Огнестойкость

Предел огнестойкости – это показатель, который определяет защищенность здания или сооружения от прямого воздействия огня. По сути, это временной коэффициент, в течение которого здание сохраняет свои функциональные и несущие характеристики. То есть, оно находится в состоянии первоначальной постройки, без разрушения и деформации (стены, перекрытия и кровля не разрушены).

Предел огнестойкости строительных конструкций

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 конструкцийПредел огнестойкости

Талица 2: Предел огнестойкости противопожарных преград, специальных строительных конструкций, используемых для локализации возгоранияПредел огнестойкости противопожарных преград

Талица 3: Предел огнестойкости конструкций, заполняющих проемы (окна, двери, ворота) в противопожарных преградахПредел огнестойкости конструкций, заполняющих проемы

Категории испытуемых помещений по содержимому

Наличие в помещение взрывчатых или просто легко возгорающихся веществ значительно понижает уровень огнестойкости сооружения. Так, здания или комнаты делят на несколько групп, отраженных в таблице.

Категория Характеристика материалов и/или веществ
А (взрывопожароопасно) В здании или помещении находятся галлоны с горючими газами или легко воспламеняющимися жидкостями, с температурой горения менее 30°С.

Материалы или иные предметы, способные легко воспламеняться при контакте с воздухом, водой, поверхностью, друг с другом.

При этом взрывы и пожары образуют давление воздуха в помещении, превышающее показатель в 5кПа.

Б

(взрывопожароопасно)

Присутствуют взрывоопасные газы и жидкости с температурой возгорания более 30°С.

Горючие жидкости в большом количестве, способные образовать ядовитые пары и пылевоздушные смеси, во время вспышки которых давление воздуха в здании или помещении выше 5кПа.

В

(пожароопасно)

В здании есть горючие или трудногорючие жидкости и/или материалы и твёрдые вещества. При этом они способны легко воспламеняться при контакте с кислородом, чужеродной жидкостью или друг с другом, не вызывая взрыва, а только горение.
Г

(потенциально опасно)

В здании или помещении находятся негорючие вещества и материалы в нагретом состоянии или в процессе обработки. При этом возможно выделение тепла, света, искр и т.д.
Д

(отсутствие опасности)

В здании только негорючие жидкости и прочие материалы в охлаждённом или замороженном состоянии.

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.

Как влияют технологии на огнестойкость сооружений


Анализ строительной документации дает возможность изучить наличие (отсутствие) технологий, повышающих огнестойкость строительных конструкций. Сначала нужно осмотреть визуально все конструкции здания. Потом изучить все внутренние помещения, лестницы, подсобки и т.д.

Часто для снижения расходов недальновидные заказчики для лестниц и подсобок применяют самые дешевые материалы с низким уровнем огнестойкости. Поэтому при пожаре огонь распространяется по этим самым слабым участкам конструкции. Все это надо обязательно изучать и учитывать при разработке методов огнезащиты и расчетах огнестойкости.

Что такое категория С?

  • С0 — несущие конструкции, лестничные клетки, подсобные помещения и т.д. соответствуют классу К0.
  • С1 — допускается повреждение несущих конструкций и перегородок до К1, наружных стен до К2, а лестничные клетки и сами лестницы должны быть в идеальном состоянии.
  • С2 — повреждение несущих конструкций и перегородок допускается до К2, внешних стен до К3, лестниц и лестничных клеток до К1.
  • С3 — повреждения лестничных клеток и лестниц до К1, остальное не рассматривается.

Оба показателя непосредственно связаны друг с другом и необходимы, чтобы узнать, как определить огнестойкость здания.

Пределы огневой стойкости элементов зданий и сооружений

Предел огнестойкости строительных конструкций определяется временным отрезком, в течение которого строительный материал начинает разрушаться. Что относится к факторам разрушения:

  • появления сквозных трещин и отверстий, через которые огонь и дым начинают проникать в соседние помещения или на улицу;
  • превышение температуры в точках, которые не подвергаются огню (сильному нагреву), где пределом является диапазон 160-190 °С;
  • любой тип деформации или полное разрушение.

Параметры огневой стойкости

Общая способность постройки противостоять вышеперечисленным факторам при воздействии огня определяется пределом огнестойкости. В нормативных документах определены восемь степеней данного показателя. Чем выше степень, тем ниже предел.

Но общая огнестойкость строения зависит от пределов огнестойкости ее элементов. Сюда же добавляются скорость распространения огня и температурный предел возгорания использованных при строительстве материалов. Если говорить о промышленных зданиях, то необходимо добавить еще несколько позиций, а именно:

  • уровень пожарной опасности технологии и оборудования, соответственно и применяемых сырьевых материалов и готовой продукции;
  • площадь каждого производственного участка;
  • этажность строения.

