Безпечний будинок - безпечне місто

Безпечний будинок - безпечне місто 11.01.2011

В останньому номері журналу «F+S» за 2009 рік ми намагались узагальнити актуальні питання захисту населення від проявів і наслідків надзвичайних ситуацій техногенного та природного характеру. І наголошували на необхідності вдосконалення й розвитку законодавчої і нормативної бази з цього питання, з одного боку, та на актуальності розробки комплексного підходу до проектування та впровадження систем раннього виявлення надзвичайних ситуацій промислових і цивільних об'єктів, з другого.

В цьому номері журналу хочемо звернути увагу на проблеми забезпечення безпеки навколишнього середовища і людей при будівництві й експлуатації висотних будинків і споруд (висотні будинки, башти, телевізійні вежі), споруд зі складними інженерними рішеннями (тунелі, мости, естакади, споруди з великою площею покриття), експериментальних споруд або таких, що будуються у складних геологічних умовах (із загрозою зсуву, на підробляємих ґрунтах тощо) та в місцях ущільненої забудови.

Фото 1. Інтегра-Комплекс.JPGСумними прикладами неналежної уваги фахівців до проблем техногенної безпеки об'єктів цивільного призначення є катастрофи останнього часу. Це руйнування покрівлі «Трасвааль Парку» (2004 рік) у районі Ясенева (фото 1), коли загинуло більше 60 осіб і понад 100 було поранено; пожежа у виставковому комплексі «Манеж» у Москві; обрушення покрівлі басейну «Дельфін» у Пермі (2005 рік), коли загинуло 14 осіб, у тому числі 10 дітей, і 18 було поранено; обрушення покрівлі Басманного ринку в Москві (2006 рік), унаслідок чого загинуло 66 осіб; руйнування 80—90% конструкцій змонтованого і зданого в експлуатацію автоматизованого складу в Домодєдовському районі Московської області (січень 2008-го); вибух газу у Дніпропетровську (2007 рік), унаслідок якого загинуло 66 осіб, та багато інших прикладів катастрофічного руйнування будинків, споруд, інженерних комунікацій.

Основними причинами таких руйнувань, на думку багатьох фахівців з будівництва, є такі:
• просадки фундаментів, спричинені зниженням несучої здатності ґрунтів та їх зсувами;
• порушення правил організації будівництва та технічної експлуатації будинків і споруд;
• відсутність контролю будинків і споруд в умовах ущільненої забудови;
• підвищення навантаження на несучі конструкції внаслідок дії природних і техногенних факторів: перепаду температур, вітрових і снігових навантажень, вібрації, пожеж, диверсій тощо.

Фото 2 Інтегра-Комплекс.JPGАктуальність окресленої проблеми для України зумовлена також інтенсивними темпами будівництва у великих містах висотних і унікальних об'єктів, зокрема комплексу споруд офісного центру «Парус» та серії висотних житлових будинків із вбудованими (прибудованими) торговельно-офісними приміщеннями, підземними й наземними паркінгами в Києві та інших містах, особливо в історичних їх частинах і поблизу пам'ятників архітектури, стадіонів «Донбас-Арена» в Донецьку, «Металіст» у Харкові (фото 2) та багатьох інших.

Знайомство з іноземною технічною й нормативною літературою з цих питань переконує в тому, що на сьогодні чільне місце в забезпеченні комплексної безпеки будівництва посідає моніторинг. Тому разом із іншими напрямами забезпечення техногенної безпеки за рахунок упровадження автоматизованих систем раннього виявлення надзвичайних ситуацій та оповіщення в разі їх виникнення для потенційно небезпечних об'єктів у промисловості фахівці ТОВ «Інтегра-Комплекс» спільно з фахівцями Науково-дослідного інституту будівельного виробництва (НДІБВ) зосередили увагу на розробці та втіленні в життя автоматизованих систем моніторингу як житлових, так і громадських потенційно небезпечних об'єктів цивільного призначення (далі — ПНО ЦП). Функціонування таких систем повинне забезпечити безпеку висотних будинків і споруд, споруд зі складними інженерними рішеннями, особливо в місцях ущільненої забудови, пам'ятників архітектури, експериментальних будинків і споруд та ін.

