Противопожарные стены зданий: типы, устройство, конструкция

Противопожарные стены применяются для того, чтобы ограничить область возгорания. Наличие такой конструкции понижает убытки причиненные воздействием огня. Имея такую установку, собственник помещения имеет хорошую возможность сберечь горящее здание до того времени пока не приедет пожарная служба. Если же нет такой конструкции или она неверно установлена, существует вероятность мгновенного распространения огня с дальнейшим обвалом стен.

Стоит отметить, что это самый незначительный убыток, гораздо более серьезным последствием может стать утрата человеческой жизни. Поэтому прежде чем начать возведение жилья или производственного помещения необходимо узнать об основных особенностях строения противопожарной стены, которые дают возможность в случае появления пожара сохранить не только материальные ценности, но и бесценную человеческую жизнь.

Противопожарные преграды

Военные действия против пожара можно обозначить как активные и пассивные. Вся деятельность, направленная на тушения пламени относится к активным действиям. Преграды, выдерживающие взрывы, останавливающие движение огня, причисляются к пассивным. Ограниченное в пространстве возгорание затихнет само по мере выгорания горючих веществ и материалов.

Противопожарная преградаПротивопожарная преграда

К преградам относятся строительные конструкции, к которым установлены класс конструктивной пожарной опасности и предел огнестойкости. К ним относятся:

  • Стены и перегородки.
  • Перекрытия.
  • Шторы, экраны, занавесы.
  • Водяные завесы.
  • Минерализованные полосы.
  • Противопожарные разрывы.

Стены, перегородки, перекрытия знакомы почти всем. А вот шторы, экраны, занавесы чаще всего представляют собой огнеупорное полотно, которое автоматически разматывается (распрямляется) при срабатывании сигнала тревоги, предотвращая распространение огня и дыма. Водяные завесы орошают пеной, водой пространство, оборудование, не давая им нагреваться. Минерализованные полосы используются при борьбе с лесными, степными пожарами, они представляют собой вырубленные, вспаханные зоны. К разрывам относится промежуток между источником горения и остальным пространством.

Стоит отметить, что согласно техническому регламенту о требованиях пожарной безопасности завесы, полосы, разрывы относятся к преградам, но они не нормируются по пределу огнестойкости и классу конструктивной опасности.

Предел огнестойкости

Под воздействием огня все вещества в процессе химических реакций и сопутствующих им явлений теряют свои физические свойства. Для строительных конструкций важно:

  • Потеря несущей способности, которая внешне выглядит как деформация, прогиб, обрушение.
  • Нарушение целостности, то есть появление трещин, отверстий.
  • Отсутствие теплоизолирующих свойств, когда конструкции прогреваются на всю толщину, температура не нагреваемой поверхности также достигает больших значений.

Эти признаки называется предельным состоянием. Предел огнестойкости – это время от начала воздействия пламени на конструкцию до появления предельного состояния. Оно обозначается как REI, где R – утрата несущей способности, E – целостности, I – теплоизолирующего свойства.

Предел огнестойкости стен

Деформация конструкцийДеформация конструкций

Для тех, кто не знает или забыл, перегородка – это та же стена, только более экономный вариант. Ее отличие в том, что она тоньше, легче, используется для разделения помещения на отдельные помещения, комнаты, кладовки. Поэтому при воздействии огня они достигают предельного состояния быстрее, чем стены.

Стены и перегородки чаще всего являются противопожарными преградами. Технический регламент подразделяют их на два типа: 1 и 2. Их предел огнестойкости нормируется как:

Наименование Обозначение предела огнестойкости Тип
Стена REI 150 1
REI 45 2
Перегородка EI 45 1
EI 15 2

Эти показатели следует понимать так: противопожарная перегородка 1 типа полностью нагревается, деформируется, начинает разрушаться через 45 минут от начала возгорания. В ней могут появиться сквозные отверстия, позволяющие пламени перебраться в другое помещение.

Все конструкции различаются на несущие и самонесущие. Те из них, на которые опираются плиты перекрытия, воспринимают (несут) нагрузку не только от них, но и вес оборудования, транспорта, людей, мебели и т.д. Если конструкции воспринимают только собственный вес, они называются самонесущими.

Наверное, вы обратили внимание, что перегородка не нормируется по несущей способности. Она несет только собственный вес, ее обрушение никак не влияет на пространственные параметры помещений, здания. По определению противопожарная стена это конструкция, которая должна ограничивать не только развитие пожара, но и распространение токсичных продуктов горения: дыма, углекислого и угарного газа. С этой точки зрения, перегородка не всегда справляется с этими обязанностями.

Степень огнестойкости зданий


Все здания классифицируются по пожарной безопасности. Основными критериями являются:

  • конструктивная пожарная опасность (С0-С4);
  • функциональная пожарная опасность (Ф1-Ф5);
  • степень огнестойкости (I-V).

Все здания, сооружения классифицируются 5 степенями. Зависимость огнестойкости стен и зданий выглядят следующим образом:

Степень огнестойкости зданий Стены
Наружные ненесущие несущие
I Е30 R 120
II Е15 R90
III Е15 R45
IV Е15 R15
V

Еще одно важное понятие для установления безопасности при пожаре – это пожарный отсек. Он представляет собой часть здания, сооружения, ограниченное конструкциями (стенами, перекрытиями), способными противостоять огню. Можно сказать, что пожар заперт в пространстве.

При проектировании строители применяют таблицы СП 2.13130.2012, в которых устанавливается площадь пожарный отсеков в соответствии с высотой здания, его функциональности, огнестойкости и функциональной пожарной опасности. При согласовании проектов в противопожарной службе ГО обязательно проводится проверка противопожарных преград.

Например, для жилых домов высотой 75 м, классом конструктивной опасности С0, степени огнестойкости I площадь пожарного отсека этажа составляет 2500 м2, ограниченная противопожарными стенами 1-го типа.

Разновидности и правила установки

Классификация противопожарных стен:

  • по методам монтажа:
    • наружные;
    • внутренние.
  • по тому, как выдерживается нагрузка:
    • самонесущая — когда перемещается нагрузка своего веса на несущие фундаментные балки;
    • несущей — перемещает свой вес, и основную часть сопутствующей строительной конструкции.

Противопожарные стены зданий: типы, устройство, конструкция

Огнеупорную стену необходимо фиксировать таким образом, что бы она была выше, чем самое помещением приблизительно на 1м, можно немного больше. Очень важно, чтобы, хотя бы один элемент мансардного покрытия состоял из материалов принадлежащим группам Г3 или Г4, но исключением может быть кровля.

Если нет такой возможности и при сооружении мансардного перекрытия применялись материалы, которые относятся к группам Г1 и Г2, то защитная поверхность должна находиться на полметра выше самого строения.

Этот параметр можно немного увеличить. К исключениям можно отнести кровлю. Если же основная составляющая покрытия создана с применением огнеупорных материалов, то стену можно и не возвышать над уровнем крыши.

Нередко строительство внешней огнеупорной поверхности происходит с обязательным использованием негорючих материалов в сочетании с ленточным остеклением. В данной ситуации, огнеупорную стену нужно монтировать таким образом, чтобы она разделяла остекление.

Монтаж

В противопожарной конструкции и ее наружной части предусмотрены отверстия для дверных полотен, оконных рам и ворот. Они не нормируются границами огнестойкости.

Очень важно, чтобы промежуток между крышей и отсеком не был меньше, чем восемь метров по вертикали и четыре метра по горизонтальной поверхности.

Когда помещение разделено на пожарные отсеки, огнеупорной должна быть та поверхность, которая находится в самом большом отсеке.

Общие условия и нормы возведения противопожарных стен:

  • сооружение должно находиться выше уровня крыши:
    • Противопожарные стены зданий: типы, устройство, конструкцияесли мансарда сделана с легкогорючих материалов, то преграду необходимо возводить таким образом, чтобы она возвышалась больше чем на 1 метр;
    • в случаях, если кровля мансарды сделана из негорючих материалов, выстраивать преграду необходимо не менее чем на пол метра;
    • если мансарда покрыта с помощью негорючих материалов, то противопожарную преграду можно не строить над уровнем крыши.
  • при создании наружной стены из огнеупорных материалов, нужно сделать ленточное остекление, очень важно, чтобы противопожарная конструкция его разграничивала. При этом, огнеупорная стена не должна выступать за границы наружной поверхности стены;
  • конструкцию надо создавать таким образом, чтобы она опиралась на фундамент или фундаментную балку, а также ее нужно возводить на всю высоту строения с обязательным пересечением со всеми конструкциями и этажами;
  • важно, чтобы огнеупорные стены монтировалась напрямую. Их требуется крепить к каркасу помещения. Все материалы должны быть исключительно негорючего типа;
  • когда осуществляется разделение строения на пожарные отсеки, нужно учитывать, что самый широкий и высокий отсек должен быть противопожарным. Наружная часть огнеупорной стены может иметь отверстия для окон, дверей и ворот;
  • устанавливать вентиляцию и дымовой канал надо таким образом, чтобы пределом огнестойкости был до двух с половиной часов;
  • Противопожарные стены зданий: типы, устройство, конструкцияпротивопожарная стена должна сохранить свою функцию даже в случае одностороннего обрушения примыкающей к ней конструкции;
  • в противопожарной стене можно делать проемы, только если они в дальнейшем будут обработаны огнеупорными материалами. Очень важно, чтобы их общая площадь не превышала 25 %;
  • противопожарная стена не должна пересекаться трубопроводами, по которым будет транспортироваться горючие газовые и пылевоздушные смеси, горючие жидкости, вещества и материалы;
  • если пересечение с трубопроводами нельзя никак избежать, нужно предусмотреть установку автоматического устройства, которое будет выступать продвижением опасных горючих веществ по трубопроводам при возникновении пожара.

Свойства древесины

Горение древесиныГорение древесины

Дерево является горючим материалом. При возгорании скорость уменьшения толщины деревянной конструкции составляет до 1 мм/мин. Такие свойства позволяют говорить о мгновенном сгорании. Хотя, следует отметить, что дерево толщиной 60 мм будут сгорать в течение часа.

Кроме того, древесные конструкции защищаются штукатурным слоем и специальными противопожарными пропитками. Штукатурка может отсрочить время возгорания на 30 минут. Пропитки создают пленку, препятствующую прохождению кислорода или образующую угнетающую пламя среду. Однако, не существует средств для полной защиты древесины, поэтому она не используется в качестве противопожарной преграды.

Металлические конструкции

Металлы плавятся при очень большой температуре. Однако, при воздействии температуры всего 400-500

о

С металлические конструкции теряют несущую способность и деформируются. Конечно, металлы действуют по разному: самый устойчивый к воздействию огня — чугун, а наиболее быстро деформируется алюминий.

Разумеется, противопожарные стены, перегородки 1 и 2 типа никогда не выполняются исключительно из металла. Сталь входит в состав железобетонных конструкций или используется в качестве направляющих и ограждающих частей сэндвич-панелей. Чтобы увеличить стойкость металла, применяются специальные огнезащитные покрытия.

Потеря несущей способности стали

Сегодня в продаже предлагаются алюминиевые противопожарные перегородки. Учитывая, что алюминий легко деформируется, как выбирать противопожарные перегородки 1, 2 типа, из чего они состоят? На самом деле в них используются алюминиевые полые гнутые профили, заполненные негорючими материалами. Они выполняются в виде рамы, а полотно перегородок выполняется из жаростойкого стекла или огнестойкого ГКЛ (гипсокартона). Несмотря на то, что выглядят они не очень основательно, они могут противостоять пламени от 15 до 90 минут.

Бетон и железобетон

Изделия из бетона/железобетона негорючие и огнестойкие, они легко противостоят пламени. Однако, длительное воздействие высоких температур губительно для них. При 250-300

о

С уменьшается прочность, а при 550

о

С материал начинает разрушаться. Существует жароупорный бетон, который выдерживает 1000

о

С.

Огнеустойчивость бетонаОгнеустойчивость бетона

На устойчивость конструкций влияют составляющие материалы, размеры сечения и содержание арматуры. Как правило, чем больше толщина преграды, тем выше предел огнестойкости. В графике показана зависимость материала от толщины конструкции и длительности пожара. Видно, что противопожарная перегородка 1-го типа это преграда толщиной около 60 мм.

типа

Необходимо уточнить эти параметры, рассмотрев основные отличия противопожарной стены и перегородки:

  • Огнеупорная стена 1 типа способна до 150 минут сдерживать пожар, не давая ему распространиться дальше по этажам, отметкам, помещениям, лестничным клеткам здания, в то время как предел противопожарной перегородки 1 типа – максимум 45 мин.
  • Противопожарная как наружная, так и внутренняя стена обязательно опирается на фундамент, что позволяет ей выполнять свои функции, даже при обрушении конструкций с той стороны, где расположены отсеки, секции, помещения здания или сооружения, охваченные огнем, а огнестойкая перегородка только на противопожарные перекрытия, что, соответственно, делает ее более уязвимой в ходе развития пожара.

Основной параметр, отличающий противопожарные стены первого, второго типа – это предел стойкости к огню. Огнестойкость противопожарных стен 1 типа согласно СП 112.13330.2011, должна быть не меньше REI 150, то есть в течение 2,5 часов они должны сохранять несущую способность; не менять геометрические размеры; быть абсолютно целыми по всей площади, не пропуская высокотемпературный тепловой поток, открытое пламя, токсичные дымовые газы в смежные пожарные отсеки, части здания.

Вопрос: Из каких материалов возводят стеновые конструкции, защищающие от огня, высокой температуры, потоков дымовых газов?

  • Противопожарные стены – из кирпича, керамических, каменных строительных блоков.
  • Стеновые конструкции – из монолитного, сборного железобетона.
  • Комбинированные стены – из каркасного железобетона с заполнением проемов кирпичом, керамическими блоками.

Необходимо сказать, что огнестойкость противопожарной стены, выполненной из любых этих строительных материалов или конструкций, зависит лишь от неукоснительного соблюдения технологии кладки и сборки работниками строительно-монтажных организаций, качества используемых изделий, а отдавать предпочтение кирпичным или железобетонным стенам в плане устойчивости к факторам пожара, нет никаких оснований.

Огнестойкость

СП 2.13130.2012 определяет огнестойкостью любой строительной конструкции, в том числе противопожарной стены, ее способность сохранить несущую и/или ограждающую способность.

Следует учитывать, что предел огнестойкости бывает, как требуемым нормами, так и фактическим, зависящим от текущего состояния всех элементов противопожарной строительной конструкции, в том числе от их износа, имеющихся механических повреждений.

Это немаловажное обстоятельство для стен давно существующих зданий может стать предметом назначения проведения строительной экспертизы по результатам пожарно-технического обследования; в том числе в рамках пожарного аутсорсинга, аудита.