Все строительные материалы разделяются на три основные категории по пределу огнестойкости:

  • Негорючие. То есть, возведенные из них постройки не горят и не обугливаются.
  • Трудногорючие. Здания из этих стройматериалов горят только под длительным воздействием огня и высоких температур. Небольшое возгорание приводит только к порче поверхностей конструкций, но не к деформации и разрушению.
  • Горючие. Здания из них горят даже после того, как был ликвидирован источник возгорания.

Необходимо отметить, что рассчитывают предел огнестойкости не только исходя из материалов, использованных при сооружении зданий как несущих элементов. В расчете используют предел огнестойкости дверей, окон, различных перегородок, люков, лестниц и прочего.

Параметры огневой стойкости

8 степеней огневой стойкости

В этой классификации нет точного порядка от «1» до «8».

  • Первая категория (№1) – это здания, сооруженных полностью из железобетонных конструкций и изделий.
  • Категория №2 – это то же самое только с добавлением стальных конструкций, незащищенных специальными огнезащитными составами.
  • №3 – это строения, в которых используются деревянные элементы и конструкции, к примеру, перекрытия, стропильные системы, обработанные антипиренными составами или закрытые штукатурными растворами, листовыми материалами.
  • Категория «3а». Это каркасные здания, возведенные из стального профиля, необработанного огнезащитой.
  • Категория «3б» — здания каркасного типа из пиломатериалов, обработанных антипиренами.
  • Четвертая категория – это постройки из дерева (бревна, брусы: обычного или клееного), покрытые штукатурками или обработанные антипиренными смесями.
  • «4а» — одноэтажные строения из металлического каркаса, обшитые панельными или листовыми горючими материалами. В них же используются горючие утеплители.
  • Категория №5 – никаких требований по поводу предела огнестойкости конструкций.

Необходимо обозначить, что огнестойкость деревянных строительных конструкций – самая низкая. А так как сегодня частное домостроение переживает бум, особенно деревянное, необходимо особенное внимание уделять требованиям пожарной безопасности, где пределы стойкости огню должны учитываться при возведении деревянных домов. Именно поэтому такие здания принимаются пожарной охраной только в том случае, если все элементы постройки обработаны средствами огнезащиты. Они не спасают от огня, они оттягивают время возгорания, которого может не хватить для тушения очага.

8 степеней огневой стойкости

Испытания огневой стойкости

Определяют предел огнестойкости конструкций и строительных материалов путем непосредственного воздействия огнем. При этом засекается время, в течение которого стройматериал просто разрушится. Стандартами определены несколько состояний строительных конструкций после испытания:

  • Полная потеря несущей способности обозначается буквой «R».
  • Потеря целостности, то есть появление отверстий и трещин. Обозначается буквой «Е».
  • Потеря теплоизолирующих качеств – «I».
  • Предельная характеристика теплового потока недалеко от необогреваемой поверхности – «W».
  • Потеря сопротивляемости проникновению дыма и газа – «S».

Испытания обычно проводятся в специальных печах, куда помещается испытуемый стройматериал. Увеличивая температуру и силу огня, проверяется, за какой промежуток времени уложенный в печь материал начнет деформироваться и разрушаться. Внутри печи устанавливаются температурные датчики, датчики давления.

Испытания огневой стойкости

Суть испытания заключается в том, что образец стройматериала нагревается до температуры, определяющей условия пожара. Если за время, определенное ГОСТами, он разрушился, то значит, соответствие требованием обосновано. Если разрушение произошло раньше времени, значит, материал не соответствует пределу огнестойкости, заявленному производителем.

В стандартах четко оговаривается, через какой промежуток времени надо учитывать пределы огнестойкости конструкций. Обычно это 30, 60 и 90 минут. Именно на этих трех этапах и регистрируют качественное состояние стройматериала. Результаты заносят в специальный журнал. На основании полученных данных выдается пожарный сертификат.

Как рассчитать огнестойкость

Посмотрим, как вычисляется эта величина.

Математически предельное значение огнестойкости – это временной интервал, за который данный объект разрушается так, что характеристики вещества, из которых он изготовлен, достигают предельных величин.

Этими характеристиками материала являются:

  • Возможность сохранения целостности объекта при воздействии открытого огня.
  • Несущая способность основных компонентов и всей конструкции целиком.
  • Показатели теплоизоляции, используемые в составе материалов.

Все названные показатели нормируются в соответствии с Федеральным Законом № 123-ФЗ и Приложением № 21 к ФЗ.

Единицей измерения обычно служат часы и минуты.

Предел огнестойкости строительных конструкций, характеристики

Для строительных, железобетонных элементов, противопожарных сооружений предельное значение огнестойкости определяется по нормам СП 56.13330.2011 и Дополнению к 123-му ФЗ.

У производственных построек пределы огнестойкости рассчитываются зависимо от присвоенной объекту категории пожароопасности (от «А» до «Д»), согласно СНиП 31-03-2001.

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.

Предел огнестойкости строительных конструкций, характеристикиПоэтому наступает предел по критерию утраты несущей способности (R ).

К ненесущим конструкциям объекта могут применяться смешанные обозначения (к примеру, маркировка RE30 либо REI60).

Внимание! Если по одному из этих показателей наблюдается повышение, значит, для нашей стройконструкции настал предел огнеупорности.

Строительные конструкции

У нас есть такой документ: «Пособие по расчету характеристик пожароопасности веществ, предела огневой стойкости стройконструкций».

Он служит дополнением к нормативным документам ФЗ №№ 384-ФЗ, 123-ФЗ, СП 14.13330.2011 и СП 2.13130.2012.

Согласно ему, степени и предельные значения для противопожарных объектов, отдельных строений определяются по Таблице 1.Предел огнестойкости строительных конструкций, характеристики

Как видим, для 5-й степени огневой стойкости стройконструкций нет установленных норм в отношении предельного числа огнеупорности.

Металлические

Выше мы привели таблицу из Приложения к ФЗ.

Основной же документ – это «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности. Закон РФ от 22.07.2008 №123-ФЗ (с изменениями на 03.07.2016).» То есть, сам ФЗ.

Из него мы узнаем, что предельный показатель стойкости к огню у большинства металлических сооружений невелик.

Для алюминия – R6-R8, стали – R10-R15.

Однако, если это сплошная колонна, то значение предела у нее достигает R45.

Приведем таблицу пороговых значений нагрева у разных металлов.Предел огнестойкости строительных конструкций, характеристики

Отсюда видим, что пороговая температура у алюминиевых элементов в 2-3 раза меньше, чем для стального металла.

На заметку. Если указано значение R15 (REI15), то можно использовать незащищенные сооружения из стали, не учитывая их фактический предел огнестойкости (по СП 2.13130.2012).

Предел огнестойкости строительных конструкций, характеристики

Железобетонные

Железобетон – важнейший компонент строительного сооружения. При возгорании предельная величина для железобетонных изделий наступает:

  • при утрате свойств теплоизоляции;
  • теплового расширения металлов;
  • с появлением дырок, пробоин в сечениях арматуры;
  • уменьшение прочности материала при его разогреве.

Плиты, ж/б балки и пр. считаются уязвимыми ж/б конструкциями.

Ниже даны значения показателя огневой стойкости ж/б плит. Предел огнестойкости строительных конструкций, характеристики

На огнестойкость железобетонных конструкций оказывает влияние сорт металла, марка цемента, наличие в составе последнего наполнителей, размеры и свойства несущих элементов.

Огневая стойкость помещений

К огнестойкости строительных конструкций надо подходить с учетом их присутствие в помещениях. Последние по параметру огнестойкости определяются своим наполнением. То есть теми вещами, материалами, мебелью и другими принадлежностями, которыми заполняют пространство комнаты. Здесь пять позиций:

  • Категория «А». В помещениях хранятся взрывоопасные и легковоспламеняющиеся материалы и изделия, которые загораются и взрываются при температуре ниже +30С.
  • «Б». То же самое только при температуре больше +30С.
  • «В». То же самое только без образования взрыва. То есть, начинка только горит, но не взрывается.
  • «Г». В помещениях находятся материалы негорючего типа, которые по технологическим процессам находятся в нагретом состоянии. Они выделяют сами тепло, искры и прочее.
  • «Д». Производится хранение или переработка негорючих материалов (жидкостей, газов, твердых) в холодном или замороженном состоянии.

Огневая стойкость помещений

Фактический и расчетный пределы, их отношение

Поясним, что за два таких понятия, и чем они отличаются.

Расчетный предел – величина огневой стойкости, которой по проектному расчету должна быть наделена стройконструкция.

Таблица выше для строительных конструкций приводит нормативные значения расчетного (или требуемого) предела.

Предел огнестойкости строительных конструкций, характеристикиФактический предел – это значение огнеупорности, которое выявляется на стадии пожарных испытаний конструктивного элемента.

Здесь один важный момент.

Чтобы обеспечить ПБ и нормальные эксплуатационные условия сооружения, должно выполняться условие: расчетное значение должно быть меньше фактического.

Лучшим решением считается превышение фактическим пределом нормированной (табличной) величины.

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.

Предел огнестойкости строительных конструкций, характеристикиСпособ 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.

Важно! Для строений I и II классов огневой стойкости для обеспечения огнестойкости несущих конструкций обязательно применяйте конструктивную огнезащиту.

