Диссертация (Оптимизация нормативных требований к пределам огнестойкости основных несущих конструкций высотных жилых зданий), страница 6

Проблемаоценкиогнестойкостиэксплуатируемыхиреконструируемых ЗиС [42].Во время эксплуатации здания происходит постепенная утратаконструкциямисвоихэксплуатационныхкачеств[37],втомчислеопределенной доли их огнестойкости. До настоящего времени оценкаогнестойкости зданий производится на основе данных, полученных пристандартных огневых испытаниях до начала их эксплуатации.5.

Проблеманеобходимостиоценкистойкостистроительныхконструкций, ЗиС при «комбинированных особых воздействиях с участиемпожара» (combined hazardous effect или CHE) [38, 43].Данная проблема возникла после террористических актов 11 сентября2001 года башен Всемирного торгового центра (ВТЦ). Эти здания утратилисвою устойчивость гораздо быстрее: прогрессирующее обрушение Южнойбашни (ВТЦ-2) произошло через 56 минут, а Северной башни (ВТЦ-1) – через102 минут после атаки террористов.7.

Проблема проектирования основных несущих конструкций ЗиСразличных классов функциональной пожарной опасности с требуемыминормированными пределами огнестойкости (в том числе и ВЖЗ) на основекомпромисса между безопасностью людей и сохранения объекта как35материальной ценности, то есть их оптимальных значений при «объектноориентированном нормировании».Проблема для ВЗ связана с тем, что не увязаны между собой задачиогнестойкостиидолговечности,огнесохранности,прогрессирующегообрушения. По каждому показателю требуется, как правило, минимум2-хкратный запас. В связи с этим происходит завышение требуемых пределовогнестойкости ВЗ и ВЖЗ.Методологияопределениятребуемойифактическойстепенейогнестойкости (требуемых и фактических пределов огнестойкости) различныхпо назначению «нормативных» ЗиС противоположна и зависит от следующихфакторов (рисунок 1.15).Рисунок 1.15 – Методология определения требуемых и фактических пределовогнестойкости ЗиС36Требуемая степень огнестойкости [39] определяется для жилых домов,исходя только из высоты здания и площади этажа в пределах пожарного отсека.Наосновестепениогнестойкостиопределяютсятребуемыепределыогнестойкости конструкций.

В настоящее время не входит ни в одиннормативный документ и акт понятие требуемого предела огнестойкости [45].У проектировщиков и других специалистов в области огнестойкостисложилось четкое представление о том, что требуемые пределы огнестойкости– это пределы огнестойкости, определяемые по табличным даннымнормативных документов.Требуемый предел огнестойкости – требование к огнестойкостистроительныхконструкций,зависящееотусловийразвитияпожара,экономических, социальных и других особенностей конкретного объектазащиты.

«Требуемый предел огнестойкости лежит между минимальным имаксимальным требованиями по огнестойкости» [45].Под максимальным требуемым пределом огнестойкости понимаютпределогнестойкости,которымдолжнаобладатьконструкция,обеспечивающая огнестойкость за все время свободно развивающего пожара,без учета его тушения и зависит от условий развития пожара. Автор работы [45]отмечает, что использовать конструкции с пределом огнестойкости вышемаксимального нецелесообразно, прежде всего с экономической точки зрения.Нет ни в одной из работ определения минимального требуемого пределаогнестойкости.Соответственно,исходяотобратногоопределениямаксимального требуемого предела огнестойкости, можно сформулироватьопределение минимального требуемого предела огнестойкости – это пределогнестойкости, которым должна обладать конструкция, обеспечивающаяогнестойкость за все время тушения пожара и/или эвакуации (спасения) людей,как первоочередной задачи пожарных подразделений.Требуемыйпределогнестойкостидовольноширокоепонятие,включающее в себя всю СОПБ объекта защиты.

Автором диссертации былиосмыслены данные составные элементы, от которых должны определяться37требуемые пределы огнестойкости, и разработана классификация факторов,влияющих на них (рисунок 1.16).В нормативно-правовом акте [20] указаны минимальные значениятребуемых пределов огнестойкости конструкций в зависимости от степениогнестойкости ЗиС [45].Условия развития пожара:- наличие активных системпротивопожарной защиты;- количество пожарной нагрузки;- действия пожарных подразделений;- объемно-планировочные решения;- конструктивные схемы ЗиС;- воздействие природно-климатическихусловий.Экономических:- долговечность ЗиС;стоимость строительства;- возможный материальный ущербот последствий пожара;- стоимость тушения пожарнымиподразделениями;- стоимость страхования.Требуемые пределы огнестойкостиСоциальных:- количества находящихся людей;- группы мобильности людей;- социальное положение и статус,находящихся в ЗиС людей;- возможное количество погибших ипострадавших людей.Других особенностей:- возможный общественныйрезонанс;- экологические последствия;- количества привлекаемых сил исредств пожарных подразделений.Рисунок 1.16 – Классификация факторов, влияющих на требуемые пределы огнестойкостиДля определения «реального» требуемого предела огнестойкости длярасчетных сценариев развития пожара необходимо знать время потериогнестойкости строительной конструкции.Под потерей огнестойкости строительной конструкции автор работы [45]понимает время потери способности конструкции сохранять несущие и (или)ограждающие функции в условиях пожара и важность понятия для оценкиповедения строительных конструкций в условиях «реальных» пожаров.38Дляопределениямаксимальногозначениятребуемогопределаогнестойкости необходимо определить температурный режим наиболеенеблагоприятного сценария развития пожара.Предел огнестойкости как понятие применяется только к строительнымконструкциям, прошедшим стандартные огневые испытания, то есть являетсяфактическим пределом огнестойкости.

Стандартный температурный режимописывает только начальную и развитую части пожара, не учитывая стадиюзатухания пожара.Проведенные в XX веке научные исследования в разных странах мира, втом числе и в РФ, показывают значительные отличия «реальных»температурных режимов от стандартного, применение которого можетпривести к завышению требуемых пределов огнестойкости в нормативныхдокументах или занижению в проектах и СТУ [32, 45]. Отсюда следует, чтопределогнестойкостиконструкций,определенныйпостандартнойтемпературной кривой, является условной величиной и характеристикойконструкции, не отражающей его поведение и способность сопротивлятьсявоздействию высоких температур и тепловых потоков в условиях «реальных»пожаров.

В связи с этим предел огнестойкости строительных конструкций недает представления о реальном времени потери огнестойкости несущихконструкций при «реальном» пожаре.В РФ отсутствуют нормативно-правовые акты или нормативнотехнические документы, устанавливающие требуемую степень огнестойкостина «ненормативные» объекты защиты и определяющие требуемые пределыогнестойкости. А также устанавливающие факторы (критерии), на основаниикоторых определялись и принимались требуемые пределы огнестойкостиосновных несущих конструкций «ненормативных» ЗиС.Недостаточнонаучныхработ,посвященныхэтойтематике[29, 31–34, 42–45, 69–74, 78, 81, 82, 136, 142–144]. В основном большинствоспециалистоввРФограничиваетсявытекающими из сложившейся практики.общимисловамииподходами,39Требуемые пределы огнестойкости несущих строительных конструкцийв РФ в настоящее время принимаются на основе опыта проектирования иопределяются директивным методом по нормативным документам [23, 39] инормативно-правовым актом [20].ДляВЗприопределениитребуемыхпределовогнестойкостиконструкций принимается допущение, что расчет производится при свободномразвитии пожара, тогда как в действительности трудно представить хоть одинпожар, который не тушили пожарные подразделения.

Действия пожарныхподразделений учитываются только при определении требуемых пределовогнестойкости вероятностными методами расчета (подробно раскрыто вразделе 1.4).Техническая оснащенность пожарных подразделений за последниенесколько лет стала намного выше: проводятся исследования и внедряютсяновые способы и средства тушения пожаров, используются новые внутренниеСППЗ ВЗ, которые должны быть задействованы пожарными при тушениипожара.Учет действий пожарных подразделений при определении требуемыхпределов огнестойкости сводится к проблеме определения влияния введенныхпожарныхстволовпожарнымиподразделениямина«реальный»температурный режим пожара (отсутствие математических моделей).

Также вполучении достоверных статистических данных по скоростям движенияпожарных при различных схемах развертывания сил и средств в высотнуючасть ВЗ. Проблемам тушения пожаров в ВЗ, в том числе и жилых, в нашейстране посвящены единицы работ.Мало изучен вопрос влияния воздействия струй воды на поведениенесущих строительных конструкций в условиях пожара.

С появлением новыхстроительных материалов (высокопрочных бетонов, фибробетонов, сплавоввысокопрочных сталей) – этот вопрос вообще не изучен. Кроме этого,недостаточно исследован вопрос влияния на «реальные» температурныережимы пожара ветрового воздействия.40Учета высоты многоэтажных жилых зданий и площади этажа в пределахпожарного отсека [39] в нашей стране при определении требуемых пределовогнестойкости основных несущих конструкций ВЖЗ явно недостаточно.1.3 Сравнительный анализ требуемых пределов огнестойкостиосновных несущих конструкций высотных жилых зданий в Россиии за рубежомВ [20, 39] приводится 5 степеней огнестойкости.