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 (С_ущ.) понимается стоимостное выражение частичного или полностью вышедших из строя в результате воздействия огня строительных конструкций (С_ск), а также возможности экологического ущерба (С_зкол) и ущерба, нанесенного инфраструктуре района (С_инф), прилегающего к рассматриваемому зданию (сооружению)

С_ущ= С_ск+ С_инф + С_экон (6)

Кроме того, к суммарному ущербу следует отнести и затраты (С_озп), связанные с приобретением сырья (С_сыр), изготовлением и выполнением работ по нанесению огнезащитного покрытия на строительные конструкции (С_раб), а также с контролем качества покрытия (С_к) как в процессе его изготовления, так и после нанесения на защищаемые поверхности:

Созп = С_сыр + С_раб + С_к (7)

Таким образом, в качестве критерия оптимизации технологических параметров применения огнезащитных покрытий целесообразно установить критерий, основанный на минимизации суммарного ущерба С_Σ:

С_Σ =С_ущ + С_0зп + С_к (8)

Для оценки экономической эффективности рассматриваемых вариантов огнезащиты можно использовать приведенные затраты на реализацию i - того варианта (Л7, с.174):

З_i = С_i + Е_н • К_i, где (9)

З_i - приведенные затраты по i - тому варианту огнезащиты; руб./м²,

С_i - сметная стоимость i - тому варианту огнезащиты (без плановых накоплений), руб./м²,

Е_н - нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений;

К_i - 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	δпр, 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 δпр 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	δпр	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