Автореферат (Оптимизация нормативных требований к пределам огнестойкости основных несущих конструкций высотных жилых зданий)

На правах рукописиИванов Владимир НиколаевичОПТИМИЗАЦИЯ НОРМАТИВНЫХ ТРЕБОВАНИЙ К ПРЕДЕЛАМОГНЕСТОЙКОСТИ ОСНОВНЫХ НЕСУЩИХ КОНСТРУКЦИЙВЫСОТНЫХ ЖИЛЫХ ЗДАНИЙСпециальность: 05.26.03 – Пожарная и промышленная безопасность(технические науки, отрасль строительство)АВТОРЕФЕРАТдиссертации на соискание ученой степеникандидата технических наукМосква – 2019Работа выполнена в Академии Государственной противопожарной службыМЧС России на кафедре пожарной безопасности в строительствеНаучный руководитель:Кирюханцев Евгений Ефимовичкандидат технических наук, доцентОфициальные оппоненты:Шебеко Юрий Николаевичдоктор технических наук, профессорФГБУ «Всероссийский ордена «Знак Почета»научно-исследовательский институтпротивопожарнойобороныМинистерстваРоссийской Федерации по делам гражданскойобороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидациипоследствий стихийных бедствий», главныйнаучный сотрудник отдела пожарной безопасностипромышленныхобъектов,технологийимоделирования техногенных аварийПронин Денис Геннадиевичкандидат технических наук,ФГБУ «ЦНИИП МИНСТРОЯ России», начальникуправления технического регулированияВедущаяорганизация:Федеральноегосударственноеавтономноеобразовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургскийполитехнический университет Петра Великого»Защита состоится «18» декабря 2019 г.

в 11 часов 30 минут на заседаниидиссертационного совета Д 205.002.02 на базе Академии Государственнойпротивопожарной службы МЧС России по адресу: 129366, г. Москва,ул. Б. Галушкина, 4.СдиссертациейможноознакомитьсявбиблиотекеАкадемииГПС МЧС России и на сайте:https://academygps.ru/upload/iblock/cf8/cf8e5c205d70accd2882c7186a659e05.pdfАвтореферат разослан «23» октября 2019 г.Ученый секретарьдиссертационного совета2Сивенков Андрей БорисовичОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫАктуальность темы исследования. В современных социальноэкономических условиях в нашей стране получило развитие строительствожилых зданий высотой до 150 м. Население жилых зданий в целомхарактеризуется высокой уязвимостью при пожаре, так как в них проживаютлюди всех возрастных групп, от грудных младенцев до глубоких стариков, атакже большая часть инвалидов и маломобильных групп населения (МГН).

Приэтом следует иметь ввиду, что наибольшее количество пожаров, погибших ипострадавших отмечается именно в жилых зданиях.Одним из основных элементов системы противопожарной защиты в случаепожара является обеспечение огнестойкости здания, в котором они проживают.Однако в настоящее время аргументированных требований к нормированиюпределов огнестойкости несущих конструкций высотных жилых зданий нет.Например, максимальный требуемый предел огнестойкости несущихконструкций высотных жилых зданий в зарубежных нормах составляет R180,тогда как в России он на практике может приниматься в специальныхтехнических условиях от R150 до R240 без какого-либо научного обоснования.С одной стороны это может вести к невозможности гарантировать защиту людейи имущества в случае пожара, а с другой – к необоснованно избыточнойстоимости строительства.Всё это подчеркивает необходимость определения оптимальных значенийтребуемых пределов огнестойкости с учетом «реальных» температурныхрежимов пожара с учетом работы систем пожарной автоматики и действийпожарных подразделений, а также времени спасения и эвакуации людей.Степень разработанности темы исследования.

Несмотря на большоеколичество отечественных и зарубежных исследований, посвященных развитиютеории оценки огнестойкости конструкций и зданий, например, оценкефактических пределов огнестойкости (В.П. Бушев, М.Я. Ройтман,А.И. Яковлев, В.А. Пчелинцев, В.С. Федоренко, В.М. Ройтман,И.Г. Романенков, Н.А.

