Огнезащита металлических конструкций: способы и составы

Современные строительные технологии сегодня позволяют обеспечить строительство зданий и сооружений с максимальным задействованием металлических несущих конструкций. Легкость и надежность металла нашла свое применение практически во всех видах современных построек от индивидуальных домов до многоэтажных офисных и торгово-развлекательных центров. Однако проблема пожарной безопасности этих построек в большинстве случаев зависит не от эффективности сигнализации или расположения средств пожаротушения, а от такого фактора, как огнезащита металлоконструкций.

Выбор методов огнезащиты

Выбор материалов, конструкционных и отделочных решений производится на стадии проектирования здания. В строительстве наиболее распространены стальные, железобетонные и деревянные конструкции. Для каждой группы подбирается свой тип огнезащиты. Главный критерий — предел огнестойкости конструкции, который определяется стандартными испытаниями либо с помощью расчетов времени достижения одного признака или последовательности нескольких предельных состояний:

• потери целостности;

• потери несущей способности;

• потери теплоизолирующих свойств из-за повышения температуры на необогреваемой поверхности конструкции или достижения предельной интенсивности теплового потока.

Метод выбирают по нормативной документации с учетом требуемого предела огнестойкости, типа конструкции и ее расположения в пространстве, вида действующей нагрузки, режима эксплуатации, эстетических требований, условий нанесения. Для повышения эффективности используют комбинированные способы огнезащиты, которые объединяют сразу несколько технологий.

Какие изделия можно обрабатывать?

Не каждая металлоконструкция покрывается защитными составами от нагревания. Средства применяются для покрытия:

• Балок многоэтажных перекрытий.
• Каркасных деталей мансардных помещений, разных надстроек, межэтажных перекрытий, чердачных комнат.
• Кровельных элементы построек — стропильных систем, усиливающих балок, стяжки из бруса, реек, досок.
• Любых несущих конструкций здания — балок, подпорок, колонн.

Дополнительно огнезащитные составы применяются для обработки техники, которая работает в условиях повышенной температуры.

Металлическая колонна (Фото: Instagram / stalsistema)

Требования норм

Необходимость огнезащиты несущих конструкций строительных объектов, выполненных как из древесины, так и металлических сплавов, железобетона, обусловлена указаниями таких законодательных актов, федеральных сводов правил:

• Статьей 87 ФЗ-123 о требованиях к стойкости к огню, опасности пожара на строительных объектах, где определено, что предел стойкости каждой конструкции обязан соответствовать степени стойкости к огню объекта строительства, пожарного отсека.
• СП 2.13130 об обеспечении стойкости к огню строительных объектов защиты, введенного в действие в 2012 году.
• СП 4.131330, утвержденного в 2013 году, о требованиях к архитектурно-объемным, планировочным, конструктивным решениям при проектировании в строительстве для ограничения развития пожара на защищаемых объектах.

Нормы дают определение огнестойкости строительной конструкции, как способности сохранять несущие, ограждающие свойства при пожаре.

В ФЗ-123 указано соответствие степени стойкости объектов строительства, пожарных отсеков с пределом стойкости строительных элементов, из которых они состоят, к огню:

• При I степени стойкости: колонны, иные несущие элементы – R 120; перекрытия между этажами, включая подвальные, чердачные – REI 60; балки, фермы, прогоны бесчердачных перекрытий – R 30; марши, площадки внутренних лестниц – R 60.
• При II: несущие элементы – R 90; междуэтажные перекрытия – REI 45; все элементы бесчердачных перекрытий – R 15; конструкции лестниц – R 60.

Непосредственные требования к испытаниям строительных конструкций, огнезащитных материалов любых видов, форм, химических составов на стойкость к опасным факторам пожара, развивающегося внутри строительных объектов, изложены в следующих национальных стандартах:

• В ГОСТ 30247.1, утвержденном в 1994 году, о, испытаниях на стойкость к огню несущего, ограждающего конструктива строительных объектов.
• В ГОСТ Р 53295, введенном в действие в 2009 году, о методиках установления эффективности огнезащитных средств, материалов для стального конструктива.
• В ГОСТ Р 53299, утвержденном в 2013 году, о методиках испытаний на стойкость к огню воздуховодов вентиляции, дымоудаления.

Вся серийная огнезащитная продукция, элементы строительных конструкций, систем жизнеобеспечения испытываются на стойкость к огню для обеспечения надежности зданий, сооружений в условиях развивающегося внутри пожара.

Конструктивная огнезащита

Много решений по защите металлоконструкций от воздействия пламени, сильного тепла пожара, распространяющегося внутри зданий, различных сооружений, изобретены, внедрены давно; но специалистами проектных организаций, компаний, занятых производством противопожарной продукции, продолжаются разрабатываться как новые методы, так и новые материалы, составы.

