Пределы огнестойкости. Огнестойкие материалы и конструкции

Показатель, определяющий уровень защищенности зданий и сооружений от воздействия огня называется степенью огнестойкости. Степень сопротивления огню и продуктам горения зависит от граничных значений огнестойкости конструкций и материалов, из которых возведена постройка. При определении пожарной безопасности строения учитывается размер постройки, ее расположение и температурный предел возгорания материалов.

По определению огнестойкость строительного объекта – это его способность к исполнению эксплуатационных функций в течение некоторого времени при непрерывном огневом воздействии. Огнестойкость предполагает полное сохранение несущих и сдерживающих способностей конструкции (стены или кровля под воздействием огня не обрушатся, создают преграду продуктам горения, огню).

Пределы огнестойкости элементов постройки

Устойчивость здания или сооружения к воздействию огня определяется отрезком времени, фиксирующим начало испытания и момент появления признака разрушения:

• появление сквозных отверстий в испытуемом образце (прогары, трещины), способствующих огневому проникновению и проникновению газов;
• превышение среднего показателя температуры в точках измерения необогреваемой части конструкции на 160 °C или превышение на 190 °C в одной из точек измерения необогреваемой поверхности (показатели не учитывают начальную температуру поверхности);
• утрата несущих способностей, обрушение или деформация отдельных элементов.

Общие параметры огнестойкости строения

Общую способность здания противостоять разрушению под воздействием пожара определяет степень огнестойкости. Нормативными документами определены 8 степеней огнестойкости здания. Уменьшение предела огнестойкости происходит по мере роста номера ее категории. Огнестойкость здания или сооружения определяется исходя из показателя огнестойкости элементов сооружения, скорости распространения пламени, а также температурного предела возгорания использованных строительных материалов.

Показатель огнестойкости промышленных объектов

Определяя способность промышленного здания блокировать или ограничивать распространение пожара, к общим параметрам добавляют уровень пожарной опасности размещенного в здании производства. Учитывается этажность сооружения и площадь каждого участка.

Пределы огнестойкости сооружения характеризуются группой нормированных по времени предельных состояний утраты несущих способностей, целостности конструкции, способностей к изоляции тепла.

По степени возгорания строительного материала здания делят на следующие группы:

• негорючие – строения, возводимые из материалов, которые не способны гореть или обугливаться;
• трудногорючие – материал здания способен к возгоранию исключительно под непрерывным действием огня, например, древо, защищенное от огня специальными пропитками;
• горючие – материал здания поддерживает самостоятельное горение после удаления источника возгорания.

Рассчитываются показатели огнестойкости всех элементов здания: предел огнестойкости дверей, оконных блоков, люков и перегородок. Надлежащее внимание уделяют размеру повреждения конструкции во время испытаний на распространение огня. Вычисляются точные параметры повреждения контракции за пределом зоны прямого огневого воздействия.

Классификация и особенности возведения ограждений

Объекты, имеющие нормированные пределы огнестойкости способны препятствовать распространению открытого огня и продуктов его горения в смежные помещения, не содержащие очага возгорания. Противопожарными преградами могут выступать ограждающие конструкции, возведенные из негорючих материалов, водные занавесы, перекрытия, специальные резервуары, препятствующие распространению огня.

Классификация преград

Преграды, блокирующие огонь и продукты горения, делятся на классы в зависимости от способа защиты:

• огнестойкие вертикальные опорные ограждающие конструкции;
• ограждающие перекрытия;
• преграждающие распространению пожара пространства и разрывы в соединениях строительных конструкций;
• преграждающие тамбуры;
• противопожарные экраны;
• преграждающие распространению пожара водные завесы;
• защищающие от движения огня полосы.

Ограждающие конструкции в зависимости от предельных значений огнестойкости и типов конструкционных элементов имеют следующую градацию:

Особенность возведения противопожарных ограждений

Стены из огнестойких материалов возводятся по высоте комнат. Пределы огнестойкости ограждающих стен и перегородок пожарного отсека должен соответствовать показателям огнестойкости сопрягаемых преград. Цель использования противопожарных стен блокировать проникновение огня в смежные помещения даже при условии одностороннего обрушения конструкции здания.

Противопожарные преграды исключают установку открывающихся оконных блоков. Механизмы, которые предполагают эксплуатацию в открытом положении (двери, клапаны, люки и т. д.) оборудуют автоматическими механизмами аварийного закрытия и блокировки, активизирующимися при возникновении пожара.

Суммарная площадь проемов огнестойких преград не может быть больше 25% общей площади помещения. Противопожарные преграды, отделяющие взрывопожароопасные и взрывоопасные комнаты (отсеки) от иных помещений, оборудуют тамбур с системой непрерывного подпора воздуха.

Как определить устойчивость преграды к воздействию огня?

Определение предела огнестойкости здания производится с учетом значений всех элементов, из которых она состоит:

• конструкционных элементов ограждения;
• механизмов крепления;
• опорных конструкций.

Таблица нормативов:

Предел огнестойкости rei – время до наступления состояния утраты несущих способностей, целостности конструкции и теплоизоляции.

Предел огнестойкости ei – предел времени до разрушения и утраты теплоизолирующей способности.

