Rich--house.ru

Строительный журнал Rich—house.ru
4 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Определение предела огнестойкости строительных конструкций. Таблица

Огнестойкость строительных конструкций и предел огнестойкости, основные характеристики материала

Огнестойкость — это один из основных эксплуатационных показателей сооружения характеризующий способность несущих элементов, стен и перекрытий здания сопротивляться воздействию огня и высокой температуры во время пожара. Этот показатель является обязательным при проектировании сооружения.

На основании определения степени огнестойкости зданий и сооружений выполняют расчёты различных инженерных коммуникаций: электропроводки, газо и водопровода. Данный показатель является основополагающим для определения мощности, типа и структуры различных систем пожарной безопасности:

  • Сигнализации;
  • Установок и автономных модулей пожаротушения;
  • Эвакуации и аварийного освещения;
  • Дымоудаления.

В соответствии с актуальными нормативами различают 8 основных степеней огнестойкости.

  • Первые три относятся к сооружениям, элементы которых сделаны из железобетона, штучных натуральных или искусственных камней. Основные различия относятся к материалам межэтажных перекрытий и крыши здания. Для первой категории — это железобетонные плиты, для второй, допускается применение металлических конструкций в стропильных системах покрытия без специальной огнезащиты. Для третьей категории допустимо применение древесины как для перекрытий, так и для стропильных систем. Деревянные элементы должны быть либо защищены штукатуркой (листовыми трудногорючими материалами), либо подвергнуться дополнительной обработке антипиренами.
  • К категории 3а и 3б относится здание каркасного типа. Однако если материалами для категории 3а являются незащищенные металлические конструкции (профилированные листовые стройматериалы), то здание категории 3б возводятся из массива древесины или клееного бруса, защищённого антипиреновыми пропитками и подвергнутого дополнительной огнезащите, значительно повышающей предел огнестойкости, EI 60 и более.
  • К 4 категории относятся здания из массива древесины или клееного бруса, имеющие огнезащиту в виде штукатурки. Незащищённые элементы конструкции грунтуются антипиренами.
  • Здания категории 4a (обычно одноэтажные каркасные) состоят из металлического несущего каркаса, обшитого горючими теплоизоляционными материалами.
  • К зданиям 5 категории вообще не предъявляется требование относительно предела огнестойкости.
  1. Предел огнестойкости
  2. Способы увеличения предела огнестойкости стройматериалов
  3. Особенности определения предела огнестойкости строительных конструкций

Предел огнестойкости

Свойство материала комбинированной из нескольких материалов конструкции сопротивляться открытому пламени и высоким температурам без потери основных несущих способностей и функциональных характеристик называется пределом огнестойкости. Выражается в цифровом эквиваленте времени с буквенным шифром:

  • R — потеря строительной конструкцией несущей способности;
  • E — потеря целостности конструкции;
  • I — утрата материалом теплоизолирующей способности.

К примеру, предел огнестойкости ei 30 означает, что строительные конструкции будет сохранять свою целостность и защищать от воздействия высокой температуры на протяжении 30 мин.

Таблица 1: Предел огнестойкости строительных конструкций

Талица 2: Предел огнестойкости противопожарных преград, специальных строительных конструкций, используемых для локализации возгорания

Талица 3: Предел огнестойкости конструкций, заполняющих проемы (окна, двери, ворота) в противопожарных преградах

Способы увеличения предела огнестойкости стройматериалов

Существует целый ряд способов, способствующих увеличению времени сопротивления конструкций и материалов огню:

Обмазки и штукатурки. Один из наиболее распространенных и доступных способов. Может применяться для таких материалов, как дерево и древесно-стружечные изделия, железобетон, бетонные блоки, металл, полимерные стройматериалы. Может применяться как на несущих, так и ограждающих конструкциях. Эффективная толщина слоя защиты не менее 25мм. Хорошие показатели защиты продемонстрированы такие обмазки, как: известково-цементная штукатурка, вермикулит, перлит. Использование асбест-вермикулита является более эффективным методом, но допускается только в помещениях с ограниченной посещаемостью из-за вредного влияния асбеста.

Облицовка. Может осуществляться как специальными материалами вроде гипсовых плит или шамотного кирпича, так и обычным керамическим кирпичом. Эффективность защиты зависит от толщины изоляции. Глиняная плита толщиной до 80 мм повышает предел огнестойкости бетонной колонны до 4,8 ч. А облицовка такого же элемента обычным глиняным кирпичом — всего до 2 ч.

Защитные экраны. Чаще всего такими конструкциями в виде подвесных потолков с несгораемыми плитами закрываются панели перекрытия. Современные производители отделочных материалов выпускают довольно большое количество трудносгораемых листовых облицовок и сайдинга, который можно устанавливать на стены и колонны. Экраны могут различаться по своему защитному эффекту: теплоотводящие и поглощающие. Последние, как правило, защищают от лучистой энергии открытого пламени. Различается и конструктивное исполнение, бывают стационарные экраны и передвижные (временные).

Одной из разновидностей защитных экранов являются водяные завесы. Они создаются различными установками автоматического пожаротушения, как правило дренчерными. Их можно причислить к отдельному способу увеличения огнестойкости. Однако при стремительном распространении очага возгорания по большой площади такой способ малоэффективен. С недавнего времени существует решения, позволяющие более эффективно защищать металлические конструкции. Несущие колонны охлаждаются путём циркуляции воды во внутренних полостях изделия.

Химические средства защиты. Обычно антипиреновые составы в виде пропиток применяются для обработки древесины. Однако такой способ является довольно дорогостоящим и трудоемким. Кроме того его эффективность в значительной мере зависит от типа древесины — строения и плотности древесных волокон. В большинстве случаев приобретённые защитные свойства материала значительно ниже тех, которые рекламирует производитель антипиреновой грунтовки.

Защитные лакокрасочные материалы. Наносятся на поверхность строительной конструкции и пригодны для использования на любом стройматериале. Принцип действия большинства таких защит состоит в термореактивном эффекте. Под воздействием температуры краска вспучивается, создавая дополнительный слой теплоизоляции. Такие покрытия имеют сравнительно доступную стоимость, просты в предварительной подготовке основания и самой смеси. Легко наносятся на поверхности любой сложности. Имеют хорошие огнезащитные показатели и широкий спектр применения. Как правило, используются для повышения предела огнестойкости металлических конструкций.

Наиболее распространенными на данный момент являются следующие средства:

  • Германия — Пироморс, Унитерм;
  • Финляндия — Винтер;
  • Венгрия — Фламс САФЕ;
  • Россия — Файрекс;
  • Украина — ОВК — 2, Эндотерм – ХТ — 150.

Несмотря на высочайшую эффективность, таким материалы можно приготовить самостоятельно. Для этого необходимо смешать истолченный в порошок асбест и жидкое стекло в пропорциях 4 к 10 соответственно. Смесь тщательно перемешать. В зависимости от консистенции она может наноситься щеткой, валиком или при помощи краскопульта. Ориентировочный расход защитной смеси 0,5-1 кг/м 2 при слое 2-3 мм.

При использовании многокомпонентных защитных химических средств необходимо помнить, что в состав некоторых из них входят органические компоненты. При превышении температуры более 300°С такие средства разлагаются с выделением в атмосферу токсичных веществ. Предпочтительнее использовать вспучивающиеся покрытия на минеральной основе с жидким стеклом в виде вяжущего ВЗП-1 — ВЗП-12.

Прессование древесины. Сравнительно новый и дорогостоящий метод, который заключается во введении в толщу древесины специальных химических веществ, размягчающих целлюлозу. После этого осуществляется прессование под большим давлением. После этого материал приобретает значительную плотность и прочность, а также устойчивость к огню с повышением категории до трудносгораемых.

Особенности определения предела огнестойкости строительных конструкций

Перед определением огнестойкости сооружения необходимо осуществить расчет огнестойкости строительных конструкций, которые его составляют. При таком расчете необходимо учитывать определенные нюансы.

  1. Во-первых, слоистые ограждения значительно превосходит по своим теплоизоляционным характеристикам каждый отдельно взятый материал, из которых они изготовлены.
  2. Во-вторых, изделия, имеющие в своем составе воздушные прослойки, повышают свой уровень огнестойкости в среднем на 10% по сравнению с аналогичными изделиями, не имеющими такой прослойки.

