VII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2015

ВВЕДЕНИЕ.

Обеспечение сохранности среды обитания и безопасности производственной деятельности человека является актуальной задачей современного цивилизованного общества. Особенно велика роль строителей в обеспечении жизнедеятельности и безопасности населения, так как многие строительные процессы становятся природообразующим фактором, масштабы которых огромны. Например, годовые объемы земляных строительных работ сопоставимы с объемом твердых веществ, выносимых всеми реками мира в океаны.

Создавая искусственную среду обитания, строители обеспечивают (или должны обеспечивать) также и защиту от большинства наиболее неблагоприятных факторов, вызванных как природными явлениями, так и технологическими процессами. Следует отметить, что инженерные решения, принятые и реализованные без учета системного подхода к развитию и изменению природной среды, даже будучи предпринятыми с самыми благими, но с частными намерениями, нередко приводят к значительно более тяжелым последствиям для природы и выживания человека, чем действия представителей многих других отраслей. Например, ежегодно в атмосферу выбрасываются сотни миллионов тонн вредных веществ, из них более 60% приходится на промышленные предприятия и в ряду наиболее вредных - заводы по производству строительных материалов.

1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ.

Объект строительства - каждое отдельно стоящее здание или сооружение (со всем относящимся к нему оборудованием, инструментом и инвентарем, галереями, эстакадами, внутренними инженерными сетями водоснабжения, канализации, газопроводов, теплопроводов, электроснабжения, радиофикации, подсобными и вспомогательными надворными постройками, благоустройством и другими работами и затратами), на строительство, реконструкцию, расширение или техническое перевооружение которого разработаны и утверждены в установленном порядке проект и смета.

Риск в технических системах и в строительстве применяют для обозначения экстремальных ситуаций и экономических потерь, вызванных природными, техногенными и социальными причинами, а также используется как собирательный термин для обозначения нежелательных и аварийных событий.

Жизнедеятельность - полный комплекс событий, связанных с деятельностью человека в период его жизни во взаимодействии с производственной, природной и бытовой средой.

Опасность определяют как негативное свойство живой и неживой материи, способное причинять ущерб людям, домашним и сельскохозяйственным животным, природной среде, материальным ценностям и др.

Под безопасностью понимают такое состояние рассматриваемого объекта, при котором все возможные воздействия на него потоков веществ, энергии, нагрузок и информации (экономической, политической, социальной и т.д.) не превышают допустимых значений и не вызывают нарушения его прочности, целостности и надежности.

Надежность - термин, определяющий безопасность и долговечность при функциональной пригодности объекта и сохранности его технических и экономических параметров.

Безаварийность - свойство конструкций или изделий не допускать перехода отказов в предельные, критические (аварийные) состояния.

Отказ - потеря несущей способности и устойчивости, возникновение недопустимых деформаций и других характеристик, исключающих нормальную эксплуатацию объекта.

Предельные состояния (1-й и 2-й групп), возникающие под действием нагрузок и воздействий, при выходе за пределы которых конструкция или весь объект перестают удовлетворять расчетным и проектным требованиям.

1-я группа предельного состояния характеризуется опасностью разрушения любого характера или потерей устойчивости формы и положения, а 2-я группа характеризуется состоянием конструкции, параметры которой затрудняют эксплуатацию объекта или снижают его долговечность за счет достижения предельных деформаций либо определенных уровней колебаний, а также условиями образования трещин и их предельными величинами раскрытия.

Постоянные нагрузки и воздействия - действуют на конструкции или объект весь расчетный период его эксплуатации или существования.

Воздействие, нагрузка - сила, инерция, импульс, действующие на грунты основания и на конструкции зданий и сооружений.

Временные нагрузки и воздействия используют в расчетных значениях периода эксплуатации объекта не все время, а в определенные периоды (снеговая, ветровая, гололедная, нагрузки от людей на перекрытия зданий и сооружений и т.п.).

Кратковременные нагрузки и воздействия, длительность действия которых в расчетных значениях существенно меньше срока эксплуатации объекта.

Динамические нагрузки - быстро изменяющиеся во времени (по величине, направлению и положению) силы воздействия.

Особые нагрузки - временные нагрузки и воздействия, возникающие в исключительных ситуациях, вероятность возникновения которых чрезвычайно мала, но последствия могут быть катастрофическими (сейсмические воздействия, ураганы, нагрузки от взрыва и пожаров, воздействия от просадок грунта и т.п.).

Аварийная расчетная ситуация - характеризуется расчетной вероятностью ее появления и небольшой продолжительностью действия.

Под вероятностью рассматриваемого события или явления понимают степень возможности их возникновения и численно выражают десятичной дробью, где, например, показатель вероятности 0,0 означает, что данное событие или явление не может произойти, а величина 1,0 выражает полную определенность со 100%-й вероятностью его возникновения.

Обеспеченность - вероятность непревышения предельного состояния объекта.

1. ОБЕСПЕЧЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ НА СТАДИИ ИЗЫСКАНИЙ

И ВЫБОР СТРОЙПЛОЩАДКИ.

2.1. Общие положения.

Изыскания строительной площадки и размещения зданий и сооружений должны быть направлены на рациональное решение инженерных задач и повышение безопасности проектируемого объекта, с учетом особенностей местных природных условий для возможности обеспечения надежной работы несущих и ограждающих конструкций при наилучшем сочетании строительных и эксплуатационных затрат.

Наиболее общим и универсальным оценочным критерием объекта строительства является минимум капитальных и эксплуатационных затрат. Частными критериями оптимальности являются:

• минимум материаловложения и трудовых затрат;

• краткий срок строительства, в том числе с учетом использования существующих сооружений - связь, дороги, водоснабжение, канализация, электроснабжение и т.д.;

• наличие функционирующих строительных организаций и социальной инфраструктуры;

• максимальное использование (по договорам или на компенсационной основе) существующих объектов и организаций для снижения затрат времени и средств на подготовительные работы и сервисное обслуживание.