Конструктивная защита деталей несущего каркаса, находящегося под значительной постоянной нагрузкой, других элементов – металлических маршей, косоуров эвакуационных лестниц; коробов вентиляции основывается на создании на всей поверхности специального теплоизоляционного слоя с достаточной толщиной, качеством покрытия, обладающего достаточными огнеупорными свойствами, чтобы выдержать внешнее огневое, тепловое воздействие в течение времени, требуемого нормами.

Огнезащита металла

Наиболее эффективным решением по предотвращению чрезвычайных происшествий, трагичных последствий пожаров служат мероприятия по огнезащите несущих строительных металлоконструкций, разрабатываемые на стадии проектирования объектов, воплощаемые в жизнь в ходе возведения, реконструкции, капремонта зданий, сооружений.

Огнезащита металлоконструкций – это промышленная методика доведения всех деталей каркаса строительных объектов, отвечающих за неразрушимость, устойчивость, отсутствие деформационных изменений, надежность зданий, сооружений в целом; что по требованиям СП 112.13330, утвержденного в 2011 году, определяется степенью, пределами стойкости к открытому огню, высокотемпературному тепловому воздействию каждого элемента строительных конструкций.

В комплексе с созданием, поддержанием в надлежащем состоянии противопожарных разрывов, пожарных проездов, подъездов ко всем зданиям; монтажом, своевременным техническим сервисом стационарных систем автоматического, ручного водяного, газового пожаротушения огнезащита металлического каркаса объектов капитального строительства эффективно способствует сохранению строений без обрушений, разрушений до окончания работ по ликвидации ЧП прибывшими подразделениями МЧС, корпоративными/частыми формированиями пожарной охраны.

Нормативное регулирование использования противопожарной защиты металлических конструкций зданий и сооружений

Несущие конструкции торгово-развлекательного центра покрытые огнезащитной краской

Использование при возведении зданий металлических стальных балок, колонн, лестниц и площадок значительно облегчило процесс строительства и одновременно снизило стоимость здания. Повсеместное применение несущих колон и балок перекрытия из металлопроката, с одной стороны, дает возможность обеспечить прочность постройки, а с другой — не дает гарантии безопасности, ведь пожар, быстро проводит нагрев металлоконструкции до 500 градусов, а дальше наступает ее деформация под собственным весом. При возникновении пожара такая температура может быть достигнута буквально за 5-7 минут.

Не допустить развитие такой ситуации поможет нанесение огнезащиты на металлоконструкции. На законодательном уровне это решение регламентировано государственными стандартами и СНиП. Федеральные законы РФ № 384-ФЗ и № 184-ФЗ требуют выполнения технического регламента в вопросе обеспечения пожарной безопасности и в разрезе технического регулирования и категорирования пожарной безопасности основных металлоконструкций зданий и сооружений.

Вопросы огнезащиты металлоконструкций нормативные документы конкретизируют в строительных нормах и правилах, например, СНиП 21-01-97 — документ раскрывает нормы и правила, в том числе и способы огнезащиты металлических конструкций зданий.

Важно знать: Профессиональное нанесение огнезащиты на разного рода материалы и конструкции зданий начиная от деревянных кровель и заканчивая металлическими колоннами и балками, проводят предприятия и организации, имеющие соответствующую лицензию. Такие работы проводятся на основании проекта комплексной противопожарной защиты здания.

Группы эффективности огнезащиты

Огнезащитная обработка металла, выполняемая согласно всем требованиям, правилам, разделяется по группам эффективности. Проверку проходит готовые металлические детали после выполнения всех процессов обработки. Показатель эффективности огнезащиты высчитывается по скорости их нагревания до 500 °C:

• Первая — 150 мин.
• Вторая — 120 мин.
• Третья — 90 мин.
• Четвертая — 60 мин.
• Пятая — 45 мин.
• Шестая — 30 мин.
• Седьмая — 15 мин.

Если деталь нагревается до максимальной температуры быстрее чем за 15 минут, она не относится к огнезащитным.

Нагрев заготовок (Фото: Instagram / lena__sahara)

Огнезащита металлоконструкций

>

Стальные конструкции не горят, но при длительном воздействии высоких температур теряют прочностные характеристики и деформируются. Это может привести к частичному или полному обрушению здания. При выборе средства огнезащиты металлоконструкций учитывают предельный показатель несущей способности. По эффективности средства подразделяют на 7 групп: продукция 1 группы увеличивает время сохранения несущей способности металла до 150 минут, 7 группы — до 15 минут.

Для металлических конструкций используются следующие способы огнезащиты:

• обработка интумесцентными материалами (огнезащитными красками, пастами и эмалями), образующими стойкие покрытия, которые вспучиваются под воздействием высокой температуры;

• монтаж конструктивных огнестойких материалов (минераловатных матов, жестких минеральных плит, легких штукатурок);

• обработка композиционными материалами с повышенной стойкостью к агрессивным средам (терморасширяющимися составами с отвердителем либо теплостойкими материалами в сочетании с терморасширяющимися).

