Расчет экономической эффективности применения огнезащитного покрытия
Все затраты на средства противопожарной защиты, направленные на локализацию и ликвидацию пожара делятся:
•первая группа - установки автоматического пожаротушения, системы противодымной защиты, внутренняя система пожарного водоснабжения, противопожарные резервуары, система молниезащиты, внутренняя пожарная сигнализация;
•вторая группа - затраты на средства противопожарной защиты зданий в целом и их конструктивных элементов; устройство противопожарных стен, дверей, перегородок и перекрытий, огнезащита строительных конструкций и т. п.
•третья группа - затраты на средства противопожарной защиты, предназначенные для обеспечения быстрой эвакуации людей из опасных зон; эвакуационные пути, наружные пожарные лестницы, безопасные зоны и помещения и другие.
•четвертая группа - общеплощадные затраты на устройство пожарного депо, внешней пожарной сигнализации, пожарных дорог и т.п.
Для каждого конкретного объекта может быть найдено такое решение этой проблемы, при котором с учетом заданных ограничений достигается минимум затрат на обеспечение установленного уровня пожарной безопасности. Причем на практике целесообразно проведение как комплексной оптимизации системы (поиск глобального минимума), так и частичной оптимизации по одной или нескольким подсистемам.
В качестве показания эффективности технологических параметров применения огнезащитных покрытий можно использовать обобщенный показатель, характеризующий суммарный возможный ущерб (С) [Л10], вызванный воздействием огня на строительные конструкции зданий (сооружений). Под ущербом (Сущ.) понимается стоимостное выражение частичного или полностью вышедших из строя в результате воздействия огня строительных конструкций (Сск), а также возможности экологического ущерба (Сзкол) и ущерба, нанесенного инфраструктуре района (Синф), прилегающего к рассматриваемому зданию (сооружению)
Сущ= Сск+ Синф + Сэкон (6)
Кроме того, к суммарному ущербу следует отнести и затраты (Созп), связанные с приобретением сырья (Ссыр), изготовлением и выполнением работ по нанесению огнезащитного покрытия на строительные конструкции (Сраб), а также с контролем качества покрытия (Ск) как в процессе его изготовления, так и после нанесения на защищаемые поверхности:
Созп = Ссыр + Сраб + Ск (7)
Таким образом, в качестве критерия оптимизации технологических параметров применения огнезащитных покрытий целесообразно установить критерий, основанный на минимизации суммарного ущерба С:
С =Сущ + С0зп + Ск (8)
Для оценки экономической эффективности рассматриваемых вариантов огнезащиты можно использовать приведенные затраты на реализацию i - того варианта (Л7, с.174):
Зi = Сi + Ен • Кi , где (9)
Зi - приведенные затраты по i - тому варианту огнезащиты; руб./м2,
Сi - сметная стоимость i - тому варианту огнезащиты (без плановых накоплений), руб./м2,
Ен - нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений;
Кi - капитальные вложения в базу стройиндустрии по i - тому варианту; руб./м2.
Расчет проекта огнезащиты
Проект огнезащиты должен содержать следующие разделы:
•обоснование выбора средств и способа огнезащиты;
•определение толщины защитного слоя для каждого типа конструкции;
•чертежи конструктивной огнезащиты.
Проект огнезащиты строительных конструкций, отвечающий требованиям по огнестойкости, осуществляется с целью обоснованного выбора таких материалов, структуры, формы, размеров, условий заделки и параметров огнезащиты каждой металлоконструкции, которые гарантируют минимум ее массы, материалоемкости и стоимости.
При разработке проекта огнезащиты необходимо учитывать конструктивные, эксплуатационные, технологические и технико-экономические факторы:
•значение требуемого предела огнестойкости конструкции;
•тип конструкции и ориентацию защищаемых поверхностей в пространстве (колонны, стойки, ригели, балки, связи);
•вид нагрузок, действующих на конструкцию (статическая, динамическая);
•температурно-влажностные условия эксплуатации огнезащиты и выполнения работ по ее нанесению;
•степень агрессивности окружающей среды по отношению к огнезащите и материалу конструкции;
•увеличение нагрузки на конструкцию за счет массы огнезащиты;
•эстетические требования к конструкции;
•технико-экономические показатели.
Для каждого конкретного здания на разработку проекта огнезащиты стальных конструкций дается вариант здания или его часть, которую необходимо защитить от огня в соответствии с требованием СНиП 21.01.97* «Пожарная безопасность зданий и сооружений» и другими СНиП. Ниже приведены два примера расчета огнезащиты.
Пример № 1
Административное здание представляет собой пятиэтажное здание с пристройкой и мансардой. Колонны должны иметь предел огнестойкости 1,5 часа, элементы перекрытия 1,0 час.
По проектной документации, поэтажные колонны выполнены из двутавра № 25, 30 и 35, связи из уголка 110x8. Балки перекрытий выполнены из двутавра № 35. Металлоконструкции огрунтованы грунтом ГФ - 021.
С помощью строительных чертежей, рассчитывается приведенная толщина металлоконструкций по имеющейся информации (см. табл.3).
