Огнестойкость определение: Определение огнестойкости строительных конструкций

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

Все виды пожарных испытаний в современной лаборатории!

от чего зависит и как определить

При разработке противопожарных мер на стадии проектирования зданий и сооружений перед проектировщиками обязательно ставится задача по своевременной эвакуации людей и имущества в случае возникновения аварийной ситуации, а также возможность применения штатных средств пожаротушения и возможность своевременного прибытия соответствующих служб.

Успех перечисленных мероприятий будет зависеть от времени, которое сможет выдержать объект до начала разрушения. Время зависит от характеристик применяемых строительных материалов, условий эксплуатации сооружений. Все вышеперечисленное определяет устойчивость их к огню.

Характеристики степеней

Огнестойкость всего сооружения напрямую зависит от огнестойкости строительных конструкций. Чем выше этот параметр для каждой конструкции, тем дольше будет сопротивляться огню все здание. Для того чтобы можно было охарактеризовать ее, СНиП 21.09-97 выделяет пять базовых степеней огнестойкости.

Для каждой степени определены возможности применения определенных строительных материалов при изготовлении конструкций и требования к их обработке. Меньшей по нумерации степени соответствуют самые жесткие требования.

Определение степени огнестойкости зданий производится в соответствии с таблицами. Для этого необходимо знать, какие материалы применялись при строительстве.

В таблицах учтены материалы, применяемые для различных элементов конструкций:

• стен;
• перекрытий;
• фундаментов;
• отделки.

Конечно же, полученные результаты будут справедливы только при соответствии материалов ГОСТ.

Определение степени огнестойкости производится по таблицам СНиП 31-03-2001 для производственных зданий, СНиП 2.08.02-89 – для общественных зданий и сооружений, СНиП 31-01-2003 – для жилых строений.

Для пользования таблицами нужно воспользоваться такой характеристикой материала, как предел огнестойкости материалов и конструкций.

Соответствие степени огнестойкости

Для проверки зданий и сооружений на соответствие степени, производятся специальные исследования, и определяется требуемая и фактическая огнестойкость.

Требуемая определяется расчетом по нормативным документам (СНиП и СП) и должна учитывать назначение, категорию здания, условия эксплуатации, нормы обеспеченности техникой пожаротушения.

Фактическая устанавливается непосредственно по результатам проведенной пожарно-технической экспертизы. Здание признается соответствующим требованиям пожарной безопасности, если фактическая огнестойкость не ниже требуемой.

Понятие предела огнестойкости

Предел сопротивляемости огню для сооружений зависит, в первую очередь, от характеристик строительных материалов. Основной при этом считается предел огнестойкости – время сопротивления конструкции воздействию огня.

При этом конструкция должна обеспечить свое функциональное назначение и препятствовать распространению пламени. Сопротивляемость измеряется в минутах от начала огневого воздействия на материал до потери возможности нести функциональную нагрузку и ограничивать распространение пламени.

Этот параметр для применяемых материалов прямо влияет на степень огнестойкости строительных конструкций. Можно сказать, что предел – это время, в течение которого конструкция способна сопротивляться огню.

Применение материалов с более высоким пределом повышает общую пожарную безопасность объекта защиты.

Как определить

Чтобы определить предел сопротивляемости конкретной конструкции, можно воспользоваться СНиП II-2-80 и пособием к нему, изданным ЦНИИСК им. В. А. Кучеренко ГОССТРОЯ СССР.

СНиП определяет методы исследований и проверок для фактического определения времени, в течение которого материалы сопротивляются воздействию огня. В пособии используются данные исследований, проведенных ранее, и определяется возможность использования материалов.

Любопытно, что очень часто предел сопротивляемости конструкций из сгораемых материалов выше, чем у не подверженных горению. Это объясняется тем, что он может устанавливаться в соответствии с разными требованиями, которые зависят от типа конструкции.

То есть при одинаковой несущей способности в обычных условиях, металлоконструкции для каркасов перегородок, которые сами по себе не горят, могут потерять несущую способность в результате сильного нагрева очень быстро, а массивные стойки из древесины, даже воспламенившись, будут некоторое время оставаться устойчивыми.

Объясняется это тем, что предел прочности металла в холодном состоянии почти в восемь раз выше, чем у древесины. В то же время деревянные стойки, имеющие большее сечение, будут сопротивляться огню, даже объятые пламенем, в течение более длительного времени.

Потеря несущей способности

Потеря несущей способности конструкций грозит обрушением здания. Поэтому к несущим стенам, междуэтажным перекрытиям, покрытиям зданий и лестничным маршам применяются требования по обеспечению заданного значения предела огнестойкости, при котором конструкции сохранят несущую способность в течение заданного времени.

При обозначении в документации этого требования используется буква R с добавлением цифрами времени устойчивости конструкций в минутах.

Например, R20 означает, что со времени начала пожара или воздействия огня, конструкция в течение 20 минут должна сохранить прочность, обеспечивающую несущую способность всего здания.

Потеря целостности

Для ненесущих и ограждающих конструкций устанавливаются требования по сохранению целостности в течение заданного времени. Это объясняется, как необходимостью обеспечить безопасную эвакуацию людей из помещений, так и недопущением проникновения внутрь здания большого количества воздуха, способного усилить развитие пожара.

В документации этот параметр обозначается буквой Е. Например, Е15 означает, что перегородки, выполненные из гипсокартона, должны препятствовать распространению огня из помещения в помещение в течение 15 минут. При этом сами перегородки не должны разрушаться.

Потеря теплоизолирующих свойств

Предел огнестойкости по потере изолирующих свойств должен рассчитываться для междуэтажных перекрытий и внутренних перегородок лестничных клеток. Это нужно для обеспечения безопасного нахождения и эвакуации людей на верхних этажах и на лестничных маршах.

Обозначается такая величина буквой I с добавлением после нее времени огнестойкости. Например, I15 означает, что конструкция в течение 15 минут не должна нагреваться и передавать тепло через материал в течение 15 минут.

К некоторым конструкциям могут применяться требования сразу по нескольким параметрам. Так, например, перекрытия в здании с II степенью огнестойкости должны иметь предел огнестойкости REI45.

Это значит, что в течение 45 минут перекрытия должны сохранять несущую способность, не потерять целостности и не допускать прогрева поверхности со стороны, обратной воздействию огня.

Для повышения предела сопротивляемости огню деревянные части покрывают специальными составами – антипиренами. Это позволяет увеличить предел огнестойкости древесины в два раза. Если же оштукатурить деревянные стойки, то данная характеристика вырастет в семь раз.

Металлические изделия покрывают составом, напоминающим по консистенции пену, в которой присутствует асбест. При затвердевании эта пена обволакивает металл, и в результате предел огнестойкости повышается в два раза.

