722

Наука и молодежь СГУПСа в третьем тысячелетии

Примерная стоимость и вес элементов крепления

Проведенные технико-экономические расчеты показали, что использование рэтчетов можно считать целесообразным после третьего применения.

Научный руководитель канд. техн. наук, доц. М.В. Корнеев

Н.П. Запащикова

(аспирант кафедры «Технология, организация и экономика строительства»)

ОСОСТОЯНИИ НОРМАТИВНОЙ БАЗЫ

ВСТРОИТЕЛЬСТВЕ

Главная задача проектирования и строительства промышленных, гражданских и транспортных объектов состоит в том, чтобы с минимальными затратами на строительство в существующих климатических условиях в максимальной степени удовлетворить - за просы пользователей, обеспечив им возможность непрерывной, удобной и комфортабельной эксплуатации объектов строительства. Сегодня работу строительной отрасли регулируют более30 тысяч нормативных документов (по данным библиотеки нормативов NORMA CS на декабрь 2010 г.) [1]. Действующие отечественные нормы и стандарты в области строительства разработаны более 25 лет назад и опираются на опыт применения норм проектирования и результаты исследований, выполненных в СССР и в зарубежных странах в период с 1970 по 1980 гг. По своему уровню отечественные нормы вполне соответствовали требованиям того времени. По основным показателям они были близки к требованиям,

61

Наука и молодежь СГУПСа в третьем тысячелетии

которые предъявлялись к нормам в зарубежных странах,а по ряду параметров и положений превосходили их.

Однако в настоящий момент существующие нормы можно считать устаревшими, так как они не отвечают запросам социаль- но-экономического развития страны в целом и возросшим требованиям к объектам промышленного и гражданского строительства в частности, не отражают произошедших изменений в количественном и качественном развитии строительной отрасли, что обусловливает актуальность анализа состояния нормативной базы.

Цель настоящей статьи заключается в обзоре правовых документов в области стандартизации и анализе их достаточности в современном проектно-строительном комплексе.

Правовым документом в области стандартизации в Российской Федерации является Федеральный закон от27 декабря 2002 г. № 184-ФЗ «О техническом регулировании», который предусматривает переход отраслей экономики к новой двухуровневой -си стеме нормативно-технических документов [2].

Первый уровень представлен техническими регламентами, второй уровень ориентирован на разработку национальных стандартов и сводов правил. Министерством регионального развития РФ принят подход к подготовке документов строительной отрасли, предусматривающий включение в технический регламент самых общих, наиболее постоянных во времени требований[3]. Каждый технический регламент формируется как пакет документов второго уровня, состоящий из национальных стандартов и сводов правил. Данные документы отражены в актах федеральных органов исполнительной власти, их можно достаточно оперативно актуализировать в соответствии с требованиями общества и научно-технического прогресса.

В соответствии с Федеральным законом«О техническом регулировании» выполнение требований национальных стандартов или сводов правил является достаточным условием соблюдения требований технического регламента. Применение документов второго уровня является добровольным, причем можно использовать свою доказательную базу, основанную на исследованиях, расчетах, испытаниях, оценке риска реализации опасных событий [3].

Рассмотрим отличия национальных стандартов от сводов правил. Национальный стандарт принимается национальным органом

62

Наука и молодежь СГУПСа в третьем тысячелетии

по стандартизации – Ростехрегулированием и охватывает узкий круг строительных параметров (аналог ГОСТа), а своды правил – профильными министерствами и учитывают широкий спектр показателей, методов их расчета и допусков (аналог СНиПа).

Федеральный закон от 30 декабря 2009 г. № 384-ФЗ «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений» служит основой для формирования всей нормативно-технической базы в строительстве. Закон предусматривает использование действующих в настоящее время стандартов с учетом приведения их к современным требованиям [4].

К сожалению, широкомасштабных исследований в области стандартизации в настоящее время не наблюдается. Система строительных норм и правил РФ включает в себя нормативные технические документы, разработанные на базе отечественных исследований в области теории и практики строительства.

В основу действующих международных и европейских норм проектирования строительных конструкций, обеспечивающих их достаточную надежность, положен принцип расчета по предельным состояниям. Аналогичные разработки выполнены российскими специалистами, и на их основании формулируются нормы и правила. Разработка строительных норм и правил, а также стандартов – это сложный вопрос, требующий дальнейших исследований.

