Огнезащита
Содержание:
- Способы повышения огнестойкости
- Огнестойкость строительных объектов
- Критические для металла температуры
- Железобетонных
- Основные виды огнезащитных материалов
- Как обозначается величина
- Деревянных
- Предел огнестойкости
- Железобетонных
- Для каких материалов рассчитывают предел распространения огня по строительным конструкциям
- Виды огнезащитных средств
- Крилак, Москва
- Требуемый и фактический пределы
- Как обозначается величина
- Причины разрушения (снижения прочности)
- Классификация
Способы повышения огнестойкости
Возможно ли это сделать?
Конечно, возможно.
И даже необходимо, когда время сопротивления вещества огню у нас меньше, чем R15.
Для этого применяется конструктивная огнезащита.
Это метод повышения огневой стойкости материала с помощью нанесения слоя теплоизоляции на его обогреваемую часть.
Обычно наносят огнезащитные покрытия.
Способ нанесения также регламентируется проектной документацией и на практике, конечно, должен совпадать с проектом.
Ниже перечислим основные методы огнезащиты.
- Облицовка.
- Покрытия для огнезащиты.
- Защитные ЛКМ.
- Химические средства.
- Прессование древесины.
- Штукатурка и обмазка.
Все эти способы могут повысить огневую стойкость различных материалов на некоторую величину.
Огнестойкость строительных объектов
Каждый строящийся объект должен соответствовать требованиям пожаробезопасности с учетом его назначения и применяемых материалов. Степень огнестойкости сооружений определяется в соответствии с Федеральным Законом ФЗ-123 — ст 30:
здания определяется огнестойкостью его строительных конструкций (І, ІІ, ІІІ, ІV, V).
Показателем огнестойкости является предел огнестойкости конструкции, который в соответствии с ГОСТ 30247 устанавливается в минутах до наступления одного из предельных состояний:
- R — потеря несущей способности;
- E — потеря целостности;
- I — потеря теплоизолирующей способности.
Класс конструктивной пожарной опасности здания определяется степенью участия строительных конструкций в развитии пожара и образовании его опасных факторов (С0, С1, С2, С3).
Класс конструктивной опасности С устанавливается в зависимости от этажности , площади отсеков, функциональной опасности.
Класс функциональной пожарной опасности здания и его частей определяется их назначением (Ф1, Ф2, Ф3, Ф4, Ф5).
Класс пожарной опасности строительных конструкций К0, К1 К2 К3 должен соответствовать принятому классу конструктивной опасности зданий:
- КО — непожароопасные;
- К1— малопожароопасные;
- К2 — умеренно пожароопасные;
- К3— пожароопасные.
Если показатель огнестойкости и класса пожароопасности вновь проектируемого объекта строительства ниже требуемого, необходимо выполнить комплекс мер по улучшению огнестойкости, чтобы была возможность оперативно эвакуировать людей из сооружения и сделать несущие балки максимально устойчивыми к огню. т.е выполнить их защиту от огня. Эти меры должны выполняться с применением сертифицированных материалов, одними из которых являются производимые нами материалы для огнезащиты ФЕРУМ.
Критические для металла температуры
Под потерей огнестойкости понимается критическое состояние объекта, предшествующее его полному разрушению. По параметру возгораемости все входящие в состав строительных конструкций материалы условно делятся на несгораемые, трудносгораемые и легкосгораемые.
Отличительной особенностью металлоконструкций является быстрая потеря ими своих противопожарных свойств в условиях сильного разогрева, характерного для классической пожарной ситуации.
В связи с этим предел огнестойкости металлических конструкций редко превышает значение 10-20 минут, а конкретная его величина зависит от целого ряда факторов.
В первую очередь она определяется интенсивностью разогрева материала, из которого сделано сооружение. В случае разового или кратковременного воздействия открытого огня, сопровождающегося скачкообразным изменением температуры, металл нагревается не так быстро (в сравнении с окружающим пространством).
По истечении этого временного промежутка его температура выравнивается с окружением. Далее, на рассматриваемый показатель существенное влияние оказывают характеристические размеры отдельных элементов конструкций, а именно приведённая толщина металлов, предел огнестойкости которых подлежит оценке и размеры площади нагрева.
С увеличением характеристических размеров металлоконструкций и уменьшением площади их непосредственного контакта с огнём, скорость повышения температуры снижается.
Ещё одним фактором, определяющим поведение изготавливаемых из металла сооружений и позволяющим поднять порог их огнестойкости, является наличие специальных защитных средств.
