Особенности разработки проекта огнезащиты

О разработке проектов огнезащиты зданий

«О разработке проектов огнезащиты зданий…»

Автор: Демёхин Н.В.

В соответствии с противопожарными требованиями действующих в Российской Федерации нормативных документов – нормируют пределы огнестойкости строительных конструкций (огнезащитную эффективность, как лишь сравнительный показатель средств огнезащиты – п. 3 НПБ 236-97 [6] не нормируют). В табл. 4* СНиП 21-01-97* [13] приведены нормативные требования к пределам огнестойкости для строительной конструкции требуемых степеней огнестойкости (последние предварительно определяют по отраслевым либо специализированным главам СНиП – в зависимости от назначения здания).

Результат огневых испытаний огнезащитного средства для несущей металлической конструкции, приведенный в Сертификате пожарной безопасности, не являются фактическим пределом огнестойкости конструкции (см. п. 1 [6]), т. к. при этом испытанию должны подвергать стандартный образец (а не реальную конструкцию) из двутавра № 20 длиной 1,7 м; испытывают его в вертикальном положении, в ненагруженном состоянии – до момента прогрева огнезащитного слоя до условной -установленной методом экспертных оценок усреднённой критической температуры – 500 0 С. По результату такого испытания устанавливает лишь условную группу эффективности огнезащитного средства – при определенной толщине его высохшего слоя, нанесенного на стандартный образец конструкции, при стандартном значении – 3,4 мм приведенной толщины стального профиля этого образца (применительно к четырехстороннему обогреву его поперечного сечения) к эквивалентной расчетной толщине стальной пластины (иные значения этого параметра, встречающиеся в Сертификатах пожарной безопасности, являются по существу отступлением от нормативного требования п. – 6.3.2 [6]). При этом встречающиеся в Сертификатах пожарной безопасности записи о том, что огнезащитное средство соответствует требованиям пожарной безопасности, установленным в НПБ 236-97 [6], а также в ГОСТ 30247.0-94 [8] некорректны, поскольку ни НПБ [6] ни ГОСТ [8] требования к пожарной безопасности огнезащитных средств не устанавливают (огнезащитные средства по определению должны быть пожаробезопасны), а регламентируют следующее: НПБ [6] – метод определения группы эффективности огнезащитного средства, а ГОСТ [8] – метод испытания строительной конструкции на огнестойкость.

Т.е. величины толщины слоя огнезащитного покрытия, которые приведены в Сертификатах пожарной безопасности и таблицах, разработанных на их основе – применительно к стандартным нормативным временным интервалам (30, 45, 60, 90, 120 мин) [8, 13], по существу являющимися всего лишь абстрактным критерием – так называемой «огнезащитной эффективностью» огнезащитного средства [6], и практически не имеют отношения к нормируемым пределам огнестойкости для реальных конструкций, поскольку основаны лишь на сравнительных условных лабораторных испытаниях огнезащитных средств – применительно к абстрактной величине критической температуры – 500 0 С. Однако на практике огнезащитную обработку стальных несущих конструкций преимущественно осуществляют по табличным величинам огнезащитного слоя. Это идет в ущерб пожарной безопасности и экономической эффективности (на практике получается, что на одни стальные конструкции наносят слой больше необходимой величины, на другие – более нагруженные – меньше необходимой толщины, а в итоге, поскольку в каркасе здания, как например в стальной стропильной ферме покрытия, все конструкции взаимосвязаны, и потеря несущей способности наиболее «слабой» конструкции при пожаре приведёт к мгновенному перераспределению усилий на соседние конструкции, их перегрузке и преждевременному обрушению всего здания). По существу же табличные величины толщины огнезащитного слоя можно использовать лишь для сравнительной оценки огнезащитных средств при их выборе, а в проектах огнезащиты строительных конструкций конкретного здания следует указывать требуемые величины слоев огнезащитного средства, специально рассчитанных для каждой конкретной конструкции, с учетом требуемого для неё предела огнестойкости (об этом уже давно было указано в письмах Главного управления противопожарной службы Российской Федерации [9, 15].

Величина критической температуры прогрева реальных стальных строительных конструкций при стандартном испытании на огнестойкость [4] может колебаться в широких пределах, которые зависят от многих факторов [3, 5, 9, 10, 11, 12, 14, 15-18], основные из которых: величина нормативной (рабочей) нагрузки на конструкцию, характер ее приложения, марка (предел текучести) стали, площадь поперечного сечения конструкции, величина статического момента сопротивления изгибу профиля конструкции (для изгибаемых конструкций).

Фактические пределы огнестойкости, в частности, несущих стальных строительных конструкций (в том числе и стальных с огнезащитой), как интервал времени от начала стандартного испытания строительной конструкции на огнестойкость (в состоянии, нагруженном нормативной нагрузкой) по ГОСТ [4, 8] до наступления первого предельного состояния конструкции по огнестойкости – R (потеря несущей способности в виде обрушения, либо деформации, превышающей допустимую) определяют путем проведения стандартных испытаний конструкций на огнестойкость по ГОСТ [4, 8]; при этом п. 11 ГОСТ [8] и п. 5.20* СНиП [13] допускают в отдельных случаях определять фактические пределы огнестойкости конструкций с применением расчетных методов – без проведения натурных огневых испытаний.

О разрешении применения расчетных методов для оценки параметров огнестойкости конструкций, защищенных огнезащитными покрытиями, разработанными организациями, имеющими лицензию на проведение работ по огнезащите, говорилось в письмах Главного управления государственной противопожарной службы Российской Федерации [9, 15].

Согласно п. 8.2. ГОСТ [4] для стержневых несущих конструкций при испытаниях на огнестойкость фактический предел огнестойкости следует оценивать по времени наступления одного предельного состояния их по огнестойкости – потери несущей способности (R – в обозначении ГОСТ 30247.0-94 [8]).

