Здания и их устойчивость при пожаре / Posobiye po ognezashchite 2013

ной в ГОСТ Р 53292-2009 [13] и зависящей от потери массы образца (бруски из древесины сосны с поперечным сечением 30х60 мм и длиной вдоль волокон 150 мм) в условиях стандартных испытаний.

Определены следующие группы огнезащитной эффективности [13]: I-я группа – потеря массы не более 9%;

II-я группа – потеря массы более 9%, но не более 25%;

При потере массы более 25% состав не является огнезащитным.

Параметр огнезащитной эффективности носит классификационно-сравнительный характер и не может быть непосредственно использован для оценки нормируемых пожарно-технических характеристик строительных конструкций – предела огнестойкости и показателей пожарной опасности.

Исходные данные для проведения этих оценок предоставляются разработчиком средств защиты по результатам испытаний образцов с проектными параметрами.

Для зданий, сооружений, строений, для которых отсутствуют нормативные требования, разрабатываются специальные технические условия, отражающие специфику обеспечения их пожарной безопасности и содержащие комплекс необходимых инженерно-технических и организационных мероприятий.

Помимо показателей огнестойкости при выборе огнезащиты должны учитываться следующие параметры составов и технологии нанесения:

-срок эксплуатации;

-условия хранения и эксплуатации;

-сейсмостойкость (для объектов, возводимых в сейсмостойких районах);

-возможность дезактиваций (для объектов атомной энергетики);

-возможность дегазации (для объектов химических производств);

-возможность и периодичность замены или восстановления;

-ремонтопригодность;

-срок эксплуатации;

-способы подготовки поверхности;

-марки грунтов;

-марки декоративных и защитных покрытий;

-инструмент и агрегаты для нанесения.

В Приложении к данному пособию приведена номенклатура огнезащитных составов и материалов для обеспечения требуемых параметров пожарной безопасности металлических, деревянных и железобетонных несущих конструкций. Объем приведенных сведений достаточен для обоснованного выбора типа и марки покрытий во всем диапазоне изменения требований огнестойкости и характеристик строительных конструкций.

Все составы и материалы, приведенные в Приложении, испытаны по расширенной программе с использованием стандартных методик. Их результаты представлены в виде матриц зависимости экспериментально полученных пределов огнестойкости металлоконструкций с нанесенными на них огнеза-

7

щитными покрытиями от толщины этого покрытия и приведенной толщины металла элемента конструкции. Указанные данные предоставляются разработчиком материалов по конкретному запросу.

II. Порядок проектирования огнезащиты несущих строительных конструкций

Проектная документация разрабатывается в соответствии с действующими нормами и правилами пожарной безопасности и на основании рабочей документации на строительство, ремонт или реконструкцию объекта.

Разработка проекта огнезащиты включает в себя поэтапное выполнение следующих мероприятий.

1.Анализ технической документации проекта.

2.Определение требуемых пределов огнестойкости несущих конструкций.

3.Разложение общей схемы несущего каркаса здания на отдельные элементы.

4.Расчет собственных пределов огнестойкости элементов.

5.Определение необходимости нанесения огнезащитного покрытия на элементы.

6.Подбор средств огнезащиты.

7.Расчет потребной толщины огнезащиты для каждого элемента.

Пределы огнестойкости строительных конструкций определяются с использованием данных, приведенных в табл. 3.

II.1. Порядок проектирования огнезащиты несущих металлических конструкций

Оценка собственных пределов огнестойкости стержневых стальных конструкций (без огнезащиты) проводится по табл. 6, составленной на основе расчетных данных [14].

При приведенной толщине металла менее 3 мм собственный предел огнестойкости металлоконструкции принимается равным 5 мин [14].

Приведенная толщина металла определяется по следующей формуле:

ПТМ = PS , где

8

S - площадь поперечного сечения профиля, мм2; Р – периметр обогреваемой части сечения, мм.