Из сказанного следует, что температура нагрева металлических конструкций при пожаре может принимать произвольные значения. А для оценки состояния сооружения необходим какой-то фиксированный параметр, определяющий снижение прочностных свойств металла с его накаливанием.
Для этого и вводится специальный температурный показатель (коэффициент), по достижении которого граница прочности металла в нагретом состоянии уменьшается до предельно низкой величины. Приведшее же к этой ситуации значение температуры называется критическим.
Железобетонных
Испытание предела огнестойкости окон
Огнестойкость железобетонных конструкций зависит от многих факторов: конструктивной схемы, геометрии, уровня эксплуатационных нагрузок, толщины защитных слоев бетона, типа арматуры, вида бетона, и его влажности и др.
В условиях пожара предел огнестойкости железобетонных конструкций наступает, как правило:
а) за счет снижения прочности бетона при его нагреве;
б) теплового расширения и температурной ползучести арматуры;
в) возникновения сквозных отверстий или трещин в сечениях конструкций;
г) в результате утраты теплоизолирующей способности.
Наиболее чувствительными к воздействию пожара являются изгибаемые железобетонные конструкции: плиты, балки, ригели, прогоны. Их предел огнестойкости в условиях стандартных испытаний обычно находится в пределах R45-R90. Столь малое значение пределов огнестойкости изгибаемых элементов объясняется тем, что рабочая арматура растянутой зоны этих конструкций, которая вносит основной вклад в их несущую способность, защищена от пожара лишь тонким защитным слоем бетона. Это и определяет быстроту прогрева рабочей арматуры конструкции до критической температуры.
Данные о фактических пределах огнестойкости бетонных и железобетонных конструкций приведены в таблицах:
Таблица 1.Пределы огнестойкости свободно опертых плит.
Вид бетона и характеристика плит | Минимальные толщина плиты (t) и расстояние до оси арматуры (a), мм | Пределы огнестойкости, мин. | |||||||
15 | 30 | 60 | 90 | 120 | 150 | 180 | |||
Тяжелый | толщина плиты | t | 30 | 50 | 80 | 100 | 120 | 140 | 155 |
опирание по двум сторонам или по контуру
при ly/lx ≥1,5 |
a | 10 | 15 | 25 | 35 | 45 | 60 | 70 | |
опирание по контуру
ly/lx<1 ,5 |
a | 10 | 10 | 10 | 15 | 20 | 30 | 40 |
(окончание таблицы)
Вид бетона и характеристика плит | Минимальные толщина плиты (t) и расстояние до оси арматуры (a), мм | Пределы огнестойкости, мин. | |||||||
15 | 30 | 60 | 90 | 120 | 150 | 180 | |||
Легкий(γв = 1,2т/м
3 |
толщина плиты | t | 30 | 40 | 60 | 75 | 90 | 105 | 120 |
опирание по двум сторонам или по контуру при
ly/lx ≥1,5 |
a | 10 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 55 | |
опирание по контуру
ly/lx<1 ,5 |
a | 10 | 10 | 10 | 10 | 15 | 25 | 30 |
Примечания:
1) Минимальная толщина плиты t обеспечивает значение предела огнестойкости по признаку “I” , а расстояние до оси арматуры – значение предела огнестойкости по признаку “R”.
2) Пределы огнестойкости многопустотных и ребристых с ребрами вверх панелей и
настилов следует принимать по таблице 1, умножая их на коэффициент 0,9.
3) Пределы огнестойкости статически неопределимых конструкций больше, чем пределы огнестойкости статически определимых на 25%, если отношение площади арматуры над опорной к площади арматуры в пролете равно 0,5, и на 50%, если это отношение равно 1,0.
4) Эффективная толщина многопустотной плиты для оценки предела огнестойкости определяется делением площади поперечного сечения плиты, за вычетом площади пустот, на ее ширину.
Таблица 2. Пределы огнестойкости статически определимых свободно опертых балок из тяжелого бетона, нагреваемых с 3-х сторон.
Пределы огнестойкости балок из тяжелого бетона, мин. | Ширина балки (b) и расстояние до оси арматуры (a), мм | Минимальные размеры железобетонных балок, мм | Минимальная ширина ребра bw, мм | |||
30 |
b a |
80 25 |
120 15 |
160 10 |
200 10 |
80 |
60 |
b a |
120 40 |
160 35 |
200 30 |
300 25 |
100 |
90 |
b a |
150 55 |
200 45 |
280 40 |
400 35 |
100 |
120 |
b a |
200 65 |
240 55 |
300 50 |
500 45 |
120 |
150 |
b a |
240 80 |
300 70 |
400 65 |
600 60 |
140 |
180 |
b a |
280 90 |
350 80 |
500 75 |
700 70 |
160 |
Примечания:
1) Для двутавровых балок, у которых отношение ширины полки к ширине стенки больше 2, необходимо в ребре устанавливать поперечную арматуру. При этом отношении больше 3 пользоваться таблицей 2 нельзя.
