Книги / Rumyantsev_B_M_i_dr_Sistemy_izolyatsii_stroitelnykh_konstruktsiy_2016

Особенности монтажа модульных подвесных потолков

Перед началом монтажа определяют высоту потолка и отмечают его горизонтальную линию на стенах. Затем к стенам прикрепляют L-образный несущий профиль при помощи дюбель-гвоздей с прижимом. Далее монтируют Т-образные профили с таким расчетом, чтобы получилась решетка, и крепят их на подвесные элементы, которые состоят из двух прутков и пластины. После этого устанавливают короткие поперечные направляющие профили, монтируют светильники, вентиляционные системы. В образовавшиеся гнезда решетки укладывают панели. После полной раскладки плит выравнивают общую площадь потолка.

420

Часть 4. СИСТЕМЫ ОГНЕЗАЩИТЫ И ПОЖАРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ

Общие сведения

Основной опасностью для любой строительной конструкции при пожаре является прямое воздействие огня и высоких температур. При соответствующих температурах горят (или разрушаются) любые строительные материалы: дерево, пластмассы, бетон, строительный раствор, металл. Однако процесс горения у различных материалов происходит по-разному.

Так, древесина начинает разрушаться при нагревании до 110 °С, при этом выделяются влага и летучие вещества, появляется характерный запах. При температуре 120—150 °С происходит выделение негорючих продуктов горения (вода, углекислый газ), поверхность древесины желтеет. При дальнейшем повышении температуры (150—200 °С) древесина обугливается, становится коричневой, выделяются горючие газы. При температуре 250—300 °С происходит воспламенение продуктов разложения древесины, при 350—450 °С — самовоспламенение.

Как и древесина, строительные пластмассы относятся к горючим материалам, но процесс горения пластмасс имеет некоторые отличия от горения древесины. Например, пластмассы нагреваются с разной скоростью, меняют свое агрегатное состояние при нагревании (плавятся, вспучиваются, деформируются), выделяют токсичные и пламягасящие газы, образуют негорючий скелет из наполнителей, углеродного остатка и т.п. Основным горючим компонентом пластмасс являются полимеры. Горение обусловлено выделением летучих компонентов, реакциями термического разложения (термоокислительной деструкции), реакциями пиролиза (разложение без доступа воздуха), физической деструкцией (отделение полимера от наполнителей) и др. Кроме полимера источником горения пластмасс могут быть органические наполнители (древесная мука, шпон, бумага, ткани).

Воздействие высоких температур на цементный камень предопределяет дегидратацию гидрата окиси кальция Са(ОН)2 до СаО. При тушении пожара водой или просто при контакте с влажным воздухом происходит обратная реакция, причем продукт гидратации увеличивается

421

в объеме до двух раз с разрушением поверхностного слоя. Это обусловливает проникновение пламени внутрь конструкции.

Металлические конструкции под действием огня могут терять прочность до 80 %, а также претерпевать значительные температурные деформации.

Таким образом, все строительные конструкции нуждаются в огнезащите.

Согласно СНиП 21-01—97* [46] строительные материалы и конструкции характеризуются пожарной опасностью и огнестойкостью.

Классификация материалов

Пожарная опасность строительных материалов определяется следующими пожарно-техническими характеристиками: горючестью, воспламеняемостью, распространением пламени по поверхности, дымообразующей способностью и токсичностью.

Классификация материалов по горючести

Горючесть — способность материала выдерживать без разрушения действие высоких температур и открытого пламени. В строительстве применяются материалы неорганического и органического происхождения. Как правило, материалы неорганического происхождения — негорючие и не способствуют повышению температуры и распространению огня при пожаре. Композиционные материалы, образованные из смеси органических и неорганических материалов, например полимербетоны, бетоны, пропитанные полимерами, и др., могут быть негорючими, и их классификация обязательно должна быть подтверждена испытаниями. Органические материалы относятся к группе горючих материалов.

В зависимости от значений параметров горючести строительные материалы подразделяются на негорючие (НГ) и горючие (Г). Образец материала считается негорючим, если при испытании в специальной камере прирост температуры в установке не превышает 50 °С от первоначально установленной температуры источника, сам образец не воспламеняется в течение 10 с, а потеря массы образца составляет не более 5 % от первоначальной. Если эти условия не выполняются, мате-

422

риал считается горючим и подвергается испытанию для определения группы горючести. Для негорючих строительных материалов другие показатели пожарной опасности не определяются и не нормируются.

