Πειραματικές διδακτικές διαδικασίες 19/05/2015 - Δημοσιεύθηκε από: Πυροσβεστική Ακαδημία ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΕΣ ΔΙΔΑΚΤΙΚΕΣ ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΕΣ ΜΕΣΩ ΤΗΣ ΕΠΙΔΡΑΣΗΣ ΦΥΣΙΚΩΝ & ΦΥΣΙΚΟΧΗΜΙΚΩΝ ΔΡΑΣΕΩΝ ΕΠΙ ΚΑΤΑΣΚΕΥΩΝΗ Σχολή Ανθυποπυραγών της Πυροσβεστικής Ακαδημίας ως φυτώριο των αυριανών στελεχών του Πυροσβεστικού Σώματος, στοχεύει με το εκπαιδευτικό πρόγραμμά της να συμβάλλει –μεταξύ των άλλων- στην έρευνα και τη μελέτη των καταστρεπτικών συνεπειών του σεισμού αλλά και της επίδρασης της ανεξέλεγκτης καύσης στις κτιριακές κατασκευές. Θεωρώντας λοιπόν ότι είναι επιβεβλημένη η εφαρμογή ενός ριζοσπαστικού εκσυγχρονισμού με την εισαγωγή καινοτομιών, έτσι ώστε να καταστεί δυνατή η ενσωμάτωση και αξιοποίηση της εφηρμοσμένης επιστημονικής έρευνας στο πυροσβεστικό έργο, όπου απαιτείται ρεαλιστική κατανόηση των παραγόντων που ελέγχουν αφενός τις διεργασίες του φυσικού φαινομένου του σεισμού και αφετέρου της φυσικοχημικής δράσης της καύσης. Ως εκ τούτων, στα μαθήματα της Αντισεισμικής Προστασίας και Αντοχής Υλικών & Κατασκευών στη Φωτιά που διδάσκονται αντίστοιχα στο 4ο έτος της Σχολής Δοκίμων Ανθυποπυραγών από τους Καθηγητές αυτής:
και στα πλαίσια διασφάλισης της οργανικής ενότητας (θεωρίας – πρακτικής) που είναι και ο επιδιωκόμενος στόχος της Πυροσβεστικής Ακαδημίας ως Α.Ε.Ι., επισκέφθηκαν στις 19-05-2015 τις εγκαταστάσεις της, φοιτητές της Σχολής Αρχιτεκτόνων Μηχανικών, Πολιτικών Μηχανικών και Μηχανολόγων Μηχανικών του Ε.Μ.Π. Εκεί, μαζί με τους τεταρτοετείς Δοκίμους Ανθυποπυραγούς, παρακολούθησαν διδασκαλία από τους προαναφερόμενους καθηγητές, μέσω ακολουθίας πειραμάτων: α) στην Ανακλινόμενη Τράπεζα (προσομοιωτήρα) της Ακαδημίας- για τις βασικές οργανικές ενότητες της παθολογίας (συμπτωματολογίας) των κατασκευών σε περίπτωση δυναμικής (σεισμικής) καταπόνησης. β) στο «Πείραμα φωτιάς σε διαμέρισμα μεγάλης κλίμακας». Αυτό εστιάζεται στη διερεύνηση της επίδρασης φωτιάς εξερχόμενης από άνοιγμα στην εξωτερική πρόσοψη κτιρίου. Οι προαναφερόμενες ερευνητικές – εκπαιδευτικές διαδικασίες υλοποιήθηκαν μέσω της συνεργασίας της Σχολής Ανθυποπυραγών της Πυροσβεστικής Ακαδημίας και του Εθνικού Μετσόβειου Πολυτεχνείου (Ε.Μ.Π.) και ειδικότερα του Εργαστηρίου Οικοδομικής της Σχολής Αρχιτεκτόνων Μηχανικών και του Εργαστηρίου Ετερογενών Μειγμάτων και Συστημάτων Καύσης της Σχολής Μηχανολόγων Μηχανικών. Ειδικότερα δε: Για την πρώτη πραγματοποιηθείσα πειραματική διαδικασία, στην ανακλινόμενη Τράπεζα οι υπό δοκιμή κατασκευές, με τη βοήθεια συμπιεσμένου αέρα, υποβλήθηκαν στην εκάστοτε επιθυμητή κλίση. Έτσι η οριζόντια συνιστώσα της βαρύτητας προσομοιάζει την επενέργεια επί της κατασκευής της αντίστοιχης συνιστώσας του σεισμού. Κατ’ αυτόν τον τρόπο, καθίσταται δυνατή η αναλυτική μελέτη των συμπτωμάτων που παρουσιάζουν οι προκληθείσες βλάβες από σεισμική καταπόνηση στα τοιχώματα των κατασκευών μέχρι της τελικής κατάρρευσής τους, ανάλογα με την καταπόνησή τους σεισμικά εντός ή εκτός επιπέδου. Οι περιπτώσεις που απετέλεσαν αντικείμενο διδασκαλίας, είναι οι ακόλουθες: (1). Δυο (2) επίπεδα τοιχοποιϊών, υπό ορθή γωνία και μη συνδεδεμένων μεταξύ τους: Έγινε σύγκριση των τύπων των αστοχιών στους δύο τοίχους, του χρόνου εμφάνισής τους, ως επίσης και η διαφοροποίηση των αστοχιών που παρουσιάσθηκαν αφενός στον εκτός επιπέδου της φόρτισης τοίχο, όσο και σ’ αυτόν της εντός επιπέδου φόρτισης.(βλ. φωτό 5&6) (2). Σύστημα τριών (3) επιπέδων τοιχοποιϊών συνδεδεμένων υπό ορθή γωνία και κατά δύο ακμές μεταξύ τους σε σχήμα Π. Το σύστημα αυτό δοκιμάσθηκε με τον μεσαίο τοίχο κάθετο και παράλληλο προς τη φόρτιση, καθώς και συγκρίσεις των αστοχιών με την ανωτέρω περίπτωση (1.)(βλ. φωτό 7&8) (3). Επίδειξη τοιχοποιίας στηριζόμενης από:
αντιστήριξη, καθιστώντας έτσι εφικτή τη σύγκριση της επιδειχθείσας συμπεριφοράς των τοιχοποιϊών. Για την πραγματοποίηση της δεύτερης πειραματικής διαδικασίας, κατασκευάσθηκε πειραματικός οικίσκος μεγάλης κλίμακας, ο οποίος διέθετε άνοιγμα (παράθυρο) και πρόσοψη μεγάλου ύψους (5 m). Με κατάλληλη επιλογή των συνθηκών αερισμού και του πυροθερμικού φορτίου (υγρό καύσιμο), η προκληθείσα φωτιά εξήλθε από το άνοιγμα, εκθέτοντας την πρόσοψη του οικίσκου σε συνθήκες υψηλών θερμοκρασιών. Επίσης δε, με στόχο τη διερεύνηση της συμπεριφοράς έναντι φωτιάς σύγχρονων τεχνικών εξοικονόμησης ενέργειας στα κτίρια, στον οικίσκο τοποθετήθηκε σύστημα «αεριζόμενης πρόσοψης» (ventilated facade). (βλ. φωτό 12&13) Στο πείραμα χρησιμοποιήθηκαν εκτεταμένες μετρητικές διατάξεις για την καταγραφή της χρονικής μεταβολής μιας σειράς σημαντικών φυσικών μεγεθών, όπως θερμοκρασία και ταχύτητα αέρα, θερμοκρασία τοιχωμάτων πρόσοψης, θερμορροή στην πρόσοψη, σχήμα φλόγας κ.α.(βλ. φωτό 14&15) Μέσω του πειράματος, μελετήθηκε το κατά πόσο η φωτιά δύναται να διεισδύσει στο εσωτερικό του διακένου του συστήματος «αεριζόμενης πρόσοψης». Ειδικότερα δε: α) Η ισχύς της φωτιάς, εντός και εκτός του οικίσκου. β) Η συμπεριφορά έναντι της φωτιάς, της ελαφροβαρούς δόμησης (γυψοσανίδων), που χρησιμοποιήθηκε για την επικάλυψη των εσωτερικών και εξωτερικών τοιχοποιιών. γ) Το επίπεδο αναπτυσσόμενων θερμοκρασιών, στην πρόσοψη του οικίσκου. δ) Η δυνατότητα διείσδυσης της φωτιάς, λόγω των έντονων φαινομένων θερμικής άνωσης, στο εσωτερικό του διακένου του συστήματος αεριζόμενης πρόσοψης, και ως εκ τούτου διατήρηση ή μη της στατικής του επάρκειας. ε) Εν γένει, η διεξοδική ανάλυση των πειραματικών μετρήσεων, για την –κατά το δυνατόν- πληρέστερη περιγραφή των φυσικών φαινομένων που έλαβαν χώρα, καθώς και των χαρακτηριστικών των δημιουργούμενων ροϊκών και θερμικών πεδίων.(βλ. φωτό 16&17) Το πείραμα διοργανώθηκε από το Εργαστήριο «Ετερογενών Μειγμάτων και Συστημάτων Καύσης». Τούτο υλοποιήθηκε, ως μέρος των ερευνητικών δραστηριοτήτων του Εργαστηρίου στο πλαίσιο 2 ερευνητικών προγραμμάτων, χρηματοδοτούμενων από εθνικούς και ευρωπαϊκούς πόρους: 1. Ερευνητικό πρόγραμμα "FIRE – FACTS: Βασική και Εφαρμοσμένη Έρευνα Πολλαπλών Κλιμάκων σε Φωτιές σε Διαμερίσματα", Δράση ΑΡΙΣΤΕΙΑ, Επιχειρησιακό Πρόγραμμα «Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση», Εθνικό Στρατηγικό Πλαίσιο Αναφοράς, ΕΣΠΑ 2007-2013 (Κύριος ερευνητής: Μαρία Φούντη, Καθηγήτρια Ε.Μ.Π.). 2. Ερευνητικό πρόγραμμα "ELISSA: Energy Efficient Lightweight-Sustainable-Safe-Steel Construction", 7th Framework Program, Theme EeB.NMP.2013-1 "Nanotechnology for multifunctional lightweight construction materials and components", Grant agreement No: 609086 (Συντονίστρια: Μαρία Φούντη, Καθηγήτρια Ε.Μ.Π.).
Άλμπουμ: Πειράματα 2015 |