Огнестойкость строительных конструкций является важнейшим показателем пожарной безопасности зданий и сооружений. От того, насколько хорошо строительные конструкции противостоят воздействию огня и высоких температур, зависит устойчивость всего здания при пожаре, возможность эвакуации людей и ликвидации очага возгорания.
Огнестойкость строительных конструкций определяется в ходе огневых испытаний или расчетным путем. В результате конструкции классифицируются по степени огнестойкости. Это позволяет проектировщикам и строителям подбирать такие строительные решения, которые обеспечат требуемый предел огнестойкости здания и безопасность людей при пожаре.
Предел огнестойкости строительных конструкций
Предел огнестойкости — это продолжительность времени от начала огневого воздействия, в течение которого конструкция сохраняет несущую способность, теплоизолирующую способность и целостность. Этот показатель устанавливается в ходе стандартных испытаний образцов конструкций на огнестойкость.
В зависимости от времени достижения одного из предельных состояний по огнестойкости конструкции подразделяются на несколько групп. Например, огнестойкость перегородок обозначается символами EI с указанием времени в минутах - EI 60, EI 90, EI 150 и т.д. Где E - целостность конструкции, I - теплоизолирующая способность. Чем выше цифра после букв - тем лучше огнестойкость.
Способы повышения огнестойкости строительных конструкций
Для повышения огнестойкости строительных конструкций применяют различные методы и материалы. Эффективным способом является нанесение на поверхность конструкций огнезащитных составов - штукатурок, красок, обмазок. Они образуют на строительных конструкциях теплоизоляционный слой, который замедляет нагрев элементов и их обрушение.
Также для повышения огнестойкости применяют конструктивную огнезащиту - установку защитных экранов, каркасов, облицовок из негорючих материалов. Это позволяет увеличить время достижения конструкцией предельного состояния при пожаре.
Расчет огнестойкости строительных конструкций
Кроме огневых испытаний существует расчетный метод определения огнестойкости строительных конструкций. Он основан на математических моделях поведения материалов и конструкций в условиях пожара.
Результаты расчета позволяют определить значения предела огнестойкости конструкций для последующего проектирования и выбора систем противопожарной защиты здания. Для расчетов используется специальное программное обеспечение, а также данные огневых испытаний отдельных строительных материалов.
Требования к огнестойкости строительных конструкций
Требования к огнестойкости строительных конструкций регламентируются строительными нормами и правилами. Они устанавливают необходимые пределы огнестойкости конструкций в зависимости от функционального назначения здания, его этажности, площади и других характеристик.
Например, несущие конструкции высотных общественных зданий должны иметь предел огнестойкости не менее R120, то есть сохранять несущую способность не менее 120 минут. А противопожарные стены на таких объектах - REI 150, то есть сохранять целостность и теплоизолирующую способность не менее 150 минут.
Правильный выбор конструкций с необходимой огнестойкостью позволяет создать эффективную систему противопожарной защиты здания и минимизировать риски при возникновении пожара.
Особенности испытаний на огнестойкость
Испытания на огнестойкость строительных конструкций проводятся в специальных печах или на открытых огневых стендах. Образцы конструкций подвергают термическому воздействию по заданному температурному режиму, имитирующему условия реального пожара.
В процессе испытаний фиксируется достижение предельных состояний - потери несущей способности, теплоизоляции и плотности. По времени наступления этих состояний устанавливается фактический предел огнестойкости испытываемых образцов.
Сертификация огнезащитных покрытий
Все огнезащитные покрытия для повышения огнестойкости строительных конструкций должны проходить обязательную сертификацию. В процессе испытаний определяется тип и марка покрытия, его толщина, условия и область применения.
Нанесение огнезащитных покрытий должно осуществляться в строгом соответствии с инструкцией и технологией, указанной в сертификате. Это гарантирует достижение заявленных пределов огнестойкости обработанных конструкций.
Огнестойкость при реконструкции зданий
При реконструкции зданий необходимо учитывать вопросы обеспечения требуемой огнестойкости. Возведение новых перегородок, перекрытий, устройство проемов может потребовать дополнительных мер по огнезащите строительных конструкций.
Часто приходится прибегать к усилению конструкций, нанесению огнезащитных покрытий, установке противопожарных преград для сохранения необходимого предела огнестойкости здания.
Влияние отделочных материалов на огнестойкость
При выборе отделочных материалов для стен, потолков, полов необходимо учитывать их влияние на огнестойкость. Горючие отделочные материалы могут снизить огнестойкость несущих конструкций.
Поэтому для отделки помещений с массовым пребыванием людей рекомендуется применять негорючие или трудногорючие материалы. А в помещениях с повышенной пожарной опасностью использование горючих отделочных материалов вообще запрещается.
Огнестойкость деревянных конструкций
Деревянные строительные конструкции обладают достаточно низкой огнестойкостью. Однако существуют эффективные способы ее повышения для деревянных зданий и сооружений.
Пропитка древесины антипиренами, использование фанеры и ДСП с огнезащитными прослойками, облицовка конструкций гипсокартоном или негорючими плитами - такие меры позволяют увеличить предел огнестойкости деревянных перекрытий, стен и других элементов. Слой штукатурки толщиной 2 см на деревянной колонне повышает ее предел огнестойкости до R60
Контроль качества огнезащиты
Для обеспечения требуемой огнестойкости важно качественное выполнение огнезащитных работ и последующий контроль. Необходимо проверять соблюдение технологий нанесения огнезащитных составов, толщину и равномерность покрытия, отсутствие пропусков и повреждений.
Контроль осуществляется визуально, а также с помощью приборов - толщиномеров, адгезиметров. При обнаружении дефектов необходимо проводить ремонт и регенерацию огнезащитных покрытий.
Особенности огнезащиты различных материалов
Для эффективной огнезащиты конкретных строительных материалов нужно учитывать их специфику. Например, при обработке дерева огнезащитные составы должны хорошо впитываться и не препятствовать паропроницаемости.
Для металлоконструкций важно обеспечить надежное сцепление покрытия с основанием. Огнезащита бетона требует глубокого проникновения состава в структуру материала. Правильный подбор огнезащиты повышает ее эффективность.
Перспективные огнезащитные материалы
Активно ведутся разработки новых более эффективных огнезащитных материалов. Это тонкослойные краски и обмазки, нанопокрытия, пропитки пролонгированного действия, самовосстанавливающиеся составы.
Они позволяют получить высокие пределы огнестойкости при меньшей толщине слоя, упростить технологию нанесения, снизить расход материалов и увеличить межремонтные сроки защиты.
Альтернативные способы огнезащиты
Помимо традиционных огнезащитных покрытий, изучаются и другие инновационные способы повышения огнестойкости. Это применение огнеупорных фибр, армирование конструкций специальными сетками, использование огнезащитных прослоек в легких стальных тонкостенных конструкциях.
Такие технологии могут обеспечить высокую эффективность огнезащиты, а также дополнительные полезные свойства, такие как сейсмостойкость или теплоизоляция.
Прогнозирование огнестойкости на стадии проектирования
Для выбора оптимальных конструктивных решений и материалов на стадии проектирования зданий важно иметь возможность прогнозировать огнестойкость несущих элементов и ограждающих конструкций.
Современные программные комплексы позволяют выполнить расчет огнестойкости на этапе разработки проекта и подобрать необходимые системы пассивной огнезащиты для обеспечения требуемого уровня пожарной безопасности объекта.
