustina pozarnih opterecenja q f,k [MJ/m²], kako je dato u Tabeli E.4. Tabela E.4 – Gustine pozarnih opterecenja q f,k [MJ/m²] za razlicite izlozenosti
Izlozenost I S B ) c ( , a j i p o K a n a s i l o r t n o k e N , 6 0 0 2 T S B 9 0 : 2 4 : 3 0 6 1 t k O n o P , ) C S I J ( a i r b m u h t r o N t e t i z r e v i n U , a n a n : a j i p o k a n a r i c n e c i L
Prosek
80% Frakcija
Boraviste
780
948
Bolnica (soba)
230
280
Hotel (soba)
310
377
Biblioteka
1 500
1 824
Kancelarija
420
511
Ucionica skole
285
347
Trzni centar
600
730
Pozoriste (bioskop)
300
365
Prevoz (javno mesto)
100
122
NAPOMENA Gumbel raspodela je pretpostavljena za 80% fraktila.
(2) Vrednosti gustine pozarnog opterecenja qf,k date u Tabeli E.4 su validne u slucaju da je faktor (vidi Tabelu E.1).
q2 jednak
1,0
(3) Pozarna opterecenja u Tabeli E.4 su validna za uobicajene objekte u vezi sa ovde datim izlozenostima. Specijalne sobe su razmotrene u skladu sa E.2.2. (4) Pozarna opterecenja zgrada (konstrukcioni elementi, izolacije i zavrsni elementi) treba da budu odredjeni prema E.2.2. Ove treba uneti za gustine pozarnih opterecenja (1) k ao relevantne. E.2.6 Individualne karakteristike gustine pozarnog opterecenja
(1) U odsustvu klasa izlozenosti, gustina pozarnog opterecenja moze biti posebno determinisana za individualni nacrt upraznjavajuci ispitivanje pozarnih opterecenja u izlozenosti. (2) Pozarna opterecenja i njihov lokalni raspored treba da bude procenjen prema nameri koriscenja, namestaju i instalacijama, varijacijama tokom vremena, nepovoljnih trendova i mogucih modifikacija izlozenosti. (3) Gde je to moguce, ispitivanje treba i zvesti u uporedivo realnom projektu, kao sto j e samo i moguce napraviti razliku izmedju namernog i realnog projekta uz specifikaciju korisnika. E.3 Osobine sagorevanja
(1) Osobine sagorevanja treba razmatrati kao funkciju izlozenosti i tipa pozarnog opterecenja. (2) Za najveci deo celuloznih materijala, faktor sagorevanja moze biti pretpostavljen sa m = 0,8.
50
EN 1991-1-2:2002 (E)
E.4 Stopa oslobadjanja toplote
Q
(1) Rastuca faza moze biti definisana izrazom:
I S B ) c ( , a j i p o K a n a s i l o r t n o k e N , 6 0 0 2 T S B 9 0 : 2 4 : 3 0 6 1 t k O n o P , ) C S I J ( a i r b m u h t r o N t e t i z r e v i n U , a n a n : a j i p o k a n a r i c n e c i L
(E.5)
gde je Q
stopa oslobadjanja toplote u [W]
t
vreme u [s]
t
vreme potrebno da se dostigne stopa oslobadjanja toplote od 1 MW.
(2) Parametar t i maksimalna stopa oslobadjanja toplote RHR f , za razlicite izlozenosti, dati su u Tabeli E.5 Tabela E.5 – Stopa rasta pozara i
Izlozenost
za razlicitu izlozenost Max Stopa oslobadjanja toplote RHR f t [s] RHR f [kW/m2] Stopa rasta pozara RH R f
Boraviste
Srednja
300
250
Bolnica (soba)
Srednja
300
250
Hotel (soba)
Srednja
300
250
Biblioteka
Brza
150
500
Kancelarija
Srednja
300
250
Ucionica skole
Srednja
300
250
Trzni centar
Brza
150
250
Pozoriste (bioskop)
Brza
150
500
Prevoz (javno mesto)
Spora
600
250
(3) Vrednosti stope rasta pozara i RHR f , prema Tabeli E.5 su validne u slucaju da je faktor Tabelu E.1).
q2 jednak
1,0 (vidi
(4) Za ultra-brzo sirenje pozara, t korespondira sa 75 s. (5) Ratuca faza je ogranicena horizontalnim platoom odgovarajucim stacionarnom stanju i vrednosti Q datoj u (RHR f Afi) gde je Afi
maksimalna oblast pozara [m 2] u kojoj zahvaceni objekat u slucaju uniformno rasprostranjenog pozarnog opterecenja ali koji moze biti manji u slucaju lokalizovanog pozara.
