Information and mathematical modelling in construction in the development of building products for fire detection in a neighboring building

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Introduction. The analysis of scientific literature and patent documentation has shown the presence of a significant number of algorithms and solutions for modelling individual elements, structures, partitions, floors and walls to ensure fire safety of buildings and structures. The main approaches to solving these problems are related to the theory of heat transfer. At the same time, there is practically no development of algorithms for the use of building products to detect a fire in a neighboring building.Materials and methods. Information technologies are used to solve practical problems of algorithmization in construction.Results. The algorithm developed by the authors for the application of building products involves checking two specific conditions. This is done to avoid false triggering of the fire detector due to sunlight and to establish the fact that the product is serviceable after a fire. The practical significance of the conducted research also lies in the results of the numerical experiment. Taking into account the basics of theory and mathematical modelling of mechanical and thermal processes, the case of uniform initial temperature distribution in a steel disc of a building product for fire detection in an adjacent building was considered.Conclusions. The obtained equations make it possible to determine the temperature fields in the steel disk of a thermosensitive element of a building product for fire detection in a neighboring building in the process of heat transfer to the medium of various gases. The conducted research also made it possible to perform a comparative analysis of the dynamics of changes in temperature fields depending on the Fourier number of the thermosensitive element of the construction product under consideration for different media separately: argon, krypton, xenon, carbon dioxide, as well as in a vacuum of 10–5 mm Hg.

About the authors

A. A. Lazarev

Ivanovo Fire and Rescue Academy of the State Fire Service of the Ministry of the Russian Federation for Civil Defense, Emergencies and Elimination of Consequences of Natural Disasters

Email: kpond@edufire37.ru

S. V. Fedosov

Moscow State University of Civil Engineering (National Research University) (MGSU); Volga State Technological University

Email: fedosov-academic53@mail.ru

V. G. Kotlov

Volga State Technological University

Email: kotlov.vitaliy@mail.ru

D. E. Tsvetkov

Ivanovo Fire and Rescue Academy of the State Fire Service of the Ministry of the Russian Federation for Civil Defense, Emergencies and Elimination of Consequences of Natural Disasters

Email: cvetkov-dmitrii@mail.ru

A. Yu. Komlev

Ivanovo Fire and Rescue Academy of the State Fire Service of the Ministry of the Russian Federation for Civil Defense, Emergencies and Elimination of Consequences of Natural Disasters

