Основы сметного делаСметное дело в строительстве

Объемно-планировочное решение общественных зданий в значительной степени определяется функциональным назначением, функциональными связями отдельных частей и помещений зданий и технологией делового процесса. К числу частей, формирующих здания в целом, следует отнести деловые помещения, лестнично-лифтовые узлы, вертикальные и горизонтальные инженерно-технические коммуникационные узлы, подсобные службы и помещения. Взаимное размещение перечисленных частей определяется функциональным назначением здания и соответствующей этому назначению технологической схемой. Различают линейные, замкнутые (кольцевые) и смешанные технологические схемы (рис. 1.23).
Линейные схемы технологии производства типичны для банков, учреждений связи, почты и т. п. По кольцевой технологической схеме функционируют научно-исследовательские, проектно-конструкторские и другие подобные учреждения. Смешанные схемы преобладают в административных учреждениях и министерствах.
В ряде административных зданий комбинируются две или три перечисленные технологические схемы, причем технологические потоки могут двигаться как по горизонтальному, так и по вертикальному направлению. Например, технологическая схема здания Центрального статистического управления строится путем поступления всех исходных данных в приемную группу, размещенную в верхней части здания с последующим распределением обработки данных в нижних этажах и выходом результатов информации в первых этажах (рис. 1.24). Таково объемно-планировочное решение 23-этажного здания вычислительного центра ЦСУ СССР в Москве, группа верхних этажей которого принята с высотой помещений 6 м (для расстановки крупногабаритного оборудования) и группы нижних этажей с высотой помещений 3,3 м.
Примером совмещенной технологической схемы может служить здание Комитета стандартов, сформированное из центрального корпуса управления и корпусов, р.ади-ально размещенных вокруг него.
Линейные схемы технологических процессов наиболее удачно вписываются в прямоугольные формы планов, замкнутые и кольцевые схемы — в квадратные и круглые формы планов, а совмещенные схемы вписываются в крестообразные, трехлучевые формы планов, а также в развитую еистему многочастных объемов, соединенных между собой коммуникационными связями.
На планировку зданий существенное влияние оказывают габариты и размещение технологического оборудования (в том числе мебели), которые образуют отдельные группы общего технологического процесса. Каждой такой группе соответствует свое оборудование, которое должно быть подключено к сети электроснабжения (для настольных светильников и пишущих или счетных машин), к сети слаботочных устройств (телефона, радио), к сетям водоснабжения и канализации, воздуховодам и т. п.

Жилые здания повышенной этажности должны иметь первую степень огнестойкости (СНиП 2.01.02-85).
Суммарную ширину лестничных маршей, дверей и проходов на путях эвакуации следует принимать из расчета 60 см на каждые 100 человек. Наименьшую ширину эвакуационных лестничных маршей допускается принимать равной 1,05 м, лестничных площадок — 1,2 м. Количество ступеней (подъемов) в одном марше должно быть не менее 3 и не более 18. Устройство винтовых лестниц на путях эвакуации не допускается.
В односекционных 16—25-этажных домах с жилой площадью на этаже до 300 м2 следует размещать одну незадымляемую лестницу, в секционных и коридорных домах — две лестницы. При этом все квартиры должны иметь лоджии или балконы с простенком шириной не менее 1,2 м. Лоджии и балконы должны иметь ограждения высотой 1,2 м.
Незадымляемые лестничные клетки в пределах первого этажа должны иметь выходы непосредственно на улицу, а в вестибюль через тамбур-шлюз.
Незадымляемость вторых лестниц может обеспечиваться рассечкой — стеной огнестойкостью не менее 0,75 ч, размещенной между маршами в середине здания с раздельным подпором воздуха в каждую зону (рис. 1.18). Защита многоэтажных жилых зданий от дыма при пожаре осуществляется с помощью вентиляционных устройств, которые создают избыточное давление воздуха подпором в шахты лифтов, в лестничные клетки с рассечками (незадымляемые лестничные клетки не нуждаются в подпоре) в направлении с верхних в нижние этажи. Эффективность подпора зависит от наличия уплотнений в притворах квартирных дверей и дверей (самозакрывающихся) в стенах, ограждающих лифтовой холл. Подпором воздуха в шахты лифтов и лестничных клеток преследуется цель заглушить пожар на пути эвакуации людей. Противопожарная защита состоит также в удалении дыма из коридоров на этаже (или этажах), где возник пожар, через шахты дымо-удаления в направлении с нижних этажей в верхние и транзитом через кровлю наружу. Это мероприятие направлено на уменьшение концентрации или исключения задымления коридоров.

Анализ любых явлений, в том числе и экономических с применением метода корреляции, начинается с отбора факторов, определяющих уровень анализируемого признака Направление анализа и выбор признака определяется поставленной задачей. В качестве выбранных признаков могут выступать: себестоимость продукции, объем производства, производительность труда, сроки возведения объектов, механизация работ и т. д. Каждый из перечисленных результативных признаков зависит от множества факторов, их определяющих.
При отборе факторов-аргументов для анализа себестоимости строительно-монтажных работ необходимо учитывать условия производства, к которым относятся факторы, связанные с природными особенностями и материальными условиями производства.
Так как большая часть строительных процессов протекает на открытом воздухе, то фактор климатических условий оказывает на формирование себестоимости строительно-монтажных работ большое влияние.
К материальным условиям производства относятся все факторы, вытекающие из производственно-хозяйственной деятельности предприятия. К ним относятся: состав и структура производственных фондов, определяющих уровень механизации отдельных видов работ; возможности применения сборных конструкций; особенности строительной продукции (виды зданий и сооружений, их материалоемкость и трудоемкость, степень сборности и т. д.); мощность строительной организации, ее маневренность, состав кадров и т. д.

Во многих строительных нормах содержится требование, чтобы на лестничной клетке высотных общественных многофункциональных зданий поддерживалось повышенное давление, чтобы в случае пожара в здании они оставались свободными от дыма. Наличие свободной от дыма атмосферы необходимо по трем причинам: 1) по лестницам люди будут выходить с этажа, на котором возникло возгорание, или с близких к нему этажей; 2) лестницы являются важным элементом маршрута контрол ируемой эвакуации людей из здания: 3) лестницы будут использоваться пожарными при тушении пожара.
Система создания повышенного давления на лестничной клетке должна поддерживать разность давления на лестничной клетке и на любом этаже, достаточную для предотвращения проникновения на лестничные клетки воздуха, загрязненного дымом. Разность давления характеризуется минимальным и максимальным значением. Минимальное значение соответствует давлению, достаточному для предотвращения проникновения дыма на лестницу, а максимальное значение соответствует давлению, которое еще позволяет людям, пытающимся выйти на лестницу, открыть дверь. В норме безопасности N FPA 101 минимальное значение разности давления в здании, имеющем спринклерную систему, равно 12,4 Па. Для двери высотой 2,1 м и шириной 0,9 м это будет соответствовать давлению 24 Н по всей площади поверхности двери. NFPA 101 ограничивает усилие, необходимое для приведения двери в движение в новом здании, значением 133 Н, что для той же двери будет равно давлению 67,2 Па. Параметры системы не должны базироваться на этом максимальном значении, и часто значение максимального давления лежит между 12,4 и 37,3 Па. но минимальное и максимальное значения давления задаются в проектных спецификациях. Этот диапазон разности давления должен поддерживаться системой повышенного давления в лестничной клетке.
Определение диапазона давления важно, т. к. необходимо спроектировать систему создания повышенного давления в лестничной клетке, сохраняющую давление в пределах этого диапазона при всех закрытых дверях или при оговоренном количестве открытых дверей. Было предложено много альтернативных средств достижения этой цели, не все из которых могут успешно применяться в высотных общественных многофункциональных зданиях.
В этих зданиях наружный воздух должен подаваться на лестничную клетку на нескольких уровнях. Отсутствуют четкие требования о количестве этажей между двумя смежными точками подачи воздуха, но в качестве рекомендации можно предложить устанавливать точки подачи воздуха через три этажа.
Вентиляторы, доставляющие наружный воздух на лестничную клетку, обычно располагаются в залах механического оборудования на нескольких уровнях здания для ограничения размера вертикальных каналов, присоединяемых к вентиляторам, предназначенным для создания повышенного давления на лестничных клетках. Более того, воздух должен забираться из места, в котором должно быть исключено какое-либо загрязнение дымом, выводимым из здания. Для поддержания давления на лестничной клетке между допустимыми предельными значениями применяются различные средства. Одним из успешных средств поддержания разности давления является установка ряда барометрических клапанов, по одному на каждом этаже, открывающихся при достижении максимального значения давления. При помощи барометрических клапанов и связанного с ними соединительного канала излишний воздух выводится из пространства высокого давления на лестнице в потолочную камеру, смежную с лестницей. В соединительном канале должны быть предусмотрены противопожарные клапаны, необходимые для того, чтобы выходные лестничные клетки имели достаточную огнестойкость. Количество воздуха, подаваемого отдельным вентилятором при такой компоновке, должно быть постоянным и определяться такими параметрами, как количество этажей, обслуживаемых вентилятором, степень воздухонепроницаемости лестницы и максимальное количество дверей, которые могут быть открыты одновременно.

Архитектурной особенностью многих зданий является атриум, увеличивающий эстетические привлекательность здания. Наличие атриума создает особые условия для дымоудаления, которые обычно задаются в местных рабочих нормах. До недавнего времени в американских нормах требовалось, чтобы необходимая интенсивность удаления дыма из атриумов задавалась в терминах количества воздухообменов в час для всего объема атриума и всех соединенных с ним открытых зон. Последние исследования показали, что подход оценки эффективности при помощи показателя воздухообмена за определенный период времени не годится для дымоудаления из атриума. В соответствии с этим в Международных строительных нормах и стандарте NFPA 5000 используется подход, основанный на оценке производительности, как подробно описано в руководстве NFPA 92В по проектированию систем дымоудаления из галерей магазинов, атриумов и из больших пространств и обсуждается в работе «Principles of Smoke Management*, авторы Kioto и Milke.
Высотные общественные многофункциональные здания с атриумом должны снабжаться системой дымоудаления, выполняющей отслеживание перемещения дыма и его удаление. В основном это осуществляется при помощи механических вентиляторов, т. к. естественная вентиляция таких пространств обычно не может служить действенной альтернативой. Согласно Международным строительным нормам и стандарту NFPA 5000, установленные в атриуме вентиляторы должны работать таким образом, чтобы удерживать слой накопившегося дыма в верхней части атриума на высоте не менее 3,048 м над самыми высокими зонами, служащими для эвакуации из зоны задымления в здании. Вытяжные вентиляторы удаляют воздух из верхней части атриума. Они должны удалять достаточное количество воздуха, для того чтобы дым постоянно находился выше определенного уровня, при наибольшем расчетном массовом расходе струи дыма при всех возможных конфигурациях струй. Определение конфигурации струй основано на схеме пожара, прописанной в строительных нормах. Это, в свою очередь, позволяет вычислить мощность вентилятора, обеспечивающего свободное от дыма пространство высотой .3,048 м над самой высокой зоной, служащей для эвакуации из здания. Средства анализа конфигурации струй и мощности вытяжного вентилятора подробно рассматриваются в стандарте NFPA 92 В и в работе Klote и Milke.
Система должна быть также сконфигурирована таким образом, чтобы для замены удаляемого воздуха обеспечивался естественный или принудительный приток наружного воздуха или воздуха из помещений, смежных с зоной задымления.
Устанавливаемая в атриуме система предназначена для многих целей. Она поддерживает условия окружающей среды, позволяющие производить безопасную эвакуацию из здания людей, и в то же время создает условия для борющегося с огнем персонала пожарной охраны, давая ему возможность войти в помещение, обнаружить и контролировать очаг возгорания.

Компоновка вентиляторов при использовании систем кондиционирования воздуха, расположенных на каждом этаже, отличается от только что рассмотренной компоновки для центральной системы кондиционирования. При множестве систем кондиционировани я на всех этажах для эффективного удаления дыма на этаже с возгоранием необходимо, чтобы в каждой локальной венткамере была шахта вывода дыма, которая соединяется с шахтой в центральной венткамере, содержащей вентилятор приточного воздуха, подающий наружный воздух в локальные венткамеры. Шахта удатения дыма, к которой подключен вентилятор системы дымоудаления, должна иметь размеры, соответствующие параметрам самого вентилятора, и обеспечивать кратность воздухообмена от 6 до 8 единиц/час на самом большом этаже вертикального ряда этажей, к которому подключен канал. Каждый вывод канала в шахту удатения дыма должен содержать двухпозиционный клапан, при помощи которого обеспечивается режим удаления дыма, аналогичный описанному для варианта с центральной венткамерой.
При возникновении пожара на определенном этаже вывод канала в стояк системы дымоудаления на этом этаже открывается, а выводы канала в стояк системы дымоудаления на всех других этажах остаются закрытыми. Запускается вентилятор системы дымоудаления, при этом вытяжной воздух на горящем этаже выводится только в атмосферу. На этаж или этажи над или под зоной горения подается только наружный воздух и создается повышенное давление, эффективно удерживающее в пределах горящего этажа загрязненный дымом воздух, который через некоторое время выводится в атмосферу.
На рис. 26 иллюстрируется работа установки на горящем этаже. Здесь используется та же компоновка, что и на рис. 10, но работа вентиляторов и положение различных клапанов совершенно другие. Работа установки должна осуществляться в соответствии с требованиями местных органов пожарной охраны. Самое главное — это то, что показанные здесь несколько автоматических жачюзийных заслонок должны быть способны под воздействием системы управления здания занять положение, которое служба пожарной охраны считает наиболее подходящим для существующей в здании чрезвычайной ситуации.

При такой системе кондиционирования воздуха в высотном общественном многофункциональном здании кондиционированный воздух поступает в зоны с людьми при помощи больших установок кондиционирования, удовлетворяющих потребность в кондиционированном воздухе для нескольких этажей и расположенных в центральном зале механического оборудования.
Как отмечалось в главе 5, в подключения каналов приточного и рециркуляиионного воздуха, имеющиеся на каждом этаже, рекомендуется установить двухпозиционные клапаны. Они могут быть установлены в канале приточного воздуха, подающего воздух на этаж, и в подключении канала рециркуляционного воздуха, в точке, где рециркуляционный воздух извлекается из потолочной камеры на этаже. Эти клапаны могут дистанционно открываться и закрываться системой автоматизации и управления здания, в результате чего приточный воздух может подаваться на данный этаж, а рециркуляционный воздух выводиться или не выводиться с определенного этажа.
Учитывая эти возможности, применяемый метод противодымной защиты при помощи вентиляторов можно описать следующим образом. Вентилятор приточного воздуха обеспечивает подачу воздуха, на 100 % состоящего из наружного воздуха (т. е. без использования рециркуляционного воздуха), вытяжной вентилятор весь рециркуляционный воздух выводит в атмосферу; клапаны на этаже устанавливаются таким образом, чтобы обеспечивалось повышенное давление на смежных этажах, благодаря чему огонь удерживается на одном этаже, с удалением дыма от пожара на этом этаже. Это обеспечивается закрытием клапана в канале подачи воздуха в зону горения и открытием клапана в канале рециркуляционного воздуха из той же зоны. В зоны, смежные с зоной горения (т. е. этаж или этажи, находящиеся непосредственно над или под горящим этажом), приточные вентиляторы нагнетают только наружный воздух, а канаты рециркуляционного воздуха закрываются. Результатом этих действий является эффективное увеличение давления в зонах над горящим этажом, под ним и в лестничных и лифтовых шахтах, а также максимально возможное удаление из здания продуктов горения без загрязнения зон, смежных с зоной горения.
Частотно-регулируемые приводы вентиляторов приточного и рециркул яционного воздуха осуществляют управление этими вентиляторами для обеспечения нужной степени перемещения воздуха соответствующими вентиляторами. Для удаления дыма вытяжные вентиляторы должны обеспечивать кратность воздухообмена на каждом этаже с возгоранием как минимум 6—8 единиц/час. Как уже отмечалось, вышеописанный сценарий работы вентиляционной системы является одним из возможных, и опыт разработчика систем ОВК и требования различных служб пожарной зашиты могут привести к тому, что будут реализованы другие режимы работы вентиляторов.

Метод контроля и эксплуатации вентиляторов должен рассматриваться вместе с представителями местных органов власти, т. к. требования этих органов в разных городах могут значительно различаться. Многие местные отделы пожарной охраны в ряде регионов требуют, чтобы во время пожара вентиляторы в здании автоматически выключались, а последующее включение и контроль над ними осуществляли пожарные в зависимости от конкретной ситуации. Более того, любая работа вентиляторов в здании зависит от конкретных деталей проекта, но работа вентиляторов, направленная на уменьшение распространения дыма с этажа, на котором происходит пожар, может быть установлена в общем плане перед рассмотрением определенных системных альтернатив.
Все клапаны в здании, используемые для противодымной защиты, должны производиться и классифицироваться по уровню утечек в соответствии с требованиями стандарта Объединенных страховых лабораторий UL 555S. Этот стандарт включает в себя требования на конструкцию и испытания номинальной заслонки, в том числе на максимальную интенсивность утечки. Если клапаны используются для противодымной защиты, они должны относиться к классу II или III.
В высотных общественных многофункциональных зданиях каждый этаж обычно рассматривается как потенциальная зона дыма. В случае пожара вентиляционные системы должны работать таким образом, чтобы на этаже, на котором возник пожар, поддерживалось отрицательное давление, по отношению к давлению на этажах выше и ниже. Благодаря этому дым не распространяется на смежные этажи, а удерживается на горяшем этаже. Этот эффект может быть усилен поддержанием на одном или двух этажах выше и ниже зоны дыма повышенного давления, по отношению к этажу с зоной дыма, при помощи изменения режима работы вентиляторов, подающих воздух на эти этажи. Соотношение величин давления показано на рис. 25.
Метод обеспечения отрицательного давления на этаже с зоной дыма и положительного давления на этажах выше и ниже этажа с зоной дыма зависит от типа системы кондиционирования, используемой в проекте, — центральная система или совокупность систем на отдельных этажах. Оба варианта подробно рассматривались в главе 5. Системы противодымной защиты для этих двух альтернативных подходов различаются и должны быть рассмотрены отдельно.

В высотном общественном многофункциональном здании необходимы средства противодымной защиты с механическим побуждением тяги, предназначенные для удаления дыма из зоны развития огня и для сохранения свободных от дыма зон, по которым люди могут выйти из здания, не подвергаясь воздействию дыма от пожара. Средства достижения этой цели зависят от архитектурного решения здания и от конкретных систем, имеющихся в проекте. Инженер-проектировщик систем ОВК ответственен за проектирование системы противодымной защиты, использующей вентиляторы, являющиеся частью системы кондиционирования, или вентиляторы, установленные только для противодымной защиты.
Более подробно практическая информация и методы анализа противодымной зашиты излагаются в публикации, вышедшей в 2002 году под названием «Principles о Г Smoke Management*, авторы John Н. Klote и James A. Wilke; издана Американским обществом инженеров по отоплению, охлаждению и кондиционированию воздуха (ASHRAE) совместно с Обществом инженеров пожарной защиты. Кроме этого, в руководстве ASHRAE - Приложения (ASHRAE Handbook -Applications) имеется глава «Противопожарная и противодымная зашита», в издании трудов ASHRAE (ASHRAE Transactions) даются ссылки на несколько работ, рассматривающих эту проблему. Дополнительную информацию можно найти в изданиях NFPA 92А «Рекомендуемая практика построения систем противодымной защиты» (Recommended Practice for Smoke Control Systems) и NFPA 92В «Руководство по проектированию систем противодымной защиты в галереях магазинов, атриумах и на больших пространствах» (Guide for Smoke Management Systems in Malls, Atria and Large Areas).
При возникновении пожара в высотном здании наблюдается тенденция распространения дыма от пожара из зоны пожара в другие зоны здания. Причинами этого распространения являются естественная плавучесть и объемное расширение дыма; эффект тяги, непосредственно связанный с температурой наружного воздуха и высотой здания; ветровые течения вокруг здания, изменяющие движение воздуха снаружи здания и у выпускных клапанов и влияющие на движение воздуха и дыма в здании; режим работы и производительность вентиляторов в здании.
Для предотвращения распространения дыма в зоны с пребыванием людей вентиляторы в здании должны работать без рециркуляции воздуха, переносимого из зоны пожара в зал механического оборудования. Есл и этот воздух рециркули-рует при помощи систем подачи кондиционированного воздуха, он может занести с собой захваченный дым в зоны с пребыванием людей. Этого нельзя допустить. Поэтому основной задачей является обеспечение работы вентиляторов в таком режиме, чтобы можно было преодолеть эффект тяги и предотвратить распространение воздуха с дымом из зоны пожара в зоны с пребыванием людей.

Проектировщик систем ОВК должен работать совместно с инженерами-электриками и специалистами по пожарной безопасности для определения параметров системы защиты от пожара. Наряду со многими другими возможностями и системами, которые предстоит разработать этой группе проектировщиков, они должны предложить следующие компоненты системы пожаробезопасности, являющейся частью общей системы безопасности высотного здания: I) система обнаружения, включающая устройства ручного оповещения о возгорании, детекторы дыма, реле расхода и контроля водонапорной и спринклерной систем; 2) водонапорная и спринклерная системы; 3) система противодымной защиты; 4) аварийная система электропитания; 5) система автоматического вызова лифта; 6) системы связи и аварийного оповещения и управления эвакуацией; 7) центральный командный пункт пожаротушения.Основными элементами системы обнаружения являются детекторы дыма. В них нет необходимости во всех зонах высотного здания. Они должны устанавливаться в основном в местах, где обеспечиваются такие функции в здании, как контроль работы вентиляторов и лифтов. Обе эти функции рассматриваются далее в этой главе. Активация детектора может также вызвать включение вентиляторов подпора воздуха на лестницах. Поэтому детекторы дыма, чувствительные к условиям задымления, являются важными элементами оповещения о пожаре в здании.
Вопросы, связанные с детекторами дыма, разрабатывают как инженеры-электрики, так и специалисты систем ОВК,т. к, установку системы обнаружения дыма и разводку проводов всей системы осуществляют подрядчики, ответственные за электрооборудование, а установку детекторов дыма, необходимых для регулирования работы вентиляторов и обнаружения дыма в воздуховодах, выполняют подрядчики, работающие с листовым металлом. Совместная работа различных специалистов требует тесной координации при подготовке проектной документации, для того чтобы специалисты в каждой области ясно понимали, что они должны делать, и чтобы избежать каких-либо конфликтов при распределении обязанностей между подрядчиками.
Детекторы дыма должны устанавливаться в местах, соответствующих стандарту NFPA 90А по установке систем кондиционирования и вентиляции воздуха и подробно определяемых строительными нормами. Стандарт NFPA обязывает устанавливать детекторы в подключениях рециркуляционного воздуха на каждом этаже зданий, использующих как центральную систему кондиционирования, так и локальные, размещаемые на каждом этаже системы кондиционирования воздуха. Детекторы дыма должны также устанавливаться за фильтрами в каждой системе подачи для отключения вентиляторов подачи воздуха в случае возгорания фильтра или проникновения дыма в здание снаружи. Строительные нормы и правила обычно требуют установки детекторов на потолке каждого лифтового холла, в залах механического оборудования, в помещениях с трансформаторами и телефонным оборудованием, а также в подобных местах, если только эти помещения не оснащены автоматическими системами пожаротушения, такими как спринклерная система.
Вторым компонентом системы обнаружения является спринклерная система. Для всех новых высотных общественных многофункциональных зданий требуется полное оснащение спринклерной системой. В некоторых территориальных нормах США, например в строительных нормах Чикаго, допускается использовать в качестве альтернативы сприн-клерным системам разделение здания противопожарными стенами, но даже в этом городе большинство строительных организаций отказываются от этого варианта и устанавливают по всему зданию спринклерные системы.
Для контроля эффективности работы спринклерной системы необходимы устройства регистрации потоков воды, устанавливаемые на горизонтальных трубах спринклерной системы на каждом этаже для выявления потока воды от активируемой системы. Устройства регистрации потоков воды, обеспечивающие дополнительный контроль системы, устанавливаются также на вертикальные водонапорные трубы системы распределения воды для тушения. Все регулирующие клапаны системы пожарной защиты должны оснащаться контрольными реле, немедленно подающими обслуживающему персоналу здания сигнал о любой несанкционированной операции. Контрольные реле регулирующих клапанов оповещают персонал здания о несанкционированном закрытии клапана.