RHR f
maksimalna stopa oslobadjanja toplote proizvedene od 1 m 2 pozara u slucaju gorivom kontrolisanih stanja [kW/m2] (vidi Tabelu E.5).
(6) Horizontalni plato je limitiran fazom urusavanja koja pocinje kada 70 % pozarnog opterecenja izgori. (7) Faza urusavanja se moze pretpostaviti kao linearno opadajuca od 70 % izgaranja pozarnog opterecenja i zavrsava se kada pozarno opterecenje potpuno sagori. 51
EN 1991-1-2:2002 (E)
(8) Ako je pozarna ventilacija kontrolisana, ovaj nivo platoa se redukuje prateci dostupni sadrzaj kiseonika, ili automatski u slucaju koriscenja kompjuterskog programa baziranom na j edno-zonskom modelu ili pojednostavljenim izrazom:
I S B ) c ( , a j i p o K a n a s i l o r t n o k e N , 6 0 0 2 T S B 9 0 : 2 4 : 3 0 6 1 t k O n o P , ) C S I J ( a i r b m u h t r o N t e t i z r e v i n U , a n a n : a j i p o k a n a r i c n e c i L
[MW]
(E.6)
gde je Av
oblast otvora [m 2]
heq
osrednja visina otvora [m]
H u
neto toplotna vrednost drveta sa H u = 17,5 MJ/kg
m
faktor sagorevanja sa m = 0,8
(9) Kada je maksimalni nivo stope oslobadjanja toplote umanjen u slucaju stanja kontrolisanim ventilacijom, kriva stope oslobadjanja toplote treba da bude prosirena da korespondira sa dostupnom energijom dobijenom od pozarnog opterecenja. Ako kriva nije prosirena, onda je pretpostavljeno da postoji eksterno sagorevanje, koje indukuje nizu temperaturu gasa u objektu pod pozarom.
52
EN 1991-1-2:2002 (E)
Aneks F
(informativno)
I S B ) c ( , a j i p o K a n a s i l o r t n o k e N , 6 0 0 2 T S B 9 0 : 2 4 : 3 0 6 1 t k O n o P , ) C S I J ( a i r b m u h t r o N t e t i z r e v i n U , a n a n : a j i p o k a n a r i c n e c i L
Ekvivalentna vremena izlozenosti pozaru
(1) Sledeci pristup moze biti koriscen gde je dizajn clanova baziran na podacima iz tabele ili pojednostavljenim pravilima, u vezi standardne izlozenosti pozaru. NAPOMENA Metod dat u ovom aneksu je materijalno zavistan. Nije primenljiv na mesavinu celika i betona ili drvene konstrukcije. (2) Ako su gustine pozarnog opterecenja sp ecificirane bez posebnog razmatranja ponasanja sagorevanja (vidi aneks E), onda ovaj pristup treba da bude ogranicen na pozarne objekte sa uglavnom celuloznim tipom pozarnih opterecenja. (3) Ekvivalentno vreme standardne izlozenosti pozaru je definisano sa: t e,d = (qf,d k b w f ) k c ili t e,d = (qt,d k b w t ) k c
[min]
(F.1)
gde je qf,d
projektovana gustina pozarnog opterecenja prema aneksu E, gde je qt,d = qf,d Af / A
k b
konverzioni faktor u skladu sa (4)
w f
ventilacioni faktor prema (5), gde je w t = w f At / Af
k c
korekcioni faktor funkcije slozenih materijala strukturnih preseka defininisan u Tabeli F.1. Tabela F.1 – Korekcioni faktor kc koji odlikuje razne materijali. (O je faktor otvora definisan u aneksu A) Preseci materijala Korekcioni faktor kc
Armirani beton Zasticeni celik Nezasticeni celik
1,0 1,0 13,7 O
(4) Gde nema detaljnih odredbi termalnih karakteristika zatvorenja, konverzioni faktor k b moze biti predstavljen sa: k b = 0,07
[min m2/MJ]
kada je qd dato u [MJ/m 2]
inace k b moze biti u relaciji sa termalnom osobinom
(F.2)
objekta prema Tabeli F.2.