2) Пределы огнестойкости статически неопределимых конструкций больше, чем пределы огнестойкости статически определимых на 25%, если отношение площади арматуры над опорной к площади арматуры в пролете равно 0,5; и на 50%, если это отношение равно 1,0.
Таблица 3. Пределы огнестойкости растянутых железобетонных элементов (растянутые элементы ферм, арок, обогреваемых со всех сторон).
Вид бетона | Толщина стены (b) и расстояние до оси арматуры (a), мм | Минимальные размеры железобетонных стен, мм,с пределами огнестойкости, мин. | |||||
30 | 60 | 90 | 120 | 150 | 180 | ||
Тяжелый |
b a |
80 25 |
120 40 |
150 55 |
200 65 |
240 80 |
280 90 |
Легкий(γв = 1,2т/м
3 |
b a |
80 25 |
120 35 |
150 45 |
200 55 |
240 65 |
280 70 |
Литература:
- Технический регламент о требованиях пожарной безопасности. Закон РФ от 22.07.2008 №123-ФЗ (с изменениями на 03.07.2016).
- Ройтман В.М. Инженерные решения по оценке огнестойкости проектируемых и реконструируемых зданий. М., Ассоциация «Пожнаука», 2001.
- Пособие по определению пределов огнестойкости строительных конструкций. Приказ ЦНИИСК от 19.12.1984 №351/л (с обновлениями 2016 года).
Основные виды огнезащитных материалов
В состав огнезащитных систем могут входить: заполнители, стойкие к высоким температурам (вермикулит, керамзит, базальт и другие), неорганические вяжущие (гипс, цемент и т.д.), некоторые полимерные вяжущие и добавки, повышающие общую сопротивляемость системы воздействию огня, увеличивающие ее срок службы, прочность и другие технические характеристики. Данные материалы могут использоваться по отдельности (например, гипс, базальтовые волокна) или в комбинации друг с другом.
Действие покрытий вспучивающегося типа на базе органических вяжущих основано на образовании слоя пенококса. Под воздействием огня покрытие постепенно выгорает, продлевая работоспособность конструкции. Покрытия на основе минеральных связующих позволяют блокировать тепловой поток за счет выделения массы пара из содержащейся в их составе связанной воды. Данный процесс замедляет повышение температуры защищаемой конструкции.
Огнезащитные составы вспучивающегося типа на минеральном вяжущем одновременно выделяют при нагреве пар и увеличивают свою толщину, что позволяет противостоять воздействию огня более эффективно. Пористые и волокнистые огнезащитные материалы, обладающие низкой теплопроводностью, монтируются конструкционным методом и способны поглощать теплоту, не изменяя своей исходной формы. Огнезащитные материалы композиционного типа представляют собой конструкционные элементы, обладающие, при этом, эффектом терморасширения, что позволяет достичь максимального эффекта повышения огнестойкости.
Как обозначается величина
Конечно, такая величина имеет свою маркировку.
В проектной и прочей документации разные показатели обозначаются буквенно-цифровыми символами.
Покажем, как выглядит маркировка величины у строительных конструкций.
- (W) – достижение порогового значения плотности потока тепла на заданной дистанции от ненагреваемой поверхности объекта;
- (I) – утрата теплоизоляционных свойств по причине повышения температуры до максимальной на ненагреваемой поверхности;
- (E) – время, за которое нарушается целостность объекта;
- (R ) – временной промежуток, за который объект утрачивает несущую способность.
Предельное значение огнеупорности для заполнения проемов специальных преград наступает в следующих случаях.
- достижение предела плотности потока тепла (W) либо дымо- , газонепроницаемости (S);
- утрате теплоизоляции (I);
- утрате целостности (E).
Если время сопротивления огню у металла небольшое, то у него велика тепловая емкость и проводимость тепла.
Такой металл при пожаре не способен держать большую нагрузку.
Поэтому наступает предел по критерию утраты несущей способности (R ).
К ненесущим конструкциям объекта могут применяться смешанные обозначения (к примеру, маркировка RE30 либо REI60).