На эту тему ▼

Таблица расчета предела огнестойкости

Противопожарные стены, определяющей способностью которых является способность стойко и длительно противостоять огневому, высокотемпературному тепловому воздействию, проектируют и возводят:

  • В здании, разделив его на части, чтобы, выделив огнестойкими конструкциями пожарные отсеки, удержать в любом из них очаг возгорания, беспрепятственно развивающийся, при отсутствии стационарных систем пожаротушения, пожар; не дать ему возможность проникнуть в смежные помещения, этажи.
  • Между зданиями (домами) – для защиты от внешней угрозы – огня, высокой температуры в условиях горящего рядом объекта; развивающегося на территории населенного пункта, в том числе при сильном ветре, шторме, крупного пожара.
  • Возведение противопожарных стен из сэндвич-панелей, например, огнестойкого гипсокартона с заполнением пустот минеральными негорючими теплоизоляционными материалами; из газобетона возможно, но требует, как проектных проработок, конструкторских решений, так и натурных огневых испытаний в установленном порядке.

Металлические строительные элементы, входящие в состав стены, как несущий конструктив, или необходимые для придания ей устойчивости, должны быть или внутри нее, будучи скрыты от воздействия огня кирпичной кладкой, слоем бетона, камня; или обязательно обработаны огнезащитными красками, лаками, штукатурками способами, методами огнезащиты металлических конструкций, для достижения необходимого предела стойкости к огню для 1 или 2 типа противопожарных стен.

Устройство

Возведение противопожарных стен, в обязательном порядке опирающихся на фундамент, и рассекающих строение на всю его высоту, как правило, начинается по проекту с первоначального этапа строительства здания или сооружения. Если наружную противопожарную стену с собственным фундаментом еще возможно пристроить к зданию для его защиты; то внутренние стены таким образом уже никак не возвести, не прибегая к реконструкции объекта.

Устройство противопожарных стеновых конструкций по месту размещения – это снаружи и/или внутри строительного объекта. А вот по механизму восприятия нагрузок они подразделяются следующим образом:

  • Самонесущие, воспринимающие нагрузку исключительно от собственного веса, передавая ее на фундамент из блоков; плиту основания; заливной монолитный фундамент.
  • Несущие противопожарные стены, воспринимающие, кроме собственной массы, нагрузку от противопожарных перекрытий; а также покрытий и других элементов строительного конструктива зданий, сооружений.

Предел огнестойкости стены, то есть способность выполнения ею своих функций, прямо зависит от того, как конструктивно она исполнена.

Конструкция

Элементы противопожарных стен выполняются:

  • Монолитными с каркасом из стальной арматуры, находящейся в глубине массива бетона, что защищает обладающий высокой теплопроводностью металл от нагрева при пожаре с любой стороны стены.
  • Каркасно-панельными – из железобетонных навесных панелей по монолитному каркасу, с защитой металлических сварных узлов крепления толстым слоем бетона или огнезащитной штукатурки.
  • Каркасными из железобетонных конструкций со штучным заполнением проемов кирпичом, керамическими блоками.

Практически в каждой противопожарной стене, за исключением глухих, расположенных по торцам зданий, существуют проемы для окон, для сообщения между разными частями, пожарными отсеками через ворота, двери.

Заполнение таких проемов не может проектироваться, осуществляться стандартными столярными изделиями массового производства, так как тогда будет утрачен общий предел стойкости к огню противопожарной стены; практически открыты шлюзы для поступления через них потоков пламени, разогретых до высокой температуры дымовых газов процесса горения.

Поэтому для их заполнения предназначены противопожарные двери, окна, люки, ворота, а также водяные завесы. При этом следует учитывать, что каждая поставляемая, приобретаемая противопожарная дверь, другое заводское изделие для заполнения строительных проемов должно иметь сертификат пожарной безопасности.

Кроме того, в местах прохождения через противопожарные стены электротрасс, инженерных сетей, коммуникаций обязательно устанавливают кабельные проходки, противопожарные клапаны, муфты, вентиляционные решетки; а отверстия, небольшие по площади проемы заполняют на всю толщину конструкции стены негорючими материалами, в том числе огнестойкой пеной.


Поделитесь в соц.сетях:

Оцените статью:

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

Добавить комментарий