Analysis of the dynamics of the fire hazards spread into the windows of ordinary stairwell in a residential building serving as a fire-safe area

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Regulatory documents in the field of fire safety provide for the possibility of using standard stairwells in residential buildings as fire-safe areas. However, there are no regulatory requirements regarding the width of the piers between stairwell windows and the windows or balconies of rooms adjacent to the stairwell. Additionally, there are no requirements for the dimensions of stairwell projections relative to the building facade that could restrict the spread of fire along the facade into the stairwell windows. To justify the absence of these requirements, there was conducted an analysis of the dynamics of fire hazards into the windows of ordinary stairwell from the windows and balconies of burning rooms. This analysis was supplemented with results defining time intervals for evacuation and rescue operations by fire departments.

About the authors

Sergey A. Luchkin

All-Russian Research Institute for Fire Protection (VNIIPO), the Ministry of Russian Federation for Civil Defence, Emergencies and Elimination of Consequences of Natural Disasters (EMERCOM of Russia)

Author for correspondence.
Email: luchkin.sergey@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-2313-6309
SPIN-code: 6785-6025

Researcher, Department of Fire Resistance of Building Structures and Engineering Equipment

Russian Federation, VNIIPO district, 12, Balashikha, Moscow region, 143903, Russia

References

  1. SP 1.13130.2020. Sistemy protivopozharnoi zashchity. Evakuatsionnye puti i vykhody [Code of Rules 1.13130.2020. Fire protection systems. Evacuation routes and exits]. Available at: https://docs.cntd.ru/document/565248961. (accessed 10 December 2024).
  2. SP 2.13130.2020. Sistemy protivopozharnoi zashchity. Obespechenie ognestoikosti ob’ektov zashchity [Code of Rules 2.13130.2020. Fire protection systems. Ensuring fire resistance of protected objects]. Available at: https://docs.cntd.ru/document/565248963 (accessed 10 December 2024).
  3. Pekhotikov, A.V., Abashkin, A.A., Gomozov, A.V., Luchkin, S.A. Testing and Analysis of Regulatory Requirements for Protecting Stairwells with Openings During Fire Spread Along Facades. Pozharovzryvobezopasnost’– Fire and Explosion Safety, 2024, vol. 33, no. 1, pp. 5-14. doi: 10.22227/0869-7493.2024.33.01.5-14. (In Russian).
  4. Order of EMERCOM of Russia No 1140, dated 14 November 2022. Metodika opredeleniya raschetnykh velichin pozharnogo riska v zdaniyakh, sooruzheniyakh i pozharnykh otsekakh razlichnykh klassov funktsional'noy pozharnoy opasnosti [Methodology for determining the estimated fire risk in buildings, structures, and fire compartments of various functional fire hazard classes]. Available at: https://www.garant.ru/products/ipo/prime/doc/406477165/ (accessed 10 December 2024).
  5. Order of Scientific Department of EMERCOM of Russia No. 45, dated 05 February 2018. Metodicheskie rekomendatsii po tusheniyu pozharov v zdaniyakh povyshennoi etazhnosti i vysotnykh zdaniyakh [Guidelines for extinguishing fires in high-rise and multi-story buildings]. Available at: https://docs.yandex.ru/docs/view?tm=1737633726&tld=ru&lang=ru&name=45.pdf&text (accessed 10 December 2024).
  6. Kholshchevnikov V.V., Samoshin D.A., Parfenenko A.P., Kudrin I.S., Istratov R.N., Belosokhov I.R. Evakuatsiya i povedenie lyudey pri pozharakh [Evacuation and human behavior during fires]. Moscow, State Fire Academy of EMERCOM of Russia, 2015, 262 p. (In Russian).
  7. Yarosh A.S., Chalatashvili M.N., Krol A.N., Popova E.A., Romanova V.V., Sachkov A.V. Analysis of mathematical models of hazardous fire factor development in building systems and structures. Vestnik nauchnogo tsentra po bezopasnosti rabot v ugolnoi promyshlennosti – Bulletin of the Scientific Center for Coal Industry Safety, 2019, no. 1, pp. 50-56. (In Russian).
  8. Bedrina E.A., Rekin A.S., Khrapsky S.F., Bokarev A.I., Denisova E.S. Predicting the dynamics of heat and mass transfer processes during fires in typical multi-story residential buildings. Dinamika system, mekhanizmov i mashin – Dynamics of Systems, Mechanisms, and Machines, 2019, vol. 7, no. 3, pp. 10-15. (In Russian). doi: 10.25206/2310-9793-7-3-10-15.
  9. Khrapsky S.F. Bedrina E.A. Dynamics of heat and mass transfer processes during fires in multi-apartment residential buildings and their impact on safe evacuation feasibility. Dinamika system, mekhanizmov i mashin – Dynamics of Systems, Mechanisms, and Machines, 2020, vol. 8, no. 3, pp. 124-131. (In Russian). doi: 10.25206/2310-9793-8-3-124-131.
  10. Nuclear Safety NEA/CSNI/R(2017)14 January 2018 www.oecd-nea.org. Investigating Heat and Smoke Propagation Mechanisms in Multi-Compartment Fire Scenarios Final Report of the PRISME Project.
  11. Cortйs, D., Gil, D., Azorнn, J., Vandecasteele, F., & Verstockt, S. (2020). A Review of Modelling and Simulation methods for flashover prediction in confined space fires. Applied Sciences, 10(16), 5609. doi: 10.3390/app10165609
  12. Zhang T., Wang Z., Wong H., Tam W., Huang X., Xiao F. Real-time forecast of compartment fire and flashover based on deep learning. Fire Safety Journal, 2022, no. 130, p. 103579. doi: 10.1016/j.firesaf.2022.103579
  13. Wang J., Tam W.C., Jia Y., Peacock R., Reneke P., Fu E.Y. et al. P-Flash – A machine learning-based model for flash-over prediction using recovered temperature data. Fire Safety Journal, 2021, no. 122, p. 103341. doi: 10.1016/j.firesaf.2021.103341.
  14. McGrattan K., Miles S. Modeling fires using Computational Fluid Dynamics (CFD). SFPE Handbook of Fire Protection Engineering. Chapter 32. Fifth Edition. Society of Fire Protection Engineers, 2016, pp. 1034-1065.
  15. Gilbert, S. (2021), Human behavior in home fires, technical note (NIST TN), National Institute of Standards and Technology, Gaithersburg, MD, https://doi.org/10.6028/NIST.TN.2191.
  16. Launder B.E., Spalding D.B. The numerical computation of turbulent flows. Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering, 1974, no. 3 (2), pр. 269–289. doi: 10.1016/0045-7825(74)90029-2.
  17. Hossain M.S., Rodi W. A turbulence model for buoyant flows and its application for vertical buoyant jets. Turbulent Buoyant Jets and Plums (Rodi W. ed.). HMT Series, Oxford, England, 1982, vol. 6, pp. 121-172.
  18. Puzach S.V., Luchkin S.A., Gomozov A.V. Analysis of thermal impact on stairwell windows during a balcony fire in a residential building. Pozharovzryvobezopasnost’ – Fire and Explosion Safety, 2024, vol. 33, no. 5, pp. 16–25. (In Russian). doi: 10.22227/0869-7493.2024.33.05.16-25.
  19. SP 131.13330.2020. Stroitelnaya klimatologiya [Code of Rules 131.13330.2020. Construction climatology]. Available at: https://docs.cntd.ru/document/573659358. (accessed 10 December 2024).

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».