Деревянных
Испытания на предел огнестойкости
В отличие от металла дерево является горючим материалом, поэтому пределы огнестойкости деревянных конструкций зависят от двух факторов: времени от начала воздействия пожара до воспламенения древесины времени от начала воспламенения древесины до наступления того или иного предельного состояния конструкции.
Традиционным способом повышения огнестойкости деревянных конструкций является нанесение штукатурки. Слой штукатурки толщиной 2 см на деревянной колонне повышает ее предел огнестойкости до R60. Эффективным способом огнезащиты деревянных конструкций являются разнообразные краски вспучивающиеся и невспучивающиеся, а также пропитка антипиренами.
Время от начала теплового воздействия до воспламенения древесины в зависимости от способа огнезащиты приведено в таблице:
Способ огнезащиты | Время до воспламенения древесины, мин |
Без огнезащиты и пропитке антипиренами | 4 |
При защите: штукатуркой гипсовой толщиной 10…12мм
штукатуркой цементной по металлической сетке толщиной 10…12мм полужесткой минераловатной плитой толщиной 70мм асбоцементными плоскими листамитолшиной 10…12мм |
30
30 35 20 |
При защите вспучивающимися покрытиями ВПД в 4 слоя или ОФП-9 в 2 слоя | 8 |
Предел огнестойкости
Свойство материала комбинированной из нескольких материалов конструкции сопротивляться открытому пламени и высоким температурам без потери основных несущих способностей и функциональных характеристик называется пределом огнестойкости. Выражается в цифровом эквиваленте времени с буквенным шифром:
- R — потеря строительной конструкцией несущей способности;
- E — потеря целостности конструкции;
- I — утрата материалом теплоизолирующей способности.
К примеру, предел огнестойкости ei 30 означает, что строительные конструкции будет сохранять свою целостность и защищать от воздействия высокой температуры на протяжении 30 мин.
Таблица 1: Предел огнестойкости строительных конструкций
Талица 2: Предел огнестойкости противопожарных преград, специальных строительных конструкций, используемых для локализации возгорания
Талица 3: Предел огнестойкости конструкций, заполняющих проемы (окна, двери, ворота) в противопожарных преградах
Это интересно: Пожарная охрана (служба)
Железобетонных
Испытание предела огнестойкости окон
Огнестойкость железобетонных конструкций зависит от многих факторов: конструктивной схемы, геометрии, уровня эксплуатационных нагрузок, толщины защитных слоев бетона, типа арматуры, вида бетона, и его влажности и др.
В условиях пожара предел огнестойкости железобетонных конструкций наступает, как правило:
а) за счет снижения прочности бетона при его нагреве;
б) теплового расширения и температурной ползучести арматуры;
в) возникновения сквозных отверстий или трещин в сечениях конструкций;
г) в результате утраты теплоизолирующей способности.
Наиболее чувствительными к воздействию пожара являются изгибаемые железобетонные конструкции: плиты, балки, ригели, прогоны. Их предел огнестойкости в условиях стандартных испытаний обычно находится в пределах R45-R90. Столь малое значение пределов огнестойкости изгибаемых элементов объясняется тем, что рабочая арматура растянутой зоны этих конструкций, которая вносит основной вклад в их несущую способность, защищена от пожара лишь тонким защитным слоем бетона. Это и определяет быстроту прогрева рабочей арматуры конструкции до критической температуры.
Данные о фактических пределах огнестойкости бетонных и железобетонных конструкций приведены в таблицах:
Таблица 1.Пределы огнестойкости свободно опертых плит.
Вид бетона и характеристика плит | Минимальные толщина плиты (t) и расстояние до оси арматуры (a), мм | Пределы огнестойкости, мин. | |||||||
15 | 30 | 60 | 90 | 120 | 150 | 180 | |||
Тяжелый | толщина плиты | t | 30 | 50 | 80 | 100 | 120 | 140 | 155 |
опирание по двум сторонам или по контуру
при ly/lx ≥1,5 |
a | 10 | 15 | 25 | 35 | 45 | 60 | 70 | |
опирание по контуру
ly/lx<1 ,5 |
a | 10 | 10 | 10 | 15 | 20 | 30 | 40 |
(окончание таблицы)
Вид бетона и характеристика плит | Минимальные толщина плиты (t) и расстояние до оси арматуры (a), мм | Пределы огнестойкости, мин. | |||||||
15 | 30 | 60 | 90 | 120 | 150 | 180 | |||
Легкий(γв = 1,2т/м3) | толщина плиты | t | 30 | 40 | 60 | 75 | 90 | 105 | 120 |
опирание по двум сторонам или по контуру при
ly/lx ≥1,5 |
a | 10 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 55 | |
опирание по контуру
ly/lx<1 ,5 |
a | 10 | 10 | 10 | 10 | 15 | 25 | 30 |
Примечания:
1) Минимальная толщина плиты t обеспечивает значение предела огнестойкости по признаку “I” , а расстояние до оси арматуры – значение предела огнестойкости по признаку “R”.
