ТОМСК, 19 фев – РИА Томск. Исследователи Томского госуниверситета (ТГУ) разработали программу CharDepth для оценки глубины обугливания и огнестойкости древесины. Предполагается, что созданная технология в дальнейшем поможет усовершенствовать методы испытания стройматериалов. Подробнее – в материале РИА Томск.
Ранее сообщалось, что сотрудники механико-математического факультета ТГУ, лаборатории прогнозирования состояния атмосферы и лаборатории распространения волн ИОА СО РАН исследуют атмосферную турбулентность и маркерные газы от пожара, которые могут помочь быстрее обнаруживать очаги возгорания. Также они изучают пожароопасные характеристики стройматериалов для уточнения строительных норм.
"Ученые механико-математического факультета (ММФ) ТГУ разработали алгоритм, позволяющий бесконтактно и с высокой точностью оценивать глубину обугливания древесных конструкций при пожаре. Роспатент зарегистрировал программу для ЭВМ CharDepth. Она автоматически обрабатывает данные инфракрасной съемки и переводит их в объективные показатели повреждения материалов", – сказано в сообщении.
Отмечается, что крупные природные пожары все чаще проходят рядом с населенными пунктами. Угрозу представляют не только пламя и токсичные продукты, но и тлеющие частицы. Они могут переноситься далеко от природных пожаров и являются причиной возгорания различных построек.
Ученые изучают физику процесса: как горящие и тлеющие частицы от лесных пожаров "поджигают" здания и сооружения. "Мы сосредоточились на исследовании влияния горящих и тлеющих частиц, которые образуются в результате крупномасштабных пожаров. Изучаем, как при этом ведут себя различные конструкции из материалов на основе древесины", – цитирует пресс-служба слова руководителя проекта Дениса Касымова.
Понимание, как горящие и тлеющие частицы взаимодействуют с древесиной необходимо для прогноза огнестойкости зданий. Было установлено, что антипирены, которыми обрабатывают древесину, не всегда эффективны в защите от огня, а иногда могут даже усугубить ситуацию.
Уникальность разработки
По данным вуза, ранее инженеры оценивали обугливание древесины на глаз или с помощью прямых механических замеров. Новая технология собирает данные бесконтактно и осуществляет их точную математическую интерпретацию. CharDepth считывает данные, полученные при тепловизионном исследовании контрольного образца.
"Для оценки глубины обугливания повсеместно используются дифференциальные модели или приближенные формулы... У такого подхода есть минусы. Во-первых, во время расчета глубины обугливания деревянных конструкций при воздействии пожара скорость обугливания древесины принимается постоянной… Во-вторых, принятые расчетные формулы не учитывают нестационарное тепловое воздействие, имеющее место при реальном пожаре", – поясняет Касымова.
Со ссылкой на Касымова отмечается, что разработанная программа – "это алгоритм обработки и интерпретации данных, который позволяет судить о том, насколько материал обуглился".
Как сообщает ТГУ, оценка толщины обугливания осуществлялась с помощью ИК-камеры научного класса JADE J530SB с набором узкополосных оптических фильтров. Ученые смогли проследить изменения температуры внутри материала. Они установили, что химические реакции разложения запускаются при 380–660 градусах Цельсия, а окислительные, сопровождающиеся выделением тепла – при 640–680 градусах.
На следующем этапе исследователи планируют изучить эффект увеличения теплопроводности обработанной древесины и испытать устойчивость реальных строительных конструкций. Результаты должны лечь в основу новых методик сертификации стройматериалов и контроля пожарной безопасности. Такой подход позволит не просто констатировать факт возгорания, а прогнозировать его наступление еще на этапе проектирования.
Читайте также: Структура пламени: томские ученые работают над обнаружением пожаров