26.04.2012
Российским небоскребам помогут нанотехнологии
ЧП в строящейся башне «Восток» в "Москва-Сити" создало прецедент: в России пожары на такой высоте еще не тушили, хотя на планете с 1945 года случилось около сорока крупных пожаров в небоскребах. В том числе полтора десятка – в Соединенных Штатах.
Ущерб владельцы здания оценили почти в 3 млн. долларов, а в масштабах страны потери от огня за прошлый год превысили 12 млрд. рублей.
Сейчас в РФ отсутствуют обязательные нормативы по возведению монолитных зданий. Необязательны к выполнению Правила по обеспечению огнестойкости железобетонных конструкций для высоток. Монолитный способ строительства стал использоваться у нас после развала СССР, и СНиПы для него просто не были приняты. Существующие нормативы автоматически перенесли из проектирования зданий из сборного железобетона, хотя в реальности поведение монолита и СЖБ в чрезвычайных ситуациях весьма отличается.
Способность здания противостоять огню определяется качеством материалов, технологий и контроля. Особенно интересны работы по созданию материалов с абсолютно новыми свойствами. Например, негорючее дерево, устойчивые к огню традиционные конструкционные и отделочные материалы.
В Северном федеральном университете получен композиционный материал, кардинально улучшающий свойства бетона и древесины. Дерево становится долговечным, огнеупорным, влагонепроницаемым и морозостойким.
Нанобетон уже довольно известен. Его современные образцы в 1,5 раза легче обычного и в 2,5 раза прочнее модифицированного с помощью обычных добавок. В перспективе у него может быть создан десятикратный запас прочности по сравнению с обычным.
В университете в ходе эксперимента часть цемента при изготовлении бетона заменили нанодобавкой из простого песка. При этом в разы увеличилась прочность стройматериала, улучшились огнестойкость и энергосберегающие свойства бетона.
Переход на структурный уровень открывает широкое поле инноваций в строительстве. Нанобетоны, базальтопластиковые материалы, нанокомпозиты для полимеров, антипирены... Модификация структуры материалов кардинально изменяет их свойства.
В этом году открыто первое в РФ предприятие по производству наносиликатов и полимерных нанокомпозитов с их применением. Это совместный проект компании «Метаклэй» и «Роснано».
В 2013 году в Волгограде «Роснано» в партнерстве с химическим холдингом «Никохим» начнет выпуск безгалогеновый антипирен. Он представляет собой наноструктурированный гидроксид магния с модифицированной поверхностью.
С точки зрения огнебезопасности нанокомпозиты являются отличной альтернативой огнегасящим компонентам, содержащимся непосредственно в структуре самих полимеров. Например, хлору в одном из самых популярных строительных полимеров - поливинилхлориде (ПВХ). В некоторых видах продукции (например, в кабельной промышленности) для обеспечения норм пожаробезопасности содержание традиционных антипиренов в составе полимера достигает 60-70%. В отличие от них ингибиторы-нанокомпозиты распределяются равномерно внутри матрицы полимера на структурном уровне, и в итоге содержание такого наполнителя составляет всего от 2 до 10%.
«Преимущества нанокомпозитных антипиренов по сравнению с традиционно применяемыми у нас очевидны. Коэффициент дымотления при добавлении нового антипирена в пластики уменьшается на 40%. А именно отравление продуктами горения является причиной гибели людей при пожаре в 90% случаев», - считает управляющий директор «Роснано» Дмитрий Пимкин.
На макроуровне пожарная безопасность высотных зданий регламентируется 2100 нормативными актами, которые предусматривают 150 тысяч различных требований. Помимо ГОСТов и СНИПов еще есть рекомендации Всероссийского НИИ противопожарной обороны по обеспечению пожарной безопасности небоскребов. Существуют также противопожарные стандарты высоток, разработанные в НИИ бетона им. А.А. Гвоздева, разработанные на основе анализа крупные российских и зарубежных катастроф. Однако соблюдение этих стандартов - это добрая воля застройщика.
Впрочем, эксперты оценивают перспективы оптимистично. Городские власти крупнейших мегаполисов России активно взялись за упорядочивание нормативной документации по строительству высотных зданий. В Москве, где более 70 зданий высотой выше ста метров, в ближайшее время должны утвердить жесткие строительные нормы по столичным небоскребам. Пожарная безопасность в них будет выделена особо. Мэрия Санкт-Петербурга с учетом предстоящих масштабных строительных проектов в городе также намерена ускорить процесс утверждения всей необходимой документации.