Промежуточные значения собственных пределов огнестойкости металлоконструкций определяются методом линейной интерполяции по следующей формуле:

Пф - искомый предел огнестойкости;

ПТМ1 и ПТМ2 – ближайшее нижнее и верхнее значение приведенных толщин металла, приведенные в табл. 6;

Пф1 и Пф2 – пределы огнестойкости, соответствующие значениям приведенных толщин ПТМ1 и

ПТМ2.

Пример расчета.

Необходимо определить собственный предел огнестойкости швеллера №18 (ГОСТ 8240-89) [15]. Приведенная толщина металла данного швеллера равна:

ПТМ = 20,6407х102 = 3,23мм;

ПТМ1 = 3 ; ПТМ2 = 4 ; Пф1 =7 ; Пф2 = 8 .

Искомый предел огнестойкости швеллера равен:

Пф = 84 −−73 (3,23 −3)+7 = 7,23 мин.

В случае, когда собственной предел огнестойкости стержневого элемента ниже требуемого предела огнестойкости несущих конструкций, необходимо проведение компенсационных мероприятий.

Потребные толщины покрытий на основе огнезащитных материалов определяются из матриц зависимости экспериментально полученных фактических пределов огнестойкости металлоконструкций с нанесенным на них огнезащитным покрытием от толщины этого покрытия и приведенной толщины металла элемента конструкции.

Промежуточные значения толщин огнезащитных покрытий для обеспечения требуемого предела огнестойкости определяется методом линейной интерполяции по следующей формуле:

δ – искомое значение толщины покрытия; ПТМ1 и ПТМ2 – ближайшее к ПТМ нижнее и верхнее значения приведенной толщины металло-

конструкции, представленные в матрице (предоставляется разработчиком материала по запросу);

9

δпокр1и δпокр 2 - толщина огнезащитного покрытия, соответствующие ПТМ1и ПТМ2 для тре-

буемого предела огнестойкости.

Пример расчета: требуется определить потребную толщину покрытия на основе огнезащитной краски «Джокер-М» для рассмотренного выше швеллера, обеспечивающую предел огнестойкости R90.

Определяем приведенную толщину металла:

ПТМ = 20,6407х102 = 3,23мм.

По матрице определяем:

ПТМ1 = 3,1; ПТМ2 = 3,4 ;

δпокр1 = 2,0 ; δпокр 2 = 2,2 .

Определяем искомую толщину покрытия.

δ = 23,,24−−23,,10 (3,23 −3,1)+2,0 ≈ 2,09 .

При выборе конкретной марки огнезащитного покрытия или материала конструкционной защиты необходимо учитывать все показатели, перечисленные в разделе I.

II.2 Порядок проектирования огнезащиты несущих железобетонных конструкций

Расчетную оценку собственного предела огнестойкости несущих железобетонных конструкций необходимо выполнять с учетом действия нормативных проектных нагрузок.

Расчет должен проводиться, с учетом положений изложенных в СП 63.13330.2012 [16].

Для достижения требуемого предела огнестойкости используют тонкослойные вспучивающиеся при воздействии температуры покрытия, а также конструктивную огнезащиту в виде специальных штукатурных составов или облицовочных материалов, либо комбинацию этих методов.

Для учета влияния огнезащитного покрытия на огнестойкость железобетонных конструкций необходимо использовать положения «Методического пособия [17]».

Обоснованность принятых конструктивных решений огнезащиты должна подтверждаться в соответствии с и ГОСТ 30247.1-94 [18], а применительно к тоннельным сооружениям в соответствии с методикой [19].

II.3 Порядок проектирования огнезащиты несущих деревянных конструкций

Определение требуемых пределов огнестойкости проводится по табл. 1. Класс пожарной опасности строительных конструкций – по табл. 2. Характеристики пожарной опасности строительных конструкций и материалов – по табл. 3.

В соответствии с СП 64.13330.2011 [20] на стадии проектирования собственный предел огнестойкости конструкций из древесины может быть ориентировочно определен на основании учета скорости

10

обугливания элементов конструкции. Скорость обугливания принимается равной 0,7 мм/мин для элементов сечением 120х120 мм и более и 1 мм/мин – для элементов со стороной сечения менее 120 мм.

