Огнезащита металлических конструкций реферат
Обновлено: 04.10.2024
Несущая способность металлоконструкций при отметке температуры +500 градусов Цельсия утрачиваются. Указанная температура воздействует на металлические изделия во время пожара. Для обеспечения огнезащиты стальных изделий следует обратиться к СНиП. Обеспечение пожаробезопасности зданий и строений регулируется СНиП 21-01-97* (СП 112.13330.2011). В своде правил приведен список материалов, которые могут быть выбраны для огнезащиты металлических изделий.
Степень огнестойкости регулируется ГОСТ 30247.0-94. Классификация пожароопасности регламентируется ГОСТ 30403-2012.
Согласно этим требованиям, существует 4 класса пожарной опасности:
- Не пожароопасный класс опасности (К0);
- Низкий класс пожароопасности (К1);
- Средний класс пожароопасности (К2);
- Высокий класс опасности возникновения пожара (К3).
При возникновении/развитии пожара в зданиях различного назначения, а также любой степени огнестойкости: от жилого дома, надворных построек из древесины до производственного цеха из железобетонных конструкций огнем повреждаются/уничтожаются не только горючие элементы строений/сооружений, оборудование, сырье/товарная продукция, находящиеся в них, отделка и мебель, предметы обихода.
Под воздействием высокой температуры полностью теряют несущую способность прочные, абсолютно незыблемые на вид металлические конструкции зданий:
- балки,
- фермы,
- колонны,
- опорные столбы,
- внутренние лестницы.
Эти строительные конструкции, выполненные чаще всего из чугунного, стального металлопроката, начинают активно деформироваться в огне через 15 минут, что отражено в государственных строительных нормах, регламентах пожарной безопасности. Через еще небольшой промежуток времени в зависимости от толщины, общей массы металла, силы пламени; здания, с несущими конструкциями из незащищенного ничем металла, начинают рушиться, складываться как карточный домик, унося жизни многих людей и принося огромный материальный ущерб.
Предотвратить такую ситуацию можно двумя различными путями:
- Огнезащита несущих металлических конструкций – это самый эффективный способ довести все элементы здания/сооружения, отвечающие за целостность, устойчивость и надежность; что во многом определяется требуемой степенью, а также пределами огнестойкости для каждой детали в нем, указанными в СНиП 21-01-97* (СП 112.13330.2011). Но, этот путь решает проблему защиты от открытого пламени, теплового воздействия огня пожара внутри здания, чему также способствует обеспечение его современными стационарными системами пожаротушения, которые не только ликвидируют возгорание на начальной стадии; но и охлаждают несущие конструкции здания, в том числе выполненные из металла, понижают/сбивают высокую температуру во всем объеме строения/пожарном отсеке. исключит занесение источника открытого огня внутри здания, а содержание в надлежащем состоянии пожарных проездов/подъездов к зданиям/сооружения будет способствовать оперативному прибытию подразделений МЧС, негосударственных формирований для ликвидации ЧП.
Способы огнезащиты
Многочисленные решения по защите от прямого воздействия огня, огромного теплового воздействия развивающегося пожара металлических и деревянных конструкций, применяемых в строительном деле, найдены очень давно; но продолжают изобретаться как новые способы, так и новые составы.
Реальная картина находит отражение во многих нормах/правилах, регламентирующих обеспечение огнестойкости защищаемых объектов. Отдельно стоит упомянуть СП 2.13130.2012. Огнезащита металлических конструкций, как, впрочем, и всех остальных элементов зданий/сооружений, проходит в нем красной строкой.
Давно применяются, а также появились относительно недавно следующие способы/виды, методы и приемы предохранения поверхностей металла, находящихся под значительной нагрузкой в составе строения, от огня/теплового воздействия, называемые все вместе конструктивной огнезащитой.
Основана она на нанесении/создании на поверхности строительных конструкций, которые могут подвергаться внешнему воздействию, теплоизоляционного слоя, достаточной толщины и качества покрытия; чтобы он выдержал огонь/тепло в течение нормативного времени согласно требованьям ПБ при проектировании/строительстве в части обеспечения огнестойкости:
- Огнезащита металлических колонн, опорных столбов, поддерживающих перекрытия/покрытия зданий/сооружений, используется очень давно, начиная со возведения старинных особняков/замков. Для этого использовался природный камень, кирпич, плитные материалы – сначала естественного, а позднее – искусственного происхождения.
Такая облицовка от пола до перекрытия надежно предохраняет конструкцию из металла от возможного воздействия факторов пожара. Если раньше такие материалы выкладывались вокруг колонны/столба с использованием строительного/известкового раствора, то сегодня разработаны виды/методы крепления плитных/листовых, а также рулонных огнезащитных материалов на каркасе с воздушными прослойками; что снижает нагрузку на междуэтажные перекрытия, значительно удешевляет этот вид противопожарных работ.
- Огнезащита металлических балок. По понятным причинам облицевать камнем/кирпичом или плитными материалами такие конструкции, находящиеся под потолком помещений зданий, сложно/невозможно или просто опасно для людей, которые будут в нем находиться, особенно если это происходит на территориях с повышенной сейсмической активностью.
