Problems of risk management in the technosphere Problems of risk management in the technosphere Проблемы управления рисками в техносфере 1998-8990 106326 10.61260/1998-8990-2025-3-133-142 Пожарная безопасность Fire safety Пожарная безопасность INFLUENCE OF THE HIGHT OF THE ROOM ON THE DISTRIBUTION OF SMOKE DURING A FIRE: STUDY BY NUMERICAL MODELING ВЛИЯНИЕ ВЫСОТЫ ПОМЕЩЕНИЯ НА РАСПРОСТРАНЕНИЕ ДЫМА ПРИ ПОЖАРЕ: ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДОМ ЧИСЛЕННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ https://orcid.org/0000-0002-5407-8394 Османов Шамиль Абубакарович Osmanov Shamil A. sh.osmanov@igps.ru https://orcid.org/0000-0003-4053-7462 Клюй Валерий Владимирович Klyuj Valery V. val-1964@yandex.ru

кандидат технических наук;

candidate of technical sciences;

 Козлова Ирина Викторовна Kozlova Irina V. lisenoklll@mail.ru

кандидат технических наук;

candidate of technical sciences;

 Санкт-Петербургский университет ГПС МЧС России Санкт-Петербург Россия Saint-Petersburg university of State fire service of EMERCOM of Russia Saint-Petersburg Russian Federation Санкт-Петербургский университет ГПС МЧС России Санкт-Петербург Россия Saint-Petersburg university of State fire service of EMERCOM of Russia Saint-Petersburg Russian Federation Академия Государственной противопожарной службы МЧС России Москва Россия Academy of State fire service of EMERCOM of Russia Moscow Russian Federation 21 10 2025 21 10 2025 2025 3 133 142 26 08 2025 12 09 2025 https://journals.igps.ru/en/nauka/article/106326/view

Для обеспечения безопасности граждан и объектов защиты в высотных зданиях проектируются и устанавливаются системы пожарной сигнализации. Одним из ключевых факторов при ее проектировании является характер распространения дыма при пожаре, который, в свою очередь, сильно зависит от высоты потолков. Предметом исследования выступает процесс распространения дыма при пожаре в помещениях различной высоты. Методологическая база исследования включает численное моделирование данного процесса, которое было осуществлено в программном продукте Fire Dynamic Simulation с дальнейшей визуализацией данных в Smokeview. Полученные данные свидетельствуют о том, что при высоте потолков 4 и 8 м вертикальный уровень задымления происходит быстрее горизонтального, в связи с чем на этих высотах предпочтительнее установка дымовых линейных извещателей традиционным способом (горизонтально). Начиная с высоты потолков в 12 м более выгодным является расположение дымовых линейных извещателей вертикально. Выявленные особенности могут быть полезны как на этапах проектирования, так и монтажа систем пожарной сигнализации. В рамках направлений дальнейших исследований целесообразно исследовать процесс распространения дыма в помещениях различной высоты и геометрии более детально и на основе полученных данных осуществить изменение действующих нормативно-правовых документов, регламентирующих проектирование систем пожарной сигнализации.

To ensure the safety of citizens and protected facilities, fire alarm systems are designed and installed in high-rise buildings. One of the key design factors is the nature of smoke propagation during a fire, which in turn is highly dependent on ceiling height. This study examines smoke propagation during a fire in high-rise buildings. The study's methodology includes numerical modeling of this process, which was performed using Fire Dynamic Simulation software, followed by data visualization in Smokeview. The data obtained indicate that at ceiling heights of 4 and 8 meters, vertical smoke accumulation occurs faster than horizontal smoke accumulation. Therefore, at these heights, traditional horizontal installation of linear smoke detectors is preferable. Above ceiling heights of 12 meters, vertical placement of linear smoke detectors is more advantageous. The identified characteristics can be useful both during the design and installation stages of fire alarm systems. As part of further research directions, it is advisable to study the process of smoke propagation with a smaller step in ceiling height and, based on the data obtained, make changes to the current regulatory documents governing the design of fire alarm systems.

 распространение дыма высота помещения дымовой линейный извещатель опасные факторы пожара пожарная сигнализация FDS Smokeview smoke spread room height linear smoke detector fire hazards fire alarm FDS Smokeview