Для розв'язання даної проблеми, як і будь-якої іншої, що має інноваційний характер, насамперед потрібна розвинена нормативно-технічна база, яка чітко визначатиме:
• перелік типів ПНО ЦП, для яких необхідно впроваджувати системи моніторингу їхніх конструктивних елементів залежно від їх технічного стану, навантажень, впливу навколишнього середовища;
• методи побудови математичної моделі безпеки для різних типів ПНО ЦП;
• основні й допоміжні параметри контролю у процесі моніторингу ПНО ЦП;
• оцінку сукупного показника безпеки ПНО ЦП із урахуванням усіх контрольованих параметрів у взаємодії; • граничні докритичні і критичні значення контрольованих параметрів;
• архітектуру автоматизованих систем моніторингу конструктивних елементів будівель і споруд (далі — АСМ) та автоматизованих систем раннього виявлення надзвичайних ситуацій та оповіщення в разі їх виникнення (далі — АС РВО) для ПНО ЦП;
• надійність, терміни дії таких систем;
• взаємозв'язок АСМ та АС РВО з автоматизованими системами моніторингу й управління системами протипожежного призначення (далі — АСМУ СПЗ) та автоматизованими системами моніторингу й управління інженерними системами (далі — АСМУ ІС) ПНО ЦП;
• методику розробки програмного забезпечення; • настанови та інструкції з моніторингу й технічного обслуговування, ремонту інженерного обладнання й мереж, основних несучих конструкцій, покрівлі, фасадів тощо.

Треба зазначити, що фахівцями НДІ будівельного виробництва, НДІ будівельних конструкцій, НДІ «Проектстальконструкція імені В.М. Шимановського» (усі — м. Київ), підприємствами Російської Федерації, країн Європейського Союзу, Ізраїлю багато зроблено в цьому напрямі. Зокрема, в Україні досягнуто істотних успіхів у проектуванні і впровадженні АСМ і АСРВО на ПНО ЦП, а саме: стадіонах «Донбас-Арена» в Донецьку, «Олімпійський» у Києві, «Металіст» у Харкові, на будівництві висотного багатофункціонального комплексу Mirax Plaza по вул. Глибочицькій, 43 в Києві, на п'яти висотних будинках експериментального будівництва згідно з рішенням колегії Держбуду України від 19.03.2003 № 19.

Зупинимося детальніше на проблемі створення АСМ та АС РВО потенційно небезпечних об'єктів цивільного призначення. На наш погляд, цю проблему можна поділити на такі взаємопов'язані складові
• моніторинг будинків і споруд, що розташовані безпосередньо в зоні споруджуваного ПНО ЦП;
• моніторинг безпосередньо вузлових параметрів ПНО ЦП у процесі будівництва;
• моніторинг ПНО ЦП у ході його експлуатації.

Перша складова зумовлюється обстеженням будинків і споруд навколишньої забудови, яке має виконуватися протягом усього періоду будівельно-монтажних робіт на ПНО ЦП. Обстеження й моніторинг технічного стану таких споруд повинні проводитися спеціалізованими науково-виробничими будівельними підприємствами, що мають досвід, матеріально-технічну базу й висококваліфікованих фахівців для проведення подібних робіт. Причому останні можуть виконуватись як у автоматизованому режимі, так і в «ручному». За потреби повинні розроблятися проектно-конструкторські й організаційно-технологічні рішення із захисту прилеглої забудови.

Друга складова, на наш погляд, містить побудову АСМ конструктивних параметрів ПНО ЦП у процесі будівництва й експлуатації та факторів впливу на них, до яких можна зарахувати:
• геометричні параметри (нахили, висота, переміщення) фундаментів, опор, колон, конструкцій даху, підпірних стінок тощо;
• переміщення ґрунту схилів (у межах дії підпірних стін, а також у природному стані);
• пороговий тиск у ґрунті для визначення ступеня консолідації ґрунту і впливу на його міцнісні характеристики;
• напруження в несучих конструкціях ПНО ЦП;
• метеорологічні параметри атмосфери в районі забудови, в тому числі вітрових навантажень;
• сейсмічний моніторинг;
• рівень підземних вод водоносних горизонтів;
• зміну конструктивних параметрів інженерних комунікацій, що підводяться;
• зміни параметрів температурних швів та вимір температури в місці їх розташування.

Кількість елементів контролю на сучасному ПНО ЦП може сягати кілька сотень і навіть тисяч. При реалізації таких об'єктів не можна обійтися без сучасних методів і засобів автоматизації та систем управління на основі комп'ютерних мережевих інформаційних технологій, що працюють у реальному вимірі часу.

Третя складова зазначеної проблеми зумовлена побудовою АС РВО потенційно небезпечних об'єктів цивільного призначення, що дасть змогу обслуговуючому персоналу цих систем своєчасно вжити заходи щодо забезпечення безпеки будівлі й навколишнього середовища. Нижче наведено орієнтовний склад АСМ та АС РВО ПНО ЦП:

Первинні датчики, сповіщувачі, обладнання:
• вібродатчики (акселерометри, велосиметри);
• геодезичне обладнання;
• датчики нахилу;
• тензометри;
• датчики тиску;
• тріщиноміри;
• датчики температури й вологості;
• інклінометри;
• датчики порогового тиску;
• датчики вітру й атмосферних параметрів;
• інші датчики й обладнання залежно від параметрів конкретної контрольованої споруди.

Системи збору й обробки інформації:
• адресні модулі;
• аналого-цифрові перетворювачі;
• сервер реєстрації даних;
• система резервування даних.

Програмне й математичне забезпечення:
•   математична модель ПНО ЦП;
• програмний комплекс із комплексної обробки результатів моніторингу, оцінювання і прогнозу технічного стану будівельних конструкцій ПНО ЦП;
• програмний комплекс із управління системами моніторингу та підготовки звітної документації за результатами моніторингу.

Підсумовуючи викладене, можна зробити такі висновки. Сучасні темпи розвитку та урбанізація суспільства, в тому числі архітектури й будівництва, зумовлюють об'єктивну потребу у проектуванні й будівництві будинків і споруд зі складними інженерними рішеннями, експериментальних споруд, у тому числі в умовах ущільненої забудови великих міст. Ці обставини актуалізують питання забезпечення їх комплексної безпеки в сучасному місті. Підтвердження тому — недавні обрушення, руйнування деяких будинків і споруд.

З метою забезпечення необхідного рівня безпеки таких будинків і споруд доцільно впровадити автоматизовані системи моніторингу стану їх конструкцій та інженерних комунікацій у процесі будівництва й подальшої експлуатації, системи раннього виявлення надзвичайних ситуацій та оповіщення в разі їх виникнення. На сьогодні вже створено засади нормативної бази щодо проектування і впровадження АСМ і АС РВО потенційно небезпечних об'єктів цивільного призначення, закладено необхідне наукове підґрунтя в цьому питанні.

Крім того, накопичено певний досвід проектування і впровадження АСМ і АС РВО потенційно небезпечних об'єктів цивільного призначення, сформувалися провідні організації, які працюють у цьому напрямі, що робить можливим поширення досвіду із проектування і впровадження цих систем.

Утім, необхідний їх подальший розвиток і вдосконалення. У зв'язку з цим ТОВ «Інтегра-Комплекс» пропонує всім зацікавленим організаціям співпрацю в розробці стандартів, технічних умов, рекомендацій, програмного забезпечення а також проектуванні і впровадженні АСМ і АС РВО потенційно небезпечних об'єктів цивільного будівництва.

Наше підприємство є одним із засновників і дійсним членом Асоціації «Техногенна безпека і цивільний захист населення», бере участь у міжнародних виставках, присвячених популяризації впровадженню систем безпеки на підприємствах України різного підпорядкування та плідно співпрацює з Державною інспекцією цивільного захисту та техногенної безпеки МНС України.

ТОВ «Інтегра-Комплекс» пропонує для впровадження на підприємствах такі комплекси:
ПРОЕКТУВАННЯ СИСТЕМ БЕЗПЕКИ:
•    автоматичного пожежогасіння;
•    протипожежного водопроводу;
•    пожежної сигналізації;
•    оповіщення й управління евакуацією людей при пожежі;
•    протидимного захисту;
•    АСУ СПЗ;
•    захисту будинків і споруд від розрядів блискавки;
•    обладнання об'єктів первинними засобами пожежогасіння;
•    вогнезахисну обробку будівельних конструкцій і матеріалів;
•    відеоспостереження й охоронної сигналізації.
ПРОЕКТУВАННЯ ІНЖЕНЕРНИХ МЕРЕЖ І СИСТЕМ:
•    водопроводу й каналізації;
•    вентиляції й кондиціювання повітря;
•    електропостачання, електрообладнання й електроосвітлення;
•    автоматизації та контрольно-вимірювальних приладів;
•    зв'язку, сигналізації, радіо, телебачення, інформаційних.
ПУСКОНАЛАГОДЖУВАЛЬНІ РОБОТИ:
•    систем автоматизованого управління й диспетчеризації;
•    інформаційних систем;
•    систем відеоконтролю і спостереження;
•    автоматики засобів зв'язку.
ІНЖИНІРИНГОВІ РОБОТИ:
•    генеральний підрядник у будівництві інженерних систем.
 
Якщо наші пропозиції зацікавили вас — звертайтеся до нас у будь-який зручний для вас час.

Автор:  Валерій Горгураки, Анатолій Романенко

Возврат к списку


Материалы по теме: