И СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

АКТУАЛЬНОСТЬ ИЗУЧЕНИЯ ПРОБЛЕМЫ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ, ОГНЕСТОЙКОСТИ ЗДАНИЙ

 

в теме № 9 Вас ознакомили с исходными сведениями о зданиях. С 10-й по 19-ю тему Вас ознакомим с поведением строительных конструкций и зданий в целом в условиях пожара, с показателями их пожарной опасности и огнестойкости, методами экспериментального и расчетного их определения, нормированием этих показателей.

К сожалению, по различным причинам количество пожаров в нашей стране и размеры убытков то них ежегодно увеличиваются. Причем пожары чаще всего происходят в зданиях. Здания, которые являются подчас прекрасными произведениями человеческого творения, в результате пожара могут частично либо полностью уничтожаться огнем. Это приводит к ряду негативных последствий.

Во-первых, обрушение строительных конструкций при пожаре может привести к гибели людей, в частности работников подразделений ГПС, занятых в его тушении. Поэтому в п. 1.5 ГОСТ 12.1.004-91 "Пожарная безопасность. Общие требования" [2,11] обрушение конструкций при пожаре рассматриваются как вторичные проявления опасных факторов пожара (ОФП), воздействующих на людей и материальные ценности. Во-вторых, уничтожение, либо повреждение зданий огнем приводит к значительному материальному ущербу. В-третьих, пожары наносят зачастую и огромный социальный ущерб (например, пожар в уникальном здании, памятнике архитектуры может привести к его невосполнимой утрате). Поэтому одной из основных обязанностей инженера по специальности "пожарная безопасность" является прогнозирование возможных последствий пожара в проектируемом здании и контроль за разработкой грамотных конструктивно-планировочных решений, ограничивающих негативные последствия от возможного пожара. Для этого необходимо, в частности, уметь спрогнозировать возможное поведение строительных конструкций и здания в целом в условиях пожара, оценить показатели их пожарной опасности и огнестойкости. А чтобы это выполнить квалифицированно, необходима соответствующая база знаний по данной проблеме.

Я уже неоднократно произнес такие термины как "пожарная опасность строительных конструкций, поведение строительных конструкций в условиях пожара, огнестойкость строительных конструкций". Кто-нибудь из Вас может сказать, а какой же физический смысл заложен в этих понятиях? Вы изучили 1-й раздел дисциплины "Строительные материалы и их поведение в условиях пожара", т. е. использовали первые 2 понятия применительно к строительным материалам. Кто из Вас мог бы попытаться сформулировать аналогичное понятие для конструкций?

Под пожарной опасностью строительной конструкции в общем плане понимается - опасность возникновения пожара и его распространения в результате горения материалов, из которых состоит строительная конструкция.

Под поведением строительных конструкций в условиях пожара в общем плане понимается - характер и интенсивность негативных изменений, происходящих в конструкциях и с конструкциями (в виде: прогрева, горения, изменения положения, формы, потери целостности, несущей способности, разрушения, обрушения) при воздействии на них огня и высоких температур.

Огнестойкость – это понятие противоположное понятию поведения конструкций в условиях пожара. Огнестойкость по-английски звучит, как Fire resistens - сопротивление огню (пожару) – т. е. в общем виде это способность конструкций сопротивляться негативным изменениям в них и происходящих с ними при воздействии огня и высоких температур в условиях пожара.

По ГОСТ (СТ СЭВ) 383-87 "Пожарная безопасность в строительстве Термины и определения" [3] под огнестойкостьюстроительной конструкции понимают: способность конструкции сохранять несущие и (или) ограждающие функции в условиях пожара.

Мы дали определения, отражающие в общем виде физический смысл понятий. Но этого, видимо, недостаточно для прогнозирования и регулирования как поведения строительных конструкций в условиях пожара, так и показателей их пожарной опасности и огнестойкости. Проблема пожарной опасности и огнестойкости строительных конструкций сложная и многофакторная. Этой проблемой занимаются ученые многих стран с начала 20-го века.