В-третьих, при расчете необходимо учитывать направление теплового потока и соответствующим образом размещать защитные слои, вплоть до их несимметричного нанесения.

Степень огнестойкости зданий и сооружений, таблица

Уровень огнестойкости — важнейший параметр, учитываемый при возведении зданий и сооружений, определением которого занимаются специалисты. Проектирование строения и меры противопожарной безопасности включают в себя мероприятия по эвакуации людей при возгорании. Высокий уровень огнестойкости отсрочивает критический момент пожара, когда покинуть здание становится невозможным. Параметр определяется назначением здания и строго регламентируется и контролируется. Несоответствие строения данному критерию делает невозможным ввод объекта в эксплуатацию, поскольку это влечет за собой возможную угрозу безопасности жизни людей.

Что такое степень огнестойкости?

Сопротивление сооружения к воздействию огня называют степенью огнестойкости. Она рассчитывается согласно СНиП, в котором дается оценка пожарной безопасности для каждого отдельного объекта, в зависимости от его назначения и материалов, используемых при возведении. Огнестойкость позволяет определить скорость распространения огня.
Для правильного определения устойчивости к воздействию огня жилых и промышленных объектов необходимо наличие:

  • архитектурного плана;
  • правила по обеспечению стойкости и сохранности ЖБ конструкций от огня;
  • пособия для определения пределов параметров сооружений к правилам СНиП;
  • пособия к СНиП – руководство по предотвращения распространения очагов возгорания.

Величина предела стойкости любых строительных объектов определяется по времени, в пределах которого пожар воздействует на испытуемый объект.

Влияние технологий на огнестойкость

Изучение документации позволяет проверить наличие или отсутствие применения современных технологий, которые повышают уровень огнестойкости. Проводят предварительный осмотр конструкции объекта. Изучают все имеющиеся в нем помещения. с учетом лестничных проемов, подсобок и т. п. При строительстве могут использоваться совершенно другие материалы, чем для сооружения в целом.
Нередко для сокращения расходов по смете для лестничных клеток и подсобных помещений используют более дешевые материалы с меньшим уровнем устойчивости к огню. Довольно часто при возгорании огонь в здании распространяется именно по этим участкам, так как у них меньшая прочность по сравнению с остальной конструкцией. Этот фактор также обязательно берется в расчет.

Степени устойчивости зданий к огню

Различается пять основных степеней огнестойкости. Каждая имеет свои характерные особенности и предел, достижение которого становится критическим, то есть конструкция уже не может сопротивляться распространяемому открытому пламени.

Первая степень

Включает в себя самые огнестойкие конструкции. К этой категории относятся строения и сооружения, которые возводились с использованием бетона, железобетона, натурального и искусственного камня, а также плит и листовых материалов. Они отличаются высокой сопротивляемостью к воздействию огня. Здания, которые должны соответствовать этой степени огнестойкости, возводятся исключительно из перечисленных стройматериалов, обладающих высокой сопротивляемостью как к повышенным температурам, так и к огню.

Вторая степень

Практически полностью соответствует первому уровню огнестойкости, но отличия имеются. Ко второй степени предъявляются менее жесткие требования. Сооружения, которые входят в данную категорию, могут возводиться с применением стальных конструкций.

Третья степень

Присваивается различным строениям и сооружениям и делится на три подвида:
Третья. Здания с бетонными, железобетонными, каменными несущими, в которых используются ограждения с перекрытием из дерева. В качестве защитного огнестойкого покрытия выступают трудногорючие плиты и листовые материалы, а также штукатурка.
Третья «а». Каркасные сооружения, при возведении которых применяют незащищенную сталь. Ограждения выполняются из стального профилированного листа. Другие материалы для несущих и прочих элементов тоже не боятся огня.
Третья «б». Одноэтажные каркасные конструкции из древесины, обработанные специальным огнезащитным составом. Панельные ограждения собираются из древесины, которая предварительно пропитана и надежно защищена от воздействия высоких температур.

Четвертая степень

Включает в себя два разных норматива, определяющих степень огнестойкости:
Четвертая. Строения с несущими конструкциями и ограждениями, выполненными из легко воспламеняемых материалов, к примеру, древесины. Обеспечение защиты от высоких температур предполагает задействование плиточного покрытия или штукатурки. Согласно техническому регламенту, к перекрытиям не предъявляются повышенные требования к защите от огня. Чердачные элементы из дерева обязательно обрабатывают составами или покрывают материалами, которые ограждают материал от воздействия огня.
Четвертая «а». Одноуровневые здания, которые возводят по каркасной схеме. Они строятся из стального каркаса, а ограждения выполняются из профильных листов с задействованием утеплителя из горючего материала.

Пятая степень

Присваивается сооружениям, которые имеют самый низкий порог к огнестойки и скорости распространения огня. Эти конструкции не предполагают постоянного нахождения внутри людей, а также хранения горючих и взрывоопасных материалов, в том числе и подключения приборов, способных вызвать короткое замыкание.

Предел огнестойкости строительных конструкций

Степень огнестойкости зданий, сооружений, строений и пожарных отсеков

Несущие стены, колонны и другие несущие элементы

Наружные ненесущие стены

Перекрытия междуэтажные (в том числе чердачные и над подвалами)

Строительные конструкции бесчердачных покрытий

Предел огнестойкости строительных конструкций

Огнестойкость строительных конструкций определяется их пределом огнестойкости, который устанавливается по времени (в минутах) наступления одного или последовательно нескольких, нормируемых для данной конструкции признаков предельных состояний (REI):

  • потери несущей способности (R);
  • потери целостности (Е);
  • потери теплоизолирующей способности (I).

Пределы огнестойкости строительных конструкций и их условные обозначения устанавливают по ГОСТ 30247.

При этом предел огнестойкости окон устанавливается только по времени наступления потери целостности (Е).

Огнестойкость строительных конструкций

Здания и пожарные отсеки подразделяются по степеням огнестойкости согласно таблице. К несущим элементам здания, как правило, относятся несущие стены и колонны, связи, диафрагмы жесткости, элементы перекрытий (балки, ригели или плиты), если они участвуют в обеспечении общей устойчивости и геометрической неизменяемости здания при пожаре. Сведения о несущих конструкциях, не участвующих в обеспечении общей устойчивости здания, приводятся проектной организацией в технической документации на здание.

Классификация степеней огнестойкости зданий (таблица)

Степень огнестойкости здания

Несущие элементы здания

Наружные ненесущие стены

Перекрытия междуэтажные(в том числе чердачные и над подвалами)

Пределы огнестойкости заполнения проемов (дверей, ворот, окон и люков, а также фонарей, в том числе зенитных и других светопрозрачных участков настилов покрытий) не нормируются, за исключением специально оговоренных случаев и заполнения проемов в противопожарных преградах.

В случаях когда минимальный требуемый предел огнестойкости конструкции указан R 15 (RE 15, REI 15), допускается применять незащищенные стальные конструкции независимо от их фактического предела огнестойкости, за исключением случаев, когда предел огнестойкости несущих элементов здания по результатам испытаний составляет менее R 8. (п.5.18*).

Отметим предел огнестойкости металлических незащищенных колон, балок ферм и остеклений – 15 минут.

Необходимо обратить внимание на то, что кроме приведенной выше классификации степеней огнестойкости вновь строящихся зданий в настоящее время действует и классификация степеней огнестойкости зданий регламентированная СНиП 2.01.02-85*, которая пока сохраняет еще три вида промежуточных степеней огнестойкости зданий IIIа, IIIб, IYа.

  1. Степень огнестойкости IIIа — здания с каркасной конструктивной схемой из стальных незащищенных конструкций. Ограждающие конструкции из стальных листов или других негорючих материалов с трудногорючим утеплителем.
  2. Степень огнестойкости IIIб – здания с каркасной конструктивной схемой, преимущественно одноэтажные. Элементы каркаса из цельной или клееной древесины с огнезащитной обработкой, обеспечивающей требуемый предел распространения огня.
  3. Степень огнестойкости IYа – здания с каркасной конструктивной схемой, преимущественно одноэтажные. Элементы каркаса из стальных незащищенных конструкций. Ограждающие конструкции из негорючих листовых материалов с горючим утеплителем.
Читать еще:  Какой фундамент лучше делать под дом из керамзитобетонных блоков?

Следует отметить, что при выпуске СНиП 2.01.02-85* взамен СНиП II-А. 5-70 был увеличен нормативно требуемый предел огнестойкости для колонн в зданиях II степени огнестойкости для зданий категорий Г и В.

То есть в многоэтажных зданиях категории Г (главные корпуса ТЭЦ, котельные и т.п.), а также в одноэтажных зданиях категории В (ЗРУ и т.п.), введенных в эксплуатацию в соответствии с СНиП II-А. 5-70 до 1986 года, нормативно допускались металлические не защищенные (не оштукатуренные) колонны с пределом огнестойкости 15 мин.

В соответствии с действующими нормативными документами в период эксплуатации указанных зданий с металлическими не защищенными колоннами требования органов государственного контроля по повышению пределов огнестойкости этих колон правомерны только в период реконструкции, капитального ремонта, изменения функционального назначения и т.п.

Таблица степени огнестойкости зданий и сооружений

Уровень огнестойкости относится к самым главным параметрам, влияющим на пожаробезопасность зданий и сооружений.

Уровень огнестойкости относится к самым главным параметрам, влияющим на пожаробезопасность зданий и сооружений. Проектирование новых строительных объектов обязательно должно учитывать весь комплекс мероприятий по эвакуации людей при возникновении пожара. Высокая степень огнестойкости объектов продлевает наступление критического момента после возгорания, когда еще сохраняется физическая возможность для людей покинуть здание с минимальными последствиями для здоровья. Уровень стойкости к огню определяется назначением объекта и четко регламентируется нормативами. Если строение не соответствует нормативам по степени огнестойкости, то ввод объекта в эксплуатацию невозможен, так как безопасность людей не может быть обеспечена.

Мы готовы помочь обеспечить четкое соответствие нормам пожарной безопасности любых объектов.

Определение степени огнестойкости

Степень огнестойкости строительных объектов и их класс пожарной опасности оценивается при проектировании системы противопожарных мероприятий, как этого требуют статьи 13 и 14 ФЗ-123, которые необходимо жестко выполнить архитектору и конструктору при проектировании и реконструкции сооружений.

Огнестойкость характеризуется временем сопротивления здания или сооружения к воздействию огня. Ее рассчитывают, применяя ст. 30 ФЗ 123. Пожароопасность для каждого объекта определяют с учетом пожароопасности строительных материалов, применяемых при его строительстве. Степень огнестойкости и класс пожароопасности дает возможность оценить скорость распространения огня по объекту во время пожара.

Предел стойкости зданий определяется временем, в пределах которого пожар воздействует на объект до его полного разрушения.

Огнестойкость строительных объектов

Каждый строящийся объект должен соответствовать требованиям пожаробезопасности с учетом его назначения и применяемых материалов. Степень огнестойкости сооружений определяется в соответствии с Федеральным Законом ФЗ-123 — ст 30:

здания определяется огнестойкостью его строительных конструкций (І, ІІ, ІІІ, ІV, V).

Показателем огнестойкости является предел огнестойкости конструкции, который в соответствии с ГОСТ 30247 устанавливается в минутах до наступления одного из предельных состояний:

  • R — потеря несущей способности;
  • E — потеря целостности;
  • I — потеря теплоизолирующей способности.

Класс конструктивной пожарной опасности здания определяется степенью участия строительных конструкций в развитии пожара и образовании его опасных факторов (С0, С1, С2, С3).

Класс конструктивной опасности С устанавливается в зависимости от этажности , площади отсеков, функциональной опасности.

Класс функциональной пожарной опасности здания и его частей определяется их назначением (Ф1, Ф2, Ф3, Ф4, Ф5).

Класс пожарной опасности строительных конструкций К0, К1 К2 К3 должен соответствовать принятому классу конструктивной опасности зданий:

  • КО — непожароопасные;
  • К1— малопожароопасные;
  • К2 — умеренно пожароопасные;
  • К3— пожароопасные.

Если показатель огнестойкости и класса пожароопасности вновь проектируемого объекта строительства ниже требуемого, необходимо выполнить комплекс мер по улучшению огнестойкости, чтобы была возможность оперативно эвакуировать людей из сооружения и сделать несущие балки максимально устойчивыми к огню. т.е выполнить их защиту от огня. Эти меры должны выполняться с применением сертифицированных материалов, одними из которых являются производимые нами материалы для огнезащиты ФЕРУМ.

Как влияют технологии на огнестойкость сооружений

Анализ строительной документации дает возможность изучить наличие (отсутствие) технологий, повышающих огнестойкость строительных конструкций. Сначала нужно осмотреть визуально все конструкции здания. Потом изучить все внутренние помещения, лестницы, подсобки и т.д.

Часто для снижения расходов недальновидные заказчики для лестниц и подсобок применяют самые дешевые материалы с низким уровнем огнестойкости. Поэтому при пожаре огонь распространяется по этим самым слабым участкам конструкции. Все это надо обязательно изучать и учитывать при разработке методов огнезащиты и расчетах огнестойкости.

5 степеней огнестойкости

Всего имеется пять степеней огнестойкости. У каждой из них есть свои особенности и свой критический предел.

Первая степень

К ней относятся самые стойкие к огню конструкции — здания и сооружения с применением железобетона, камня, огнеупорных плит и листовых материалов. У них самая высокая стойкость к воздействию огня и высокой температуры.

Вторая степень

Фактически первая степень огнестойкости, но с небольшими отличиями, слегка менее жесткие требования. Сооружения для этой категории могут строиться с применением стальных конструкций.

Третья степень

Существует три подвида огнестойкости в 3-й категории:

Третья. Сооружения с бетонными, железобетонными, каменными несущими конструкциями, в которых применяются ограждения с деревянными перекрытиями. Для огнестойкого покрытия применяют трудногорючие плиты и листовые материалы, штукатурку.

Третья «а». Каркасные здания, при строительстве которых используется незащищенная сталь. Ограждения делают из профилированного стального листа. Другие материалы тоже не боятся огня.

Третья «б». Одноэтажные деревянные каркасные конструкции, обработанные огнезащитным составом. Панельные ограждения также изготовлены из дерева, предварительно пропитанного составами.

Четвертая степень

Включает два разных норматива по огнестойкости:

Четвертая. Сооружения с несущими конструкциями и ограждениями из легко воспламеняемых материалов, например, древесины. Защита от высоких температур обеспечивается покрытием из плитки или штукатурки. К перекрытиям нет высоких требований по огнестойкости. Чердак из дерева обязательно обрабатывают огнезащитными спецсоставами.

Четвертая «а». Одноуровневые здания с каркасной схемой. Каркас — стальной, а ограждения делают из профильных листов с утеплителем из горючего материала.

Пятая степень

Самый низкий порог к огнестойкости и скорости распространения огня. Такие сооружения не предполагают постоянного наличия людей, они не предназначены для хранения горючих и взрывоопасных материалов и для использования в них электроприборов.

Предел огнестойкости строительных конструкций

Степень огнестойкости зданий, сооружений, строений и пожарных отсеков

Несущие стены, колонны и другие несущие элементы

Наружные ненесущие стены

Перекрытия междуэтажные (в том числе чердачные и над подвалами)

Строительные конструкции бесчердачных покрытий

Огнестойкость строительных конструкций и зданий

Огнестойкость — способность зданий, сооружений и строительных конструкций сохранять свои функции при пожаре (СТБ 11.1.03-94 «Пассивная противопожарная защита. Термины и определения»).

Огнестойкость конструкций характеризуется пределом огнестойкости строительных конструкций.

Предел огнестойкости — показатель огнестойкости конструкции, определяемый временем от начала стандартного огневого испытания до наступления одного из нормируемых для данной конструкции предельных состояний по огнестойкости.

Предельное состояние конструкции по огнестойкости — состояние конструкции, при котором она утрачивает способность сохранять одну из своих противопожарных функций. Нормируются следующие предельные состояния:

Потеря несущей способности ( R ) вследствие обрушения конструкции или возникновения предельных деформаций. К несущим элементам здания относятся конструкции, обеспечивающие его общую устойчивость и геометрическую неизменяемость при пожаре.

Потеря целостности (Е) в результате образования в конструкции сквозных трещин или отверстий, через которые на необогреваемую поверхность проникают продукты горения или пламя.

Потеря теплоизолирующей способности ( I ) вследствие повышения температуры на необогреваемой поверхности конструкции в среднем на 140 о С, в отдельной точке на 180 о С, либо достижение температуры 220 о С.

Для оценки огнестойкости строительных конструкций используется стандартная температурная кривая пожара:

t =345 lg (8 t +1),

где t — температура в очаге пожара, о С;

t — время пожара, мин.

Сущность методов определения предела огнестойкости заключается в установлении времени от начала, теплового воздействия на конструкцию до наступления одного или последовательно нескольких предельных состояний по огнестойкости с учетом функционального назначения конструкции.

Для нормирования пределов огнестойкости несущих и ограждающих конструкций по ГОСТ 30247.1 используются следующие предельные состояния:

  • для колонн, балок, ферм, арок и рам — только потеря несущей способности конструкции и узлов — R ;
  • для наружных несущих стен и покрытий — потеря несущей способности и целостности — R , Е ,
  • для наружных ненесущих стен — Е;
  • для ненесущих внутренних стен и перегородок — потеря теплоизолирующей способности и целостности — Е, I ;
  • для несущих внутренних стен и противопожарных преград — потеря несущей способности, целостности и теплоизолирующей способности R , Е, I .

Обозначение предела огнестойкости строительной конструкции состоит из условных обозначений, нормируемых для данной конструкции предельных состояний, цифры, соответствующей времени достижения одного из этих состояний (первого по времени) в минутах. Например:

  • R 120 — предел огнестойкости 120 минут — по потере несущей способности;
  • RE 60 — предел огнестойкости 60 минут — по потере несущей способности и потере целостности независимо от того, какое из двух предельных состояний наступит ранее;
  • REI 30 — предел огнестойкости 30 минут — по потере несущей способности, целостности и теплоизолирующей способности, независимо от того, какое из трех предельных состояний наступит ранее.

Если для конструкции нормируются (или устанавливаются) различные пределы огнестойкости по различным предельным состояниям, обозначение предела огнестойкости состоит из двух или трех частей, разделенных между собой наклонной чертой. Например: R 120 / El 60 — предел огнестойкости 120 минут — по потере несущей способности / предел огнестойкости 60 минут — по потере целостности или теплоизолирующей способности, независимо от того, какое из двух последних предельных состояний наступит ранее.

По пожарной опасности строительные конструкции подразделяются на четыре класса: К0 – непожароопасные, К1 – малопожароопасные, К2- умененнопожароопасные, К3 – пожароопасные. Класс пожарной опасности представляет собой классификационную характеристику пожарной опасности конструкции и определяется по результатам стандартных испытаний.

Пределы огнестойкости строительной конструкции определяются:

  • по результатам испытаний по методике ГОСТ 30247.1 (данный результат является наиболее точным);
  • по результатам аналитических расчетов по установленным методикам;
  • по нормативным документам.

Огнестойкость зданий, а также частей зданий, выделенных противопожарными стенами 1-го типа (пожарных отсеков), характеризуется степенью огнестойкости.

Степень огнестойкости здания — классификационная характеристика объекта, определяемая показателями огнестойкости и пожарной опасности строительных конструкций.

Нормирование зданий и сооружений по степеням огнестойкости необходимо для обеспечения требований системы противопожарной защиты в части ограничения распространения пожара за пределы очага и обеспечения коллективной защиты людей и материальных ценностей в зданиях и сооружениях .

С этой целью здания по функциональному назначению подразделяются на следующие классы: Ф1 – здания для постоянного и временного проживания; 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 (Ф5.1 — производственные здания и сооружения, производственные и лабораторные помещения, мастерские; Ф5.2 – складские здания и сооружения, стоянки для автомобилей без технического обслуживания и ремонта, книгохранилища, архивы, складские помещении; Ф5.3 — сельскохозяйственные здания; Ф5.4 – административные и бытовые здания предприятий).

В соответствии с требованиями СНБ 2.02.01-98 «Пожарно-техническая классификация зданий и сооружений, строительных конструкций и материалов» здания делятся на восемь степеней огнестойкости в зависимости от значений пределов огнестойкости и классов пожарной опасности основных строительных конструкций (табл.4.6).

Таблица 4.6. Пределы огнестойкости и классы пожарной опасности строительных конструкций

Степень огнестойкости здания

Предел огнестойкости и класс пожарной опасности строительных

Современное законодательство в области пожарной безопасности

от 22 июля 2008 г. «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности» (вступил в силу с 1 мая 2009 г.)

Стекло и изделия из него. Метод испытания на огнестойкость» (вступил в силу с 1 апреля 2016 г.)

Конструкции строительные. Противопожарные двери и ворота. Метод испытаний на огнестойкость

Конструкции строительные. Светопрозрачные ограждающие. Конструкции и заполнения проемов. Метод испытаний на огнестойкость

Правовое регулирование, противопожарные конструкции в зданиях и сооружениях (для проектировщиков и производителей)

№ 123-ФЗ термины и ссылки

№ 123-ФЗ (гл.1, ст.2, п.35) : Противопожарная преграда — строительная конструкция с нормированными пределом огнестойкости и классом конструктивной пожарной опасности конструкции, объемный элемент здания или иное инженерное решение, предназначенные для предотвращения распространения пожара из одной части здания, сооружения в другую или между зданиями, сооружениями, зелеными насаждениями.

№ 123-ФЗ (гл.10, ст.34, п.1) : Строительные конструкции классифицируются по огнестойкости для установления возможности их применения в зданиях, сооружениях и пожарных отсеках определенной степени огнестойкости или для определения степени огнестойкости зданий, сооружений и пожарных отсеков.

№ 123-ФЗ (гл.10, ст.34, п.3) : Противопожарные преграды классифицируются по способу предотвращения распространения опасных факторов пожара, а также по огнестойкости для подбора строительных конструкций и заполнения проемов в противопожарных преградах с необходимым пределом огнестойкости и классом пожарной опасности.

№ 123-ФЗ (гл.10, ст.35, п.2) : Пределы огнестойкости строительных конструкций определяются в условиях стандартных испытаний. Наступление пределов огнестойкости несущих и ограждающих строительных конструкций в условиях стандартных испытаний или в результате расчетов устанавливается по времени достижения одного или последовательно нескольких из следующих признаков предельных состояний:

  1. потеря несущей способности (R) ;
  2. потеря целостности (E) ;
  3. потеря теплоизолирующей способности вследствие повышения температуры на необогреваемой поверхности конструкции до предельных значений (I) или достижения предельной величины плотности теплового потока на нормируемом расстоянии от необогреваемой поверхности конструкции (W) .

№ 123-ФЗ (гл.10, ст.35, п.3) : Предел огнестойкости для заполнения проемов в противопожарных преградах наступает при потере целостности (E) , теплоизолирующей способности (I), достижении предельной величины плотности теплового потока (W) и (или) дымогазонепроницаемости (S) .

№ 123-ФЗ (гл.10, ст.35, п.4) : Методы определения пределов огнестойкости строительных конструкций и признаков предельных состояний устанавливаются нормативными документами по пожарной безопасности.

Читать еще:  Резиновые лакокрасочные материалы для отделки бетонных поверхностей

№ 123-ФЗ (гл.10, ст.37, п.1) : Противопожарные преграды в зависимости от способа предотвращения распространения опасных факторов пожара подразделяются на следующие типы:

  1. противопожарные стены;
  2. противопожарные перегородки;
  3. противопожарные перекрытия;
  4. противопожарные разрывы;
  5. противопожарные занавесы, шторы и экраны;
  6. противопожарные водяные завесы;
  7. противопожарные минерализованные полосы.

№ 123-ФЗ (гл.10, ст.37, п.2) : Противопожарные стены, перегородки и перекрытия, заполнения проемов в противопожарных преградах (противопожарные двери, ворота, люки, клапаны, окна, шторы, занавесы) в зависимости от пределов огнестойкости их ограждающей части, а также тамбур-шлюзы, предусмотренные в проемах противопожарных преград в зависимости от типов элементов тамбур-шлюзов, подразделяются на следующие типы:

  1. стены 1-й или 2-й тип;
  2. перегородки 1-й или 2-й тип;
  3. перекрытия 1, 2, 3 или 4-й тип;
  4. двери, ворота, люки, клапаны, экраны, шторы 1, 2 или 3-й тип;
  5. окна 1, 2 или 3-й тип;
  6. занавесы 1-й тип;
  7. тамбур-шлюзы 1-й или 2-й тип

№ 123-ФЗ (гл.19, ст.88, п.8) : Окна в противопожарных преградах должны быть не открывающимися, а противопожарные двери и ворота должны иметь устройства для самозакрывания. Противопожарные двери, ворота, шторы, люки и клапаны, которые могут эксплуатироваться в открытом положении, должны быть оборудованы устройствами, обеспечивающими их автоматическое закрывание при пожаре.

№ 123-ФЗ (гл.19, ст.88, п.9) : Общая площадь проемов в противопожарных преградах не должна превышать 25 процентов их площади.

№ 123-ФЗ (гл.19, ст.88, п.16): Дверные проемы в ограждениях лифтовых шахт с выходами из них в коридоры и другие помещения, кроме лестничных клеток, должны защищаться противопожарными дверями с пределом огнестойкости не менее EI 30 или экранами из негорючих материалов с пределом огнестойкости не менее EI 45, автоматически закрывающими дверные проемы лифтовых шахт при пожаре, либо лифтовые шахты в зданиях и сооружениях должны отделяться от коридоров, лестничных клеток и других помещений тамбурами или холлами с противопожарными перегородками 1-го типа и перекрытиями 3-го типа.

—>

Требования к светопрозрачным конструкциям

Фасадные конструкции нормируются согласно ФЗ -123 статья 87 пункт 2 ссылка на таблицу 21.

Для остекления наружной ненесущей стены предел огнестойкости Е-15, Е-30.

Соответствие степени огнестойкости и предела огнестойкости строительных конструкций зданий, сооружений и пожарных отсеков (таблица 21)

Степень огнестойкости зданий, сооружений и пожарных отсековПредел огнестойкости строительных конструкций
Несущие стены, колонны и другие несущие элементыНаружные ненесущие стеныПерекрытия междуэтажные (в том числе чердачные и над подвалами)Строительные конструкции бесчердачных покрытийСтроительные конструкции лестничных клеток
Настилы (в том числе с утеплителем)Фермы, балки, прогоныВнутренние стеныМарши и площадки лестниц
IR 120Е 30REI 60RE 30R 30REI 120R 60
IIR 90Е 15REI 45RE 15R 15REI 90R 60
IIIR 45Е 15REI 45RE 15R 15REI 60R 45
IVR 15Е 15REI 15RE 15R 15REI45R 15
Vне применяется
Ограждающие конструкции нормируются согласно ФЗ-123 статья 88 пункт 1, 2, 3 ссылка на таблицы 23, 24.

Пределы огнестойкости противопожарных преград (таблица 23)

Наименование противопожарных преградТип противопожарных преградПредел огнестойкости противопожарных преградТип заполнения проемов в противопожарных преградахТип тамбур-шлюза
Стены1REI 15011
2REI 4522
Перегородки1EI 4521
2EI 1532
Светопрозрачные перегородки с остеклением площадью свыше 25%1EIW 4521
2EIW1532
Перекрытия1REI 15011
2REI 6021
3REI 4521
4REI 1532

Пределы огнестойкости заполнения проемов в противопожарных преградах (ФЗ — 123 статья 88 пункт 1, 2, 3 таблица 24)

Наименование элементов заполнения проемов в противопожарных преградахТип заполнения проемов в противопожарных преградахПредел огнестойкости
Двери(за исключением дверей с остеклением более 25% и дымогазонепроницаемых дверей), ворота, люки, клапаны, шторы и экраны1EI 60
2EI 30
3E115
Двери
с остеклением более 25%
1EIW 60
1EIW 30
3EIW15
Дымогазонепроницаемые двери
(за исключением дверей с остеклением более 25%)
1EIS 60
2EIS 30
3EIS15
Дымогазонепроницаемые двери с остеклением более 25%, шторы и экраны1EIWS 60
2EIWS 30
3EIWS15
Двери шахт лифтов2EI 30 (в зданиях высотой не более 25 м, предел огнестойкости дверей шахт лифтов принимается EI 30)
Окна1Е 60
2Е 30
3Е 15
Занавесы1EI 60

Специфика примененения противопожарных светопрозрачных конструкций требует знания таблиц ФЗ-123. Так в перегородке EIW 45 применяется дверь с пределом огнестойкости EIW 30 что видно при использовании таблиц 23 и 24.

Противопожарные светопрозрачные конструкции Применение пределов огнестойкости в светопрозрачных конструкциях по ФЗ -123 таблица 21, 23, 24.

Классы огнестойкости согласно ФЗ №123 (таблица 21, 23, 24):

Длительность
/ Класс
15 мин.30 мин.45 мин.60 мин.90 мин.120 мин.
ЕEI 15Е 30нетЕ 60нетнет
EIWEIW 15EIW 30EIW 45EIW 60нетнет

Выдержки из ФЗ -123

Выдержки из Федерального закона РФ №123-Ф3 «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности»

Статья 87
Требования к огнестойкости и пожарной опасности зданий, сооружений и пожарных отсеков

п.2. Пределы огнестойкости строительных конструкций должны соответствовать принятой степени огнестойкости зданий, сооружений, строений и пожарных отсеков. Соответствие степени огнестойкости зданий, сооружений, строений и пожарных отсеков и предела огнестойкости применяемых в них строительных конструкций приведено в таблице 21 приложения к настоящему Федеральному закону.

Статья 88
Требования к ограничению распространения пожара в зданиях, сооружениях, пожарных отсеках

п.2. Пределы огнестойкости и типы строительных конструкций, выполняющих функции противопожарных преград, соответствующие им типы заполнения проемов и тамбур-шлюзов приведены в таблице 23 приложения к настоящему Федеральному закону.

п.З. Пределы огнестойкости для соответствующих типов заполнения проемов в противопожарных преградах приведены в таблице 24 приложения к настоящему Федеральному закону.

п 8. Окна в противопожарных преградах должны быть неоткрываюшимися, а противопожарные двери и ворота должны иметь устройства для самозакрывания. Противопожарные двери, ворота, шторы, люки и клапаны, которые могут эксплуатироваться в открытом положении, должны быть оборудованы устройствами, обеспечивающими их автоматическое закрывание при пожаре.

п 9. Общая площадь проемов в противопожарных преградах не должна превышать 25 процентов их площади.

Требования современного законодательства в области пожарной безопасности
ФЗ РФ № 123, ГОСТ 33000-2014, ГОСТ Р 53308-2009, ГОСТ Р 53307-2009, ГОСТ Р 53301-2013

Противопожарные конструкции Еврогласс-техно

Предел огнестойкости строительных конструкций, характеристики

Здравствуйте, дорогие читатели.

Эта статья рассказывает о том, как правильно рассчитывается предел огнестойкости строительных конструкций.

Приведем нормативные значения этого показателя, покажем, как выполняется огнезащита для конструкций из разных материалов,

представим таблицы степеней и пределов огнестойкости для различных видов объектов.

Предел огнестойкости строительных конструкций. Характеристики

Что это за показатель такой?

Напомним, что огнестойкость – это способность элементу или строительной конструкции сопротивляться высокой температуре или открытому огню при пожаре.

При проектировании любого здания или конструкции всегда учитывают эту характеристику.

Иначе, этот показатель оценивает поведение строительной конструкции при распространении пожара.

Инженерные коммуникации – электропроводку, водопровод – также рассчитывают на основании этой характеристики.

Кроме того, структуру, вид и производственные мощности разных систем ПБ также определяют, учитывая предел огнестойкости.

Этими системами могут быть:

Как рассчитать огнестойкость

Посмотрим, как вычисляется эта величина.

Математически предельное значение огнестойкости – это временной интервал, за который данный объект разрушается так, что характеристики вещества, из которых он изготовлен, достигают предельных величин.

Этими характеристиками материала являются:

  1. Возможность сохранения целостности объекта при воздействии открытого огня.
  2. Несущая способность основных компонентов и всей конструкции целиком.
  3. Показатели теплоизоляции, используемые в составе материалов.

Все названные показатели нормируются в соответствии с Федеральным Законом № 123-ФЗ и Приложением № 21 к ФЗ.

Единицей измерения обычно служат часы и минуты.

Для строительных, железобетонных элементов, противопожарных сооружений предельное значение огнестойкости определяется по нормам СП 56.13330.2011 и Дополнению к 123-му ФЗ.

У производственных построек пределы огнестойкости рассчитываются зависимо от присвоенной объекту категории пожароопасности (от «А» до «Д»), согласно СНиП 31-03-2001.

Как обозначается величина

Конечно, такая величина имеет свою маркировку.

В проектной и прочей документации разные показатели обозначаются буквенно-цифровыми символами.

Покажем, как выглядит маркировка величины у строительных конструкций.

  • (W) – достижение порогового значения плотности потока тепла на заданной дистанции от ненагреваемой поверхности объекта;
  • (I) – утрата теплоизоляционных свойств по причине повышения температуры до максимальной на ненагреваемой поверхности;
  • (E) – время, за которое нарушается целостность объекта;
  • (R ) – временной промежуток, за который объект утрачивает несущую способность.

Предельное значение огнеупорности для заполнения проемов специальных преград наступает в следующих случаях.

  • достижение предела плотности потока тепла (W) либо дымо- , газонепроницаемости (S);
  • утрате теплоизоляции (I);
  • утрате целостности (E).

Если время сопротивления огню у металла небольшое, то у него велика тепловая емкость и проводимость тепла.

Такой металл при пожаре не способен держать большую нагрузку.

Поэтому наступает предел по критерию утраты несущей способности (R ).

К ненесущим конструкциям объекта могут применяться смешанные обозначения (к примеру, маркировка RE30 либо REI60).

Внимание! Если по одному из этих показателей наблюдается повышение, значит, для нашей стройконструкции настал предел огнеупорности.

Строительные конструкции

У нас есть такой документ: «Пособие по расчету характеристик пожароопасности веществ, предела огневой стойкости стройконструкций».

Он служит дополнением к нормативным документам ФЗ №№ 384-ФЗ, 123-ФЗ, СП 14.13330.2011 и СП 2.13130.2012.

Согласно ему, степени и предельные значения для противопожарных объектов, отдельных строений определяются по Таблице 1.

Как видим, для 5-й степени огневой стойкости стройконструкций нет установленных норм в отношении предельного числа огнеупорности.

Металлические

Выше мы привели таблицу из Приложения к ФЗ.

Основной же документ – это «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности. Закон РФ от 22.07.2008 №123-ФЗ (с изменениями на 03.07.2016).» То есть, сам ФЗ.

Из него мы узнаем, что предельный показатель стойкости к огню у большинства металлических сооружений невелик.

Для алюминия – R6-R8, стали – R10-R15.

Однако, если это сплошная колонна, то значение предела у нее достигает R45.

Приведем таблицу пороговых значений нагрева у разных металлов.

Отсюда видим, что пороговая температура у алюминиевых элементов в 2-3 раза меньше, чем для стального металла.

На заметку. Если указано значение R15 (REI15), то можно использовать незащищенные сооружения из стали, не учитывая их фактический предел огнестойкости (по СП 2.13130.2012).

Железобетонные

Железобетон – важнейший компонент строительного сооружения. При возгорании предельная величина для железобетонных изделий наступает:

  • при утрате свойств теплоизоляции;
  • теплового расширения металлов;
  • с появлением дырок, пробоин в сечениях арматуры;
  • уменьшение прочности материала при его разогреве.

Плиты, ж/б балки и пр. считаются уязвимыми ж/б конструкциями.

Ниже даны значения показателя огневой стойкости ж/б плит.

На огнестойкость железобетонных конструкций оказывает влияние сорт металла, марка цемента, наличие в составе последнего наполнителей, размеры и свойства несущих элементов.

Противопожарные преграды

Для пожарных перекрытий, перегородок, заграждений, стен также есть свои пределы огневой стойкости.

Эти конструктивные элементы применяются для локализации очага пламени и имеют разные значения показателя.

Фактический и расчетный пределы, их отношение

Поясним, что за два таких понятия, и чем они отличаются.

Расчетный предел – величина огневой стойкости, которой по проектному расчету должна быть наделена стройконструкция.

Таблица выше для строительных конструкций приводит нормативные значения расчетного (или требуемого) предела.

Фактический предел – это значение огнеупорности, которое выявляется на стадии пожарных испытаний конструктивного элемента.

Здесь один важный момент.

Чтобы обеспечить ПБ и нормальные эксплуатационные условия сооружения, должно выполняться условие: расчетное значение должно быть меньше фактического.

Лучшим решением считается превышение фактическим пределом нормированной (табличной) величины.

Способы повышения огнестойкости

Возможно ли это сделать?

И даже необходимо, когда время сопротивления вещества огню у нас меньше, чем R15.

Для этого применяется конструктивная огнезащита.

Это метод повышения огневой стойкости материала с помощью нанесения слоя теплоизоляции на его обогреваемую часть.

Обычно наносят огнезащитные покрытия.

Способ нанесения также регламентируется проектной документацией и на практике, конечно, должен совпадать с проектом.

Ниже перечислим основные методы огнезащиты.

  • Облицовка.
  • Покрытия для огнезащиты.
  • Защитные ЛКМ.
  • Химические средства.
  • Прессование древесины.
  • Штукатурка и обмазка.

Все эти способы могут повысить огневую стойкость различных материалов на некоторую величину.

Важно! Для строений I и II классов огневой стойкости для обеспечения огнестойкости несущих конструкций обязательно применяйте конструктивную огнезащиту.

Что запомнить

Подведем, дорогой читатель, итоги нашего рассказа, традиционно выделив самые главные его моменты.

  1. Для определения предела огнезащиты противопожарных преград, строительных, железобетонных конструкций для разных степеней огневой стойкости пользуйтесь приведенными таблицами.
  2. Руководствуйтесь Приложением № 21 к ФЗ № 123-ФЗ.
  3. Предельное значение огневой стойкости имеет свои обозначения при воздействии на материал разных факторов возгорания.
  4. Если огневая стойкость невелика, ее можно повысить, используя специальные покрытия и другие методы.

На этом, уважаемые читатели, заканчиваем наш обзор.

Если при определении огнестойкости возникают затруднения, воспользуйтесь приведенными советами.

Определение предела огнестойкости строительных конструкций. Таблица

Пределы огнестойкости строительных конструкций имеют следующие обозначения:

  • потеря несущей способности (R);
  • потеря целостности (Е);
  • потеря теплоизолирующей способности вследствие повышения температуры на необогреваемой поверхности конструкции до предельных значений (I);
  • достижение предельной величины плотности теплового потока на нормируемом расстоянии от необогреваемой поверхности конструкции (W).

Предел огнестойкости для заполнения проемов в противопожарных преградах наступает:

  • при потере целостности (Е),
  • теплоизолирующей способности (I),
  • достижении предельной величины плотности теплового потока (W) и (или) дымогазонепроницаемости (S).

Внимание: методические материалы для проведения занятий по данной теме по кнопке скачать после статьи!

Степени и пределы

(зданий, сооружений, строений и пожарных отсеков)

Строительные конструкции бесчердачных покрытий

Строительные конструкции лестничных клеток

Металлических

Испытание предела огнестойкости дверей

Пределы огнестойкости большинства незащищенных металлических конструкций очень малы и находятся в пределах: (R10 – R15) для стальных конструкций; (R6 – R8) для алюминиевых конструкций. Исключение составляют колонны массивного сплошного сечения, у которых предел огнестойкости без огнезащиты может достигать R 45, но применение таких конструкций в строительной практике встречается крайне редко.

В случаях, когда минимальный требуемый предел огнестойкости конструкции (за исключением конструкций в составе противопожарных преград) указан R15 (RE15, REI15), допускается применять незащищенные стальные конструкции независимо от их фактического предела огнестойкости, за исключением случаев, когда предел огнестойкости несущих элементов здания по результатам испытаний составляет менее R8 (СП 2.13130.2012).

Причина столь быстрого исчерпания незащищенными металлическими конструкциями способности сопротивляться воздействию пожара заключается в больших значениях теплопроводности и малых значениях теплоемкости. Высокая теплопроводность металла практически не вызывает температурного градиента внутри сечения металлической конструкции. Это приводит к тому, что при пожаре температура незащищенных металлических конструкций быстро достигает критических температур прогрева металла, при которых происходит снижение прочностных свойств материала до такой величины, что конструкция становится неспособной выдерживать приложенную к ней внешнюю нагрузку, в результате чего наступает предельное состояние конструкции по признаку потере несущей способности (R).

Значения критической температуры Tcr прогрева различных металлических конструкций при нормативной эксплуатационной нагрузке приведены в таблице:

Низколегированная сталь марки:

Алюминевые сплавы марки:

Как видно из таблицы критические температуры для алюминиевых конструкций в 2-3 раза ниже, чем у стальных элементов. Если возникает необходимость обеспечить огнестойкость металлических конструкций зданий выше, чем R15, то применяют различные способы повышения огнестойкости этих конструкций: облицовка несгораемыми материалами, нанесение на поверхность специальных огнезащитных покрытий (красок и обмазок), наполнение полых конструкций водой постоянным или аварийным, с естественной или принудительной циркуляцией.

Деревянных

Испытания на предел огнестойкости

В отличие от металла дерево является горючим материалом, поэтому пределы огнестойкости деревянных конструкций зависят от двух факторов: времени от начала воздействия пожара до воспламенения древесины времени от начала воспламенения древесины до наступления того или иного предельного состояния конструкции.

Традиционным способом повышения огнестойкости деревянных конструкций является нанесение штукатурки. Слой штукатурки толщиной 2 см на деревянной колонне повышает ее предел огнестойкости до R60. Эффективным способом огнезащиты деревянных конструкций являются разнообразные краски вспучивающиеся и невспучивающиеся, а также пропитка антипиренами.

Время от начала теплового воздействия до воспламенения древесины в зависимости от способа огнезащиты приведено в таблице:

Способ огнезащитыВремя до воспламенения древесины, мин
Без огнезащиты и пропитке антипиренами4
При защите: штукатуркой гипсовой толщиной 10…12мм

штукатуркой цементной по металлической сетке толщиной 10…12мм

полужесткой минераловатной плитой толщиной 70мм

Железобетонных

Испытание предела огнестойкости окон

Огнестойкость железобетонных конструкций зависит от многих факторов: конструктивной схемы, геометрии, уровня эксплуатационных нагрузок, толщины защитных слоев бетона, типа арматуры, вида бетона, и его влажности и др.

В условиях пожара предел огнестойкости железобетонных конструкций наступает, как правило:

а) за счет снижения прочности бетона при его нагреве;

б) теплового расширения и температурной ползучести арматуры;

в) возникновения сквозных отверстий или трещин в сечениях конструкций;

г) в результате утраты теплоизолирующей способности.

Наиболее чувствительными к воздействию пожара являются изгибаемые железобетонные конструкции: плиты, балки, ригели, прогоны. Их предел огнестойкости в условиях стандартных испытаний обычно находится в пределах R45-R90. Столь малое значение пределов огнестойкости изгибаемых элементов объясняется тем, что рабочая арматура растянутой зоны этих конструкций, которая вносит основной вклад в их несущую способность, защищена от пожара лишь тонким защитным слоем бетона. Это и определяет быстроту прогрева рабочей арматуры конструкции до критической температуры.

Данные о фактических пределах огнестойкости бетонных и железобетонных конструкций приведены в таблицах:

Таблица 1.Пределы огнестойкости свободно опертых плит.

Пособие по определению пределов огнестойкости, пределов распространения огня и групп возгораемости (к СНиП II-2-80)

размещено: 01 Августа 2015

Комментарии

Из «Разъяснения Управления технормирования Госстроя РФ по наиболее часто задаваемым вопросам, касающимся строительных норм от 16 декабря 2003 г.»
http://base.garant.ru/2322989/
—————————————————————————
«Об огнестойкости незащищенных стальных конструкций»

Пунктом 5.18* СНиП 21-01-97* установлено, что «в случаях, когда минимальный требуемый предел огнестойкости конструкций указан R 15 (RE 15, REI 15), допускается применять незащищенные стальные конструкции независимо от их фактического предела огнестойкости, за исключением случаев, когда предел огнестойкости несущих элементов здания по результатам испытаний составляет менее R 8». Аналогичное требование содержалось и в СНиП 2.01.02-85*, п.1.1.

По вопросу уточнения конструкций, имеющих предел огнестойкости менее R 8, разъясняется следующее:

«Как показывает практика и результаты испытаний, предел огнестойкости менее R 8 имеют конструкции, выполненные из тонкостенных гнутых профилей, изготавливаемых из стального листа толщиной менее 1-1,2 мм, а также алюминиевые конструкции. Стальные конструкции, выполненные из обычных прокатных профилей (двутавры, швеллеры, уголки) или из сварных профилей при толщине листа 0,5 см и более имеют предел огнестойкости заведомо более R 8 и для них дополнительных испытаний не требуется. При этом также можно ориентироваться на показатели огнестойкости, приведенные в «Пособии по определению пределов огнестойкости конструкций, пределов распространения огня по конструкциям и групп возгораемости материалов. ЦНИИСК им. Кучеренко (к СНиП II-2-80), Москва, Стройиздат, 1985 г.»

«О «Пособии по определению пределов огнестойкости конструкций, пределов распространения огня по конструкциям и групп возгораемости материалов
(к СНиП II-2-80)»

«Пособие по определению пределов огнестойкости конструкций, пределов распространения огня по конструкциям и групп возгораемости материалов (к СНиП II-2-80)» Москва, Стройиздат, 1985 г. разработано в свое время по заданию Госстроя СССР рядом ведущих организаций: ЦНИИСК им. Кучеренко, НИИЖБ, ВНИИПО, ЦНИИпромзданий и предназначено для инженерно-технических работников проектных, строительных организаций и органов государственного пожарного надзора, поскольку содержит справочные данные о пределах огнестойкости и распространения огня по строительным конструкциям из железобетона, металла, древесины, асбоцемента и других строительных материалов на основе стандартных испытаний, проведенных этими организациями.

Учитывая, что суть методик испытаний (СТ СЭВ 1000-78, ГОСТ 30247-94) принципиально не изменилась, Управление рекомендует пользоваться пособием при проектировании. Приведенные в нем конструктивные решения со схемами (сечениями) конструкций и пожарно-технические характеристики позволяют принимать их как проектировщиками, так и контролирующими органами госпожнадзора без проведения дополнительных испытаний однотипных конструкций. Этой же цели служит и сборник «Техническая информация (в помощь инспектору Государственной противопожарной службы)», ежегодно издающийся ВНИИПО МЧС России.»

Письмо ФГБУ ВНИИПО МЧС России
от 13 ноября 2013 г. № 5789эп-13-2-04

По существу Вашего запроса сообщаю следующее.
1. В соответствии с номограммами прогрева незащищенных стальных конструкций, подготовленных на основании опытных данных ВНИИПО и представленных в «Инструкции по расчету фактических пределов огнестойкости металлических конструкций», М., ВНИИПО, 1983 г., может быть принято, что фактический предел огнестойкости несущих стальных конструкций равный R 8 будет обеспечен, при условии, что их приведенная толщина металла составляет не менее 4,0 мм. Данный показатель установлен для стальных конструкций, рассчитанных на нормативную нагрузку с коэффициентом запаса 1,5, при котором критическая температура стали принимается равной 500 °С.
Согласно п. 5.4.3 СП 2.13130.2012 с изм. № 1 в случаях, когда требуемый предел огнестойкости конструкции (за исключением конструкций в составе противопожарных преград) R 15 (RE 15, REI 15), допускается применять незащищенные стальные конструкции независимо от их фактического предела огнестойкости, за исключением случаев, когда предел огнестойкости хотя бы одного из элементов несущих конструкций (структурных элементов ферм, балок, колонн и т.п.) составляет менее R 8.
2. Ссылка на «Пособие по определению пределов огнестойкости конструкций. » ЦНИИСК им. Кучеренко, 1985 г. является некорректной, в связи с тем, что в настоящее время изменились критерии оценки огнестойкости строительных конструкций, определяемые в соответствии с ГОСТ 30247.1-94 «Конструкции строительные. Методы испытания на огнестойкость. Несущие и ограждающие конструкции».
3. Для установления фактического предела огнестойкости незащищенных стальных конструкций, находящихся в напряженно-деформированном состоянии под нагрузкой, должна быть определена критическая температура стали на основании статических расчетов и время ее достижения, в зависимости от приведенной толщины металла и условий обогрева конструкций.

Заместитель начальника института —
начальник научно-исследовательского центра И.Р. Хасанов

Сообщение #2 от @LEXx
Письмо ФГБУ ВНИИПО МЧС России
от 13 ноября 2013 г. № 5789эп-13-2-04
«. должна быть определена критическая температура стали на основании статических расчетов и время ее достижения, в зависимости от приведенной толщины металла и условий обогрева конструкций.»

Заместитель начальника института —
начальник научно-исследовательского центра И.Р. Хасанов

Определение огнестойкости строительных конструкций

Огнестойкостью называют важный эксплуатационный показатель сооружений, материалов и конструкций, означающий способность сопротивляться воздействию огня и высоких температур. Данная характеристика в обязательном порядке определяется при проектировании зданий. Она показывает степень безопасности несущих элементов, их способность сохранять свои характеристики при возгорании.

Пределом огнестойкости называется максимальный временной промежуток воздействия на конструкцию пламени или высокой температуры, после завершения которого возникают признаки предельного состояния объекта. Данные о пределе огнестойкости всегда фиксируются в названии материала. Такая характеристика измеряется в минутах.

Среди главных свойств, характерных для наступления предельного состояния элемента, стоит отметить:

  • Потерю теплоизолирующей способности
  • Утрату целостности
  • Нарушение несущей конструкции

Обозначение предела огнестойкости

Существует ряд условных обозначений, регламентированных отечественным законодательством. Устанавливается, что при огнезащите класса EI объект способен выдержать температуру до 180 градусов с обратной холодной стороны, которая не взаимодействует с открытым пламенем.

Пределы огнестойкости строительных конструкций обозначаются следующими показателями:

  • Потеря целостности – Е
  • Утрата несущей способности – R
  • Максимальный уровень плотности теплового потока на расстоянии от необогреваемой части изделия – W
  • Потеря теплоизолирующей способности ввиду роста температурного режима необогреваемого элемента объекта до предельных значений – I
  • Дымогазонепроницаемость конструкции – S

При расчете степени устойчивости к воздействию огня учитываются следующие факторы:

  • Наличие слоев. Материалы, имеющие несколько слоев, отличаются улучшенными теплоизоляционными параметрами
  • Воздушные прослойки. Изделия с наличием такого компонента в составе имеют уровень огнестойкости на 10% выше по сравнению с аналогичными товарами, без прослойки
  • Направление теплового потока. Этот фактор принимают во внимание при расположении защитных слоев

Зачем определять огнестойкость строительных конструкций

Получая данные об огнестойкости материалов, специалисты могут рассчитать:/

  • Характеристики инженерных коммуникаций (водопровод, электропроводка, газоснабжение)
  • Мощность и тип систем пожарной безопасности, включая устройства аварийного освещения, дымоудаления, сигнализации, пожаротушения

Какие материалы проверяют на огнестойкость

Анализу подлежат строительные конструкции, включая чердачные и бесчердачные покрытия, лестничные клетки, фермы, балки, прогоны, настилы, наружные несущие, ненесущие и внутренние стены, междуэтажные перекрытия.

Огнестойкость дерева

Дерево – горючий материал. Пределы его огнестойкости определяются в зависимости от периода воздействия пламени, времени от начала пожара до воспламенения.

Удаление влаги из древесины происходит при нагревании до 110 °С. Такое воздействие приводит к выделению газообразных продуктов термической деструкции. Повышение температуры нагреваемой поверхности до 150 °С вызывает пожелтение, повышение выделения летучих веществ. При 150-250 °С дерево обугливается и становится коричневым. После достижения 250-300 °С материал разлагается. Самовоспламенение древесины происходит на отметке 350-450 °С.

Традиционными способами поднять уровень огнестойкости являются:

  • Нанесение штукатурки толщиной 2 см
  • Окрашивание поверхности вспучивающимися и не вспучивающимися составами
  • Пропитка антипиренами

Пределы огнестойкости железобетонных конструкций

Огнестойкость железобетонных конструкций определяется с учетом:

  • Уровня эксплуатационных нагрузок
  • Типа арматуры
  • Конструкции, геометрических параметров
  • Толщины защитных слоев бетона
  • Вида и категории влажности бетона

Предел огнестойкости железобетонных изделий при возникновении возгорания возникает как следствие:

  • Уменьшения степени прочности при нагревании поверхности
  • Теплового расширения и начала температурной деформации арматуры
  • Появления сквозных отверстий, трещин в сечениях
  • Потери теплоизолирующей способности

Наибольшую чувствительность к тепловому воздействию проявляют изгибаемые железобетонные конструкции, например, прогоны, балки, плиты и ригели. Такие элементы защищены от пожара достаточно тонким слоем бетона. В результате попадания под огонь арматура быстро приобретает критическую температуру и разрушается.

Негорючие материалы

Эксперты выделяют категорию негорючих материалов, среди них:

  • Изделия для строительства стен (дерево, металлы, кирпич, бетон)
  • Теплоизоляционные материалы (пенопласт, минеральная вата, войлок, пено- и газобетон)
  • Кровельные и гидроизоляционные изделия (черепица, асбестоцементные листы, кровельная сталь, шифер, бризол, пороизол, рубероид)
  • Отделка и облицовка (каменные плиты, пластик, линолеум, керамика)
  • Вяжущие материалы (гипс, известь, цемент)

Степени огнестойкости

Согласно действующему законодательству материалы делятся на следующие степени огнестойкости:

  • Железобетонные плиты – 1 категория
  • Металлические конструкции в стропильных системах без специальной огнезащиты – 2 категория
  • Древесина для перекрытий и стропильных систем с защитой из штукатурки, антипирена – 3 категория. Степень 3а и 3б включает в себя здание каркасного типа. Изделия категории 3а — незащищенные металлические конструкции. Продукция категории 3б – дерева и клееный брус с антипиреновыми пропитками и дополнительной огнезащитой
  • Постройки из массива древесины или клееного бруса с обработкой штукатуркой, грунтовкой антипиренами — 4 категория. Степень 4a — одноэтажные каркасные металлические сооружения, покрытые горючими теплоизоляционными материалами
  • Здания, к которым не предъявляются требования по пределу огнестойкости, — 5 категория

Показатели огнестойкости

Показатели огнестойкости выявляются после огневых испытаний. Одним из ключевых критериев оценки служит потеря целостности конструкции.

При исследовании материалов специалисты проводят следующие работы:

  • Оценка теплоизолирующей способности. Изучаются характеристики слоистых ограждающих конструкций, элементов с воздушной прослойкой, с несимметричным расположением слоев. Определяется скорость увеличения влажности, прогрева, разрушения материала
  • Анализ несущей способности объектов разной толщины и размеров при увеличении нагрузки

Испытания на огнестойкость

Проведение испытаний подразумевает определение следующих важных значений:

  • Время наступления предельных состояний и их характеристики
  • Температура необогреваемой поверхности конструкции
  • Степень деформации несущих элементов
  • Избыточное давление
  • Момент появления пламени необогреваемой поверхности
  • Время возникновения дыма, трещин, отверстий, отслоений, их характер и размеры
  • Предельные состояния (потеря несущей способности, целостности, теплоизолирующих свойств)

Способы увеличения предела огнестойкости

Повысить огнестойкость можно посредством:

  • Облицовки несгораемыми материалами (глиняным кирпичом)
  • Нанесения специальных огнезащитных покрытий, включая обмазки и краски с термореактивным эффектом
  • Наполнения полых элементов водой. Применение водяных завес подразумевает циркуляцию жидкости во внутренних полостях изделия
  • Установки защитных экранов. Подвесные потолки часто закрывают несгораемыми плитами. Применяется листовые панели и сайдинг
  • Прессования древесины для повышения плотности и прочности материала
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector