Обоснование уменьшения противопожарного расстоянии между надземным пешеходным переходом и эстакады

Рисунок №67.Участок с минимальным расстоянием – 1,3 м.

В составе линейного объекта предусмотрено строительство надземного пешеходного перехода. 

Сооружение пешеходного перехода разработано по рамно-связевой схеме, с жесткой заделкой колонн в фундаменты. Конструктивно переход разработан из монолитных конструкций, свайными фундаментами, жестко заделанные в монолитные ленточные ростверки.

Пролетные строения разработаны в виде спаренных ферм, раскрепленных связями в уровнях верхнего и нижнего пояса. Фундаменты — свайные. Сборные забивные сваи сечением 350х350 мм длиной 16 м, жестко заделаны в монолитные ростверки. 

Стены лестничных клеток — монолитные железобетонные, 200 мм. Перекрытия (площадки) — монолитные железобетонные, 200 мм. Лестничные марши — монолитные, толщина плитной части 180 мм.

Несущие кровельные конструкции — профнастил по металлическим прогонам.

Лестницы — монолитные марши, опирающиеся на монолитные площадки. 

Конструкция сооружения решена по стеновой схеме. Устойчивость конструкции обеспечивается жесткостью продольных и поперечных стен, объединённых в единую пространственную систему горизонтальными элементами — фундаментной плитой и плитами перекрытия. Все железобетонные конструкции выполнены из монолитного бетона класса по прочности ВЗО.

В состав конструкций надземного пешеходного перехода входит шесть пролётных строений (ПС 1 -ПС6). Пролётные строения приняты в виде сквозных ферм с треугольной решёткой с ходьбой понизу. Каждое пролётное строение металлическое, выполнено из двух главных ферм. Наружное ограждение и настил покрытия тоннельных переходов выполняется из закалённого стекла.

Проход осуществляется по монолитной железобетонной плите толщиной 0,2 м.

Степень огнестойкости - II

Класс конструктивной пожарной опасности — СО

Класс пожарной опасности строительных конструкций — КО

Несущие стены, колонны и другие несущие элементы — R90

Наружные ненесущие стены — Е15

Настил покрытия — RE15

Внутренние стены лестничных клеток — REI90

Марши и площадки лестниц — R60

Для обеспечения огнестойкости несущих конструкций применяется конструктивная огнезащита (п. 5.4.3 СП.2.13130.2020).

Конструкция перехода состоит из четырех башен, располагающихся на земле, и надземного тоннеля - перехода с переменной отметкой уровня чистого пола. Каждая башня имеет З надземных уровня, соединяемых лестничной клеткой типа Л 1. В составе башен пешеходного перехода, предусмотрены лифтовые шахты с тамбурами, технические и вспомогательные помещения, включающие: помещение видеонаблюдения, электрощитовые, помещения водомерного узла, технические помещения для обслуживания лифтов и технические помещения для уборочного инвентаря.

Общая площадь — подъемов перехода 1143 м2, площадь тоннеля перехода 1116 м2, площадь 

коммуникационного тоннеля 1116 м2 

Площадь застройки — 474 м 

Высота (по п. 3.1 СП 1.13130.2020) - 8 м.

Архитектурные решения фасадов:

- Алюминиевые композитные панели

- Гранитные плиты 

- Витраж с заполнением закаленным стеклом 

- Витраж с заполнением стеклом не прозрачны

Объемно-планировочные ращения представлены в скриншотах:

Критерии оценки условий нераспространения пожара –пожар считается не распространяющим горение на надземный переход, если одновременно выполняются следующие условия: падающий тепловой поток от пожара на фасаде надземного пешеходного перехода не превышает величину критической плотности падающих тепловых потоков (не происходит воспламенение горючих элементов оконных блоков - 20 kW/m2) и не достигается критическая температура для разрушения остекления -300° С

Рассматривается пожароопасный теплый период года. 

Температура наружного воздуха принимается равной +37 °C. 

Скорость ветра принимается 5 м/с. Ветер моделируется вентиляционным отверстием с поверхностью «приток», которое создает поступление воздуха из окружающей среды расчетный момент с заданной скоростью.

Для расчета использовалась полевой метод моделирования динамики развития ОФП при пожаре.Полевая модель реализуется программой Национального института стандартов и технологий США NIST: FDS 6.6 и графический интерфейс к ней PyroSim 2019.

FDS (Fire Dynamic Simulator) реализует вычислительную гидродинамическую модель (CFD) тепломассопереноса при горении. FDS численно решает уравнения Навье-Стокса для низкоскоростных температурно-зависимых потоков, особое внимание уделяется распространению дыма и теплопередаче при пожаре. Модель представляет собой систему уравнений в частных производных, включающую уравнение сохранения массы, момента и энергии, и решается на трехмерной регулярной сетке. Тепловое излучение рассчитывается методом конечных объемов на этой же сетке. Для моделирования движения дыма, спринклеров и распыла топлива используются лагранжевы частицы.

Основной целью FDS на протяжении своего развития было решение прикладных задач пожаробезопасности и в тоже время обеспечение инструментом для изучения фундаментальных процессов при пожаре.

Математическая модель FDS базируется на использовании дифференциальных уравнений в частных производных, описывающих пространственно-временное распределение температуры и скоростей газовой среды в помещении, концентраций компонентов газовой среды (кислорода, продуктов горения и т.д.), давлений и плотностей.

Подробнее о математической модели FDS можно прочитать в Техническом руководстве [3].

Модель FDS подверглась подробным оценочным исследованиям, проводимыми специалистами Национального института стандартов и технологий США (NIST) и других организаций. Подробнее о валидации FDS можно прочитать в валидационном руководстве [5].

Трехмерная симуляция условного пожара из программы Smokeview:

Анализ результатов моделирования пожара по данному сценарию показал, что за расчетное время 2700 сек., максимальная температура на фасаде надземного пешеходного перехода 240 С, а максимальное значение падающего теплового потока 9,5 kW/m2, что не является  критическими величинами для разрушения фасадных систем надземного перехода.

Противопожарного расстоянии между надземным пешеходным переходом и эстакадой на съезде с Новоегорьевского шоссе на внутреннюю сторону МКАД допускается принимать 2,5 м, поскольку критические значения опасных факторов пожара на фасаде надземного пешеходного перехода не достигаются. Результаты и выводы, предоставленные в настоящем расчетном обосновании, не могут быть перенесены на другие объекты.