авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 5 |

««Центральный научно-исследовательский институт строительных конструкций имени В.А. Кучеренко» Филиал ФГУП НИЦ «Строительство» Научное экспертное бюро ...»

-- [ Страница 2 ] --

Следует также отметить, что при оценке огнестойкости здания с точ ки зрения обеспечения безопасной эвакуации людей, именно время потери конструкциями своей огнестойкости при реальном пожаре, а не предел огне стойкости конструкций будет являться критерием безопасности.

Результатом расчётов огнестойкости должны стать требования к пре делам огнестойкости конструкций здания. Собственный предел огнестойкос ти железобетонных конструкций, как правило, ниже требуемого. Поэтому следует предусматривать дополнительные мероприятия по доведению их до требуемых значений. Увеличение огнезащитного слоя бетона существенно влияет на высоту этажей и увеличивает вес здания, что во многих случаях неприемлемо. В работе [20] на основе сравнительной оценки сделан вывод о преимуществах тонкослойных огнезащитных покрытий перед другими реше ниями.

Как уже было сказано, железобетон не смог полностью вытеснить металлические несущие конструкции из высотного домостроения. Состояв шийся в сентябре 2004 г. в Шанхае очередной международный симпозиум IABSE рекомендовал в своих решениях продолжить использование в высот ном строительстве стальных несущих конструкций в силу их бесспорных технических и экономических преимуществ [1]. В настоящее время сталь активно применяется при строительстве высотных зданий. В России запроектированы высотные здания со стальным каркасом высотой около 270 м. [21]. Даже в высотках из монолитного железобетона применяются не сущие стальные конструкции, например для аутригерных этажей [22]. Со ответственно, возникает необходимость огнезащиты данных конструкций.

Именно недостаточная огнестойкость узлов стальных несущих конструкций стала причиной обрушения зданий-близнецов ВТЦ, которые до этого выдер жали аварийные ударные и взрывные воздействия [1]. Примером удачной огнезащиты стальных несущих конструкций может послужить пожар в вы сотном 62-этажном здании в Лос-Анжелесе в 1988 году. Несмотря на то, что вода в спринклерную систему пожаротушения не подавалась и пожар получил широкое развитие, огнезащищённая стальная конструкция небоскреба вы держала трехчасовое воздействие пламени [5].

Подводя итоги, можно говорить о том, что сделанные нами реко мендации, основанные на анализе реальных пожаров, опыте отечественных и зарубежных специалистов по пожарной безопасности, а также научном подходе, позволят предъявить требования к огнестойкости высотных зда ний с учётом современного уровня развития науки и техники, применить экономически обоснованные решения и обеспечить безопасность людей на требуемом уровне. При этом следует отметить, что в данной работе рассмат ривались вопросы обеспечения безопасности людей и зданий только с точки зрения огнестойкости и не рассматривались другие вопросы безопасности и эксплуатационной надёжности, также требующие соответствующего обос нования.

Библиографический список.

1. Т.Г. Маклакова. / Высотные здания. Градостроительные и архи тектурно-конструктивные проблемы проектирования.: Монография. Изда ние второе, дополненное. – М.: Издательство АСВ, 2008. – 160с.

2. В.В. Шуллер / Конструкции высотных зданий // Пер. с англ.

– Стройиздат, 1979 г. – 248с.

3. Tall building structures: analysis and design / Bryan Stafford Smith, Alex Coull // John Wiley & Sons. Inc., USA, 1991, — 537 p.

4. Учебник спасателя / С. К. Шойгу, М. И. Фалеев, Г. Н. Кириллов и др.;

под общ. ред. Ю. Л. Воробьева. — 2-е изд., перераб. и доп. — Краснодар:

«Сов. Кубань», 2002. — 528 с.

5. Ю.В. Кривцов, Д.Г. Пронин. / Огонь на высоте. // Высотные зда ния, №1, 2009. – С.106-111.

6. Fire in the United States 1995 – 2004. Fourteenth Edition. FEMA, USA, August 2007, – 65p.

7. А.Б. Павлов, В.А. Тарнаруцкий, Б.В. Остроумов / Некоторые аспекты проектирования и возведения высотных зданий (По итогам меж дународного симпозиума) // Промышленное и гражданское строительство, №11, 2004, — С.41-43.

8. Security and Safety in Los Angeles High-Rise Buildings After 9/11 / Rae W. Archibald, Jamison Jo Medby, Brian Rosen, Jonathan Schachter // RAND, USA, 2002. – 73 p.

9. U.S. Fire Administration. Highrise Fires / Topical fire research series,Volume 2, Issue 18. January 2002.

10. В.В. Холщевников, Д.А. Самошин / Анализ процесса эвакуации людей из высотных зданий // Жилищное строительство, №8, 2008. – С.1-4.

11. В.Н. Демёхин, И.Л. Мосалков, Г.Ф. Плюснина, Б.Б. Серков, А.Ю.

Фролов, Е.Т. Шурин / Здания, сооружения и их устойчивость при пожаре:

Учебник. – М.: Академия ГПС МЧС России, 2003. – 656с.

12. И.А. Болодьян, И.Р. Хасанов, А.В. Гомозов. Концептуальный под ход к обеспечению безопасности высотных многофункциональных комп лексов. – С.98-101 в сборнике Пожарная безопасность многофункциональ ных и высотных зданий и сооружений: Материалы XIX науч. – практ. конф. – Ч.1. – М.:

ВНИИПО, 2005. -245 с.

13. Tall buildings and sustainability / Will Pank, Herbert Girardet, Greg Cox // Corporation of London, UK, February 2002, — 66p.

14. Federal Building and Fire Safety Investigation of the Word Trade Center Disaster: Final Report of the National Construction Safety Team on the Collapses of the World Trade Center Towers / NIST NCSTAR 1, National Institute of Standards and Technology, Gaithersburg, MD 2005.

15. Современное высотное строительство. Монография. М.: ГУП «ИТЦ Москомархитектуры», 2007. – 464с.

16. А.Ф. Милованов / Стойкость железобетонных конструкций при по жаре – М.: Стройиздат, 1998 – 304с.

17. С.В. Пузач. / Методы расчета тепломассообмена при пожаре в помещении и их применение при решении практических задач пожаровзрыво безопасности. Монография. – М.: Академия ГПС МЧС России, 2005. – 336с.

18. И.С. Молчадский / Пожар в помещении. – М.: ВНИИПО, 2005.

– 456с.

19. Д. Драйздейл. / Введение в динамику пожаров // Пер. с англ. К.Г.

Бомшейна;

Под ред. Ю.А. Кошмарова, В.Е. Макарова. – М.: Стройиз дат, 1990. – 424с.

20. Ю.В. Кривцов, В.В. Рубцов, Р.Ш. Габдулин / Тонко-слойные покрытия для огнезащиты бетона – С.70-76 в сборнике Вестник Акаде мии Государственной противопожарной службы, №5. – М.: Академия ГПС МЧС России, 2006. – 219с.

21. П.Д. Одесский / Стали в уникальных и высотных зданиях: раз витие проблемы за пятьдесят лет.// Промышленное и гражданское строи тельство, №3, 2007 г. – С. 10-13.

22. Константин Тетерин / Металлоконструкции в высотном строи тельстве // Высотные здания, №6, 2008. – С.92-95.

Материал был ранее доложен на конференции: А.К. Микеев, Ю.В. Кривцов, Д.Г. Пронин / Концептуальные подходы к обеспечению ог нестойкости высотных зданий. // Актуальные проблемы пожарной безо пасности: Тезисы докладов ХХI Международной научно-практической конференции. – Ч.1. – М.: ФГУ ВНИИПО МЧС России, 2009. – С.155-157.

УДК 614.841. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПОЖАРА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТРЕБУЕМЫХ ПРЕДЕЛОВ ОГНЕСТОЙКОСТИ КОНСТРУКЦИЙ Ю.В. Кривцов, А.К. Микеев, Д.Г. Пронин.

Аннотация: Приведена методика оценки требуемых пределов огнестойкости конструкций при определении нормативных требований на этапе разработки специальных технических условий.

MATHEMATICAL FIRE MODELING FOR DEFINING OF FIRE RESISTANCE RATINGS OF STRUCTURES Krivtsov U.V., Mikeev A.K., Pronin D.G.

Summary: Method of dening of required re resistance ratings of structures when special technical conditions are being developed is described.

Библиогр.: 6 назв.

При проектировании типовых зданий и сооружений у проектировщиков, как правило, не возникает вопрос о том, какие пределы огнестойкости несущих и ограждающих конструкций предусматривать, поскольку существующие норма тивные требования достаточно полны и прошли апробирование на практике.

Тем не менее, проведённый в [1] обзор требований к огнестойкости конструк ций на протяжении последних 50 лет показал, что нормативные требова ния менялись и достаточно серьёзно. Для уникальных объектов, в которых требования по огнестойкости конструкций являются не просто формальным выполнением нормативных документов, но и приходит понимание, что они являются залогом обеспечения безопасности людей, возникает необходимость более точного определения требований к огнестойкости конструкций. Сущест вует несколько подходов к расчёту огнестойкости конструкций, однако, не всегда возможно применение этих методик на этапе разработки Специальных технических условий, когда конструктивные решения ещё не определены.

Нами, на основе существующих научных разработок, выработан собственный подход к оценке требуемых пределов огнестойкости, который был применён на уникальных объектах.

Предел огнестойкости конструкций – показатель огнестойкости конст рукций, определяемый временем от начала огневого испытания при стан дартном температурном режиме до наступления одного из нормируемых для данной конструкции предельных состояний. Таким образом, предел огнестойкости конструкций, в связи с методом его определения, является условной величиной и характеристикой конструкции, отражающей его спо собность сопротивляться воздействию огня при известных «стандартных»

условиях. В связи с этим предел огнестойкости конструкций не даёт пред ставления о реальном времени, в течение которого конструкция может по терять свою несущую (ограждающую) способность в условиях «реального»

пожара.

