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Reliability of fire barriers

Vallee, Jonathan LU (2016) In LUTVDG/TVBB VBRM05 20161
Division of Fire Safety Engineering
Abstract
A fire barriers are widely used in the industry as a passive fire protection system. Fire barriers are built according to specifications from manufacturer after the construction was tested in full scale furnace in accordance to the appropriate codes. Those tests are made private and the test results are not published apart from the failure/success of the tested sample. In order to accurately protect the life of the occupants and the property, the fire barriers need to be built exactly as it counterpart tested in the furnace test or better. However, it is unknown how a barrier will react to having some higher leakage or lesser insulation property. This study looks at the effect of those two parameters on the fire resistance rating of fire... (More)
A fire barriers are widely used in the industry as a passive fire protection system. Fire barriers are built according to specifications from manufacturer after the construction was tested in full scale furnace in accordance to the appropriate codes. Those tests are made private and the test results are not published apart from the failure/success of the tested sample. In order to accurately protect the life of the occupants and the property, the fire barriers need to be built exactly as it counterpart tested in the furnace test or better. However, it is unknown how a barrier will react to having some higher leakage or lesser insulation property. This study looks at the effect of those two parameters on the fire resistance rating of fire barrier. Numerical tools, ABAQUS and FDS, were used to reproduce the furnace test. Results showed that presence of the insulation material in the cavity can improve the reliability of fire-resistant barrier with regards to the insulation criterion, especially when the fire-exposed gypsum board is breached or altered. Also, results demonstrated that for partitions with equal air tightness, leakage through holes causes earlier failures due to integrity criterion, comparing to leakage through joints or cracks.

Les séparations coupe-feu sont largement utilisées dans l'industrie comme système de protection passive en prévention incendie. Ces murs sont construits à partir des spécifications provenant du fabricant, obtenues suite à des essais rigoureux basé sur les normes en vigueur. Les essais sont effectués auprès de laboratoire privé et seulement le résultat final est publié (échec/succès). Afin de performé tel que prévu, le mur coupe-feu doit être construit exactement comme son homologue testé durant les essais. Cependant, il pourrait y avoir des différences entre le mur testé et le mur construit, spécialement en termes d’isolation et d’étanchéité à l’air. Ces pourquoi une étude est requise afin de connaitre l’impact de ces deux propriétés sur la performance des murs coupe-feu. Pour y arriver, plusieurs simulations numériques ont été réalisées sur ABAQUS et FDS. Suite à l’analyse des résultats, il a été constaté que l’utilisation d’isolation dans la cavité murale permet d’obtenir une meilleur performance contre le feu, plus spécialement lorsqu’il y’a une brèche dans la couche de gypse situé du côté de l’incendie. De plus, avec une étanchéité à l’air équivalente, les murs dont la fuite d’air se produit par un trou ou une ouverture concentrée en un endroit précis performe moins bien dans un incendie comparé à un mur qui fuit par des joint ou par une fente distribuée le long du mur. (Less)
Popular Abstract
This study investigates the reliability of the fire barriers as an effective mean of protection.
Fire resisting constructions, used in passive fire protection, are built according to specifications taken from manufacturers after full-scale tests done in furnaces. The objective of this study was to investigate the effect of increased air leakage and reduced thermal insulation of walls on the fire resistance rating. This was done using numerical tools namely FDS and ABAQUS.
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author
Vallee, Jonathan LU
supervisor
organization
course
VBRM05 20161
year
type
H2 - Master's Degree (Two Years)
subject
keywords
Fire engineering, Fire safety engineering, Fire barriers, fire rated construction
publication/series
LUTVDG/TVBB
report number
5521
language
English
id
8876398
date added to LUP
2016-06-02 13:37:19
date last changed
2016-06-02 13:37:19
@misc{8876398,
  abstract     = {A fire barriers are widely used in the industry as a passive fire protection system. Fire barriers are built according to specifications from manufacturer after the construction was tested in full scale furnace in accordance to the appropriate codes. Those tests are made private and the test results are not published apart from the failure/success of the tested sample. In order to accurately protect the life of the occupants and the property, the fire barriers need to be built exactly as it counterpart tested in the furnace test or better. However, it is unknown how a barrier will react to having some higher leakage or lesser insulation property. This study looks at the effect of those two parameters on the fire resistance rating of fire barrier. Numerical tools, ABAQUS and FDS, were used to reproduce the furnace test. Results showed that presence of the insulation material in the cavity can improve the reliability of fire-resistant barrier with regards to the insulation criterion, especially when the fire-exposed gypsum board is breached or altered. Also, results demonstrated that for partitions with equal air tightness, leakage through holes causes earlier failures due to integrity criterion, comparing to leakage through joints or cracks. 

Les séparations coupe-feu sont largement utilisées dans l'industrie comme système de protection passive en prévention incendie. Ces murs sont construits à partir des spécifications provenant du fabricant, obtenues suite à des essais rigoureux basé sur les normes en vigueur. Les essais sont effectués auprès de laboratoire privé et seulement le résultat final est publié (échec/succès). Afin de performé tel que prévu, le mur coupe-feu doit être construit exactement comme son homologue testé durant les essais. Cependant, il pourrait y avoir des différences entre le mur testé et le mur construit, spécialement en termes d’isolation et d’étanchéité à l’air. Ces pourquoi une étude est requise afin de connaitre l’impact de ces deux propriétés sur la performance des murs coupe-feu. Pour y arriver, plusieurs simulations numériques ont été réalisées sur ABAQUS et FDS. Suite à l’analyse des résultats, il a été constaté que l’utilisation d’isolation dans la cavité murale permet d’obtenir une meilleur performance contre le feu, plus spécialement lorsqu’il y’a une brèche dans la couche de gypse situé du côté de l’incendie. De plus, avec une étanchéité à l’air équivalente, les murs dont la fuite d’air se produit par un trou ou une ouverture concentrée en un endroit précis performe moins bien dans un incendie comparé à un mur qui fuit par des joint ou par une fente distribuée le long du mur.},
  author       = {Vallee, Jonathan},
  keyword      = {Fire engineering,Fire safety engineering,Fire barriers,fire rated construction},
  language     = {eng},
  note         = {Student Paper},
  series       = {LUTVDG/TVBB},
  title        = {Reliability of fire barriers},
  year         = {2016},
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