По словам Л.С. Бариновой, российская система нормативных документов в области строительства, рассчитанная на нормативное обеспечение проектирования и строительства массовых -ти пов зданий и сооружений различного назначения, является самодостаточной, так как характеризуется комплексностью охвата всех требований по безопасности. Автор отмечает, что нормативное поле системы нормативных документов в строительной -от расли включает:

–требования к организации инженерных изысканий;

–требования к организации строительного проектирования;

–требования к организации строительства и правила производства строительных работ;

–общетехнические нормы строительного проектирования, в том числе по обеспечению прочности и устойчивости строительных конструкций, пожарной безопасности, защите территорий от опасных природных воздействий;

63

Наука и молодежь СГУПСа в третьем тысячелетии

–нормы градостроительного проектирования;

–нормы проектирования зданий и сооружений различного назначения;

–нормы проектирования систем инженерно-технического обеспечения зданий и сооружений и технические условия на их элементы заводского изготовления;

–нормы проектирования строительных конструкций зданий

исооружений из различных материалов и технические условия на их элементы заводского изготовления;

–технические условия на строительные материалы [5].

Как известно, последствием ликвидации Министерства строительства РФ является приостановление обновления нормативной базы. Этот процесс возобновлен Министерством регионального развития. Министерство совместно с Национальными объединениями строителей, проектировщиков и изыскателей в условиях широкого общественного обсуждения уже разработало приоритетный план актуализации СНиПов, которые вошли в перечень нормативных документов в сфере строительства. Их применение на обязательной основе обеспечит выполнение требований - ре гламента. Следует отметить, что процесс обновления норматив-

обновленные СНиПы требований, соответствующих современному техническому уровню, в которых учитываются климатические и геологические особенности регионов.

Развитие высотного домостроения в Сибири, в частности в г. Новосибирске, актуализирует проблему создания нормативных документов территориального значения. Сегодня на федеральном уровне отсутствуют СНиПы, устанавливающие требования к высотным зданиям. Такие требования предусматриваются только территориальными строительными нормами .г Москвы. В настоящее

время действуют Московские городские строительные нормы (МГСН 4.19–2005) «Временные нормы и правила проектирования многофункциональных высотных зданий и зданий-комплексов в городе Москве». В данный момент перед федеральными органами исполнительной власти стоит задача разработать соответствующие стандарты и своды правил.

64

Наука и молодежь СГУПСа в третьем тысячелетии

Согласно МГСН 4.19–2005 к высотным зданиям отнесены отдельно стоящие или находящиеся в составе многофункциональных комплексов здания высотой от75 до 400 м. В этом документе определены все требования к объемно-планировочным и функциональным элементам высотных зданий и к конструктивным решениям. Устанавливаются требования к изучению геологической среды, учет которых необходим для расчета фундаментов. Требования к расчету нагрузок и воздействий на несущие конструкции предусмотрены коэффициентами надежности, повышенными на 10–20 %, закладываемыми в расчеты деформаций конструкций и механической устойчивости зданий. Предусмотрены меры для защиты высотных зданий от прогрессирующего обрушения в случае локального разрушения несущих конструкций в результате аварий. Особое внимание уделено требованиям к сетям и системам инженерно-технического обеспечения, входящим в состав такого здания. Установлены повышенные требования в целях обеспечения пожарной безопасности.

Разработка технических норм в высотном строительстве– это исключительно сложная задача, трудность решения которой обусловлена уникальным характером каждого высотного здания. Эта уникальность обусловлена, прежде всего, состоянием грунтов в основании здания и требует оценки несущей способности грунта, который является основным фактором риска в высотном строительстве. Чрезвычайно сложным является решение обеспечения механической устойчивости высотных зданий, а также создание эффективных систем обеспечения жесткости конструкции. Технический прогресс в индустрии стройматериалов, в частности создание высокопрочных бетонов и технологий подачи бетона на большую высоту, также требует актуализации норм проектирования [6].

Стандарты и своды правил, устанавливающие конкретные требования к высотным зданиям, должны содержать требования безопасности, обеспечивающие надежность и долговечность конструкции.

Вцелях развития высотного домостроения в г. Новосибирске

вусловиях слабых грунтов требуются специальные исследования, в которых в первую очередь будет учитываться влияние природно-климатических факторов.