При нанесении огнезащиты на ранее окрашенные поверхности проверяется совместимость составов с сохранением защитных и эксплуатационных свойств. Проверка качества осуществляется в соответствии с технической документацией на продукцию и нормами пожарной безопасности. Допускается применять огнезащитные материалы с дополнительными декоративными покрытиями или защитой от атмосферного воздействия. Возможно нанесение антикоррозионных составов поверх огнезащиты при соблюдении совместимости и хорошей адгезии. Защитное средство, в свою очередь, не должно приводить к коррозии металла.

Средства и составы для обработки

Огнезащитные составы по металлу классифицируются зависимо от типа средства:

• лак, краска;
• комбинированный состав;
• пропитка;
• обмазка, паста.

Средства для огнезащиты металла классифицируются зависимо от условий эксплуатации металлоконструкций. Существуют смеси для нескольких типов мест:

• закрытых неотапливаемых помещений;
• закрытых отапливаемых помещений;
• специальных условий;
• открытого воздуха.

Зависимо от способа обработки средства бывают:

• конструктивными;
• комбинированными;
• для нанесения на подготовленные заранее поверхности;
• для введения в объем.

Для огнезащиты может использоваться два вида красок:

• Невспучивающиеся. Изготавливаются на основе жидкого стекла, силикатов. Внешне они напоминают лаки, но готовое покрытие толще.
• Вспучивающиеся. При нагревании краски создают коксовое покрытие. При воздействии высокой температуры защитный слой увеличивается до 70 раз.

Эффективность составов для обработки металлических поверхностей определяется ГОСТ Р 53295-2009.

Краска для металла (Фото: Instagram / sunny_stroy)

Огнезащита железобетонных конструкций

Железобетонные конструкции тоже относятся к негорючим, но разрушаются при длительном воздействии высоких температур. Это приводит к полному или частичному обрушению сооружения. При выборе способа огнезащиты ЖБИ учитывают все 3 предельных показателя: потерю несущей способности, целостности и теплоизолирующих свойств.

Для огнезащиты используются следующие методы:

• обработка огнезащитными красками, предотвращающими прогрев конструкции;

• облицовка экранными материалами, создающими теплоизоляционную систему (этот способ демонстрирует более высокую огнезащитную эффективность).

Частота проведения работ

Чтобы узнать насколько часто нужно выполнять обработку металлоконструкций для защиты от воздействия высоких температур, нужно прочитать постановление №113 от 17.02.2014 г.

Если возможности изучить этот документ нет, нужно учитывать некоторые особенности:

• Без указаний изготовителя, при нормальных условиях эксплуатации — 1 раз в год.
• При наличии гарантии повторно покрывать металлические поверхности защитным составом нужно в срок, заявленный производителями.
• Если обнаруживаются недостатки металлоконструкций, проверяющий инспектор самостоятельно назначает дату проведения повторной обработки.

Срок службы защитного покрытия для металла — около 20 лет. Если облицовка была выполнена специальными плитами, срок увеличивается до 50 лет.

Огнезащита деревянных конструкций

Древесина — наиболее горючий конструкционный материал. В отличие от металла и ЖБИ, выбор способа в данном случае определяется не временем стойкости, а потерей массы огнезащищенной деревянной конструкции. Для первой группы она составляет 9 %, для второй — 25 %.

Способы огнезащиты деревянных конструкций:

• пропитка специальными огнезащитными составами, проникающими в структуру материала;

• обработка терморасширяющимися красками, препятствующими прогреву.

>

Огнезащита окрашиванием позволяет изменить цвет материала, но этот метод подходит только для сухих помещений. Для структурированных деревянных поверхностей предпочтительно использование пропитки.

На какие конструкции здания наносятся защитные материалы

Для минимизации последствий пожара и обеспечения долговременной способности сохранять форму и нести нагрузки конструктивная огнезащита металлических конструкций наносится:

• На несущие конструкции здания — колонны, подпорки, балки;
• Кровельные системы постройки — стропильная часть, балки усиления, стяжные элементы систем, обрабатывается металлоконструкция кровли;
• Каркасные детали сооружения — надстройки, мансардные помещения, чердачные помещения, межэтажные перекрытия;
• Детали стеновых колон и балок межэтажных перекрытий все остальные элементы конструктивно составляющие несущие элементы и системы обеспечения безопасности.

Отдельно принимаются меры по усилению конструктивной огнезащиты узлов соединения несущих элементов каркаса постройки.

Нанесение защитного слоя штукатурки

Конструктивная огнезащита металлических конструкций в равной степени касается как производственных, так и офисных и жилых помещений. Высокие санитарные требования и нормативы пожарной безопасности требуют обеспечения защиты и таких систем, как вентиляция и внутренние трубопроводы здания, а значит и эти металлоконструкции нужно наносить противопожарную окраску.

