ВАЛІДАЦІЯ МЕТОДІВ ВИЗНАЧЕННЯ ТЕПЛОВИХ ПОКАЗНИКІВ СИСТЕМ ВОГНЕЗАХИСТУ СТАЛЕВИХ КОНСТРУКЦІЙ
DOI:
https://doi.org/10.33269/nvcz.2023.2(16).113-122Ключові слова:
валідація, валідаційний експеримент, вогнестійкість, математична модель, система вогнезахисту, сталева конструкція, теплові показникиАнотація
Надано процедуру валідації методів визначення теплових показників систем вогнезахисту сталевих конструкцій, засновану на проведенні натурного (валідаційного) експерименту, яка забезпечує автоматизацію процесу валідації. Ця процедура містить етапи експериментального визначення температури зразків сталевих конструкцій (балок, колон завдовжки 1,0 м), оснащених певною системою вогнезахисту, в умовах вогневого впливу за стандартного температурного режиму, розрахунку теплових показників за методикою, наведеною в стандартах EN 13381-4 і EN 13381-8, та за методикою, яку засновано на розв’язанні оберненої задачі теплопровідності й задачі оптимізації та порівняння розрахункових і дійсних значень визначальних показників. Методика проведення валідаційного експерименту, регламентована в процедурі, відповідає наведеній в зазначених стандартах, за винятком того, що в ній не застосовують навантажені зразки (балки чи колони), призначені для оцінювання здатності системи вогнезахисту до зчеплення. Застосована математична модель для визначення розрахункових значень коефіцієнта теплопровідності вогнезахисного матеріалу і необхідної мінімальної товщини вогнезахисту відповідає наведеній в зазначених стандартах.
У математичній моделі, яку використовують в процедурі валідації для визначення дійсних (умовно точних) значень коефіцієнта теплопровідності та необхідної мінімальної товщини, на обігрівній поверхні системи вогнезахисту задають граничні умови складного конвективно-радіаційного теплообміну (коефіцієнти тепловіддачі і теплового випромінювання, а також температуру в печі). Це її відрізняє від математичної моделі, наведеній в зазначених стандартах, в якій на цій поверхні задають значення температури, котре дорівнює температурі в печі, і не враховано теплообмін між піччю і системою вогнезахисту. З’ясовано, що для забезпечення автоматизації процесу валідації за зазначеною процедурою необхідно розробити та впровадити інтелектуальну систему керування температурним режимом у печі, а також програмний продукт, який забезпечує автоматизацію процесу введення та збереженість вхідних і вихідних даних, необхідних для реалізації процедури валідації, а також розв’язання оберненої задачі теплопровідності й задачі оптимізації.