Требуемый предел огнестойкости [2] — требование к огнестойкости строительных конструкций, зависящее от условий развития пожара, экономи ческих, социальных и других особенностей конкретного объекта защиты.

Требуемый предел огнестойкости лежит между минимальным и мак симальным требованиями по огнестойкости конструкций.

Нормируемые числовые значения требуемых пределов огнестойкости лишь косвенно зависят от факторов, определяющих температурный режим и продолжительность возможного пожара. Эти цифры не в полной мере учи тывают величину пожарной нагрузки, фактическую площадь горения, отли чие реального пожара от «стандартного». Имеющиеся разработки в области пожарной безопасности позволяют произвести оценку принятых норматив ным методом решений по величине пределов огнестойкости конструкций с учётом характеристик реального пожара.

Для правильного нормирования требуемых пределов огнестойкос ти необходимо, учитывая характеристики «реальных» пожаров, определить пути обоснованного перехода от многообразия условий «реальных» пожаров к единому стандартному режиму. «Реальный» пожар и стандартный метод испытаний являются явлениями одного рода, описываются одними и теми же системами дифференциальных уравнений и имеют подобные граничные условия.

Поскольку вопрос перехода от «реальных» пожаров к стандартному испытанию вызван проблемой оценки поведения строительных конструкций, то сравнение тепловых нагрузок необходимо проводить посредством анализа воздействия этих пожаров на конструкцию. Продолжительность стандартного испытания будет эквивалентна продолжительности «реального» пожара, если последствия воздействия стандартного испытания и «реального» пожара на соответствующую конструкцию будут одинаковы.

Методика расчёта требуемых пределов огнестойкости конструкций с учётом коэффициента огнестойкости.

В основу методики расчёта требуемых пределов огнестойкости конст рукций целесообразно заложить принцип, впервые сформулированный профессором В.И. Мурашовым и нашедшим отражение в Государственных стандартах РФ:

Птр К0 пож, (1) где:

Птр – требуемый предел огнестойкости.

К0 – коэффициент огнестойкости.

пож – продолжительность пожара.

Оценка продолжительности пожара пож имеет существенное значе ние для расчёта требуемых пределов огнестойкости строительных конструк ций.

Для уникальных зданий, в которых не допускается риск обруше ния конструкций при пожарах или авариях, создаются особые трудности по тушению пожара из-за отсутствия надлежащих средств тушения или их недостаточности, или в силу каких-либо специфических условий, предел ог нестойкости конструкций должен быть заведомо больше расчётной продол жительности горения на пожаре.

В условии безопасности (1) К0 является, по существу, коэффициентом запаса и должен гарантировать надёжность сохранения конструкцией своих ра бочих функций в течении определённой части, либо всей продолжительности пожара, а для основных несущих конструкций – гарантировать возможность продолжения их эксплуатации и после окончания пожара. При назначении коэффициента К0 следует учитывать следующие факторы: назначение зда ния, его требуемая степень огнестойкости, долговечность (капитальность) здания, специфические условия работы конструктивных элементов при по жаре и степень их влияния на общую устойчивость здания, вид и количество горючего материала в здании, величина пожарной нагрузки.

При обосновании величины коэффициента огнестойкости в первую очередь следует учитывать, что степень влияния различных конструкций на общую устойчивость здания при пожаре неодинакова. Например, наступ ление предела огнестойкости несущих стен может привести к разрушению всего здания, наступление предела огнестойкости перекрытий приведёт к нарушению связи и распространению огня между двумя этажами, а наступ ление предела огнестойкости перегородок приведёт к местным (сравнитель но неопасным) разрушениям и распространению пожара в смежные помеще ния. Значения К0, рекомендуемых в [3], приведены таблице 1.

Таблица 1.

Строительные конструкции здания Мар- Про- Про Несущие Перего Степень ши и тиво- тиво элементы родки и Несущие Несущие Стены огнестой- пло- пожар- пожар (стены, наруж- элементы элементы лест кости щад- ные ные колонны, ные перекры- покры- ничных здания ки стены стены балки) несущие тий тий клеток лест- 1 го 2го каркаса стены ниц типа типа I 2,0 0,5 1,0 0,5 2,0 1,0 2,5 0, II 1,5 0,4 0,75 0,4 1,5 0,9 2,5 0, III 0,75 0,3 0,5 0,3 1,0 0,75 2,5 0, IV 0,75 0,25 0,25 0,25 0,75 0,25 2,5 0, V Не нормируется 2,5 0, Методика расчёта требуемого предела огнестойкости конструк ций исходя из времени достижения критической температуры для дан ной конструкции.

Помимо расчёта требуемого предела огнестойкости конструкции с учётом коэффициента огнестойкости, для уникальных зданий, предлагается дополнительно произвести оценочный расчёт требуемого предела огнестой кости исходя из времени достижения критической температуры для данной конструкции.

Например, для оценки угрозы людям, эвакуирующимся по путям эвакуации (коридорам), необходимо определить пожарную опасность для ограждающих конструкций коридора и возможность распространения по жара из смежных помещений. Для этого необходимо знать температурные режимы при возможном пожаре, температуру на поверхности ограждающих конструкций, зависящие от пожарной нагрузки и объёмно-планировочных ре шений, принятых на данном объекте.

Исходя из определения предела огнестойкости, пожар может распро страниться на соседнее помещение в случае потери целостности конструкции и (или) достижения на ее не обогреваемой поверхности критической тем пературы 220 С. Огнестойкость несущих металлических конструкций (а также железобетонных конструкций) утрачивается вследствие снижения при нагреве прочности и упругости металла, а также за счет развития его пластических и температурных деформаций. Под воздействием этих факто ров предел огнестойкости конструкции наступает или в результате потери прочности, или за счет потери устойчивости. Тому и другому случаю соответствует критическая температура, которая в общем случае зависит от вида конструкции, ее размеров, марки металла, схемы опирания и рабочей (нормативной) нагрузки. Минимальное значение критической для металла температуры принимают 500 °С.

Для определения возможности распространения пожара за пределы помещения и устойчивости несущих элементов конструкции необходимо на графике температурного режима при пожаре в помещении отметить крити ческие температуры и определить время от начала пожара до окончания воз действия критических температур, как показано на схеме. 1.

Схема 1. Время от начала пожара до окончания воздействия критичес ких температур в помещении.

В случае, если нормируемый предел огнестойкости ограждающей конст рукции, принимаемый по Специальным техническим условиям, больше либо равен времени от начала пожара до окончания воздействия критичес кой температуры, характеризующей возможность распространения пожара за пределы помещения, то угрозы распространения нет. В ином случае необ ходимо увеличивать огнестойкость ограждающей конструкции.

Методика приведения реального пожара к стандартному.

Приведённые расчёты пределов огнестойкости справедливы, если температура на реальном пожаре близка к температуре испытания по «стан дартному» режиму пожара. В противном случае, реальный температурный режим пожара необходимо сопоставить со «стандартным».

Очевидно, что стандартный температурный режим пожара, в усло виях которого проводится определение пределов огнестойкости конструк ций, в реальных условиях реализуется редко. Для прогнозирования поведе ния конструкций в условиях реальных пожаров используется метод расчета пределов огнестойкости строительных конструкций, основанный на опреде лении эквивалентной продолжительности пожара, как продолжительности стандартного температурного режима, имеющего эквивалентное реальному пожару воздействие на строительные конструкции.

Возможность потери строительными конструкциями своих несущих (ограждающих) функций определяется на основе сравнения эквивалентной продолжительности пожара t экв (требуемой огнестойкости конструкций) с фактическим пределом огнестойкости конструкций По.к.:

t экв. По.к. – конструкция не теряет несущей способности;

t экв. По.к. – конструкция теряет несущую способность.

Методика приведения реального пожара к стандартному сводится к сравнению площадей, заключённых между температурной кривой, ординатой температуры окончания пожара и осью абсцисс, как показано на схеме 2.

Схема. 2. Сопоставление стандартного и фактического температурных режимов. Кривая температурного режима АВСD и стандартная температур ная кривая A1B1C1D1.

Обозначив площадь между температурной кривой и осями координат реального пожара 1, а площадь между «стандартной» кривой и осями коор динат 2, получим:

1 = 2, (2) где:

– условное тепловое воздействие на конструкцию.

В случае равенства считается, что воздействие на строительные конст рукции реального и «стандартного» пожара одинаково.

Для определения площади «стандартного» пожара используется уравнение «стандартной» кривой и «температура-время», на основе которо го проводятся испытания конструкций на огнестойкость [4]:

Т - То = 345 lg(8t + 1), (3) где:

Т — температура в печи, соответствующая времени t, °С;

То — температура в печи до начала теплового воздействия (принима ется равной температуре окружающей среды), °С;

t — время, исчисляемое от начала испытания, мин.

Методика приведения реальных пожаров к «стандартному» допустима при условии, если разность температур рассматриваемых режимов не превы шает 10-15%. При большем отклонении нужно вводить поправочный коэффи циент К, значения которого приведены в таблице 3 [3]. Также существует мо дель, при которой сравнивают площади под температурными кривыми выше 150 °С или 300 °С [5].

Таблица 3.

Величина отклонения температуры между «стандартным» и реаль- +200 +100 0 -100 -200 -300 -400 - ным режимами t, C Значение поправочного 2 1,4 1 0,7 0,57 0,47 0,34 0, коэффициента К С учётом поправочного коэффициента расчётная формула по опреде лению требуемых пределов огнестойкости конструкций (1) примет вид:

Птр К0 К пож, (4) Прогноз развития реального пожара.

Прогноз развития реального пожара предусматривает оценку измене ния его геометрических размеров и теплофизических параметров. Темпера турный режим пожара в помещении и продолжительность его свободного развития определяются геометрическими размерами помещения, видом, количеством и размещением пожарной нагрузки, условиями воздухообмена очага горения с атмосферой. Методика расчета температурных режимов и про должительности пожаров в помещениях приводится в [5], [6] и др.