Проект на огнезащитную обработку

Перед выполнением огнезащитных мероприятий необходимо разработать проект и провести его согласование. Проектирование огнезащиты строительных конструкций – это мероприятия по разработке проектной документации для зданий и сооружений. Проектирование огнезащиты предусматривает следующие этапы:

Оставить заявку

  • оценку состояния строительных конструкций здания. По результатам оценки будет делаться вывод о степени огнестойкости здания с указанием его особенностей;
  • рассмотрение рабочей документации, которая предусматривает проведение огнезащитных работ;
  • ТЭО – технико-экономическое обоснование решения по огнезащите;
  • выбор оптимальных огнезащитных составов, веществ и материалов вместе с расчетом их расхода;
  • технологическая инструкция по нанесению покрытия и последующей его эксплуатации, предоставление сертификатов, которые будут подтверждать требуемые значения эффективности огнезащиты;
  • проект производства огнезащитных работ с условиями производства работ, также мероприятия по ТБ, технологию производства работ, сдачу работ, контроль качества работ.

В проекте обязательно присутствуют следующие пункты:

  • классификация здания по категориям пожароопасности;
  • температурные пределы для основных конструкций;
  • группа состава для обработки;
  • полное его наименование вместе с маркой, производителем и номерами сертификатов;
  • толщину состава;
  • перечень конструкций, которые будут обработаны, с толщиной слоя для каждого вида конструкций;
  • расчетная часть по площадям конструкций;
  • расчетная часть по количеству раствора на 1 кв.м.

Вся проектная документация должна разрабатываться организацией, у которой есть лицензия на этот вид деятельности.

Квалифицированная проектная проработка огнезащиты поможет избежать вынужденных затрат заказчика на неоправданно завышенный расход материалов и на исправления ошибок. Любые ошибки, вызванные недостаточной проработкой проекта, могут привести к серьезным финансовым потерям. Подобные ошибки могут возникнуть в результате:

  • неправильно принятого предела огнестойкости несущих конструкций, как следствие – ошибочного выбора ОЗС, расчета его расхода;
  • недостаточного учета условий эксплуатации здания при выборе ОЗС, который также приводит к неверному выбору ОЗС;
  • неправильной подготовки поверхности, а это приводит к снижению огнезащитной эффективности покрытия и пр.

При разработке проекта специалистами определяются тип и площадь здания, состояние защищаемых конструкций, качество наружной поверхности. В зависимости от этих данных подбирается требуемый огнезащитный состав. Проектирование огнезащитной обработки выполняется в соответствии с законодательством РФ, технической и нормативной документацией.

Чтобы огнезащита соответствовала нормам и не возникло неоправданных переплат, её необходимо рассчитать.

  1. Проектирование огнезащиты металлоконструкций регламентирует ГОСТ Р53295−2009.
  2. Проектирование огнезащиты древесины регламентирует ГОСТ Р53292-2009.
  3. Проект позволяет контролировать выполнение работ по огнезащите или поручить мероприятия другими подрядчикам.
  4. Грамотное проектирование гарантирует избежание рисков: удорожание или отсрочку сдачи проекта, а также штрафы, предписания ГПН и пр.
  5. Наши проектировщики составят план работ на основании современных, результативных технологий.

Зачем нужна огнезащитная обработка

Огнезащитная обработка позволяет:

  • предотвратить обрушение здания, что снизит экономические потери от пожара и уменьшит количество пострадавших;
  • увеличить длительность воздействия огня, что даст дополнительное время людям покинуть горящее здание;
  • увеличить степень защиты персонала или жильцов от отравляющих факторов, что позволяет уменьшить людские потери;
  • защитить технологическое оборудование, что опять уменьшит экономические потери;
  • ограничить локализовать пожар, что будет способствовать более быстрому тушению;
  • увеличить степень безопасности для работы пожарных.

Выделяются следующие направления огнезащиты:

  1. огнезащитная обработка металлоконструкций;
  2. древесины и деревянных конструкций;
  3. обработка воздуховодов;
  4. обработка кабельной продукции;
  5. обработка тканей.

Окончательная стоимость работ станет известной только после обследования объекта и зависит от типа конструкций, площади конструкций объекта и многих иных факторов.

Пример: проектирование огнезащиты металлоконструкций

Одна из частых причин гибели людей на пожаре — обрушение зданий. Неправильно спроектированная огнезащита не даст металлическому сооружению необходимых полутора часов, чтобы оно устояло в огне. Именно столько времени занимает полная эвакуация.

Огнестойкость металлоконструкций очень невелика:

  • сталь 3 мм выдерживает огонь только в течении 5 мин.;
  • 30 мм – 27 мин.

Огнезащитные краски, эмали, лаки обеспечат сохранность металлу до полутора часов. Проектировщики учитывают способность вспучивающихся красок утолщаться до 40 раз. Конструктивная защита от огня и грамотное её проектирование затормозят деформацию металла в огне до 4 часов.

Проектирование огнезащитных работ по металлу — это разработка комплекта документации для выполнения огнезащитной обработки, для проверки и для воспроизведения промежуточных и конечных решений.

Проект расчёта содержит следующие разделы:

  1. обоснование выбора огнезащитных средств и материалов и способа огнезащиты;
  2. определение толщины слоя огнезащиты для каждого типа конструкции;
  3. чертежи.

Так как температура металлических конструкций при нагревании зависит от толщины металла, то при выполнении проекта выполняются расчёты этого параметра. Толщина металла — это отношение площади поперечного сечения конструкции к её периметру. Площадь поперечного сечения можно взять из справочника сортамента. Периметр обогреваемой поверхности рассчитывается как сумма длин сторон конструкции, которая будет находиться в свободном доступе для огня. Для расчетов используется формула:

Fпр= S на 10 / P, где:

Fпр — приведенная толщина металла;

S — в кв.см. площадь поперечного сечения;

P — в см. обогреваемый периметр.

На основании этих расчетов, техзадания, СНиПа определяется степень огнестойкости здания. Далее, в соответствии со СНиП 21-01-97 рассчитывается требуемый для достижения этого параметра предел огнестойкости отдельных элементов конструкции:

  • лестничных площадок и маршей;
  • колонн;
  • покрытий и пр.

Выбирается тип покрытия, а затем по справочным таблицам производится расчет толщины и количества слоёв. Если конструкция поверхности сложная, то выпускаются рабочие чертежи покрытия.

Читайте также:  Тиристоры в помощь электрику

Наши преимущества

  1. Мы предлагаем доступные цены на проектирование огнезащиты на все типы конструкций.
  2. Благодаря грамотному проектированию вы получите значительную экономию средств за счет точного расчета расхода материала и исключения возможности ошибок.
  3. Мы очень долго работаем на этом рынке и владеем всеми нюансами проведения работ.

Компетентное проектирование гарантирует:

  • сокращение финансовых затрат;
  • увеличение срока эксплуатации объекта;
  • возможность осуществления проверки.

Некачественное проектирование или его отсутствие определяет:

  • ошибки во время выполнения работ;
  • увеличение длительности реализации проекта;
  • частые несчастные случаи;
  • дополнительные затраты.
  1. Мы предоставляем гарантию на наши услуги.
  2. В проекте используем материалы только от проверенных производителем.
  3. Деятельность нашей компании лицензирована и сертифицирована.
  4. Мы работаем в соответствии с ГОСТом.

Мы оказываем весь спектр услуг в этой области. Наличие допуска СРО, высококвалифицированного инженерного состава, многолетнего опыта позволяет создавать проектные решения, которые оптимизируют затраты заказчиков на проведение мероприятия по обеспечению пожарной безопасности зданий и объектов. Мы проектируем с учетом характеристик материалов, особенностей их применения, учитываем особенности здания, заботимся о сохранении ресурсов клиента.

Оставить заявку

Оставьте данные и мы свяжемся с Вами сегодня

ООО «СтройБезопасность» имеет лицензию МЧС, все виды допусков и иные разрешительные документов для ведения работ в области пожарной безопасности.

По вопросам сотрудничества обращайтесь по телефону 8(800) 77-55-782 или электронной почте info@pbsafety.ru.

И, наконец, мы можем приехать к Вам на объект (бесплатная услуга выезда), если Вы предполагаете недостаточность обсуждения всех нюансов сотрудничества по телефону.

Особенности разработки проекта огнезащиты

Пособие по определению пределов огнестойкости строительных конструкций, параметров пожарной опасности материалов. Порядок проектирования огнезащиты

1 РАЗРАБОТАНО ОАО “НИЦ “Строительство” (д.т.н., проф. А.И.Звездов), Центральным научно-исследовательским институтом строительных конструкций (ЦНИИСК) им. В.А.Кучеренко ОАО “НИЦ “Строительство” (д.т.н., проф. И.И. Ведяков; д.т.н., проф. Ю.В.Кривцов; к.т.н., с.н.с. И.Р.Ладыгина; к.т.н., с.н.с. В.В.Пивоваров; В.В.Яшин; П.П.Колесников), при участии Холдинга “Ассоциация КрилаК” (д.э.н., проф. А.К.Микеев; к.т.н., с.н.с. Е.Н.Носов; М.В.Постникова).

2 РЕКОМЕНДОВАНО К ПРИНЯТИЮ секцией “Пожарная безопасность в строительстве” НТС ЦНИИСК им.В.А.Кучеренко ОАО “НИЦ “Строительство” от 06.06.2013 г.

3 РЕКОМЕНДОВАНО ФГБУ ВНИИПО МЧС России для применения в качестве справочного материала в проектных, строительных организациях и органах Государственного пожарного надзора (письмо ФГБУ ВНИИПО МЧС России от 28.06.2013 г. N 2936-13-1-03).

В пособии приведены нормативные требования для назначения пределов огнестойкости строительных конструкций и параметров пожарной опасности материалов, изложены методы определения собственных пределов огнестойкости несущих стальных, железобетонных, деревянных и алюминиевых конструкций с учетом применения огнезащитных покрытий.

В приложении представлены справочные данные по огнезащитным составам и конструкционным материалам в объеме, достаточном для их обоснованного выбора и проведения проектных работ.

В случаях, когда приведенные в Пособии сведения недостаточны для выбора соответствующих решений либо для установления соответствующих показателей огнестойкости строительных конструкций с применением средств огнезащиты, за консультациями следует обращаться в ОАО “НИЦ “Строительство”: НЭБ ПБС ЦНИИСК им.В.А.Кучеренко (тел. 8(499) 170-73-91; e-mail: tsniisk@rambler.ru).

I Требования нормативных документов

I Требования нормативных документов

Нормативные требования пожарной безопасности зданий, сооружений, строительных конструкций, инженерного оборудования и строительных материалов приведены в Федеральном законе от 22 июля 2008 г. N 123-ФЗ “Технический регламент о требованиях пожарной безопасности” в редакции Федерального закона от 10 июля 2012 г. N 117-ФЗ [1].

Пределы огнестойкости строительных конструкций приведены в табл.1 и должны соответствовать принятой степени огнестойкости зданий, сооружений, строений и пожарных отсеков [1].

Таблица 1

Степень огнестойкости зданий, сооружений, строений и пожарных отсеков

Предел огнестойкости строительных конструкций, не менее

Несущие элементы здания (стены, колонны и др.)

Наружные ненесущие стены

Перекрытия междуэтажные (в том числе чердачные и над подвалами)

Элементы бесчердачных покрытий

Настилы (в том числе с утеплителем)

Фермы, балки, прогоны

Марши и площадки лестниц

Указанные в таблице 1 пределы огнестойкости соответствуют времени достижения одного или последовательно нескольких признаков предельных состояний: R – потеря несущей способности; Е – потеря целостности; I – потеря теплоизолирующей способности вследствие повышения температуры на необогреваемой поверхности конструкции до предельных значений.

Пределы огнестойкости определяются в условиях стандартных испытаний по методикам, установленным нормативными документами по пожарной безопасности. Допускается пределы огнестойкости конструкций, аналогичных по форме, материалам, конструктивному исполнению строительным конструкциям, прошедшим огневые испытания, определять расчетно-аналитическими методами, установленными нормативными документами [1].

Класс пожарной опасности строительных конструкций приведен в таблице 2 и должен соответствовать классу конструктивной пожарной опасности зданий, сооружений, строений и пожарных отсеков [1].