Za determinisanje b mnogostrukih slojeva ili razlicitih materijala u zidovima, podu, plafonu, vidi aneks A (5) i (6).
53
EN 1991-1-2:2002 (E)
Tabela F.2 – Konverzioni faktor kb zavistan od termalnih karakteristika objekta
[J/m s K]
[min m2/MJ]
b > 2 500 720 b 2 500 b < 720
0,04 0,055 0,07
2 1/2
I S B ) c ( , a j i p o K a n a s i l o r t n o k e N , 6 0 0 2 T S B 9 0 : 2 4 : 3 0 6 1 t k O n o P , ) C S I J ( a i r b m u h t r o N t e t i z r e v i n U , a n a n : a j i p o k a n a r i c n e c i L
k b
(5) Ventilacioni faktor w f moze biti kalkulisan sa: w f = ( 6,0 / H )
0,3
[0,62 + 90(0,4 - v )4 / (1 + bv h)] 0,5
[-]
(F.3)
gde je v = Av / Af
oblast vertikalnih otvora u fasadi ( Av) u vezi podne oblasti objekta ( Af ) gde limit 0,025 v 0,25 treba uzeti u obzir.
h = Ah / Af
oblast horizontalnih otvora u krovu ( Ah) u relaciji sa podnom oblascu objekta ( Af ) 2
bv = 12,5 (1 + 10 v - v ) 10,0
visina objekta zahvacenog pozarom
H
[m]
Za male objekte [ Af < 100 m 2] bez otvora na krovu, faktor w f moze takodje biti racunat sa: -1/2
w f = O
Af / At
(F.4)
gde je O faktor otvora prema aneksu A
(6) Treba verifikovati da: t e,d < t fi,d
(F.5)
gde je t fi,d
54
projektovana vrednost standardnog pozarnog otpora clanova, procenjena u skladu sa pozarnim Delovima iz prEN 1992 do prEN 1996 i prEN 1999.
EN 1991-1-2:2002 (E)
Aneks G
(informativno) I S B ) c ( , a j i p o K a n a s i l o r t n o k e N , 6 0 0 2 T S B 9 0 : 2 4 : 3 0 6 1 t k O n o P , ) C S I J ( a i r b m u h t r o N t e t i z r e v i n U , a n a n : a j i p o k a n a r i c n e c i L
Konfiguracioni faktor
G.1 Uopsteno
(1) Konfiguracioni faktor je definisan u 1.5.4.1, cija je matematicka forma data sa:
(G.1)
Konfiguracioni faktor meri frakciju ukupnog oslobadjanja toplote zracenjem koja napusta datu zracnu povrsinu a stize na datu odredisnu povrsinu. Njegova vrednost zavisi od velicine zracne povrsine, i distanci od zracne zracne povrsine do odredisne povrsine i od njihove relativne orjentacije (vidi Sliku G.1).
Slika G.1 – Zracni toplotni transfer izmedju dve infinitezimalne povrsinske oblasti
(2) U slucajevima gde toplo telo ima uniformnu temperaturu i emisiju, definicija moze bi ti pojednostavljena na: “celokupan ugao u okviru kog se zracno okruzenje moze sagledati iz odredjene infinitezimalne povrsinske oblasti, podeljene sa 2.” (3) Zracni toplotni transfer ka infinitezimalnoj oblasti konveksne povrsi clana je determinisan pozicijom i velicinom samog pozara (pozicioni efekat). (4) Zracni toplotni transfer infinitezimalne oblasti k onveksne povrsi clana je determinisan pozicijom i velicinom pozara (pozicioni efekat) kao i zracenjem iz drugih delova clana (efekat senke).