Изменение среднеобъемной температуры при объемном свободно развивающемся пожаре рассчитывают по формуле:

, (5) где:

Т – среднеобъёмная температура, °С;

Т0 – начальная среднеобъемная температура, °С;

Тmax – максимальная среднеобъёмная температура, °С;

t – текущее время, мин.;

t max– время достижения максимального значения среднеобъемной температуры, мин.

Изменение средней температуры поверхности перекрытия определя ют по формуле:

, (6) где:

Tw0 – начальная средняя температура поверхности перекрытия;

Twmax– максимальная усредненная температура поверхности перекрытия, °С;

tmax– время достижения максимального значения усредненной температуры поверхности перекрытия, мин.

Приведённая методика не является панацеей, однако, при отсутствии сведений о конструктивных решениях на стадии разработки специальных технических условий, может быть весьма эффективным инструментом для оценки и назначения требуемых пределов огнестойкости конструкций.

Библиографический список.

1. А.К. Микеев. / Пожар. Социальные, экономические, экологичес кие проблемы. – М.: Пожнаука, 1994. – 386 с.

2. Пожар в помещении. И.С. Молчадский. М.: ВНИИПО, 2005 г.

3. Здания, сооружения и их устойчивость при пожаре. Учебник. Под редакцией И.Л. Мосалкова. М.: Академия ГПС МЧС РФ, 2003 г.

4. ГОСТ Р 12.3.047-98. Пожарная безопасность технологических процессов. Общие требования. Методы контроля.

5. Драйздейл Д. Введение в динамику пожаров. / Пер. с а н г л. К. Г.

Бомшейна. Под ред. Ю.А. Кошмарова, В.А. Макарова.- М.: Стройиздат, 1990. – 424 с.

6. МДС 21.1-98. Предотвращение распространения пожара (Посо бие к СНиП 21-01-97* «Пожарная безопасность зданий и сооружений»).

УДК 614.841. РАЗВИТИЕ ТРЕБОВАНИЙ ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ К ОГНЕСТОЙКОСТИ КОНСТРУКЦИЙ В СТРОИТЕЛЬНЫХ НОРМАХ И ПРАВИЛАХ, РАЗРАБАТЫВАЕМЫХ ЦНИИСК им. В.А. КУЧЕРЕНКО.

Ю.В. Кривцов, А.К. Микеев, Д.Г. Пронин.

Аннотация: Проанализировано развитие требований к огне стойкости зданий и конструкций в нормативных документах.

Сделаны заключения о необходимости развития целевого нор мирования.

DEVELOPMENT OF FIRE SAFETY REQUIREMENTS FOR BUILDING STRUCTURES IN NORMS AND RULES DESIGNED BY TSNIISK NAMED AFTER V.A. KUCHERENKO Krivtsov U.V., Mikeev A.K., Pronin D.G.

Summary: The development of re resistance requirements for buildings and constructions is analyzed. The conclusions about goal based regulation development are made.

Библиогр.: 11 назв., табл.: 1.

В конце 19 века, несмотря на постепенный переход в городах от дере вянных построек к каменным (гранит, песчаник, кирпич и т. д.), внутри зданий присутствовали деревянные балки, стропила и другие деревянные конструкции [1]. Они под воздействием огня разрушались и сами становились распростра нителями пожара. Применение металлических конструкций, в первую очередь железа и чугуна, стало шагом вперёд. Однако, надежды, возлагавшиеся на эти материалы, не вполне оправдались, и практика показала, что в отношении ог неупорности они значительно уступают камню. Многие крупные здания, пост роенные исключительно из камня и железа и считавшиеся вполне огнеупор ными, разрушились при пожаре. Например, в октябре 1887 года в Берлине, при пожаре на огромном складе Общества хранения и транспортирования грузов, железные балки и колонны сильно накалились и, под действием ле жавшей на них тяжести, обрушились, что принесло огромный ущерб.

Применение железобетонных плит, известных по тому времени как плиты системы Монье, во многом улучшили ситуацию. В [1] приводится при мер, когда на винодельческом заводе в Гамбурге в 1889 году на чердаке про изошёл крупный пожар, уничтоживший это помещение. Однако, не смотря на то, что весь чердак был в огне, пол, выполненный из железобетонных плит, задержал распространение огня и весь запас спирта с нижнего этажа был вы везен. В противном случае последствия были бы куда более трагичные.

В вышеописанном примере можно проследить следующую логику. Огне стойкость перекрытия, т.е. ограждающей конструкции, была достаточной, чтобы достичь поставленной цели, в данном случае вывезти весь запас спир та до того, как конструкция потеряет свои огнепреграждающие свойства.

Сегодня для определения времени, которое конструкция должна простоять при пожаре, применяют термин предел огнестойкости конструк ции. Огнестойкость строительных конструкций в свою очередь определяет степень огнестойкости зданий. В нашей стране существовали следующие нор мативные документы, регламентирующие огнестойкость зданий:

- «Временные правила и нормы промышленного строительства», 1929 г. (конструкции делятся на: огнестойкие, негорючие, защищенные от возгорания, горючие);

- «Единые нормы строительного проектирования», 1930 г. (то же);

- ОСТ 90015-39 «Противопожарные нормы строительного проекти рования промышленных предприятий», 1939 г. (огнестойкие, полуогнестой кие, полугорючие, горючие);

- НСП 102-51 «Противопожарные нормы строительного проектиро вания промышленных предприятий и населенных мест», 1951 г. (I-V степени огнестойкости);

- Н 102-54 «Противопожарные нормы строительного проектирования промышленных предприятий и населенных мест», 1954 г. (I-V степени огне стойкости);

- СНиП II-А.5-62 «Противопожарные требования. Основные положе ния проектирования», 1962 г. (I-V степени огнестойкости);

- СНиП II-А.5-70 «Противопожарные нормы проектирования зданий и сооружений», 1970 г. (I-V степени огнестойкости);

- СНиП II-А.5-80 «Противопожарные нормы проектирования зданий и сооружений», 1980 г. (I-V степени огнестойкости);

- СНиП 2.01.02-85* «Противопожарные нормы», 1985 г. (I-V степени огнестойкости).

Очевидно, что с развитием науки о пожарной безопасности, качество нормирования повышалось за счёт новых исследований и практического применения данных нормативных документов. Однако идеала, как это всег да бывает, не было. Поэтому требования подвергались изменениям, поясне ниям, например, в виде пособий и разъяснительных писем разработчиков (ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко от 14.04.86 №5-1578, от 19.02.86 №5-883, от 29.08.86 №35/5301, от 07.08.87 №5-4066, Пособие к СНиП II-2-80[2] и т.д.).

Изменения нормативных требований к пределам огнестойкости конструкций в Строительных нормах и правилах по материалам [3] пред ставлены в таблице 1.

Таблица 1.

Пределы огнестойкости конструкций.

СНиП СНиП СНиП СНиП СНиП Степень № II-А.5-62 II-А.5-70 II-2-80 2.01.02-85 21-01- Вид конструкций огнестой п/п кости Предел огнестойкости, ч*.

Несущие стены, I 3 2,5 2,5 2,5 1 стены лестничных II 2,5 2 2 2 1, клеток, колонны III 2 2 2 2 1(0,75) Ненесущие стены, 2 I 1 0,5 0,5 0,5 0, перегородки Стены из навесных 3 I 1 0,5 0,5 0,5 0, панелей Междуэтажные и чер- I 1 1 1 1 дачные перекрытия II 1,5 0,75 0,75 0,75 0, Противопожарные Все зда- 2,5 2, 5 4 2,5 2, стены ния (0,75) (0,75) Примечание: В СНиП 21-01-97 используется обозначение пределов огнестой кости в минутах, приведённое в таблице в часах в целях единообразия.

Следует отметить важный этап противопожарного нормирования, начавшийся с момента принятия СНиП 21-01-97 [4]. В данном документе, помимо прочих важных изменений, также представлен новый подход к нор мированию конструкций, который разделил пределы огнестойкости на три группы, в зависимости от назначения. Предел огнестойкости строительных конструкций устанавливается по времени (в минутах) наступления одного или последовательно нескольких, нормируемых для данной конструкции, признаков предельных состояний: потери несущей способности (R);

потери целостности (Е);

потери теплоизолирующей способности (I). Такая конкрети зация позволяет более точно и, в то же время, более экономически оправдано, определить требуемые характеристики конструкций по огнестойкости. На пример, несущие конструкции нормируются в [4] только по потере несущей способности, в то время как по СНиП 2.01.02-85* [5] различий не делается и конструкция должна соответствовать всем трём показателям в зависимос ти от того, что наступит раньше. На конкретном примере это выглядит так:

для противопожарной стены 2-го типа, являющейся одновременно несущей стеной здания I степени огнестойкости, согласно [4] требуется предел огне стойкости R120 как для несущей конструкции и REI 45 как для противопо жарной стены 2-го типа. Таким образом, предел огнестойкости назначается R120/EI45. В случае с [5] предел огнестойкости устанавливался бы по макси мальному значению по времени, т.е. 2 часа (на самом деле 2,5 часа, посколь ку требуемый предел огнестойкости несущих конструкций был выше – см.

табл. 1), что соответствует REI 120 по классификации [4].

Помимо более гибкого подхода к нормированию конструкций по пре дельным состояниям, следует отметить неуклонную тенденцию к снижению требований к пределам огнестойкости, что видно из таблицы 1. Такое сни жение связано с уточнением требований по результатам практического при менения, уменьшением пожарной нагрузки в зданиях в связи с развитием новых технологий и применению новых материалов, с внедрением различ ных систем противопожарной защиты, например, систем пожаротушения, и т.д. Однако, не смотря на это, для некоторых объектов, в первую очередь для высотных зданий, необходимо пределы огнестойкости конструкций назна чать без учёта действия систем противопожарной защиты [6]. Например, при пожаре в высотном 62-этажном здании в Лос-Анжелесе в 1988 году, несмотря на то, что практически вся площадь здания была оборудована спринклерами, вода в систему при пожаре не подавалась. Только благодаря удачной огне защите несущих элементов, стальная конструкция небоскреба выдержала трехчасовое воздействие пламени.

