
книги из ГПНТБ / Хрулев, В. М. Огнестойкость конструкций из дерева и пластмасс
.pdfразцов древесины, обработанной смолой КФ-90 и склеенных клеями КБ-3 и ФР-12, показали, что при ускоренном старении стойкость клеевых швов сравни ма со стойкостью контрольных непропитанных образ цов. Прочность клеевых1швов древесины, обработан ной борными соединениями и склеенной клеем ЭД-5Г за год экспонирования в комнате уменьшилась на 50%. Проведены испытания на старение образцов древесины, обработанной солями аммония и склеен ной клеем ФР-12 с повышенным содержанием пара форма. Испытания показали, что конструкции из та кой древесины можно эксплуатировать в условиях, исключающих непосредственное увлажнение клеево го шва. Это же требование предъявляется и к эк сплуатации древесины, антипированной борными со единениями. Древесину, антипирированную смолой КФ-90 и склеенную клеями КБ-3 и ФР-12, по дан ным ускоренного старения, можно эксплуатировать на открытом воздухе.
Глава V. ОГНЕСТОЙКОСТЬ КОНСТРУКЦИЙ ИЗ ПЛАСТМАСС
ПОВЕДЕНИЕ КОНСТРУКЦИИ ИЗ ПЛАСТМАСС ПРИ ПОЖАРЕ
Пластмассы в строительстве в основном применя ют в ограждающих конструкциях — панелях стен и покрытий. Обшивки панелей стен часто делают из стеклопластика, антипирированной фанеры, древесно стружечных плит, а теплоизоляцией служат различ ные пенопласты. Все эти материалы благодаря орга нической основе опасны в пожарном отношении. Об шивки из асбестоцемента или алюминия также не за щищают полностью теплоизолятор от горения. Сле довательно, необходимо изучение огнестойкости ограждающих конструкций, выполненных с использо ванием этих материалов. Впервые такие исследова ния проведены во ВНИИПО [7]. Испытывали пане ли стен и покрытий, разработанные ЦНИИСК. Па нели, выполненные в натуральную величину, поме
60
щали в огневую камеру, нагружали нормативной На грузкой и закрепляли в проектном положении. Тем пература в огневой камере поднималась по стандарт ному режиму. Пределом огнестойкости считали мо мент обрушения панели, прогорание или перегрев противоположной наружной обшивки. Результаты испытаний сведены в табл. 9.
Рассматривая данные огневых испытаний, можно видеть, что на предел огнестойкости панелей влияют применяемые материалы обшивки. Как правило, об
шивка из |
асбестоцемента повышает |
огнестойкость, |
|||
но при этом важно правильное |
крепление ее к кар |
||||
касу. Огнестойкость ограждения |
зависит |
также |
от |
||
горючести |
обрамления каркаса |
и материала тепло |
|||
изоляционного слоя. Так, фенольный пенопласт |
ме |
||||
нее горюч, |
чем поливинилхлоридный, |
а |
поливинил |
хлоридный меньше, чем полистирольный. При приме нении куполов из органического стекла следует пре
дусматривать меры быстрого огнетушения. |
При по |
|
жаре оргстекло (полиметилметакрилат) |
сплавляет |
|
ся и через образовавшиеся проемы возможно |
быст |
|
рое распространение огня. Для повышения до |
30 ми |
нут огнестойкости органических стекер в конструк циях зенитных фонарей рекомендуется устройство створчатой диафрагмы и экрана из армированного стекла [21].