2) Пределы огнестойкости многопустотных и ребристых с ребрами вверх панелей и
настилов следует принимать по таблице 1, умножая их на коэффициент 0,9.
3) Пределы огнестойкости статически неопределимых конструкций больше, чем пределы огнестойкости статически определимых на 25%, если отношение площади арматуры над опорной к площади арматуры в пролете равно 0,5, и на 50%, если это отношение равно 1,0.
4) Эффективная толщина многопустотной плиты для оценки предела огнестойкости определяется делением площади поперечного сечения плиты, за вычетом площади пустот, на ее ширину.
Таблица 2. Пределы огнестойкости статически определимых свободно опертых балок из тяжелого бетона, нагреваемых с 3-х сторон.
Пределы огнестойкости балок из тяжелого бетона, мин. | Ширина балки (b) и расстояние до оси арматуры (a), мм | Минимальные размеры железобетонных балок, мм | Минимальная ширина ребра bw, мм | |||
30 |
b a |
80 25 |
120 15 |
160 10 |
200 10 |
80 |
60 |
b a |
120 40 |
160 35 |
200 30 |
300 25 |
100 |
90 |
b a |
150 55 |
200 45 |
280 40 |
400 35 |
100 |
120 |
b a |
200 65 |
240 55 |
300 50 |
500 45 |
120 |
150 |
b a |
240 80 |
300 70 |
400 65 |
600 60 |
140 |
180 |
b a |
280 90 |
350 80 |
500 75 |
700 70 |
160 |
Примечания:
1) Для двутавровых балок, у которых отношение ширины полки к ширине стенки больше 2, необходимо в ребре устанавливать поперечную арматуру. При этом отношении больше 3 пользоваться таблицей 2 нельзя.
2) Пределы огнестойкости статически неопределимых конструкций больше, чем пределы огнестойкости статически определимых на 25%, если отношение площади арматуры над опорной к площади арматуры в пролете равно 0,5; и на 50%, если это отношение равно 1,0.
Таблица 3. Пределы огнестойкости растянутых железобетонных элементов (растянутые элементы ферм, арок, обогреваемых со всех сторон).
Вид бетона | Толщина стены (b) и расстояние до оси арматуры (a), мм | Минимальные размеры железобетонных стен, мм,с пределами огнестойкости, мин. | |||||
30 | 60 | 90 | 120 | 150 | 180 | ||
Тяжелый |
b a |
80 25 |
120 40 |
150 55 |
200 65 |
240 80 |
280 90 |
Легкий(γв = 1,2т/м3) |
b a |
80 25 |
120 35 |
150 45 |
200 55 |
240 65 |
280 70 |
Литература:
- Технический регламент о требованиях пожарной безопасности. Закон РФ от 22.07.2008 №123-ФЗ (с изменениями на 03.07.2016).
- Ройтман В.М. Инженерные решения по оценке огнестойкости проектируемых и реконструируемых зданий. М., Ассоциация «Пожнаука», 2001.
- Пособие по определению пределов огнестойкости строительных конструкций. Приказ ЦНИИСК от 19.12.1984 №351/л (с обновлениями 2016 года).
Для каких материалов рассчитывают предел распространения огня по строительным конструкциям
Способность сопротивления огню учитывают при проектировании всех строительных сооружений, а также их отдельных элементов. Обязательным для расчетов считаются чердачные помещения, лестничные клетки, фермы, балки, настилы, стены, перекрытия.
Дерево
Дерево считается одним из самых сложных материалов. Предел его огнестойкости определяют по времени от начала воздействия пламени на поверхность до появления воспламенения. При расчете учитывают температуру изменения физического состояния материала:
- 100°С – удаление влаги из тканей с выделением газов;
- 150°С – пожелтение поверхности и выделение летучих веществ;
- 250°С – обугливание;
- 300°С – разложение;
- 400-450°С – самовоспламенение.
Чтобы повысить огнестойкость дерева, применяют:
- штукатурку слоем от 2 см;
- покрытие поверхности составами;
- пропитку антипиренами.
Зависимость времени разрушения древесины от способа защиты.