Из приведённых фактов видно, что существует объективная необ ходимость в переходе к целевому нормированию пределов огнестойкости в зависимости от функционального назначения зданий и помещений, их ар хитектурных особенностей, наличия и вида систем противопожарной защиты и т.д. Значительные шаги в этом направлении, такие как, например, разделение нормируемых пределов огнестойкости по признакам предельных состояний, учёт действия систем противопожарной защиты, уже сделаны. Специалис ты ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко принимали в этим самое непосредственное участие, благодаря чему сегодня мы имеем нормативную базу на достойном уровне относительно мирового опыта в этом направлении. Вместе с тем, не обходимо проведение дальнейших работ в направлении целевого нормиро вания, поскольку, как видно из материалов статьи, пожарная безопасность – эта та наука, которая не может стоять на месте, и развитие которой определяется новейшими технологиями и подходами.

Библиографический список:

1. Прессъ А.А. /Общедоступное руководство для борьбы съ ог немъ. – С. – Петербургъ, Типография В.С. Балашева, 1893 г. – С. 182.

2. Пособие по определению пределов огнестойкости конструкций, пределов распространения огня по конструкциям и групп возгораемости материалов. ЦНИИСК им. Кучеренко (к СНиП II-2-80), Москва, Стройиздат, 1985 г.

3. А.К. Микеев. / Пожар. Социальные, экономические, экологичес кие проблемы. – М.: Пожнаука, 1994. – 386 с.

4. СНиП 21-01-97* Пожарная безопасность зданий и сооружений.

5. СНиП 2.01.02-85* Противопожарные нормы.

6. Ю.В. Кривцов, Д.Г. Пронин / Огонь на высоте. // Высотные зда ния, №1, 2009. – С.106-111.

Материал был ранее опубликован: Ю.В. Кривцов, А.К. Микеев, Д.Г.

Пронин. / Развитие требований пожарной безопасности к огнестойкос ти конструкций в Строительных нормах и правилах, разрабатываемых ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко. //Промышленное и гражданское строи тельство, №10, 2009.-С.25-26.

УДК 699.812. ОГНЕЗАЩИТА ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ НЕСУЩИХ КОНСТРУКЦИЙ ТОНКОСЛОЙНЫМИ ПОКРЫТИЯМИ Ю.В. Кривцов, В.В. Рубцов, Р.Ш. Габдулин.

Аннотация: Проанализировано поведение бетона при воздействии пожара. Рассмотрены методы и средства огнезащиты бетона, железобетона от воздействия пожара.

FIRE PROTECTION OF CONCRETE REINFORCED BEARING STRUCTURES WITH THIN-LAYER COATINGS Krivtsov U.V., Rubtsov V.V., Gabdulin R.S.

Summary: Concrete behavior under re is analyzed. Methods and tools of re protection of concrete and reinforced concrete are considered.

Библиогр.: 13 назв., ил.: 3, табл.: 1.

Развитие строительного комплекса России показывает, что конструк ции из бетона и железобетона сохраняют доминирующее положение. Общест венные, жилые, производственные здания, гидротехнические, подземные, нефтедобывающие сооружения – это только часть областей применения бетона и железобетона. Железобетон отвечает таким требованиям как проч ность, жесткость, долговечность, возможность придания сложных форм. В силу различных обстоятельств в зданиях и сооружениях возникают пожары, их последствия очевидны – гибель людей, большой материальный ущерб, повреждение конструкций зданий. При пожарах (продолжительностью 1 – часа) в жилых и административных зданиях температура в помещении под нимается до 1000 — 1100 0С. В промышленных и складских зданиях при горении жидкостей и пенопластов температура достигает 1200 0С, а при горении сжиженных газов температура поднимается до 1600 0С [1]. Желе зобетон, используемый в строительных конструкциях под действием таких температур, теряет свою несущую способность, что может привести к об рушению здания. Данная статья посвящена изучению поведения бетонных конструкций в условиях пожара.

В начале нагрева бетона происходит удаление химически несвязанной воды, что даже немного повышает его прочность, при 250 – 350 0С наблюда ется образование трещин от температурной усадки бетона, 350 – 450 0С образо вание трещин от разности температурных деформаций цементного камня, свыше 450 0С нарушение структуры бетона из-за дегидратации Са(ОН)2, ког да свободная известь в цементном камне гасится влагой воздуха с увеличе нием объёма, а при температуре бетона свыше 750 0С – структура его пол ностью разрушается. Другим существенным фактором сохранности несущей способности железобетона является исключение взрывообразной потери це лостности (в других источниках встречается: хрупкое разрушение бетона).

Её внешнее проявление состоит в том, что во время пожара через 5 – 10 ми нут после начала огневого воздействия почти непрерывно от обогреваемой поверхности бетонных конструкций откалываются пластинки материала площадью 0,04 – 0,05 м2 и толщиной 0,005 – 0,015 м. Куски отслаивающегося бетона отлетают при этом с хлопками и треском на расстояние 10 – 15 м. В результате конструкции преждевременно теряют несущую способность, что может вызвать обрушение всего здания или сооружения в целом. Взрывооб разная потеря целостности проявляется из-за повышенной влажности бетона (тяжелого бетона более 3,5%, легкого бетона более 5%) или является следст вием перехода уже существующих до нагрева или вновь образовавшихся при нагреве трещин в структуре бетона из равновесного состояния в неравновес ное и спонтанное их развитие, под действием напряжений [2,3,13].

Однако, с увеличением объема строительства высотных зданий, вы явилась необходимость создания нормативных документов по вопросам высотного строительства. Первыми разработчиками подобных документов стала Москва. Разработаны и утверждены Правительством Москвы, МГСН 4.19-2005 «Региональные нормативы градостроительного проектирования.

Временные нормы и правила проектирования многофункциональных высот ных зданий и зданий-комплексов в городе Москва». В которых изложены требования к степени огнестойкости здания в целом, и по пределам огнестой кости отдельных конструкций [4,5,6]. Например, в зданиях выше 100 метров степень огнестойкости колон составляет R240 (т.е. колонна должна выдер жать 240 минут воздействия стандартного температурного режима пожа ра [7] до наступления предельного состояния). Данные высокие требования можно обосновывать затрачиваемым временем на сложность тушения воз можных пожаров, сохранность и дальнейшую эксплуатацию конструкций здания. Замена элементов или конструкций высотных зданий очень дорога, а иногда просто невозможна [1,8]. Поэтому для достижения нужного предела огнестойкости и обеспечения огнесохранности строительных конструкций применяется средства пассивной огнезащиты. В таблице 1 представлены применяемые способы огнезащиты железобетонных конструкций.

Использование в качестве огнезащиты бетона и железобетона тон кослойных покрытий практически не применялось. Данная статья посвя щена изучению огнезащитной эффективности тонкослойных покрытий для бетона и железобетона.

Учитывая вышеизложенное, специалистами НПО «Ассоциация Крилак»

совместно с Академией ГПС МЧС России были проведены исследования с целью определения эффективности применения тонкослойных вспучиваю щихся огнезащитных красок, для обеспечения требуемых пределов огне стойкости несущих железобетонных конструкций.

К преимуществам тонкослойных огнезащитных покрытий следует отнести такие как: лёгкость нанесения (аппаратами безвоздушного распыле ния), возможность колеровки защитного слоя наносимого поверх покрытия, возможность нанесения на поверхности сложной формы.

Механизм работы огнезащитных вспучивающихся покрытий следую щий: при температуре около 160 — 220 0С покрытие начинает превращаться во вспученную обугленную массу, где толщина составляет 40 – 90 мм. (на чальная толщина покрытия 2 мм.), она изолирует конструктивные элементы и определённое время не допускает их нагрева до критической температуры.

Способ Рекомендуемая область Преимущества Недостатки огнезащиты применения Бетонирование, Относительно низкая стоимость Большая масса (дополнительная На объектах реконструкции, когда облицовка из материалов, устойчивость к нагрузка на защищаемые конструк- одновременно с огнезащитой конст кирпича, ошту- воздействию влаги, углекислого ции и фундамент). Необходимость рукций требуется произвести их катуривание газа, возможность и простота применения арматуры. Неприменимы усиление. При необходимости обес цементно-песча- применения на конструкциях для огнезащиты несущих конструкций печить высокий предел огнестойкос ными штукатур- сложной конфигурации, высокая перекрытий (фермы, балки) и связей ти колонн (облицовка кирпичом).

ками прочность, допускается окраска, по колонам и фермам.

обеспечивают низкое пыление при нанесении.

пределы огне стойкости от 0, до 2,5 ч.

Облегченные Небольшая масса, достаточные В некоторых случаях требуется Для обеспечения высокого предела неволокнистые механическая прочность и проч- нанесение специальных защитных огнестойкости железобетонной огнезащитные ность связи с основой, длитель- покрытий. обделки транспортных тоннелей составы на ный срок эксплуатации, возмож- и бетонных и железобетонных неорганичес- ность нанесения на поверхности конструкций любой конфигурации, ком связующем сложной формы, возможность эксплуатирующихся в атмосфере (кроме жидкого окраски гидрофобными, деко- с повышенными влажностью и стекла и сили- ративными и другими соста- содержанием окислов азота и угле кофосфатного вами, устойчивость к действию рода при значительных перепадах связующего). атмосферы, воды, противоледных температур.

Обеспечивают реагентов и моющих растворов, предел огнестой- могут служить подложкой для кости до 4 часов. устройства дополнительного оборудования (освещения, наблю дения и т.п.).

Листовые и плит- Технологичность механическо- Большой уровень требуемых толщин При необходимости повысить пре ные облицовки и го крепления к конструкциям, огнезащиты (в случае волокнистых дел огнестойкости конструкций (в экраны. Обеспе- не зависит от состояния ранее материалов), сложность герметизации основном перегородок) несложной чивают пределы нанесенных покрытий, за счет швов, высокий уровень паропрони- конфигурации.

огнестойкости до неплотного прилегания к поверх- цаемости, перерасход материала при 2,5 ч. ности конструкции обеспечивает- низком уровне требуемых пределов ся сток воды. огнестойкости защищаемых конст рукций. Необходимость устройства крепежных элементов, неприменимы для огнезащиты конструкций сложной конфигурации, не могут служить подложкой для устройства дополни тельного оборудования (освещения, наблюдения и т.п.) Волокнистые Технологичность нанесения Низкая механическая прочность, При необходимости обеспечить огнезащитные (кроме смесей на жидком стекле и недолговечность, гидрофильность, не- предел огнестойкости до 3 ч. конст покрытия на гипсе), возможность нанесения на обходимость применения армирующей рукций любой конфигурации (в основе неоргани- поверхности сложной формы. сетки (арматуры), повышенное пыле- основном технических и вспомога ческого связую- ние при нанесении, сложность очистки тельных помещений), эксплуатирую щего. Обеспе- поверхности от загрязнений, невоз- щихся в условиях низкой относи чивают пределы можность эксплуатации в условиях тельной влажности воздуха, низкого огнестойкости прямого попадания влаги, не могут содержания агрессивных веществ до 3 ч. служить подложкой для устройства и отсутствия возможности прямого дополнительного оборудования (осве- попадания влаги щения, наблюдения и т.п.).

В качестве огнезащиты бетона и железобетона использовались сле дующие покрытия на основе составов:

1. Огнезащитный состав (ОЗС) «Джокер-М» производства ООО Ассоциация Крилак, Россия ТУ 2136-004-58693309-04.

2. Огнезащитный состав (ОЗС) зарубежных компаний.

Предварительные эксперименты по определению огнезащитной эф фективности раннее указанных покрытий проводились на бетонных кубах размером 100х100х100 мм. (класс бетона В 45[10,12]). Сравнивалась ударная прочность бетона до испытания (100% прочности соответствует 44,2 МПа) и после, в соответствии с ГОСТ 22690-88[11] методом ударного импульса (электронный измеритель прочности бетона ИПС- МГ4). ОЗС наносились на одну из граней ровным слоем на чистую бетонную поверхность. После высыхания ОЗС в течение трех суток, покрытия имели сплошную, ровную поверхность. Толщина покрытий после высыхания составила: 1 мм. - «Джо кер-М» и 1.2 мм. - зарубежные компании.

Испытания осуществлялись следующим образом, образцы подверга лись воздействию пламени (рост температуры осуществлялся по стандартной кривой пожара по ГОСТ30247.0-94 [7]), где через определенные промежутки времени проверялась прочность образцов. Так же воздействию пламени были подвергнуты бетонные кубы без ОЗС. С помощью регистратора темпера туры «УКТ38 - Щ4», посредством термоэлектрического преобразователя, отслеживалась и регулировалась температура. Результаты эксперимента при ведены на рис. 1.

Рис. 1. Изменение прочности бетона при огневом воздействии.

- Зарубежные компании. - «Джосер-М» 1,0 мм. - без покрытия.

Анализ графика показывает, что в самом начале испытания наблю дается незначительное увеличение прочности бетона, это связано с удалени ем химически несвязанной воды, что приводит к увеличению объёма зёрен цемента [9]. Незащищенный бетон на 40-й минуте теряет прочность почти на 50%, а на бетоне с ОЗС потери прочности составляют от 0% до 25% в зави симости от вида нанесенного покрытия. Через час испытаний прочность не защищенного бетона снижается примерно на 60%, с ОЗС потеря прочности составляет от 20% до 35%. Приведенные данные показывают, что тонкослой ные покрытия эффективны в качестве огнезащиты железобетона. Для срав нения покрытий между собой и для более полного представления об огнеза щитной эффективности параллельно проводилось измерение температуры под слоем покрытия.

Результаты приведены на рис. 2.

Рис. 2. Изменение температуры бетона под слоем огнезащитного покрытия.

- «Джокер М» - Зарубежные компании Следует отметить, что согласно СП 21-00-00 [3] критическая темпе ратура для бетона составляет:

а) тяжёлый бетон на силикатном заполнителе – 500 0С б) тяжёлый бетон на карбонатном заполнителе – 600 0С с) керамзитобетон – 600 0С Анализируя результаты эксперимента, приведённые на рис 1,2 видно, что отечественный состав «Джокер-М» по сравнению с зарубежными компа ниями при меньшей толщине нанесённого слоя оказался эффективнее по ог раничению роста температуры на поверхности образца (разница температур на 30-й минуте около 400 0С).

Предварительные результаты оказались положительными, поэтому было принято решение о проведении более масштабных экспериментов, с применением огнезащитного состава «Джокер-М».

Для проведения эксперимента были выбраны колонны сечением 500х мм. высотой 2500 мм., класс используемого бетона В60. На поверхность ко лонны был нанесён ОЗС «Джокер-М» в 3 слоя, с общим расходом по сухому составу 2 кг/м2, и один покрывной слой краски «Акрилак Финиш» ТУ 2313 063-40366225-04 толщиной 0,05 мм. Общая толщина покрытия, после сушки составила 2 мм. Так же испытанию подверглись железобетонные колонны се чением 500х500 мм. без огнезащитного покрытия (на момент испытания сред няя влажность образцов составляла 3,44%). На образцах температура измеря лась термоэлектрическими преобразователями, установленными в среднем сечении образца на арматуре защищённой 50 мм. бетона. Испытания прово дились в огневой камере «Установки (печи) для теплофизических исследова ний и испытаний на огнестойкость малогабаритных образцов стержневых конструкций». За предельное состояние принималось время достижения стальной арматурой средней температуры в 500 0С, определённой по трём тер моэлектрическим преобразователям. Согласно СП 21-00-00[3] критическая температура для горячекатаной арматуры составляет 550 0С.

В процессе проведения испытаний во внешнем состоянии образцов без огнезащитного покрытия, визуально фиксировались следующие измене ния:

- 16 – 40 мин. – в огневой камере слышны звуки похожие на выстре лы, разрушаются углы колонны, куски бетона вылетают из окон «Установки (печи)»;

- 58 мин. – зафиксировано превышение средней температуры на ар матуре колонны в 500 0С на 4,5 0С.

Результаты испытания приведены на Рис. 3.

Рис. 3. Температура на арматуре образцов ж/б колонна без покрытия ж/б колонна с «Джокер М» 2мм По такому же сценарию проводились огневые испытания железобетон ных колон с нанесённым огнезащитным покрытием (толщиной 2 мм.) ОЗС «Джокер-М». Внешнее состояние образцов визуально фиксировалось:

- 4 мин. – появление пузырей на покрытии (начало вспучивания);

- 24 мин. – увеличение количества и объёма пузырей;

- 87 мин. – дальнейшее увеличение объёма покрытия;

- 164 мин. – появилось отдельное отслоение покрытия образца;

- 234 мин. – увеличение объёма второго слоя покрытия;

- 254 мин. – окончание испытания, достижение 500 0С на арматуре.

Результаты испытания показывают, что процесс вспучивания покры тия происходит послойно. Верхняя часть вспененного слоя с течением времени выгорает, но каждый последующий слой прогреваясь до температуры при мерно 160 - 220 0С начинает вспучиваться, те самым поддерживая общую толщину покрытия.

Собственный предел огнестойкости железобетонной колонны без огнезащитного покрытия составил примерно 1 час, здесь снижению предела огне стойкости способствовала взрывообразная потеря целостности, уменьшив толщи ну защитного слоя бетона до арматуры, вследствие чего и наступил быстрый её прогрев. Средняя влажность бетона на момент испытания составляла 3,44%.

Прочность бетона после огневого воздействия в течение 1 часа снизилась примерно на 70 - 75%.

Собственный предел огнестойкости железобетонных колон с огне защитным покрытием составил более 4 – х часов. Прочность бетона после огневого воздействия в течение всего испытания снизилась примерно на 60 - 65%. На данных образцах не наблюдалась взрывообразная потеря целост ности, возможно, это связано с тем, что прогрев бетона происходил более медленно, чем в колоннах без огнезащитного покрытия и пары воды, выходя через естественные поры, не успевали образовывать достаточное давление для отрыва пластинок бетона. Очистив колонны, после огневых испытаний, от образовавшегося вспученного огнезащитного состава на поверхности бе тона каких-либо повреждений обнаружено не было.

Выводы:

1. Тонкослойные вспучивающиеся покрытия эффективны в качест ве огнезащиты для железобетонных конструкций;

2. Отечественный состав «Джокер-М» по сравнению с зарубеж ными компаниями, оказался эффективнее по толщине слоя покрытия и ог раничению роста температуры на поверхности бетонных кубов;

3. При использовании тонкослойных огнезащитных покрытий не наблюдается взрывообразного разрушения бетона;

4. Возможность нанесение огнезащитных составов на конструкции любой формы.

Библиографические ссылки:

1. А.Ф. Милованов Стойкость железобетонных конструкций при по жаре. М., Стройиздат 1998.

2. Е.А. Мешалкин Исследование процесса разрушения бетонных из делий при пожаре с учётом их взрывообразной потери целостности. Диссер тация на соискание учёной степени кандидата технических наук. М., 1979.

3. СП 21-00-00 (свод правил) Огнестойкость и огнесохранность железобетонных конструкций. М.,2004 г.

4. СТ СЭВ 383 – 87 Пожарная безопасность в строительстве. Тер мины и определения.

5. Пособие по определению пределов огнестойкости конструкций, пределов распространения огня по конструкциям и групп возгораемости ма териалов (к СНиП II-2-80). М., Стройиздат 1985.

6. МГСН 4.19-2005 «Региональные нормативы градостроительно го проектирования. Временные нормы и правила проектирования много функциональных высотных зданий и зданий-комплексов в городе Москве».


7. ГОСТ 30247.0-94 Конструкции строительные. Методы испыта ния на огнестойкость. Общие требования.

8. СП 21-00-00 (свод правил) Огнестойкость и огнесохранность железобетонных конструкций. М.,2004 г.

9. Б. Бартелеми, Ж. Крюппа. Огнестойкость строительных конст рукций. М., Стройиздат, 1985.

10. ГОСТ 10180- 90 Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам.

11. ГОСТ 22690- 88 Бетоны. Определение прочности механически ми методами неразрушающего контроля.

12. ГОСТ 26633- 91 Бетоны тяжелые и мелкозернистые. Техничес кие условия.

13. Рекомендации по защите бетонных и железобетонных конструк ций от хрупкого разрушения при пожаре. М., Стройиздат 1979.

Материал был ранее опубликован: Ю.В. Кривцов, В.В. Рубцов, Р.Ш. Габдулин / Огнезащита железобетонных несущих конструкций тон кослойными покрытиями // Мир и безопасность, № 4, 2006. – С.23-26.

ОБЕСПЕЧЕНИЕ ОГНЕЗАЩИТЫ МЕТАЛЛОКОНСТРУКЦИЙ И КАБЕЛЬНЫХ ТРАСС С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ НОВЫХ ОГНЕЗАЩИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ, ОБЛАДАЮЩИХ СПЕЦИФИЧЕСКИМИ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫМИ ХАРАКТЕРИСТИКАМИ И.Р. Ладыгина, Н.Ф. Васильева, Е.В. Филимонов.

Аннотация: Проведены исследования в области обеспечения пожарной опасности зданий и сооружений, эксплуатирующихся в нестандартных условиях. Разработаны огнезащитные материалы, обладающие специфическими эксплуатационными характеристиками.

NEW FIRE-RESISTING MATERIALS WITH SPECIFIC OPERATIONAL PROPERTIES USED IN FIRE PROTECTION OF METAL STRUCTURES AND CABLE PASSAGES Ladygina I.R., Vasilieva N.F., Filimonov E.V.

Summary: Researches in provision of re safety of buildings and constructions maintained in non-standard conditions are carried out.

The reproof materials possessing specic operational characteristics are developed.

Одной из важных проблем защиты зданий и сооружений от воздейст вия пожара является пассивная защита несущих металлических конструк ций, которые являются одними из основных элементов при строительстве различных объектов жилого и промышленного значения.

Согласно требований существующих нормативных документов (Фе деральный закон № 123-ФЗ, Свод правил СП 2.13130.2009), несущие металло конструкции зданий и сооружений должны быть защищены от воздействия огня при пожаре. Одним из способов защиты металлоконструкций является нанесение покрытий, увеличивающих время от начала огневого воздействия до момента наступления предельного состояния металлоконструкции, т.е.

предел огнестойкости металлоконструкций — R.

Наносимые покрытия подразделяются на:

- тонкослойные покрытия (с толщиной слоя менее 8 мм);

- толстослойные покрытия (специальные облегченные штукатурные покрытия с толщиной слоя свыше 20 мм).

Каждый вид покрытия имеет свой принцип работы в условиях воз действия пожара.

Высокая огнезащитная эффективность покрытий на основе толстос лойных облегченных штукатурок обеспечивается низким коэффициентом теплопроводности и неизменной структурой таких покрытий в процессе ог невого воздействия, вследствие чего прогрев защищаемой конструкции до критических температур происходит в течении длительного времени.

Вспучивающиеся покрытия наносятся на защищаемую конструкцию тонким слоем и в процессе эксплуатации выполняют функцию лакокрасоч ного декоративного материала.

Механизм действия тонкослойных вспучивающихся покрытий за ключается в следующем. При одностороннем нагреве покрытия в его под поверхностном слое формируется переменное по толщине и во времени тем пературное поле, а также выделяются газообразные продукты термического разложения полимерной и минеральной основы. В результате этого увели чивается пористость материала, и в порах создается повышенное давление.

В диапазоне температур (наружная поверхность — поверхность защищае мой конструкции) каркас пористого подповерхностного слоя проходит через пластичное (вязко-текучее) состояние и под действием внутреннего давле ния вытягивается до образования в «узких местах» разрывов — локальных трещин, через которые избыток газов пиролиза вытекает в окружающую среду, взаимодействуя с ней. Локальные деформации каркаса, суммируясь по возрастающей во времени толщине пластичного слоя, создают эффект вспучивания — перемещение поверхности покрытия «навстречу» внешнему тепловому потоку. По мере роста температуры каркас затвердевает и фикси руется в пространстве, образуя вспененный слой, обладающий низким коэф фициентом теплопроводности.

Коэффициент вспучивания зависит не только от природных свойств материала, но и от условий его нагревания (максимальной температуры и скорости ее подъема). Поэтому для одного и того же материала, обладающе го способностью вспучиваться при нагревании, коэффициент вспучивания может колебаться в очень широких пределах.

Одной из последних разработок, обеспечивающей защиту металло конструкций от теплового воздействия пожара до 4 часов при толщине слоя не более 60 мм, является толстослойный штукатурный огнезащитный сос тав «Монокот-Крилак» на основе гипсового ангидритового вяжущего. Ки нетика прогрева металлоконструкции, защищенной ОЗС «Монокот-Крилак»

представлена на рис. 1.

Покрытие на основе ОЗС «Монокот-Крилак» устойчиво к воздейст вию вибрационных нагрузок и обладает высокими теплофизическими и эксплуатационными характеристиками (табл. 1).

Таблица Характеристики огнезащитного покрытия «Монокот-Крилак»

№ п/п Наименование показателя Норма 1 Объемный вес покрытия, кг/м3 260+ 2 Прочность на сжатие МПа, не менее 0, 3 Прочность сцепления с основанием, МПа, не менее 0, 4 Теплопроводность при 30 0C, Вт/мК, не более 0, 5 Морозостойкость по ГОСТ 28013 F Состав прост в обращении, легко наносится на защищаемую конст рукцию за один проход. Использование гипсового вяжущего позволяет ос тавлять затворенный водой состав в транспортных рукавах агрегатов для нанесения на время до 24 часов.

Высокие пределы огнестойкости при небольшом расходе состава обеспечиваются введением специальных добавок, способствующих уве личению толщины слоя покрытия в процессе его формирования – так назы ваемое набухание покрытия.

Рисунок 1. Кинетика прогрева металлоконструкции с покрытием «Монокот-Крилак».

Из тонкослойных огнезащитных составов, или красок, особое вни мание стоит уделить огнезащитной краске на эпоксидной основе для метал локонструкций «Лидер». Покрытие «Лидер» обладает рядом уникальных свойств, позволяющих позиционировать его не только как состав с высоки ми огнезащитными характеристиками (рис. 2), но и как состав, обеспечиваю щий противокоррозионную защиту обрабатываемой конструкции.

Покрытие на основе ОЗС «Лидер» обладает высокой стойкостью к воздействию применяемых на объектах УХО дегазирующих растворов (ра бочие концентрации), растворов кислот, щелочей, солей, противогололедных реагентов.

Таким образом, применяя ОЗС «Лидер» для защиты металлоконструкций сооружений, эксплуатирующихся в условиях открытой атмосферы и воздейст вия неблагоприятных сред, объектов УХО, отпадает необходимость допол нительно производить защиту поверхности конструкций, равно как и поверх ности самого огнезащитного покрытия от вредных воздействий.

Рисунок 2. Кинетика прогрева модельного двутавра (=3,4 мм) с покрытием «Лидер»

Наибольший интерес в области защиты кабельных трасс от воздейст вия огня представляют вспучивающиеся покрытия.

В НПО «Ассоциация Крилак» разработано вспучивающееся водостой кое огнезащитное покрытие «КЛ-1В». Покрытие на основе огнезащитной водостойкой краски «КЛ-1В» обладает хорошей адгезией к любым видам кабельной оболочки (ПВХ, полиэтилен, резина), соответствует требова ниям НПБ 238-97 «Огнезащитные кабельные покрытия. Общие технические требования и методы испытания с «Временными изменениями в НПБ 238 97 в части определения термостойкости кабельных покрытий», обеспечивая противопожарную безопасность кабельных трасс при толщине не более 0, мм, устойчиво к воздействию жидких агрессивных сред, дезактивирующих растворов и воды, сохраняя при этом свое функциональное назначение.

По исследованиям ИЦ «Лакокраска» и других испытательных цент ров, покрытие может успешно защищать электрокабели с различными обо лочками в течение 25-30 лет при эксплуатации в условиях умеренного и тро пического климата.

РНЦ «Курчатовский институт» провел исследования и подтвердил высокую радиационную стойкость «КЛ-1В» при мощности дозы - излу чения 100 р/сек и суммарной дозе облучения 8,28·106 рентген и хорошую дезактивируемость покрытия, что позволяет применять ОЗС «КЛ-1 В» на объектах атомной энергетики.

Одним из эксклюзивных свойств покрытия «КЛ-1 В» является воз можность применения его для ремонта и восстановления огнезащитных ка бельных покрытий, отслуживших срок своей эксплуатации и не обеспечиваю щих соответствие кабельных трасс требованиям пожарной безопасности.

Ярким примером применения покрытия «КЛ-1В» для таких нужд, являются многие десятки километров кабелей Смоленской АЭС, покрытые еще в начале 90-х годов огнезащитной пастой «ОПК». В процессе длитель ной эксплуатации покрытие «ОПК» растрескалось, отслоилось и практичес ки полностью потеряло свою огнезащитную эффективность. Всестороннее исследование возникшей проблемы позволило рекомендовать в качестве ремонтно-восстановительных мероприятий применение огнезащитного покрытия «КЛ-1 В». И, что самое важное, при применении покрытия «КЛ- В» не требовалось полностью удалять существующее старое огнезащитное покрытие, что, несомненно, позволило обойтись без опасных, трудоемких и экономически невыгодных мероприятий по очистке кабельной поверхности.

