Диссертация (1172922), страница 13
Текст из файла (страница 13)
Вкачестве основных несущих конструкций данной конструктивной системыВЖЗ, на которые распределяются нагрузки и воздействия, являютсявертикальный стержень («ядро жесткости», в котором часто размещаютлифтовые шахты и лестничные клетки) на всю высоту здания и отнесенныенесущие конструкции по внешнему контуру здания.
Каркасно-ствольнаяконструктивная система называется также «труба в трубе» и обладаетмаксимальной жесткостью среди выше перечисленных.83Остаетсянеизученнымиактуальнымвопроссравнительноготехнического, экономического и с точки зрения безопасности анализаконструктивных систем ВЗ с определением оптимальных областей применениякаждой из них в виду немногочисленных исследований в данной области.Применение железобетонных конструкций целесообразно в зданиях до55 этажей, стальных оболочково-ствольных до 100 этажей, оболочководиафрагмовых до 110 этажей. Наименьший расход материалов (бетон и сталь)и как следствие экономичными являются ствольно-подвесные и ствольнооболочковые конструктивные системы [99]. При строительстве ВЗ затратыраспределяютсянанесущиеконструкции,фундаментиобеспечениеогнестойкости 37 %, фасад 24 %, инженерные системы и оборудование 29 % и лифты 10 % [99,106].Для ВЗ этажностью более 55-60 этажей явные экономическиепреимущества за стальными несущими конструкциями.
Но, несомненно,преимуществазажелезобетонныминесущимиконструкциямипередстальными по обеспечению огнестойкости и устойчивости ВЗ при обеспеченииих комплексной безопасности.Основные несущие конструкции ВЖЗ принципиально ничем неотличаются от применяемых в зданиях высотой до 75 м, за исключениемувеличения сечения защитного слоя бетона и арматуры по возросшимтребованиям по несущей способности (требуемым пределам огнестойкости до150 240 минут) и их устойчивости и геометрической неизменяемости.Требования по обеспечению требуемых пределов огнестойкости всехперекрытий этажей в 240 минут видится с чрезмерным запасом ицелесообразнее принимать повышенные требуемые пределы огнестойкости(от 120 минут) только для перекрытий, разделяющие ВЖЗ на пожарные отсекипо высоте.84Рисунок 2.6 Классификация конструктивных систем [99]Кроме обеспечения огнестойкости основных несущих конструкций ВЖЗ,необходимо учитывать возможность прогрессирующего обрушения здания,возможного в результате потери огнестойкости одного из ключевых элементов(стен, колонн, пилонов и т.п.) основных несущих конструкций.
В рамкахдальнейших исследований необходимо рассмотрение каждой конструктивнойсистемы и назначение требуемых пределов огнестойкости основных несущихконструкций ВЗ в том числе, исходя из их конструктивной системы.Для моделирования «реальных» температурных режимов пожаров вработеиспользовалисьпланировочных решений.коридорныйисекционныйтипыобъемно-852.2 Исследование пожарной нагрузки современных квартирвысотных жилых зданийОт количества и состава материалов горючей нагрузки зависит, какоеколичество тепла будет выделено (пожарная нагрузка), и продолжительностьогневого воздействия (температуры, тепловых потоков) на конструкции.Пожарная нагрузка в условиях эксплуатации ВЖЗ и в процессежизнедеятельности людей состоит из огромного количества горючихстроительных веществ, материалов и изделий (вещей и мебели).
При решениичастных вопросов все это многообразие по возможности необходимоучитывать. Для решения общих вопросов и решения задач, связанных согнестойкостью, выбирается базовый материал, который, не изменяя главнуюфизическую картину исследуемого процесса, позволит избежать практическойнеопределенностиприанализедействительнойпожарнойнагрузки.Статистический анализ ВНИИПО показывает следующее: значительное числопожаров характеризуется тем, что горючими материалами являются древесинаи ткани, особенно в жилом секторе, где в 70,09 % случаев древесина былаосновным горючим материалом [108]. Но в современных реалиях жизни,происходит качественное изменение горючей нагрузки в сторону примененияполимерных материалов.
Приведенная статистика все равно убедительнопоказывает, что за базовый материал следует принимать древесину и изделияиз нее [109].В современных ВЖЗ пожарная нагрузка не должна превышать 50 кг/м2[50-52]. Еще в работе [110] 1986 года отмечалось, что удельная пожарнаянагрузка в жилых зданиях малой этажности достигает 50 кг/м2.
Но этохарактерно для малоэтажных жилых домов со стесненными планировочнымирешениями, где площади квартир значительно меньше квартир ВЖЗ.В работах [111,112] показано, что значение пожарной нагрузки в среднемпо квартире для одно-, двух-, трех- и четырехкомнатных квартир составляло от528 МДж/м2 и до 609 МДж/м2, что менее 50 кг/м2 в эквиваленте древесины.86В исследовательской работе [113] приводятся результаты исследованийквартир в 74 жилых домах.
Средняя площадь гостиных комнат составляла 28 м2с отклонениями в ± 9 м2. Среднее значение пожарной нагрузки составляло 600МДж/м2 со стандартными отклонениями ± 300 МДж/м2. Анализ результатовотечественных и зарубежных исследований пожарной нагрузки в жилых домахпоказывает близкие значения (таблица 2.2).Таблица 2.2 – Сравнение пожарной нагрузки в жилых зданияхНазначение здания,пожарного отсека(помещений)Диапазонвеличин,МДж/м2668 - 1152Средняяудельная пожарнаянагрузка,МДж/м2910Жилое здание:ПодвалОднокомнатное2-х комнатное3-х комнатное4-х комнатноеКвартираФ1181 - 650900609577528528500400510724335235Многоквартирныйжилой дом (Ф1.3)206 - 1020350Обычный жилойдом-180 - 835300ПримечаниеИсточникв спискелитературыОбщая площадь пола760м2;4041МДж/м2 Бельевойшкаф;(13 обследованныхзданий)[114][115]--до 100 м2(коэффициентколебания от средней –1,7)[111,112][115][116][117][118][37][97][119, 120]более 100 м2(коэффициентколебания от средней –1,67)Одноквартирныйжилой дом (Ф1.4)Дом313 - 800500Подвал450 - 1800900-[121][122]Санузел10 - 2010-[123]Дом-500-[119]-87Продолжение таблицы 2.2Жилые помещенияЖилые помещенияКвартиры(жилые зданияповышенной этажности)Квартиры(жилые здания)-500± 20 %948(квантиль 80 %распределенияГумбеля)-780349 - 614482-407 - 470439-[119][78][124][108]Оригинально определяется пожарная нагрузка в [78], так как при еёрасчете учитываются наличие активных СППЗ и вероятность возникновенияпожара, что в принципе логично, исходя из понятия пожарной нагрузки(количества тепла выделяемое при сгорании 1 кг горючей нагрузки, на значениекоторого, например, может повлиять действие АУПТ).В настоящей диссертации пожарная нагрузка рассчитывалась путемдетального изучения дизайн-проектов квартир в ВЖЗ и комплексах, таких, как«Эдельвейс»,«Нежинскийковчег»,«Новокузьминский»,«КварталнаЛенинском 116» и многие другие (пример, рисунок 2.7).Рисунок 2.7 - Пример планировка из дизайн-проекта 3-хкомнатной квартиры 43-этажногоздания ЖК «Эдельвейс» на ул.
Давыдковская 3, г. МоскваДля определения значений пожарной нагрузки в жилых зданияхразличной высоты использовался метод определения усредненных показателей88пожарной нагрузки, так как данный метод в помещениях различных ЗиСиспользуется для предварительной и приближенной оценки [37,125,126]. Дляболее точного определения использовался метод суммирования тепловогопотенциала горючих материалов, так как принимает во внимание конкретныеархитектурно-планировочные и конструктивные решения помещений, ихотделка, меблировка [73].Метод заключается в детальном рассмотрении планировочных решенийжилых зданий и того имущества, которое размещается и используется впомещениях.
Суммируя тепловой потенциал горючих материалов в каждомпомещении и разделив его на площадь помещения, получаем искомое значениепожарной нагрузки в конкретном помещении.Удельная пожарная нагрузка g (МДж/м2) определяется из соотношения:nq=Qi 1iS(2.1)где Q – пожарная нагрузка (МДж) i-го элемента сгораемого содержимогопомещения (имущество, отделка, сгораемые конструкции и т.д.) Qi = Мi. Hi, где:Мi – масса i-го горючего вещества или материала, кг;Hi – количество тепла, выделяемого при горении одного килограмма i-говещества или материала, которые определяются по справочным данным[127-129] МДж/кг;S – площадь размещения пожарной нагрузки, м2.С целью упрощения оценки пожарной нагрузки в помещенияхпринимаются следующие допущения [124]:˗горючая нагрузка равномерно распределена по всей площади помещений;˗вся горючая нагрузка участвует в процессе горения на пожаре;˗вся горючая нагрузка в помещениях выгорает в течение пожара;˗пожарная нагрузка измеряется как сумма значений теплоты сгоранийразличных веществ и материалов, но на практике в процессе решения задач по89огнестойкости в целях упрощения она приводится к теплоте сгораниядревесины.Сравнивая значения полученной удельной пожарной нагрузки в объемахквартиры ВЖЗ (495,7 МДж/м2, в эквиваленте древесины при низшей теплотесгорания 13,8 МДж, 35,92 кг/м2) со значениями удельной пожарной нагрузки вжилье (180 ˗ 835 МДж/м2) из различных отечественных и зарубежныхисточников, получаем сопоставимые и схожие результаты.Для отечественных легковых автомобилей среднего класса (размером1,9×5,0 м) в подземной автостоянке содержание горючих материаловхарактеризуется следующими показателями, представленными в таблице 2.3.Удельная пожарная нагрузка в следующих интервалах составит:от 5281 /1,9*5= 555,9 МДж/м2 и до 7733 / 1,9*5 = 814 МДж/м2.Принизшейтеплотесгораниядревесиныхвойныхпороднормализированной плотности (влажностью 12% и средней плотностью492,67 кг/м2) 13,8 МДж/кг [130] получим значение удельной пожарнойнагрузки в интервалах 40,3 58,9 кг/м2.Таблица 2.3 – Пожарная нагрузка отечественных легковых автомобилей среднего классаНаименование материалаКоличествоНизшая теплотаПожарнаяматериала, кгсгорания, МДж/кгнагрузка,МДжБензин в баке40,2-5541,91639-2305Смазочные масла5,0-7,040,5202-284Пенопилиуретан40-8024,3972-1944Полиэтилен2,5-3,647,1118-170Резина60-78,933,52010-2643Отделка салона(полихлорвинил, картон,25-28,513,6340-387,6искусственная кожа)Итого5281-7733В основном, как показывает качественный и количественный анализдизайн-проектов, горючая нагрузка в квартире представлена в виде мебели,отделочными строительными материалами и крупногабаритной бытовойтехникой (97%), далее одеждой и предметами интерьера (2,9%) и менее 1% –90продуктами питания (0,1 %).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
