(1) HAJDUKOVIČ, Milan, KNEZ, Nataša, KNEZ, Friderik, KOLŠEK, Jerneja. Fire Performance of External Thermal Insulation Composite System (ETICS) Facades with Expanded Polystyrene (EPS) Insulation and Thin Rendering.
Fire technology, Jan. 2017, vol. 53, issue 1, str. 173-209. spletni dostop: http://link.springer.com/article/10.1007/s10694-016-0622-2
doi: 10.1007/s10694-016-0622-2
[COBISS.SI-ID 2240871]
Povzetek članka:
Kompozitne fasade z zunanjo toplotno izolacijo (ETICS fasade) iz ekspandiranega polistirena (EPS) in s tankoslojnim ometom se danes v gradbeništvu uporabljajo zelo pogosto. Zaradi visoke gorljivosti EPS pa se skupaj s porastom pogostosti teh fasad zaznava tudi porast pomislekov glede hitrosti širjenja potencialnega požara takšnih fasad med posameznimi enotami (npr. stanovanji) visokih objektov. Članek opisuje požarni eksperiment dveh EPS ETICS fasad v velikem merilu, ki je bil izveden kot študija dveh parametrov, ki domnevno pomembno vplivata na požar tovrstnih fasad na realnih objektih, to sta vpadni toplotni tok na površino fasade (VTTPF) in poškodovanost fasadnega ometa (slednjega lahko razumemo kot posledico nedokončanih ali površno izvedenih gradbenih del, staranja ali požarno-induciranih toplotnih deformacij ometa). V primeru prve fasade je bil omet izveden na vseh zunanjih površinah EPS izolacije, fasada pa je bila med eksperimentom izpostavljena zmerno-naraščajočemu VTTPF. V primeru druge fasade, ki je ostala delno neometana, pa je VTTPF naraščal hitreje. Plamensko telo (oblika in njegove temperature) obeh fasad je bilo med eksperimentom dokumentirano s termočleni ter foto in video posnetki. Za detekcijo taljenja EPS in notranjega zgorevanja EPS za ometom so bile za območje izven območja vidnega fasadnega plamena uporabljene termokamere. V območju plamena pa so bili za to detekcijo uporabljeni grafi (oz. njihovi značilni platoji in nakloni) časovnega razvoja temperature, detektirani s termočleni, vgrajenimi v sredico EPS. Jakost tokov VTTPF, ki so se razvili med požarnim testom, so bili ocenjeni z numeričnimi simulacijami. Slednje so skupaj z rezultati drugi eksperimentalnih meritev pokazale, da so se prve večje razpoke na ometu (ki so povzročile tudi vžig EPS za ometom) med testom v primerih obeh fasad pojavile, ko je povprečni VTTPF v območju med okni fasade dosegel vrednost okrog 30 kW/m2. V primeru prve (polno ometane) fasade je vžig EPS za ometom ostal lokaliziran in ni napredoval izven območja med obema oknoma, v primeru druge fasade pa se je plamen izven tega območja razširil zelo hitro.
Pomen članka za projekt:
Članek je izpostavljen kot eden najpomembnejših znanstvenih rezultatov podoktorskega projekta, saj poleg eksperimentalnih podatkov požarnega eksperimenta dveh EPS ETICS fasad podrobneje predstavi tudi rezultate pripadajočih računskih simulacij. Te so bile izvedene v sklopu dveh testnih primerov, s katerima so bili validirani prvi (poenostavljeni) računski modeli, ki so bili na projektu razviti za simulacije razvoja in širjenja požara. Poenostavljena računska modela požarov obeh fasad sta bila pripravljena z orodjem FDS in sta služila predvsem za primerjavo (validacijo) izračunanih temperatur plamena v okolici testiranih fasad z izmerjenimi. Izkazano je bilo dobro ujemanje rezultatov. Zgorevanje vnetljivih materialov (skladovnic smrekovega lesa ob vznožju fasad in lesene obloge druge fasade) je bilo v računskih modelih opisano s poenostavljenimi materialnimi podmodeli razvitimi z orodjem GeneticMat.
Slika: Fotografija plamena pri požarnem testu prve fasade (25. minuta eksperimenta).