Условия нанесение защиты на основные элементы здания, требуют, чтобы соблюдался нормативный показатель предельных норм стойкости этих элементов в соответствии с мировой классификацией:

• Для стен, основных несущих элементов сооружения, колонн — R120;
• Для перекрытий межэтажных, чердачных, подвальных помещений —R160- R45;
• Настил с утеплителями —R 30;
• Для ферм, балок и прогонов кровели — R 30;
• Для лестничных клеток — R120-R90;
• Для лестничных маршей и площадок внутренних лестниц — R60-R45;

Где R — означает обозначение потерю конструкцией своей несущей способности, а цифры время начиная с момента воздействия огня на металл и до достижения критической отметки температуры, при котором начинается неотвратимая деформация.

При этом самый малый коэффициент имеет постройки ІV степени огнестойкости — R15.

Виды защитных конструкций и технологий установки

Окрашенные стальные балки перекрытия производственного цеха

Нанесение огнезащиты на металл сегодня рассматривается как комплексный, системный подход для достижения необходимого запаса прочности. На сегодняшний день наиболее эффективными видами такого подхода выступают:

• Нанесение на поверхность металлических изделий и конструкций специальных термозащитных покрытий и облицовок;
• Конструктивная защита металлических конструкций в виде создания дополнительных защитных экранов, подвесных потолочных систем;
• Установка специальных систем, позволяющих, заполнить внутренний объем металлических элементов составом, который может выполнять роль и теплоносителя, и средства пожаротушения.

Огнезащита конструкций с применением специальных термостабильных рецептур и покрытий предусматривает нанесение многослойного полимерного покрытия из термостойкого состава. Многослойная окраска предусматривает как обеспечение нужный уровень пожаробезопасности, так и защиты металла от коррозии.

Огнезащитное покрытие металлоконструкций, реализуемое установкой дополнительных щитов термозащиты из базальтового волокна или минеральной ваты с последующим закрытием этого стоя декоративными элементами облицовки.

Заполнения теплоносителем полых элементов выполняется по специальному проекту, превращая таким образом, колонны и опоры в противопожарный резервуар. И, хотя эта технология имеет очень высокую эффективность из-за дороговизны на сегодняшний день используется редко.

Характеристика огнезащитных красящих смесей

В обычной ситуации противопожарное средство инертно, однако нагревание конструкции заставляет разлагаться покрытие, а потом происходит окутывание металла коксовым слоем, который удерживает температуру, сохраняя конструкцию. В процессе разложения выделяется газ и вода, замедляющие воздействие огня. Дальше коксовый слой упрочняется, благодаря чему конструкция сохраняется целой.

Разные по типу противопожарные составы обладают разными характеристиками. Так невспучивающееся средство образует на поверхности тонкую, но при этом прочную теплоизоляционную пленочку. Однако, несмотря на прочность, данная защита очень быстро прогорает, по этой причине такой тип краски используется редко.

Если выбирать невпучивающиеся средства, то стоит отдать предпочтение краске, в составе которой есть калиевый силикат, потому что натриево-силикатные составы при взаимодействии с водой создают разводы белого цвета.

Вспучивающиеся составы обладают другими свойствами, так при нагревании их количество возрастает в 70 раз, возрастает и толщина теплоизоляционного слоя. Это позволяет сохранять металл от утраты прочности даже при нагревании более 1,5 ч.

Правила нанесения

Противопожарные лакокрасочные материалы наносятся в несколько этапов. На число слоев влияет их устойчивость к пламени, о чем указывает производитель в документах на продукцию. Там же указан расход материала.

Каждая новая обработка должна осуществляться только после того, как предыдущий слой краски полностью просохнет. Высокую адгезию можно достичь, только обезжирив поверхность металла.

Обязательно грунтование, потому что оно защищает металлоконструкцию от коррозии и улучшает сцепление краски с поверхностью, не вызывая отслоение и растрескивание. Однако грунтовка должна быть совместима с огнезащитным средством

Проводить покраску металлоконструкций защитными средствами можно как вручную используя кисточки и валики, так и с помощью производственного оборудования пользуясь краскопультами, или станциями распыления.

Огнезащитные красящие составы можно колеровать. Допустимо использовать лак, в качестве финишного покрытия, но только от одного производителя, чтобы они были максимально совместимы.

Каждая новая обработка должна осуществляться только после того, как предыдущий слой краски полностью просохнет.

Поэтапная технология нанесения на поверхность

Последовательность проведения работ:

• Очистка поверхности от ржавчины производится щетками с жестким ворсом или шлифмашинкой. Стружка обметается.
• Основание грунтуется специальным антикоррозионным средством совместимым с огнестойкой краской.
• Красящий состав размешивается строительным миксером или вручную. Окрашивание производится на хорошо высохшую грунтовку.

Толщина слоя огнезащитного состава должна быть 1-1,2 мм., в противном случае вспучивание произойдет неравномерно и слой разорвется.

После полного просыхания металлоконструкцию можно эксплуатировать.

Огнезащитная покраска — это наиболее простой, удобный, практичный и недорогой метод позволяющий защитить металлические конструкции от пожара. Эффективность данного способа многократно доказана.

Получите коммерческое предложение на email:

Нужна консультация? Звоните:

+7(495) 146-67-66

Отзывы о компании ООО «ИНТЕХ»:

Нанесение огнезащиты термозащитными составами

Полимерный огнестойкий состав, нанесенный на металлическую балку

Обработка больших поверхностей осуществляется методом нанесения лакокрасочных составов на основе полимерных соединений на металл. Принцип действия большинства таких термозащитных составов основан на реакции отдельных ингредиентов покрытия на изменение температуры. При значительном повышении температуры или, когда огонь переходит на металл краска начинает вспучиваться — увеличиваясь в объеме. К примеру, при толщине огнезащитного слоя в 1 мм при коэффициенте увеличения 50 — слой увеличивается в объеме, в результате чего получается защитное покрытие толщиной 50 мм. Удобство нанесения такого состава заключается в возможности обработки большого объема при помощи краскопульта и получения равномерного слоя покрытия даже в самых труднодоступных местах. Краска обладает всеми качествами обычной краски для внутренних работ, но при этом срок службы такого покрытия внутри помещения достигает 10 лет.

Установка термозащитных экранов

Система термозащиты воздуховода с использованием базальтовой ваты

Для воздуховодов, систем кондиционирования и вентиляции в качестве утеплителя часто используется базальтовая вата с фольгированной поверхностью. Свойства каменной ваты как утеплителя при этом дополняются защитным экраном из фольги при этом теплопотери внутри воздуховодов получаются минимальными. Подобный принцип заложен и при установке экранов из стекловаты и базальтового полотна и на металлический каркас здания. Для защиты от повышенной температуры применяются несколько видом защитного материала и специальных технологий его монтажа.

Самый простой метод — это оклейка тонкими пластинами или рулонным фольгированным покрытием всей поверхности. На металл наносится мастика и уже на нее клеится фольгированный минеральный материал. Высокая степень защиты металла от температуры достигается использованием более плотного полотна и отражающими свойствами фольги. Чтобы повысить пожаробезопасность можно дополнительно использовать стальной лист для устройства наружного защитного кожуха.

Более сложный метод, это устройство защитного короба вокруг несущих балок или сварных рамных балок и колонн из толстого утеплителя. Наружная часть такой сендвич панели утепляется при помощи тонких листов металла или штукатурным составом, поверху проводится окрашивание жаростойкими лакокрасочными составами. Для нанесения рекомендуются составы серии мetal жаростойкие и пожаробезопасные краски и лаки от производителя nobel. Также рекомендуется использовать продукцию торговой марки akzo – жаростойкие и термозащитные краски.

Внимание! Жаростойкие лакокрасочные составы позволяют сохранять качество слоя краски при высокой температуре, при этом нужно помнить, что это все-таки горючий материал. Противопожарная краска под воздействием температуры или огня увеличивается в объеме, создавая таким образом преграду для температурного воздействия на металл.

Нанесение огнезащитной штукатурки

Машинное нанесение защитной штукатурки на потолочные конструкции

Защита опорных колон, стеновых и внутренних колон поддерживающих балки межэтажного перекрытия может быть выполнена в виде штукатурки.

Термозащитные свойства штукатурного состава, нанесенного на опору толщиной 30 мм, обеспечивают защиту металла от нагрева в течение 30-45 минут. Нагрев металла в это время происходит до температуры 100-120 градусов. В течение следующих 30 минут температура поднимается до 300 градусов. Для работ используются составы файрекс, кнауф, феникс. Кроме металла штукатурки используются для защиты дерева и бетона.

Установка теплоизоляции из минеральной ваты

Мат из базальтовой ваты для термоизоляции металлической колонны

При устройстве многослойного вида теплоизоляции из минеральной ваты плотностью 165 кг м3 толщиной 90 мм и верхнего декоративного слоя штукатурки динамика нагрева металла будет следующей:

• 0-1 час — температура металла достигает показателя 100 градусов;
• 1-1,5 час — повышение температуры до 300 градусов;
• 1,5-2 часа — температура повышается до 400 градусов;

После оштукатуривания проводится покраска жаростойкой краской. Самыми популярными продуктами такого вида продуктов является продукция rockwool – базальтовые фольгированные рулоны, stoebich – системы превентивной защиты, противопожарные шторы, технониколь — рулонные защитные материалы и мастики для монтажа.

Технологии и оборудование

Существуют разные технологии проведения огнезащиты металлоконструкций. Они выполняются с помощью специального оборудования. Этапы нанесения защитного покрытия:

• Напыление или распыление.
• Обматывание.
• Процесс оклейки.
• Проведение обмазки.
• Нанесение ЛКМ.
• Облицовка подготовленных поверхностей.
• Оштукатуривание.
• Кладка кирпича или керамической плитки.

