Методы оценки пожарной опасности модульных зданий гражданского назначения

ВВЕДЕНИЕ 3
ГЛАВА 1. Технология и материалы сооружений модульных контейнерных 12
1.1 Классификация сооружений модульных контейнерных по виду строительных технологий 12
1.2 Пожарная опасность материалов сооружений модульных контейнерных 15
1.3 Особенности оценки огнестойкости легких тонкостенных стальных конструкций 20
ГЛАВА 2. Экспериментальное моделирование динамики опасных факторов пожара и эвакуации людей из здания, оценка пожарного риска 26
2.1 Моделирование пожарного риска на объектах модульного строительства 26
2.2 Результаты моделирования пожарного риска 82
ГЛАВА 3. Разработка предложений по снижению пожарной опасности модульных зданий гражданского назначения 85
3.1 Результаты проектирования модульных зданий гражданского назначения 85
3.2 Формирование предложений по снижению пожарной опасности модульных зданий гражданского назначения 87
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 92
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 94
Приложение 1 98
Приложение 2 128
Приложение 3 152

Купить

По определениям Большой советской энциклопедии (БСЭ) [35]:
«Модуль (от лат. Modulus – мера) в архитектуре, условная единица, принимаемая для координации размеров частей здания или комплекса.
Модульные здания (контейнерные, мобильные) — здания, которые состоят из модулей заводского изготовления, собранные из одного и более блоков-модулей. Объекты модульного строительства относятся к строениям временным, поэтому в некоторых случаях могут быть установлены и без фундамента (преимущественно высота здания составляет 3 этажа). Они легко подлежат демонтажу и могут быть перевезены с одного места на другое. Модульные здания фирмы-производители изготавливают в разнообразном исполнении, что позволяет использовать такие объекты в любых климатических условиях (условия низких и высоких температур), при этом здания отвечают требованиям пожарной безопасности, санитарным требованиям, в них имеется система вентиляции, водоснабжения, электроснабжения, отопления.
Вот как описывает технологию модульного строительства глава архитектурного бюро NOOR Architects Михаил Беляков: «Если выражаться доступным языком, то создание таких сооружений можно сравнить с сбором конструктора «LEGO». Их достаточно просто собрать и разобрать, и важно лишь, чтобы в наличии были все различных элементы для монтажа здания и инженерных сетей. Кроме того, подобные проекты можно сделать фактически на 100% автономными и изолировать от внешнего окружения». [27]
Архитекторы, безусловно не согласные с такой узкой трактовкой понятия «модульное здание», напоминают Хрустальный дворец Пэкстона, в котором разместилась первая Всемирная выставка (Лондон, 1851 г.), башню инженера Шухова, студенческое общежитие Гропиуса, Отель Малле-Стеванса, и многие другие объекты. Однако, все они являлись капитальными сооружениями. В настоящем исследовании рассматриваются не капитальные сооружения, не просто модульные, а сооружения модульные контейнерные (СМК), в том числе префабрикованные (собираемые на стройплощадке из готовых заводских элементов).
Переводя определения БСЭ [35] на язык современных классификаций, имеем здания:
- пониженного уровня ответственности – «здания и сооружения временного (сезонного) назначения, а также здания и сооружения вспомогательного использования, связанные с осуществлением строительства или реконструкции здания или сооружения либо расположенные на земельных участках, предоставленных для индивидуального жилищного строительства» [16]. По ГОСТ 27751 [10] срок службы таких сооружений 10 лет без контроля качества проектирования и строительно-монтажных работ (СМР);
- некапитальные – «которые не имеют прочной связи с землей и конструктивные характеристики которых позволяют осуществить их перемещение и (или) демонтаж и последующую сборку без несоразмерного ущерба назначению и без изменения основных характеристик строений, сооружений (в том числе киосков, навесов и других подобных строений, сооружений)» [1], то есть ГК не регулирует отношения связанные с возведением этих сооружений;
- включаемые в понятие «объект защиты» [2], к которым предъявляются требования пожарной безопасности, а значит и критерии пожарно-технической классификации.
Актуальность. Рынок СМК растущий, и это обусловлено следующими причинами [35]:
- сокращенными до нескольких недель, иногда и дней сроками возведения;
- низкой себестоимостью работ;
- возможностью возведения зданий под конкретный вид бизнеса;
- возможностью перепланировки и перемещения основных фондов.
Область применения СМК невероятно широка (рис.1) [22].
Потребность строительства быстровозводимых зданий с использованием модульных технологий в нынешних реалиях сформирована в том числе пандемией инфекции COVID-19, которая настигла население всего мира в марте 2020 года.
В качестве примера можно назвать крупномасштабное строительство в деревне Голохвостово Вороновского поселения Троицкого и Новомосковского административного округов. Речь идет о проектировании, строительстве и вводе в эксплуатацию в 2020 году Московского клинического центра инфекционных болезней Вороновское. Строительство инфекционной больницы с использованием быстровозводимых конструкций начали 12 марта 2020 года в соответствии с указом Мэра Москвы от 5 марта 2020 года № 12-УМ «О введении режима повышенной готовности». Закончилось строительство через месяц.
Центр был построен по модульным технологиям. Главным преимуществом изготавливаемых на заводе металлоконструкций для строительства стала возможность сборки каркаса корпуса непосредственно на площадке. При стыковке элементов были использованы болтовые соединения, что значительно экономило время. В результате все здания инфекционной больницы были спроектированы из железобетонных панелей или быстровозводимых металлических конструкций с использованием сэндвич-панелей
Рисунок 7. Модульная 15-этажная гостиница в Чанша
Потребность строительства быстровозводимых зданий с использованием модульных технологий в нынешних реалиях сформирована в том числе пандемией инфекции COVID-19, которая настигла население всего мира в марте 2020 года.
В качестве примера можно назвать крупномасштабное строительство в деревне Голохвостово Вороновского поселения Троицкого и Новомосковского административного округов. Речь идет о проектировании, строительстве и вводе в эксплуатацию в 2020 году Московского клинического центра инфекционных болезней Вороновское. Строительство инфекционной больницы с использованием быстровозводимых конструкций начали 12 марта 2020 года в соответствии с указом Мэра Москвы от 5 марта 2020 года № 12-УМ «О введении режима повышенной готовности». Закончилось строительство через месяц.
Центр был построен по модульным технологиям. Главным преимуществом изготавливаемых на заводе металлоконструкций для строительства стала возможность сборки каркаса корпуса непосредственно на площадке. При стыковке элементов были использованы болтовые соединения, что значительно экономило время. В результате все здания инфекционной больницы были спроектированы из железобетонных панелей или быстровозводимых металлических конструкций с использованием сэндвич-панелей (рис. 8)

Рисунок 8 Инфекционная больница в Москве, поселение Вороновское
В результате удалось построить 50 одноэтажных строений, а также 14 двух и трехэтажных секций. На участке почти в 40 гектар площадь строений составила 80 тысяч квадратных метров. Медицинское учреждение рассчитано на 800 коек. Строительство такого объекта было отчасти основано на опыте китайских коллег, которые в течении 10 дней возвели в городе Ухань клинику на 1000 коек, применяя технологию блочного строительства.
В России пока сохраняется приоритет малоэтажных СМК в 1-3 этажа, хотя диапазон их использования значительно расширен. И хотя, в сборниках статистики пожаров нет графы «временные» сооружения, горят они довольно часто и даже с гибелью людей
Объект исследования – противопожарная защита СМК.
Предмет исследования – методы обоснования и выбора проектных решений по системе обеспечения пожарной безопасности (СОПБ) СМК.
Цель и задачи исследования. Целью настоящего исследования является изучение методологии оценки пожарной опасности СМК и на ее основе разработка конкретных предложений по повышению пожарной опасности объектов модульного строительства.
Реализация цели достигалась решением следующих задач:
- изучение технологии и материалов СМК;
- классификация СМК;
- установление основных факторов пожарной опасности СМК;
- осуществление оценки пожарного риска, определение расчетного времени эвакуации на объектах модульного строительства;
- разработка предложений по повышению пожарной безопасности модульных зданий;
- разработка предложений по корректировке нормативных документов по системам противопожарной защиты модульных зданий;
Методология и методы исследования. Методологической основой является системный подход к изучению объекта и предмета исследования, общенаучные методы познания, методы системного анализа результатов обследований СМК, проектной документации, методы математического моделирования.
Научная новизна исследования. В работе выполнено изучение и обобщение ряда теоретических и практических проблем, не являвшихся ранее предметом специального исследования. В частности:
определены основные факторы и причины пожаров в СМК;
разработаны предложения по повышению уровня пожарной безопасности СМК, строительство которых в последнее время набирает обороты в условиях недостаточности нормативного регулирования.
Теоретическая и практическая значимость исследования. Материалы исследования существенно восполняют пробел, имеющийся в исследуемой проблеме. В работе раскрыты недостаточно изученные нормативные и организационные проблемы повышения уровня противопожарной защиты СМК. Подготовленный в результате исследования материал может быть использован в дальнейшем для внесения изменений в действующие нормативные документы по пожарной безопасности или разработки нового нормативно-правового акта, который даст возможность снизить количество разрабатываемых на объекты модульного строительства специальных технических условий и в целом повысит качество, с точки зрения обеспечения пожарной безопасности, модульных зданий.
Достоверность и обоснованность полученных результатов основывается на анализе действующих в настоящее время нормативных правовых актов, использовании научных методов исследования, а также характерностью экспериментального материала, на котором базируются научные положения, предложения и выводы диссертации.
Положения, выносимые на защиту:
Предложения по повышению уровня пожарной безопасности модульных зданий; предложения по совершенствованию противопожарных требований для СМК; рекомендации по противопожарной защите СМК.
Апробация и внедрение результатов исследования. Результат исследования заключается в разработке предложений по повышению огнестойкости модульных зданий, может быть использован при составлении нормативного документа по пожарной безопасности, регламентирующего вопросы проектирования и строительства модульных объектов, что снизит количество разрабатываемых специальных технических условий. Внедрение результатов исследования осуществлено в Главном управлении МЧС России по Республике Башкортостан, что подтверждено соответствующим актом.
Основные положения и результаты исследования доложены и обсуждены на заседаниях УНК ПБОЗ.
Структура и объем диссертации. Цели и задачи, поставленные в исследовании, определили ее структуру и логику. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения и списка использованной литературы.
Основные положения диссертации изложены на 192 страницах машинописного текста, содержат 5 таблиц, 21 рисунок, 3 расчета пожарного риска.



Купить