Горючие строительные материалы подразделяются на 4 группы: Г1 (слабогорючие), Г2 (умеренногорючие), Г3 (нормальногорючие), Г4 (сильногорючие).

Горючесть строительных материалов определяется по ГОСТ 30244—94 [16], который предусматривает 2 метода стандартных испытаний.

Группа горючести (табл. 4.1) материала определяется по следующим параметрам: температуре дымовых газов, продолжительности самостоятельного горения, степени повреждения образца по длине, степени повреждения по массе.

Таблица 4.1

Группы горючести строительных материалов

Примечание. Для материалов групп горючести Г1—Г3 не допускается образование горящих капель расплава при испытании

Классификация материалов по воспламеняемости

Воспламеняемость — способность материалов к воспламенению. Воспламенение — начало пламенного горения под действием источника зажигания, характеризуется устойчивым пламенным горением.

Время воспламенения — время от начала воздействия пламени источника зажигания на образец до возникновения устойчивого пламенного горения.

423

Испытания материалов на воспламеняемость производятся по ГОСТ 30402—96 [18]. В процессе испытания определяется минимальное значение поверхностной плотности теплового потока, при котором возникает устойчивое пламенное горение, и это значение принимается за критическую поверхностную плотность теплового потока (КППТП). По этому параметру горючие строительные материалы подразделяются на 3 группы (табл. 4.2).

Таблица 4.2

Классификация строительных материалов по группам воспламеняемости

Классификация материалов по распространению пламени

Распространение пламени — распространение пламенного горения по поверхности образца в результате воздействия пламени.

Длина распространения пламени (L) — максимальная величина повреждения поверхности образца в результате распространения пламенного горения.

Горючие материалы в значительной мере способствуют развитию пожара, распространяя пламя по всей поверхности конструкций. Распространение пламени по материалам поверхностных слоев конструкций кровли и пола определяется по ГОСТ 30444—97 [20].

424

Сущность метода состоит в определении КППТП, величину которой устанавливают по длине распространения пламени по образцу в результате воздействия теплового потока на его поверхность. Горючие строительные материалы подразделяются в зависимости от КППТП на 4 группы (табл. 4.3).

Классификация материалов по дымообразующей способности

Данная классификация производится по коэффициенту дымообразования, который определяется стандартными испытаниями по ГОСТ 12.1.044—89 [4]. Различают 3 группы материалов (табл. 4.4).

Таблица 4.4

Классификация строительных материалов по группам дымообразующей способности

Классификация материалов по токсичности продуктов горения

Показатель токсичности продуктов горения (полимерных материалов) (HCL50) — отношение количества материала к единице объема замкнутого пространства, в котором образующиеся при горении материала газообразные продукты горения вызывают гибель 50 % подопытных животных [4]. По показателю токсичности горючие строительные материалы подразделяют на 4 группы: малоопасные (Т1), умеренноопасные (Т2), высокоопасные (Т3), чрезвычайно опасные (Т4) (табл. 4.5). Для определения классификационной принадлежности материалы испытывают в камере сгорания при заданной плотности теплового потока и

425

выявляют зависимость летального эффекта газообразных продуктов горения от массы материала, отнесенной к единице объема экспозиционной камеры. Критерием выбора режима испытаний служит наибольшее число летальных исходов в сравниваемых группах подопытных животных. Результаты испытаний используют в целях запрещения или разрешения применения материалов для напольных покрытий и (или) отделки стен, потолков, в том числе подвесных, на путях эвакуации.

Классификация строительных конструкций

Строительные конструкции характеризуются огнестойкостью и пожарной опасностью [46].

Огнестойкость строительных конструкций

Под огнестойкостью понимают способность строительной конструкции сопротивляться воздействию огня и воды при пожаре. Показателем огнестойкости конструкции является предел огнестойкости, который устанавливается по времени (в минутах) наступления одного или последовательно нескольких нормируемых для данной конструкции признаков предельных состояний. Различают следующие основные виды предельных состояний конструкций по огнестойкости:

• потеря несущей способности вследствие обрушения конструкции или возникновения предельных деформаций (R);

426

•потеря целостности в результате образования в конструкциях сквозных трещин или отверстий, через которые на необогреваемую поверхность проникают продукты горения или пламя (Е);

•потеря теплоизолирующей способности вследствие повышения температуры на необогреваемой поверхности конструкции в среднем более чем на 140 °С, в любой точке этой поверхности более чем на 180 °С по сравнению с температурой конструкции до испытания или прогрев конструкции более чем на 220 °С независимо от температуры конструкции до испытания (I).