Поэтому металлические балки, как и колонны/столбы зданий, защищают слоем мокрой штукатурки, цементного раствора, бетонированием по деревянной дранке/металлической сетке, различными огнезащитными вязкими смесями – обмазками/мастиками, придавая в зависимости от толщины защитного покрытия требуемый предел огнестойкости. Недостаток такого метода огнезащиты – дополнительная нагрузка на перекрытия здания, дополнительные затраты, внешняя тяжеловесность таких решений, что часто не устраивает архитекторов/заказчиков проектируемых или строящихся зданий.
- Огнезащита металлических лестниц. Так как это обязательная конструкция практически любого здания/сооружения, важный элемент организации/системы эвакуации людей из строений, то такому виду огнезащиты уделяется особое внимание. Использование быстровозводимых, сравнительно недорогих лестниц из металла, которым несложно придать нужный уклон, высоту/ширину маршей, широко распространено при проектировании/строительстве зданий большинства степеней огнестойкости, категории производства.
Защищают их всеми возможными вышеперечисленными способами, а также с использованием тонкослойных напыляемых составов – покрытий и красок, о которых речь пойдет в следующей главе.
- Для защиты несущих конструкций зданий и лестниц в них используется также комбинированный способ, являющийся сочетанием различных видов огнезащитной обработки металла.
Следует отметить, что во всех случаях – при любых способах нанесения/крепления огнезащитных материалов они обязаны отвечать технологическим методам/приемам, приведенным в протоколах испытаний на стойкость к огневому воздействию, что требует СП 2.13130.2012 (см. выше).
В роли конструктивных средств огнезащиты металлических конструкций рассматривается базальтовое волокно. Современные методы огнезащиты подразумевают укладку определенных материалов, которые способны создать препятствие для распространения огня.
Металлические конструкции для обеспечения огнезащиты могут покрываться специальными составами, которые образуют теплоизолирующий слой. Для защиты стальных изделий могут применяться огнеупорные материалы, выкладываемые в несколько слоев.
Итоги: огнезащита металлоконструкций выполняется с применением защитных покрытий (цементный раствор, минеральные волокна, жидкое стекло), а так же вспучивающихся красок (бывают летние и зимние) на основе группы веществ (при нагревании краска вспучивается, образуя теплоизоляционный слой).
Составы для огнезащиты
Покрытие огнезащитным составом металлических конструкций
Нормативные требования к таким многокомпонентным смесям, а также методикам определения эффективности устанавливает ГОСТ Р 53295-2009.
Эффективным решением стала относительно недавняя разработка – огнезащитные краски/покрытия. Это высокотехнологичные составы, состоящие из множества компонентов. Разработаны много торговых марок, принадлежащих в основном известным во всем мире производителям и соответственно разработчикам красок.
Такие огнезащитные жидкие материалы наносятся распылением, кистью в несколько слоев, обычно не более трех. После каждого нанесения в соответствие технических условий/сертификата соответствия ПБ необходим определенный промежуток времени для высыхания. Под воздействием огня огнезащитная краска вспучивается, образуя вспененный слой, напоминающий пемзу, который не пропускает тепло к защищаемой конструкции. Этим обеспечивается любой требуемый нормами предел огнестойкости.
Кроме практической функции огнезащиты, такие краски позволили воплощать в жизнь многие ранее нереализуемые идеи архитекторов и дизайнеров по строительству зданий с применением ажурных несущих конструкций из металла.
Так, эффективная огнезащита металлических ферм, особенно больших габаритов, монтируемых на значительной высоте, стала возможной на практике; а не только в проектных решениях, только после появления таких огнезащитных материалов, практически не увеличивающих нагрузку на эти ответственные во всех отношениях элементы сооружений; таких как стадионы, различные развлекательные, торговые, выставочные, спортивные комплексы, многопролетные здания производственных цехов, складских ангаров.
Эти составы можно покрывать сверху дисперсионными красками на водной основе, придавая нужный цвет конструкциям; а также стойкими к внешним воздействиям лаками, значительно продлевающими такому виду огнезащиты срок эксплуатации до ремонта/обновления.
Виды огнезащитных составов и материалов
Виды огнезащитных составов
Следует учитывать, что современные огнезащитные составы по металлу вещь, мягко говоря, недешевая. Особенно когда площади поверхностей несущих конструкций начинают измеряться тысячами метров. А если вспомнить про стоимость работ, значительная часть которых относится к высотным?
Поэтому до сих пор в ходу традиционные мастики/обмазки, даже мокрая штукатурка. Из более современных материалов, конкурентов тонкослойных покрытий/красок; если речь не идет об огнезащите сложных по форме, профилю/сечению конструкций, стоит упомянуть следующие материалы:
- Базальтовый рулонный, выполненный на основе холста из базальтового волокна без связующих компонентов. Может быть прошит стекловолоконной/базальтовой нитью, иметь покрытие/подкладку.
- Плита из минеральной ваты, покрытая стеклотканью/фольгой с одной/двух сторон.
Такие плитные/рулонные материалы в ходе огнезащитных работ оборачиваются или наклеиваются вокруг колонн, столбов, балок, обеспечивая требуемый предел стойкости к огню.