Створки диафрагмы выполняют из стали и кре пят легкоплавким тросом к опорной части фонаря. При повышении температуры трос плавится и диаф рагма, раскрываясь, отделяет фонарь от помещения. Применение диафрагмы увеличивает огнестойкость фонарных устройств из оргстекла до 26 минут. Экран из армированного стекла снижает на 30% светопро
пускную способность, |
но |
повышает огнестойкость |
||
светового проема до |
30 минут, что в 3 |
раза выше, |
||
чем у обычных пластмассовых куполов. |
применением |
|||
Пожар в |
здании, |
построенном с |
||
конструкций |
из пластмасс, |
развивается |
весьма ско |
ротечно. В качестве примера можно привести пожар 21-этажного административного здания в Сан-Паулу
(Бразилия). Применение |
легковоспламеняющихся |
пластмасс при устройстве |
потолка, стен, пола без над |
лежащей противопожарной защиты привело к распро-
61
|
|
|
|
Огневые испытания панелей |
ограждения |
|
Т а б л и ц а 9 |
|||
|
|
|
|
|
|
|||||
Обшнйка |
О брам ление |
Т еп лоизоля Соединение |
П ролет, |
Н агрузка, |
П редел OlHe- |
Принцип определе |
||||
|
|
|
|
ция |
обш ивок с |
см |
кгс/м 2 |
CTOHKO-'m, |
ния предела огне- |
|
|
|
|
|
|
каркасом |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1. Плиты |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
покрытия |
|
|
|
|
|
Асбестоцемент, |
Асбестоцемент, |
Пенопласт, |
Клееметал |
|
|
|
|
|||
лическое |
300 |
100 |
0,5 |
Обрушепие |
||||||
6 = 10 мм |
6 = 1 0 |
мм |
Y = 30 кг/м3 |
|||||||
|
|
Клеевое |
300 |
100 |
0,1 |
|
||||
|
|
Бакелизиро- |
Пенопласт |
|
|
|
|
|
||
Алюминий, |
|
ПХВ-1, |
|
|
|
- |
|
|||
|
ваиная |
фане- |
Y = ЮО |
Клееметал- |
|
|
|
|||
0 = 1,5 |
мм |
ра, 6 = 1 0 мм |
кг/м3 |
лическое |
580 |
100 |
0,13—0,1 У |
|
||
Алюминий, |
|
|
|
Пенопласт |
|
|
|
|
|
|
6 = 1 |
мм |
|
|
ПСБ |
« |
300 |
100 |
0,1 |
|
|
|
|
|
|
Соты из |
|
|
|
|
|
|
Асбестоцемент, |
Асбестоцемент, |
древесно- |
|
|
|
|
|
|||
волокнис- |
» |
320 |
|
0,5 |
|
|||||
6 = 1 0 |
мм |
6 = 1 0 |
мм |
тых плит |
Клеевое |
» |
» |
0,1 |
|
2. Навесные стеновые панели
|
|
|
|
|
|
|
100 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
кгс/м2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(го |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ризон |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
тальная) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
н 116 |
|
Прогрев наружной |
|
|
|
|
Пенопласт |
|
|
|
сгс/пог. м |
|
||
Асбестоцемент, |
Асбестоцемент, |
ПСБ, |
Слееметал- |
|
(верти |
|
поверхности до |
|||
|
0,8 |
. |
150°С |
|||||||
560 |
кальная) |
|||||||||
6 = 8 мм |
6= 10 |
мм |
Y = 30 кг/м3 |
лнческое |
|
|
То же и появление |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
трещин в наруж |
|
Асбестоцемент, |
Асбестоцемент, |
Пенопласт |
Клеевое и к |
|
Без наг |
0,6 |
ном |
асбесто- |
||
200 |
цементном листе |
|||||||||
6 = 6 мм |
6 = 6—12 мм |
ПС-4 |
пробкам |
по |
рузки |
|
|
|
||
Алюминий, |
Бакелизиро- |
» |
углам |
» |
|
0,4 |
Прогорание панели |
|||
* |
|
* |
||||||||
6 = 1 мм |
вамиая |
фанера |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
3. Фраг |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
менты |