В связи с этим особое значение приобретают состав, содержание и полнота материалов изыскания, от которых зависят объективность, степень обоснованности и целесообразность решений по организации строительства в целом и по технологии строительно-монтажных работ, в частности.

С точки зрения квалифицированного решения вопросов организации строительного производства необходимыми являются инженерные данные, полученные в составе:

• работ по сбору, анализу и оценки опасных факторов, влияющих на прочность и безопасность объектов строительства (по материалам нормативных и литературных источников);

• топографических изысканий - планово-высотное обоснование и варианты размещения объектов на стройплощадке;

• инженерно-геологических изысканий - предварительные обследования, полевые и камеральные работы, обеспечивающие получение геологических характеристик на территории строительства, в том числе просадочные и деформационные свойства грунтов оснований;

• гидрометеорологических изысканий - выявление климатических условий строительства, зоны сезонного затопления и границы обводнения участков;

• геофизических изысканий, позволяющих определить значения удельного сопротивления грунтов (для назначения и расчета зашиты подземных коммуникаций от коррозии), характеристики участков с многолетнемерзлыми грунтами (мощность деятельного слоя и его температура) и т.п.;

• оценки возможных патогенных воздействий;

• определения расположения скотомогильников, захоронений радиоактивных отходов и других заразных и вредных веществ;

• изысканий источников водоснабжения и условий канализирования сточных вод;

• изысканий местных строительных материалов для строительства временных дорог, зданий, сооружений и для других целей;

• экономических изысканий - выявление экономических данных районов, на территории которых намечается строительство; установление объемов и характера грузовых операций, необходимых для производства работ, и т.д.

Перечисленные проработки позволяют дать как качественную, так и количественную оценку природно-климатическим и техногенным условиям для обеспечения в процессе проектирования всех факторов, влияющих на надежность и безопасность объектов строительства, а также определить оптимальные условия по управлению, организации и технологии строительства, а также целесообразных методов эксплуатации. Кроме того, они являются основой для разработки проекта производства работ, строительного генерального плана и транспортных схем, для материального обеспечения строительства.

Все разрабатываемые проекты должны проходить экспертизу с точки зрения их экономичности, надежности, целесообразной эксплуатации и экологической безопасности. Оптимизация принимаемых решений осуществляется с учетом поставленных перед проектировщиками и строителями целей, среди которых можно назвать следующие основные:

1. Минимальная стоимость строительства (оптимальные объемы работ, наличие местных материалов, существующая инфраструктура в районе строительства).

2. Объемно-планировочные и конструктивные решения, а также организационно-управленческие мероприятия для выполнения строительства в намеченные сроки (отдельных этапов, пусковых комплексов и общего окончания).

3. Задаваемый уровень надежности и долговечности работы строительных систем в различных природных условиях (болота, мерзлота, просадочные грунты, карсты, оползни, обвалы, сейсмические явления, ураганные ветры, наводнения и т.д.).

4. Рациональные методы строительства.

5. Удобство эксплуатации построенных зданий и сооружений.

6. Сохранность объекта и условия повышения его надежности.

Одним из направлений государственной политики в области зашиты населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера является подготовка и реализация мер, направленных на предупреждение чрезвычайных ситуаций (предотвращение и уменьшение их масштабов). Эти меры преимущественно проводятся в превентивном порядке. Издавна считалось, что гораздо важнее предотвратить беду, чем потом бороться с ней. Зарубежный опыт и отечественная практика показывают, что затраты на предупреждение чрезвычайных ситуаций значительно ниже возможного ущерба от них.

2.2. Экологическая безопасность в районах строительства

Под экологическим загрязнением следует понимать не только прямое и непосредственное введение сторонних веществ в окружающую среду, но и косвенное нарушение экологической целостности природного ландшафта, которое приводит к быстрому или медленному воздействию с отрицательными последствиями в отношении человека и различных популяций флоры и фауны.

Строительство в любом малоосвоенном регионе влияет на состояние животного мира. За счет отчуждения территорий под строительство и воздействия производственных процессов сокращаются, например, в северных регионах площади оленьих пастбищ, создаются искусственные препятствия на путях миграции оленей. В результате крайне неравномерно используются кормовые ресурсы, исчезают ягельные корма.

Из-за шумовых воздействий животные и птицы вынуждены покидать привычные места ареалов обитания. Известны примеры, когда даже такие приспособленные к жизни в экстремальных условиях виды, как, например, юлки, вынуждены откочевывать для вывода потомства на 100-300 км от строящегося объекта.

Природные комплексы, выделенные в пределах изучаемой изыскателями территории, можно разделить на группы по их устойчивости к повреждениям и необходимости рекультивации.

К группе неустойчивых природных комплексов, нуждающихся в охране, следует отнести лесотундровые участки со скоплением минеральных бугров и гряд пучения с лесами, тундрами или частым чередованием минеральных, торфяно-минеральных и торфяных бугров, а также пологохолмистые участки с тундрами. В этих природных комплексах техногенное воздействие сильно нарушает природное равновесие, а восстановление первоначальных природных условий не происходит. Поэтому в неустойчивых природных комплексах необходимо проведение специальных мероприятий по искусственному формированию растительного покрова, препятствующего развитию термокарстовых, эрозионных и эоловых процессов. Наиболее эффективно использование дернины растений. На склонах для предупреждения эрозии и солифлюкции рекомендуется производить посадки черенков длиной 0,5-1 м на расстоянии 60-70 см друг от друга.

К группе устойчивых природных комплексов относятся травяные и травяно-моховые болота, а также природные комплексы пойм и логов. Эти природные комплексы не нуждаются в проведении мероприятий по рекультивации.

Остальные комплексы, выделенные на строительных участках, составляют группу относительно устойчивых природных образований. Мероприятия по рекультивации в этих природных комплексах, по-видимому, следует проводить на участках, подвергшихся сильным нарушениям (полное удаление почвы, деформация рельефа и т.д.).

1.  

   1. . Скотомогильники и мусорные свалки.

При выборе земельного участка для строительства зданий или сооружений следует тщательно проверять санитарное состояние территории строительства и прилегающих участков.

Дымящиеся свалки, мусоросжигательные и цементные заводы, химические предприятия и биологические захоронения могут существенно загрязнять воздушную среду и грунтовые воды, вредное действие которых может постепенно влиять на здоровье человека, вызывая разного рода болезни и даже влияя на генетику живых организмов. Например, потревоженные скотомогильники (созданные десятки лет тому назад) могут вызвать опасные экологические последствия, в том числе заражения населения сибирской язвой, так как споры "сибирки" способны "дремать" длительное время в латентном состоянии.

Обычно под могильники отводили так называемые неудобья, т.е. участки, не обрабатывавшиеся в полеводстве и непригодные для производственной деятельности. Таким неудобьем мог оказаться пологий береговой склон водохранилища, заросшие кустарником земельные участки, опушка леса и т.д.

Талые и дождевые воды, стекающие по поверхности нормально построенных скотомогильников, не размывают их и обычно не достигают водоемов. Однако рано или поздно, особенно если строители потревожат захоронения, подхваченная водой зараза может попасть в фунтовые толщи, далее в водоемы и в зону деятельности человека.

Согласно санитарно-эпидемиологическим нормам скотомогильник сибирской язвы по санитарным нормам должен находиться на расстоянии более 100 м от объектов землепользования. Он должен представлять собой яму с изолированными стенами и дном, которая засыпается вровень с землей, утрамбовывается и забетонировывается слоем толщиной не менее 20 см, а территория обваловывается, огораживается и обозначается "Опасно! Сибирская язва". Кроме всего, скотомогильник следует обязательно поставить на учет в ветеринарной службе района или области.

Ничего этого, естественно, на самом деле нет. А что сохранилось через много лет? Обнаруживается небольшое возвышение грунта, окруженное неглубокой, заплывшей от времени канавкой и помеченное по углам повалившимися бетонными столбами-пасынками. Часто здесь можно обнаружить превосходящий всякое воображение масштаб дачно-особнячного строительства, причем один из самых роскошных особняков может находиться от скотомогильника на расстоянии десятков метров.

Следует отметить, что в России ежегодно регистрируется от 15 до 30 единичных случаев заболевания сибирской язвой. По мнению эпидемиологов Российской академии медицинских наук, опасность возникновения в стране эпидемии сибирской язвы потенциально существует. Источником повышенной опасности являются 35 тыс. сибиреязвенных скотомогильников, в которых были захоронены в свое время больные и погибшие животные. Самое опасное заключается в том, что по данным ветеринарной службы на треть захоронений нет никакой документации. Поэтому при выборе территории под строительство надо использовать все существующие методы определения эпидемиологического состояния осваиваемой под строительство новой территории, используя архивные материалы, приборно-аналитические и даже информацию по опросу старожил и других лиц, проживающих в исследуемой местности.

2.4. Трубопроводные системы газа, нефти и нефтепродуктов

В настоящее время эксплуатируются, а также проектируются и строятся новые трубопроводные системы государственного, межгосударственного, континентального и даже межконтинентального значения для транспортирования газа, нефти и нефтепродуктов протяженностью в сотни и тысячи километров, которые пересекают различные климатические зоны и районы с потенциально опасными природными явлениями и воздействиями, способными вызвать аварийные ситуации с серьезными последствиями в районах функционирования трубопроводов.

Основой любой нефте- и газотранспортной системы является технологическая цепочка следующих ее "простых" элементов: промысел - насосная (компрессорная) станция - линейная часть трубопровода – распределитель-

ная система (станция, узел и т.д.), где наиболее трудоемким и трудноконтролируемым элементом в магистральных трубопроводных системах является линейная часть.

Для обеспечения безаварийной работы трубопроводных систем выполняются расчеты и исследования напряженного состояния стенок трубопровода от внутреннего давления, от температурного воздействия, напряжений в углах поворотов и на стыках, в местах сварных соединений, от упругого изгиба при строительных работах, от деформации грунтов оснований и других нагрузок и воздействий. Также оценивается надежность и устойчивость трубопровода на всплытие (на заболоченной или обводненной территории), на воздействие оползневых и лавинных нагрузок и других природных воздействий.

К трубопроводным системам предъявляется целый ряд требований, среди которых в плане безопасности можно назвать следующие основные:

• обеспечение промышленной безопасности;

• экологическая безопасность;

• минимизация техногенного воздействия на природную среду в процессе строительства и эксплуатации трубопроводных систем;

• обеспечение условий эстетики, комфорта и др.

Для выполнения этих требований решающее значение приобретают вопросы обеспечения качества и надежности трубопроводного строительства.

Повышение качества и надежности является одной из важнейших проблем современной техники и строительного производства, поэтому решение вопроса управления качеством и надежностью в процессе сооружения и эксплуатации трубопроводных магистралей становится сложнейшей организационно-технической задачей.

Накопленный опыт проектирования, строительства и эксплуатации магистральных трубопроводов показывает неравнонадежность отдельных трасс или участков, связанную с условиями прокладки или, точнее, с характером местности. В первую очередь это относится к прокладке трубопроводов в горной местности через хребты и перевалы, по отрогам и склонам гор, в поймах горных рек или через них и другие водотоки. Имеют место прокладки трубопроводов через болота и по территории с вечномерзлыми грунтами.

Помимо значительного увеличения сложности и стоимости строительно-монтажных работ прокладка трубопроводов в этих условиях таит в себе серьезнейшую опасность возможности их разрушения из-за стихийных бедствий и чрезвычайных природных явлений.

В настоящее время топографических съемок и инженерных изысканий для разработки проектов прокладки трубопроводов в горной местности недостаточно. В обязательном порядке в данном случае необходимо выполнение специализированных работ по составлению заключения об уровне возможного воздействия опасных природных явлений и процессов на трубопровод. После выполнения комплекса работ по выявлению всех существующих и потенциально возможных опасных природных явлений и процессов и определения уровня их возможного воздействия на предполагаемый к прокладке трубопровод можно сделать оценку о целесообразности его прокладки по выбранному маршруту и дать рекомендации по проектированию наиболее безопасной (уточненной) трассы и способа прокладки, предусматривающих разработку наиболее рациональных защитных мероприятий.

1. УСЛОВИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ РАЗРАБОТКЕ ОБЪЕМНО-ПЛАНИРОВОЧНЫХ И КОНСТРУКТИВНЫХ РЕШЕНИЙ

СТРОИТЕЛЬНОГО ОБЪЕКТА.

Задача инженеров и архитекторов - проектировать и создавать строительную инфраструктуру так, чтобы свести к минимуму все ожидаемые потери. Спроектированные здания и сооружения должны быть построены достаточно прочно, чтобы противостоять самым сильным воздействиям и не обрушаться. Однако полная защита от повреждений стоит дорого и заказчик не может финансировать все мероприятия, стопроцентно обеспечивающие сохранность объекта. Поэтому специалисты идут на определенный риск при строительстве зданий и сооружений, так же как это делают люди, когда идут на некоторый риск и в других жизненных ситуациях, например при пользовании транспортом.

В соответствии с принятыми во всем мире требованиями к проектированию и строительству должен соблюдаться определенный сбалансированный риск с учетом затрат и ожидаемого ущерба. Выполнение такого приемлемого риска для каждого типа зданий и сооружений регламентируется строительными нормами, правилами и стандартами.

3.1 Оценка ущерба и потерь в проектном решении.

Ущерб и потери, вызываемые различными техногенными причинами и природными явлениями, с учетом конкретных производственных потребностей определяют для следующих основных случаев:

1. Определение расчетного (ожидаемого) ущерба, т.е. прогнозируемого с учетом вероятности событий, принимаемого в зависимости от инженерного (проектного) решения, фактического исполнения при строительстве и уровня эксплуатационного обслуживания объекта или его элемента (части).

2. Оптимизационный анализ и оценка вариантов технических решений по обеспечению надежности объекта и соответствующих этим решениям определенных (задаваемых) уровней возможных аварийных ситуаций, вызываемых различными ожидаемыми вероятностными событиями, в том числе техно- и антропогенными, которые рассматриваются в сочетании с фактическим и прогнозируемым состоянием объекта. Такой анализ целесообразно выполнять при разработке ТЭО инвестиций, ТЭО проектирования, а также ТЭО строительства.

3. Оперативная оценка ущерба в случае произошедшей аварии, отказа работоспособности или стихийного бедствия. Для решения таких задач, в том числе для определения параметров риска, используются шкалы аварийных ситуаций по пяти- и десятибалльным оценкам, которые идентифицируют с количественными параметрами состояния конструкций на рассматриваемом объекте либо с величинами возможных потерь производственных мощностей этого объекта.

Организацию и управление процессами предупреждения и ликвидации последствий аварий и стихийных бедствий осуществляют на основе сведений об уровне надежности объекта и оценке экономических последствий при сбоях в технологических процессах, возможных авариях и стихийных бедствиях.

Порядок, оценки надежности и безопасности объекта на основе физико-механического состояния объекта и прогноз его поведения в условиях конкретных эксплуатационных нагрузок содержит следующие основные расчетные этапы:

• анализ состояния объекта и поиск опасных зон и участков;

• диагностика состояния элементов конструкций и оборудования;

• определение параметров фактических и прогнозируемых нагрузок и воздействий;

• определение напряженно-деформированного состояния объекта исследования;

• определение остаточного ресурса наиболее уязвимых элементов исследуемого объекта с уточненными и конкретизированными значениями коэффициентов условий работы и надежности;

• оценка состояния объекта с учетом заданных критериев надежности и безопасности;

• разработка оптимальных схем и способов вывода объекта или какого-либо его участка из экстремальных ситуаций в условиях возможного ремонта или режима безаварийной работы.

Принятие решений о степени опасности рассматриваемого объекта, его части или элемента осуществляется на основе изучения строительно-монтажной и эксплуатационной документации, данных обследований и материалов инструментальной диагностики, а также информации о проведении ремонтных работ за весь период функционирования объекта.

3.2. Инженерные мероприятия для повышения уровня надежности.

Главным требованием надежности строительного объекта должно быть обеспечение прочности грунтовой среды и фундаментов, что должно характеризоваться малыми осадками построенного сооружения за расчетный период эксплуатации. Такие условия обычно соблюдаются на скальных и полускальных грунтах, а также при использовании малодеформируемых свайных и сплошных плитных фундаментов.

При проектировании зданий, на которые действуют ветровые или сейсмические нагрузки, следует стремиться к симметричному относительно его главных осей и равномерному в плане распределению масс и жесткостей. Несоблюдение этого условия приводит к несовпадению центра тяжести нагрузок с центром жесткости (определяемого расположением и жесткостью стен, рам каркаса и т.д.) сооружения.

1. КАЧЕСТВО СТРОИТЕЛЬСТВА В ОБЕСПЕЧЕНИИ НАДЕЖНОСТИ И

БЕЗОПАСНОСТИ.

Надежность строительного объекта зависит от качества исполнения строительно-монтажных работ, условий его эксплуатации и своевременного выполнения профилактических и ремонтных работ.

Качество строительных и монтажных работ в период строительства определяется следующими условиями:

• строгое соблюдение проектных решений;

• использование материалов и конструкций, соответствующих проекту;

• соблюдение требований технологических операций и процессов;

• контроль выполнения требований проекта производства работ;

• своевременное освидетельствование скрытых работ;

• наличие квалифицированных кадров;

• организация службы контроля и управления качеством.

Для обеспечения надежности объекта, эксплуатируемого в течение, например, четверти расчетного времени, необходимо организовывать обследования зданий и сооружений по следующим этапам:

1. Предварительное обследование.

2. Детальное инструментальное обследование.

3. Определение физико-технических характеристик материалов обследуемых конструкций в лабораторных условиях.

4. Анализ и обобщение результатов обследований.

Характер и объем натурных обследований определяют конкретными задачами, сформулированными заказчиком работ.

В зависимости от имеющихся дефектов и повреждений техническое состояние конструкций зданий и сооружений после предварительного обследования может быть классифицировано по четырем категориям согласно общим признакам: нормальное, удовлетворительное, неудовлетворительное, предаварийное или аварийное.

Условия обеспечения безопасности можно показать на примере организации противопожарных мероприятий, которые обычно подразделяют на три составляющие: пассивной защиты; активной защиты; организационных мероприятий.

В свою очередь, система пассивной защиты включает:

• решения по генплану;

• требуемая степень огнестойкости здания;

• объемно-планировочные решения;

• противопожарные преграды;

• огнезащита строительных конструкций;

• эвакуационные пути;

• наружное водоснабжение для целей пожаротушения;

• защищенность электрооборудования;

• молниезащита.

В систему активной защиты входит:

• обнаружение и оповещение о пожаре;

• управление эвакуацией;

• противодымная защита;

• внутреннее пожаротушение;

• первичные средства тушения;

• автоматическое пожаротушение.

Система организационных мероприятий состоит из разработки руководящих документов и подготовки работников к выполнению специальных служебных обязанностей:

• инструкция о мерах пожарной безопасности;

• инструкция по эксплуатации системы активной противопожарной защиты;

• обучение персонала.

Существенное значение при обеспечении пожарной безопасности объектов недвижимости играет размещение на городской территории объектов пожарной охраны.

Нормы, правила и стандарты являются официальными документами, принятыми для регулирования инвестиционных процессов в строительстве. Они содержат требования и рекомендации по выбору строительных материалов и методов строительства, а также правила и рекомендации по техническому проектированию. Целью норм является установление минимальных условий для обеспечения сопротивляемости здания пожарам, землетрясениям и другим стихийным бедствиям. Однако ни одна норма не может обеспечить полную "безопасность" зданий. Известно много примеров, когда новые здания, спроектированные в соответствии со строительными нормами, не перенесли удара стихии.

Течение нашей повседневной жизни очень сильно зависит от существования общественных систем жизнеобеспечения, которые включают линии транспорта, водоснабжение, канализацию, газоснабжение, электричество и средства связи. Их нарушения в результате чрезвычайных ситуаций (ураганы, наводнения, землетрясения и т.п.) показали всю важность обеспечения их бесперебойной работы.

Некоторые сооружения, повреждение которых в случае стихийных бедствий создает особую опасность, называют ответственными сооружениями. Примерами служат плотины, химические и нефтеперерабатывающие заводы, распределительные станции сжиженного природного газа и электростанции, в особенности атомные. Эти сооружения сами по себе необычайно сложны, и в случае их повреждения вероятность серьезного ущерба очень велика. Проектирование таких сооружений, обеспечивающее их способность противостоять сильному сотрясению грунта, является исключительно трудной задачей для инженеров.

Процесс проектирования начинается с тщательных исследований, направленных на выявление очагов всех возможных природных и техногенных воздействий. По данным этих исследований определяются все параметры внешних воздействий, способных повредить объект или нарушить его эксплуатационные возможности. Далее, в соответствии с принятыми значениями критических нагрузок и опасных воздействий выполняют количественный анализ поведения проектируемых объектов и их фундаментов, в том числе оценивается прочность несущих и ограждающих конструкций, технологического оборудования, трубопроводов, лифтового хозяйства и других элементов, способных представлять опасность при эксплуатации объекта. При этом определяют условия необходимой зашиты населения.

Работу по районированию начинают с исследования возможных природных опасностей. По материалам исследований делают карты, на которых указывают расположение сейсмоактивных разломов и эпицентров прошлых землетрясений. Далее выявляют оползневые зоны, участки возможного разжижения и проседания грунтов, зоны затопления в случае обрушения плотин, а также низменные участки берегов, подверженные действию цунами.

Пользуясь этой информацией, планирующие организации должны решать, какие ограничения следует наложить на строительство в опасных зонах. Крайняя мера - запретить всякое строительство в определенной зоне, которая тем не менее может быть пригодной для организации отдыха - здесь можно разбить парки, палаточные городки, зоны отдыха, сопряженные с минимальной опасностью или вовсе безопасные. В некоторых ситуациях строительство не запрещается, но на него накладывают определенные ограничения. В частности, в таких зонах исключается строительство больниц, школ и других важных зданий, предъявляются жесткие требования к типу их конструкций и накладываются ограничения на этажность. Кроме того, к зданиям, разрешенным к строительству в опасных зонах, могут предъявляться и дополнительные инженерные требования по сравнению с такими же зданиями, возводимыми в обычных местах.

1. УСЛОВИЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ И БЕЗОПАСНОСТЬ

СТРОИТЕЛЬНОГО ОБЪЕКТА.

В зданиях и сооружениях должна обеспечиваться комплексная техническая поддержка строительного объекта на протяжении всего его жизненного цикла. Для контроля над качеством предоставляемых эксплуатационных услуг назначается специалист, курирующий весь объем работ и отвечающий за эксплуатацию систем теплоснабжения, холодного водоснабжения и канализации, электрооборудования, автоматики, насосных станций, кондиционирования, общеобменной и приточно-вытяжной вентиляции, водоотведения, слаботочных систем, технологического оборудования, обслуживание лифтового хозяйства и т.д.

Каждая из этих систем влияет на сохранность и долговечность объекта, а по многим параметрам и на здоровье и жизнь человека.

5.1. Мероприятия по защите от пожаров.

Все применяемые меры противопожарной защиты можно условно разделить на пассивные и активные.

Пассивные меры защиты сводятся к рациональным архитектурно-планировочным решениям. Еще на стадии проектирования необходимо предусмотреть: удобство подхода и проникновения в здание пожарных подразделений; уменьшение степени опасности распространения огня между этажами, отдельными помещениями и зданиями; конструктивные меры, обеспечивающие незадымляемость зданий; рациональное использование производственного общественного освещения и т.д.

К активным мерам защиты относят: системы автоматической пожарной сигнализации; установки автоматического пожаротушения; техническое оборудование первой пожарной помощи; специальные средства подавления пожаров и взрывов промышленных объектов; вспомогательное оборудование, используемое пожарными подразделениями.

Автоматическая пожарная сигнализация является важной мерой предотвращения крупных пожаров. При отсутствии пожарной сигнализации от момента обнаружения пожара до вызова пожарных подразделений проходит большой промежуток времени, что в большинстве случаев приводит к полному охвату помещения пламенем. Основная задача автоматической пожарной сигнализации - обнаружение начальной стадии пожара, передача извещения о месте и времени его возникновения и при необходимости включения автоматических систем пожаротушения и дымоудаления. Функционально автоматическая пожарная сигнализация состоит из приемно-контрольной станции, которая через сигнальные линии соединена с пожарными извещателями. Задачей сигнальных извещателей является преобразование различных проявлений пожара в электрические сигналы. Приемно-контрольная станция после получения сигнала от первичного извещателя включает световую и звуковую сигнализации и при необходимости автоматические установки пожаротушения и дымоудаления.

В настоящее время наиболее часто используют тепловые, дымовые, световые и звуковые пожарные извещатели.

Предотвращение развития пожара зависит не только от скорости его обнаружения, но и от выбора средств и способов пожаротушения.

Для подавления процесса горения можно снижать содержание горючего компонента, окислителя (кислорода воздуха), снижать температуру процесса или увеличивать энергию активации реакции горения. В соответствии с этим в настоящее время при тушении пожаров используют один из следующих основных способов:

• изоляцию очага горения от воздуха или снижение путем разбавления негорючими газами концентрации кислорода в воздухе до значения, при котором не может происходить процесс горения;

• охлаждение очага горения ниже определенных температур (температур самовоспламенения, воспламенения и вспышки горючих веществ и материалов);

• интенсивное ингибирование (торможение) скорости химической реакции окисления;

• механический срыв пламени в результате воздействия на него сильной струи газа или жидкости;

• создание условий огнепреграждения, при которых пламя вынуждено распространяться через узкие каналы.

Для реализации перечисленных способов тушения пожаров используют различные огнетушащие вещества, среди которых можно назвать следующие.

Наиболее простым, дешевым и доступным является вода, которая подается в зону горения в виде компактных сплошных струй или в распыленном виде Вода, обладая высокой теплоемкостью и теплотой испарения, оказывает на очаг горения сильное охлаждающее действие. Кроме того, в процессе испарения воды образуется большое количество пара, который оказывает изолирующее действие на очаг пожара.

К недостаткам воды следует отнести плохую смачиваемость и проникающую способность по отношению к ряду материалов. Для улучшения тушащих свойств воды к ней можно добавлять поверхностно-активные вещества. Воду нельзя применять для тушения ряда металлов, их гидридов, карбидов, а также электрических установок.

Пены являются широко распространенным, эффективным и удобным средством тушения пожаров. Существуют различные классификации пен, например по устойчивости, кратности, основе пенообразователя и т.п. По способу образования пены можно подразделять на химическую, газовая фаза которой получается в результате химической реакции, и газомеханическую (воздушно-механическую), газовая фаза которой образуется за счет эжекции или принудительной подачи воздуха или иного газа. Химическую пену, образующуюся при взаимодействии растворов кислот и щелочей в присутствии пенообразователей, используют в настоящее время только в отдельных видах огнетушителей.

В последнее время для тушения пожаров все более широкое распространение получили огнетушащие порошки. Они могут применяться для тушения пожаров твердых веществ, различных горючих жидкостей, газов, металлов, а также установок, находящихся под напряжением. Следует отметить, что порошковыми составами можно ликвидировать горение сравнительно небольших объемов и плошадей, поэтому их используют для зарядки ручных и переносных огнетушителей. Порошки рекомендуется применять в начальной стадии пожаров.

Инертные разбавители применяют для объемного тушения. Они оказывают разбавляющее действие, уменьшая концентрацию кислорода до нижнего концентрационного предела горения. К наиболее широко используемым инертным разбавителям относятся азот, углекислый газ и различные галогеноуглеводороды. Эти средства используют, если более доступные огнетушащие вещества, такие как вода, пена, оказываются малоэффективными.