Email: mchs04@mail.ru

References

  1. Патент RU № 209365 U1, МПК E04B 1/88, E04B 1/94, E04C 2/24. Теплоизоляционная и звукоизоляционная перегородка / Ибрагимов Р.А., Евстигнеева Ю.В.; заявл. № 2021119756 от 05.07.2021; опубл. 15.03.2022. Бюл. № 8.
  2. Патент RU № 196984 U1, МПК E04B 1/82, E04B 1/94, E04F 13/075, E04F 13/077, B32B 7/12. Звукоизоляционная противопожарная панель / Меняшкин Д.Г.; заявл. № 2019136854 от 15.11.2019; опубл. 23.03.2020. Бюл. № 9.
  3. Патент RU № 171102 U1, МПК E04B 1/14, E04B 1/84, E04B 1/94, E04C 2/292, E04B 2/92. Звукоизолирующее ограждение пониженной пожарной опасности / Бобылёв В.Н., Гребнев П.А., Монич Д.В., Тишков В.А., Печников А.В., Печников М.А.; заявл. № 2016122737, 08.06.2016; опубл. 22.05.2017. Бюл. № 15.
  4. Патент RU № 2698677 C2 МПК E04B 1/94, E04F 13/16, E04C 2/26, B32B 27/04. Огнестойкая и устойчивая к провисанию акустическая панель / Вайкер Э.Л., Ванг М.Кс., Гирхарт Дж.Х. (US); заявл. № 2015132744 от 16.11.2009; опубл. 28.08.2019. Бюл. № 25.
  5. Патент RU № 2655550 С2, МПК E04F 13/075, E04B 1/90, E04B 1/94. Интегрированная пеностекольная плита, эффективная для обеспечения водо- и огнестойкости, теплоизоляции и отделке / Чжан Ю., Чжан Ч., Хуан С.; заявл. № 2016118820 от 02.12.2014; опубл. 28.05.2018. Бюл. № 16.
  6. Патент RU № 205396 U1, МПК E04B 1/94, A62C 2/10, A62C 2/24. Усовершенствованная конструкция противопожарной рассечки с термопарой в системах навесных вентилируемых фасадов / Петриченко М.Р., Немова Д.В., Ольшевский В.Я., Котов Е.В.; заявл. № 2020143850 от 29.12.2020; опубл. 13.07.2021. Бюл. № 20.
  7. Патент RU № 203746 U1, МПК E04B 1/94. Устройство вертикального развертывания шиберного ограждения отсечки пламени пожара / Дайлов А.А., Дайче В., Линд Ш.; заявл. № 2020116588 12.05.2020; опубл. 19.04.2021. Бюл. № 11.
  8. Патент RU № 172541 U1, МПК E04B 1/94, E04С 3/02. Конструкция огнезащищенной стальной балки / Ильин Н.А., Панфилов Д.А., Ильдияров Е.В., Лукин А.О.; заявл. № 2017109525 от 21.03.2017; опубл. 11.07.2017. Бюл. № 20.
  9. Патент RU № 151580 U1, МПК E04B 1/94, E04B 1/16. Огнестойкая бетонная конструкция, армированная композитной арматурой, с комбинированным защитным слоем / Лысов В.С.; заявл. № 2014136422/03 от 09.09.2014; опубл. 10.04.2015. Бюл. № 10.
  10. Патент RU № 128223 U1, МПК E04B 1/94. Огнезащитная двутавровая колонна здания / Ильин Н.А., Славкин П.Н., Шепелев А.П.; заявл. № 2012147103/03 от 06.11.2012; опубл. 20.05.2013. Бюл. № 14.
  11. Патент RU № 127777 U1, МПК E04B 1/94. Противопожарная облицовка / Зоткин И.И., Зоткина Н.Н.; заявл. № 2013103662/03 от 28.01.2013; опубл. 10.05.2013. Бюл. № 13.
  12. Патент RU № 14950 U1, МПК E04B 1/94.Огнестойкая перегородка / Епешин В.В.; заявл. № 2000110855/20 от 06.05.2000; опубл. 10.09.2000. Бюл. № 25.
  13. Патент RU № 63820 U1, МПК E04B 1/94. Конструкция огнезащитного перекрытия здания /Ильин Н.А., Беликов А.П., Шипко И.В.; заявл. № 2006141369/22 от 22.11.2006; опубл. 16.06.2007. Бюл. № 16.
  14. Патент RU № 112695 U1, МПК E04B 1/94. Противопожарная стена / Акопян А.Б., Шухардин А.А.; заявл. № 2011137650/03 от 14.09.2011; опубл. 20.01.2012. Бюл. № 2.
  15. Патент RU № 2599678 С2, МПК E04B 1/94. Грин-брандмауэр / Шарупич П.В., Шарупич В.П., Королев С.Ю., Шарупич С.В., Шарупич Т.С.; заявл. № 2014116292/03 от 22.04.2014; опубл. 10.10.2016. Бюл. № 28.
  16. Патент RU № 2762869 C1, МПК E04B 1/94. Конструкция с огнестойким покрытием для проходной части / Татани Ю., Секи М., Хебииси Т., Курода Е., Охути В., Ямасита Т., Ямаката К.; заявл. № 2020121399 от 20.12.2018; опубл. 23.12.2021. Бюл. № 36.
  17. Патент RU № 2751322 C2, МПК E04B 1/94, E01D 19/16, D07B 1/06. Устройство противопожарной защиты строительных тросов / Фабри Н., Гишето Р.; заявл. № 2017144197 от 18.12.2017; опубл. 13.07.2021. Бюл. № 20.
  18. Ерофеев В.Т., Афонин В.В., Черушова Н.В., Зоткина М.М., Митина Е.А., Зоткин В.Б. и др. Методы и алгоритмы оценки качества поверхности строительных изделий и конструкций // Фундаментальные исследования. 2016. № 4–1. С. 33–40. EDN VVYINH.
  19. Каган П.Б., Поляков Р.Г. Применение генетических алгоритмов для решения задач технологической комплектации в строительстве // Научное обозрение. 2017. № 10. С. 15–19. EDN ZHETOP.
  20. Хорохордина Е.А., Чан Х.Д., Рудаков О.Б. Сравнительная характеристика методик контроля свободных фенолов в строительных полимерах // Научный вестник Воронежского государственного архитектурно-строительного университета. Строительство и архитектура. 2015. № 1 (37). С. 124–130. EDN TJYMPZ.
  21. Лавров М.Ф., Чахов Д.К. Зависимость механических характеристик древесины от ее плотности и макроструктуры // Промышленное и гражданское строительство. 2016. № 8. С. 34–37. EDN UBLYQV.
  22. Власов К.С., Цариченко С.Г. Математическая модель применения робототехнических средств на пожаре // Актуальные проблемы пожарной без-опасности : мат. XXVII Междунар. науч.-практ. конф., посвящ. 25-летию МЧС России в 3 частях. 2015. С. 329–335. EDN TYHFNL.
  23. Комаров А.А., Корольченко Д.А., Громов Н.В. Особенности гидродинамических расчетов при проведении технической экспертизы аварийного взрыва // Пожаровзрывобезопасность/Fire and Explosion Safety. 2017. Т. 26. № 10. С. 36–42. doi: 10.18322/PVB.2017.26.10.36-42. EDN ZUFYAZ.
  24. Патент RU № 198053 U1, МПК E04C 1/39, E04B 1/94. Совмещенный с пожарным извещателем бетонный блок / Федосов С.В., Лазарев А.А., Торопова М.В., Маличенко В.Г.; заявл. № 2020101506 от 11.02.2020; опубл. 16.06.2020. Бюл. № 17.
  25. Федосов С.В., Мизонов В.Е. Основы теории и математического моделирования механических и тепловых процессов в производстве строительных материалов. Saarbrücken : Palmarium Academic Publishing, 2020. 256 с. EDN LGOFPZ.
  26. Лазарев А.А. Наружные стеновые изделия для дистанционной диагностики пожарной безопасности малоэтажных зданий : дис. … канд. техн. наук. Иваново, 2021. 181 с. EDN CPWNMA.
  27. Шибеко А.С. Некоторые способы экономии тепловой энергии при производстве вертикальных стеклопакетов // Наука и техника. 2018. Т. 17. № 2. С. 157–164. EDN VLYJNT.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».