В случае, когда собственный предел огнестойкости стержневого элемента ниже требуемого, необходимо проведение компенсационных мероприятий. Как правило это нанесение огнезащитных тонкослойных покрытий.

Предел огнестойкости несущей конструкции с нанесенным огнезащитным покрытием подтверждается по методикам [18, 21] для выбранного стержневого элемента с опорными узлами.

При выборе огнезащитных и пропиточных составов для обеспечения класса пожарной опасности конструкций следует руководствоваться результатами сертификационных испытаний конструкций [5] и материалов [6, 7, 8].

При выборе конкретной марки огнезащитного покрытия необходимо учитывать все показатели, перечисленные в разделе I.

II.4. Порядок проектирования огнезащиты несущих алюминиевых конструкций

Собственные пределы огнестойкости в соответствии с СП 128.13330.2012 [22] следует определять по результатам испытаний, допускается их определение расчетным путем.

Для обеспечения требуемого предела огнестойкости используются конструкционные методы (напыление, плитные материалы) и тонкослойные покрытия на основе огнезащитных красок.

II.5. Порядок проектирования огнезащиты строительных конструкций с учетом сейсмических нагрузок

В соответствии с [4] выбор строительных конструкций со средствами огнезащиты и систем противопожарной защиты при проектировании зданий, сооружений и строений в сейсмических районах следует проводить с учетом устойчивости при пожаре, воздействии землетрясения и после него. При этом устойчивость к сейсмическим воздействиям строительных конструкций со средствами огнезащиты и систем противопожарной защиты следует определять расчетными или экспериментальными методами на натурных фрагментах с учетом требований [3].

При проектировании средств огнезащиты необходимо использовать результаты испытаний на сейсмостойкость фрагментов строительных конструкций, проводимых аккредитованными организациями, с последующей оценкой состояния огнезащиты стандартными методами огневых испытаний.

Допускается оценка состояния покрытия, после испытаний на сейсмостойкость, путем определения адгезии, отсутствия трещин, сколов, отслоений и др. с использованием нормативных лабораторных методов и выдачей соответствующих заключений.

11

Библиографические ссылки

1. Федеральный закон Российской Федерации от 22 июля 2008 г. № 123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности».

2. Федеральный закон Российской Федерации от 30 декабря 2009 г. № 384-ФЗ «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений».

3.СП 2.13130.2012 «Системы противопожарной защиты. Обеспечение огнестойкости объектов защиты».

4.СП 14.13330.2011 «Строительство в сейсмических районах».

5.ГОСТ 30403-96 «Конструкции строительные. Метод определения пожарной опасности».

6.ГОСТ 30244-94 «Материалы строительные. Метод испытаний на горючесть».

7.ГОСТ 30402-96 «Материалы строительные. Метод испытаний на воспламеняемость».

8.ГОСТ 12.1.044-89 «Система стандартов безопасности труда. Пожаровзрывобезопасность веществ и материалов. Номенклатура показателей и метода их определения».

9.ГОСТ Р 51032-97* «Материалы строительные. Метод испытания на распространение пламени».

10.ГОСТ Р 53295-2009 «Средства огнезащиты для стальных конструкций. Общие требования. Метод определения огнезащитной эффективности».

11.ГОСТ 8239-89 «Двутавры стальные горячекатаные. Сортамент».

12.ГОСТ 26020-83 «Двутавры стальные горячекатаные с параллельными гранями полок. Сортамент».

13.ГОСТ Р 53292-2009 «Огнезащитные составы и вещества для древесины и материалов на ее основе. Общие требования. Методы испытаний».

14.А.И. Яковлев «Расчет огнестойкости строительных конструкций», Москва, Стройиздат, 1988 г.

15.ГОСТ 8240-97 «Швеллера стальные горячекатаные. Сортамент».

16.СП 63.13330.2012 «Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения. Актуализированная редакция СНиП 52-01-2003».

17.Методическое пособие по учету тепло-огнезащиты в расчетах огнестойкости железобетонных конструкций. ОАО НИЦ «Строительство», 2013 г.

18.ГОСТ 30247.1-94 «Конструкции строительные. Методы испытаний на огнестойкость. Несущие

иограждающие конструкции».

19.Методика определения огнезащитной эффективности средств огнезащиты железобетонных конструкций автодорожных тоннельных сооружений. ФГУ ВНИИПО МЧС России, Москва, 2007 г.

20.СП 64.13330.2011 «Деревянные конструкции», актуализированная редакция СНиП II-25-80.

21.ГОСТ 30247.0-94 «Конструкции строительные. Методы испытаний на огнестойкость. Общие требования».

22.СП 128.13330.2012 «Алюминиевые конструкции», актуализированная редакция СНиП 2.03.06-

85.

12

Приложение

1. Огнезащита металлических несущих конструкций на основе красок

1.1 Огнезащитная краска «Джокер» Область применения

Покрытие на основе огнезащитной краски «Джокер» (ТУ 2316-045-40366225-02) предназначено для повышения предела огнестойкости несущих металлических конструкций. Покрытия рекомендуется, в том числе для применения на объектах спортивного назначения, в торгово-развлекательных комплексах, включая сооружения открытого типа без прямого воздействия капельной влаги.

Преимущества:

-стойкость к многократным циклам знакопеременных температурных перепадов;

-стойкость к ветровой эрозии;

-влагостойкость;

-технологичность операций подготовки краски, нанесения, обработки агрегатов и инструмента.

Состав

Краска представляет собой смесь антипиренов и специальных наполнителей в водной дисперсии

синтетического сополимера.

Показатели огнестойкости

Краска «Джокер» соответствует требованиям III группы огнезащитной эффективности и обеспечивает предел огнестойкости защищаемых конструкций до R 90.

13

Нанесение

Условия нанесения:

-температура окружающей среды – не ниже +5°С;

-относительная влажность воздуха – не более 90%.

Расфасовка

Ведра по 25 кг.

1.2 Огнезащитная краска «Джокер АЭС» Область применения

Покрытие на основе огнезащитной краски «Джокер-АЭС» (ТУ 2316-043-40366225-02) предназначено для повышения предела огнестойкости несущих металлических конструкций. Рекомендуется для применения на строящихся и реконструируемых блоках атомных электростанций.

Преимущества:

-стойкость к воздействию ионизирующих излучений;

-стойкость к воздействию дезактивирующих растворов (с покрывным слоем);

-влагостойкость (с покрывным слоем);

-сейсмостойкость;

-технологичность операций подготовки краски, нанесения, обработки и инструмента.

Состав

Краска представляет собой смесь антипиренов и специальных наполнителей в водной дисперсии

синтетического сополимера.

14

Показатели огнестойкости

Краска «Джокер АЭС» соответствует требованиям III группы огнезащитной эффективности и обеспечивает предел огнестойкости защищаемых конструкций до R 90.

Технические характеристики

Условия нанесения:

-температура окружающей среды – не ниже +5°С;

-относительная влажность воздуха – не более 90%.

Расфасовка

Ведра по 25 кг.

15

1.3 Огнезащитная краска «Джокер М» Область применения

Покрытие на основе огнезащитной краски «Джокер М» (ТУ 2613-103-78378018-10) предназначенного для повышения предела огнестойкости несущих металлических конструкций различного назначения, в том числе для применения на объектах строительного назначения, сооружениях железнодорожных и авиавокзалов, в торгово-развлекательных комплексах, там где требуется повышенный дизайн и сохранение конфигурации обрабатываемой поверхности.

Преимущества:

-влагостойкость (с покрывным слоем);

-компактность при транспортировке и хранении (при поставке в виде сухой смеси);

-отсутствие температурных ограничений при транспортировке и хранении (при поставке в виде сухой смеси).

Состав

Краска представляет собой систему, состоящую из смеси антипиренов и специальных наполнителей в водной дисперсии синтетического сополимера. При поставке в виде сухой смеси, она смешивается

сводой непосредственно перед нанесением.

Показатели огнестойкости

Краска «Джокер М» соответствует требованиям III группы огнезащитной эффективности и обеспечивает предел огнестойкости защищаемых конструкций до R 90.

16