Пожарно-техническая экспертиза архитектурно-строительной части проекта ресторана

Сложившаяся в России система нормативных документов в строительстве и достижения строительной индустрии позволяют строить, реконструировать и проектировать здания и сооружения с учетом предъявляемых требований по их противопожарной защите. Однако в значительной части разрабатываемых проектов зданий и сооружений имеются те или иные отступления от требований нормативных документов, направленных на обеспечение безопасной эвакуации людей, предотвращения распространения пожара, создания условий для тушения пожара и спасательных работ.

Современная строительная индустрия характеризуется следующими традициями: использование новых эффективных строительных материалов и конструкций (как отечественных, так и импортных), увеличение размеров зданий и инженерных сооружений (далее сооружений), строительство зданий повышенной этажности, объединение зданий различного назначения в единый комплекс. Это изменяет подход к предъявлению ряда требований пожарной безопасности при проектировании, строительстве, реконструкции зданий и сооружений, а так же обуславливает необходимость изменения нормативных документов по строительству.

Основными отличиями новых строительных норм и правил, которые разработаны в соответствии с рекомендациями международных организаций по стандартизации и нормированию, являются следующие:

приоритетность требований, направленных на обеспечение безопасности людей при пожаре (по сравнению с другими противопожарными требованиями);

применимость противопожарных требований к объектам защиты на стадиях проектирования, строительства и эксплуатации, включая реконструкцию, ремонт и изменение функционального назначения;

существенное развитие классификационной основы противопожарного нормирования для более объективного и дифференцированного учета функционального назначения зданий и инженерных сооружений, а так же конструкций и материалов, из которых они построены.

Одним из направлений деятельности Государственной противопожарной службы является проведение нормативно-технической работы. Во многих создаваемых проектах зданий и сооружений работники проектных организаций допускают отступления от требований нормативных документов и не в полной мере учитывают изменения, периодически вносимые в нормативную базу.

Курсовой проект по дисциплине ВлПожарная безопасность в строительствеВ» является завершающим этапом изучения дисциплины и в тоже время важной формой обучения и контроля знаний, умения и навыков обучаемых при проведении нормативно-технической работы государственного пожарного надзора.

Целью курсового проекта является закрепление теоретического материала курса, а также выработки практических навыков в экспертизе проектных материалов и разработке технических решений по противопожарной защите зданий и сооружений в стадии проектирования, строительства и реконструкции.

Экспертиза огнестойкости здания производится с целью определения требуемой степени огнестойкости здания (СО_тр) и сравнения ее с фактической степенью огнестойкости (СО_ф). Это делается для того, чтобы проверить условие безопасности: СО_ф ³ СО_тр и сделать вывод о соответствии строительных конструкций предъявляемым требованиям.

Под огнестойкостью строительных конструкций понимают способность строительной конструкции сопротивляться воздействию высокой температуры в условиях пожара и выполнять при этом обычные эксплуатационные функции. Огнестойкость относится к числу основных характеристик конструкций и регламентируется строительными нормами и правилами.

Время, по истечении которого конструкция теряет несущую или ограждающую способность, называется пределом огнестойкости и измеряется в часах от начала испытания конструкции на огнестойкость до возникновения одного из следующих признаков:

В· образование в конструкции сквозных трещин или отверстий;

В· повышение температуры на необогреваемой поверхности до 220^ос;

В· потери конструкцией несущей способности.

Пределы огнестойкости (П) запроектированных или реально существующих конструкций принято называть фактическими, а определяемые условиями безопасности или нормами - требуемыми.

Между этими величинами должно выполняться следующее условие, которое называется тАУ условие безопасности (для строительных конструкций). Данное условие должно обязательно выполняться.

П_ф>П_тр

Под огнестойкостью здания понимается его способность сопротивляться разрушению в условиях пожара. Различают фактическую и требуемую степень огнестойкости здания. Фактическая степень огнестойкости здания определяется по наихудшим показателям огнестойкости одного из конструктивных элементов, а требуемая по нормативным документам.

Условие пожарной безопасности по огнестойкости для здания имеет вид:

О_ф ≥ О_тр

Проверка соответствия проектных материалов требованиям пожарной безопасности.

Проверка соответствия требованиям СНиП 21-01-97* показателей огнестойкости и пожарной опасности строительных конструкций.

1. Несущие стены и стены лестничных клеток.

Определим предел огнестойкости несущей стеновой железобетонной панели при следующих исходных данных:

Размер панели l_y× l_x× t_c= 9000×3200×350 мм

Тяжёлый железобетон на силикатном заполнителе (В_б).

Рабочая арматура стержневая d= 24 мм.

Толщина защитного слоя бетона а_з=28 мм.

Суммарная внешняя сила приложенная с эксцентриситетом е=0,1t_c

Величина отношения (G_ser/V_ser= 0,8).

Анализ исходных данных:

Поскольку отношение высоты панели к ее толщине составляет 3200/350= 9,14 < 20 разрешается пользоваться тал.4 (см. п. 2.24 [1]).

Эксцентриситет ( е=0,1 t_c < 1/6t_c), следовательно, по этому показателю также разрешается пользоваться таб. 4 (см. п. 2.24 [1]).

Определим расстояние от оси арматуры до обогреваемой поверхности плиты по формуле:

а = а_з + 0,5d = 28 + 0,5×24 = 40 мм.

Учитывая, то вид бетона отличается от ВлэталонногоВ», согласно п.2,15 [1], умножаем величины (t_c, а ) на коэффициент (К₁=1)

t_c=350×1=350 мм а = 40×1=40 мм.

По таб. 4 принимаем П_т > 3 часов.

Предел огнестойкости анализируемой конструкции уточняем по формуле:

П_ф == 3* 1,28*1,5= 5,8 ч.

где Ва= 2,4 тАУ 1,4 G_ser/V_ser= 2,4 тАУ 1,4×0,8=1,28

=1.5, так как толщина анализируемой конструкции (с учетом поправок) составляет t_c=350 > 140 мм (см. п. 2.24 [1]).

2. Несущие стены и перегородки

Материал перегородки тАУ ячеистый железобетон плотностью 0,8 т\м³

Толщиной 73 мм, с защитой с одной стороны гипсовой штукатуркой толщиной 10 мм.

Анализ исходных данных:

Вид бетона соответствует данным, приведенным в таблице 3.

Определяем последовательно толщину слоя из бетона, эквивалентную по теплоизоляционным свойствам слою из гипсовой штукатуркой.

Определяем эквивалентную толщину слоя из ячеистого железобетона

t_тп /5=t_этб/10 t_эяб=10×10/5=20 мм.

t_эяб=20×K1=20×1.3=26 мм. К₁=1.3 (п.2.15 [1]).

Определяем суммарную толщину перегородки.

t_п=t_б + t_эяб=73+26=99 мм.

По таблице 3 пособия определяем: П_т=3 часа.

3. Колонны

Железобетонная колонна среднего ряда круглого сечения диаметром 250 мм (обогрев со всех сторон). Легкий бетон, объемная масса 1200 кг/м³. Продольная рабочая арматура состоит из четырех стержней диаметром 22 мм, расположенных симметрично и четырех промежуточных стержней диаметром 20 мм. Поперечная дополнительная арматура выполнена в виде сварных сеток, установленных с шагом 280 мм. Защитный слой бетона 30 мм. Отношение длительно действующей части нагрузки к полной нормативной равно 0,3.

Определим величину коэффициента армирования (Вµ).

Направление воздействия огня со всех сторон. Это условие позволяет использовать табл.2 (п.2.22 [1]).

Вид бетона отличается от ВлэталонногоВ» материала тАУ бетона плотность 1,2 т\м³.Следовательно, согласно п. 2.15 [1] ширину колонны и расстояние от оси арматуры до поверхности колонны умножаем на коэффициент (К₁=1,2)

Вычисляем толщину колонны.

b=b_н× К1=250×1.2=300 мм.

Определяем расстояние от поверхности колонны до оси арматурных сечений каждого диаметра

а₁=(а_з+d×0,5)×К1=(10+22×0.5)×1,2=25.2 мм.

а₂=(10+20×0.5)×1.2=24 мм.

Среднее расстояние от поверхности колонны до оси арматурных стержней вычисляем по формуле (п. 2.16 [1]).

амм.

Определяем (П_т) по табл.2

Так как расстояние от оси арматуры до поверхности конструкции 25 мм, то П_т= 1 час

Ширина анализируемой колонны занимает промежуточное значение между 240 и 320 мм, соответственно воспользуемся методом линейной интерполяции:

За окончательное принимаем значение (П_т) принимаем минимальную из двух величин.

Определяем (П_ф) по формуле :

П_ф= П_т×φ₂×φ₃=1*1,98*1=1,98 ч

При этом коэффициент (φ₂), учитывающий, что G_ser\V_ser неравно 1, вычисляем по формуле:

4. Междуэтажные перекрытия и покрытия.

Железобетонная плита перекрытия (покрытия) из бетона на известковом щебне. Размеры плиты 5760х1590х220 мм. Рабочая арматура выполнена из стержней диаметром 16 мм. Класс арматуры А-IV. Защитный слой состоит из бетона на силикатном заполнителе толщиной 30 мм. Опирание по двум сторонам. Плита содержит восемь круглых пустот диаметром 160 мм, расположенных вдоль конструкции. Отношение длительно действующей части нагрузки к полной нормативной равно 0,3.

Эффективная толщина плиты t_пэ плиты (п.2.27)

t_пэ

Учитываем что бетон на известняковом щебне, т.е. отличается от эталонного

T_пб=t_пэ×К₁=106×1,1=116,6 мм

Определяем расстояние от обогреваемой поверхности конструкции до оси арматуры

А=а_б×К₁+0,5d₁=30×1,1+0,5×18=42 мм

Величина соотношения (l_x/l_y)

Следовательно, табл.8 [1] пользоваться можно.

Определим П_т по табл.8. по двум предельным состояниям конструкции по огнестойкости.

Определяем путем линейной интерполяции.

По второму предельному состоянию:

П_ф=1.85×0.9=1,7 ч

Определяем фактический предел огнестойкости анализируемой конструкции с учетом зависимости:

П_ф= П_т×φ₁×φ₂×φ₃×φ₆=1,9×1,2×1,98×1,5×0.9=5,9 ч

Где φ₁=1,2 тАУ для арматуры класса А IV

φ₆ = 0,9 тАУ т.к. плита с пустотами п.2.27 [1].

П_{ф мин}=1,7 часа тАУ по второй группе предельных состояний по огнестойкости.

5. Балки (ригели) перекрытий

Железобетонная балка. Бетон легкий (керамзитобетон). Поперечное сечение балки 300х300. Рабочая арматура стержневая. Класс арматуры А-IV. Арматура верхнего ряда выполнена из трех стержней диаметром 16 мм, нижнего ряда из шести стержней диаметром 18 мм. Защитный слой из бетона на силикатном заполнителе толщиной 20 мм для нижнего ряда арматуры и 35 мм для верхнего ряда соответственно. Отношение длительно действующей части нагрузки к полной нормативной равно 1,0. Обогрев балки с трех сторон (балка статически определимая).

Анализ исходных данных в плане применимости табл.6-8 [1] и использования функциональной зависимости.

Учитывая что балка при пожаре будет обогреваться с трех сторон, а бетон легкий, правомерно пользоваться табл.7.

Вид бетона отличается от эталонного, следовательно по п. 2.15 [1] ширину балки умножаем на коэффициент К₁=1,2

b_н1= b_н×К1=310×1,2=372 мм

Учитывая, что рабочие арматурные стержни в пролетном поперечном сечении балки имеют различные диаметры и расположены на разных уровнях от нижней бетонной грани, определим среднее расстояние до оси арматуры по формуле.

амм.

Учитываем отличие бетона от эталонного.

а_б=а_с×К1=21,4*1,2=26

Учитывая, что ширина анализируемой конструкции и среднее расстояние от ее поверхности до оси арматуры занимают промежуточные значения между

b_т1=300 и b_т2=400, и а_т1=20 а_т2=30 выполняем двойную линейную интерполяцию:

За окончательный результат принимаем минимальный, т.е. П_т=1,3 ч.

П_ф= П_т×φ1×φ2×φ3=1,3*0,95*1*1,19=1,5 ч

6. Косоуры и балки лестничных клеток.

По пособию п.2.32 [1] табл.11 п.3: П_ф = 2,5 ч;

Таблица 1.1 - Экспертиза строительных конструкций

Произведя экспертизу, архитектурно-строительной части проекта, в частности определив фактическую степень огнестойкости здания, можно сделать вывод о том, что фактическая степень огнестойкости здания соответствует требуемой, т.к. выполняются условия безопасности: П_ф ≥П_тр т.е. СО_ф > СО_тр.

2. Экспертиза объемно-планировочных решений здания

Объемно тАУ планировочные решения тАУ конструктивные решения, которые применяются при проектировании объектов различного назначения, для более целесообразного и полного применения помещений различных по значению. Эти решения должны соответствовать предъявляемым требованиям нормативных документов. В области внутренней планировки они должны быть направлены на ограничение развития возможного пожара и создание условий для успешного его тушения, обеспечения эвакуации людей. Это достигается членением зданий и сооружений (далее тАУ ЗиС) на противопожарные отсеки и секции, требованиями и взаимному размещению секций или отдельных помещений в плане и по этажам зданий.

Объемно тАУ планировочный элемент тАУ это крупные части, на которые можно разделить весь объем здания (комната, этаж, лестничная клетка, пожарный отсек).

Противопожарный отсек тАУ часть здания, выделенная противопожарными перегородками с целью ограничения распространения пожара и обеспечения возможности его тушения силами местной пожарной охраны. При обосновании требуемой площади противопожарного отсека исходят из того, что для уменьшения до минимума ущерба от пожара площадь отсека должна обеспечивать тушение пожара до обрушения несущих строительных конструкций.

Существуют два принципа нормирования противопожарных отсеков: по допустимой площади отсека и по функциональному признаку.

Противопожарные отсеки в свою очередь делят на противопожарные секции или отдельные помещения с целью предупреждения возникновения пожара или ограничение его распространения.

Требования к планировочным решениям общественных зданий изложены в СНиП 21-01-97* ВлПожарная безопасность зданий и сооруженийВ» и СНиП 2.08.02-89* ВлОбщественные зданияВ».

Таблица 2.1

В результате проведенной экспертизы объемно тАУ планировочных решений проекта здания ресторана мы выявили, что они не полностью соответствуют требованиям СНиП 2.08.02-89* ВлОбщественные здания и сооруженияВ» и СНиП 21-01-97* ВлПожарная безопасность зданий и сооруженийВ». Необходимо перепроектировать размещение газовой котельной на втором этаже здания и кладовую вино водочных изделий у наружной стены здания.

3. Проверка противопожарных преград

Противопожарная преграда - конструкция в виде стены, перегородки, перекрытия или объемный элемент здания, предназначенные для предотвращения распространения пожара в примыкающие к ним помещения в течение нормируемого времени [1].

К противопожарным преградам относятся противопожарные стены, перегородки, перекрытия, зоны, тамбуры шлюзы, двери, окна, люки, клапаны [2].

Противопожарная дверь (окно, люк) - конструктивный элемент, служащий для заполнения проемов в противопожарных преградах и препятствующий распространению пожара в примыкающие помещения нормируемого времени [1].

Анализ пожаров показывает, что при отсутствии или неправильном устройстве противопожарных преград пожар быстро распространяется, охватывая большие площади. Вследствие этого пожарные подразделения не могут быстро локализовать пожар и приступить к его тушению.

При экспертизе противопожарных преград необходимо:

- определить необходимость, требуемое количество и расположение противопожарных стен;

- составить перечень степени соответствия конструктивного исполнения противопожарных преград требованиям СНиП;

- сравнить проектные решения противопожарных преград (огнестойкость, опирание, устойчивость, сочленение, защита проемов и так далее) с предъявляемыми требованиями;

- выяснить необходимость устройства противопожарных зон, местных противопожарных преград и выполнить проверку конструктивного исполнения в части соответствия требованиям правил пожарной безопасности.

Проверку противопожарных преград выполняем в виде таблицы.

Таблица 3.1