Огнестойкость строительных конструкций и зданий
Важнейшей качественной противопожарной характеристикой строительных элементов и конструкций зданий является огнестойкость. Она регламентируется строительными нормами и правилами.
Под огнестойкостью строительных элементов и конструкций зданий понимают их способность не достигать при огневом воздействии предельного состояния огнестойкости. Количественными характеристиками огнестойкости строительных элементов и конструкций являются предел огнестойкости и предел распространения огня.
Пределом огнестойкости называется отрезок времени, определенный с помощью расчетного метода или с начала огневого испытания строительных элементов и конструкций до возникновения одного из предельных состояний огнестойкости. Стандартом установлены следующие предельные состояния огнестойкости:
- образование в конструкции сквозных трещин или сквозных отверстий, через которые проникают продукты горения или пламя;
- повышение температуры на необогреваемой поверхности конструкции в среднем более чем на 140°С или в любой точке этой поверхности более чем на 180°С в сравнении с температурой конструкции до испытания или более 220°С независимо от температуры конструкции до испытания;
- потеря несущей способности (обрушение).
Пределы огнестойкости строительных конструкций определяют путем огневых испытаний по стандартной методике. Образцы для испытаний, выполненные в натуральную величину, нагревают в специальной печи и одновременно подвергают воздействию нормативных нагрузок. При этом определяют время от начала испытания до появления одного из признаков, характеризующих предельное состояние огнестойкости. Для испытаний в огневой камере принимается следующий температурный режим: через 5 минут – 556°С, через 10 минут – 659°С, через 15 минут – 718°С, через 30 минут – 821°С, через 1 час – 925°С, через 1,5 часа – 986°С, через 2 часа – 1029°С, через 3 часа – 1090°С, через 4 часа – 1133°С, через 6 часов – 1193°С. Схема обогрева при испытаниях должна соответствовать возможному направлению воздействия огня в случае пожара.
Предел распространения огня устанавливает допустимый размер повреждения конструкции вследствие ее горения за пределами зоны нагрева - в контрольной зоне. Распространение огня по строительным конструкциям определяется на основании испытаний образцов по стандартной методике в специальных огневых печах из огнеупорного кирпича или жаростойкого бетона.
Здания и сооружения по огнестойкости подразделяются на пять степеней. Степень огнестойкости зданий и сооружений определяется пределами огнестойкости основных строительных конструкций и пределами распространения огня по этим конструкциям. Минимальные пределы огнестойкости основных строительных конструкций в зависимости от степени огнестойкости приведены в первой таблице:
Степень огнестойкости зданий или сооружений |
Пределы огнестойкости основных строительных конструкций, час |
|||||
Несущие стены, стены лестничных клеток, колонны |
Лестничные площадки, косоуры, ступени, балки и марши в лестничных клетках |
Наружные стены из навесных панелей |
Внутренние ненесущие стены (перегородки) |
Плиты, настилы и другие несущие конструкции междуэтажных и чердачных перекрытий |
Плиты, настилы и другие несущие конструкции покрытий |
|
I II III IV V |
2,5 2,0 2,0 0,5 - |
1,0 1,0 1,0 0,25 - |
0,5 0,25 0,25 0,25 - |
0,5 0,25 0,25 0,25 - |
1,0 0,75 0,75 0,25 - |
0,5 0,25 - - - |
Максимальные пределы распространения огня по основным строительным конструкциям в зависимости от степени огнестойкости зданий и сооружений приведены во второй таблице:
Степень огнестойкости зданий или сооружений |
Пределы огнестойкости основных строительных конструкций, час |
|||||
Несущие стены, стены лестничных клеток, колонны |
Лестничные площадки, косоуры, ступени, балки и марши в лестничных клетках |
Наружные стены из навесных панелей |
Внутренние ненесущие стены (перегородки) |
Плиты, настилы и другие несущие конструкции междуэтажных и чердачных перекрытий |
Плиты, настилы и другие несущие конструкции покрытий |
|
I II III IV V |
- - - 40 - |
- - - 25 - |
- - - 40 - |
- 40 40 40 - |
- - 25 25 - |
- - - - - |
Строительные нормы и правила отдельно оговаривают условия применения некоторых видов конструкций. Независимо от пределов огнестойкости, указанных в таблицах допускается применять незащищенные стальные конструкции в следующих случаях:
- в одноэтажных производственных зданиях независимо от категории пожарной опасности размещаемых в них производств;
- в многоэтажных производственных зданиях при размещении в них производств категорий Г, Д и Е по пожарной опасности;
- для покрытий в общественных зданиях I и II степени огнестойкости.
Защита стальных конструкций требуется в следующих случаях:
- в многоэтажных производственных зданиях при размещении в них производств категорий А, Б и В по пожарной опасности на всех этажах колонн и перекрытий (кроме покрытий) – огнезащитными материалами или красками, обеспечивающими предел огнестойкости не менее 0,75 часов. Взамен указанной защиты допускается устройство в этих зданиях спринклерных установок, где это допустимо по условиям технологического процесса;
- в общественных зданиях I и II степени огнестойкости стальных конструкций междуэтажных и чердачных перекрытий – огнезащитными материалами или красками, обеспечивающими предел огнестойкости не менее 0,75 ч, а в общественных зданиях высотой 10 и более этажей – не менее 1 ч.
В зданиях всех степеней огнестойкости допускается выполнять из сгораемых материалов обрешетку крыш, стропила, полы, облицовку стен, перегородок и потолков, а также двери, ворота, переплеты окон и фонарей. Исключение составляет заполнение проемов в противопожарных преградах, которое должно быть выполнено из несгораемых материалов. Допускается выполнять из несгораемых материалов некоторые виды перегородок (щитовые остекленные или со стальной сеткой при высоте глухой части не более 1.2 м от уровня пола, сборно-разборные, раздвижные).
Однако облицовка сгораемыми материалами поверхностей конструкций в коридорах, на лестничных клетках, в вестибюлях, холлах и фойе (за исключением зданий V степени огнестойкости) не допускается.
При облицовке сгораемыми материалами несгораемых стен и перегородок или перекрытий допускаются пустоты между облицовкой и этими конструкциями. Указанные пустоты должны быть разделены диафрагмами на отсеки площадью не более 3 м². Облицовку сгораемых стен и перегородок следует выполнять без пустот.
В покрытиях зданий I и II степени огнестойкости допускается применять сгораемые утеплители по железобетонным плитам, настилам и асбоцементным панелям. Если покрытия таких зданий выполнены из стальных конструкций и металлического профилированного настила, то утеплитель следует применять несгораемый или трудносгораемый.