С помощью интерполяции данных табл. (Стр.14) рассчитывается собственный предел огнестойкости конструкции. Оказывается, что ее предел явно недостаточен (Табл. № 1). Для увеличения предела огнестойкости балок можно воспользоваться краской «Айсберг-101». Необходимая толщина слоя покрытия определяется по данным в табл. № 2.
Колонны для обеспечения предела огнестойкости 1,5 часа можно защитить огнезащитным покрытием «Айсберг-101». С помощью таблиц определяется необходимая толщина покрытия. Результат заносится в таблицу.
В связи с тем, что профиль защищаемых конструкций не сложен, рабочие чертежи с покрытием можно не делать.
Таблица № 2 (3)
| № п/п | Вид конструкции | Профиль металла | пр, см | Собственный предел огнестойкости, мин | Требуемый предел огнестойкости, мин | Толщина покрытия, мм |
| 1. | Балки междуэтажных перекрытий | I 30 | 0,39 | «Айсберг-101» 1,2 | ||
| 2. | Колонны | I 30 | 0,39 | «Айсберг-101» 1,5 |
Пример № 2
В строящемся здании торгового комплекса несущие элементы здания (колонны, балки перекрытия и покрытия, косоуры и площадки лестниц, связи жесткости, подвески раскосы и т. п.) запроектированы и выполнены из огрунтованных металлических конструкций различного профиля.
Согласно таблице 1 СНиП 2.08.02 - 89* «Общественные здания и сооружения», здание торгового комплекса должно быть не ниже II степени огнестойкости. В соответствии с требованиями таблицы СНиП 21-01-97* «Пожарная безопасность зданий и сооружений» для здания II степени огнестойкости несущие конструкции должны иметь следующий предел огнестойкости:
•колоны - R90
•марши и площадки лестниц - R60
•элементы покрытий REJ - 45
Обобщенные данные о приведенной толщине металла (рассчитанной по формуле пр в соответствии с рабочими чертежами для каждого конкретного случая - вид конструкции и заделка ее) и собственном пределе огнестойкости приведены в табл.3.
Таблица № 3 (4)
| № п/п | Вид конструкции | Эскиз | Профиль металла | пр | Rсоб, час |
| 1. | Колонны К - 1 | н 300x10 | 1,0 | 0,25 | |
| 2. | Связи СВ - 1 | О | ? 102x5 | 0,50 | 0,15 |
| 3. | Подвески плит перекрытия | ||||
| ПД1 | 2 [ 10 | 0,58 | 0,17 | ||
| ПД2 | н 140x4 | 0,40 | 0,12 | ||
| 4. | Элементы лестниц | ||||
| КЛ - 17 | [ 24 | 0,42 | 0,14 | ||
| БЛ - 1 | I 35 Б1 | 0,42 | 0,23 | ||
| БЛ - 2 | [ 24 | 0,42 | 0,14 | ||
| БЛ - 3 | [ 24 | 0,76 | 0,20 | ||
| БЛ - 4 | 1I 30 Б1 | 0,39 | 0,13 | ||
| 2 63 x5 | |||||
| 5. | Балки перекрытий | ||||
| Б1 | I 50Б1 | 0,57 | 0,16 | ||
| Б2 | I 45Б1 | 0,54 | 0,16 | ||
| Б3 | I 40Б1 | 0,51 | 0,15 | ||
| Б4 | I 30Б1 | 0,38 | 0,13 | ||
| Б5 | I 35Б1 | 0,42 | 0,14 |
С эстетической точки зрения и по своим защитным свойствам для защиты перечисленных в табл. № 3 конструкций лучше всего подходит состав «Айсберг-101», толщина которого, рассчитанная по таблице из пожарного сертификата для всех видов конструкций объекта.
Таблица № 4 (5)
| № п/п | Вид конструкции | Требуемый предел огнестойкости, час | Толщина покрытия, мм |
| 1. | Колонны К - 1 | 1,5 | 1,5 ± 0,1 |
| 2. | Связи СВ - 1 | 0,75 | 0,8 ± 0,1 |
| 3. | Подвески плит перекрытия | 0,75 0,75 | 1,0 ± 0,1 1,2 ± 0,1 |
| 4. | Элементы лестниц | ||
| КЛ - 17 | 1,0 | 1,7 ± 0,1 | |
| БЛ - 1 | 1,0 | 1,7 ± 0,1 | |
| БЛ - 2 | 1,0 | 1,7 ± 0,1 | |
| БЛ - 3 | 1,0 | 1,3 ± 0,1 | |
| БЛ - 4 | 1,0 | 1,7 ± 0,1 | |
| 5. | Балки перекрытий | ||
| Б1 | 0,75 | 1,0 ± 0,1 | |
| Б2 | 0,75 | 1,0 ± 0,1 | |
| Б3 | 0,75 | 1,1 ± 0,1 | |
| Б4 | 0,75 | 1,2 ± 0,1 | |
| Б5 | 0,75 | 1,2 ± 0,1 |