Для тех, кто желает и имеет средства идти в ногу со временем, российскими и зарубежными компаниями, химическими концернами выпускается огромный спектр тонкослойных огнезащитных покрытий по металлу, которые называют также термическими красками, конструктивными обмазками и прочими «отличными от других» названиями.
В массовом строительстве при использовании несущих металлоконструкций каркаса зданий/сооружений используются различные марки огнезащитных составов, количество которых исчисляется десятками. Чтобы только вкратце перечислить их и производителей понадобится новая статья на эту тему.
Не следует забывать, что право на проведение огнезащитных работ по металлу имеют только компании, обладающие соответствующей лицензией МЧС; а сами работы не так просты, как это может показаться на первый взгляд. Так, неправильно подобранные к установленным на строительном объекте грунтовка, краска и лак могут привести к тому; что вместо того, чтобы прослужить долгие годы свеженанесенное тонкослойное покрытие начнет шелушиться и осыплется. Вряд ли кому-то нужны такие натурные эксперименты за собственный счет.
Дополнительная информация
Современные методы огнезащиты стальных металлоконструкций Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»
Аннотация научной статьи по строительству и архитектуре, автор научной работы — Багрова М. А.
В статье рассматриваются способы огнезащиты металлоконструкций, определяются наиболее эффективные методы увеличения огнестойкости металлических конструкций в соответствии с необходимой для них степенью защиты.
Похожие темы научных работ по строительству и архитектуре , автор научной работы — Багрова М. А.
Текст научной работы на тему «Современные методы огнезащиты стальных металлоконструкций»
СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ ОГНЕЗАЩИТЫ СТАЛЬНЫХ МЕТАЛЛОКОНСТРУКЦИЙ
Кумертауский филиал Оренбургского государственного университета, г. Кумертау
В статье рассматриваются способы огнезащиты металлоконструкций, определяются наиболее эффективные методы увеличения огне -стойкости металлических конструкций в соответствии с необходимой для них степенью защиты.
В последние годы число пожаров по России выросло до 240-300 тыс. в год и иногда они чреваты самыми трагическими последствиями. С возникновения на земле первых сооружений человечества, идет постоянная борьба с пожарами, изобретаются все более совершенные методы огнезащиты.
Актуальные нормы пожарной безопасности уделяют особое внимание вопросу огнезащиты несущих металлоконструкций.
Металлические несущие конструкции при пожаре очень быстро нагреваются и уже через 15-40 минут после начала пожара могут снизить свои расчетные прочностные характеристики в 2 раза, а при последующем воздействии высоких температур или их перепада разрушиться.
Критическая температура, при которой происходит потеря несущей способности стальных конструкций при нормативной нагрузке, принимается равной 500 °С. Фактический предел огнестойкости стальных конструкций в зависимости от толщины элементов сечения и действующих напряжений составляет от 0,1 до 0,4 ч, в то время как минимальные значения требуемых пределов огнестойкости основных строительных конструкций, в том числе металлических, составляет от 0,25 до 2,5 ч. в зависимости от степени огнестойкости зданий и типа конструкций [2]. Задача огнезащиты металлических конструкций заключается в создании на её поверхности теплоизолирующих экранов, выдерживающих высокие температуры и непосредственное действие огня. Наличие этих экранов позволяет замедлить нагревание металла и сохранять конструкции свои функции при пожаре в течение заданного периода времени.
Огнезащита стальных металлоконструкций может быть выполнена различными способами:
- обеспечения защитного слоя путем обетонирования, обкладки кирпичом, оштукатуривания;
- нанесение огнезащитных вспучивающихся покрытий (красок, мастик);
* Ассистент кафедры «Городское строительство и хозяйство».
- устройство теплоизолирующих экранов (облицовка из плитных и листовых материалов) [7].
Все эти способы огнезащиты направлены на повышение пожарной безопасности за счет увеличения огнестойкости металлических конструкций и элементов.
В случае если металлоконструкции это - колонны, балки, связи или лестничные косоуры, которые в процессе эксплуатации будут находиться в закрытом состоянии (за подвесным потолком или закрыты листовыми материалами), то в качестве огнезащитного материала выбирается легкая огнезащитная штукатурка [1].
При использовании такого способа, как оштукатуривание, предел огнестойкости металлических конструкций увеличивается до 0,7 ч.
При экономически обоснованном соотношении величины вероятного ущерба и расходов на противопожарные мероприятия, вспучивающиеся огнезащитные покрытия являются наиболее оптимальным вариантом для повышения предела огнестойкости металлических конструкций. Огнезащитные свойства вспучивающихся покрытий проявляются за счет увеличения толщины слоя и изменения теплофизических характеристик при тепловом воздействии в условиях пожара. При воздействии высоких температур покрытия вспучиваются, увеличиваясь в объеме в 25-30 раз, образуя пористый термоизолирующий слой. Благодаря низкой теплопроводности пористый слой предотвращает нагрев металла.
Вспучивающиеся огнезащитные краски обладают рядом преимуществ по отношению к традиционным средствам огнезащиты.