В настоящее время во всех промышленно развитых странах созданы специальные полигоны, базы, лаборатории, институты, где проводятся широкие экспериментальные исследования поведения строительных конструкций в условиях пожара, показателей их пожарной опасности и огнестойкости. В этой области исследований работает ряд крупнейших зарубежных специалистов: Malhotra H., Tomas P., Harmaty T., Petterson O., Thor I., Ellinwood B., Mayer-Ottens T., Kardina K. и др.

Изучением поведения строительных конструкций в условиях пожара, проблемой их пожарной опасности и огнестойкости у нас в стране занимаются с тридцатых годов прошлого столетия многие ученые из ряда НИИ и учебных заведений. Большой вклад в изучение данной проблемы внесли бывшие сотрудники ФГУ ВНИИПО МЧС России: начальник отдела огнестойкости; д.т.н., проф. Яковлев А.И., его сотрудники и ученики; НИИЖБ Госстроя России: д.т.н., проф. Мурашев В.И.; д.т.н., проф. Милованов А.Ф. [9]; д.т.н., проф. Жуков В.В., их сотрудники и ученики; МАСГУ (МИСИ): д.т.н., проф. Ройтман В.М. [6], Академия ГПС МЧС России: к.т.н., доцент Ройтман М.Я. [8], к.т.н., доцент Измаилов А.С. и их бывшие адъюнкты.

Они занимались (а некоторые из них и их учеников продолжают заниматься) не только теоретическими, но и экспериментальными исследованиями, т. е. с использованием результатов проводимых натурных огневых испытаний строительных конструкций. С конца 40-х годов регулярно их проводят на специальных полигонах ФГУ ВНИИПО МЧС России, с 80-х годов - НИИЖБ Госстроя России и др. Результаты натурных огневых испытаний строительных конструкций, проведенных ФГУ ВНИИПО МЧС России (при участии ряда других научно-исследовательских и проектных организаций) за период времени с конца 40-х до начала 80-х годов 20-го столетия, собраны, обобщены и систематизированы в виде таблиц справочного "Пособия по определению пределов огнестойкости конструкций, пределов распространения огня по конструкциям и групп возгораемости материалов" [4]. Этим пособием пользуются сотрудники проектных организаций при подборе строительных конструкций для проектируемого здания, отвечающих противопожарным требованиям СНиП [12] по показателям пожарной опасности и огнестойкости; пользуются сотрудники нормативно-технических отделов (отделений), инженерно-инспекторской состав ГПН УГПС МЧС России при решении обратной задачи, т. е. при проверке соответствия проектных решений противопожарным требованиям СНиП по огнестойкости строительных конструкций.

Учитывая, что Пособие выпущено в 1985 г., а испытания вновь разрабатываемых видов строительных конструкций продолжаются, ежегодно их результаты обобщают и публикуют в виде «Технической информации (в помощь инспектору ГПН)» ГУГПС МЧС России и ФГУ ВНИИПО МЧС России.

По результатам натурных огневых испытаний строительных конструкций, проводимым в ФГУ ВНИИПО МЧС России, его сотрудники пишут статьи в сборниках научных трудов института. Так, начиная с 1973 г., ежегодно по 1986 г. выходил сборник трудов ВНИИПО "Огнестойкость строительных конструкций". В этом сборнике публиковали и теоретические работы, посвященные данному научному направлению (с 1987 г. по 1992 г. этот сборник выпускали под другим, более широким названием: так в 1987 г. его назвали - "Поведение строительных конструкций в условиях пожара", в 1988 г. – "Обеспечение пожарной безопасности зданий и сооружений", в 1989г. – "Огнестойкость строительных конструкций и обеспечение пожарной безопасности людей при пожаре" и т. п. Изменение названия сборника научных трудов связано с переименованием и расширением профиля работы отдела ФГУ ВНИИПО МЧС России, занимавшегося ранее только вопросами огнестойкости конструкций.

Перечисленные ученые выпустили ряд монографий и в соавторстве написанных книг, отдельные из которых имеются в библиотеке школы [7, 9].

Одним из важнейших итогов исследований в рассматриваемой области является стандартизация методов испытания строительных конструкций на огнестойкость [10] и на пожарную опасность[12, 17]. В данной теме Вам предстоит с ними ознакомиться.