Предел огнестойкости eiw – граничный предел времени утраты конструктивной целостности, теплоизоляции или потеря способности сдерживать тепло под воздействием на плоскость теплового потока равного 3,5кВт/м2.

Показатель огнестойкости сооружений

Каждое здание или сооружение состоит из конструкционных элементов. Элементы конструкции выполняют определенные функции и имеют индивидуальные характеристики стойкости к воздействию пожара. Предел огнестойкости строительных конструкций и отдельных элементов различен. Под общей огнестойкостью сооружения подразумевается способность объекта избежать разрушения, сохраняя способность к ограждению огня и продуктов горения.

Здания разделяются на типы по своему предназначению. При этом каждый тип строения должен соответствовать определенным для него в нормативных документах качественным характеристикам огнестойкости. Классификация строительных конструкций по значению огнестойкости и требованиям, предъявляемым к элементам конструкций, изложена в специальных справочниках-сводах строительных правил СНиП.

Правила и нормы пожарной защищенности зданий – СНиП

СНиП – документ содержащий перечень нормативных актов, технические, экономические и иные требования в отношении строительных работ. СНиП может корректироваться и дополняться нормативными документами. Например, правила и нормы пожарной безопасности от 21.01.1997 дополнены техническим регламентом о требовании пожарной безопасности предъявляемого к ограждению кровли от 28.07.2008 № 123-ФЗ.

СНиП от 21.01.97, регламентирует строительные работы в отношении пожарной безопасности на этапах строительства и эксплуатации зданий различного типа. Основное внимание уделяется самонесущим конструкциям, предел огнестойкости стен указывается в зависимости от типа постройки и особенностей эксплуатации сооружения.

Регламент пожарной безопасности содержит 5 уровней огнестойкости. Также указаны параметры, которым должна соответствовать возводимая конструкция:

• максимальная нагрузка, которую несет строительная конструкция – (R);
• сохранение целостности конструкции при пожаре – (E);
• способность изолировать тепло – (I).

Степень сопротивления строительных конструкций пожару вычисляется с учетом потери указанных показателей.

Продолжая рассмотрение вопроса огнестойкости зданий, следует учесть разделение способности зданий сопротивляться действию пожара на два вида: требуемая и фактическая огнестойкость.

Требуемой считается минимальное значение стойкости, которому должно отвечать любое строение в отношении пожарной безопасности. Степень огнестойкости конструкции вычисляется опытным путем (в отличие от фактической степени, определимой расчетами).

Фактический показатель огнестойкости представляет собой значение, полученное в результате расчета, выполненного на этапе создания проекта. Фактическая огнестойкость определяется специалистами экспертных служб.

Огнестойкость материалов зданий и сооружений

Строительные материалы разделяют на разные группы. В каждой из них строительные материалы классифицированы в соответствии со степенью их устойчивости к воздействию огня и продуктов горения. Общий показатель сопротивления постройки пожару рассчитывается и полностью зависит от показателей материалов, применяемых в ее возведении. В строительных нормах указана градация материалов по двум группам – группа горючих и негорючих материалов.

В отношении типа горючих строительных материалов существует дополнительная градация, изложена в ГОСТ 30244:

• сильно горючие – относятся рулонные полимерные напольные покрытия, температура менее 300 °C;
• нормально горючие – материалы, температура поддержания горения которых более 300 °C;
• умеренно горючие – исключены любые виды полимерных строительных материалов;
• слабо горючие – материалы применяются преимущественно при строительстве торговых комплексов, технологических помещений, лестничных клеток и вестибюлей (пример: керамогранит и керамическая плитка).

Все меры по определению степени огнестойкости зданий преследуют цель обеспечения безопасности людей в процессе эксплуатации строений. Пренебрежение нормами пожарной безопасности в строительстве угрожает здоровью и жизни людей.

Как самостоятельно определить предел огнестойкости строительных конструкций?

Для вычисления пределов огнестойкости часто используют огневые испытания. Для того чтобы выполнить самостоятельный расчет времени сопротивления воздействию огня, необходимо иметь на руках проект постройки, далее руководствоваться инструкцией.

Инструкция: порядок определения предела огнестойкости

1. Во время разработки проектной документации экспертами указывается расчетный показатель огнестойкости постройки. Следует самостоятельно сравнить конструкцию здания со строительными нормами, отраженными в СНиП.
2. Пределом огнестойкости считается время, прошедшее от начала действия огня на строительную контракцию до момента проявления критических изменений в ее состоянии (разрушение, деформация или утрата целостности).
3. Общий показатель огнестойкости определяется предельными значениями стойкости к огню и продуктам горения ключевых строительных конструкций здания. Учитывается предел огнестойкости: перегородок, вертикальных несущих конструкций, дверей, оконных блоков и т. д. В расчет необходимо внести данные отражающие уровень воспламенения использованных строительных материалов. Детально проанализируйте проект здания.
4. Информации об основных строительных элементах недостаточно для объективного расчета огнестойкости здания. Следует учесть показатели всех элементов, включая лестничные пролеты, перегородки, люки, оконные блоки и т. д.
5. Для того чтобы подробно изучить механизм и правила расчета пределов огнестойкости следует уделить внимание пособиям к СНиП.