Особенности обеспечения пожарной безопасности при проектировании строительных конструкций модульных зданий

Введение. Обеспечение широкого и эффективного внедрения в практику строительства модульных зданий обуславливает необходимость разработки современных требований к пределам огнестойкости и классу пожарной опасности строительных конструкций этих зданий, а также разработку и обоснование эффективных технических решений, позволяющих реализовать данные требования.

Цели и задачи. Целью статьи является разработка требований к пределам огнестойкости и классу пожарной опасности строительных конструкций модульных зданий, а также к пределам огнестойкости примыка­ний и узлов крепления, для которых положениями Федерального закона № 123-ФЗ и нормативными документами по пожарной безопасности указанные требования не установлены в необходимом объеме, а также разработка и обоснование эффективных технических решений, позволяющих реализовать указанные требования. Апробация результатов вышеуказанных разработок на объектах различной этажности и функционального назначения.

Методы. Используется аналитический метод обоснования требований к пределам огнестойкости и классу пожарной опасности строительных конструкций модульных зданий, дополняющий и детализирующий в необходимом объеме положения Федерального закона № 123-ФЗ и нормативных документов по пожарной безопасности, с учетом результатов расчетов и огневых испытаний огнестойкости и классов пожарной опасности основных строительных конструкций модульных зданий.

Результаты. Внедрение результатов работы в проекты противопожарной защиты модульных зданий различного назначения и этажности, разработка предложений в СП 2.13130.2020 по требованиям к пре­делам огнестойкости и классам пожарной опасности для объектов из данных конструкций.

Выводы. На основе исследований разработаны требования к пределам огнестойкости и классу пожарной опасности конструкций объемно-блочной модульной системы (ОБМС), отличительной особенностью которой является расположение несущих элементов внутри ограждающих конструкций здания, вследствие чего положениями № 123-ФЗ и нормативных документов по пожарной безопасности не установлены требования к пределам огнестойкости элементов подобных систем, требования к огнестойкости узлов крепления и примыкания, а также требования к классам их пожарной опасности. Разработанные требования носят комбинированный характер, т.е. содержат минимально необходимые и отличные друг от друга по численному значению требования по признакам R, а также по Е и I для каждой конструкции, и позволяют в сочетании с разработанными требованиями к узлам крепления обеспечить общую прочность и пространственную устойчивость конструктивной системы, а также предотвратить прогрессиру­ющее (лавинообразное) разрушение конструкций, находящихся за пределами очага пожара. Проведено обоснование эффективных технических решений, позволяющих реализовать разработанные требования.

1. Голованов В.И., Пронин Д.Г. Влияние развития нормативной базы в области огнестойкости на применение стали в строительстве // Промышленное и гражданское строительство. 2021. № 10. С. 24–29. DOI: 10.33622/0869-7019.2021.10.24-29

2. Гасиев А.А. Современное капитальное объемно-блочное строительство в России на основе универсальной объемно-блочной (модульной) системы с несущим металлическим каркасом // Жилищное строительство. 2020. № 10. С. 38–48. DOI: 10.31659/0044-4472-2020-10-38-47

3. ТУ 25.11.10-001-02688615–2016. На производство модульных конструкций ООО «ПСК Прозрачный Мир».

4. СП 2.13130.2020. Системы противопожарной защиты. Обеспечение огнестойкости объектов защиты.

5. Mahale H.D., Kandekar S.B. Behaviour of steel structure under the effect of fire loading // Journal of Engineering Research and Applications. 2016. Vol. 6. Issue 5. Part 5. Pp. 42–46.

6. Behnam B. Structural response of vertically irregular tall moment — resisting steel frames under preand post — earthquake fire // The Structural Design of Tall and Special Buildings. 2016. Vol. 25. Issue 12. Pp. 543–557. DOI: 10.1002/tal.1271

7. Behnam B. A scenario-based methodology for determining fire resistance ratings of irregular steel structures // Advances in Structural Engineering. 2019. Vol. 23. Issue 1. Pp. 89–103. DOI: 10.1177/1369433219864457

8. Akaa O., Abu A., Spearpoint M., Giovinazzi S. Optimising design decision — making for steel structures in fire using a hybrid analysis technique // Fire Safety Journal. 2017. Vol. 91. Pp. 532–541. DOI: 10.1016/j.firesaf.2017.03.018

9. Md. Mofizul Islam, Rubieyat Bin Ali. Fire protection of steel structure: An overall review // World Scientific News. 2018. Vol. 102. Pp. 131–145.