Применение красок облегчает и упрощает проведение работ по их нанесению, т.к. этот процесс является менее трудоемким по сравнению с другими методами огнезащиты (обетонированием, оштукатуриванием, обкладкой кирпичом и т.п.). При этом сокращаются сроки строительства, снимаются дополнительные нагрузки на конструкции. Фактура поверхности и эстетичный внешний вид покрытий, полученных на основе вспучивающихся красок, позволяют оставлять в интерьерах зданий открытые металлические конструкции.
Тонкослойные огнезащитные покрытия скрывают в себе механизм сложных физико-химических процессов, начинающих свое действие при возникновении пожара.
При тепловых воздействиях вследствие физических и химических процессов происходит образование вспененного слоя, представляющего собой закоксовавшийся расплав негорючих веществ. Эти пенистые угольные слои обладают теплоизолирующими свойствами и обеспечивают эффективную защиту материалов от огня.
В целом, процесс формирования жесткой пены можно представить в виде трех основных фаз: пластификацию, расширение и затвердевание.
Каждый из процессов протекает в рамках специфичного температурного диапазона, и завершение каждой фазы требует определенного времени [1].
Благодаря компонентам, входящим в состав вспучивающихся красок, протекают сложные химические реакции, заставляющие работать огнезащитную систему при термическом воздействии. На начальной стадии про-есса образования теплоизоляционного слоя (пенококса) происходит размягчение полимерного связующего с одновременным эндотермическим разложением газообразователей.
На второй стадии процесса образования пенококса начинается объемное увеличение слоя огнезащитного покрытия, далее - постепенное обугливание верхних слоев образующейся пенной массы, которое приводит к образованию жесткой структуры.
Окончательная стадия процесса характеризуется постепенным выгоранием угольного слоя пены с последующим его механическим разрушением и превращением в пепел.
На российском рынке в настоящее время представлено огромное количество огнезащитных красок, как отечественных, так и импортных. Лучшими, безусловно, являются экологически чистые огнезащитные составы с высокой степенью огнезащитной эффективности, низким расходом и большим сроком службы покрытия.
К последним разработкам относятся огнезащитные краски вспучивающегося типа, обеспечивающие предел огнестойкости до Я120 (120 минут), которые допускают их нанесение на поверхность в любых погодных условиях (в мороз до -30 °С и влажности до 90 %) [8].
В строительстве высотных многофункциональных зданий и комплексов должны применяться материалы, отвечающие высоким требованиям. Наилучшим решением огнезащиты несущих конструкций таких зданий является система на основе жестких негорючих минераловатных плит [6]. Плиты изготавливаются из расплавленных базальтовых горных пород, нагретых до температуры плавления порядка 1500 °С. Благодаря этому волокна получаемой ваты не плавясь, выдерживают воздействие очень высоких температур, до 1000 °С.
Преимущества такой огнезащиты следующие:
- обеспечивается достижение защищаемых элементов и металлоконструкций необходимого предела огнестойкости, вплоть до Я240 (4 часа);
- отсутствие зависимости от состояния ранее нанесенных лакокрасочных покрытий (не требует очистки поверхности защищаемых конструкций);
- отсутствие коррозии защищаемой конструкции, вследствие высокого уровня паропроницаемости плит;
- широкий диапазон температурно-влажностных условий эксплуатации системы;
- отсутствие загрязнений при монтаже окружающего защищаемые конструкции пространства и поверхности;
- продолжительный срок эксплуатации системы (до 50 лет) при минимальном ее обслуживании;
- продолжительный срок хранения компонентов системы;
- соответствие высоким эстетическим требованиям к внешнему виду огнезащиты;
Стабильность размеров и безусадочность каменной ваты обеспечивается ее структурой: тончайшие волокна материала расположены хаотично в горизонтальном и вертикальном направлениях и под различными углами друг к другу.
Монтаж огнезащитной системы должен выполняться в соответствии с требованиями проекта и технологических регламентов.
В случае отсутствия прилегания вертикальных и горизонтальных элементов конструкций к перегородкам и стенам здания выполняется их четырехсторонняя защита.
Для монтажа огнезащитного покрытия необходимо подготовить должное количество вставок и внешних плит в соответствии с размерами профиля. Размеры вставок должны быть не менее 100 мм по ширине и 50 мм в толщину. Далее наносится клеевой состав на боковые торцы минераловат-ных вставок, вставки закрепляются на конструкции. Шаг ме^ду двумя вставками составляет в наибольшем значении 600 мм и определяется длиною внешних плит, т.е. она должна находится под стыками покрывающих плит посередине. После высыхания вклеенных вставок, необходимо закрепить на конструкции с помощью клея и сами плиты. Клей наносится на места контакта плиты с металлоконструкцией, вставками и прилегающими плитами. Дополнительно плиты фиксируются гвоздями с шагом не более 200 мм и не менее 2-3 гвоздя на вставку. Длина монтажных гвоздей должна быть примерно в два раза больше толщины применяемых для покрытия плит. В условиях, когда защищаемые элементы прилегают к перегородкам и стенам здания, применяются другие схемы огнезащитного покрытия. Но принцип монтажа покрытия этих схем всё равно остается такой же как и при четырехсторонней.
Требуемый предел огнестойкости металлической конструкции достигается посредством подбора соответствующей толщины плит в зависимости от приведенной толщины защищаемой металлической конструкции (при нормативном значении критической температуры 500 °С).
