Потери теплоизолирующей способности (І)

Предел огнестойкости конструкции определяется путем расчета несущей и/или теплоизолирующей способности конструкции под влиянием стандартного температурного режима.

Признаком потери несущей способности следует считать возникновение в конструкции предельных деформаций. Для металлических конструкций с огнезащитными покрытиями признаком потери несущей способности следует считать превышение средней температуры металлического элемента конструкции над его начальной температурой на 480^оС – для стальных конструкций и на 230^оС – для конструкций из алюминиевых сплавов.

Признаком потери теплоизолирующей способности следует считать превышение средней температуры на поверхности конструкции, которая не обогревается, над начальной средней температурой этой поверхности на 140^оС или превышение температуры в любой точке поверхности конструкции, которая не обогревается, над начальной температурой в этой точке на 180^оС.

Показатели способности строительной конструкции распространять огонь являет предел распространение огня (М).

По пределу распространения огня строительные конструкции подразделяют на три группы:

М0 (предел рассмотрения огня равняется 0 см);

М1 (М £ 25см – для горизонтальных конструкций; М £ 40см – для вертикальных наклонных конструкций);

М2 (М > 25см – для горизонтальных конструкций; М > 40см – для вертикальных наклонных конструкций).

Предел распространения огня распространяется на элементы здания – колонны, ригели, фермы, балки, арки, рамы и связи, наружные и внутренние стены, перегородки, перекрытия, стены лестничных клеток, противопожарные преграды, марши и площадки лестниц, а также подвесные потолки, воздуховоды, трубопроводы. Он не распространяется на конструкции заполнения проемов, на покрытие пола, кровли, облицовку и отделку.

Здание по огнестойкости разделяются на пять основных – І-V и три дополнительных IIIa, IIIб и IVа ступеней.

Степень огнестойкости – нормативная характеристика огнестойкости зданий и сооружений, которую определят в зависимости от минимального предела огнестойкости строительных конструкций (в минутах) и максимального предела распространения огня по ним (см). Первая степень огнестойкости характеризует наибольшую огнестойкость.

Предел огнестойкости строительных конструкций устанавливается по времени (в минутах) наступления одного или последовательно нескольких, нормативных для этих конструкций признаков граничного состояния: потеря несущей способности (R), потеря целостности (Е), потеря теплоизолирующей способности (например для несущих и самонесущих стен – REI150; М0; перегородок – ЕІ30; М0; колонн, балок и форм покрытия – R30; М0).

Здания и их помещения по функциональной пожарной опасности делят на пять классов в зависимости от способа их использования и степени огнестойкости на случай возникновения пожара, безопасность находящихся в них людей будет под угрозой (Ф1 - Ф5).

По пожарной опасности строительные конструкции делятся на четыре класса: К0 – непожароопасные, К1 – малопожароопасные, К2 – умеренно пожароопасные и К3 – пожароопасные. При определении класса пожарной опасности конструкций учитывается: теплового эффекта от горения, наличие пламенного горения, размеры повреждения конструкций, характеристики пожарной опасности составляющих конструкцию материалов.

Кроме вышеперечисленных показателей пожарной безопасности зданий необходимо учитывать следующие нормативные показатели:

- высота, площадь и ширина здания и противопожарного отсека;

- устройство противопожарных преград (противопожарные стенка, отсек, секция, тамбур-шлюз; несгораемые перекрытия, гребень);

- размещение перекрытий;

- устройство и протяженность путей эвакуации, количество, размеры и расположение эвакуационных выходов;

- противопожарные разрывы между зданиями и сооружениями;

- противопожарный водопровод и аварийная противодымовая вентиляция;

- первичные и автоматизированные системы оповещения, сигнализации и гашения пожаров и др.

К группе технических требований относятся также благоустройство зданий: обеспечение здания отоплением, вентиляцией, газоснабжением, холодным и горячим водоснабжением, канализацией, электроосвещением, лифтами, мусоропроводами, бытовым оборудованием (плитами для приготовления пищи, санитарно-техническими приборами, холодильниками, встроенной мебелью и т.п.), кабельном телевидением, радиотрансляцией, телефоном и прочим инженерным оборудованием; к этому же понятию относится качество отделки элементов здания.

Необходимость соответствия внешнего вида здания его назначению, при формировании внешних объемов и внутренних пространств по законам гармонии и красоты обусловлена архитектурно-художественными требования.

Форма архитектурных объектов определяется довольно большим количеством факторов, основные из них:

- функциональное назначение;

- эстетическая значимость объекта;

- конструктивное решение;

- используемые материалы;

- технология (способы) и условия строительства;

- взаимодействие объекта с окружающей средой и человеком.