сте |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
новых |
ог |
|
|
|
|
|
Асбестоцемент,. |
Деревянные |
|
раждений |
|
|
|
Загорание наруж |
|||
6= 10 мм, |
Фенольный |
Без соеди |
|
Без наг |
|
ного стеклопласти |
||||
.стеклопластик |
бруски |
|
220 |
0,13 |
|
ка |
||||
6 = 3,5 мм |
|
|
пенопласт |
нения |
рузки |
|
|
|||
Древесностружеч |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ная плита, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6= 22 мм, |
|
|
|
|
|
|
» |
0,18 |
|
|
стеклопластик, |
|
|
» |
* |
|
>:> |
|
|
||
6 = 3-5 |
|
* |
|
|
|
|
|
850 70
|
|
|
мин |
|
|
|
Время, |
|
Горкшая |
нагрузка, |
кг/см2 |
Рис. 8. |
Максимальная |
температура (1) |
и продолжительность |
активного |
горения (2) кают, отделанных древесными и поли |
||
мерными |
материалами |
|
|
странению огня по всему зданию за |
несколько минут. |
Не допускается делать из быстросгораемых матери алов лифты здания, так как это ведет к человечес ким жертвам. Разбор обстоятельств, связанных с по жарами крупных зданий, построенных с применени ем конструкций из пластмасс, показывает, что при проектировании зданий необходимо -предусматривать применение трудносгораемых пластмасс, а при про ектировании несущих конструкций из других матери алов учитывать повышенное количество тепла, выде ляемое полимерами при горении. Целесообразно так же проанализировать пожарную опасность полимерйых отделочных материлов, распространен ных в судостроении и применяемых в качестве обши вок, теплоизоляции, погонажных изделий и т. д. Учитывая особую опасность пожара, на судах прово дят обязательные пирометрические исследования су достроительных материалов. Натурные испытания конструкций кают, отделанных бумажнослоистым пластиком, стеклопластиком, изоляцией из плит ФС, ФФ, а также изделиями из ПХВ с удельной горючей нагрузкой от 15 до 90 кг/м2, показали, что эти мате риалы опасны в пожарном отношении. В течение 30 минут температура в среднем поднимается до 530—
64
Рис. 9. Температурный режим пожара в
помещении при обли цовке стен фанерой (1) и пластиком (2, 3) по непропитаиному
(2) и антипирированпо-
му (3) деревянному каркасу
680°С, после чего интенсивность пожара снижается. Охват пламенем всего помещения происходит в тече ние 4—5 минут. Если горящая каюта сообщается с другими помещениями, то и там облицованная пла
стиками поверхность |
загорается через |
2—4 |
минуты. |
|||
В |
смежных помещениях огонь распространяется |
из- |
||||
за |
прогорания перегородок, каркас которых |
сделан |
||||
из деревянных брусков. |
|
|
|
|||
|
Распространение огня в каюты, отделанные дре |
|||||
весными |
и полимерными материалами, |
происходит |
||||
за |
15—25 |
минут при |
открытых и 60—80 минут при |
|||
закрытых |
дверях. Продолжительность активного |
го |
рения при этом составляет 4—6 часов, что значитель но превышает предел огнестойкости судостроитель ных конструкций (1 час). Максимальные температу ры и время активного горения помещений, облицо ванных фанерой и полимерными материалами, при различной горючей нагрузке показаны на рис. 8. Уве личение объема горючих материалов приводит к бо лее высоким температурам и длительности пожара.
Проводили огневые испытания кают с одинако вой удельной горючей нагрузкой (30 кг/м2) при ком плексе различных материалов: а) доски, фанера, мебель (опыт № 1); б) доски, трудновоспламеняющийся пластик по МРТУ 6-05-1305-70 и мебель из древесины и пластика (опыт № 2); в) доски, антипирированные глубокой пропиткой, тот же пластик и аналогичная мебель (опыт № 3). Опыты показали,
5 З а к . 5763 |
65 |
что облицовка пластиком несколько более огнеопас на, чем фанерой. Пластик сгорает за 10 минут с вы делением большого количества дыма, а фанера в те чение 20 минут. Воспламенение обрешетника из непропитанных досок происходит одновременно с обли цовкой. В целом же огнестойкость конструкций с фа
нерной |
и |
полимерными |
|
облицовками одинакова |
||||||
(рис. 9). |
|
применения |
|
. |
' |
|
|
досок, |
||
В случае |
антипирированных |
|||||||||
не поддерживающих горение (опыт № |
3), |
облицов |
||||||||
ки прогорают и после этого |
огонь |
затухает |
(рис. 9). |
|||||||
Опыты |
показали |
также |
необходимость |
антипириро- |
||||||
вания |
элементов |
мебели, |
активно |
поддерживающих |
||||||
горение. |
|
опасность |
помещений |
возрастает в |
||||||
Пожарная |
||||||||||
случае |
применения мебели |
из древесины, пенопла |
||||||||
ста ПХВ, |
пенополиуретана, |
бумажнослоистого |
пла |
стика и др. Расчетом можно установить характер го
рения и время пожара |
помещения, в котором приме- |
|
Т а б л и ц а 10 |
Горючая среда помещения |
(к расчету огнестойкости каюты) |
|
Количест |
Намменование |
во приме |
ненных |
|
м атериалов и изделии |
м атериа |
|
лов, кг |
У дельн ая |
О бщ ая теп |
|
теплота |
лота |
сгора |
сгорания, |
ния, |
ккал |
к к а л / к г
Темпера тура вос
плам ене ния, СС
Пенопласт ФС-7 |
50 |
5834 |
291700 |
580 |
|
Обрешетннк, прогш- |
250 |
3660 |
|
|
|
тайный |
антипиреном |
9 1 5 0 0 0 |
— |
||
|
|||||
Слоистый пластик |
160 |
5500" |
880000 |
— |
|
Детали отделки |
6 |
6000* |
36000 |
300 |
|
Мебель |
из пластмас- |
150 |
4500* |
675000 |
300 |
сы |
" |
2,5 |
6000 |
150000 |
|
Ткани |
3 0 0 |
||||
Клеи разные |
15 |
5000* |
75000 |
250 |
|
Линолеум |
40 |
3200 |
120000 |
330 |
|
Дверь |
каютная, |
31 |
5500 |
170500 |
350 |
раструб |
иллюминато- |
||||
ра, воздухораспреде |
|
|
|
|
|
лители |
|
|
|
|
|
|
Итого |
704.5 |
— |
3313200 |
— |
* Величины приняты ориентировочно.
66
йены пластмассы. На основе учета теплотворной спо собности отдельных материалов и их количества (табл. 10) подсчитано, что в помещении размером в плане 4x2,5 м и высотой 2,5м, изолированном, пено пластом ФС-7 и обшитом декоративным пластиком по антипирированному обр.ешетнику, общая про должительность пожара составит не менее 90 минут при максимальной температуре выше 1000°С. Общее количество тепла при пожаре составит 3 313 200 ккал, из них на мебель, выполненную из пластмассы, при
ходится 675 000 ккал. Ткани из синтетических |
воло |
кон выделяют при горении 150 000 ккал. Для |
полу |
чения такого количества тепла понадобилось бы сжечь 736 кг древесины [5].
ТРЕБОВАНИЯ |
К ОГНЕСТОЙКОСТИ КОНСТРУКЦИЙ |
||||||||||
|
|
|
|
ИЗ |
ПЛАСТМАСС |
|
|
|
|
||
Большинство |
строительных |
пластмасс — это |
сго |
||||||||
раемые |
или |
трудносгораемые |
материалы |
с |
неболь |
||||||
шим |
пределом огнестойкости. Такие материалы |
со |
|||||||||
гласно |
строительным |
нормам |
и правилам |
(СНиП |
|||||||
II-A, |
5—70) |
можно |
применять в |
зданиях |
III—V |
сте |
|||||
пени |
огнестойкости. |
Из сгораемых |
и трудносгора |
||||||||
емых |
пластмасс, имеющих предел огнестойкости |
не |
|||||||||
менее |
0,5 часа, |
могут |
выполняться |
в этих |
зданиях |
||||||
наружные |
стены из |
навесных |
панелей, |
наружные |
|||||||
фахверковые стецй,' |
плиты, настилы |
и другие несу |
щие конструкции междуэтажных и чердачных перек рытий (IV—V), внутренние ненесущие перегородки. В зданиях II степени огнестойкости из этих материа лов могут выполняться только внутренние ненесущие стены. При этом сгораемый утеплитель в стеновых па нелях надо защищать со всех сторон несгораемыми материалами для предотвращения перехода огня от одной панели в другую.