Таблица 2

Класс конструктивной пожарной опасности здания

Класс пожарной опасности строительных конструкций

Несущие стержневые элементы (колонны, ригели, фермы)

Наружные стены с внешней стороны

Стены, перегородки, перекрытия и бесчердачные покрытия

Стены лестничных клеток и противопожарные преграды

Марши и площадки лестниц в лестничных клетках

Характеристики пожарной опасности конструкций в зависимости от класса пожарной опасности конструкций приведены в таблице 3 [1].

Таблица 3

Класс пожар-
ной опас-
ности конс-
трукций

Допускаемый размер повреждения конструкций, сантиметры

Допускаемые характеристики пожарной опасности поврежденного материала

дымо-
образую-
щей способ-
ности

не регламентиру-
ется

более 40, но не более 80

более 25, но не более 50

не регламентиру-
ется

Примечание – Знак “+” обозначает, что при отсутствии теплового эффекта параметр не регламентируется.

Класс пожарной опасности конструкций определяется по ГОСТ 30403-96 [5].

Класс пожарной опасности материалов должен соответствовать классу здания и категории помещения и определяется исходя из данных, представленных в табл.4 [1].

Таблица 4

Класс (подкласс) функциональной пожарной опасности здания

Этажность и высота здания

Класс пожарной опасности материала, не более указанного

для стен и потолков

для покрытия полов

Вестибюли, лестничные клетки, лифтовые холлы

Общие коридоры, холлы, фойе

Вестибюли, лестничные клетки, лифтовые холлы

Общие коридоры, холлы, фойе

Ф1.2; Ф1.3; Ф2.3; Ф2.4; Ф3.1; Ф3.2; Ф3.6; Ф4.2; Ф4.3; Ф4.4; Ф5.1; Ф5.2; Ф5.3

не более 9 этажей или не более 28 м

более 9, но не более 17 этажей или более 28, но не более 50 м

более 17 этажей или более 50 м

Ф1.1; Ф2.1; Ф2.2; Ф3.3; Ф3.4; Ф3.5; Ф4.1

вне зависимости от этажности и высоты

Класс пожарной опасности строительных материалов определяется параметрами их воспламеняемости (группами), приведенными в таблице 5 [1].

Таблица 5

Свойства пожарной опасности строительных материалов

Класс пожарной опасности строительных материалов в зависимости от групп

Токсичность продуктов горения

Распространение пламени по поверхности для покрытия полов

В таблице 5 использованы следующие обозначения групп строительных материалов:

НГ – негорючие;

Г1 – слабогорючие;

Г2 – умеренногорючие;

Г3 – нормальногорючие;

Г4 – сильногорючие;

В1 – трудновоспламеняемые;

В2 – умеренновоспламеняемые;

В3 – легковоспламеняемые;

РП1 – нераспространяющие;

РП2 – слабораспространяющие;

РП3 – умереннораспространяющие;

РП4 – сильнораспространяющие;

Д1 – с малой дымообразующей способностью;

Д2 – с умеренной дымообразующей способностью;

Д3 – с высокой дымообразующей способностью;

Т1 – малоопасные;

Т2 – умеренноопасные;

Т3 – высокоопасные;

Т4 – чрезвычайноопасные.

Методы определения группы горючести, воспламеняемости, дымообразующей способности, токсичности и распространения пламени изложены в следующих нормативных документах:

ГОСТ 30244-94 [6];

ГОСТ 30402-96 [7];

ГОСТ 12.1.044-89 [8];

ГОСТ Р 51032-97* [9].

В случае, если фактический предел огнестойкости не соответствует требуемому, используются средства для его повышения. К указанным средствам относятся конструктивная огнезащита и тонкослойные огнезащитные покрытия [3].

Конструктивная огнезащита – это способ огнезащиты строительных конструкций, основанный на создании на обогреваемой поверхности конструкции теплоизоляционного слоя средства огнезащиты. К конструктивной огнезащите относятся толстослойные напыляемые составы, огнезащитные обмазки, штукатурки, облицовка плитными, листовыми и другими огнезащитными материалами, в том числе на каркасе, с воздушными прослойками, а также комбинации данных материалов, в том числе с тонкослойными вспучивающимися покрытиями. При этом способ нанесения (крепления) огнезащиты должен соответствовать способу, описанному в протоколе испытаний на огнестойкость и в проекте огнезащиты.

Тонкослойное огнезащитное покрытие – это способ огнезащиты строительных конструкций, основанный на нанесении на обогреваемую поверхность конструкции специальных лакокрасочных составов с толщиной сухого слоя не превышающей 3 мм, увеличивающих ее многократно при нагревании.

Применение данных способов огнезащиты регламентируется [3].

В зданиях I и II степеней огнестойкости для обеспечения требуемого предела огнестойкости несущих элементов здания, отвечающих за его общую устойчивость и геометрическую неизменяемость при пожаре, следует применять конструктивную огнезащиту.

Применение тонкослойных огнезащитных покрытий для стальных конструкций, являющихся несущими элементами зданий I и II степеней огнестойкости, допускается для конструкций с приведенной толщиной металла не менее 5,8 мм.

Если 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.) по результатам испытаний составляет менее R 8.

Средства огнезащиты для стальных и железобетонных строительных конструкций следует использовать при условии оценки предела огнестойкости конструкций с нанесенными средствами огнезащиты по [18, 21], с учетом способа крепления (нанесения), указанного в технической документации на огнезащиту, и (или) разработки проекта огнезащиты.

Выбор вида огнезащиты осуществляется с учетом режима эксплуатации объекта защиты и установленных сроков эксплуатации огнезащитного покрытия. В случае строительства зданий и сооружений в сейсмическом районе при применении средств огнезащиты должны выполняться требования [4].

Не допускается использовать огнезащитные покрытия и пропитки в местах, исключающих возможность периодической замены или восстановления, а также контроля их состояния.

Покрытия, предназначенные для повышения предела огнестойкости несущих металлоконструкций, характеризуются группой огнезащитной эффективности, определяемой по методике, изложенной в ГОСТ Р 53295-2009 [10]. За предельное состояние принимается достижение критической температуры 500°С опытного образца с нанесенным покрытием (стальная колонна двутаврового сечения профиля N 20 по ГОСТ 8239-89 [11] или профиля N 20Б1 по ГОСТ 26020-83 [12] высотой 1700 мм) в условиях стандартных испытаний.

Огнезащитная эффективность средств огнезащиты в зависимости от наступления предельного состояния металлоконструкции подразделяется на семь групп [10]:

1-я группа – не менее 150 мин.;

2-я группа – не менее 120 мин.;

3-я группа – не менее 90 мин.;

4-я группа – не менее 60 мин.;

5-я группа – не менее 45 мин.;

Читайте также:  Открытая электропроводка в интерьере

6-я группа – не менее 30 мин.;

7-я группа – не менее 15 мин.

Покрытия, предназначенные для повышения предела огнестойкости несущих деревянных конструкций, характеризуются группой огнезащитной эффективности, определяемой по методике, изложенной в ГОСТ Р 53292-2009 [13] и зависящей от потери массы образца (бруски из древесины сосны с поперечным сечением 30 60 мм и длиной вдоль волокон 150 мм) в условиях стандартных испытаний.

Определены следующие группы огнезащитной эффективности [13]:

I-я группа – потеря массы не более 9%;

II-я группа – потеря массы более 9%, но не более 25%.

При потере массы более 25% состав не является огнезащитным.

Параметр огнезащитной эффективности носит классификационно-сравнительный характер и не может быть непосредственно использован для оценки нормируемых пожарно-технических характеристик строительных конструкций – предела огнестойкости и показателей пожарной опасности.

Исходные данные для проведения этих оценок предоставляются разработчиком средств защиты по результатам испытаний образцов с проектными параметрами.

Для зданий, сооружений, строений, для которых отсутствуют нормативные требования, разрабатываются специальные технические условия, отражающие специфику обеспечения их пожарной безопасности и содержащие комплекс необходимых инженерно-технических и организационных мероприятий.

Помимо показателей огнестойкости при выборе огнезащиты должны учитываться следующие параметры составов и технологии нанесения:

срок эксплуатации;

условия хранения и эксплуатации;

сейсмостойкость (для объектов, возводимых в сейсмостойких районах);

возможность дезактиваций (для объектов атомной энергетики);

возможность дегазации (для объектов химических производств);

возможность и периодичность замены или восстановления;

ремонтопригодность;

срок эксплуатации;

способы подготовки поверхности;

марки грунтов;

марки декоративных и защитных покрытий;

инструмент и агрегаты для нанесения.

В Приложении к данному пособию приведена номенклатура огнезащитных составов и материалов для обеспечения требуемых параметров пожарной безопасности металлических, деревянных и железобетонных несущих конструкций. Объем приведенных сведений достаточен для обоснованного выбора типа и марки покрытий во всем диапазоне изменения требований огнестойкости и характеристик строительных конструкций.

Все составы и материалы, приведенные в Приложении, испытаны по расширенной программе с использованием стандартных методик. Их результаты представлены в виде матриц зависимости экспериментально полученных пределов огнестойкости металлоконструкций с нанесенными на них огнезащитными покрытиями от толщины этого покрытия и приведенной толщины металла элемента конструкции. Указанные данные предоставляются разработчиком материалов по конкретному запросу.

II Порядок проектирования огнезащиты несущих строительных конструкций

Проектная документация разрабатывается в соответствии с действующими нормами и правилами пожарной безопасности и на основании рабочей документации на строительство, ремонт или реконструкцию объекта.

Разработка проекта огнезащиты включает в себя поэтапное выполнение следующих мероприятий.

1 Анализ технической документации проекта.

2 Определение требуемых пределов огнестойкости несущих конструкций.

3 Разложение общей схемы несущего каркаса здания на отдельные элементы.

4 Расчет собственных пределов огнестойкости элементов.

5 Определение необходимости нанесения огнезащитного покрытия на элементы.

6 Подбор средств огнезащиты.

7 Расчет потребной толщины огнезащиты для каждого элемента.

Пределы огнестойкости строительных конструкций определяются с использованием данных, приведенных в табл.3.

II.1 Порядок проектирования огнезащиты несущих металлических конструкций

Оценка собственных пределов огнестойкости стержневых стальных конструкций (без огнезащиты) проводится по табл.6, составленной на основе расчетных данных [14].

Таблица 6

Приведенная толщина металла (ПТМ), мм

Собственный предел огнестойкости (Пф), мин

Проектирование огнезащиты КМ

Страница 1 из 3123>
18.06.2006, 06:33
18.06.2006, 00:17#1
1 |#2

Защиту металлоконструкций можно разделить на 2 вида – несущих конструкций из прокатного профиля и тонкостенных конструкций (воздуховодов)

Про первые – их доля на в последние годы возросла, и, как известно, металлы обладают чувствительностью к высоким температурам и к воздействию огня. При температуре, в среднем 500 градусов, металл переходи в пластичное состояние, что снижает прочностные характеристики. Фактический предел огнестойкости стальных конструкций зависит от толщины элементов сечения и действующих напряжений, при этом он составляет от 0,1 до 0,4 ч, в то время как минимальные значения требуемых пределов огнестойкости основных строительных конструкций, в том числе металлических, составляют от 0,25 и до 2,5 ч в зависимости от степени огнестойкости зданий и типа конструкций.

Задача огнезащиты металлических конструкций заключается в создании на поверхности элементов конструкций теплоизолирующих экранов, выдерживающих высокие температуры и непосредственное действие огня. Наличие этих экранов позволяет замедлить прогревание металла и сохранять конструкции свои функции при пожаре в течение заданного периода времени.

Огнезащиту металлических конструкций осуществляют как традиционными методами (обетонирования, оштукатуривания цементно-песчанными растворами, использования кирпичной кладки), так и новых современных методов, основанных на механизированном нанесении облегченных материалов и легких заполнителей – асбеста, вспученного перлита и вермикулита, минерального волокна, обладающих высокими теплоизоляционными свойствами или основанных на использовании плитных и листовых теплоизоляционных материалов (гипсокартонных и гипсоволокнистых листов, асбестоцементных и перлитофосфогелевых плит и др.).

Современные методы огнезащиты металлических конструкций включают использование: теплоизоляционных штукатурок, состоящих из цемента или гипса, перлитового песка или вермикулита, жидкого стекла; огнезащитных покрытий из асбеста или гранулированного минерального волокна, жидкого стекла, цемента и др.; вспучивающихся красок, представляющих сложные системы органических и неорганических компонентов. Огнезащитное действие этих красок основано на вспучивании нанесенного состава при температурах 170-200 °С и образовании пористого теплоизолирующего слоя, толщина которого составляет несколько сантиметров. В зависимости от толщины слоя штукатурного состава, облегченного покрытия, конструктивных огнезащитных листов и плит обеспечивается предел огнестойкости стальных конструкций от 0,75 до 2,5 ч. Вспучивающиеся краски используются для огнезащиты стальных конструкций в течение 0,75-1 ч. Расчет толщины покрытия ведется по приведенной толщине металлаю

Обеспечение предела огнестойкости стальных конструкций 0,5 ч достигается путем увеличения их массивности за счет развития размера сечений.

Огнезащита воздуховодов (второй вид) – одна из самых сложных задач в области противопожарной защиты объектов. Огнезащита воздуховодов может быть обеспечена только в случае применения материалов, про которые прямо указано в сертификатах ПБ: “Воздуховод огнестойкий с огнезащитным покрытием. “. На практике не везде легко осуществить полноценную огнезащиту воздуховодов. Часто проблема заключается в трудном доступе к элементам воздуховодов. Например, когда транзитный воздуховод прямоугольного сечения расположен в труднодоступном месте (2 стороны прилегают к стенам, зазор примерно 1 см). Огнезащита таких воздуховодов может решаться несколькими методами или комплексно. Огнезащитные покрытия, предназначенные именно для этих целей крайне редки. Так же сложно найти материалы, в сертификате которых написано, что они предназначены для огнезащиты воздуховодов.

Одним из современных огнезащитных составов, используемых для огнезащиты воздуховодов и имеющим неограниченный срок службы является DOSSOLAN 3000, DOSSOLAN НОЕСО FII/1 . Он представляет собой мелковолокнистый материал, предназначенный для применения в качестве огнезащитного толстослойного покрытия (штукатурки) с пределом огнестойкости до 3 часов включительно. Применяется для огнезащиты воздуховодов, металлоконструкций и деревянных конструкций как внутри помещений, так и на открытом воздухе под навесом, если огнезащитное покрытие не подвергается непосредственному воздействию дождя, снега, града и т.п. Выдерживает без образования трещин незначительные смещения и вибрации конструкции, на которую наносятся методом распыления (полусухое торкретирование).

Разработка проекта огнезащиты

Покрытие специальными огнезащитными составами – это необходимый комплекс работ, который должен выполняться для максимальной защиты зданий и прочих сооружений от возгорания. Для его выполнения необходима детальная разработка проекта огнезащиты. Под разработкой понимаются действия по составлению необходимых проектных документов для строительных сооружений.

Проектирование состоит из следующих этапов:

  • экспертной оценки объекта, исходя из его состояния;
  • изучение документов, предусматривающих работы по защите от пожаров;
  • составление ТЭО;
  • выбор правильного огнезащитного состава и прочих материалов с одновременным его расчетом для обработки;
  • разработка технологии по нанесению защитного слоя и его дальнейшей эксплуатации с приложением документов, подтверждающих данные об эффективности защиты;
  • проект выполнения работ с указанием необходимых условий для этого, мероприятий по технике безопасности, технологии выполнения, контроля качества и сдачи работы.

Проект огнезащиты обязательно должен содержать:

  • классификацию зданий по категориям пожарной опасности;
  • предельную температуру, которую могут выдержать основные конструкции зданий;
  • к какой группе относится состав;
  • полное название состава, его марку, производителя, номер сертификата соответствия, толщину;
  • наименование всех подлежащих обработке конструкций с указанием толщины покрывающего слоя;
  • расчет площадей конструкций;
  • расход раствора на 1 кв. метр.

Разработку проекта огнезащиты металлоконструкций должны осуществлять знающие квалифицированные специалисты, чтобы заказчик не нёс финансовых потерь и был правильно произведён расчет необходимых материалов и трудозатраты на выполнение покрытия.

Специалисты нашей компании ABC Строй-Защита при разработке огнезащитных проектов руководствуются нормативными документами, соответствующими ГОСТами и современными технологиями.

Для чего производится огнезащитная обработка?

Обработка зданий и различных строительных сооружений различными огнезащитными средствами производится в следующих целях:

  • для предотвращения обрушения зданий во время пожара. Обгоревшее, но не разрушенное здание снижает потери и позволяет уменьшить количество пострадавших при этом людей;
  • для увеличения времени горения. Дополнительные минуты позволяют быстро покинуть здание;
  • для снижения интоксикации людей, выделяющимися при пожаре отравляющими веществами;
  • для сохранения целостности оборудования;
  • для увеличения безопасности пожарных во время работы.
  • металлоконструкции;
  • все деревянные конструкции и просто древесина;
  • воздуховоды;
  • кабель и изделия из него;
  • тканевые поверхности.

После тщательного обследования объекта, измерения всех площадей конструкций и материалов из которых они изготовлены, рассчитывается стоимость работ.

Почему стоит обращаться к нам в компанию ABC Строй-Защита?

  • Мы занимаемся разработкой проектов любых конструкций и из любых материалов.
  • Инженеры компании составили не один проект и благодаря их грамотной работе наши клиенты не затрачивают лишние средства на приобретение огнезащитного состава.
  • Мы имеем большой опыт проведения работ по защите от воздействия огня и знаем все тонкости этого дела.

Всем нашим клиентам мы гарантируем грамотный проект защиты, который позволит:

  • сэкономить денежные средства;
  • продлить на несколько лет срок службы защищенного объекта;
  • предъявлять безбоязненно объект и документы при проверке работникам пожарной службы.

Отсутствие проекта или его некачественная разработка может привести к ошибкам при выполнении работ, дополнительным расходам и несчастным случаям.

Обращение в нашу компанию позволит иметь гарантию на все выполненные нами работы. Мы получили необходимые сертификаты и лицензию на осуществление этой деятельности. Обращайтесь к нам для защиты своих зданий и сооружений от пожара!

Огнезащита стальных несущих конструкций

Область применения различных способов огнезащиты определяют с учетом требуемого предела огнестойкости металлической конструкции, ее типа и ориентации в пространстве (колонны, стойки, ригели, балки, связи), вида нагрузки, действующей на конструкцию (статическая, динамическая), температурно-влажностного режима эксплуатации и производства работ по огнезащите (сухие, мокрые процессы), степени агрессивности окружающей среды, увеличение нагрузки на конструкцию за счет огнезащиты, эстетических требований и др.

Строительные металлические конструкции, не распространяющие огонь, имеют неорганическую структуру и являются негорючими. В условиях пожара металлические конструкции в основном теряют свою несущую способность через 15 минут (0,25 часа) [Л1], поэтому в тех случаях, когда требуемый предел огнестойкости превышает это значение, металлические колонны, фермы и балки подвергают огнезащите.

Требование по огнезащите конструкций сооружений регламентируется соответствующими СНиП, начиная от СНиП 21-01-97 «Пожарная безопасность зданий и сооружений» и СНиП, конкретизирующих требования к данному типу сооружений, например, Промышленные предприятия – СНиП 2.09.03-89 «Сооружения промышленных предприятий» или СНиП 2.08.01-89* «Жилые здания», СНиП 2.08.02-89 «Общественные здания» и т.д.

Огнезащита должна обеспечить высокую сопротивляемость конструкций действию огня и высоких температур, иметь низкую теплопроводность и достаточную адгезию к металлу. Она должна быть долговечной, иметь низкую стоимость, технология нанесения должна быть доступной.

Характеристика металлических конструкций и требования к их огнестойкости

В соответствии с требованиями СНиП 21-01-97, здания делятся на 5 степеней огнестойкости в зависимости от значений пределов огнестойкости основных строительных конструкций, принимаемых в часах или минутах, и пределов распространения огня по ним, принимаемым в сантиметрах. Нормированию подлежат: стены, перегородки, колонны, элементы лестничных клеток, перекрытий и покрытий. При несоответствии хотя бы одного из элементов здания (сооружения) требуемым значениям степень огнестойкости всего здания уменьшается до степени огнестойкости, где значение фактического предела огнестойкости не менее требуемого.

В зависимости от степени огнестойкости здания или сооружения нормы пожарной безопасности регламентируют их назначение, противопожарные разрывы, этажность, площадь пожарных отсеков, длину путей эвакуации и т.п.

Строительные конструкции характеризуются огнестойкостью и пожарной опасностью.

Предел огнестойкости строительных конструкций устанавливается по времени наступления одного или последовательно нескольких нормируемых для данной конструкции признаков предельных состояний:

•потери несущей способности,
•потери целостности,
•потери теплоизолирующей способности.

Пределы огнестойкости строительных конструкций устанавливаются по ГОСТ 30247.

По пожарной опасности строительные конструкции подразделяются на 4 класса:

КО (непожароопасные)
К1 (малопожароопасные)
К2 (умереннопожароопасные)
К3 (пожароопасные)

Класс пожарной опасности строительных конструкций устанавливают по ГОСТ 30403.

Факторами, определяющими воздействие пожара на стальные конструкции, являются по мнению авторов [Л2]: уровень рабочих напряжений, температура прогрева конструкции и длительность воздействий. Влияние повышенных температур пожара приводит к изменению прочностных и деформационных свойств применяемых сталей, появлению температурных напряжений и деформаций, а длительность процесса обусловливает возможность возникновения значительных деформаций ползучести. Все это может привести к получению стальными конструкциями необратимых деформаций, потери ими несущей или ограждающей способности. В свою очередь, потеря ограждающей способности может явиться причиной распространения пожара в смежных помещениях здания со стальным пространственным каркасом, а потеря несущей способности конструкций может вызвать обрушение самих конструкций.

С ростом температуры теплопроводность сталей падает, а удельная теплоемкость увеличивается.

По данным [Л3], в процессе нагрева несущие стальные конструкции находятся под действием постоянной рабочей нагрузки, а металл этих конструкций нагревается в напряженном состоянии. В этом случае рост деформации и снижение прочности металла зависят от режима его нагрева, так как эти процессы происходят во времени, и, следовательно, связаны с явлением ползучести.

До определенной температуры деформация стали увеличивается примерно с постоянной скоростью в основном за счет температурного расширения. Затем начинает проявляться температурная ползучесть стали, и скорость роста деформации образца плавно возрастает. За пределами ε аt = 3 %, вследствие резкого увеличения ползучести, кривая полных деформаций стали быстро приближается к вертикали. Следовательно, можно принять, что при значении ε аt = 3 % достигается предел прочности нагретой стали.

Незащищенные несущие металлические конструкции, как правило, имеют очень низкий предел огнестойкости, ч.:

стальные – в среднем 0,25

Исключение составляют стальные мембранные покрытия и колонны массивного сплошного сечения, у которых предел огнестойкости без огнезащиты может достигать 0,75 ч. Низкая огнестойкость большинства металлических конструкций объясняется главным образом их тонкостенностью, т.е. малой теплоемкостью.

Так, например, теплоемкость стальной колонны коробчатого сечения 300x300x10 мм, имеющей предел огнестойкости 0,23 ч, при 500°С составляет

63×10 3 Дж/м, а железобетонная колонна сплошного сечения 300×300 мм, у которой предел огнестойкости превышает 2 часа имеет теплоемкость 260×10 3 Дж/м, т.е. в четыре раза больше.

Повышение теплоемкости стальных колонн путем применения сплошного сечения размером, например, до 300×300 мм не позволяет увеличить их огнестойкость до величины, которая характерна для колонн из железобетона. Причиной этого является огромная теплопроводность стали, благодаря чего все сечение металлической конструкции быстро прогревается до высоких температур, в то время как центральная часть железобетонных колонн (ядро сечения) до высоких температур прогревается очень медленно.

Способы огнезащиты металлических конструкций

Огнезащита предназначена для повышения фактического предела огнестойкости конструкций до требуемых значений. Эту задачу выполняют путем использования теплозащитных и теплопоглощающих экранов, специальных конструктивных решений, огнезащитных составов, технологических приемов и операций, а также применением материалов пониженной горючести. Огнезащитное действие экранов основывается либо на их высокой сопротивляемости тепловым воздействиям при пожаре, сохранением в течение заданного времени теплофизических характеристик при высоких температурах, либо на их способности претерпевать структурные изменения при тепловых воздействиях с образованием коксоподобных пористых структур, для которых характерна высокая изолирующая способность.

Расположение огнезащитных экранов может осуществляться либо непосредственно на поверхности защищаемых конструктивных элементов, либо на откосе с помощью специальных мембранкоробов, каркасов, закладных деталей.

Огнезащита предусматривает применение конструктивных методов, использование теплозащитных экранов из облегченных составов, наносимых на поверхность конструкций высокопроизводительными индустриальными методами.

Конструктивные методы огнезащиты включают обетонирование, обкладку кирпичом, оштукатуривание, использование крупноразмерных листовых и плитных огнезащитных облицовок, применение огнезащитных конструктивных элементов (например огнезащитных подвесных потолков), заполнение внутренних полостей конструкций, подбор необходимых сечений элементов, обеспечивающих требуемые значения пределов огнестойкости конструкций, разработку конструктивных решений узлов примыкания, сопряжений и соединений конструкций.

Кирпичную и бетонную облицовку применяют [Л4] для повышения предела огнестойкости стальных конструкций до 2 ч и более. При этом бетонную облицовку толщиной 50 мм и более армируют стальным каркасом (хомутом и продольными стержнями) во избежание преждевременного ее обрушения при действии огня. Для исключения этого явления в случае кирпичной облицовки толщиной в 1/4 кирпича (65 мм) в ее швах также устанавливаются стальные анкеры или хомуты.

Цементно-песчаная штукатурка толщины 25-60 мм, наносимая по стальной сетке, используется для повышения предела огнестойкости металлических конструкций до 2 -х и более часов.

При толщине 40-60 мм штукатурку армируют двойной сеткой, что предохраняет ее от преждевременного обрушения при пожаре.

Отмеченные выше облицовки достаточно надежны и долговечны. Однако они существенно увеличивают массу конструкций и является трудоемкими. Стремление снизить массу огнезащитной облицовки привело к разработке легких штукатурок на основе перлита, вермикулита и других эффективных материалов. Эти облицовки имеют малую плотность (200-600 кг/см 3 ) и поэтому низкую теплопроводность. Они могут применяться для повышения огнестойкости конструкций до 4 -х часов.

Для огнезащитной облицовки можно использовать полужесткие минераловатные плиты, укрепляемые с помощью стальных анкеров и каркасов. В этом случае необходимо предусматривать антикоррозионную защиту конструкций и достаточную отделку наружной поверхности минераловатной облицовки декоративными материалами.

Для повышения предела огнестойкости 0,75 ч – 1,5 ч применяют огнезащитные краски, лаки, эмали. Они выполняют следующие функции: являются защитным слоем на поверхности материалов, поглощают тепло, выделяют ингибиторные газы, высвобождают воду. Подразделяются на две группы: невспучивающиеся и вспучивающиеся. Невспучивающиеся краски при нагревании не увеличивают толщину своего слоя. Вспучивающиеся краски при нагревании увеличивают толщину слоя в 10-40 раз. Как правило, вспучивающиеся краски более эффективны, так как при тепловых воздействиях происходит образование вспененного слоя, представляющего собой закоксовавшийся расплав негорючих веществ (минеральный остаток). Образование этого слоя происходит за счет выделяющихся при нагревании газо- и парообразных веществ. Коксовый слой обладает высокими теплоизоляционными качествами.

Наиболее технологичным является устройство тонкослойных покрытий с использованием вспучивающихся составов на органической основе. Их огнезащитные свойства проявляются за счет увеличения толщины слоя и изменения теплофизических характеристик при интенсивном тепловом воздействии в условиях пожара.

При воздействии высоких температур покрытие вспучивается, значительно увеличивается в объеме с образованием коксового пористого слоя. Вспучивающиеся покрытия являются многокомпозиционными системами, состоящими из связующего, антипирена и пленкообразователей. При воздействии высоких температур эти вещества разлагаются, выделяя пары или газы, которые блокируют конвективный перенос тепла к защищаемой поверхности, подавляя пламя вблизи слоя покрытия и уменьшают радиационный поток тепла.

Образующийся пористый слой обугливается покрытие является теплоизоляционным слоем между источником тепла и защищаемой поверхностью. Объем образовавшегося обугленного слоя, в зависимости от состава, может составлять от 5 до 200 первоначальных объемов покрытия.

Коэффициент вспучивания зависит не только от природных свойств материала, но и от условий его нагревания (максимальной температуры и скорости подъема ее). Поэтому для одного и того же материала, обладающего способностью вспучиваться при нагревании, коэффициент вспучивания может колебаться в очень широких пределах. Причиной вспучивания и образования пористости служит выделение водяного пара или газа при высоких температурах. Одни виды сырья при нагреве размягчаются, что способствует возникновению в них пор, другие растрескиваются и распадаются на более мелкие частицы, чем до нагрева, что также приводит к образованию высокопористой структуры.

По мнению [Л.5], механизм работы вспучивающегося покрытия заключается в следующем. При одностороннем нагреве покрытия в его подповерхностном слое формируется переменное по толщине и во времени температурное поле, а также выделяются газообразные продукты термического разложения полимерной или минеральной основы. В результате этого увеличивается пористость материала и в порах создается повышенное давление. В диапазоне температур (наружная поверхность – поверхность защищаемой конструкции) каркас пористого подповерхностного слоя проходит через пластичное (вязко-текучее) состояние и под действием внутреннего давления вытягивается до образования в «узких местах» разрывов – локальных трещин, через которые избыток газов пиролиза выте-кает в окружающую среду, взаимодействуя с ней. Локальные деформации каркаса, суммируясь по возрастающей во времени толщине пластичного слоя, создают эффект вспучивания – перемещение поверхности покрытия «навстречу» внешнему тепловому потоку.

По мере роста температуры каркас затвердевает и фиксируется в пространстве, образуя вспененный слой, в ячейках которого содержится азот и углекислый газ.

Современные огнезащитные составы и их свойства

Читайте также:  Энергосервисный контракт — что это такое
Ссылка на основную публикацию