< Предыдущая		Оглавление		Следующая >

1.2. Концепция устойчивого строительства

Объекты строительства (жилье, социальная, промышленная и транспортная инфраструктуры), являясь элементами современной цивилизации, постоянно совершенствуются, расширяют территории своего распространения, проникая в районы с экстремальными условиями внешней среды, что требует соответствующей эксплуатации для обеспечения необходимых технических параметров и условий безопасного и комфортного пребывания человека.

Высокая значимость строительства в обеспечении устойчивого развития среды обитания нашла свое отражение в Концепции устойчивого строительства, принятой на международной конференции в 1994 г. (г. Тампа, США) и в 1995 г. указом Президента РФ.

Под устойчивым строительством понимают создание и успешное поддержание здоровой искусственной среды обитания, основанной на эффективном использовании природных ресурсов и экологических принципов.

Достижение этой цели осуществляется за счет: поддержания таких экономических условий, которые способны обеспечить необходимое качество жизни, с учетом высокого уровня зашиты человека и окружающей среды; минимизации ущерба, причиняемого условиям возобновляемости окружающей среды, уменьшения риска человеческому здоровью, биологическому развитию; оптимального использования невозобновляемых ресурсов и применения возобновляемых ресурсов.

Очевидно, что поставленные задачи - комплексные и включают в себя инженерную, экологическую, экономическую и социальную компоненты. Поэтому в обязанности строителей входит акцентирование внимания прежде всего на экологических проблемах, средоточием которых являются крупные города и большемасштабные строительные объекты (энергетические комплексы, заводы, дороги, трубопроводы нефти и газа и др.).

В настоящее время выполняется ряд крупных международных программ, призванных соблюдать основные критерии экологической безопасности (границы неустойчивого состояния) и меры по обеспечению экологической устойчивости строительными методами. В состав этих программ входят следующие основные положения:

- использование естественной вентиляции и дневного света;

- повторное использование излишков теплоты;

- применение эффективной солнцезащиты и улучшенной теплоизоляции;

- использование солнечной энергии и термальных масс;

- повышение надежности и долговечности строительных объектов;

- применение местных возобновляемых или обновляемых материалов;

- минимальное использование материалов, требующих специального захоронения или уничтожения;

- применение трансформирующихся органических материалов.

Решение этих и подобных вопросов рассматривается в дисциплине "Экология" и в других специальных научных направлениях, которые не затрагиваются в настоящем учебном пособии. Другой важной стороной проблемы концепции устойчивости и безопасности строительных объектов является защита от аварий, катастроф и других неблагоприятных воздействий, приводящих к большому материальному ущербу и людским потерям, используя инженерно-технические методы повышения надежности объектов и их комплексов.

1.3. Классификация чрезвычайных ситуаций. Факторы, влияющие на снижение условий безопасности

В зависимости от источника возникновения различают чрезвычайные ситуации (ЧС) природного, техногенного и социального характера.

Соотношение объектов риска и нежелательных событий позволяет различать индивидуальный, технический, экологический, социальный и экономический риски. Опыт показал, что каждый вид чрезвычайных ситуаций, источники их возникновения и факторы, обусловливающие последствия риска, как правило, специфичны.

В табл. 1.1 приведен пример возможной классификации рисков в соответствии с их видами и ожидаемыми последствиями. Такая классификация полезна для прогноза возможных событий в условиях риска и дальнейшего анализа, а также для оценки ожидаемых убытков и потерь.

Таблица 1.1. Классификация и характеристика видов риска

Вид риска	Объект риска	Источник риска	Нежелательные события
Индивидуальный	Человек	Условия жизнедеятельности человека	Заболевание, травма, инвалидность, смерть
Технический (конструктивный)	Технические системы и конструкции, строительные объекты	Несовершенство инженерных решений, нарушение правил производства и эксплуатации систем и объектов	Авария, взрыв, пожар, разрушения, катастрофа, гибель людей, экономические потери
Технологический	Технологические процессы	Нарушение принятых технологических операций	Низкое качество продукции, бракованные изделия, аварии
Экологический	Экосистемы	Техногенные чрезвычайные ситуации, загрязнение и нарушение состояния природной среды	Стихийные бедствия, антропогенные катастрофы
Социальный	Отдельные группы населения	Снижение уровня и качества жизни, возникновение чрезвычайных ситуаций	Рост смертности, групповая заболеваемость, гибель людей
Экономический	Материальные и финансовые ресурсы	Повышенная опасность при выполнении производственных процессов, отрицательное воздействие на состояния природной среды	Увеличение затрат на безопасность, прекращение производственных процессов

Индивидуальный риск (RИ) обусловлен вероятностью реализации потенциальных опасностей при возникновении чрезвычайных ситуаций. Его можно определить по числу реализовавшихся факторов риска по формуле

RИ=Рf/Nf, (1.1)

где Р - число пострадавших (погибших) в единицу времени t от определенного фактора риска f; N - число людей, подверженных соответствующему фактору риска f в единицу времени t.

Технический риск (Rт) обусловливается инженерно-геологическими, инженерными и конструкторскими факторами. В его основе лежат опасность технической поломки, разрушения конструкции, недопустимой деформации и т.д. Он выражается вероятностью аварии или катастрофы при эксплуатации машин,

механизмов; при строительстве и функционировании зданий и сооружений и определяется зависимостью:

(1.2)

где ΔT(t) - число аварий в единицу времени t на идентичных технических системах; T(f) - число идентичных конструкций, технических систем и объектов, подверженных общему фактору риска f.

