Книги / Rumyantsev_B_M_i_dr_Sistemy_izolyatsii_stroitelnykh_konstruktsiy_2016

действию пожара. Кроме того, степень огнестойкости является исходной пожарно-технической характеристикой здания для регламентации требований минимальных пределов огнестойкости строительных конструкций, противопожарных преград и противопожарных разрывов между зданиями, систем противодымной защиты, а также требований при проектировании систем инженерного оборудования здания, лестниц и т.д. В соответствии со СНиП 21-01—97* [46] здания и сооружения по огнестойкости подразделяются на 5 степеней, каждая из которых определяет минимальные требования к строительным конструкциям по пределу огнестойкости (табл. 4.7).

Таблица 4.7

Требуемые минимальные значения пределов огнестойкости строительных конструкций

Предел огнестойкости строительных конструкций, не менее

Пожарная опасность конструкции

Класс пожарной опасности конструкции

Пожарную опасность строительной конструкции характеризует класс ее пожарной опасности, который устанавливают по ГОСТ 30403— 2012 [19].

430

Сущность метода заключается в определении показателей пожарной опасности конструкции при ее испытании в условиях теплового воздействия, установленных стандартом, в течение времени, определяемого требованиями к этой конструкции по огнестойкости.

При установлении класса пожарной опасности конструкции учитывают:

•наличие теплового эффекта от горения или термического разложения составляющих конструкцию материалов;

•наличие пламенного горения газов или расплавов, выделяющихся из конструкции в результате термического разложения составляющих

еематериалов;

•размеры повреждения конструкции и составляющих ее материалов, возникшего при испытании конструкции, вследствие горения или термического разложения;

•характеристики пожарной опасности.

С учетом этих показателей конструкции подразделяются на следующие классы пожарной опасности (табл. 4.8):

К0 (непожароопасные); К1 (малопожароопасные);

К2 (умереннопожароопасные); К3 (пожароопасные).

Класс пожарной опасности конструкции обозначается символом класса К0—К3 и цифрами, заключенными в скобки и указывающими продолжительность теплового воздействия при испытании образца в минутах. В зависимости от времени теплового воздействия одна и та же конструкция может принадлежать к различным классам пожарной опасности. Например: К0(15) — конструкция класса пожарной опасности К0 при времени теплового воздействия 15 мин; К0(15)/К2(45) — конструкция класса К0 при времени теплового воздействия 15 мин и класса К2 при времени теплового воздействия 45 мин. Для конструкций, выполненных из негорючих материалов (группа горючести НГ), класс пожарной опасности К0 устанавливается без испытаний.

Класс конструктивной пожарной опасности здания (отсека) определяется степенью участия строительных конструкций в развитии пожара и образовании его опасных факторов. Этой классификацией вводится ограничение пожарной опасности строительных материалов, использу-

431

емых в поверхностных слоях конструкций зданий, что снижает вероятность распространения пожара. Здания и пожарные отсеки подразделяются по конструктивной пожарной опасности на 4 класса (табл. 4.9).

Класс функциональной пожарной опасности здания и его частей

определяется их назначением, особенностями размещаемых технологических процессов и тем, в какой мере находится под угрозой безопасность людей с учетом возраста, физического состояния, возможности пребывания в состоянии сна, вида основного функционального контингента и его количества.

Установлены следующие классы функциональной пожарной опасности:

Ф1 — здания для постоянного проживания и временного пребывания людей;

Ф2 — зрелищные и культурно-просветительские учреждения; Ф3 — предприятия по обслуживанию населения; Ф4 — учебные заведения, научные и проектные организации;

Ф5 — производственные и складские здания, сооружения и помещения.

433

В зависимости от класса функциональной пожарной опасности здания (пожарного отсека) к нему предъявляются требования по обеспечению своевременной и беспрепятственной эвакуации людей и защите их от воздействия опасных факторов пожара, а также определяются минимальное количество путей эвакуации и выходов, объемно-плани- ровочные параметры и требования к материалам их отделки.

Предотвращение распространения пожара

Предотвращение распространения пожара достигается мероприятиями, ограничивающими площадь, интенсивность и продолжительность горения. К ним относятся:

•конструктивные и объемно-планировочные решения, препятствующие распространению опасных факторов пожара по помещению, между помещениями, между группами помещений различной функциональной пожарной опасности, между этажами и секциями, между пожарными отсеками, а также между зданиями;

•ограничение пожарной опасности строительных материалов, используемых в поверхностных слоях конструкций здания, в том числе кровель, отделок и облицовок фасадов, помещений и путей эвакуации;

•снижение технологической взрывопожарной и пожарной опасности помещений и зданий;

•наличие первичных, в том числе автоматических и привозных, средств пожаротушения;

•сигнализация и оповещение о пожаре.

Системы огнезащиты металлоконструкций

При воздействии огня и высоких температур металлические несущие конструкции очень быстро нагреваются, и уже через 15—45 мин пожара несущая способность конструкции снижается в 2 раза. Фактические пределы огнестойкости металлических конструкций зависят от приведенной толщины металла и действующих напряжений и составляют до 50 мин. В то же время в нормативных документах к таким конструкциям предъявляются требования по огнестойкости до 240 мин.

Задача системы огнезащиты — создать на поверхности металла теплоизолирующий экран, который будет защищать от высоких температур и непосредственного воздействия огня в течение длительного времени, а металлоконструкция будет сохранять несущую способность.

434

Выбор огнезащитных материалов для металлоконструкций

Задачей огнезащиты является формирование на поверхностях конструкции теплоизолирующих слоев, стойких к высоким температурам и непосредственному воздействию открытого огня, препятствующих нагреванию металла и позволяющих сохранять свойства металлоконструкции при пожаре в течение определенного времени.

Современные методы огнезащиты металлоконструкций строятся на использовании следующих материалов:

•Огнезащитные краски представляют собой композиционные составы органических и неорганических элементов, которые при действии высокой температуры имеют свойство вспениваться и увеличиваться в объеме в 10—40 раз, образуя толстый слой, защищающий конструкцию от высокой температуры и дальнейших разрушений. Вспененная оболочка имеет очень низкую теплопроводность и увеличивает время нагрева металла до критических температур. Огнезащитные краски позволяют получить пределы огнестойкости от R15 до R90, в редких случаях R120 для конструкций с приведенной толщиной металла более 7,8 мм.

•Огнезащитные штукатурные составы изготавливают из минерального вяжущего, наполнителей (например армирующих волокон) и химических добавок. Данные составы обладают низким коэффициентом теплопроводности, наносятся непосредственно на металлоконструкции, толщина слоя варьируется от 3 до 48 мм. При толщине слоя 40—60 мм штукатурку армируют двойной сеткой, что предохраняет ее от преждевременного обрушения при пожаре. Огнезащитные штукатурные составы позволяют получить пределы огнестойкости от R15 до R240.

Огнезащитные системы с использованием минераловатных плит

Огнезащитная система состоит из минераловатной огнезащитной плиты и клея на цементной основе (рис. 4.1).

Варианты огнезащиты металлоконструкций с применением минераловатных плит приведены на рис. 4.2.

435

Рис. 4.1. Огнезащита металлоконструкций: 1 — огнезащитная плита для изоляции конструкции из металла; 2 — клей;

3 — стальные гвозди для дополнительной фиксации

Рис. 4.2. Варианты огнезащиты металлических конструкций: а — устройство огнезащиты с примыканием металлоконструкции к стене с двух сторон; б — устройство огнезащиты квадратной колонны; в — устройство огнезащиты с примыканием балки к потолку; г—устройствоогнезащитысзафиксированнымдвутавром;1—железобетонная плита перекрытия; 2 — плита огнезащитная для изоляции конструкции из металла;

3 — металлоконструкция; 4 — стальной гвоздь для временной фиксации

436

Монтаж системы огнезащиты металлоконструкций

сприменением минераловатных плит

•Подготовительные работы

Поверхность защищаемой стальной конструкции должна быть сухой, без следов масла и прочих компонентов (рис. 4.3, а). Дополнительные монтажные элементы должны иметь следующие геометрические размеры: ширину от 80 до 100 мм, толщину от 30 до 50 мм (в зависимости от размеров двутавра). Длина элемента определяется расстоянием между полками двутавра. Раскрой плит осуществляется ножом либо другим инструментом, подходящим для резки минераловатных плит.