Приведенная толщина металла вычисляется из отношения:
где р - площадь поперечного сечения металлической конструкции, мм ; П - обогреваемая часть периметра конструкции, мм.
Длина нагреваемого контура П для различных вариантов защиты двутаврового профиля рассчитывается способом, указанным на рис. 1-4.
Рис. 1. Двутавровый профиль
Размеры 8 и Н указаны в таблицах соответствующих ГОСТов и нормах по проектированию металлоконструкций.
Рис. 2. Четырехсторонняя Рис. 3. Трехсторонняя Рис. 4. Двухсторонняя изоляци изоляция изоляция
Для профилей других, не стандартизированных форм, расчет приведенной толщины металла производится аналогичным образом.
Приняв нормативное значение критической температуры (500 °С), зная приведенную толщину металла и минераловатных плит на графике номограммы (рис. 5) можно определить предел огнестойкости стальной конструкции.
Аналогичным способом данные номограммы могут использоваться для решения обратных задач: поиска минимальной толщины минераловатных плит для обеспечения заданного предела огнестойкости, и поиска минимальной приведенной толщины металла конструкции для обеспечения заданного предела огнестойкости.
Можно сказать, что существует немало способов повысить пожаробе-зопасность и увеличить огнестойкость металлических конструкций.
Анализ перспективных огнезащитных покрытий металлических конструкций Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»
Аннотация научной статьи по строительству и архитектуре, автор научной работы — Барышников Александр Анатольевич I., Горелов Сергей Александрович, Мустафин Наиль Шамильевич
В данной статье рассмотрены технологические решения по устройству огнезащиты металлоконструкций и способы повышения эффективности использования огнезащитных материалов. Выявлено одно из направлений, которое имеет мощный экономический эффект. Проведен анализ требований, которым должны отвечать огнезащитные материалы. Рассмотрены технологии, представленные на современном российском рынке, а именно бетонирование, огнезащитные облицовки, огнезащитные покрытия, вспучивающиеся огнезащитные покрытия. Проанализированы новые технологии, позволяющие устраивать огнезащитные покрытия в любое время года. Определены основные составляющие перспективных технологий. Подобрана и обоснована расчетами наиболее перспективная технология возведения окрасочных огнезащитных покрытий "Титан-Р"
Похожие темы научных работ по строительству и архитектуре , автор научной работы — Барышников Александр Анатольевич I., Горелов Сергей Александрович, Мустафин Наиль Шамильевич
Гармонизация российских и европейских нормативных документов, регламентирующих методы испытаний на огнестойкость строительных конструкций с использованием средств огнезащиты
О методике определения эффективности огнезащитных покрытий для стальных конструкций в условиях факельного углеводородного горения
Analysis of prospective fire retardant coatings of metal structures
This article describes the technological solutions on the fire protection of steel structures and ways of increase of efficiency of use flame retardant materials. The analysis of the requirements that must meet fire-retardant materials. The technology presented in the modern Russian market, namely, concreting, fireproof coating, fire retardant coating intumescent fire retardant coating. Analyzed new technology to make fire-retardant coating in any time of the year. Selected and justified the calculations of the most promising technology of construction paint fire resistant coatings "Titan-R"
Текст научной работы на тему «Анализ перспективных огнезащитных покрытий металлических конструкций»
Выходные сведения статьи:
Анализ перспективных огнезащитных покрытий металлических конструкций © 2016 Барышников Александр Анатольевич1
© 2016 Горелов Сергей Александрович
Самарский государственный архитектурно-строительный университет
Ключевые слова: покрытия огнезащитные, вспучивающиеся покрытия, металлические конструкций, цементно-песчаная штукатурка, огнезащита.
Analysis of prospective fire retardant coatings of metal structures
© 2016 Baryshnikov Alexander Anatolievich
1 Барышников Александр Анатольевич - магистрант направления «Строительство», ФГБОУ ВО «Самарский государственный архитектурно -строительный университет» (Российская Федерация, 443001, г. Самара, ул. Молодогвардейская, 194).
Горелов Сергей Александрович - магистрант направления «Строительство», ФГБОУ ВО «Самарский государственный архитектурно-строительный университет» (Российская Федерация, 443001, г. Самара, ул. Молодогвардейская, 194).
3 Мустафин Наиль Шамильевич - магистрант направления «Строительство», ФГБОУ ВО «Самарский государственный архитектурно-строительный университет» (Российская Федерация, 443001, г. Самара, ул. Молодогвардейская, 194).
ISSN 2410-1672 (online)
Regional development • № 2(14) • 2016 Land management and cadastre
© 2016 Mustafin Nail Shamilyevich
Samara state University of architecture and construction
This article describes the technological solutions on the fire protection of steel structures and ways of increase of efficiency of use flame retardant materials . The analysis of the requirements that must meet fire-retardant materials. The technology presented in the modern Russian market, namely, concreting, fireproof coating, fire retardant coating intumescent fire retardant coating. Analyzed new technology to make fire-retardant coating in any time of the year. Selected and justified the calculations of the most promising technology of construction paint fire resistant coatings "Titan-R"
Keywords: fire retardant coating intumescent fire retardant coating, metal structures, cement-sand plaster, fireproofing.