Загрузка…

Другие полезные статьи:

Огнестойкость строительных конструкций. Группы огнезащитной эффективности

Пределы огнестойкости строительных конструкций

Предел огнестойкости строительной конструкции — показатель сопротивляемости конструкции огню. Определяется по результатам огневого испытания и представляет собой время (в минутах) до появления одного или нескольких признаков предельных состояний по огнестойкости:

• потеря несущей способности конструкции или ее узлов (R) — характеризуется обрушением конструкции или возникновением критических деформаций, недопустимых для ее дальнейшей эксплуатации (например R30, R45, R60, R90, R120)
• потеря теплоизолирующей (ограждающей) способности (I) — характеризуется повышением температуры на необогреваемой поверхности конструкции до предельных значений (например I30, I45, I60, I90)
• потеря целостности конструкции (E) — проявляется в образовании сквозных трещин или отверстий, через которые на необогреваемую поверхность проникают продукты горения или открытое пламя (например E30, E45, E60, E90)

Примеры обозначений предела огнестойкости конструкций

• R 45 — предел огнестойкости 45 мин по потере R
• RE 60 — предел огнестойкости 60 мин по потере R и Е независимо от того, какое из двух предельных состояний наступит ранее
• REI 90 — предел огнестойкости 90 мин по потере R, Е и I в независимости от того, какое из трех предельных состояний наступит ранее

Цифровой показатель в обозначении предела огнестойкости строительной конструкции должен соответствовать одному из следующих значений: 15, 30, 45, 60, 90, 120, 150, 180, 240, 360.

Повышение пределов огнестойкости достигается методами огнезащиты.

Различают фактический и требуемый пределы огнестойкости:

• требуемая огнестойкость — это тот минимальный предел огнестойкости, которым должна обладать строительная конструкция, чтобы удовлетворять требованиям пожарной безопасности. Устанавливается в соответствии с ведомственным или отраслевым нормами проектирования.
• фактический предел огнестойкости — определяется на основе огневых испытаний или расчетным путем

Огнезащитная эффективность средств огнезащиты

металлических конструкций

Огнезащитная эффективность — это сравнительный показатель средства огнезащиты, который характеризуется временем в минутах от начала огневого испытания до достижения критической температуры 500 °С стандартного образца стальной конструкции с огнезащитным покрытием.

Группа огнезащитной эффективности устанавливается по результатам испытаний в соответствии с методикой ГОСТ 53295. При этом стальная колонна двутаврового сечения №20 (или профиля №20Б) высотой 1,7 м или стальная пластина с размерами 600 × 600 × 5 мм обрабатываются огнезащитным составом в соответствии с технологией его применения и испытываются на установке для определения огнестойкости в соответствии с ГОСТ 30247.0. На поверхности образца в трех местах устанавливаются термопары для контроля температуры. При этом фиксируется время, в течение которого поверхность металлоконструкции достигла критической температуры 500 °С.

Группа огнезащитной эффективности определяется по времени достижения металлической конструкцией критической температуры.

Группы огнезащитной эффективности средств обработки стальных конструкций

• 1 группа — не менее 150 мин
• 2 группа — не менее 120 мин
• 3 группа — не менее 90 мин
• 4 группа — не менее 60 мин
• 5 группа — не менее 45 мин
• 6 группа — не менее 30 мин
• 7 группа — не менее 15 мин

Группа огнезащитной эффективности для данного средства огнезащиты зависит от многих факторов, в том числе от толщины покрытия и приведенной толщины металлоконструкции.

Приведенная толщина — это отношение площади поперечного сечения металлической конструкции к периметру обогреваемой поверхности.

Огнезащитная эффективность средств

защиты древесины

Огнезащитная эффективность составов для обработки деревянных конструкций характеризуется потерей массы обработанного составом образца древесины при огневом испытании.

Группы огнезащитной эффективности средств обработки деревянных конструкций

• 1 группа — состав обеспечивает получение трудносгораемой древесины (потеря массы образца при огневом испытании составляет не более 9%)
• 2 группа — состав обеспечивает получение трудновоспламеняемой древесины (потеря массы опытного образца при огневом испытании должна составлять не более 25%)
• 3 группа — огнезащитный состав не обеспечивает огнезащиту древесины (потеря массы образца составляет более 25%)

Проведение испытаний на определение огнестойкости строительных конструкций

Огнестойкость — важный показатель безопасности материалов, используемых в ходе ремонтных и строительных работ. Степень устойчивости к воздействию огня в обязательном порядке устанавливается для несущих конструкций, включая перекрытия и стены сооружений. Данный критерий безопасности является ключевым при проектировании различных типов построек.

Законодатель понимает под пределом огнестойкости ту степень воздействия на конструкцию огнем, при которой на его поверхности появляются признаки предельного состояния. Выявленный показатель всегда фиксируют в названии огнезащитных материалов, отмечая время в минутах.

Причина высокой чувствительности материалов заключается в:

• Высокой теплопроводности. Вызывает быстрое повышение температуры незащищенных металлических конструкций. Материал быстро прогревается и достигает максимальной температуры. Он теряет свою прочность и способность выдерживать приложенную внешнюю нагрузку
• Небольшой теплоемкости

Зачем определять огнестойкость строительных конструкций

Уточнение предела огневой стойкости материала необходимо при проектировании и строительстве, чтобы:

• Обеспечить соответствие возводимых конструкций действующим нормативным документам и требованиям безопасности
• Грамотно установить объекты инженерных коммуникаций, в том числе водоснабжение, электричество, газоснабжение
• Правильно выбрать приборы для системы сигнализации, модули пожаротушения, аварийного освещения, дымоудаления и эвакуации

Какие материалы проверяют на огнестойкость

Исследованию на устойчивость при воздействии пламени подвергаются следующие строительные конструкции:

• Наружные несущие и ненесущие стены, колонны и другие элементы
• Междуэтажные (чердачные и надподвальные) перекрытия
• Настилы с утеплителем, балки, прогоны
• Элементы лестничных клеток

Огнестойкость дерева

Древесина загорается при температуре 350 градусов Цельсия. Нагревание и удаление жидкости происходит при воздействии температуры до 110 градусов Цельсия. Это приводит к активному разложению. После нагревания до 150 градусов Цельсия поверхность приобретает желтоватый оттенок. После роста температуры до 250 градусов Цельсия происходит обугливание. При 250-300 градусах дерево активно выделяет продукты разложения.

В целом, процесс разложения происходит в виде распада с поглощением тепла при температурном режиме до 250 градусов Цельсия и горения с выделением тепла. На второй фазе происходит сгорание газов и образовавшегося древесного угля (тление). Пределы огнестойкости древесины зависят от времени воздействия открытого огня и высоких температур.

Среди основных способов повышения стойкости древесины отмечают:

• Гипсовую штукатурку
• Пропитку антипиренами
• Цементную штукатурку по металлической сетке
• Применение полужесткой минераловатной плиты
• Покрытие асбоцементными плоскими листами
• Использование вспучивающихся покрытий ВПД

Пределы огнестойкости железобетонных конструкций

Характеристики огнестойкости окон определяются после исследования уровня эксплуатационных нагрузок, конструкции, толщины защитных слоев бетона, типа арматуры, вида и степени влажности бетона.

Максимальную чувствительность к действию пламени имеют изгибаемые железобетонные объекты, к примеру, прогоны, плиты, ригели, балки. Их предел огнестойкости варьируется на границах R45-R90. Причиной уязвимости является минимальный защитный слой бетона.

На пределы огнестойкости влияет конфигурация объектов, которые могут быть многопустотными и ребристыми.

Причиной наступления предельных состояний являются факторы:

• Снижение прочности при нагревании поверхности металла
• Тепловое расширение материала
• Появление в арматуре отверстий или трещин
• Утрата теплоизолирующей способности

Огнестойкость битумных и дегтевых материалов

Строительные материалы, включающие в своем составе битумы или дегти, считаются горючими. Они используются при обустройстве рубероидных и толевых кровель. Такие конструкции загораются под воздействием маломощных источников огня, например, искр.

Битумные и дегтевые изделия выделяют большое количество густого черного дыма. В процессе горения материалы размягчаются и растекаются.

Главными путями снижения их возгораемости называют:

• Засыпание песком, гравием или шлаком
• Покрытие негорючими плитками, фольгой

Огнестойкость полимерных строительных материалов

Полимерные строительные материалы из поливинилхлоридов, фенолформальдегидов, полиэтиленов подвержены горению. Такие изделия служат для отделки, оборудования полов.

Они входят в состав труб, клея, санитарно-технических и погонажных изделий, теплозвукоизоляционных материалов. ПСМ отличаются высокой горючестью и токсичностью. При их возгорании образуется максимальное количество дыма.

Негорючие материалы

Выделяют ряд строительных материалов искусственного и естественного происхождения, которые не загораются под воздействием искр или открытого пламени. Среди них:

• Вяжущие вещества, в частности, гипсовые, известковые, цементные смеси, которые требуются для изготовления каменной кладки, безобжиговых изделий и штукатурки
• Кровельные и гидроизоляционные материалы. В данную категорию относят асбестоцементные листы, изол, бризол, толь, черепицу, пороизол, шифер, рубероид
• Изделия для возведения стен. Для этой цели может послужить древесина, железобетон, бетон, металлы, кирпич
• Отделочные и облицовочные материалы, например, пластик, линолеум, плитка из керамики
• Теплоизоляция, включая минеральную вату, пенопласты, пенобетоны и газобетоны, войлок

Степени огнестойкости

Все горючие материалы, используемые при строительстве, можно классифицировать на следующие степени огнестойкости:

• 1 – плиты с элементами из железобетона, штучных натуральных или искусственных камней
• 2 — сооружения с элементами из железобетона, штучных камней без специальной огнезащиты, применяемые в стропильных системах
• 3 – древесина, конструкции из железобетона, штучных натуральных или искусственных камней для перекрытий, стропильных систем с дополнительной обработкой антипиренами, штукатуркой
• 4 – деревянные постройки со штукатуркой, грунтовкой
• 5 – объекты, в отношении которых не установлены пределы огнестойкости

Показатели огнестойкости

Специалистами, проводящими тестирование объектов и строительных материалов, выделяется ряд существенных параметров и обозначений:

• R – утрата несущей способности конструкции
• W – максимальная плотность теплового потока
• Е — неспособность сохранять целостность
• I – потеря теплоизолирующих характеристик после повышения температуры на необогреваемой поверхности конструкции до предельных значений
• S – максимальная дымогазонепроницаемость поверхности

Эксперты рассчитывают пределы огнестойкости для разных типов материалов. К примеру, параметры для стальных конструкций (R10 – R15), для алюминиевых элементов (R6 – R8). Уровня R45 могут достигать колонны массивного сплошного сечения, которые редко применяются в строительстве. Если предел огнестойкости конструкции R8 и более, то допускается применение незащищенных стальных конструкций.

Способы увеличения предела огнестойкости

На характеристики устойчивости объекта к воздействию огня влияет состав материала. В частности, повышению стабильности и прочности способствует многослойность, наличие в составе воздушных прослоек. У росту безопасности ведет правильная установка защитных слоев по отношению к направлению теплового потока. В некоторых случаях высокую эффективность имеет несимметричное нанесение.

Среди главных методов повышения огнестойкости:

• Прессование древесины
• Покрытие красками, мастиками и обмазками
• Облицовка керамическим кирпичом
• Использование стационарных и передвижных экранов с несгораемыми компонентами

Современная пожарная лаборатория. Проведение всех возможных пожарных испытаний для сертификации

Огнестойкость строительных конструкций: основные характеристики и нормативы

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 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 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, 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.

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 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 , 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 . 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/м² 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.

Огнестойкость металлических конструкций. Пределы. Температурные режимы. Критическая температура. Методики и рекомендации. Исходные данные. Требуемые пределы.

Огнестойкость металлических конструкций. Пределы. Температурные режимы. Критическая температура. Методики и рекомендации. Исходные данные. Требуемые пределы.

Предел огнестойкости конструкции — промежуток времени от начала огневого воздействия в условиях стандартных испытаний до наступления одного из нормированных для данной конструкции предельных состояний.

Для несущих стальных конструкций предельное состояние — несущая способность, то есть показатель R.

Хотя металлические (стальные) конструкции выполнены из несгораемого материалов, фактический предел огнестойкости в среднем составляет 15 мин. Это объясняется достаточно быстрым снижением прочностных и деформативных характеристик металла при повышенных температурах во время пожара. Интенсивность нагрева МК зависит от ряда факторов, к которым относятся характер нагрева конструкций и способы их защиты.

Температурные режимы пожара

Различают несколько температурных режимов пожара:

— стандартный пожар;

— режим пожара в туннеле;

— режим углеводорожного пожара;

— режимы наружного пожара и т.д.

При определении пределов огнестойкости создается стандартный температурный режим, характеризуемый следующей зависимостью 

где Т — температура в печи, соответствующая времени t, град С;

То — температура в печи до начала теплового воздействия (принимают равной температуре окружающей среды), град. С;

t — время, исчисляемое от начала испытания, мин.

Температурный режим углеводородного пожара выражается следующей зависимостью

Критическая температура 

Наступление предела огнестойкости металлических конструкций наступает в результате потери прочности или за счет потери устойчивости самих конструкций или их элементов. Тому и другому случаю соответствует определенная температура нагрева металла, называемая критической, т.е. при которой происходит образование пластичного шарнира.

Расчет предела огнестойкости сводится к решению двух задач: статической и теплотехнической.

Статическая задача имеет целью определения несущей способности конструкций с учетом изменения свойств металла при высоких температурах, т.е. определения критической температуры в момент наступления предельного состояния при пожаре.

В результате решения теплотехнической задачи определяется время нагрева металла от начала действия пожара до достижения в расчетном сечении критической температуры, т.е. решение этой задачи позволяет определить фактический предел огнестойкости конструкции.

Методики и рекомендации

Основы современного расчета предела огнестойкости стальных конструкций представлены в книге «Огнестойкость строительных конструкций» *И.Л. Мосалков, Г.Ф. Плюснина, А.Ю. Фролов Москва, 2001 г. Спецтехника), где расчету предела огнестойкости стальных конструкции посвящен раздел 3 на стр. 105-179.

Метод расчета пределов огнестойкости стальных конструкций с огнезащитными покрытиями изложены в Методических рекомендациях ВНИИПО «Средства огнезащиты для стальных конструкций. Расчетно-экспертиментальный метод определения предела огнестойкости несущих металлических коснтрукций с тонкослойными огнезащитными покрытиями». 

Результатом расчета является вывод о фактическом пределе огнестойкости конструкции, в том числе с учетом решений по ё огнезащиты.

 

 

 

 

 

 

 

Исходные данные для расчета пределов огнестойкости

Для решения теплотехнической задачи, т.е. задачи в которой необходимо определить время прогрева конструкции до критической температуры, необходимо знать расчетную схему нагружения, приведенную толщину металлической конструкции, количество обогреваемых сторон, марку стали, сечения (момент сопротивляние), а также теплозащитные свойства огнезащитных покрытий.

Эффективность средств огнезащиты стальных конструкций определяется по ГОСТ Р 53295-2009 «Средства огнезащиты для стальных конструкций. Общие требования. Метод определения огнезащитной эффективности». К сожалению данный стандарт не может применяться для определения пределов огнестойкости, об этом прямо написано в п. 1 «Область применения»: «Настоящий стандарт не распространяется на определение пределовогнестойкости строительных конструкций с огнезащитой». 

Дело в том что по ГОСТу в результате испытаний устанавливается время прогрева конструкции до условно критической температуры в 500С, в то время как расчетная критическая температура зависит от «запаса прочности» конструкции и её значение может быть как меньше 500С, так и больше.

За рубежом средства огнезащиты проходят испытания на огнезащитную эффективность по достижению критической температуры 250С, 300С, 350С, 400С, 450С, 500С, 550С, 600С, 650С, 700С, 750С.

 

 

Требуемые пределы огнестойкости. Нормативные требования и ограничения

Требуемые пределы огнестойкости установлены ст. 87 и таблицей № 21 Техническим регламентом о требованиях пожарной безопасности.

Степень огнестойкости определяется в соответствие с требованиями СП 2.13130.2012 «Системы противопожарной защиты. Обеспечение огнестойкости объектов защиты».

В соответствие с требованиями п. 5.4.3 СП 2.13130.2012 ….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. Здесь фактический предел огнестойкости определяется расчетом.

Кроме того этим же пунктом ограничено применение тонкослойных огнезащитных покрытий (огнезащитных красок) для несущих конструкций с приведенной толщиной металла 5,8 мм и менее в зданиях I и II степеней огнестойкости.

Несущие стальные кострукции являются в большинстве случаев элементами рамно-связевого каркаса здания, устойчивость которого зависит как от предела огнестойкости несущих колонн, так и от элементов покрытия, балок и связей.

В соответствие с требованиями п. 5.4.2 СП 2.13130.2012 «К несущим элементам зданий относятся несущие стены, колонны, связи, диафрагмы жесткости, фермы, элементы перекрытий и бесчердачных покрытий (балки, ригели, плиты, настилы), если они участвуют в обеспечении общей устойчивости и геометрической неизменяемости здания при пожаре. Сведения о несущих конструкциях, не участвующих в обеспечении общейустойчивости и геометрической неизменяемости здания, приводятся проектной организацией в технической документации на здание«.

Таким образом все элементы рамно-связевого каркаса здания должны иметь предел огнестойкости по наибольшему из них.

В начало статьи

Определение огнестойкости конструкций: правила и нормативная база

Просмотров 11 Опубликовано 23 августа 2021 Обновлено 16 августа 2021

Огнестойкость строительных конструкций – это один из параметров, показывающих способность материалов и сооружений противостоять высоким температурам и открытому огню. Он рассчитывается еще на этапе проектирования объекта и считается ключевым показателем при составлении противопожарного паспорта на здание.

При определении огнестойкости строительных конструкций и материалов ключевое значение имеет предел или временной промежуток, в течение которого сохраняется устойчивость к пламени или высоким температурам. В расчетах этот показатель измеряется в минутах и всегда указывается в названии материала, используемого в строительстве.

Необходимость определения степени огнестойкости строительных конструкций

Главными характеристиками при определении огнестойкости считаются:

• потеря теплоизолирующей способности;
• граница утраты целостности;
• разрушение несущей конструкции.

Зная параметры материалов, специалисты при проектировании сооружений рассчитывают:

• прокладку инженерных сетей: водопроводов; воздуховодов, электросетей и системы газоснабжения;
• прокладку системы пожаротушения: ее мощность, тип, вид устройства комплекса аварийного оповещения, сигнализации, системы дымоудаления.

Нормативная база

Необходимость классификации строительных конструкций по огнестойкости определена Федеральным законом № 123-ФЗ от 22.07.2008 года «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности» (ст. 28, 52, 58). В нем сказано, что учет при строительстве предела огнестойкости – один из способов защиты людей и имущества от опасных факторов пожара. Применение соответствующих функциональному назначению объекта материалов строительства и отделки повышает степень устойчивости к огню всего здания. Класс пожарной опасности сооружения должен обеспечиваться именно за счет конструктивных решений.

Правовой базой для расчетов считаются также Федеральный закон № 384-ФЗ от 30.12.2009 года «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений», а также Градостроительный кодекс РФ № 190-ФЗ от 29.12.2004.

Непосредственный расчет предела огнестойкости и распространения огня ведут на основании документов:

• СП 2.13130.2012 Системы противопожарной защиты. Обеспечение огнестойкости объектов защиты (в редакции Изменения № 1).
• СП 4.13130.2013 Системы противопожарной защиты. Ограничение распространения пожара на объектах защиты. Требования к объемно-планировочным и конструктивным решениям.
• ГОСТ 30247.0 – 94 Конструкции строительные. Методы испытаний на огнестойкость. Общие требования.
• ГОСТ 30247.1 – 94 Конструкции строительные. Методы испытаний на огнестойкость. Несущие и ограждающие конструкции.
• ГОСТ Р 53295-2009 Пожарная опасность веществ и материалов. Материалы, вещества и средства огнезащиты. Идентификация методами термического анализа.
• ГОСТ Р 53295-2009 Средства огнезащиты для стальных конструкций. Общие требования. Метод определения огнезащитной эффективности.
• СП 14.13330.2011 Строительство в сейсмических районах.
• СП 28.13330.2012 СНиП 2.03.11-85 Защита строительных конструкций от коррозии.

Как обозначают предел огнестойкости

Огнестойкость измеряется в минутах или часах. Временной промежуток отмеряют от начала воздействия огня на поверхность и до проявления одного из предельных показателей несущей способности. Для маркировки приняты условные обозначения:

• R – потеря несущей способности;
• Е – потеря целостности;
• I – потеря теплоизолирующей способности;
• W – предельная плотность теплового потока;
• S – предельная дымогазонепроницаемость.

При классификации учитывают:

• количество теплоизоляционных слоев и их характеристики;
• наличие воздушных прослоек, которые повышают общую огнестойкость на 10%;
• направление теплового потока при расположении защитных слоев.

Для каких материалов рассчитывают предел распространения огня по строительным конструкциям

Способность сопротивления огню учитывают при проектировании всех строительных сооружений, а также их отдельных элементов. Обязательным для расчетов считаются чердачные помещения, лестничные клетки, фермы, балки, настилы, стены, перекрытия.

Дерево

Дерево считается одним из самых сложных материалов. Предел его огнестойкости определяют по времени от начала воздействия пламени на поверхность до появления воспламенения. При расчете учитывают температуру изменения физического состояния материала:

• 100°С – удаление влаги из тканей с выделением газов;
• 150°С – пожелтение поверхности и выделение летучих веществ;
• 250°С – обугливание;
• 300°С – разложение;
• 400-450°С – самовоспламенение.

Чтобы повысить огнестойкость дерева, применяют:

• штукатурку слоем от 2 см;
• покрытие поверхности составами;
• пропитку антипиренами.

Зависимость времени разрушения древесины от способа защиты.

Огнезащита	Время, мин.
Без покрытия и пропитки антипиренами	4
Гипсовая штукатурка 10-12 мм	30
Цементная штукатурка по металлической сетке 10-12 мм	30
Полужесткая минеральная плита 70 мм	35
Асбоцементные плоские листы 10-12 мм	20
Вспучивающиеся покрытия	8

Метод определения пределов огнестойкости строительных деревянных конструкций основан на расчете теплотехнической и прочностной задач. Первая заключается в учете времени от начала воздействия огня на поверхность до полного воспламенения древесины, а также в определении изменения рабочего сечения дерева.

Решение прочностной задачи при расчете предела для деревянных конструкций – это измерение изменений напряжений в расчетных сечениях по сравнению с нормативными значениями при изменении рабочих сечений по мере обугливания материала. Также при решении этой задачи проверяют условия прочности при воздействии нормативных нагрузок при изменении напряжения в течение времени горения.

Железобетон

Ключевые условия для наступления предела огнестойкости железобетона:

• снижение степени прочности при повышении температуры;
• тепловая деформация арматуры;
• появление сквозных трещин;
• снижение и полная потеря теплоизолирующей способности.

В основе определения огнестойкости железобетонных конструкций лежат параметры:

• тип арматуры;
• диапазон эксплуатационных нагрузок;
• геометрические показатели конструкции;
• использование и толщина защитных слоев;
• категория влажности бетона.

Минимальные пределы огнестойкости имеют изгибаемые железобетонные элементы, покрытые тонким слоем бетона. При повышении температуры и под воздействием прямого огня возникает тепловая деформация арматуры с последующим ее разрушением.

Чтобы определить предел огнестойкости строительных конструкций, пользуются таблицей фактических показателей.

Металл

Критические показатели незащищенных стальных конструкций находятся в диапазоне R10-R15, а для алюминиевых – R6-R8. Предел для колонн массивного сплошного сечения –  R45. Незащищенные металлические конструкции допустимо применять при показателях R15 (RE15, REI15).

У незащищенного металла из-за повышенной теплопроводности и низкой теплоемкости внутренняя температура быстро достигает критических показателей с последующим снижением общей прочности и устойчивости к нагрузкам.

Показатели критической температуры прогрева металлических конструкций при нормативной эксплуатационной нагрузке.

Материал	Температура, °С
Углеродистая сталь Ст3-5	470
Низколегированная сталь 25Г2С	550
Низколегированная сталь 30ХГ2С	500
Сплав на основе алюминия АМг-6	225
Сплав на основе алюминия АВ-Т1Д1Т	250
Сплав на основе алюминия Д16ТВ92Т	165

При необходимости повысить предел более R15 используют метод облицовки металла несгораемыми материалами, а также нанесения защитных покрытий.

стойких | Определение огнестойкости по Merriam-Webster

конструктивного элемента

: настолько устойчив к возгоранию, что в течение определенного времени и в условиях стандартной интенсивности нагрева он не будет структурно разрушаться и не допускать прохождения тепла, а также не позволит стороне, находящейся от огня, стать более горячей, чем указанная температура.

Огнестойкие стены

Огонь был другом и врагом человечества.Ограниченный и управляемый, он обогревает жилища, приводит в действие машины и делает возможным производство новых материалов. Когда он покидает контролируемые пределы, огонь уничтожает жизни, имущество и предприятия. Примеры разрушительного потенциала неконтролируемых пожаров варьируются от исторических пожаров, которые фактически уничтожили большие города, такие как Рим, Лондон и Чикаго, до недавних пожаров на границе между городскими и дикими территориями в Южной Калифорнии (Ссылка: «Пожары на стыке городских и диких земель — аргументы в пользу Негорючие конструкции », Masonry Today , Vol.6, No. 1, лето 1996 г.). Подобные события побудили людей изучить причины, оценить средства минимизации повторения и принять меры по противопожарной защите. Элементы противопожарной защиты, которые могут минимизировать человеческие и имущественные потери, включают использование негорючих строительных материалов, использование огнестойких строительных конструкций, установку устройств автоматического обнаружения и спринклеров, а также разработку улучшенных методов пожаротушения. Положения современных строительных норм и правил по противопожарной защите представляют собой довольно сложную смесь этих требований активной и пассивной противопожарной защиты, при этом для обеспечения безопасности жизни все чаще используются автоматические детекторы и спринклеры.Однако нельзя упускать из виду или преуменьшать роль негорючих строительных материалов и огнестойких сборок в обеспечении противопожарной защиты.

Огнестойкость — это способность материала или конструкции противостоять огню или обеспечивать защиту от него. От стен может потребоваться обеспечение барьера для распространения огня или выполнение структурных функций при воздействии огня, либо и то, и другое. Коды моделей ссылаются на способность материала или сборки сохранять свои особые огнестойкие свойства как на рейтинг огнестойкости, выраженный в часах.Классы огнестойкости традиционно определялись стандартными испытаниями на огнестойкость, проводимыми в соответствии с ASTM E119, Стандартные методы огнестойких испытаний строительных конструкций и материалов. Тем не менее, благодаря огромному количеству данных, которые были собраны в течение многих лет испытаний ASTM E119, сегодня кодексы признают аналитические методы для определения рейтингов огнестойкости (см. «Новый стандарт для расчета огнестойкости» в этом выпуске Masonry Today ).

Важно помнить, что термин «рейтинг огнестойкости» — это юридический термин, используемый модельными кодексами для регулирования строительства.Несмотря на то, что рейтинги основаны на одном и том же испытании на огнестойкость, сборки, имеющие одинаковый рейтинг, но изготовленные из разных материалов, часто работают совершенно по-разному. Например, требование огнестойкости в течение одного часа может быть достигнуто за счет использования деревянных стоек, облицованных гипсокартоном с обеих сторон, или бетонной кладкой толщиной четыре дюйма. Однако разница в целостности системы между ними очевидна. Конструкция с деревянным каркасом подливает масла в огонь, а система кладки из негорючего бетона — нет.Из-за этого каменная кладка будет по-прежнему демонстрировать более высокую структурную огнестойкость, чем ее деревянная копия. Фактически, структурная огнестойкость каменной стены обычно превышает ее огнестойкость барьера. Таким образом, кирпичная стена обычно продолжает нести нагрузку даже после достижения установленного периода огнестойкости.

Несоответствие рабочих характеристик, допустимое для этих сборок, в значительной степени связано с условиями испытаний, установленными в ASTM E119.Конечная точка определения огнестойкости стенового блока определяется временем, необходимым для достижения первого из следующих показателей:

1. Возгорание хлопковых отходов из-за прохождения пламени через трещины или трещины.
2. Повышение температуры на 325 градусов по Фаренгейту (одна точка) или 250 градусов по Фаренгейту (в среднем) на неэкспонированной поверхности сборки.
3. Неспособность выдержать приложенную расчетную нагрузку, то есть обрушение конструкции.

Как отмечалось выше, конструктивные огнестойкие характеристики каменных стен обычно превышают конечные значения теплопередачи.Это часто не относится к конструкции деревянного или стального каркаса.

Для стен образцы необходимо дополнительно подвергнуть испытанию струей из шланга, которое долгое время оставалось источником разногласий. Целью испытания струей из шланга является определение прочности или живучести сборки после воздействия огня. В попытке смоделировать суровые условия эксплуатации, которые часто возникают при пожаре (например, удар из-за падающих обломков), стандарт определяет процедуру испытания для воздействия на стеновую конструкцию удара, эрозии и охлаждающего воздействия шланга. потоковый тест.Однако имеется несоответствие в том, что процедура позволяет провести испытание струей шланга либо на испытуемом образце после завершения части испытания на огнестойкость, либо на дублированном испытательном образце, подвергнутом сокращенному периоду воздействия огня. Продолжительность воздействия огня на дубликат образца составляет половину желаемого периода огнестойкости сборки, но не более одного часа.

Бетонные и каменные конструкции с классом огнестойкости обычно подвергаются испытанию струей из шланга после воздействия огня в течение всего периода огнестойкости.Другие сборки обычно подвергаются процедуре дублирования образца. Признавая важность того, чтобы противопожарные стены могли выдерживать суровые условия эксплуатации во время пожара, строительные нормы в Нью-Йорке и Северной Каролине теперь требуют, чтобы рейтинги подходящих стен основывались на испытаниях, в которых часть испытания с потоком шланга применяется при окончание периода полной огнестойкости.

Следует отметить, что коды моделей в первую очередь сосредоточены на минимальных положениях, обеспечивающих безопасность жизни, а второстепенное внимание уделяется ограничению имущественных потерь.Тем не менее, владельцы и разработчики должны быть осведомлены о преимуществах, предлагаемых негорючими каменными и бетонными конструкционными системами по сравнению с другими системами, имеющими эквивалентные показатели огнестойкости. Нельзя упускать из виду дополнительную защиту, обеспечиваемую как жизни, так и собственности.

Пожарный-ветеран встает на защиту (2007)

Структурная целостность во время пожара более надежна с негорючими конструкциями. Один ветеран пожарной части оценил легкость строительных материалов.Винсент Данн, 42-летний ветеран пожарных Нью-Йорка, пишет, что обрушение горящих зданий является основной причиной смерти пожарных, а широкое использование легких строительных материалов усиливает эту опасность. Его колонка «Почему рушатся горящие здания?» появляется в мартовском выпуске журнала Firehouse Magazine за 2007 год.

Возраст построек

Оставление построек

Неправильный или незаконный ремонт

Использование легких строительных материалов

Данн говорит, что такие материалы, как легкие деревянные фермы и стальные балки, стоят меньше, но легче разрушаются при пожаре, чем традиционные строительные материалы.

Сравнение распространения пламени и прогорания против огнестойкости

Хотя огнестойкая оболочка LP ^® FlameBlock ^® обеспечивает сопротивление как распространению пламени, так и сопротивлению прожогу, важно помнить, что это разные концепции, поскольку они относятся к конструкции и код. Распространение пламени — это распространение пламени по поверхности материала, которое можно свести к минимуму с помощью «антипиренов», задерживающих возгорание. Прожог — это проникновение пламени через сборку, которому препятствует «огнестойкость» сборки.И еще есть понятие «огнестойкие» материалы. В качестве напоминания давайте спросим у нескольких экспертов определение каждого термина.

В чем разница между огнестойкостью и огнестойкостью?

«Огнестойкость» — это старый термин, который потерял популярность в пожарных стандартах. Однако в качестве простой аналогии подумайте о «водонепроницаемости» и «водонепроницаемости», — объясняет Лэнс Олсон, директор по продажам на местах в LP Building Solutions. «Водонепроницаемость означает непроницаемость для переноса воды, как в случае мембраны с одной стороны на другую.Это остановит воду. Наличие водостойкости или водостойкости означает, что материал будет сопротивляться воде только в течение определенного периода времени, но не будет останавливать воду надолго ».

Следовательно, огнестойкость — это способность огнестойкого материала или узла обеспечивать защиту от огня — на время. При наличии достаточного времени огонь в конечном итоге прожигает или пробивает сборку.

«Мне не нравится слово« огнестойкий ». Это не определено в коде. Что мы проверяем? Для большинства людей это означает «негорючие», — говорит Джефф Йелле, директор OSB / EWP Technology.«Существуют общепризнанные стандарты для определения того, является ли материал« горючим »или нет».

В чем разница между огнестойкостью и огнестойкостью?

«Антипирен придает некоторым материалам некоторый уровень защиты от возгорания. Например, добавьте продукт A к продукту B, и теперь продукт B станет более устойчивым к распространению пламени », — объясняет Йелле.

Следовательно, антипирен — это то, что наносят на строительный материал, например, на покрытие, чтобы сделать его более устойчивым к распространению пламени во время пожара.

«В зависимости от типа здания, древесина должна быть обработана или покрыта антипиреном, чтобы защитить конструкцию от пожара. Антипирены могут быть химическими веществами, покрытиями или другими средствами обработки, которые помогают предотвратить распространение огня, подавляя возгорание », — говорит Олсон.

Что такое сопротивление прожиганию строительных материалов?

Прожог — это проникновение огня через стену или пол / потолок. Устойчивость к прожогу определяется испытанием и представлена ​​рейтингом огнестойкости сборки, выраженным в минутах или часах.В ходе испытания сборки подвергаются стандартным условиям и получают оценку, чтобы их можно было сравнить и определить архитектором, а чиновник, ответственный за строительство, может убедиться, что сборка соответствует требуемому рейтингу. Требуемый рейтинг огнестойкости для сборки указывается в кодексе в зависимости от типа здания и количества людей. Оболочка LP FlameBlock одобрена как для одно-, так и для двухчасовой огнестойкости стеновых конструкций. Так что это значит?

«Например, в таунхаусах стеновая сборка с классом огнестойкости предназначена для сдерживания возгорания от огня в соседние дома», — поясняет Олсон.«Он защищает одно жилое пространство от другого. Но помните, что рейтинги огнестойкости — это всего лишь рейтинг. «Они не представляют собой« безопасное »время в реальном пожаре», — говорит Олсон.

Как оболочка LP FlameBlock препятствует распространению и прожиганию пламени?

Оболочка

LP FlameBlock изготовлена ​​для предотвращения распространения пламени и прожигания с использованием негорючего армированного стекловолокном покрытия Pyrotite ^® , которое покрывает одну или обе стороны панели, в зависимости от сборки.

«При нагревании покрытие выделяет воду», — объясняет Йелле. «Он потеет, чтобы оставаться прохладным, выделяя воду, чтобы замедлить теплопередачу, чтобы продукт оставался прохладным в течение определенного периода времени».

Связано: как огнестойкие плиты OSB превосходят фанеру FRT.

Почему так важно четко понимать термины «огнестойкость», «огнестойкость» и «огнестойкость» в строительстве?

«Практически любой материал при надлежащем нагревании будет гореть», — предупреждает Йозеф Чен, менеджер по продукции инновационного сайдинга компании LP Building Solutions.«Проблема в том, что когда домовладелец слышит что-то о огнестойких или огнестойких строительных материалах, он думает, что это предотвратит возгорание их дома. Это создает ложное чувство безопасности ».

Чтобы узнать больше о соблюдении требований пожарного кодекса при ограниченном бюджете, обратитесь к этой статье.

Что такое рейтинг огнестойкости?

Рейтинг огнестойкости (FRR) определяется путем измерения способности материала или систем пассивной противопожарной защиты выдерживать стандартные испытания на огнестойкость.Он включает время (в минутах), в течение которого каждый из критериев удовлетворяется при воздействии на элемент температуры, давления и приложенной нагрузки, указанных в процедуре испытания.

Обратите внимание, что «2-часовой рейтинг огнестойкости» не является полной спецификацией. Он должен иметь форму структурной адекватности, целостности и изоляции. Он всегда представлен в таком порядке и должен состоять из трех цифр, даже если два из них неприменимы. Если конкретные критерии не актуальны, будет показан знак «-».FRR выражается как xx / yy / zz (т.е. 120/120/120)

Структурная адекватность — это способность выдерживать вертикальную осевую нагрузку в случае пожара и применяется только к несущим элементам конструкции. Колонна или балка могут иметь FRR 120 / — / -, или несущая стена может иметь FRR 60/60/60.

Integrity — это способность предотвращать прохождение пламени и горячих газов. Во время испытания это измеряется путем образования зазора или воспламенения ватного диска на не огнеопасной (неэкспонированной) поверхности.

Изоляция — это способность ограничивать повышение температуры на негорючей (незащищенной) поверхности. Не путайте значение «класса изоляции», представленное здесь, с «изоляционным материалом», который состоит из материала, обычно используемого в системе пассивной противопожарной защиты для повышения класса изоляции.

Дымостойкость — Дополнительный термин SM, обозначающий защиту от дыма. Дверь дымоудаления будет иметь SM, добавленный к FRR, например — / 60/30 SM.

Эти термины, указанные выше, определены в стандарте испытаний AS 1530.4-2005, и неэкспонированная поверхность иногда упоминается как «холодная поверхность».

Испытания на огнестойкость элементов конструкции здания

Для соответствия это применимые стандарты (продукт, испытанный на предыдущих версиях, может больше не применяться и требует оценки на соответствие действующим стандартам):

AS 1530.4-2005 — Методы огнестойких испытаний строительных материалов, компонентов и конструкций — Испытание на огнестойкость строительных элементов

NZS / BS 476.20: 1987 Испытания на огнестойкость строительных материалов и конструкций — Метод определения огнестойкости элементов в строительстве (общие принципы).

NZS 4520: 2010 — Противопожарные дверные комплекты.

AS 4072.1-2005 — Компоненты для защиты отверстий в огнестойких разделительных элементах — служебные проходы и контрольные соединения.

Эти тесты часто проводятся независимыми и сторонними организациями по тестированию, и результаты, полученные с помощью тестов в соответствии с новыми стандартами, также принимаются для соответствия (т.е. AS1530.4-2014).

Определение требований к огнестойкости для стадионов и арен на основе риска

В Соединенном Королевстве, как и в большинстве других стран, требуемый период огнестойкости здания традиционно определяется рекомендациями нормативных документов, таких как Утвержденный документ B, в зависимости от использования и высоты здания. Однако для крупных застроек, таких как стадионы и арены, которые включают в себя различные виды использования, такие как сборочные, офисные и торговые объекты в сочетании с очень большим количеством людей и значимостью этого типа структуры для сообществ, эти простые правила, указанные в предписании указания по пожарной безопасности не применяются.Кроме того, противопожарная защита конструкции составляет значительную часть стоимости конструкции, а также играет значительную роль в воздействии на окружающую среду и выделяемой энергии. Поэтому подход, основанный на оценке риска, к требованиям огнестойкости больших стадионов и арен был разработан и утвержден в этой статье, чтобы гарантировать, что соответствующий стандарт безопасности достигается наиболее подходящим и экономичным способом. Такой подход позволяет детально оценить риск отказа отдельных элементов конструкции и структурных систем на стадионе, а не указывать единый период огнестойкости для всего здания, что может быть чрезмерно консервативным для некоторых элементов, но потенциально небезопасным для критических элементов. .Этот подход также позволяет исследовать влияние отдельных параметров, таких как управление и пожарная нагрузка. Этот метод гарантирует, что все три параметра риска, то есть частота, вероятность и последствия, будут оценены для различных структурных элементов на основе имеющихся данных по аналогичным зданиям, расчетам и опыту. Можно показать, что предложенный метод дает последовательные и сопоставимые результаты для офисных, торговых и монтажных зданий, если сравнивать с рекомендациями, приведенными в британском стандарте BS9999.Следует отметить, что подход основан на принципах риска; однако он является полуколичественным и, как следствие, содержит некоторую субъективность. Поэтому важно, чтобы результаты оценивались на согласованность, были логичными и объяснимыми.

Испытания на огнестойкость — Гипсовая ассоциация

Информация о пожарной безопасности (PDF)

Пассивное сопротивление огню

Испытание на огнестойкость, проведенное в соответствии с
ASTM E119

Пассивная огнестойкость, обеспечиваемая огнестойкими конструкциями на основе гипса для стен, потолков, полов и других строительных систем, замедляет или предотвращает распространение огня, дает время для эвакуации и ограничивает ущерб от огня.Пассивные меры противопожарной защиты предназначены для сдерживания возгорания и распространения огня и дыма в течение ограниченного периода времени, как это определено местными строительными нормами и правилами пожарной безопасности.

Что означает рейтинг огнестойкости?

Результаты испытаний на огнестойкость

, включая рейтинги огнестойкости, позволяют должностным лицам кодекса сравнивать материалы и системы с требованиями норм, чтобы определить соответствие. Рейтинг огнестойкости — один из многих инструментов, используемых проектировщиками для оценки относительного риска возгорания.Помимо огнестойкости, другие свойства строительных материалов, которые следует учитывать, включают характеристики горения, топливную нагрузку помещения и предполагаемое использование конструкции или размещение. Все эти особенности должны быть рассмотрены до того, как можно будет сделать оценку фактического риска пожара. Дополнительные факторы, такие как расположение здания, расстояние до пожарных служб, а также наличие или отсутствие других систем противопожарной защиты, также являются частью этого комплексного процесса оценки.

Оценка огнестойкости сама по себе не может предсказать работу системы или здания при фактическом пожаре.Ни один метод испытаний на огнестойкость, проводимый в лабораторных условиях, не может предсказать, что произойдет при реальном возгорании конструкции, поскольку каждая конструкция индивидуальна — качество конструкции, топливная нагрузка и другие факторы делают каждый пожар уникальным. Огнестойкие испытания — это удобный способ классификации материалов и сборок для определения рейтинга характеристик среди различных материалов и сборок, чтобы дизайнеры могли сравнивать и выбирать материалы и системы для конкретных проектов.

Как измеряется огнестойкость?

Метод испытаний на огнестойкость, используемый на всей территории США, — это ASTM E119, Стандартный метод испытаний на огнестойкость строительных конструкций и материалов .Подобные методы испытаний опубликованы лабораториями Underwriters Laboratories (UL) и Национальной ассоциацией противопожарной защиты (NFPA). Идентичный тест, на который ссылаются канадские нормы, — это стандарт ULC 263 для огнестойких испытаний строительных конструкций и материалов .

При испытании на огнестойкость образец подвергается действию предписанного огня до тех пор, пока не будут выполнены определенные условия, указывающие на окончание испытания на долговечность. Этот период времени известен как «период сопротивления» испытания на огнестойкость.Все системы с номинальной огнестойкостью, независимо от материалов, из которых они изготовлены, проходят испытания с использованием этого испытания на огнестойкость.

Кроме того, Тест потока шланга используется, чтобы гарантировать, что сборка сможет справиться с неправильным использованием пожарного рукава высокого давления, и делится на 1) «основной» или «стандартный» метод и 2) «дополнительную программу». »Метод. Дополнительная программа упоминается как «исключение» в версии NFPA. Стандартный метод гласит, что: «Двойной образец [подвергается] испытанию на воздействие огня в течение периода, равного половине… периода сопротивления испытания на огнестойкость, но не более одного часа.Затем дубликат образца немедленно подвергается удару, охлаждению и эрозии струей воды из пожарного рукава под давлением и в течение времени, указанного в методе испытаний. Если через образец для испытаний не проходит значительное количество воды, время огнестойкости первого образца становится рейтингом огнестойкости для системы.

Продолжительность воздействия струи шланга является функцией периода огнестойкости исходного образца и зависит от рейтинга огнестойкости испытываемой системы; я.е., чем длиннее рейтинг, тем дольше и серьезнее воздействие струи из шланга. «Необязательная» программа, которая может использоваться только в том случае, если и испытательная лаборатория, и спонсор испытания согласны, состоит в том, чтобы направить поток шланга к тому же образцу, который используется для испытания на огнестойкость, без необходимости и дополнительных затрат на строительство и сжигание дубликата образца в соответствии со стандартным методом.

% PDF-1.3 % 3426 0 объект > эндобдж xref 3426 238 0000000016 00000 н. 0000005116 00000 п. 0000005854 00000 н. 0000006074 00000 н. 0000008117 00000 н. 0000008241 00000 н. 0000008264 00000 н. 0000008639 00000 н. 0000008662 00000 н. 0000009038 00000 н. 0000009061 00000 н. 0000009282 00000 н. 0000009304 00000 п. 0000010405 00000 п. 0000010678 00000 п. 0000010840 00000 п. 0000010864 00000 п. 0000012016 00000 п. 0000012040 00000 п. 0000013153 00000 п. 0000013176 00000 п. 0000013442 00000 п. 0000013715 00000 п. 0000014750 00000 п. 0000014774 00000 п. 0000014796 00000 п. 0000014818 00000 п. 0000015911 00000 п. 0000015935 00000 п. 0000017023 00000 п. 0000017046 00000 п. 0000018082 00000 п. 0000018106 00000 п. 0000019196 00000 п. 0000019218 00000 п. 0000019502 00000 п. 0000019525 00000 п. 0000019963 00000 п. 0000019986 00000 п. 0000020743 00000 п. 0000020766 00000 п. 0000021492 00000 п. 0000021515 00000 п. 0000022209 00000 п. 0000022232 00000 п. 0000022783 00000 п. 0000022806 00000 п. 0000023418 00000 п. 0000023441 00000 п. 0000024371 00000 п. 0000024394 00000 п. 0000025445 00000 п. 0000025468 00000 п. 0000026195 00000 п. 0000026218 00000 п. 0000027152 00000 п. 0000027175 00000 п. 0000027761 00000 п. 0000027784 00000 п. 0000028511 00000 п. 0000028534 00000 п. 0000028935 00000 п. 0000028958 00000 п. 0000029658 00000 п. 0000029681 00000 п. 0000030418 00000 п. 0000030441 00000 п. 0000031362 00000 п. 0000031386 00000 п. 0000033567 00000 п. 0000033591 00000 п. 0000035161 00000 п. 0000035185 00000 п. 0000037219 00000 п. 0000037242 00000 п. 0000038363 00000 п. 0000038387 00000 п. 0000039793 00000 п. 0000039816 00000 п. 0000040430 00000 п. 0000040453 00000 п. 0000041157 00000 п. 0000041179 00000 п. 0000041461 00000 п. 0000041484 00000 п. 0000042167 00000 п. 0000042191 00000 п. 0000043955 00000 п. 0000043979 00000 п. 0000045814 00000 п. 0000045838 00000 п. 0000048050 00000 п. 0000048074 00000 п. 0000049974 00000 н. 0000049998 00000 н. 0000052296 00000 п. 0000052320 00000 п. 0000053881 00000 п. 0000053905 00000 п. 0000056594 00000 п. 0000056618 00000 п. 0000058050 00000 п. 0000058074 00000 п. 0000061026 00000 п. 0000061050 00000 п. 0000062402 00000 п. 0000062426 00000 п. 0000065481 00000 п. 0000065504 00000 п. 0000066661 00000 п. 0000066685 00000 п. 0000069307 00000 п. 0000069331 00000 п. 0000070910 00000 п. 0000070934 00000 п. 0000073146 00000 п. 0000073169 00000 п. 0000074043 00000 п. 0000074066 00000 п. 0000074958 00000 п. 0000074980 00000 п. 0000075263 00000 п. 0000075287 00000 п. 0000077415 00000 п. 0000077439 00000 п. 0000078997 00000 п. 0000079020 00000 н. 0000079901 00000 н. 0000079924 00000 н. 0000080503 00000 п. 0000080526 00000 п. 0000081298 00000 п. 0000081322 00000 п. 0000084050 00000 п. 0000084074 00000 п. 0000085540 00000 п. 0000085564 00000 п. 0000088403 00000 п. 0000088426 00000 п. 0000089661 00000 п. 0000089685 00000 п. 0000092041 00000 п. 0000092065 00000 п. 0000093752 00000 п. 0000093776 00000 п. 0000095982 00000 п. 0000096006 00000 п. 0000097754 00000 п. 0000097778 00000 п. 0000099686 00000 н. 0000099710 00000 п. 0000101562 00000 н. 0000101586 00000 н. 0000103251 00000 н. 0000103275 00000 н. 0000105529 00000 н. 0000105553 00000 н. 0000107323 00000 н. 0000107347 00000 п. 0000109868 00000 н. 0000109892 00000 п. 0000111516 00000 н. 0000111540 00000 н. 0000114233 00000 н. 0000114257 00000 н. 0000115570 00000 н. 0000115594 00000 н. 0000117036 00000 н. 0000117059 00000 н. 0000117467 00000 н. 0000117490 00000 н. 0000118546 00000 н. 0000118570 00000 н. 0000121080 00000 н. 0000121103 00000 н. 0000121645 00000 н. 0000121668 00000 н. 0000122128 00000 н. 0000122152 00000 н. 0000123914 00000 н. 0000123938 00000 н. 0000125975 00000 н. 0000125999 00000 н. 0000128115 00000 н. 0000128139 00000 н. 0000130041 00000 н. 0000130065 00000 н. 0000132232 00000 н. 0000132256 00000 н. 0000134013 00000 н. 0000134037 00000 н. 0000136381 00000 п. 0000136405 00000 н. 0000138091 00000 н. 0000138115 00000 н. 0000140629 00000 н.