Эти формообразующие факторы влияют на композицию объекта и предопределяют его эстетическую ценность. Формообразующими факторами, которые определяются социальным процессом (сложившимся в обществе) являются функциональное назначение объекта и эстетическая значимость. Все другие факторы зависят от этих двух. Функциональный и эстетический факторы определяют форму объекта, а его воплощение зависит от конструктивного решения, строительных материалов, способов строительства и т.д.

Когда все формообразующие факторы проявляются в форме объекта, т.е., когда форма полностью соответствует содержанию, то ее (форму) следует считать совершенной. Но в тоже время функциональный и формообразующий факторы являются наиболее противоречивыми. Преобладание функционального фактора приводит к функционализму, конструктивизму, т.к. предполагает постоянство формы для одних и тех же функций и конструкций, не учитывая возможности эстетического развития формы. Преобладание эстетического фактора приводит к формализму и украшательству.

Правильное разрешение этого противоречия является залогом создания архитектурного сооружения оптимального с точки зрения утилитарного и идейно-художественного назначения.

Обеспечение минимально необходимых затрат на строительство и эксплуатацию проектируемого здания, отвечает экономическим требованиям.

При рассмотрении проектных решений гражданских и промышленных зданий пользуются расчетами сравнительной экономической эффективности.

С точки зрения экономических затрат каждое здание оплачивается дважды: в виде капитальных затрат и в виде эксплуатационных расходов. Вторая сумма расходов чаще всего совпадает с первой. Поэтому нецелесообразно предлагать «дешевое» строительство, так как в этом случае затраты перекладываются в последующем на повышенные расходы по содержанию сооружения. Следовательно, строительство должно быть экономически целесообразным. Для этого, прежде всего, необходимо применять надежные долговечные конструкции, обеспечивающие достаточную защиту внутренних пространств здания от силового и несилового воздействия.

Выбор объемно-планировочных и конструктивных решений зданий и сооружений, внутреннего режима, прочность, долговечность и условия их эксплуатации органически связаны с требованиями природоохранительных мероприятий.

Интенсивность воздействия человеческой деятельности на природу достигла таких масштабов, что может привести к нарушению динамического равновесия в биосфере. Достаточно часто человек прямо или косвенно наносит вред окружающей природной среде и самому себе как наиболее активному компоненту системы «население – хозяйство – природа».

В настоящее время охрана окружающей среды от загрязнения должна носить не только региональный, но и глобальный международный характер.

Результатом расширяющейся хозяйственной деятельности человечества является увеличение нагрузки на окружающую среду (рис.2.4).

Рис. 2.4 Факторы воздействия промышленного предприятия на окружающую среду и человека: І – влияние на среду; 1 – вторжение в природный ландшафт и нарушение гармонии; 2 – изменение микроклимата; 3 – загрязнение атмосферного воздуха, водоемов, почвы и продуктов питания; 4 – нарушение рельефа и почвы; 5 – выделение неприятного или сильного запаха; 6 – распространение шума и ультразвука; 7 – скопление производственных отходов; 8 – поражение растительного и животного мира; II – то же, на человека; 9 – ухудшение условий жизни, труда и отдыха.

Вредные выделения существенно загрязняют почву, воду и воздух и оказывают неблагоприятное воздействие на здоровье людей и жизнедеятельности животных и растений. В результате систематических загрязнений воздуха и воды больше деградирует городская среда.

Скученное высотное строительство в крупных городах приводит к образованию пронизываемых ветром «бетонных ущелий». При такой застройке резко возрастает бытовое загрязнение воздуха, и создаются условия для концентрации загрязнений в атмосфере городов и образования смогов.

Весьма сложную проблему составляет борьба с шумом в современных городах. Шум двигателей и механизмов – форма загрязнения окружающей среды, не менее опасная и разрушительная, чем отравление воздуха и воды.

Оптимальное решение градостроительных и градоформирующих задач, рациональное проектирование селитебных, промышленных, сельскохозяйственных территорий и комплексов в современных условиях может быть достигнуто только при наиболее полном учете экологических требований.

Обобщающим показателем требований, предъявляемых к зданию или сооружению, является класс здания по капитальности.

Капитальность – это совокупность свойств, присущих зданию в целом, его народнохозяйственное и градостроительное значения, его значимость и т.п.; с другой стороны – это комплекс важнейших требований к зданию и его элементами (эксплуатационные требования, отражающие состав помещений, их размеры, степень благоустройства, качество отделки, долговечность и огнестойкость). Класс здания – уровень этих требований. Установлены четыре класса зданий по капитальности: к первому классу относятся здания, удовлетворяющие повышенным требованиям; ко второму – средним; третьему и четвертому – средним пониженным и минимальным.