10. Голованов В.И., Пехотиков А.В., Павлов В.В. Оценка огнезащитной эффективности покрытий для стальных конструкций // Пожарная безопасность. 2020. № 4 (101). С. 43–54. DOI: 10.37657/vniipo.pb.2020.101.4.004

11. Инструкции по расчету фактических пределов огнестойкости металлических конструкций. М. : ВНИИПО, 1983.

12. Голованов В.И., Павлов В.В., Пехотиков А.В. Инженерный метод расчета огнестойкости стальных конструкций с огнезащитой из минераловатных плит «RockwoolConlit» // Пожарная безопасность. 2006. № 4. С. 78–85.

13. Инструкция по расчету фактических пределов огнестойкости стальных конструкций с огнезащитными облицовками из листов ГВЛ ГОСТ Р 51829–2001 по стальному каркасу из тонколистовых оцинкованных профилей ТУ 1121-012-04001508–2011. М. : ВНИИПО МЧС России, 2015. 33 л.

14. Nause P. Brandschutztechnische Bewertung tragender Bauteile im Bestand. -Brandschutz-Forum- München, 21.06.2013. 47 p. URL: https://docplayer.org/2762246-Brandschutztechnische-bewertung-tragender-bauteile-im-bestand.html

15. Fire protection for structural steel in buildings. URL: https://docplayer.net/23624577-Fire-protection-for-structural[1]steel-in-buildings.html (дата обращения: 24.03.2022).

16. Zhang Q. Durable spray – applied fire – resistive material for enhanced safety of steel structures : thesis submitted … for the Degree of Doctor of Philosophy (Civil Engineering). Ann Arbor, 2015. 172 p.

17. Пехотиков А.В., Павлов В.В., Хасанов И.Р., Голованов В.И. Расчетные методики оценки огнестойкости и пожарной опасности строительных конструкций // Актуальные проблемы пожарной безопасности : тез. докл. XXХ Междунар. науч.-практ. конф. (г. Ногинск, 6–8 июня 2018 г.). Балашиха, 2018. С. 359–361.

18. Голованов В.И., Павлов В.В., Пехотиков А.В., Пронин Д.Г. Стандартизация и внедрение расчетных методов в области огнезащиты несущих стальных конструкций // Актуальные проблемы пожарной безопасности : мат. XXХI Междунар. науч.-практ. конф. (г. Москва, 05–07 июня 2019 г.). Балашиха, 2019. С. 26–29.

19. Morovat M., Engelhardt M. A critical review of test methods for mechanical characterization of steel for structural — fire engineering applications // Journal of Structural Engineering. 2020; 146(11). DOI: 10.1061/(ASCE)ST.1943-541X.0002787

20. Пронин Д.Г., Пехотиков А.В., Павлов В.В., Назмеева Т.В., Журавлев А.Ю. Особенности испытаний на огне­стойкость строительных конструкций с применением холодногнутых оцинкованных профилей // Промышленное и гражданское строительство. 2021. № 10. С. 30–35. DOI: 10.33622/0869-7019.2021.10.30-35

21. Gravit M., Golub E., Klementev B., Dmitriev I. Fire protective glass fiber reinforced concrete plates for steel structures under different types of fire exposure // Buildings. 2021. Vol. 11. Issue 5. P. 187. DOI: 10.3390/buildings11050187

22. Голованов В.И., Павлов В.В., Пехотиков А.В. Огнезащита стальных конструкций плитным материалом PYRO – SAFE AESTUVER T // Пожаровзрывобезопасность/Fire and Explosion Safety. 2016. Т. 25. № 11. С. 8–16. DOI: 10.18322/PVB.2016.25.11.8-16

23. Техническая информация (в помощь инспектору ГПН). М. : ВНИИПО, 2017. 24 с.