К сожалению, случай со Смоленской АЭС не единственный – су ществует немало других не менее важных объектов, кабельные трассы на которых к настоящему моменту не соответствуют требованиям пожарной безопасности по причине истекшего срока эксплуатации огнезащитных ка бельных покрытий.

Литература:

1. Федеральный закон РФ от 22 июля 2008 г. № 123-ФЗ «Техничес кий регламент о требованиях пожарной безопасности».


2. Свод правил СП 2.13130.2009 «Системы противопожарной за щиты. Обеспечение огнестойкости объектов защиты».

3. Отчет о НИР «Модернизация кабельных трасс с целью приведе ния в соответствие с требованиями ППБ АС-95* их огнезащитного покры тия на Смоленской АЭС». ООО «Ассоциация Крилак», 2007.

4. Л.Н. Машляковский, А.Д. Лыков, В.Ю. Репкин. Органические покрытия пониженной горючести. Л.: Химия, 1989.

5. Противопожарная защита зданий и сооружений, огнезащита строительных конструкций (новые технологии и разработки). Сб. научных тр. под ред. д.т.н. Ю.В. Кривцова / ГУП ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко, — М., 2003, – 120 с.

УДК 614.841. БЕЗРАСЧЁТНЫЕ МЕТОДЫ ОБОСНОВАНИЯ УВЕЛИЧЕНИЯ ПЛОЩАДИ ЭТАЖЕЙ ПОЖАРНЫХ ОТСЕКОВ ЗДАНИЙ С НЕСУЩИМ ЦЕНТРАЛЬНЫМ ЯДРОМ Д.Г. Пронин.

Аннотация: Рассмотрена возможность увеличения площади этажа пожарного отсека при наличии в здании несущего центрального ядра.

OFF-DESIGN JUSTIFICATION METHOD OF IN CREASE OF FLOOR AREAS OF FIRE COMPARTMENTS IN BUILDINGS WITH BEARING CENTRAL CORE Pronin D.G.

Summary: Possibility to increase the oor area of the re compartment in a building with a bearing central core is considered.

Ил. 1, библиогр.: 15 назв.

Обзор нормативных требований Согласно [1], ограничение распространения пожара за пределы оча га должно достигаться, в том числе, установлением предельно допустимых по технико-экономическим расчетам площадей пожарных отсеков и секций.

При этом выбор размеров здания и пожарных отсеков, а также расстояний между зданиями следует производить в зависимости от степени их огнестой кости, класса, конструктивной и функциональной пожарной опасности и ве личины пожарной нагрузки, а также с учетом эффективности применяемых средств противопожарной защиты, наличия и удаленности пожарных служб, их вооруженности, возможных экономических и экологических последствий пожара [2]. Однако последние факторы нормами не регламентируются.

Согласно требованиям федеральных нормативных документов, пло щадь (этажа) пожарного отсека выбирается во взаимосвязи с этажностью и степенью огнестойкости здания, классом конструктивной пожарной опас ности здания [3]-[8], категорией помещений по взрывопожарной и пожарной опасности [7], [8] и объёмом помещений [8].

При проектировании зданий и сооружений по специальным техни ческим условиям или при наличии отступлений от противопожарных требо ваний строительных норм и правил, возникает необходимость уточнения и обоснования принятых решений по размерам пожарных отсеков.

Расчётные методики Утверждённой методики расчёта площади пожарных отсеков на се годняшний день нет.

Согласно [9], в основу ограничения допустимой площади этажа пожарно го отсека положено условие, при котором «площадь пола должна быть таких размеров, чтобы в её пределах обеспечивалось тушение пожара предусмот ренными средствами пожарной защиты за время, которое не превышало бы время до потери основными конструкциями несущей способности». В [10] для расчёта требуемых пределов огнестойкости конструкций введено по нятие «эффективная площадь тушения», т.е. площадь, которая может быть потушена гарантируемым расходом огнетушащих средств при заданной интенсивности за нормативное время тушения пожара, которая по свое му смысловому значению является синонимом площади пожарного отсека.

Иными словами, площадь пожарного отсека зависит от пределов огнестой кости строительных конструкций и возможностей по локализации и ликви дации пожара.

В территориальных нормативных документах, например в [11] и [12], предприняты попытки предусмотреть возможность увеличения площади этажа пожарного отсека относительно нормативных в привязке к надёжнос ти систем противопожарной защиты.

И в том и в другом случае исходные данные, используемые для расчё та площади пожарных отсеков (нормативное время тушения, вероятность эффективной работы технических решений противопожарной защиты и т. д.), являются вероятностными величинами.

Компенсирующие мероприятия Рассмотрим ситуацию с проектированием высотного здания. Пло щадь этажа пожарного отсека принимается, как правило, в соответствии с [13] и для общественных зданий составляет не более 2500 кв.м. При этом не предусматривается возможность увеличить площадь пожарного отсека при оборудовании здания системами пожаротушения по аналогии с [3]-[8], а пло щадь центрального ядра может занимать до 50% от общей площади этажа, из которых площадь коммуникационных помещений (лестницы, коридоры и т.п.) занимают до 30% и более от рабочей (полезной) площади здания [14].

В настоящее время для проектирования высотных зданий использует ся так называемая «американская» модель, в которой присутствует мощное центральное ядро, принимающее на себя основную нагрузку, и помещения, расположенные вне данного ядра, т.н. полезная площадь, см. рис. 1.

Следует отметить следующие характерные особенности такой пла нировки:

1. Пределы огнестойкости конструкций центрального ядра рав ны (больше) пределов огнестойкости противопожарных преград, разделяю щих пожарные отсеки.

2. В помещениях, расположенных внутри центрального ядра, по жарная нагрузка сведена к минимуму – в центральном ядре преимущест венно расположены лестничные клетки, лифтовые холлы, тамбуры, туалет ные комнаты, технические помещения категории Д по пожарной опасности, вспомогательные и технические помещения категории В, составляющие, как правило, не более 25% от площади центрального ядра, помещения категории А, Б и Г отсутствуют.

Из вышесказанного можно сделать следующий вывод: в пределах этажа пожарного отсека предусматривается некая зона, выделяемая конст рукциями с пределом огнестойкости равным или более требуемому пределу огнестойкости противопожарных преград, разделяющих пожарные отсеки, вместе с тем условно относимая к категории Д по пожарной опасности.

Данную зону, конечно же, нельзя рассматривать как отдельный по жарный отсек по ряду признаков, однако она соответствует принципиаль ным требованиям, предъявляемым к противопожарной зоне, служащей для разделения пожарных отсеков [9], [15].

Вывод:

Не включение зоны центрального ядра в площадь пожарных отсеков (увеличение максимально допустимой площади пожарного отсека на вели чину площади центрального ядра) в рассматриваемом варианте планировки этажей зданий представляется достаточно разумным решением, не требую щим дополнительных расчётных обоснований, поскольку указанная зона центрального ядра не требует увеличения расходов воды на пожаротушение и не снижает эффективность работы технических решений противопожар ной защиты в соответствие с вышеуказанными методиками расчёта пожар ных отсеков, что в свою очередь повысит эффективность использования площадей зданий не приводя к ухудшению условий обеспечения пожарной безопасности здания.

При этом, конечно, следует учитывать особенности конкретного зда ния, которые могут отличаться от приведённых.

Библиографические ссылки:

1. ГОСТ 12.1.004-91* ССБТ. Пожарная безопасность. Общие требо вания.

2. СНиП 21-01-97*. Пожарная безопасность зданий и сооружений.

3. СНиП 2.08.02-89*. Общественные здания и сооружения.

4. СНиП 31-05-2003. Общественные здания административного назначения.

5. СНиП 31-01-2003. Здания жилые многоквартирные.

6. СНиП 21-02-99*. Стоянки автомобилей.

7. СНиП 31-04-2001. Складские здания.

8. СНиП 31-03-2001. Производственные здания.

9. Пожарная безопасность. Взрывобезопасность. Справочник под редакцией А.Н. Баратова. М.: «Химия», 1987 г.

10. Здания, сооружения и их устойчивость при пожаре. Учебник/ В.Н. Демёхин, И.Л. Мосалков, Г.Ф. Плюснина, Б.Б. Серков, А.Ю. Фролов, Е.Т.

Шурин. М:. Академия ГПС МЧС России, 2003.

11. МГСН 4.16-98. Гостиницы.

12. МГСН 4.10-97. Здания банковских учреждений.

13. МГСН 4.19-2005. Временные нормы и правила проектирова ния многофункциональных высотных зданий и зданий-комплексов в городе Москве.

14. Пожарная безопасность. Учебное пособие / А.Н. Баратов, В.А.

Пчелинцев. М.: Издательство Ассоциации строительных вузов, 2006.

15. МДС 21-1.98. Предотвращение распространения пожара.

Материал был ранее опубликован: Д.Г. Пронин / Безрасчётный метод обоснования увеличения площади этажей пожарных отсеков вы сотных зданий с несущим центральным ядром // Современные системы и средства комплексной безопасности и противопожарной защиты объектов строительства. Информационный сборник. М.: ГУП «ИТЦ Мосархитекту ры», 2009. – С.152-153.

Рисунок 1. Пример планировки этажа здания с несущим центральным ядром.

УДК 614.841. ТРЕБОВАНИЯ ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ К ПУТЯМ ЭВАКУАЦИИ.

ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПУТЕЙ ЭВАКУАЦИИ В ВЫСОТНЫХ ЗДАНИЯХ Д.Г. Пронин.

Аннотация: Проанализированы требования к путям эвакуации из зданий. Сделаны рекомендации по обеспечению эвакуации и спасению людей из высотных зданий.

FIRE REQUIREMENTS FOR EVACUATION ROUTES.

PECULIARITIES IN DESIGNING OF EVACUATION ROUTES IN HIGH-RISE BUILDINGS Pronin D.G.

Summary: Requirements for evacuation routes from buildings are analyzed. Recommendations for evacuation and rescue of people in high-rises are made.

Библиогр.: 12 назв.

Введение Согласно требованиям федеральных нормативных документов [1, 2], на каждом объекте должны быть предусмотрены конструктивные, объём но-планировочные и инженерно-технические решения, обеспечивающие возможность эвакуации людей независимо от их возраста и физического сос тояния наружу на прилегающую территорию, до наступления угрозы их жизни и здоровью вследствие воздействия опасных факторов пожара.

В упрощённом виде суть исследования процесса эвакуации можно представить как сравнение времени эвакуации людей из здания с временем блокирования эвакуационных путей в результате распространения на них опасных факторов пожара, имеющих предельно допустимые для людей зна чения.

Таким образом, требования к путям эвакуации можно разбить услов но на две группы, направленные на:

- своевременную и беспрепятственную эвакуацию людей;

- защиту людей на путях эвакуации от воздействия опасных факто ров пожара.

Требования к путям эвакуации предусматриваются из условия обес печения безопасной эвакуации людей с учетом функциональной пожарной опасности помещений, выходящих на эвакуационный путь, численности эвакуируемых, степени огнестойкости и класса конструктивной пожарной опасности здания, количества эвакуационных выходов с этажа и из здания в целом. Защита людей на путях эвакуации обеспечивается комплексом объемно планировочных, эргономических, конструктивных, инженерно-технических и организационных мероприятий [2].

Общие требования к путям эвакуации и эвакуационным выходам.

В основе противопожарных требований к путям эвакуации лежат ог раничения предельно допустимых расстояний от наиболее удаленной точ ки помещения, либо от наиболее удаленного рабочего места до ближайшего эвакуационного выхода в зависимости от класса функциональной пожарной опасности и категории взрывопожароопасности помещения и здания, числен ности эвакуируемых, геометрических параметров помещений и эвакуацион ных путей, класса конструктивной пожарной опасности и степени огнестой кости здания.

Количество и ширина эвакуационных выходов из помещений, с эта жей и из зданий определяются в зависимости от максимально возможного числа эвакуирующихся через них людей и предельно допустимого расстоя ния от наиболее удаленного места возможного пребывания людей (рабочего места) до ближайшего эвакуационного выхода.

Основные требования к путям эвакуации и эвакуационным выходам изложены в СНиП 21-01-97* «Пожарная безопасность зданий и сооружений»

[2]. Кроме того, ряд строительных норм и правил, например [3-6], дополняют и уточняют его требования, учитывая особенности функционального назна чения и специфику пожарной защиты отдельных видов зданий и помещений.

В других нормативных документах, в том числе территориальных строи тельных нормах, также могут содержаться дополнительные требования к специальным помещениям. Нормами предусматривается необходимость устройства выхода из помещений непосредственно наружу в ряде случаев, например из дизель-генераторной [7], трансформаторной [8] и т. д., либо на лестничную клетку, ведущую наружу для насосных пожаротушения [9].

Как видно из данного небольшого примера, требования к путям эвакуации и эвакуационным выходам могут содержатся в целом ряде нормативных до кументов, каждый из которых формирует требования исходя из специфики зданий и помещений.

Очевидным является тот факт, что высотные здания обладают свои ми, присущими только им, особенностями.

Высотные здания На сегодняшний день базовым документом, определяющим тре бования к путям эвакуации из высотных зданий, являются МГСН 4.19- «Временные нормы и правила проектирования многофункциональных вы сотных зданий и зданий-комплексов в городе Москве». Требования данного документа используются не только при проектировании высотных зданий в г.Москве, но и при разработке специальных технических условий для зда ний, строительство которых ведётся в других регионах. В ближайшее время ожидается выход обновлённого документа.

В федеральных нормативных документах [3-6] требования к путям эвакуации по протяжённости, как правило, предусматриваются только до выхода с этажа в лестничную клетку. На данном этапе требования к высот ным зданиям мало чем отличаются от обычных зданий. Основные отличия на данном этапе заключаются в ряде ограничений по максимально допусти мому количеству человек в помещениях и предельных расстояниях от рабо чего места до выхода в лестничную клетку.

Принципиальным отличием высотного здания является то, что после выхода в лестничную клетку эвакуирующимся людям необходимо пройти гораздо больший путь до выхода наружу. На сегодняшний день для эвакуа ции из высотных зданий предусматривается, как правило, устройство не менее двух незадымляемых лестничных клеток с подпором воздуха при пожаре и выходами через поэтажные тамбур-шлюзы. Указанные лестницы часто обозначают как Н2+Н3, поскольку собственного обозначения, согласно терминологии [2], у таких лестниц нет.

Нормативных ограничений по времени движения людей в самих лест ничных клетках не предъявляется, а при использовании расчётного метода, при наличии в здании незадымляемых лестничных клеток, расчетная вероят ность воздействия опасных факторов пожара на отдельного человека в год Qв для людей, находящихся на верхних этажах вычисляют по формуле [1]:

, (1) где: Qп – вероятность пожара в здании в год, Pп.з. — вероятность эф фективной работы технических решений противопожарной защиты.

То есть безопасность людей при их движении в незадымляемых лест ничных клетках обеспечивается эффективной работой технических реше ний средств противопожарной защиты, поэтому с формальной точки зрения после выхода человека в незадымляемую лестничную клетку, требований ко времени, за которое он спустится и выйдет из здания не предъявляется.

Вместе с тем, как уже отмечалось, эвакуация должна быть своевре менной и беспрепятственной [2]. Однако, как показывают расчёты, при эва куации из высотного здания часто складывается ситуация, когда оба эти тре бования не выполняются, а именно: из-за скопления большого количества людей в лестничных клетках люди подолгу не могут выйти в них с этажа, а плотность скопления людей превышает максимально допустимые значения.

В [8] была предпринята попытка решить вопрос эвакуации за счёт создания пожаробезопасных зон, в которых люди могли бы находиться до окончания пожара, либо до спасения их пожарными подразделениями. Соз дание таких зон безопасности регламентировано [1, 6], однако единого мне ния специалистов по поводу эффективности данных пожаробезопасных зон на сегодняшний день нет, поскольку остаётся открытым вопрос о том, пой дут ли люди в данные зоны при пожаре, будет ли фактически, а не формаль но обеспечена пожарная безопасность людей в них. Кроме того, не принимаются во внимание возможности минимально возможного комфортного пребывания в них людей, которое может продлиться несколько часов.

Выходом из сложившейся ситуации может стать разработка модели поэтапной эвакуации из высотных зданий и использование лифтов, выпол ненных в соответствии с требованиями к лифтам для пожарных, для спасе ния людей. Лифты на сегодняшний день не разрешены для использования их в качестве средств эвакуации [2], но в качестве средств спасения они могут быть использованы и даже существуют методики такого расчёта [6]. Как по казывает опыт [10], в чрезвычайных ситуациях в высотных зданиях лифты могут стать эффективным средством спасения людей. Поэтапная эвакуация предусмотрена в [8].

Основными ограничениями по использованию данных возможнос тей является отсутствие утверждённой методики или принципов проектиро вания поэтапной эвакуации людей и требования нормативных документов, например [11, 12], о необходимости опускания лифтов в режиме «пожарная опасность» на основной посадочный этаж и блокирования дальнейшего ис пользования.

Вывод:

Существующие нормативные документы, в первую очередь [8], поз волили заполнить проблемные места в проектировании эвакуационных пу тей и выходов в высотном домостроении, однако существующие противоре чия и неполнота нормативной базы не позволяет дать однозначного ответа на вопрос о том, как обеспечить безопасность людей в высотках. Вместе с тем, возможности по применению поэтапной эвакуации и спасению людей лифтами для пожарных использованы и регламентированы в недостаточной мере и требуют дальнейшего совершенствования. Один из вариантов реше ния проблемы – это включение соответствующих требований в специаль ные технические условия.

Библиографические ссылки:

1. ГОСТ 12.1.004-91* ССБТ. Пожарная безопасность. Общие требо вания.

2. СНиП 21-01-97*. Пожарная безопасность зданий и сооруже ний.

3. СНиП 2.08.02-89*. Общественные здания и сооружения.

4. СНиП 31-01-2003. Здания жилые многоквартирные.

5. СНиП 31-03-2001. Производственные здания.

6. СНиП 35-01-2001. Доступность зданий и сооружений для мало мобильных групп населения.

7. НТПД-90. Нормы технологического проектирования дизельных электростанций.

8. МГСН 4.19-2005. Временные нормы и правила проектирования многофункциональных высотных зданий и зданий-комплексов в городе Москве.

9. НПБ 88-2001. Установки пожаротушения и сигнализации. Нор мы и правила проектирования.

10. Final report on the collapse of the World Trade Center Towers // NIST NCSTAR 1. Federal Building and Fire Safety Investigation of the World Trade Center Disaster. September, 2005.

11. НПБ 250-97. Лифты для транспортирования пожарных подраз делений в зданиях и сооружениях. Общие технические требования.

12. ГОСТ Р 52382–2005. Лифты пассажирские. Лифты для пожарных.

(ЕН 81–72:2003).

Материал был ранее опубликован: Д.Г. Пронин / Требования по жарной безопасности к путям эвакуации. Особенности проектирования путей эвакуации в высотных зданиях // Современные системы и средства комплексной безопасности и противопожарной защиты объектов строи тельства. Информационный сборник. М.: ГУП «ИТЦ Мосархитекту ры», 2009. – С.174-175.

УДК 614.841. ОБОСНОВАНИЕ ВЫСОТЫ ПОЖАРНОГО ОТСЕКА Д.Г. Пронин.

Аннотация: Рассмотрен один из наиболее спорных вопросов, возникающих при проектировании высотных зданий, — ограничение пожарных отсеков по высоте.

Проанализировано влияние увеличения высоты пожарного отсека высотного здания на безопасность людей.

JUSTIFICATION OF THE HEIGHT OF A FIRE COMPARTMENT Pronin D.G.

Summary: restriction of re compartments in height, one of the most disputable issues in designing of high-rises, is considered.



Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 5 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.