Огнезащита | Время, мин. |
Без покрытия и пропитки антипиренами | 4 |
Гипсовая штукатурка 10-12 мм | 30 |
Цементная штукатурка по металлической сетке 10-12 мм | 30 |
Полужесткая минеральная плита 70 мм | 35 |
Асбоцементные плоские листы 10-12 мм | 20 |
Вспучивающиеся покрытия | 8 |
Метод определения пределов огнестойкости строительных деревянных конструкций основан на расчете теплотехнической и прочностной задач. Первая заключается в учете времени от начала воздействия огня на поверхность до полного воспламенения древесины, а также в определении изменения рабочего сечения дерева.
Решение прочностной задачи при расчете предела для деревянных конструкций – это измерение изменений напряжений в расчетных сечениях по сравнению с нормативными значениями при изменении рабочих сечений по мере обугливания материала. Также при решении этой задачи проверяют условия прочности при воздействии нормативных нагрузок при изменении напряжения в течение времени горения.
Железобетон
Ключевые условия для наступления предела огнестойкости железобетона:
- снижение степени прочности при повышении температуры;
- тепловая деформация арматуры;
- появление сквозных трещин;
- снижение и полная потеря теплоизолирующей способности.
В основе определения огнестойкости железобетонных конструкций лежат параметры:
- тип арматуры;
- диапазон эксплуатационных нагрузок;
- геометрические показатели конструкции;
- использование и толщина защитных слоев;
- категория влажности бетона.
Минимальные пределы огнестойкости имеют изгибаемые железобетонные элементы, покрытые тонким слоем бетона. При повышении температуры и под воздействием прямого огня возникает тепловая деформация арматуры с последующим ее разрушением.
Чтобы определить предел огнестойкости строительных конструкций, пользуются таблицей фактических показателей.
Металл
Критические показатели незащищенных стальных конструкций находятся в диапазоне R10-R15, а для алюминиевых – R6-R8. Предел для колонн массивного сплошного сечения – R45. Незащищенные металлические конструкции допустимо применять при показателях R15 (RE15, REI15).
У незащищенного металла из-за повышенной теплопроводности и низкой теплоемкости внутренняя температура быстро достигает критических показателей с последующим снижением общей прочности и устойчивости к нагрузкам.
Показатели критической температуры прогрева металлических конструкций при нормативной эксплуатационной нагрузке.
Материал | Температура, °С |
Углеродистая сталь Ст3-5 | 470 |
Низколегированная сталь 25Г2С | 550 |
Низколегированная сталь 30ХГ2С | 500 |
Сплав на основе алюминия АМг-6 | 225 |
Сплав на основе алюминия АВ-Т1Д1Т | 250 |
Сплав на основе алюминия Д16ТВ92Т | 165 |
При необходимости повысить предел более R15 используют метод облицовки металла несгораемыми материалами, а также нанесения защитных покрытий.
Виды огнезащитных средств
Для предохранения поверхностей стальных сооружений от разрушения при сильном перегреве на них наносят особого рода теплоизоляторы, создающие своеобразный экран.
Защитное покрытие заметно повышает теплостойкость металлических конструкций, а также продлевает сроки их эксплуатации (в этом случае они нагреваются заметно медленнее и до окончания пожара не успевают окончательно разрушиться).
Согласно действующих СНИП от 21.01.97 года в строительстве возможны различные приёмы экранной огнезащиты металлоконструкций, каждый из которых применяется в соответствующих условиях.
Во-первых, это закрытие поверхностей специальными средствами огнезащиты, к числу которых следует отнести цементные составы, жидкое стекло, а также термостойкие волокна и подобные им материалы.
И, во-вторых, использование красителей особого состава, которые при сильном нагреве вспучиваются и образуют на поверхности металла пористый теплоизоляционный слой толщиной порядка нескольких сантиметров.
Одним из образцов такой продукции является базальтовое волокно, применяемое в качестве отдельного элемента защиты.
Конструктивная огнезащита металлоконструкций (СНИП 21.01.97 года) заключается в формировании термостойкого слоя, создающего дополнительную преграду на пути распространения огня.
Огнезащитная обработка особо важных узлов металлических конструкций может осуществляться комплексным методом, заключающимся в одновременном использовании нескольких защитных средств.
Примером таких действий может служить использование совместно с термостойким красителем специального огнеупорного гипсокартона, после закрытия которым поверхности приобретают вполне презентабельный вид.