Рис. 4.3. Последовательность монтажа огнезащиты металлоконструкций

сприменением минераловатных плит: а — подготовка поверхности защищаемой стальной конструкции; б — подготовка дополнительных монтажных элементов;

в— подготовка металлоконструкции для монтажа основной облицовки;

г— монтаж основной облицовки

• Выполнение работ

На предварительно заготовленные вставки наносится слой специального клея толщиной не менее 2 мм. Вставки устанавливаются в распор между полками двутавра (рис. 4.3, б). При этом вставки должны выступать за концы фланцев на 2—3 мм. Расстояние между вставками не должно превышать 1000 мм. Если высота двутавра (h) превышает 500 мм, то вставки устанавливаются на расстоянии 500—700 мм друг от друга.

На смонтированные и схватившиеся вставки наносится клей для монтажа основной облицовки. Со стороны полок двутавра основная облицовка приклеивается на клей и фиксируется дополнительно гвоздями. Стыки промазываются клеем. После высыхания гвозди удаляют (рис. 4.3, в, г).

437

Системы огнезащиты железобетонных конструкций

Основной причиной разрушения железобетонных конструкций под действием огня является быстрый прогрев бетона и армирующих элементов плиты, вследствие чего возникает потеря целостности конструкции.

Система огнезащиты железобетонных плит перекрытия предназначена для повышения предела огнестойкости железобетонных плит перекрытий до 4 ч (REI240). В состав системы входит огнезащитная плита (плотностью 100 кг/м3), металлический анкер и рондель — полуфабрикат из цветных металлов или сплавов, изготовляемый штамповкой из листов, полос и лент или разрезкой прутков и предназначенный для изготовления деталей способом выдавливания [12].

Огнезащитные плиты крепятся к железобетонной плите перекрытия при помощи металлического анкера и ронделя.

Плиты из минеральной ваты толщиной 40 мм с использованием металлического анкера и ронделя обеспечивают для многопустотной плиты перекрытия ППС 60-12-8 (высотой 0,22 м) предел огнестойкости 240 мин.

Монтаж системы огнезащиты железобетонных конструкций

• Подготовительные работы

Железобетонную плиту очищают от неровностей, мешающих плотному прилеганию минераловатной плиты (рис. 4.4, а). Раскрой минераловатных плит производится ножом или ножовкой. Подбор нужной длины металлического анкерного элемента осуществляется в зависимо-

Рис. 4.4. Последовательность монтажа огнезащиты железобетонных конструкций: а — подготовка поверхности железобетонной плиты перекрытия; б — подготовка отверстий для крепежа; в — установка крепежа

438

сти от толщины теплоизоляционного слоя. Отверстия для крепежа глубиной 40—50 мм подготавливают с помощью перфоратора. В отверстия устанавливают анкерные элементы с надетыми на них шайбами, которые забиваются молотком до полного прижатия минераловатной плиты

коснованию (рис. 4.4, б).

•Выполнение крепежа огнезащитных плит

При использовании минераловатной плиты размером 1200×1200 мм количество крепежных элементов составляет 9 шт. на плиту (рис. 4.5, а), а при использовании плиты размером 1200×600 мм — 5 шт. Плиты должны монтироваться с обязательной разбежкой швов. Зазоры между плитами недопустимы.

Во время устройства огнезащиты на выступе необходимо дополнительно увеличить количество крепежных элементов (рис. 4.5, б). Когда одновременно происходит устройство огнезащиты железобетонных плит перекрытий и металлических конструкций, в первую очередь выполняется огнезащита металлических конструкций, а затем железобетонной плиты перекрытия (рис. 4.5, в).

Рис. 4.5. Системные решения огнезащиты бетонных плит: а — схема расположениякрепежных элементов на плите размером 1200×1200 мм;

б— устройство огнезащиты железобетона на выступе; в — узел состыковки огнезащитных плит для изоляции конструкции из металла и из бетона;

1 — железобетонная плита перекрытия; 2 — плита огнезащитная для изоляции конструкции из бетона; 3 — металлический анкер и рондель; 4 — плита огнезащитная для изоляции конструкций из металла

Системы огнезащиты воздуховодов

Система воздуховодов является хорошим распространителем огня при пожаре. Воздушный поток и разрежение внутри воздуховода способствуют переносу огня внутри здания с большой скоростью. Ввиду

439