Применение расчетных обоснований: существующие проблемы и перспективы развития

Сегодня существенно возрастает роль расчетных обоснований для методик проектирования противопожарной защиты зданий, сооружений и их отдельных конструктивных частей. Что говорится о расчетных обоснованиях в нормативных правовых актах, какие существуют проблемы с применением таких расчетов и каковы перспективы – читайте в статье специалиста ЦНИИП Минстроя России.

В Стратегии развития строительной отрасли и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации на период до 2030 г. с прогнозом до 2035 г., утвержденной распоряжением Правительства Российской Федерации от 31 октября 2022 г. № 3268-р, в рамках совершенствования системы технического регулирования предусмотрен пересмотр нормативной правовой базы в целях перехода от предписывающего к параметрическому методу нормирования, а также развитие альтернативных способов и механизмов обоснования соответствия проектных значений и характеристик здания или сооружения требованиям безопасности. Соответственно, необходимо более детально рассмотреть имеющиеся методики обоснования противопожарных мероприятий.

Нормативно-правовые акты о расчетных методах

Упомянутая Стратегия продолжает концепцию развития нормативного регулирования, которая предполагает переход от конкретных числовых значений нормируемых характеристик к расчетным и иным обоснованиям, который был заложен еще в ч. 6 ст. 15 Федерального закона от 30.12.2009 г. № 384-ФЗ "Технический регламент о безопасности зданий и сооружений".

В ст. 6 Федерального закона от 22.07.2008 г. № 123-ФЗ "Технический регламент о требованиях пожарной безопасности" изменениями от 14 июля 2022 г. были также уточнены расчетные способы обоснования соответствия, среди которых теперь следующие:

• пожарный риск не превышает допустимых значений, установленных настоящим федеральным законом;
• результаты исследований, расчетов и (или) испытаний подтверждают обеспечение пожарной безопасности объекта защиты в соответствии с ч. 7 настоящей статьи.

Следует отметить, что в проекте методики расчета пожарного риска в рамках реализации данного требования указано: "Результаты и выводы, полученные при определении расчетной величины пожарного риска, используются для обоснования параметров и характеристик зданий, сооружений и строений, которые учитываются Методикой. Параметр или характеристика здания не учитываются Методикой, если при любом, сколь угодно значительном их изменении результат расчета величины пожарного риска и значения других параметров, определяемых при расчете, не изменятся.

Для обоснования указанных параметров и характеристик зданий могут быть использованы результаты проведения исследований (испытаний) и (или) расчетов, выполненных по апробированным методикам.

Ряд характеристик здания могут быть направлены не только на обеспечение безопасности людей, но и обеспечение деятельности пожарных подразделений, снижение материального ущерба и т.д., то есть учитываться в Методике лишь частично. Для таких характеристик кроме расчета величины пожарного риска необходимо проведение иных обоснований в соответствии с абзацем 2 данного пункта".

Из всего вышесказанного следует, что роль расчетных обоснований серьезно возрастает. Соответственно, такие расчеты должны быть на особом контроле.
Пунктом 10 ст. 87 Федерального закона "Технический регламент о требованиях пожарной безопасности" от 22.07.2008 г. №123-ФЗ установлено, что пределы огнестойкости и классы пожарной опасности строительных конструкций, аналогичных по форме, материалам, конструктивному исполнению строительным конструкциям, прошедшим огневые испытания, могут определяться расчетно-аналитическим методом, установленным нормативными документами по пожарной безопасности с учетом стандартных испытаний. В соответствии с требованиями п. 3.5 СП 2.13130.2020 "Системы противопожарной защиты. Обеспечение огнестойкости объектов защиты" обоснование принятых пределов огнестойкости допускается по результатам прочностных и теплотехнических расчетов строительных конструкций с нанесенными средствами огнезащиты.

Прочностные и теплотехнические расчеты

Для проведения теплотехнического расчета необходимо использовать параметры теплопередачи, характеризующие прогрев конструкции с учетом применяемого огнезащитного материала, поэтому испытания конструкций с другими огнезащитными материалами не могут быть использованы при расчете. Прочностной расчет конструкций проводится с учетом вида нагружения (центрально-сжатые элементы, центрально-растянутые элементы, внецентренно-сжатые элементы и т.д.), вида опирания конструкции (шарнирное опирание по концам, защемление по концам и т.д.) и других параметров. Для балок и колонн вышеуказанные характеристики будут различаться.

В настоящее время методики прочностных и теплотехнических расчетов стальных конструкций с нанесенными средствами огнезащиты в нормативных документах федерального уровня (своды правил, ГОСТы) законодательно на федеральном уровне не закреплены.

Следует также отметить, что в расчетах надежности конструкций, например, применяют контроль качества расчета, в который входит проведение параллельных расчетов с использованием независимо разработанных, сертифицированных программных средств, сравнительный анализ расчетных схем и полученных результатов расчета, а также мероприятия, указанные в таблице.

Таблица. Контроль качества проектирования

То есть для зданий и сооружений с повышенным уровнем ответственности предусмотрен независимый расчет конструкций организацией, отличной от той, которая разрабатывала проект, причем с использованием других программных комплексов.

В расчетах по огнестойкости никаких аналогичных требований не закреплено, что позволяет произвольно относиться к разработке и экспертизе таких расчетов.

Таким образом, основными проблемами при реализации проектов с несущими стальными конструкциями обозначены пробелы в части требований к проекту огнезащиты, включая методы расчета огнестойкости и оценку результатов испытаний конструкций с огнезащитой.

Стандарт Ассоциации развития стального строительства

В 2023 г. введен в действие стандарт организации, устраняющий обозначенные пробелы. В данном случае речь идет о стандарте организации "Ассоциация развития стального строительства" СТО АРСС 11251254.001-022-1 "Методические рекомендации по разработке проекта огнезащиты стальных конструкций". Методики, изложенные в стандарте, позволяют уменьшить расходы огнезащитных средств и, как следствие, стоимость работ по огнезащите металлических конструкций.

При этом эффективность применения расчетных методов обоснования огнестойкости стальных строительных конструкций при снижении капитальных затрат на строительство зданий и сооружений может быть весьма существенной.

Предложена эффективная система разграничения необходимости научно-технического сопровождения таких расчетов, получения заключения научных организаций, в том числе созданного в 2022 г. Центра огнестойкости и пожарной опасности объектов капитального строительства ФГБУ "ЦНИИП Минстроя России", явившегося соразработчиком стандарта.

Заключение

Вышеприведенные данные позволяют сделать вывод о том, что грамотное проектирование и применение расчетных методов обоснования в вопросах пожарной безопасности могут существенно снизить капитальные затраты на строительство зданий и сооружений, сократить сроки строительства, снизить эксплуатационные расходы, позволить применение современных технологий при проектировании и строительстве. При этом, с учетом отсутствия в федеральных нормативных документах достаточного количества методик обоснований, следует в необходимых случаях предусматривать научно-техническое сопровождение ответственных проектов специализированными научными организациями.

Опубликовано в каталоге "Пожарная безопасность"

Иллюстрация к статье сгенерирована нейросетью Kandinsky