Прежде чем задействовать технологию нанесения защитного покрытия на металлические поверхности нужно изучить требования к проведению подобного вида работ:

• Поверхности должны быть заранее подготовлены. Подготовка состоит из нескольких этапов — удаления загрязнений, шлифовки, обезжиривания.
• Если на подготовленные поверхности будет наноситься несколько огнезащитных составов, необходимо использовать специальные грунтовки по металлу.
• Перед нанесением разных слоев нужно дожидаться высыхания предыдущего.

Чтобы наносить защитные составы, на производстве применяются разные виды промышленного оборудования:

• Специальное оборудование с брандспойтом, применяющееся для напыления жидких составов.
• Герметичные камеры.
• Краскопульты разного размера, мощности.

Для замешивания жидких составов чаще применяются дрели с насадкой венчик. Для поклейки рулонных огнезащитных материалов нужно использовать огнестойкий клей. Ручные работы по нанесению огнезащитных составов выполняются кисточками, шпателями, валиками.

Шпатель (Фото: Instagram / andrey.kuryanov)

Установка гипсокартонных плит

Установка гипсокартонных плит

Среди наиболее эффективных методов защиты, несущих колон и балок, выступает установка гипсокартонных плит. Гипс сам по себе является отличным теплоизоляционным и защитным материалом, и если установить несколько плит для создания защитного щита толщиной общей толщиной 50 мм динамика роста температуры металла будет выглядеть следующим образом:

• В первые 30 минут с момента начала возгорания температура плавно достигнет показателя в 100 градусов;
• На протяжении последующих 1,5 часов температура существенно не изменится и будет колебаться в районе 100-130 градусов;
• Примерно через еще 30 минут она достигнет 200, а спустя еще 10-15 минут и 300 градусов.

Как видно гипсокартон — это лучший защитный тип материала по сравнению с другими видами огнестойких материалов. Такой конструктивный метод установки пожаробезопасного покрытия может быть применен и для защиты бетона и деревянных элементов здания. Среди производителей самым популярным на рынке является кнауф, производящая гипсокартонные листы, шпаклевочные смеси и штукатурные составы.

Нормативные документы

Огнезащитная обработка металлических конструкций регламентируется нормами:

• главные по теме:
  • ГОСТ Р 53295-2009 (средства);
  • НПБ 236-97 (составы);
  • ГОСТ 30247.0-94 (испытания, огнестойкость);
• основы пожароопасности, классификация, таблицы:
  • СП 2.13130.2012;
  • СНиП 21-01-97 (СП 112.13330.2011) вместо устаревшего СНиП 2.01.02-85;
  • СП 21-101, 21-102 (требования по зданиям);
  • Противопожарный режим (ППР, постановление N 390);
• справочники и рекомендации:
  • к ФЗ 123 «Пособие по определению пределов огнестойкости …» (таблицы, классы);
• техрегламенты;
  • ФЗ 384, ФЗ 123, ФЗ 184;
• ссылочные материалы основных актов по теме, например:
  • ГОСТ 28246 (лаки, краски);
  • ГОСТ 25665-83 (фосфатное покрытие на основе минеральных волокон).

Какие металлоконструкции подлежат огнезащите

По НПБ защиту от пожара должны иметь:

• элементы:
  • несущие;
  • опорные;
  • с конструктивным значением;
  • открытые;
• узлы соединений, креплений.

Огнезащита металла охватывает все виды стройматериалов, а чаще всего:

• сталь;
• чугун;
• железо;
• алюминий.

Примеры:

• все несущие конструкции;
• столбы, опоры, балки, прогоны, фермы;
• двутавры;
• косынки;
• колонны;
• лестницы;
• кровля, ее детали, подпорки;
• каркасные детали;
• элементы противопожарных ограждений (направляющие, укрепляющие, фиксирующие).

Невозможно создать проект сооружения, ввести его в эксплуатацию без соблюдения и согласования мер по защите от пожара от ГПН.

Не требуется огнезащита:

• частей, не являющихся конструктивными составляющими постройки;
• если согласно НПБ:
  • объект не нормируется по классификации пожароопасности, огнестойкости;
  • для здания позволено применять незащищенные металлоконструкции с границей стойкости R15 и ниже.

Предел огнестойкости металлоконструкций без огнезащиты

От огнестойкости зависит:

• обязательность огнезащиты;
• выбор средств и методов;
• сроки повторных работ.

Предел огнестойкости – способность металла препятствовать распространению горения и при этом сохранять несущие, строительные, ограждающие функции на протяжении определенного количества минут.

Предел огнестойкости обозначается латинскими буквами и цифрами (минуты):

• R – несущая функция;
• E – целостность;
• I – теплоизоляционное значение, крайняя точка воспламенения, нагревания расположенных поблизости объектов.

Минимальной стойкостью обладают металлоконструкции без покрытий, максимальной – железобетон. Примеры: R120 – предел сопротивлению огню 120 мин. для критического снижения несущей способности.

Расчет приведенной толщины металла

При определении противопожарной защиты используется понятие «приведенная толщина металла» (ПТМ). От ПТМ зависят требуемые параметры обработки.

Характеристика ПТМ	Описание
Понятие	Отношение величины поперечного сечения металлоконструкции к периметру площади, подверженной обогреву.
Для чего	Подбор средства огнезащиты (СО), параметры слоя.

Исчисления учитывают НПБ 236-97 и отображают зависимость толщины покрытия от приведенной толщины металла. Процедура расчета использует несколько формул, учитывает параметры сечения детали – периметр.

Расчет толщины покрытия и ПТМ примерно выглядит так:

• Исходные данные:
  1. Двутавр 300(h) 300(b) 10(S) 11080(f).

  2. Марка стали, сортамент 30К2.
  3. Обогрев с 4 сторон.
• Расчет:
  1. Периметр: П=2h+4b-2s=2*300+4*300-2*10=1780 мм.
• ПТМ:

  Где F – площадь поперечного сечения, П – обогреваемый периметр.

  1. δпр=11080/1780=6,22 мм.
• Финишные расчеты:
  1. По ГОСТ 53295-2009 п. 3.4, расчет делают для критической температуры металла +500 °C.
  2. Техническое задание по пределу огнестойкости:
     1. для колонн – RE90;
     2. для балок – RE45.
  3. У производителей защитных составов есть графики и таблицы, подставив данные в которые получают требуемую толщину СО для исчисленного ПТМ.

Таблица приведенной толщины металла

В файле представлены таблицы с готовыми значениями по наличному на рынке сортаменту строительной металлопродукции. Требуемые по техзаданию данные сопоставляют со значениями и инструкцией производителя на выбранный тип СО.

Скачать: Приведенная толщина металла – таблица.pdf

Группы огнезащитной эффективности металлоконструкций

Есть 7 групп огнезащитной эффективности (ОЭ) средств. Категории зависят от времени, при котором достигается критическое состояние обработанного материала. Классификация указана в ГОСТ 53295-2009 (п. 5.5.3), «Пособие по определению пределов огнестойкости…».

Группа	Выдерживает прямой огонь (не менее, мин.)
1	150
2	120
3	90
4	60
5	45
6	30
7 (не огнезащита)	15

Виды и способы огнезащиты конструкций из металла

Для зданий 1 и 2 степени применяют конструктивную металлический защиту, а если приведенная толщина от 5,8 мм – тонкослойные металлы. При R15 за исключением противопожарных преград позволено использовать незащищенные элементы.

Средства группируют:

Группа	Средства, способы
Конструктивные	ограждение, оснащение; облицовка (ГКЛ, ГВЛ и др.).
Обработка	лаки; краски: Терма Люкс Аквест-911 Мастер Джокер 521 ОЗК-01 Стабитерм-207 Стабитерм-209 Стабитерм-219 ВУП-2 ВУП-3Р Неофлэйм 513 Феникс СТС ОГРАКС-МСК DEFENDER ME КЕДР-S BM КЕДР-МЕТ-КО грунтовки; тонкие слои штукатурки: ВПМ–2 FENDOLITE®-MII FIBROGAINE® Promat® Неоспрей СОШ-1 ГеоМикс Формула КП обмазки, мастики: ПЛАЗАС Стабитерм-221 Огнетитан RM Огнетитан LMR Огнетитан LМ НЕОФЛЭЙМ 516 Р КЕДР-МЕТ-С01 Ecofire-Конструктив
Комбинированные методы	Несколько способов одновременно. Например: Непосредственно на поверхность наносят грунтовку, краску. Металлоконструкцию закрывают огнеупорной плитой.

Требования к огнезащите

НПБ содержат минимальные требования для огнезащиты металлических конструкций. Учитывается:

• различная классификация по огнестойкости (табл. СНиП 21-01-97, ГОСТ 30247 и 30403, СП 2.13130.2012):
  • пределы;
  • степени;
  • классы;
  • типы преград;
• опасность пожарная:
  • конструктивная;
  • функциональная.

Есть 5 степеней огнестойкости зданий и их элементов. Каждой соответствует граница стойкости (п. 5.18, табл. 4 СНиП 21-01-97). Например, несущие элементы от 1 до 4 степени, соответственно, должны отвечать R120, 90, 45, 15. СО должно подойти под перечисленные параметры.

Для каждого элемента установлен (СНиП 21-01-97):

• предел огнестойкости – например: по п. 5.14. стены отнесены к 1 и 2 типу с REI150 / REI45;
• класс – пример: для противопожарных преград – К0 или К1 (п.5.14).

Необходимо учитывать особенности материалов:

• конструктивная защита плитами, кирпичной кладкой, бетонированием эффективная, но потребуется:
  • гидроизоляция металла;
  • анкеры и армирование, поскольку материал трескается при температурах и расширяется;
• облицовывать балки опасно, поэтому применяют штукатурку, цемент, бетонирование.