Крилак, Москва
О продукции
С 1991 года ассоциация выпускает огнезащитные составы. Краска поставляется как в сухом, так и в жидком виде, разрешается использовать любой способ нанесения краски, а для придания декоративности на огнезащиту можно нанести финишный слой.
Характеристики | Джокер М | Джокер 521 | Уникум | Лидер СП |
---|---|---|---|---|
Особенности | Краска белого цвета. Для объектов с высокими требованиями к дизайну: ТРЦ, аэропорты, ж/д вокзалы. Поставляется в виде готовой или сухой смеси. При использовании финишной отделки возможна эксплуатация снаружи. |
Краска белого цвета. Для объектов гражданского и промышленного строительства. Применима в условиях повышенной атмосферной влажности и неотапливаемых помещениях. | Краска белого цвета. Применяется в зданиях и сооружениях общегражданского назначения. При использовании финишной отделки возможна эксплуатация снаружи. |
Двухкомпонентная краска белого цвета. Применяется в блоках АЭС и объектах специального назначения. Допуcкается эксплуатация в условиях открытой атмосферы. |
Обеспечиваемый предел огнестойкости, мин | R60, R90 | |||
Основа краски | водная | органическая | водная | эпоксидная |
Температура воздуха при нанесении, °С | не менее +5 | не менее -5 | не менее +5 | не менее -5 |
Срок службы, лет | от 15 | от 15 | от 15 | от 25 |
Фасовка | в ведрах по 25 кг или в мешках по 15 кг | в ведрах по 25 кг | в ведрах по 25 кг | основа — в ведрах по 20 кг, отвердитель — в упаковках по 1 кг |
Цена, руб/кг | 460-590 | 480 | 450 | 200 |
Характеристики | Монокот-Крилак | Миронит-Металл | Миропан-ПРО-Металл | Термал |
---|---|---|---|---|
Особенности | Распыляемая штукатурная смесь серого цвета. Для объектов промышленного и гражданского назначения. |
Распыляемая штукатурная смесь по сетке.Для неотапливаемых сооружений при знакопеременных температурах. | Фибропанель. Для гражданских, топливно-энергетических, химических, машиностроительных объектов. |
Теплоизоляционный мат с покрытием из фольги или без неё. Для любых типов конструкций. |
Обеспечиваемый предел огнестойкости, мин | R240 | R240 | R240 | R180 |
Температура воздуха при монтаже, °С | от +5 | от +5 | любая | любая |
Срок службы, лет | до 50 | от 30 | от 50 | от 25 |
Фасовка | мешки по 25 кг | мешки по 30 кг | плиты 2,44х1,22 м | рулоны длиной 21, 10,5 или 12 м, шириной 1 м, толщиной 5, 8 или 14 мм. |
Цена, руб/кг | договорная | договорная | договорная | договорная |
Важно отметить: именно специалисты ЦНИИСК им. В.А
Кучеренко разработали В Приложении документа вы найдете подробную информацию по каждому продукту «Крилак».
Требуемый и фактический пределы
Под требуемым (или расчётным) пределом огнестойкости понимается то его значение, которым данная строительная конструкция должна обладать согласно предварительному расчёту.
Оно закладывается в проектную документацию ещё на стадии планирования и учитывает все критические состояния, характерные для пожарных режимов с открытым горением.
Требуемые пределы огнестойкости нормируются по всем основным показателям устойчивости к разрушению (R; RE; EI). Для лучшего понимания их соотношений все они сведены в таблицу.
Фактическими называются пределы по огневой стойкости, которые обнаруживаются при проведении испытательных обследований конкретной конструкции в искусственно созданной пожарной ситуации.
Как обозначается величина
Конечно, такая величина имеет свою маркировку.
В проектной и прочей документации разные показатели обозначаются буквенно-цифровыми символами.
Покажем, как выглядит маркировка величины у строительных конструкций.
- (W) – достижение порогового значения плотности потока тепла на заданной дистанции от ненагреваемой поверхности объекта;
- (I) – утрата теплоизоляционных свойств по причине повышения температуры до максимальной на ненагреваемой поверхности;
- (E) – время, за которое нарушается целостность объекта;
- (R ) – временной промежуток, за который объект утрачивает несущую способность.
Предельное значение огнеупорности для заполнения проемов специальных преград наступает в следующих случаях.
- достижение предела плотности потока тепла (W) либо дымо- , газонепроницаемости (S);
- утрате теплоизоляции (I);
- утрате целостности (E).
Если время сопротивления огню у металла небольшое, то у него велика тепловая емкость и проводимость тепла.
Такой металл при пожаре не способен держать большую нагрузку.