Slika: Primerjava termografskih posnetkov plamena pri požarnem testu prve fasade (spodaj) z računsko simulacijo plamena (zgoraj) po 15, 22, 28 in 30 minutah eksperimenta. Na termografskih posnetkih je območje vidnega plamena obarvano rdeče in (ponekod) rumeno.
(2) KOLŠEK, Jerneja, REBEC, Andrej. Analiza stanja nosilne konstrukcije po požaru v industrijskem obratu za predelavo mesa na Sevcah pri Laškem.
Požar, dec. 2016, letn. 22, št. 4, str. 22-25
[COBISS.SI-ID 2270823]
dostop do članka:
Povzetek članka in njegov pomen za projekt:
V maju 2016 se je požar nepričakovano zgodil tudi v objektu industrijskega obrata za predelavo mesa na Sevcah pri Laškem. Najverjetnejši vzrok je bil vžig gorljive izolacije poliuretanskega (PUR) stenskega panela, od koder se je požar počasi po njegovi notranjosti širil dalje in postopno zaobjel panele celotnega stropa pa tudi del panelov sten požarnega prostora. Dogodek k sreči ni terjal hujših posledic, se je pa po požaru postavljalo vprašanje varnosti stanja jeklene strešne palične konstrukcije neposredno nad pogorelimi stropnimi paneli, ki ni imela požarne zaščite. Ker je požar tega objekta tematsko soroden tematiki obravnavani na podoktorskem projektu Z7-7677, je to bila odlična priložnost, da se podatki s požarišča neposredno uporabijo tudi za potrebe projekta. Uporaba podatkov, ki jih lahko zberemo sami neposredno z natančnim pregledom požarišča takoj po požaru in s pogovorom z očividci, so namreč z vidika razvoja in validacij računskih modelov požarov neprecenljivega pomena, saj je alternativna pot (t.j. iskanje pogosto pomanjkljivih podatkov o preteklih požarih po literaturi) pogosto preveč površna in nezanesljiva.
Po pogovoru z lastnikom obrata na Sevcah je dovoljenje za sodelovanje pri pregledu požarišča dobila tudi izvajalka podoktorskega projekta. Skladno s tem je bilo požarišče natančno fotografirano, dokumentirane so bile vse izjave očividcev, s požarišča so bili odvzeti vzorci nezgorelih panelov PUR in nato analizirani s konusnim kalorimetrom v Požarnem laboratoriju ZAG (skladno s specifikami požara, t.j. počasno odgorevanje PUR pod pločevino panelov, je bilo analizirano tleče zgorevanje oz. zgorevanje ob zmanjšanem dotoku kisika). Podatki, pridobljeni na ta način, so služili za pripravo poenostavljene računske simulacije požara obrata in njegovih posledic z modelom FIRESIM-I, s tem pa za delno validacijo tega modela in pripadajočega orodja GeneticMat. Rezultati simulacije so pokazali na dobro ujemanje z zaključki drugih oglednikov požarišča. Ti so po odvzemu vzorcev jekla iz strešne palične konstrukcije ugotovili, da maksimalna temperatura v jeklu med požarom ni presegla okrog 300°C, da torej celotna strešna konstrukcija objekta zaradi vpliva požara ni bila resneje poškodovana in je tudi po požaru sposobna prevzeti obtežbo, za katero je bila načrtovana. 
Slika: Gorenje vzorca poliuretanske pene iz vzorca stenskega sendvič panela.
(3) KOLŠEK, Jerneja, ČEŠAREK, Peter, KRAMAR, Miha. VPLIV IZBIRE MODELA VISOKOTEMPERATURNEGA LEZENJA JEKLANA IZRAČUN POŽARNE ODPORNOSTI JEKLENIH KONSTRUKCIJ
Zbornik 39. zborovanja gradbenih konstrukterjev Slovenije, Ljubljana : Slovensko društvo gradbenih konstruktorjev, 2017; str. 175-182;
[COBISS.SI-ID 8234849]
dostop do članka:
KolsekCesarekKramar-FiStCreep.pdf
Povzetek članka
Prispevek primerja dva pristopa k modeliranju lezenja jekla v numerični analizi mehanskega odziva jeklene konstrukcije med požarom; enostavnejši pristop, pri katerem so deformacije lezenja implicitno vključene v modelu plastičnosti, in točnejši pristop, pri katerem deformacije lezenja obravnavamo ločeno oz. eksplicitno. Pri običajnih inženirskih aplikacijah se najpogosteje uporablja prvi pristop, vendar pa se pri tem pogosto pozablja na meje njegove veljavnosti. Resnost napake, ki se lahko zgodi kot posledica, je bila v literaturi doslej prikazana le na primerih analiz posameznih elementov konstrukcij. Ta prispevek pa to predstavi tudi na primerih konstrukcijskih sestavov, kjer je vpliv lezenja najbolj izrazit v območjih stikov. Rezultati pokažejo, da so časi porušitev, ocenjeni z implicitnim modelom lezenja, znatno daljši (tudi do 40%) od kritičnih časov, ki jih predvideva eksplicitni model, če implicitni model uporabljamo zunaj meja veljavnosti. Presenetljivo se pomembna razlika (do 20%) za eno od obravnavanih vrst jekel pokaže tudi pri analizah, ko ostanemo v okviru omejitev poenostavljenega modela.