55
EN 1991-1-2:2002 (E)
(5) Gornji limiti konfiguracionog faktora su dati u Tabeli G.1. Tabela G.1 – Limiti konfiguracionog faktora I S B ) c ( , a j i p o K a n a s i l o r t n o k e N , 6 0 0 2 T S B 9 0 : 2 4 : 3 0 6 1 t k O n o P , ) C S I J ( a i r b m u h t r o N t e t i z r e v i n U , a n a n : a j i p o k a n a r i c n e c i L
pozicioni efekat konveksni efekat senke konkavni
Lokalizovani 1 =1 1
Potpuno razvijeni =1 =1 1
G.2 Efekti senke
(1) Specificna pravila za kvantitativnost efekata senke su data u delovima orijentisanim za materijale u Evrokodovima. G.3 Eksterni clanovi
(1) Za kalkulaciju temperatura eksternih clanova, sve zracne povrsine mogu biti uzete da su oblika pravougaonika. One obuhvataju prozore i druge otvore u zidovima objekta i ekvivalentne povrsi pozara oblika pravougaonika, vidi aneks B. (2) U proracunu konfiguracionog faktora za datu situacij u, pravougaonasti omotac treba prvi biti ucrtan oko preseka clana gde prima zracni toplotni transfer, kako je naznaceno na Slici G.2 (Ovo je priblizna racunica efekta senke). Vrednost treba onda da bude determinisana za srednju tacku P svakog nalicja ovog pravougaonika. (3) Konfiguracioni faktor za svaku prijemnu povrs treba biti odredjen kao suma doprinosa iz svake zone zracne povrsine (normalno cetiri) koje su vidljive iz tacke P odredisne povrsine, kako je naznaceno na Slikama G.3 i G.4. Ove zone se definisu relativno na tacku X gde horizontalna linija normalna na prijemnu povrsinu dodiruje ravan zracne povrsine. Ne treba razmatrati doprinos od zona koje nisu vidljive iz tacke P, kao sto su osencene zone na Slici G.4. (4) U tacki X smera izvan zracne povrsine, efektivni konfiguracioni faktor treba odrediti dodavanjem doprinosa od dva pravougaonika koji se prostiru od X do dalje strane zracne povrsine, potom oduzeti doprinos dva pravougaonika koji stoje od X do blize strane zracne povrsine. (5) Doprinos svake zone treba odredjivati kako sledi:
Znak
1 Omotac Slika G.2 – Omotac prijemnih povrsina
56
EN 1991-1-2:2002 (E)
a) prijemna povrsina paralelna zracnoj povrsini: I S B ) c ( , a j i p o K a n a s i l o r t n o k e N , 6 0 0 2 T S B 9 0 : 2 4 : 3 0 6 1 t k O n o P , ) C S I J ( a i r b m u h t r o N t e t i z r e v i n U , a n a n : a j i p o k a n a r i c n e c i L
[ ]
(G.2)
gde je a=h/s b=w/s s distanca od P do X; h visina zone zracne povrsine; w sirina te zone. b) prijemna povrsina normalna na zracnu povrsinu:
[ ]
(G.3)
c) prijemna povrsina ravni sa uglom prema zracnoj povrsini:
] [ [ ]
(G.4)
Znak
a Zracna povrsina b Prijemna povrsina Slika G.3 – Prijemna povrsina ravni paralelnoj zracnoj povrsini 57
EN 1991-1-2:2002 (E)
I S B ) c ( , a j i p o K a n a s i l o r t n o k e N , 6 0 0 2 T S B 9 0 : 2 4 : 3 0 6 1 t k O n o P , ) C S I J ( a i r b m u h t r o N t e t i z r e v i n U , a n a n : a j i p o k a n a r i c n e c i L
Znak
a Zracna povrsina b Prijemna povrsina Slika G.4 - Prijemna povrsina normalna na ravan zracne povrsine
Znak
a Zracna povrsina b Prijemna povrsina Slika G.5 – Ravan prijemne povrsine pod uglom prema zracnoj povrsini
58
EN 1991-1-2:2002 (E)
Bibliografija I S B ) c ( , a j i p o K a n a s i l o r t n o k e N , 6 0 0 2 T S B 9 0 : 2 4 : 3 0 6 1 t k O n o P , ) C S I J ( a i r b m u h t r o N t e t i z r e v i n U , a n a n : a j i p o k a n a r i c n e c i L
EN ISO 1716:2002, Reakcija na pozarne testove gradjevinskih produkata – Determinacija toplotnog sagorevanja (ISO 1716:2002). EN 1363-2, Testovi pozarnog otpora – Deo 2: Alternative i dodatne procedure.
59