Что такое пожарная нагрузка? (Резервуар тепловой энергии)
Пожарная нагрузка — это математическое выражение (в МДж/м² или ккал/м²) суммарной массы всех потенциально горючих веществ, находящихся в замкнутом пространстве или здании — мебели, напольных покрытий, текстильных изделий, отделочных материалов и даже деревянных/пластиковых конструктивных элементов здания, — и тепла их сгорания. Проще говоря, пожарная нагрузка показывает суммарный «резервуар тепловой энергии» и количество тепла, которое данное помещение способно выделить во время пожара. Чем выше пожарная нагрузка в здании, тем больше энергии выделит пожар, тем дольше он продлится и тем больший ущерб причинит окружающей среде.
Критическая роль пожарной нагрузки в криминалистическом расследовании
Эксперты судебного расследования пожаров не просто собирают наблюдательные улики на разрушенном месте происшествия — они математически моделируют зону. Анализ пожарной нагрузки здесь служит трём основным целям:
Известно, за какое время и при какой температуре в обычных условиях сгорели бы предметы внутри здания (скорость тепловыделения — HRR). Если скорость роста и распространения пожара в помещении значительно превышает теоретические пределы имеющейся пожарной нагрузки, эксперты сразу подозревают внешнее вмешательство — то есть применение жидких нефтепродуктов (бензин, растворитель и др.), искусственно ускоряющих процесс горения.
По состоянию расплавленных металлов в завале (например, алюминиевых оконных рам или стальных балок) оценивается, до какой температуры нагрелось помещение. Проводя расчёт пожарной нагрузки, устанавливают, способны ли материалы в помещении сами по себе произвести такую температуру. Если два кресла и один ковёр не способны выделить термическую мощность, достаточную для расплавления стальной балки, наличие скрытого источника тепла становится очевидным.
Особенно на промышленных объектах и фабриках заявленная на этапе проектирования пожарная нагрузка сравнивается с реальной пожарной нагрузкой в момент пожара. Если предприятие хранило значительно больше горючего сырья, чем указано в разрешении, из-за чего спринклерная (автоматическая) система пожаротушения оказалась недостаточной, правовая вина и страховая ответственность напрямую возлагаются на предприятие.
Как проводится математическое моделирование?
В пожарной криминалистике этот анализ моделируется с помощью передового компьютерного программного обеспечения CFD (вычислительная гидродинамика). Процесс включает следующие этапы:
По планировкам, счетам или показаниям свидетелей до пожара устанавливается тип и масса (кг) материалов в помещении.
Чистая теплота сгорания каждого материала (например, около 18 МДж/кг для дерева, около 24 МДж/кг для пенополиуретана) умножается на общую массу для расчёта суммарного значения помещения в мегаджоулях (МДж), которое затем делится на площадь пола для получения пожарной нагрузки на квадратный метр.