Pasti nepravilne rabe poenostavljenih postopkov modeliranja požarnega odziva jeklenih konstrukcij, ki jih opisuje ta članek, so bile raziskane s pomočjo modela FIRESIM-II, razvitega v sklopu DP III projekta.
Slika 3: Značilen odziv vijačenega stika obravnavanega konstrukcijskega sklopa tekom požara: (b) začetna lega primarnega in sekundarnega nosilca v spoju, (c) izbočenje stojine sekundarnega nosilca in vzpostavitev kontakta med primarnim in sekundarnim nosilcem, (d) uklon spodnje pasnice sekundarnega nosilca, (e) akumulacija plastičnih deformacij in formiranje plastičnega členka, (f) porušitev stojine nosilca v območju vijačenega spoja.
(4) KOLŠEK, Jerneja, REBEC, Andrej. Analiza nosilne konstrukcije po požaru objekta ASP na Jesenicah.
Požar, dec. 2017, letn. 23, št. 4, str. 18-22
[COBISS.SI-ID 2340967]
dostop do članka: Članek je dostopen tukaj.
Podobno kot v primeru objekta industrijskega obrata za predelavo mesa na Sevcah pri Laškem, ki je opisan zgoraj, je bilo nosilki projekta tekom izvajanja podoktorskega projekta omogočeno tudi sodelovanje pri pregledovanju požarišča objekta ASP (trgovina vozil) na Jesenicah, ki ga je ob koncu leta 2016 prizadel hud požar. Požar je povzročil vžig stropne svetilke v kletnem delu objekta, kjer se je v času požara hranilo več kot 3000 avtomobilskih pnevmatik. Ker je bil požar tega objekta tematsko soroden tematiki projekta, je to bila odlična priložnost za uporabo tako zbranih podatkov za poenostavljeno računalniško simulacijo tega požara, s tem pa tudi za delno validacijo pripravljenega računskega orodja GeneticMat in modela FIRESIM-I. Za ta namen so bili s požarišča odvzeti vzorci nezgorelih pnevmatik, katerih zgorevanje je bilo nato natančno proučeno v konusnem kalorimetru Požarnega laboratorija ZAG.
(5) KOLŠEK, Jerneja. Sodobni načini modeliranja razvoja požara: Primer požara v proizvodnem obratu ekstrudiranega polistirena.
Požar, dec. 2017, letn. 23, št. 4, str. 13-17
[COBISS.SI-ID 2340711]
dostop do članka:
Ključni cilj članka je predstavitev sodobnih, zanesljivejših pristopov k računalniškemu modeliranju razvoja požarov. Predstavitev je opravljena na primeru računskega modela za simulacijo požara v proizvodni hali plošč XPS (aplikacija modela FIRESIM-I, ki je bil razvit v okviru podoktorskega projekta). Ta je v prvi vrsti namenjen analizam postopnega vžiganja gorljivih predmetov v obravnavani hali XPS ter sproščanja toplote in plinastih produktov med njihovim gorenjem. Osnova teh analiz so t.i. pirolizni in zgorevalni materialni podmodeli, ki jih je za obravnavani XPS razvila nosilka projekta in jih nato vgradila v enega od dobro znanih in uveljavljenih modelirnikov požarov, t.j. FDS (ang. »Fire Dynamics Simulator«). S slednjim je bila na koncu izvedena še analiza transporta sproščene toplote in plinov po notranjosti hale, pri čemer je kot osnova služil sistem transportnih enačb, ki so bolje poznane kot numerični modeli fluidne dinamike (CFD modeli) in toplotnega sevanja. Največjo novost vsebine članka in največji doprinos k razvoju znanosti in stroke predstavljajo pirolizni in zgorevalni materialni podmodeli obravnavanega XPS, zato je članek posvečen predvsem opisu značilnosti le-teh in opisu postopka njihovega razvoja.