Стрельчук, А.Ф. Милованов, В.В. Жуков,В.В. Соломонов, В.С. Федоров, В.И. Голованов, В.Л. Страхов, K. Kordina,T. Harmathy и др.), оценка требуемых пределов огнестойкости рассматриваетсяв работах В.И. Мурашёва, М.Я. Ройтмана, В.М. Ройтмана, И.С. Молчадского,В.И. Присадкова, Д.Г. Пронина, Ю.Н. Шебеко, А.Ю. Шебеко и И.В. Костерина.С учетом действий пожарных подразделений посвящены данной тематикетолько работы авторов Ф.В. Обухова и А.С. Туркова.

Но не один из вышепредставленных ученых не рассматривал вопрос определения требуемыхпределов огнестойкости основных несущих конструкций высотных жилыхзданий в зависимости от комплекса различных факторов.Цель исследования – определение факторов, влияющих на требуемыепределы огнестойкости и разработка алгоритма определения требуемыхпределов огнестойкости основных несущих конструкций высотных жилыхзданий на основе комплексного подхода к оценке их пожарной опасности.3Задачи исследования:1.

Выявить прямые и косвенные факторы, влияющие на значениятребуемых пределов огнестойкости несущих конструкций высотных жилыхзданий.2. Установить параметры «реальных» температурных режимов пожаровв высотных жилых зданиях и особенности их изменения в зависимости отпожарной нагрузки, планировочных схем зданий, работы активных системпротивопожарной защиты и влияния скорости ветра.3. Определить временные параметры действий пожарных подразделенийпо спасению и введению пожарных стволов для различных схем развертываниясил и средств.4.

Установить соотношение между огнестойкостью основных несущихконструкций здания в условиях реального пожара и временными параметрамидействий пожарных подразделений по тушению пожара.5. Разработать алгоритм определения требуемых пределов огнестойкостиосновных несущих конструкций высотных жилых зданий в зависимости отрежимов реального пожара, времени эвакуации, спасения людей из здания ипродолжительности действий пожарных подразделений.Объект исследования – огнестойкость высотных жилых зданий.Предмет исследования – требуемые пределы огнестойкости основныхнесущих конструкций высотных жилых зданий.Научная новизна: выявлены закономерности влияния времени подачи первых пожарныхстволов на параметры температурного режима реального пожара; установлена связь между временем стандартного и «реального»температурного режима пожара и несущей способности конструкций высотногожилого здания; повышена точность методики расчета времени спасения маломобильныхгрупп населения с помощью лифта для транспортирования пожарныхподразделений на основе данных экспериментальных исследований; впервые разработана обоснованная концепция нормирования требуемыхпределов огнестойкости несущих конструкций на основе факторов,характеризующих развитие пожара и процесс эвакуации и спасения людей.Теоретическая и практическая значимость работы заключается вследующем:1.

Определении прямых и косвенных факторов, влияющих на требуемыепределы огнестойкости несущих конструкций высотных жилых зданий: количественных значений пожарной нагрузки в современных квартирахвысотных жилых зданий в России; количественных значений времени прокладки рукавных линий междумаршами с использованием лифта для транспортирования пожарныхподразделений;4 количественных значений времени спасения условно пострадавшего наносилках пожарными из 50-этажного высотного здания, а также скоростидвижения пожарных по маршу вверх и вниз с носилками;2. Разработке алгоритма определения требуемых пределов огнестойкостиосновныхнесущихконструкцийвысотныхжилыхзданийи возможности использования полученных результатов для определенияи дальнейшего нормирования требуемых пределов огнестойкости припроектировании зданий и сооружений различных классов функциональнойпожарной опасности, для которых отсутствуют нормы проектирования.Методология и методы исследования.

Основу теоретическихисследований составили анализ и математическое моделирование сценариевразвития вероятных пожаров в квартирах высотных жилых зданий полевымметодом с помощью программы Fire Dynamics Simulator (FDS), решениетеплотехнической задачи  ANSYS Mechanical. А также моделированиерасчетного времени эвакуации и спасения маломобильных групп населения изпожаробезопасных зон высотных жилых зданий производилось с помощьюпрограммы Pathfinder 2018. Основу эмпирических данных составили данныедействий пожарных подразделений по развертыванию рукавных линий,а также по спасению маломобильных групп населения с помощью лифтов длятранспортирования пожарных подразделений и переноской их на носилках полестнице из здания.