Предел огнестойкости конструкций состоит из условных обозначений R, E, I, нормируемых для данной конструкции предельных состояний, и цифры, соответствующей времени достижения одного из этих предельных состояний в минутах. Например: R120 — предел огнестойкости 120 мин по потере несущей способности; REI45 — предел огнестойкости 45 мин по потере несущей способности, целостности и теплоизолирующей способности независимо от того, какое из трех предельных состояний наступит ранее; R120/I60 — предел огнестойкости 120 мин по потере несущей способности, предел огнестойкости 60 мин по потере теплоизолирующей способности.

Пределы огнестойкости строительных конструкций могут определяться экспериментальными или расчетными методами. Общие требования к методам испытаний строительных конструкций и элементов инженерных систем на огнестойкость регламентируются ГОСТ 30247.0—94 [17].

Сущность методов испытаний заключается в определении времени от начала теплового воздействия на конструкцию в соответствии с режимом «стандартного пожара» до наступления одного или последовательно нескольких предельных состояний по огнестойкости с учетом функционального назначения конструкции. Стандартный температурный режим, соответствующий зависимости, а также допускаемые отклонения от него средних значений измеренных температур приведены

втабл. 4.6.

Стендовое оборудование включает в себя специальные огневые камеры, которые имеют нагружающие и опорные устройства, обеспечивающие нагружение образца в соответствии с его расчетной схемой. Огневое воздействие по соответствующему температурному режиму создается сжиганием жидкого или газообразного топлива.

427

Образцы несущих и самонесущих конструктивных элементов должны иметь проектные размеры. Материалы образцов, схема опирания и загружения должны соответствовать технической документации на их изготовление и применение. Образцы испытываются в нагруженном состоянии, при этом статическую нагрузку прикладывают не менее чем за 30 мин до начала огневого воздействия. Величина нагрузки принимается в наиболее неблагоприятном сочетании нормативных значений постоянных и временных длительных статических нагрузок, существенно влияющих на напряженное состояние при пожаре, согласно СП 42.13330.2012 [59].

В процессе испытания регистрируют следующее: время наступления предельных состояний и их вид; температуру в печи, на поверхности конструкции и по ее сечению в предварительно установленных местах; деформации элементов несущих конструкций; время появления пламени на необогреваемой поверхности образца и другие параметры.

Предел огнестойкости конструкции (мин) определяется как среднее арифметическое результатов испытаний двух образцов.

428

Для несущих конструкций предельное состояние по огнестойкости наступает вследствие обрушения конструкции или достижения предельных деформаций. Для изгибаемых конструкций предельное состояние по деформациям наступает, когда прогиб достигает величины L/20 или скорость нарастания деформаций достигает L2/9000h (см/мин). Здесь L — пролет, см; h — расчетная высота сечения конструкции, см.

Для вертикальных конструкций предельное состояние характеризуется вертикальной деформацией 1/100 или скоростью нарастания вертикальных деформаций 10 мм/мин и более для образцов высотой (3±0,5)м.

Пределы огнестойкости для несущих и ограждающих конструкций нормируются по следующим предельным состояниям: для колонн, балок, ферм, арок и рам — только по потере несущей способности R конструкций и их узлов; для наружных стен и покрытий — по потере несущей способности R и целостности Е; для ненесущих внутренних стен и перегородок — по потере теплоизолирующей способности (I) и целостности Е; для несущих внутренних стен и противопожарных преград — по потере несущей способности R, целостности Е и теплоизолирующей способности I.

Расчет предела огнестойкости стальных конструкций производится по потере несущей способности R вследствие обрушения конструкции или возникновения предельных деформаций [17]. Требуемый для данной металлической конструкции предел огнестойкости достигается посредством подбора соответствующей толщины плит для огнезащиты в зависимости от приведенной толщины металла (при нормативном значении критической температуры 500 °С). Приведенная толщина металла t, мм, необходима для предоставления сложной геометрии двухмерной конструкции в одном измерении. Она вычисляется по формуле

где S — площадь поперечного сечения металлической конструкции, мм2 (определяется по сортаменту металла или расчетным путем);

P — обогреваемая часть периметра конструкции, мм.

Степень огнестойкости здания или сооружения служит для классификации строительных объектов по способности сопротивляться воз-

429