(6) Predavanje: KOLŠEK, Jerneja, REBEC, Andrej. Comparison of simplified and advanced design of steel structures in fire
(SLO: Primerjava poenostavljenih in naprednih pristopov načrtovanja odziva jeklenih konstrukcij v požaru).
ISAMA’18: International Symposium on Advanced Materials and Application, January 19-21, 2018 in Seoul, Korea
[COBISS.SI-ID 2350183]
dostop do gradiva: Poster z vsebino predavanja
KolsekRebec_poster_ISAMA2018.pdf
Na tem predavanju so bila predstavljena možna odstopanja med rezultati realističnih (t.i.performančnih) izračunov požarne odpornosti izbrane jeklene konstrukcije in poenostavljenih izračunov, pripravljenih z eno od v praksi najpogosteje uporabljenih poenostavljenih (predpisnih) postopkov standarda EN 1993-1-2, t.j. metoda kritične temperature. Primerjava je bila prikazana na primeru konstrukcijskega sestava, sestavljenega iz primarnega in sekundarnega nosilca, ki sta med sabo povezana z vijačenim stikom s strižno pločevino. Požarna odpornost takšne konstrukcije, določena z metodo kritične temperature, je 50 minut. Realna požarna odpornost, na katero pokaže napredna performančna analiza, pa je 44 minut. Čeprav razlika med obema rezultatoma ni velika za analizirani primer, ta ugotovitev nakazuje, da je lahko metoda kritične temperature včasih tudi na nevarni strani. Zato je bilo za prihodnosti priporočenih več debat in pojasnil glede meja uporabnosti poenostavljenih postopkov. Za analize, predstavljene v sklopu tega predavanja, je bil uporabljen model FIRESIM-II, ki je bil razvit v sklopu DP III projekta. Kot je to v praksi običajno, je bila v prispevku obravnavana jeklena konstrukcija predpostavljena kot požarno zaščitena, in sicer je bila predvidena zaščita s protipožarnim intumescentnim premazom. Za ta namen je vodja projekta predlagala tudi nov (oz. modifikacijo obstoječega) materialni model izolacijske učinkovitosti premaza, ki ga je razvila s pomočjo lastnih eksperimentalnih podatkov.
(7) Predavanje: KOLŠEK, Jerneja. Comparison of simplified and advanced simulation of a fire in a factory of XPS panels
(SLO: Primerjava poenostavljene in napredne simulacije požara v tovarni za proizvodnjo plošč XPS).
ISAMA’18: International Symposium on Advanced Materials and Application, January 19-21, 2018 in Seoul, Korea
[COBISS.SI-ID 2349927]
dostop do gradiva: Poster z vsebino predavanja
V tem predavanju je vodja projekta predstavila možna odstopanja med rezultati naprednih (realističnih, tudi t.i. performančnih) in poenostavljenih izračunov začetka in razširitve požara v tovarni za proizvodnjo izolacijskih plošč iz ekstrudiranega polistirena (XPS). Poenostavljeni postopki bazirajo na skupini raznoraznih predpostavk glede širjenja požara, za katere je običajno nujno potrebna velika mera praktičnih izkušenj požarnega inženirja in/ali podrobna poročila očividcev požarov v podobnih objektih. Predavanje je pokazalo, da so ob predpostavki, da so ta na razpolago, ti postopki lahko hitri in lahko zagotovijo sorazmerno dober prvi vtis o pričakovanem požaru. Ne glede na to pa ti modeli skoraj brez izjeme vodijo k požarnim temperaturam, ki so podcenjene (tudi do 30%) v najbolj intenzivni fazi požara, v fazi pojemanja požara pa so precenjene. Za bolj zanesljive izračune se zato priporoča uporaba naprednejših pristopov. Za analize, predstavljene v sklopu predavanja, je bil uporabljen model FIRESIM-I, ki je bil razvit v sklopu DP III projekta.