Средства и составы

Составы, наносимые на поверхность (ГОСТ 53295-2009), создают тонкий слой, не затрагивая форму металлических конструкций. Содержат антипирены. Виды:

• краски:
  • вспучивающиеся — при нагревании создают коксовое покрытие, выделяя при этом вещества и газы для самозатухания. Увеличиваются в 10 – 70 раз. Например, 4 мм покрытия образует 4-сантиметровую защиту;
  • невспучивающиеся — основной компонент – силикаты, «жидкое стекло». Наподобие лаков, но с пигментами и с большей толщиной. Поглощают тепло, выделяют ингибиторы, негорючие газы, воду. Менее эффективные вспучивающихся;
• лаки;
• пасты, обмазки, мастики, штукатурки (тонких слоев). Образуют покрытие до 2 см. Отличаются от краски большей дисперсностью. Содержат вермикулит, глину, вяжущие вещества, химические добавки;
• огнеупорные грунтовки.

Пропитка к металлоконструкциям не применяется из-за невозможности проникать вглубь обрабатываемой поверхности.

Разновидности составов огнезащиты:

• для мест:
  • открытых;
  • закрытых;
• для помещений:
  • отапливаемых;
  • неотапливаемых;
  • со спецусловиями;
• по специфике применения:
  • наносимые на поверхность;
  • в комбинации с иными СО;
• под свойства металла:
  • для оцинковки или простой стали.

Защитные конструкции

Конструктивные методы защиты металлических конструкций от пожара изменяют, дополняют или улучшают сам объект, а не только его поверхность. Создают теплоизоляционное толстое покрытие или преграду:

• толстослойная напыляемая изоляция;
• штукатурка;
• кирпичная кладка, бетонирование;
• плиты, ограждения с внутренним наполнением:
  • с минеральной ватой, со стеклотканью;
  • с противопожарными порошками, подобными составами;
• листовые, рулонные материалы, обмотки:
  • ГКЛ;
  • ГВЛ;
  • минеральная обмотка (с базальтом, стекловолокном, фольгированная);
• защитные экраны, подвесные потолки.

Рекомендации по применению огнезащитных покрытий для металлических конструкций

Защитные средства снабжаются инструкцией, сертификатом, технической документацией (ТД), зарегистрированными госорганами и содержащими (п. 4.2. ГОСТ 53295-2009):

• группу ОЭ;
• расход на м², толщину, плотность;
• технологию нанесения:
  • подготовка;
  • грунт;
  • слои;
  • время высыхания;
• гарантийные сроки, условия хранения.

Каждый продукт обладает своими нюансами применения. Технологию нанесения, рекомендованную изготовителем соблюдают тщательно, исполнительная документация учитывает ее. Например, без грунтовки работы могут не посчитать защитой от огня, если ее применение предусмотрено ТД состава.

Технологии нанесения составов

Требования к нанесению средств:

• несколько слоев, каждый должен просохнуть;
• при нанесении нескольких составов антикоррозионная подготовка, грунтовка обязательные;
• поверхность:
  • зачищена;
  • отшлифована;
  • обезжирена;
• применяются:
  • каркасы простые или с воздушными прослойками;
  • анкеры, армирование.

Технологии нанесения:

• распыление, напыление;
• обматывание;
• оклеивание;
• обмазка;
• нанесение ЛКМ;
• облицовка;
• оштукатуривание;
• укладка плитки, кирпича, бетона.

Пример работ поэтапно:

• Проект на огнезащиту.
• Очищение поверхности. Часто применяют пескоструйную обработку, которая одновременно
  создает идеально очищенную поверхность и шероховатость (адгезию) для сцепления с СО.
• Грунтовка.
• Покрытие составом с периодами для высыхания слоев.
• На финишных этапах наносят декоративные слои, лаки.

{banner_downtext}
Работы производятся только лицензированными МЧС организациями (п. 4.3 ГОСТ 53295-2009) и включают создание проекта с расчетами, технологической картой. Стоимость обработки за м² зависит от объема выполняемых работ, сложности и применяемых СО: для краски примерная цена от 450 до 900 руб.

Оборудование для нанесения

Для нанесения СО применяют:

• краскопульты;
• производственные условия, покрасочные цеха, камеры;
• спецоборудование для напыления с брандспойтом;
• инструменты для замешивания (дрель с насадкой);
• ручные работы производятся валиками, шпателями, кисточками;
• для кирпичной кладки, бетонирования потребуются стандартные инструменты: емкости для замешивания, мастерки;
• для рулонных материалов, гипсокартонных листов: негорючие элементы крепления, клеи.

Периодичность обработки металлоконструкций

Правило периодичности установлено в Постановлении №113 от 17.02.2014 г.:

• если нет указаний изготовителя – раз в год;
• в срок, указанный производителем в ТД или в гарантии;
• дата устанавливается пожарным инспектором в предписании, если обнаружены недостатки.

Срок действия средств огнезащиты для металла больший, чем для дерева – около 10 — 20 лет. Временные рамки для бетонных, кирпичных ограждений, облицовкой плитами могут достигать 50 и более лет.

Поделитесь в соц.сетях:

Оцените статью: (Пока оценок нет) Загрузка...