Технологический риск возникает при нарушении технологических процессов, вызванных отсутствием контроля и низкой квалификацией исполнителей работ. Вероятность технологического риска рассчитывается аналогично техническому риску [см. формулу (1.2)].

Экологический риск (Rэ) выражает вероятность экологического бедствия, катастрофы, нарушения дальнейшего нормального функционирования и существования экологических систем и объектов в результате антропогенного вмешательства в природную среду или стихийного бедствия:

(1.3)

где ΔКэ - число антропогенных экологических катастроф и стихийных бедствий в единицу времени t; пэ - число потенциальных источников экологических разрушений на рассматриваемой территории.

Нежелательные события экологического риска могут проявляться как непосредственно в зонах антропогенного вмешательства, так и за их пределами.

Социальный риск (R_) характеризует масштабы и тяжесть негативных последствий чрезвычайных ситуаций, а также различного рода явлений и событий, снижающих качество жизни людей.

По существу - это риск для группы или сообщества людей. Оценить его можно, например, по динамике смертности, рассчитанной на 1000 человек соответствующей группы:

(1.4)

где C1 - число умерших в расчетное время t (смертность) в исследуемой группе в начале периода наблюдения, например до развития чрезвычайных событий; С2 - смертность в той же группе людей в конце периода наблюдения, например на стадии затухания чрезвычайной ситуации; N - общая численность исследуемой группы.

Экономический риск (RЭК) определяется соотношением пользы и вреда, получаемых обществом от рассматриваемого вида деятельности:

(1.5)

где RЭK - экономический риск, %; Воб - вред обществу от рассматриваемого вида деятельности; Поб - общественная польза.

В общем виде экономический риск можно определить по формуле

(1.6)

где Зб - затраты на достижение заданного уровня безопасности; У - ущерб, обусловленный отсутствием мероприятий по защите человека и среды его обитания от опасных воздействий.

Чистую пользу, т.е. сумму всех выгод (в стоимостном выражении), получаемых обществом от рассматриваемого вида деятельности, можно определить следующими обобщенными зависимостями:

(1.7)

где Д - общий доход, получаемый от рассматриваемого вида деятельности; Зп - основные производственные затраты.

Экономически обоснованные затраты на обеспечение жизнедеятельности определяются зависимостью, где ущерб должен быть меньше дохода, полученного от всех видов хозяйственной деятельности:

(1.8)

Полностью исключить риск и потери в практических условиях очень сложно и дорого, поэтому для сокращения ущерба и экономических затрат в разумных пределах существует понятие "оптимизация". Минимизация риска целесообразна с точки зрения уменьшения ущерба (вреда), однако она увеличивает затраты на достижение требуемой безопасности.

В реальных условиях необходим поиск оптимального соотношения затрат на безопасность и возможного ущерба от недостаточной защищенности, для чего следует задаться некоторым значением реально достижимого уровня безопасности производства Кбп в масштабах рассматриваемых инфраструктур. Для этой цели вводится понятие "приемлемый риск", который сочетает в себе технические, экологические, социальные аспекты и представляет некоторый компромисс между приемлемым уровнем безопасности и экономическими возможностями его достижения.

Приемлемый риск - это такой низкий уровень потерь, травматизма или инвалидности людей, который не влияет на экономические показатели предприятия, отрасли экономики или государства, а в строительных конструкциях не вызывает обрушений и повреждений, наносящих вред здоровью человека или вызывающих смерть. Пример определения приемлемого риска представлен на рис. 1.1, где область искомого риска принятой в приемлемых для ответственных сооружений инженерных случаях должна находиться в пределах 10-4-10-5.

Следует отметить, что область приемлемого риска в каждом случае определяется с учетом ответственности объекта строительства и ожидаемыми экономическими потерями при аварии. Необходимость формирования концепции приемлемого (допустимого) риска обусловлена невозможностью создания абсолютно безопасной деятельности (технологического процесса) и прочности конструкций. Приемлемый риск сочетает в себе технические, экономические, социальные и политические аспекты и представляет некоторый компромисс между уровнем безопасности и возможностями ее достижения.

Экономические возможности повышения безопасности технических систем не безграничны. Так, на производстве, затрачивая чрезмерные средства на повышение безопасности технических систем, можно нанести ущерб социальной сфере производства (сокращение затрат на приобретение спецодежды, медицинское обслуживание и др.).

Рис. 1.1. Схема определения приемлемого риска с учетом RТ и Rсэ:

1 - суммарный риск (RТ + Rсэ); 2 - область приемлемого риска; 3- социально-экономический риск (Rсэ); 4 - технический риск (RТ)

При увеличении затрат на совершенствование оборудования технический (технологический) риск снижается, но растет социальный. Суммарный риск имеет минимум при определенном соотношении между инвестициями в техническую и социальную сферы. Это обстоятельство надо учитывать при выборе приемлемого риска. Подход к оценке приемлемого риска очень широк. Так, график, представленный на рис. 1.1, в одинаковой мере приемлем для любого случая, например для государства в целом или коммерческой организации. Главным остается в первом случае выбор приемлемого риска для общества, во втором - для коллектива организации.

В настоящее время по международной договоренности принято считать, что действие техногенных опасностей (технический риск) должно находиться в пределах 10-6 - 10-5 возможных событий, связанных с жизнью человека, а величина 10-5 минимально приемлемым уровнем индивидуального риска, например пожарной или сейсмической опасности.

< Предыдущая		Оглавление		Следующая >