Огнезащита - снижает пожарную опасность материалов с помощью специальной обработки. Как правило, огнезащита решает две задачи:
1. путем повышения предела огнестойкости строительных конструкций повышает устойчивость здания при пожаре,
2. за счет уменьшения горючести материалов и распространению пламени по их поверхности сокращает распространение и развитие пожара в сооружениях.
Структура огнезащитных покрытий:
• Огнезащитные облицовки (кирпич, гипсокартонные листы)
• огнезащитные покрытия (цементно-песчаная штукатурка, перлитовая штукатурка, фосфатное покрытие ОФП- ММ)
• покрытия огнезащитные вспучивающиеся (ВПМ-2)
Испытания стандартных образцов производятся с нанесением огнезащитного состава. Производится наблюдение от начала огненного обжига до достижения критической температуры в значении 500°С. Стандартные образцы делятся на семь групп:
1. не менее 2ч 30м
3. не менее 1ч 30 м.
5. не менее 0.75ч.
7. не менее 0.25ч. [2, 4]
Нужно понимать, что огнестойкость конструкций зависит от отношения площади поперечного сечения металлоконструкции к обогреваемому периметру.
Из всех огнезащитных составов, наносимых на металлические конструкции, можно выделить несколько подгрупп. Составы, которые накладываются непосредственно на чистый металл, т.е. когда поверхность не требует предварительной обработки. [1, 3, 5, 7]. Для грунтовых поверхностей используют другие составы. Универсальный вариант - составы, которые могут накладываться на чистый металл, а так же на старые краски и грунтовки. Кроме того используют составы, которые могут применяться снаружи здания или внутри.
Классификация огнезащитных материалов по условию эксплуатации:
• сухие отапливаемые помещения
• условия повышенной влажности
Классификация огнезащитных материалов по огнезащитной обработке:
• пропиточные составы и антипирены
Большая часть составов универсальна, которые не вымываются. Можно использовать как с наружи, так и внутри, составы для металлических поверхностей, покрыв его влагостойкой краской [6, 8]. Контроль за такими красками осуществляется комиссией, в её состав входят члены противопожарной государственной службы.
В настоящее время наиболее перспективными являются лакокрасочные покрытия вспучивающегося типа. Эта технология защиты изделий от горения является сравнительно новой и заключается во вспучивании и превращении в кокс поверхностного слоя материала, подверженного воздействию пламени. При этом образуется вспененный коксовый слой, который предохраняет в течение определенного времени защищаемую поверхность от воздействия пламени и высоких температур [9, 10].
Популярными являются материалы: Steelmaster 60SB, Сафети и Силотерм ЭП-6 и их оппонентов, таких как: краска NEO, Прометей, NFP-S, NFP-W, Джокер-М,Тексотерм, Армо-файер и Титан-Р.
1. Федеральный закон от 22.07.2008г. №123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности».
2. Пособие по определению пределов огнестойкости конструкций, ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко, М. 1985 г.
3. СП 2.13130.2012 «Обеспечение огнестойкости объектов защиты», ФГБУ ВНИИПО МЧС России, Москва 2012г.
4. ГОСТ Р 53295-2009 «Средства огнезащиты для стальных конструкций», ФГУ ВНИИПО МЧС России, Москва, Стандартинформ 2009г.
Land management and cadastre regrazvitie@yandex. ru
5. Методика определения стоимости строительной продукции на территории РФ, МДС 81-35.2004, Госстрой России, М., 2004 г.
6. СП 16.13330.2011 Свод правил-актуализированная редакция СНиП II-23-81* Стальные конструкции.
7. ГОСТ 12.1.004-91 ССБТ. Пожарная безопасность. Общие требования.
1. The Federal law from 22.07.2008 №123-FZ "Technical regulations about requirements of fire safety".
2. Manual on determination of limits of fire resistance of structures, tsniisk im. V. A. Kucherenko, M. 1985.
3. SP 2.13130.2012 "fire resistance protection", FGBU VNIIPO of EMERCOM of Russia, Moscow, 2012.
4. GOST R 53295-2009 "flame retardants for steel structures", FGU VNIIPO EMERCOM of Russia, Moscow, STANDARTINFORM, 2009.
5. The method of determining the value of construction products on the territory of the Russian Federation, MDS 81-35.2004, Gosstroi Rossii, Moscow, 2004.
6. SP 16.13330.2011 Set of rules-the updated edition of SNiP II-23-81* Steel construction.
Средства, способы огнезащиты: тканей, металлических и деревянных конструкций
Не все строительные конструкции зданий и сооружений изначально имеют необходимый предел стойкости к воздействию открытого пламени, высокой температуры, тепловых потоков при развитии пожара.
Огнезащитой строительных конструкций возводящихся, реконструируемых зданий, сооружений, а также элементов отделки интерьера помещений эксплуатируемых объектов называют комплексные мероприятия, что проводятся для повышения их огнестойкости; снижения риска возникновения очага возгорания, распространения пожара; опасности обрушения несущих каркасов и/или их отдельных элементов.
Все что способно перевести горючие вещества в разряд трудногорючих, предохранить от разрушительного действия огня, тепла – это средства огнезащиты.
Что относится к способам огнезащиты:
- шпателями или распылением.
- Нанесение многослойных покрытий – мастик, красок, лаков. распылением, окунанием, нанесением.
- Облицовка, обертывание. Это конструктивные способы огнезащиты, состоящие в устройстве вокруг конструкции теплоизоляции из керамики, огнестойкого картона; рулонов из минеральных волокон.
Способы огнезащиты металлических конструкций
Способы и средства огнезащиты металлических конструкций регламентируют несколько нормативных документов:
- , являющий обновленной действующей версией СНиП 21-01-97*, что определяет необходимость обеспечения пределов стойкости к огню различных видов, типов строительных конструкций объектов любого функционального назначения. – об обеспечении стойкости к огню всех защищаемых объектов. – о требованиях, методиках установления эффективности использования для составов, применяемых для огнезащиты металлических конструкций. , устанавливающий требования к производству, испытаниям строительных гипсовых плит, включая листовой огнестойкий гипсокартон.
Различают два способа эффективного предохранения несущих строительных конструкций зданий от воздействия открытого пламени, высокотемпературных тепловых потоков при развитии, распространении фронта пожара внутри них – это реактивная и пассивная огнезащита.
Реактивная защита строительных конструкций из металлов, в основном из высококачественной стали – ферм, балок, опор, колонн, связей; маршей, площадок внутренних эвакуационных лестниц, применяется не так давно в связи с появлением инновационных составов – красок, покрытий, мастик, резко вспучивающихся под воздействием пламени; высокотемпературного теплового потока, образуя защитный теплоизоляционный слой на поверхности, напоминающий природную пемзу.
Появление, наличие такого слоя, с чрезвычайно низкой способностью проводить тепло к металлоконструкции, на длительный период защищает ее от деформации, разрушения/обрушения в условиях быстрого развития, распространения пожара внутри производственного, общественного здания, технологического сооружения, даже при наличии в нем высокой пожарной нагрузки; воспламенения емкостей с горючими жидкостями.
Основой для производства средств реактивной огнезащиты строительных металлоконструкций служат:
- Интумесцентные полифосфатные соединения.
- Составы из терморасширяющегося графита.
- Покрытия с силикатом натрия или вермикулитом.
Использование средств реактивной огнезащиты имеет ряд значительных преимуществ перед традиционной пассивной, в том числе конструктивной защитой металлоконструкций:
- Небольшой расход, что создает намного меньшую нагрузку на несущий конструктив здания, особенно на перекрытия, фермы, что весьма важно при проектировании арочных, высотных строений большого объема, площади; покрытий/кровель современных общественных сооружений.
- Приятный внешний вид многослойного покрытия, особенно при использовании финишных огнезащитных лаков, что не портит отделку интерьера помещений там, где к нему предъявляются повышенные требования.
- Терморасширяющиеся, активно вспучивающиеся составы позволяют повышать предел стойкости к огню до 150 мин, что дает время, возможность эффективно отработать стационарным системам пожаротушения, провести эвакуацию; прибыть пожарным подразделениям, ликвидировать ими пожар до обрушения несущих конструкций зданий.
Под пассивной огнезащитой понимают применение традиционных средств и способов огнезащиты металлоконструкций:
- Облицовка керамическими изделиями – кирпичом, плиткой, строительными блоками, а также бетонирование с армированием металлической сеткой. Это самый тяжелый по нагрузке на основные несущие конструкции способ, но и самый эффективный, с помощью которого можно достигнуть высокого предела защиты металлоконструкций, сопоставимый с параметрами противопожарных преград. Значительная нагрузка на перекрытия, фундамент чаще всего приводит к использованию такого способа, средств огнезащиты в одноэтажных производственных, складских зданиях, где она допустима по расчету, а также нет высоких требований к внешнему виду отделки помещений.
- Теплоизоляция металлоконструкций , в том числе транзитных коробов общеобменной вентиляции, огнезащитными плитами, экранами, матами, рулонными материалами. Фаворитами среди таких средств являются огнезащитный базальтовый материал, огнестойкий картон, причем при их грамотном сочетании, при небольшом общем весе на единицу площади перекрытия, достигаются неплохие показатели стойкости к огню. В частности, у нескольких компаний производителей огнестойкого картона имеются готовые технические решения, прошедшие испытания в лабораторных условиях, защищенные сертификатами пожарной безопасности.
- Покрытие огнезащитными штукатурками не только традиционной рецептуры, но и современными, разработанными недавно; и по своему составу, расходу часто не уступающими средствам реактивной огнезащиты.
Следует отметить, что многие средства огнезащиты металлоконструкций, составы, материалы для их производства служат также для серийного изготовления других огнезащитных изделий – противопожарных муфт, вентиляционных решеток, подушек, кабельных гильз.
Способы огнезащиты деревянных конструкций
Деревянные конструкции – это по-прежнему очень распространенные как при возведении зданий различного назначения, особенно стропильных конструкций мансард, чердачных помещений, крыш, так и при внутренней отделке; и весьма уязвимые, с пожарной точки зрения, элементы строений.
Огнезащита древесины нашла свое отражение в следующей нормативной документации:
- , ГОСТ Р 53292-2009 – о технических требованиях, способах, порядке испытаний веществ, составов на их основе для огнезащиты древесины. – о методиках определения свойств огнезащитных средств для древесины.
- Нанесение шпателями слоя мокрой строительной штукатурки . Метод проверенный, надежный, но сегодня практически не используемый как из-за трудоемкости процесса, гниения древесных конструкций под слоем такой штукатурки, так из эстетических соображений – невзрачного внешнего вида такой огнезащитной отделки.
- Нанесение огнезащитных штукатурок, обмазок, паст, мастик . И также не очень распространенный метод – по тем же причинам, что и огнезащита мокрой штукатуркой.
- Поверхностная и глубокая пропитка антипиренами-антисептиками . Сегодня такой способ наиболее распространен, в том числе и потому что одновременно проводится как огнезащита древесины, так и ее биологическая защита от разрушения плесенью, грибками, насекомыми. В качестве пропиточных составов в большинстве случаев используют водные растворы солей различных кислот с модифицирующими добавками, что улучшают проникновение внутрь древесной структуры, облегчают смачивание, адгезию; а также химические красители, необходимые, чтобы вести контроль в ходе огнезащитных работ уже обработанных, и еще незатронутых поверхностей деревянных конструкций зданий. Наиболее распространен поверхностный способ нанесения кистью, валиком, но чаще распылением водного огнезащитного раствора, используемый в массовом строительстве; в ходе регулярных огнезащитных обработок стропильных конструкций, настилов кровли, других деревянных элементов чердачных помещений обслуживаемых крыш зданий. Процесс глубокой пропитки сложен, продолжителен, требует автоклавных пропиточных ванн, предварительной просушки древесного сырья; поэтому дорог и его общая доля в огнезащитной пропитке за последние три десятилетия резко уменьшилась, хотя качество готового пиломатериала, обработанного таким способом намного выше, чем у пропитанного поверхностным способом.
- Облицовка огнезащитными листовыми материалами . Чаще всего используется огнестойкий гипсокартон с заполнением образовавшихся в металлическом каркасе пустот огнезащитными минеральными материалами в виде рулонов, матов, плит. Такой способ, выполненный по готовым техническим решениям компаний изготовителей, значительно повышает предел стойкости к огню защищаемых конструкций.
- Покрытие древесины красками, лаками . Это несложный, очень эффективный, но и весьма дорогой способ, используемый обычно в тех случаях, когда заказчики готовы на значительные затраты, чтобы в результате огнезащитной обработки деревянных элементов отделки не пострадал интерьер помещений. Для защиты деревянных элементов отделки высококачественного интерьера помещений зданий общественного, административного назначения, в том числе архитектурно-исторических памятников существуют огнезащитные лаки по древесине, не изменяющие их окраску, фактуру и структуру.
- Для обработки текстиля, изделий из него используются только огнезащитные средства – вещества, смеси веществ, составы, специально предназначенные для этих целей.
- Цель огнезащитной обработки – снижение пожарной опасности при использовании таких изделий в общественных зданиях, а также в быту.
- Огнезащита текстильных материалов, изделий проводится двумя способами – поверхностным нанесением и введением средств огнезащиты в объем, что называется также огнезащитной пропиткой.
- Подобным способом на заключительных стадиях производства обрабатывают спецодежду и костюмы с огнезащитной пропиткой, необходимые для работы в горячих цехах опасных для здоровья людей производств; а также большинство других текстильных изделий, так как это более эффективный метод, чем поверхностное нанесение средств огнезащиты.
Способы и средства огнезащиты древесины:
Так же, как и огнезащита металлоконструкций, способы защиты деревянных элементов строений требуют предварительного проведения расчетов, основанных на требованиях противопожарных норм; очистки от любых загрязнений, способных воспрепятствовать наложению, высыханию огнезащитных средств; а также сушки пиломатериалов до допустимых значений влажности.
Способы огнезащиты текстильных материалов (тканей)
Кроме стальных и деревянных конструкций, существует еще один вид материалов, правда, не относящихся к строительным; это различные текстильные материалы и изделия из них – шторы, портьеры, занавеси, мягкая мебель, постельное белье.
Способы и средства огнезащиты текстильных материалов, а также методики испытаний на воспламеняемость прописаны в НПБ 257-2002.
В этом документе указывается следующее:
Использование огнезащитных средств для текстильных изделий требует также пробных нанесений на небольшие участки поверхности для выявления возможных негативных изменений окраски, целостности, другого возможного ущерба.
Важно знать, что если выбор средств, способов огнезащиты металла, древесины чаще всего определен в проектно-сметной документации на строящиеся, реконструируемые строительные объекты; то само проведение работ, в том числе по пропитке изделий из текстильных материалов, является лицензируемым видом деятельности, доступным только специализированным предприятиям, обладающим разрешениями от уполномоченных органов МЧС России.
Это не дань бюрократической волоките, а наличие необходимых знаний, материально-технической базы, квалифицированных работников с большим опытом; контроль качества как используемых средств огнезащиты, так и полученных огнезащитных покрытий, проведенных пропиток.
Читайте также: