Комплектация и установка систем пожаротушения
(4822) 49-31-11, 49-31-12, 36-33-30, 36-94-09

Огнезащита строительных конструкций в Твери

Огнезащита строительных конструкций (СК) играет важную роль в системе обеспечения пожарной безопасности различных объектов. Она предназначена для снижения пожарной опасности объектов и обеспечения их требуемой огнестойкости. К числу объектов, для которых проблема оптимальной огнезащиты имеет особенно большое значение, относятся: - СК с нормируемыми пределами огнестойкости (колонны, балки, ригели, плиты перекрытий, рамные конструкции); - огнестойкие воздухо- и газоводы систем противодымной защиты зданий и сооружений; - кабельные коммуникации различных типов (силовые, осветительные, контрольные) и кабельные проходки через огнестойкие строительные конструкции; - резервуары с нефтепродуктами и сжиженными газами и другие элементы нефтегазодобывающего и нефтехимического комплекса. В условиях пожара перечисленные объекты подвергаются совместному действию силовых нагрузок и высокотемпературного нагрева. Температура воздействующей на них газовой среды может изменяться во времени как по режимам реального пожара, так и по стандартным режимам. Продолжительность огневого воздействия может достигать 2,5 ч и более. Согласно СНиП 21-01-97 одной из основных характеристик пожарной безопасности зданий и сооружений является степень их огнестойкости. Степень огнестойкости здания определяется огнестойкостью его строительных конструкций. Показателем огнестойкости СК является предел огнестойкости, который определяется по времени (в минутах) наступления одного или последовательно нескольких нормируемых для данной конструкции признаков предельных состояний: — потери несущей способности (R); — потери целостности (Е); — потери теплоизолирующей способности (I). В таблицах СНиП 21-01-97 приведены значения требуемых пределов огнестойкости различных строительных конструкций зданий. Для противопожарных преград (стен, перегородок, перекрытий) в зависимости от их типа устанавливаются пределы огнестойкости от КЕІ 15 до КЕІ 1501. В зависимости от степени огнестойкости зданий для его несущих элементов устанавливаются пределы огнестойкости от R 15 (III степень) до R 120 (I степень). Проведенный анализ фактических пределов огнестойкости СК различных типов показал, что наименьшую огнестойкость имеют металлические конструкции [2]. Предел их огнестойкости зависит в первую очередь от приведенной толщины металла. Так например, стальные балки, прогоны, ригели, колонны, стойки и др. с приведенной толщиной металла 3, 5, 10, 15, 20, 30 мм имеют пределы огнестойкости 5, 9, 15, 18, 21, 27 мин соответственно. СНиП 21-01-97 допускает применение незащищенных стальных конструкций в тех случаях, когда минимальный требуемый предел огнестойкости конструкции указан R 15 (RE 15, REI 15), за исключением случаев, когда предел огнестойкости несущих элементов здания составляет менее R 8. В этих случаях, а также во всех остальных, когда требуемый предел огнестойкости конструкций превышает R 15 (RE 15, REI 15), повышение их огнестойкости до требуемого уровня производится с помощью огнезащиты. При использовании деревянных конструкций в большинстве случаев должны приниматься меры по снижению горючести и пределов распространения огня. Это достигается применением огнезащитных пропиток или специальных покрытий.

Деревянные конструкции обладают низким уровнем огнестойкости. Согласно пособию по определению пределов огнестойкости конструкций, пределов распространения огня по конструкциям и групп возгораемости материалов, пределы огнестойкости конструкций из древесины определяются с учетом скорости ее обугливания. При этом учитывается, что огнезащитная обработка практически не уменьшает скорости обугливания древесины. Повышение огнестойкости этих конструкций до требуемого уровня производится с помощью огнезащиты требуемой толщины. Таким образом, проблема обеспечения огнестойкости СК особенно актуальна для металлических и деревянных конструкций, а также легких ограждений зданий и сооружений различного назначения.

Повышение огнестойкости перечисленных конструкций до требуемого уровня осуществляется с помощью соответствующей огнезащиты. Согласно действующим нормативам пожарной безопасности, например НПБ 236-97 , понятие "огнезащита" предполагает использование различных средств огнезащиты — огнезащитных составов или материалов. Защита объектов от огневого воздействия осуществляется следующими способами:
а) бетонирование, оштукатуривание, обкладка кирпичом (конструктивный способ);
б) облицовка объекта огнезащиты штатными материалами или установка огнезащитных экранов на относе (конструктивный способ);
в) нанесение непосредственно на поверхность объекта огнезащитных покрытий (окраска, обмазка, напыление и др.);
г) пропитка подповерхностных слоев конструкций огнезащитным составом.

Первый из них традиционно используется для строительных конструкций, к которым не предъявляется требование пониженной массы. Остальные способы могут применяться для всех перечисленных выше объектов. Основными компонентами средств огнезащиты являются: а) термостойкие заполнители: — вермикулит вспученный и невспученный (сырье); - перлит вспученный и невспученный (сырье); — керамзит; — минеральные волокна из базальта, а также каолиновые, кремнеземистые и кварцевые волокна; б) неорганические вяжущие вещества (воздушные, гидравлические и кислотоупорные): — жидкое стекло натриевое; — природный двуводный гипс и природный ангидрит; — портландцемент; — глиноземистый цемент; — фосфатные вяжущие (растворы фосфатов и фосфорных кислот) в) органические (полимерные) связующие: — меламиноформальдегидная смола; — аминосмолы; — эпоксидные смолы в смеси с аминосмолами и др.; — латексы сополимеров хлористого винила с винилиденхлоридом, бутадиена со стиролом и др. г) специальные добавки, усиливающие огнезащитную способность композиции, повышающие технологичность огнезащитного состава, увеличивающие прочность, адгезию и долговечность огнезащиты. Из перечисленных компонентов можно спроектировать много различных средств огнезащиты, удовлетворяющих предъявляемым к ним требованиям.

Поведение материалов и конструкций в условиях пожара имеет следующие особенности. В условиях пожара дерево, а также композиционные полимерные материалы подвергаются термическому разложению с выделением парогазовой смеси сложного состава и образованием пористого кокса. Это приводит к потере их прочности и жесткости. Для стали характерно снижение жесткости и прочности с последующим переходом в пластичное состояние. При нагреве бетон уменьшает свою жесткость и прочность. Кроме того, происходит его дегидратация, сопровождающаяся переносом массы пара. Бетон повышенной влажности испытывает взрывообразное разрушение при огневом воздействии. Конструкции без огнезащиты деформируются и разрушаются под действием напряжений от внешних нагрузок и температуры. Огнезащита, блокирующая тепловой поток от огня к поверхности конструкций, позволяет сохранить их работоспособность в течение заданного времени. Вспучивающиеся покрытия на органических связующих увеличивают толщину вследствие образования пенококса, который постепенно выгорает и в конце огневого воздействия может механически отрываться от конструкции.

Достоинства и недостатки способов огнезащиты

Бетонирование, оштукатуривание, обкладка кирпичом

  • относительно низкая стоимость материалов;
  • большая масса (дополнительная нагрузка на конструкции и фундамент);
  • необходимость применения стальной сетки и (или) анкеров;
  • большая трудоемкость работ;
  • сложность восстановления и ремонта.

Установка облицовок или экранов из плитных или листовых материалов

  • повышенная вибростойкость и долговечность за счет механического крепления к конструкциям;
  • возможность демонтажа и ремонтопригодность;
  • высокая производительность работ по установке огнезащиты;
  • хорошие защитно-декоративные качества;
  • большие толщины огнезащитных материалов (в случае волокнистых материалов);
  • высокий уровень паропроницаемости;
  • перерасход материала при низком уровне требуемых пределов огнестойкости защищаемых конструкций.

Нанесение методами набрызга или полусухого торкретирования составов на минеральном вяжущем

  • относительно низкая трудоемкость;
  • возможность эксплуатации в атмосферных условиях (для составов на основе портландцемента);
  • низкая вибростойкость и долговечность покрытия при больших толщинах слоев;
  • большая продолжительность нанесения и невозможность параллельного проведения других работ;
  • сложность восстановления и ремонта;
  • трудность обеспечения и контроля заданных толщин покрытия.

Нанесение напылением вспучивающихся покрытий

  • относительно низкая трудоемкость;
  • малая толщина покрытия;
  • сохранение декоративных и интерьерных свойств СК.

Вспучивающиеся покрытия (ВП) занимают особое место среди применяемых в настоящее время средств огнезащиты СК. Достаточно высокая огнезащитная эффективность ВП в сочетании с широкими возможностями использования механизированных методов нанесения составов на поверхность конструкций обусловливает повышенный интерес к ним. Они наносятся тонким слоем на поверхность конструкций и выполняют в процессе эксплуатации функции лакокрасочного декоративно-отделочного материала. При действии высокой температуры покрытие вспучивается, многократно увеличиваясь в объеме с образованием пористого слоя, обладающего хорошими теплоизоляционными свойствами.

В настоящее время на рынке присутствует большое количество отечественных и зарубежных средств огнезащиты. Разработано большое количество вспучивающихся огнезащитных красок на водной основе или растворителях, предназначенных для использования внутри помещений. Наиболее эффективные из них характеризуются приблизительно пятидесятикратным вспучиванием и обеспечивают повышение предела огнестойкости металлоконструкций до 45—60 мин. В России хорошо известны составы этой группы: S-607, Протерм Стил, Uniterm-38091, FIERFLEX, PYRO-SAFE FLAMMOPLAST SP-A2 и др. Создан ряд отечественных покрытий такого вида. Вспучивающиеся покрытия на минеральных вяжущих разработаны на основе жидкого стекла (ОСП-1, Файрэкс-400, Антигор, ОЗС-МВ, ТОЗ-В1). Им присущи преимущества и недостатки материалов приведенных выше групп.

Следует отметить, что средства огнезащиты подлежат обязательной сертификации, которая должна быть проведена в специализированных и аккредитованных Госстандартом центрах. По результатам испытаний, проведенным по стандартным для каждого вида огнезащиты методикам, выдаются сертификаты пожарной безопасности на материалы и конструкции с огнезащитой. Выбор конкретного вида огнезащиты и определение ее толщины должен осуществляться в соответствии с проектом. Это предусмотрено НПБ 236—97. Такой выбор должен проводиться на основе технико-экономического анализа с учетом: величин заданного предела огнестойкости для конструкций; их типа, геометрических размеров защищаемых конструкций и состояния поверхности; вида и величины нагрузки на конструкции; температурно-влажностных условий эксплуатации и производства строительно-монтажных работ; степени агрессивности окружающей среды по отношению к огнезащите и материалу конструкции; увеличения нагрузки на конструкцию за счет массы огнезащиты; трудоемкости нанесения (монтажа) огнезащиты; эстетических требований; долговечности; технико-экономических показателей.

Фирмой "Объединение Безопасность" на протяжении более десятка лет для огнезащиты несущих металлоконструкций применяется огнезащитная краска "ВУП-2" производства ООО "Неохим". Практика применения данного состава показала высокие эксплуатационные качества, отличную адгезию и удовлетворяющую эстетическим требованиям заказчика.