65

Наука и молодежь СГУПСа в третьем тысячелетии

Список литературы

1.Холодков И.Б. СРО: разработка нормативных документов в области организации строительного производства, технологии и механизации строительно-монтажных работ // Промышленное и гражданское строи-

тельство. 2010. № 8. С. 24–25.

2.Федеральный закон от 27 декабря 2002 г. № 184-ФЗ «О техническом регулировании».

3.Круглик С.И. Техническое регулирование в сфере строительства //

Журнал «БСТ». 2008. № 11. С. 23–27.

4.Федеральный закон от 30 декабря 2009 г. № 384-ФЗ «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений».

5.Баринова Л.С. Нормативная база начинает обновляться// Проектирование и строительство в Сибири. 2010. № 4. С. 8–11.

6.Мартин Шаккум. Почему в России нет СНиПов на высотные зда-

ния? [Электронный ресурс]. URL: http://www.realestate.ru (дата обращения: 23.10.2011 г.).

Научный руководитель д-р техн. наук, проф. В.С. Воробьев

А.О. Зенкина

(факультет «Управление процессами перевозок»)

ЦЕЛЕСООБРАЗНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ЖИДКОГО И ГАЗООБРАЗНОГО АЗОТА

Для обеспечения перевозок скоропортящихся грузов железнодорожный транспорт располагает парком изотермических -ва гонов, основная часть которых охлаждается холодильными машинами. Этот парк с 1965 г. пополнился на 75 % за счет строительства группового рефрижераторного подвижного состава и составил около 55 000 вагонов. К 1994 г. «Российские железные дороги» располагали уже 28 073 изотермическими вагонами при возросшем на 36 % объеме перевозов скоропортящихся грузов. (Уменьшение произошло за счет сдачи вагонов в аренду и продажи за бесценок.)

Несоответствие структуры парка изотермических вагонов потребностям грузоотправителей привело к отказу от использования группового рефрижераторного подвижного состава из-за необходимости накопления и реализации больших партий грузов(около

66

Наука и молодежь СГУПСа в третьем тысячелетии

200 т). Как следствие, произошло увеличение тарифов на транспортировку. В 1996 г. вследствие сокращения объема перевозок и невостребованности грузового рефрижераторного подвижного состава (ГРПС) образовался избыток секций до9 000 вагонов при остром недостатке одиночных вагонов. По ценам 1996 г. расходы на содержание одного вагона достигали 193 тыс. р. в сутки. Проведенные исследования ВНИИЖТа показывают, что для освоения перспективных объемов перевозок скоропортящихся грузов с учетом возможностей грузоотправителей и получателей данной продукции изотермический парк должен иметь60–65 % одиночных вагонов.

С 1976 г. на железных дорогах проводятся научные работы по созданию одиночных изотермических вагонов. Одним из направлений является применение жидкого азота для охлаждения грузового помещения вагона и груза при перевозке.

Газообразный азот предназначается для создания инертной атмосферы при производстве, хранении и транспортировке легкоокисляемых продуктов, при высокотемпературных процессах обработки металлов, не взаимодействующих с азотом, для консервации замкнутых металлических сосудов и трубопроводов, для других целей.

Вгорнодобывающей промышленности и металлургии азот используют:

– при криообжиге и криозакаливании металлов;

– для вакуумной дегазации расплавов;

– в качестве инертной среды для непрерывной разливки стали;

– для травления холодом;

– как источник энергии в угольных шахтах;

– как инертная среда для заполнения взрывоопасных шахт.

Всельском хозяйстве:

– в качестве инертной среды для хранения пищевых продук-

тов;

–как заморозка продуктов в полевых условиях. В нефтедобыче:

–как безопасный рабочий агент при газлифтном способе добычи нефти и при запуске скважин (заменитель сжатого воздуха), при авариях на нефтепроводах (замораживание порыва);

–для тушения пожаров на нефтяных и газовых скважинах;

67

Наука и молодежь СГУПСа в третьем тысячелетии

–для создания криоледяных платформ в открытом море или на слабых грунтах для ведения бурения.

В машиностроении и строительстве:

–для упрочнения стальных деталей и инструментов методом низкотемпературной закалки;

–для запрессовки и выпрессовки сопрягаемых деталей холо-

дом;

–при замораживании грунтов при строительстве метро, трубопроводов;

–для вымораживания и снятия плиток;

–с целью глубокого охлаждения минерального сырья для его последующего тонкого размола (например, при производстве цемента высшего качества);

–при изготовлении туфового покрытия.

