Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Хрулев, В. М. Огнестойкость конструкций из дерева и пластмасс

.pdf
Скачиваний:
12
Добавлен:
19.10.2023
Размер:
3.37 Mб
Скачать

разцов 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

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