Поэтому наступает предел по критерию утраты несущей способности (R ).
К ненесущим конструкциям объекта могут применяться смешанные обозначения (к примеру, маркировка RE30 либо REI60).
Причины разрушения (снижения прочности)
Основная причина снижения прочности металлоконструкций при пожаре – длительное воздействие критических температур. В результате этого разрушаются нормальные связи между элементами всей конструкции с одновременным ослаблением межмолекулярных металлических связей (вследствие плавления).
Среди факторов, способствующих разрушению стальных конструкций, особо выделяются:
- высокая теплопроводность, объясняемая образованием во время пожара так называемого «электронного газа»;
- обезуглероживание поверхностного слоя металлических заготовок, способствующее возникновению в нём нагрузок растягивающего типа;
- большой перепад температур по сечениям каркасных оснований и перекрытий из металла, приводящий к появлению критических напряжений.
При подготовке решений по защите конструкций от термических воздействий во время пожара все эти факторы должны учитываться в единой связке.
Классификация
В основу классификации взяты свойства, обуславливающие склонность строительных материалов к возгораемости и развитию пожаров.
Эти качества обусловлены составом, структурой, технологией производства, использованием кроме базового сырья сопутствующих компонентов для получений конечной продукции. Опасность по отношению к пожарам определяется перечнем следующих свойств:
- горючестью;
- склонности к воспламенению;
- интенсивностью распространения пламени по характеризуемой поверхности;
- способностью образовывать дым;
- токсичностью.
Показатели огнестойкости различных материалов представляют в виде таблиц.
Степень огнестойкости здания | Предел огнестойкости строительных конструкций, не менее | ||||||
Несущие элементы здания | Наружные ненесущие стены | Перекрытия междуэтажные (в том числе чердачные и над подвалами) | Элементы бесчердачных покрытий | Лестничные клетки | |||
Настилы (в том числе с утеплителем) | Фермы, балки, прогоны | Внутренние стены | Марши и площадки лестниц | ||||
I | R 120 | Е ЗО | REI 60 | RE 30 | R ЗО | REI 120 | R 60 |
II | R 90 | Е 15 | REI 45 | RE 15 | R 15 | REI 90 | R 60 |
III | R 45 | Е 15 | REI 45 | RE 15 | R 15 | REI 60 | R 45 |
IV | R 15 | Е 15 | REI 15 | RE 15 | R 15 | REI 45 | R 15 |
V | Не нормируется |
Степень горючести
В целом, все стройматериалы подразделяют на негорючие (аббревиатура НГ) и горючие (аббревиатура Г). Согласно государственному стандарту группа горючих материалов подразделяется на подгруппы со следующими уровнями горючести:
- Г1 – слабым,
- Г2 – умеренным,
- Г3 – нормальным,
- Г4 – сильным.
Подобное подразделение имеет место также по признаку воспламеняемости. Материалы подгруппы В1 воспламеняются с трудом, В2 – умеренно, В3 – легко.
Для обеспечения безопасности здания в целом важна способность материалов к распространению пламени по всей поверхности.
Представители, обозначаемые как РП1 не склонны распространять огонь; РП2 – делают это в слабой мере; РП3 – умеренно; РП4 – сильно.
Эта характеристика важна для материалов кровли, полов, напольных покрытий. Для остальных видов показатель не определяют.
Образование дыма и токсичность
При возникновении первых признаков пожара люди могут и должны оперативно начать эвакуацию, для успешности которой важно количество выделяющегося дыма в помещениях. По склонности к образованию дыма материалы, используемые в строительстве, подразделяются на три подгруппы
Представители первой (Д1) выделяют мало дыма; второй (Д2) – умеренно; третьей (Д3) – много
По склонности к образованию дыма материалы, используемые в строительстве, подразделяются на три подгруппы. Представители первой (Д1) выделяют мало дыма; второй (Д2) – умеренно; третьей (Д3) – много.
Помимо дыма горение сопровождается образованием продуктов разных степеней токсичности. Материалы подгруппы Т1 – обладают малой опасностью, Т2 – умеренной, Т3 – высокой опасностью; Т4 – чрезвычайно опасны для окружающих.
По совокупности перечисленных качеств горючие материалы делят на 5 классов: от КМ 1 до КМ5. Представители группы КМ1 имеют минимальные значения всех показателей, КМ5 – максимальную пожарную опасность в соответствии с принадлежностью к подгруппам высоких степеней риска по всем характеристикам.
Негорючие строительные материалы принято обозначать сокращением КМ0.