В химической и нефтехимической промышленности:

–в качестве инертной среды в химических процессах для криогенного разделения продуктов;

–при химических реакциях в криохимии для получения полимеров;

–при производстве этилена, полиэтилена, пропилена, полиформальдегида для очистки взрывчатых смесей;

–в качестве регенеративных катализаторов для хранения и перевозки легковоспламеняющихся жидкостей.

В научных исследованиях:

–в энергетике, электронной промышленности и транспорте.

В пищевой промышленности:

–для заморозки, транспортировки и хранения пищевых продуктов;

–для создания среды, препятствующей процессам гниения. В медицине:

–для сохранения крови и кровь содержащих препаратов;

–для быстрого замораживания и хранения тканей, различных органов;

–в технологиях получения полноценных порошковых лекарственных препаратов.

Промышленное применение газообразного азота обусловлено его инертными свойствами. Газообразный азот пожаро- и взрывобезопасен, препятствует окислению, гниению. В нефтехимии азот

68

Наука и молодежь СГУПСа в третьем тысячелетии

применяется для продувки резервуаров и трубопроводов, проверки работы трубопроводов под давлением, увеличения выработки месторождений. В горнодобывающем деле азот может использоваться для создания в шахтах взрывобезопасной среды, для распирания пластов породы. В производстве электроники азот применяется для продувки областей, не допускающих наличия окисляющего кислорода. Если в процессе, традиционно проходящем с использованием воздуха, окисление или гниение являются негативными факторами, азот может успешно заместить воздух.

Важной областью применения азота является его использование для дальнейшего синтеза самых разнообразных соединений, содержащих азот, таких как аммиак, азотные удобрения, взрывчатые вещества, красители и т.п. Большое количество азота используется в коксовом производстве («сухое тушение кокса») – при выгрузке кокса из коксовых батарей, а также для «передавливания» топлива в ракетах из баков в насосы или двигатели.

Впищевой промышленности азот зарегистрирован в качестве пищевой добавки E941, как газовая среда для упаковки и хранения, хладагент, а жидкий азот применяется при розливе масел и негазированных напитков для создания избыточного давления и инертной среды в мягкой таре.

Литр жидкого азота, испаряясь и нагреваясь до 20 °C, образует примерно 700 л газа. По этой причине жидкий азот хранят в специальных сосудах Дьюара с вакуумной изоляцией открытого типа или криогенных емкостях под давлением. На этом же факте основан принцип тушения пожаров жидким азотом. Испаряясь, азот вытесняет кислород,необходимый для горения, и пожар прекращается. Так как азот в отличие от воды, пены или порошка просто испаряется и выветривается, азотное пожаротушение – самый эффективный с точки зрения сохранности ценностей механизм тушения пожаров.

Внастоящее время возможно широкое применение жидкого азота на железнодорожном транспорте. НИИЖТ провел научноисследовательскую работу по определению основных технических, эксплуатационных параметров; технико-экономической эффективности применения жидкоазотной системы охлаждения одиночных изотермических вагонов. На основе обобщения имеющегося опыта разработаны и утверждены техническое задание

69

Наука и молодежь СГУПСа в третьем тысячелетии

на переоборудование автономного рефрижераторного вагона под макетный образец вагона с жидкоазотной системой охлаждения и технический проект на жидкоазотную холодильную установку для него.

Холодильная азотная установка размещена в переоборудованном автономном рефрижераторном вагоне с длиной кузова 21 м.

Переоборудование вагона сведено к демонтажу холодильноотопительного агрегата, расположенного в одном из машинных отделений, и установке жидкоазотного оборудования. Отверстие в торцевой стене, образовавшееся в результате снятия холодильного агрегата, заделано с помощью терморегулирующей перегородки. Жидкоазотная холодильная установка выполнена и собрана на основании технической документации, разработанной Гипрокислородом и НИИЖТом.

В макетном образце изотермического вагона длиной21 м размещен один комплект жидкоазотной системы охлаждения. В состав комплекта входят:

– транспортный резервуар жидкого кислорода(ТРЖК-2У) – рисунок;

Транспортный резервуар жидкого кислорода (ТРЖК-2У)

–щит приборов и управления;

–регулятор давления Ду-10;

–система раздачи;

–терморегулятор;

70