Hu Yu., Wang X., Wang F.Yu. A quantitative study of factors influence on evacuation in building fire emergencies // IEEE transactions on computational social systems. 2018. Vol. 5. № 2. P. 544–552. Hu Yu., Wang X., Wang F.Yu. A quantitative study of factors influence on evacuation in building fire emergencies // IEEE transactions on computational social systems. 2018. Vol. 5. № 2. P. 544–552. Зарипова Г.Ф., Маринич Е.Е. Разработка технических решений по ограничению распространения пожара в высотных зданиях // Студенческий. 2023. № 9-1 (221). С. 17–20. EDN YCJIVA. Zaripova G.F., Marinich E.E. Razrabotka tekhnicheskih reshenij po ogranicheniyu rasprostraneniya pozhara v vysotnyh zdaniyah // Studencheskij. 2023. № 9-1 (221). P. 17–20. EDN YCJIVA. Моделирование дымовой завесы в охраняемом помещении / А.М. Пурис [и др.] // Вопросы оборонной техники. Сер. 16: Технические средства противодействия терроризму. 2021. № 1-2 (151-152). С. 91–97. EDN DKPFJG. Modelirovanie dymovoj zavesy v ohranyaemom pomeshchenii / A.M. Puris [i dr.] // Voprosy oboronnoj tekhniki. Ser. 16: Tekhnicheskie sredstva protivodejstviya terrorizmu. 2021. № 1-2 (151-152). P. 91–97. EDN DKPFJG. Мясников В.Г., Степанов В.А. Специфика тушения пожаров в зданиях повышенной этажности // Студенческий. 2024. № 39-1 (293). С. 56–60. EDN YZGWGH. Myasnikov V.G., Stepanov V.A. Specifika tusheniya pozharov v zdaniyah povyshennoj etazhnosti // Studencheskij. 2024. № 39-1 (293). P. 56–60. EDN YZGWGH. Rahmani A., Salem M. Simulation of fire in super high-rise hospitals using fire dynamics simulator (FDS) // Electronic Journal of General Medicine. 2020. Vol. 17. № 3. P. 5. Rahmani A., Salem M. Simulation of fire in super high-rise hospitals using fire dynamics simulator (FDS) // Electronic Journal of General Medicine. 2020. Vol. 17. № 3. P. 5. Smith P. G. Fire-detection and alarm systems // Wiring Installations and Supplies. 1977. Vol. 1977. № 3. P. 9–19. Smith P. G. Fire-detection and alarm systems // Wiring Installations and Supplies. 1977. Vol. 1977. № 3. P. 9–19. Inc U.L. Smoke Alarms // Underwriters Laboratories Inc. 2015. Inc U.L. Smoke Alarms // Underwriters Laboratories Inc. 2015. Inc U.L. Smoke Detectors for Fire Alarm Systems // Underwriters Laboratories Inc. 2016. Inc U.L. Smoke Detectors for Fire Alarm Systems // Underwriters Laboratories Inc. 2016. National Fire Protection Association et al. Standard for automotive fire apparatus. The Association, 1996. National Fire Protection Association et al. Standard for automotive fire apparatus. The Association, 1996. National Fire Protection Association et al. NFPA 1901: Standard for automotive fire apparatus. The Association, 1996. National Fire Protection Association et al. NFPA 1901: Standard for automotive fire apparatus. The Association, 1996. NFPA N. 72: National Fire Alarm Signaling Code // National Fire Protection Association. 2013. NFPA N. 72: National Fire Alarm Signaling Code // National Fire Protection Association. 2013. NFPA P. J. NFPA 72 National Fire Alarm and Signaling Code. 2022. NFPA P. J. NFPA 72 National Fire Alarm and Signaling Code. 2022. Experimental study on the characteristics of fire smoke movement in ultra thin and tall atriums by hot smoke test / H. Zhang [et al.] // E3S Web of Conferences. EDP Sciences, 2019. Vol. 79. P. 01007. Experimental study on the characteristics of fire smoke movement in ultra thin and tall atriums by hot smoke test / H. Zhang [et al.] // E3S Web of Conferences. EDP Sciences, 2019. Vol. 79. P. 01007. A Sauter mean diameter sensor for fire smoke detection / S. Wang [et al.] // Sensors and Actuators B: Chemical. 2019. Vol. 281. P. 920–932. A Sauter mean diameter sensor for fire smoke detection / S. Wang [et al.] // Sensors and Actuators B: Chemical. 2019. Vol. 281. P. 920–932. Tilley N., Merci B. Numerical study of smoke extraction for adhered spill plumes in atria: Impact of extraction rate and geometrical parameters // Fire safety journal. 2013. Vol. 55. P. 106–115. Tilley N., Merci B. Numerical study of smoke extraction for adhered spill plumes in atria: Impact of extraction rate and geometrical parameters // Fire safety journal. 2013. Vol. 55. P. 106–115. Huang Yu., Chen X., Zhang C. Numerical simulation of the variation of obscuration ratio at the fire early phase with various soot yield rate // Case Studies in Thermal Engineering. 2020. Vol. 18. P. 100572. Huang Yu., Chen X., Zhang C. Numerical simulation of the variation of obscuration ratio at the fire early phase with various soot yield rate // Case Studies in Thermal Engineering. 2020. Vol. 18. P. 100572. A Sauter mean diameter sensor for fire smoke detection / S. Wang [et al.] // Sensors and Actuators B: Chemical. 2019. Vol. 281. P. 920–932. A Sauter mean diameter sensor for fire smoke detection / S. Wang [et al.] // Sensors and Actuators B: Chemical. 2019. Vol. 281. P. 920–932. SFPE handbook of fire protection engineering / P.J. DiNenno [et al.] // (No Title). 2002. P. 2–246. SFPE handbook of fire protection engineering / P.J. DiNenno [et al.] // (No Title). 2002. P. 2–246. Mulholland G.W., Croarkin C. Specific extinction coefficient of flame generated smoke // Fire and Materials. 2000. Vol. 24. № 5. P. 227–230. Mulholland G.W., Croarkin C. Specific extinction coefficient of flame generated smoke // Fire and Materials. 2000. Vol. 24. № 5. P. 227–230.