Для больниц, детских садов, яслей, спальных корпусов, школьных интернатов и пионерских лаге рей применение сгораемых утеплителей не разре шается, В виде исключения для зданий II и III сте пени огнестойкости, строящихся в труднодоступных районах, в наружных ограждающих конструкциях
5* |
67 |
допускается использование пенопластовых утеплите
лей (ПСБ-С и ФРП-1) при |
наличии |
алюминиевой |
||
обшивки. |
утеплители могут |
применяться в по |
||
Сгораемые |
||||
крытиях производственных зданий I и II степени ог |
||||
нестойкости |
при укладке |
их |
по |
металлическо |
му настилу и |
асбестоцементным |
листам и при ус |
ловии устройства спринклерных установок в зданиях с производствами, относящимися к категории А, Б, В по пожарной опасности. Покрытия со сгораемыми утеплителями, уложенными по несгораемому основа нию (железобетонные и асбестоцементные панели), могут применяться во всех зданиях I и II степени ог нестойкости.
Облицовка сгораемыми материалами коридоров,
лестничных |
клеток |
общественных |
зданий |
(кроме |
||||
зданий V степени |
огнестойкости) |
не |
разрешается. |
|||||
Сгораемые |
материалы могут |
применяться в подвес |
||||||
ных потолках по несгораемому каркасу. |
П-А. 5—70 к |
|||||||
Согласно |
приложению |
№ |
1 СНиП |
|||||
несгораемым |
материалам |
относятся |
минераловат |
|||||
ные плиты |
на |
синтетической |
или |
битумной |
связке |
|||
при содержании ее до 6% по весу. |
К трудносгорае |
мым относятся эти же плиты при содержании битум
ной связки |
7— 15%, пенопласты марок |
ПСБ-С |
||||
(ГОСТ 15588-70) и |
ФРП-1. |
конструкций |
и обо |
|||
Об огнестойкости |
некоторых |
|||||
рудования с применением |
полимерных |
материалов |
||||
можно судить по данным табл. II. |
в судострое |
|||||
Как показывает |
опыт, |
накопленный |
||||
нии, для основных конструкций корабля |
(корпус, па |
|||||
луба, трапы, |
рубки) |
возможно |
применение |
пласт |
масс, равноценных по огнестойкости стали. При этом применяют пластики, укрытые соответствующими ог нестойкими покрытиями. Лестницы должны выпол няться из несгораемых пластмасс или материалов, имеющих температуру воспламенения выше 580°С. Двери из пластмасс делают непроницаемыми для га за, дыма, пламени и обязательно испытывают на ог нестойкость. Вентиляционные каналы должны изго товляться из несгораемых или трудносгораемых пла стмасс, а в местах перехода через огнестойкие пере городки дополнительно термоизолироваться с устрой-
68
Т а б л и ц а 11
Огнестойкость изделий из пластмасс (рекомендуемая)
Наименование м ате риала и изделия
М акси |
Темпера |
П оказа |
|
|
м альная |
|
|||
тура вос |
тель во з |
Группа возгорае |
||
рабочая |
||||
тем пера |
плам ене |
гораемос |
мости |
|
тура, °С |
ния, °С |
ти |
|
Дверн каютные |
_ |
580 |
2.1 |
Трудно- . |
|
Двери водогазо |
|
|
|
сгораемые |
|
|
|
0 |
Несгораемые |
||
непроницаемые |
80 |
580 |
|||
Мебель |
|
0,5 |
Трудно- |
||
Материалы для |
|
|
|
сгораемые |
|
80 |
350 |
2,1 |
Трудно* |
||
зашивки |
|
воспламеняе- |
|||
Материалы |
для |
|
|
|
мые |
|
|
|
» |
||
изоляции |
для |
80 |
• 350 |
2,1 |
|
Материалы |
80 |
350 |
2,1 |
|
|
отделки |
|
» |
|||
Трубопроводы |
200 |
580 |
0,5 |
Трудно- |
|
Арматура |
|
200 |
580 |
0,5 |
сгораемые |
|
•> |
||||
Каналы вентиля- |
■ |
580 |
0,5 |
> |
|
ции |
|
100 |
ством автоматических захлопок. Аналогичные реко мендации могут быть распространены и на строи тельные конструкции.
ПОВЫШЕНИЕ ОГНЕСТОЙКОСТИ КОНСТРУКЦИЙ ИЗ ПЛАСТМАСС
Как правило, .конструкции с применением пласт масс имеют небольшие поперечные сечения. Приме ром могут служить перегородки, настилы, панели, защитные фонари, резервуары, пленочные покрытия, пневмосооружения. При изготовлении многих конст рукций в качестве звуко- и теплоизоляционного ма териала применяют крафтбумажный сотопласт, раз личные пенопласты (мипора, фенопласт, пенополи стирол и т. д.), древесностружечные и древесново локнистые плиты, а для отделки пленки и ткани, из делия из. капрона, полиэтилена, обшивки из стекло пластика и т. п. В ограждениях применяют также алюминий, а в качестве материала каркаса древеси-
Т а б л и ц а 12
Пределы огнестойкости и группы возгораемости ограждающих конструкций с применением пластмасс
|
|
О |
|
|
|
«с |
О v" |
Группа возго- |
|
Н аименование конструкций |
а |
|||
ч О |
||||
|
S’ |
|
раемости |
|
|
и |
U/A |
||
|
с |
- |
Стеновые панели с каркасом и об |
|
||||||
шивкой из асбестоцементных лис |
|
||||||
тов с . укреплением обшивки |
|
|
|||||
стальными |
винтами |
при |
|
утепли |
|
||
теле |
|
|
|
|
|
|
|
из несгораемых и грудно- |
|
||||||
сгораемых |
минераловат |
0,75 |
|||||
ных плит |
|
ПСБ-С |
12 |
||||
из |
пенопласта |
12 |
0,5 |
||||
Стеновые панели с деревянным |
|
|
|||||
каркасом и обшивкой из асбесто |
|
||||||
цементных |
листов |
с креплением |
|
||||
внутренних листов шурупами, а |
|
||||||
наружных алюминиевых профиля |
|
||||||
ми с утеплителем |
|
или |
|
|
|||
из несгораемых |
|
|
|||||
трудносгораемых |
мине |
|
|||||
раловатных или |
стекли- |
1 |
|||||
ватных плит |
ФРП-1 |
12 |
|||||
из |
пенопласта |
12 |
0,5 |
||||
Деревянные |
|
каркасные |
стены |
и |
|
||
перегородки, |
оштукатуренные • или |
|
|||||
обшиты? с двух сторон гипсовой |
|
||||||
сухой штукатуркой или асбесто |
|
||||||
цементными листами с заполне |
|
||||||
нием |
сгораемых |
материа |
0,5 |
||||
из |
|||||||
лов |
, |
|
|
|
|
0,75 |
|
из несгораемых материа |
|||||||
лов |
|
|
|
|
|
|
|
Панели, покрытия из каркаса, об |
|
||||||
шитые асбестоцементными |
листа |
|
|||||
ми толщиной |
10 мм, скрепленны |
|
|||||
ми винтами и утеплителем из |
0,5 |
||||||
пенопласта |
марки ПСБ-С |
|
14 |
Несгораемые Трудносгораемые
Несгораемые Трудносгораемые
»
»
>
7 0