Многие огнетушащие вещества, применяемые в автоматических системах пожаротушения, повреждают технологические установки. Поэтому выбор типа огнетушащего вещества должен определяться не только скоростью и качеством тушения пожара, но и необходимостью обеспечить минимальное суммарное повреждение, которое может быть причинено зданию и оборудованию.

Автоматические стационарные установки пожаротушения в зависимости от используемых огнетушащих веществ подразделяют на водяные, пенные, газовые и порошковые. Наиболее широкое распространение получили установки водяного и пенного тушения двух типов: спринклерные и дренчерные.

Спринклерная установка - наиболее эффективное средство тушения обычных горючих материалов в начальной стадии развития пожара. Спринклерные установки включаются в работу автоматически при повышении температуры в защищаемом объеме выше заданного предела. Вся система состоит из трубопроводов, прокладываемых под потолком помещения, и спринклерных оросителей, размещаемых на трубопроводах с заданным расстоянием друг от друга.

Дренчерные установки отличаются от спринклерных отсутствием клапана в оросителе: дренчерный ороситель всегда открыт. Включение дренчерной системы в действие производится вручную или автоматически по сигналу автоматического извещателя с помощью контрольно-пускового узла, размещаемого на магистральном пожарном трубопроводе.

Спринклерная установка срабатывает над очагом пожара, а дренчерная орошает водой весь защищаемый объем.

На начальной стадии развития пожара можно использовать портативные средства первичного пожаротушения.

5.2. Обслуживание грузоподъемного оборудовании.

Грузоподъемные краны, лифты и подъемные механизмы относятся к оборудованию повышенной опасности, в связи с чем установлен особый государственный технический надзор за их эксплуатацией, осуществляемый органами Гостехнадзора. Установление государственного надзора не снимает ответственности с руководства и инженерно-технических работников производства за проведение со своей стороны оперативного контроля за работой оборудования. Для этой цели руководство предприятия назначает инженерно-технических работников, осуществляющих надзор за безопасной эксплуатацией кранов и ответственных за содержание грузоподъемных машин в исправном состоянии.

К управлению и обслуживанию грузоподъемных машин допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие медицинское освидетельствование, обученные по соответствующей программе и аттестованные квалификационной комиссией, в которой участвуют представители органов Госпроматомнадзора. Периодически, не реже одного раза в год, проверяются знания правил эксплуатации и безопасности.

Грузоподъемные машины изготовляют на специализированных предприятиях, имеющих разрешение органов технадзора на изготовление такого оборудо-

вания. Этим определяются условия, необходимые для качественного изготовления металлоконструкций и выполнения сварочных работ в соответствии

с требованиями правил по кранам.

Эксплуатация и освидетельствование грузовых и пассажирских лифтов определяется правилами. Дверь кабины в пассажирских лифтах устраивается так, что пуск лифта возможен только при закрытой двери, а если она случайно откроется, то лифт останавливается.

Другими предохранительными устройствами лифтов являются взаимосвязанные ловители и ограничители скорости, предотвращающие падение кабины (противовеса) в случае обрыва несущих канатов, а также останавливающие ее при превышении скорости; упоры и буферы, предназначенные для поглощения кинетической энергии движущейся вниз кабины или для противовеса; концевые выключатели.

Грузоподъемные краны, находящиеся в работе, должны подвергаться периодическому техническому освидетельствованию: частичному - не реже одного раза в 12 мес.; полному - не реже одного раза в три года, за исключением редко используемых (используемых только при ремонте оборудования), которые должны подвергаться полному техническому освидетельствованию не реже чем через каждые пять лет.

Полное техническое освидетельствование лифтов в процессе эксплуатации производится один раз в 12 мес. Кроме того, проводят частичное техническое освидетельствование лифта при замене канатов кабины и противовеса; электродвигателя на двигатель с другими параметрами; капитальном ремонте лебедки, тормоза или их замене; замене ловителей, ограничителя скорости и (или) гидравлического буфера (по результатам испытаний соответствующего узла). Частичное техническое освидетельствование лифта без проведения статических и динамических испытаний выполняют также при внесении изменений в электрическую схему управления или при замене электрической проводки цепи управления; при изменении конструкции концевого выключателя, дверных контактов, автоматических замков, этажных переключателей или центрального этажного аппарата.

1. МЕРОПРИЯТИЯ ПО ЗАЩИТЕ ЧЕЛОВЕКА И

МАТЕРИАЛЬНЫХ ЦЕННОСТЕЙ.

В каждой стране существует закон о помощи при катастрофах, который обеспечивается государством при возникновении тяжелых стихийных бедствий. Этот закон предусматривает ассигнования на ремонт и восстановление общественных средств жизнеобеспечения, а также помощь населению в виде предоставления временного жилья, займов под низкие проценты и безвозвратных субсидий. В первую очередь должно восстанавливаться общественное достояние; индивидуальная помощь предусмотрена лишь за счет неиспользованных фондов. Условия правительственной (федеральной) помощи тщательно оговорены, и фонды определяются решением правительства. Другие виды правительственной помощи включают выдачу специальных талонов на питание и снижение налогов.

Федеральное правительство обеспечивает руководство в чрезвычайных ситуациях в следующих направлениях:

• планирование действий при катастрофах и разработка мер безопасности;

• предсказание экстремальных ситуаций;

• оценка ожидаемого риска;

• утверждение строительных норм и правил;

• уменьшение опасности для существующих зданий и служб;

• безопасность ответственных сооружений;

• программы подготовки населения;

• изучение природных явлений и их последствий в рамках международного сотрудничества.

Страхование на случай катастроф. Ввиду неопределенности, которая окружает вопрос об общественной финансовой помощи лицам, пострадавшим от чрезвычайных ситуаций, благоразумнее всего использовать возможность защиты имущественных интересов путем страхования.

1. ОБЕСПЕЧЕНИЕ СИСТЕМОЙ ОХРАННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ.

На строительном объекте может быть установлено оборудование с техническим обслуживанием системы безопасности, в том числе обеспечения охраны, зашиты от несанкционированного доступа, противопожарных систем видеонаблюдения и др.

Опыт и знание новейших разработок в области безопасности объектов недвижимости позволяет наряду со стандартными мероприятиями использовать и самые современные системы, например, обеспечивающие управление функциями доступа, охраны, видеонаблюдения и фотоидентификации.

Охрана промышленных объектов, а также жилых комплексов осуществляется с помощью контрольно-пропускного режима. Доступ на территорию выполняется через охраняемые входы или КПП. В жилых комплексах охрана осуществляется на входах в подъезд, существует контроль на территории, контроль в паркинге.

Противопожарные системы поддерживают работу систем пожарной безопасности в здании, в том числе включают приборы обнаружения дыма и возгорания, осуществляют управление спринклерами и процессом аварийной эвакуации.

Система отслеживания ценных активов предприятия - обеспечивает возможность контроля санкционированного и несанкционированного перемещения дорогостоящих активов, например, технологического оборудования, оргтехники и компьютеров, а также автоматическое определение их местоположения, перемещения и сопровождающих их людей.

Для охраны объектов на конкурсной основе могут привлекаться лучшие охранные предприятия, сотрудничающие с правоохранительными структурами Российской Федерации.

1. СТРОИТЕЛЬНЫЕ ОБЪЕКТЫ, НЕОБХОДИМЫЕ ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕ

НИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ГОРОДСКОЙ ИНФРАСТРУКТУРЫ.

Для обеспечения безопасности объектов строительства при проектировании и строительстве должны предусматриваться специальные меры, снижающие или предупреждающие возможный экономический или социальный ущерб.

К числу строительных объектов, обеспечивающих безопасность функционирования городской среды, которые необходимо учитывать при разработке проекта комплексной безопасности городской среды, можно упомянуть следующие основные:

1. Объекты общего назначения:

• пункты медицинской и технической помощи;

• пожарные станции;

• объекты аварийно-спасательных служб;

• пункты охраны общественного порядка;

• объекты общественного питания;

• аварийные электростанции и водоснабжения;

• пункты гигиенического обслуживания населения.

2. Объекты специального назначения:

• пункты наблюдения за состоянием грунтовой среды (оползни, карсты, солифлюкции, провалы и т.д.);

• сейсмометрические станции, работающие по программе, зависящей от особенностей территории строительства;

• станции для оповещения опасности возникновения цунами;

• скважины пьезометрических наблюдений за состоянием грунтовых вод для подземных сооружений.

К проектированию и строительству зданий этих служб необходимо предъявлять более строгие требования, чем в случае обычных зданий, поскольку они должны сохранять способность функционировать во время чрезвычайных ситуаций.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

Совершенно очевидно, что безопасность - категория не только техническая, но и экономическая. Чем больше вложения в защитные меры, тем выше безопасность. Однако эта категория имеет и социальный характер, ибо требуемый уровень безопасности зависит от субъективного восприятия (жителей региона, страны, администрации и т.п.) какого-либо природного или техногенного события. Например, мороз в 45°С в г. Якутске - это неблагоприятное явление для жизни человека, в Москве - обычно расценивается как аварийное, а такая же температура в районе Сочи - региональная катастрофа. Поэтому при проектировании строительного объекта должны быть проанализированы все условия безопасности находящегося человека на территории объекта и разработаны такие условия функционирования объекта, чтобы обеспечить сохранность здоровья проживающих в нем людей и окружающего его населения, а также минимизировать вредное воздействие на окружающую среду. При этом следует предусматривать такой процесс строительства, при котором должен исключаться травматизм на производстве и возможность нанесения вреда природной среде.

В процессе разработки объемно-планировочных и конструктивных решений объекта и при подготовке проекта производства работ должны быть учтены все вопросы, касающиеся надежности функционирования возводимых объектов в экстремальных ситуациях, а также исключить вредное их влияние на окружающую среду. Для этого должны быть соблюдены требования и рекомендации действующих норм и стандартов, применение которых гарантирует безопасность и надежность возводимых объектов, а также учитывать здравый смысл и логику принимаемых решений, обеспечивающих надежность зданий и сооружений и безопасность жизнедеятельности населения.

Вопросы безопасности строительных объектов в последние годы находятся в центре внимания архитекторов и инженеров. Прежде всего, это связано с участившимися случаями аварий строительных объектов. Инвесторам, проектировщикам, экономистам и инженерам следует уже на стадии планирования изучить и оценить ожидаемый риск и целесообразность намечаемого строительства при приемлемых условиях безопасности и надежности.

Таким образом, современное строительство должно обеспечивать следующие основные условия:

• поддержание экономического развития для того, чтобы обеспечить необходимое качество жизни, защищая при этом человеческую жизнь и окружающую среду;

• минимизацию ущерба, причиняемого окружающей природе, обеспечение биологической возобновляемости и самоочищаемости ее элементов, уменьшения риска человеческому здоровью, биологическому разнообразию;

• оптимальное использование невозобновляемых ресурсов;

• постоянное применение возобновляемых ресурсов.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ.

1. Федеральный закон «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений от 30.12.2009 г.

2. Харитонов В.А. Надежность строительных объектов и безопасность жизнедеятельности человека. Учеб.пособие - М.: Абрис, 2012 г.

3. Щукина М. Современные системы и средства комплексной безопасности и противопожарной защиты объектов строительства – М.: ИТЦ Москомархитектуры, 2009 г.

Код для цитирования: Скопировать