Предел огнестойкости строительных конструкций, характеристики

Классификация зданий по опасности возгорания

Пределы огнестойкости строительных конструкций определяются, а точнее выбираются, с учетом класса пожарной безопасности здания. Здесь два вида: «К» — определяет состояние несущих конструкций (стены, фундаменты, лестницы, перекрытия и прочее), «С» — качественное состояние самого здания, как единого сооружения.

В категории «К» четыре класса по пределу огнестойкости:

  • «КО» — непожароопасно. Эти здания возводятся из негорючих материалов, у которых предел огнестойкости самый высокий. Возможность разрушения происходит при температуре больше +500С при длительном воздействии огня.
  • «К1» — малопожароопасно. К огнестойкости несущих строительных конструкций этих зданий предъявляются послабления. А именно: они могут по горизонтали и вертикали деформироваться под действием огня и высоких температур в пределах 40 см.
  • «К2» — умереннопожароопасно. Допускаются повреждения несущих конструкций по вертикали – до 80 см, по горизонтали до 50.
  • «К3» — пожароопасно. Происходит деформация вышеобозначенных параметров.

Что касается категории «С», то в основу классификации закладываются пределы огнестойкости отдельных конструкций, составляющих общий каркас сооружения. То есть, «С» зависит от «К». Соотношение такое:

  • «С0» — это здания, в которых несущие конструкции соответствуют классу «К0»»
  • «С1» — это ситуации, в которых лестничные клетки и лестницы соответствуют «К0», наружные стены «К2», а перегородки «К1»;
  • «С2» — лестницы соответствуют «К1», наружные стены «К3», перегородки «К2»;
  • «С3» — лестницы соответствуют повреждениям «К1», все остальные несущие и ненесущие конструкции не рассматриваются.

Классификация зданий по опасности возгорания

Понятно, что в зданиях могут быть использованы строительные конструкции из разных стройматериалов. А у каждого из них свой предел огнестойкости. Поэтому при расчете класса здания по степени возгорания, учитывают именно эти показатели. Они являются значениями табличными, поэтому ими легко оперировать. Вот несколько примеров самых распространенных строительных материалов, у которых предел огнестойкости определяется температурой плавления.

Материал Дерево Кирпич Бетон Гипс Сталь Глина
Температура плавления, С 250 1300 1500 900 1500 1400

Способы увеличения огневой стойкости

Существует несколько способов увеличения предела огнестойкости строительных конструкций. Самый простой и распространенный вариант – использовать обмазки и штукатурки. Этим способом можно закрывать конструкции из разных строительных материалов. То есть, ограничений, в принципе, никаких. При этом ими закрываются как несущие, так и не несущие конструкции.

Самыми распространенными смесями являются известковые штукатурки, цементные, в состав которых входят перлит, вермикулит, и прочие. Но идеальный раствор – на основе асбеста. Его стараются во внутренних помещениях не использовать.

Способы увеличения огневой стойкости

Внимание! Толщина огнезащитного штукатурного слоя – не менее 25 мм.

Второй вариант – облицовка. Обычно для этого используют кирпич, гипсовые или глиняные плиты. Здесь важно обозначить тот факт, что к пределу огнестойкости каждого материала свои особые требования. Потому что все зависит от времени, которое облицовка сможет выдержать. К примеру, обычный кирпич, уложенный слоем не менее 80 мм, выдержит натиск огня в течение 2 часов. А вот глиняная плита такой же толщины противостоит огню в течение 4,8 часов.

Третий вариант – защитные экраны. По сути, экраны для стен и колон представляют собой панельные конструкции типа сайдинга. Для потолка используются подвесные изделия. Производители сегодня предлагают две их разновидности, отличающихся друг от друга способом защиты: это отражающие материалы и поглощающие. Последние – это экраны, которые противостоят лучистой энергии пламени огня. Такая огнезащита может быть стационарной или передвижной. К категории защитных экранов можно отнести водяные завесы – не самый лучший вариант, если возгорание происходит на большой территории.

Четвертый – это использование антипиренов. К сожалению, разрекламированный способ не является панацеей от пагубного воздействия огня. К пределу огнестойкости он имеет незначительное отношение. Пропитки просто на небольшое время задерживает горение древесины.

И пятый способ защиты – специальные лакокрасочные материалы. Их действие – при высоких температурах вспучиваться, создавая достаточно толстый слой изоляции. Но он все равно малоэффективен по сравнению со штукатурками или облицовкой. Поэтому чаще всего краски применяют для защиты металла.

Говоря о пределах огнестойкости строительных конструкций, необходимо понимать, что все вышеописанные методы увеличивают себестоимость строительства. Но сегодня это простая необходимость, которая иногда гарантирует жизнь людей, находящихся в горящем здании.

Видео:


Поделитесь в соц.сетях:

Оцените статью:

1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (Пока оценок нет)
Загрузка...

Добавить комментарий