R15: сколько минут составляет предел огнестойкости

Пожары практически всегда возникают из-за халатного обращения с огнем, нарушения правил эксплуатации электрооборудования или производственных технологий. Только небольшой процент ЧС приходится на природные катаклизмы и умышленные поджоги. Один из главных опасных факторов возгорания – это стремительно нарастающая температура, открытый огонь, а также дымовая завеса, состоящая из токсичных веществ. Во время пожара температура воздуха достигает 800–1500 °С. Для многих материалов данный показатель является критическим.

Чтобы предотвратить разрушение конструкции в случае воспламенения, еще на этапе проектирования объекта необходимо рассчитать предел огнестойкости и предпринять соответствующие меры по его улучшению. Практические мероприятия позволили снизить количество пожаров и свести к минимуму возможные последствия, включая человеческие жертвы.

Общие сведения

Пожары относят к самым опасным бедствиям, поскольку они не поддаются контролю и обладают огромной разрушительной силой. Для возникновения открытого огня в помещении должно одновременно присутствовать сразу 3 элемента: источник, окислитель, горючее вещество. Поскольку при отсутствии хотя бы одной составляющей пожар невозможен, был разработан ряд профилактических мероприятий. Например, использование негорючих материалов, расчет переделов огнестойкости, установка автоматических систем, первичных средств пожаротушения.

В соответствии с техническими регламентами строительные материалы делятся на 3 степени огнестойкости: горючие, трудногорючие, негорючие. Для каждой группы установлены индивидуальные показатели устойчивости к воздействию открытого пламени и критических температур. Нормативно-правовые акты обязывают строить жилые, общественные, промышленные объекты из негорючих материалов – кирпича или железобетона. Самой уязвимой по время пожара является древесина. Всего за несколько минут она начинает тлеть, прогорать, выделять дым.

На заметку! Огнестойкость – это свойство материала в конструкции, которое отображает его способность сопротивляться воздействию открытого огня, высоких температур, воды. Данный показатель рассчитывается на этапе проектирования объекта и представляет собой ключевую величину при составлении противопожарного паспорта.

Классы строительных конструкций по пределу огнестойкости нормируются ГОСТ Р 30244 и ГОСТ Р 57327-2016. Национальные стандарты определяют порядок и методику исследования материалов. Их технические характеристики устанавливается на основании 4 параметров. Обозначения:

• E – физическая, химическая целостность;
• I – сохранение теплоизоляции;
• W – обеспечение защиты;
• S – достижение дымогазонепроницаемости.

Пределы огнестойкости устанавливаются в условиях стандартных испытаний в соответствии с методами, утвержденными в области пожарной безопасности. Рассчитываются они в минутах.

При этом учитываются следующие свойства: горючесть, склонность к воспламенению, интенсивность образования дыма, токсичность. Определение класса позволяет предпринять эффективные меры по обеспечению пожарной безопасности, защите людей, имущества.

Нормативные документы

Необходимость классификации строительных конструкций по огнестойкости определена Федеральным законом № 123-ФЗ от 22.07.2008 года. Действующий документ определяет требования к объектам на всех этапах: проектирование, строительство, ремонт, прочее. Дополнительно данные вопросы регулируются Приказами МЧС, ГОСТ, СП.

Нормативная база:

• Федеральный закон 30 декабря 2009 года N 384-ФЗ;
• СП 2.13130.2012;
• СП 14.13330.2011, др.

Помимо этого, в России действуют постановления МЧС, рекомендации, инструкции. Все они имеют реальную юридическую силу и являются обязательными к исполнению.

Какими бывают

При нагревании до +500 °С металлические и деревянные поверхности постепенно начинают разрушаться, что часто приводит к обрушению несущих стен. Способность сопротивляться открытому огню и высоким температурам зависит от материала, из которого произведена конструкция. Помимо этого, важны такие факторы как критическая температура прогрева, толщина средства огнезащиты, др.

Критические состояния рассчитываются по стандартным методикам. Для этого изделие помещают в искусственно созданные условия пожара. Определяются величины в минутах. Цифровой показатель должен соответствовать одному из следующих значений: 15, 30, 45, 60, 90, 120, 150, 180, 240, 360. При выборе материала необходимо обратить внимание на маркировку.

На заметку! Если материал проверяется сразу по нескольким предельным состояниям, обозначается минимальный из полученных пределов стойкости.

Для строительных конструкций

Дополнительно строительные конструкции классифицируются по пределу огнестойкости на основании буквенных обозначений: R, E, I.

Для заполнения проемов в противопожарных преградах

Заполнение проемов в противопожарных преградах нормируется пределами огнестойкости. К таким элементам относят: двери, окна, ворота, люки, пр. Они необходимы для перекрывания огня и уменьшения его негативного воздействия. Это позволяет избежать летательных исходов, а также уменьшить материальные и имущественные потери.

Типы противопожарных элементов классифицируют на основании их характеристик и критерий в соответствии со СНиП 21-01-97* (СП 112.13330.2011). Испытания конструкций проводятся по регламентам методик государственных стандартов. Использование негорючих материалов позволяет достигать предела стойкости к огню 2,5 часа и больше. Как правило, двери изготавливаются с показателями огнестойкости в 15, 30, 60 или 90 минут. Наибольший показатель – 360 минут.

Факторы, определяющие огнестойкость

Основными факторами, определяющими огнестойкость конструкций, являются влага, коэффициент теплопроводности и прочность арматуры. теплотехнический расчет. Среди строительных материалов одним из наиболее долговечных и износостойких считается бетон. Он сохраняет свои свойства на протяжении десятилетий, при этом не разрушаясь. Железобетон эффективно справляется с механическими и тепловыми нагрузками, отличается морозостойкостью, устойчивостью к агрессивному воздействию внешней среды.

Другие факторы, влияющие на предел огнестойкости:

• вид материала;
• состав заполнителя;
• классы арматуры;
• толщина защитного слоя;
• условия разрушения;
• механическая, тепловая нагрузка.

Пределы огнестойкости в обязательном порядке рассчитываются для несущих и опорных конструкций, которые испытывают основную нагрузку.

Степени

Степень огнестойкости – это классификационная характеристика, которая отображает способность здания сопротивляться воздействую открытого огня. Од данного показателя зависит, насколько быстро пожар будет распространяться по объекту, разрушать несущие створки и материалы. Технические регламенты определяют 5 степеней.

Степень огнестойкости указывается в проектной документации. Впоследствии на основании данного показателя определяется периодичность проверок, а также устанавливает перечень мероприятий, обязательных к исполнению на конкретном объекте.

Для металлических

Критические показатели незащищенных металлических конструкций находятся в диапазоне R10-R15, а для алюминиевых – R6-R8. Незащищенные материалы характеризуются повышенной теплопроводностью и низкой теплоемкостью. Из-за этого во время пожара температура на поверхности быстро достигает высоких показателей, что снижает общую устойчивость и прочность элементов.

Для улучшения огнестойкости металлов используют метод облицовки негорючими изделиями или нанесение специальных покрытий. Чаще всего для этого используют минеральные волокна. Производятся базальтовые плиты из природного сырья без добавления искусственных компонентов.

На заметку! Главные недостаток данной огнезащиты – это необходимость предварительного нанесения на поверхность специального антикоррозийного состава. Пустоты внутри конструкции заделываются строительными средствами. В труднодоступных местах используют обмазки.

Для деревянных

Деревянные конструкции имеют несколько достоинства по сравнению с другими материалами. Они экологичны, доступны, имеют высокую удельную прочность. Несмотря на это древесина сильно подвержена воздействию высоких температур и открытого огня, поэтому быстро теряет свою целостность. Предел ее огнестойкости рассчитывают по времени от начала воздействия пламени на поверхность до появления очага возгорания.

Процесс разрушения деревянных поверхностей в зависимости от температуры прогрева:

1. 100°С – иссушение влаги, выделение дыма;
2. 150°С – поверхность начинает желтеть, образовывать летучие веществ;
3. 250°С – обугливание;
4. 300°С – постепенно разрушение;
5. 400-450°С – самовоспламенение.

Для защиты древесины используют штукатурку, противопожарные составы или антипирены. В таком случае время разрушения конструкции напрямую зависит от выбранного способа огнезащиты.

Для железобетонных

Устойчивость железобетонных конструкций зависит от планировочных особенностей здания, эксплуатационных нагрузок, размеров защитных слоев, состава материала, влажности, пр. Наиболее чувствительными к воздействию высоких температур является изгибаемая арматура. Она разрушается быстрее всего. Испытания показали, что их предел огнестойкости составляет R45-R90.

Во время пожара предел огнестойкости железобетонных элементов наступает из-за:

• ухудшения прочности;
• теплового расширения;
• появления трещин, деформаций, сквозных отверстий;
• потери теплоизолирующей способности.

Чем меньше плотность используемого материала и чем больше его толщина, тем выше предел прочности бетона.

Особенности R15

Предел огнестойкости R15 характерен для стальных конструкций. Причина столь малого показателя обусловлена высоким значением теплопроводности и низким значением теплоемкости. Из-за этого поверхность быстро нагревается до критических показателей и разрушается.

Элементы горизонтальной проекции поддаются разрушениям из-за нагрева нижней арматуры. Их стойкость зависит от класса поверхности, ее способности проводить тепло, а также от толщины защитного слоя. К горизонтальным конструкциям относят балочные плиты, балки, настилы, панели, др.

Что означает

Расшифровка пределов огнестойкости указана в нормативно-правовых актах. R 15 обозначает, что время пожара несущие стены не должны обрушиться в течение первых 15 минут.

Где может использоваться

Как отмечалось ранее, показатель R 15 относится к стальным конструкциям. Как правило, они являются несущими. Их элементы соединяются сваркой, заклепками или болтами. В связи с этим их дополнительно защищают.

На заметку! Противопожарная защита применяют везде, где происходит или вероятен нагрев металлов.

Когда использование недопустимо

В России действуют достаточно жесткие требования пожарной безопасности. В нормативно-правовых актах указаны нормы относительно обеспечения тех или иных пределов огнестойкости. Устанавливаются они в зависимости от степени пожарной опасности здания. Конструкции R15 нельзя использовать на промышленных предприятиях, где существует риск воспламенения. Чтобы довести показатели до нормируемых величин, поверхности дополнительно защищают.

Использование при проектировании

Возгорания возникают в любых зданиях как по объективным, так и субъективным причинам. Они наносят огромный материальный и имущественный вред. Для профилактики ЧС, а также быстро ликвидации пожаров был разработан ряд практических мероприятий. Еще на этапе проектирования предусматриваются места для установки автоматических систем, первичных средств пожаротушения и другого оборудования.

Особенное внимание при возведении здания уделяется качеству используемых материалов. От их свойств и технических характеристик зависит прочность постройки, срок ее эксплуатации и пожарная безопасность. Показатели огнестойкости являются ключевыми. Именно на их основании принимается решение об использовании огнезащиты.

Огнезащита бывает разных видов в зависимости от назначения, способа нанесения, поверхности, на которую она будет устанавливаться. При этом любое покрытие должно соответствовать ГОСТам и обеспечивать полную защиту помещения, а также безопасность для людей и окружающей среды. Конструктивная огнезащита используется на промышленных предприятиях, в жилых секторах, в общественных местах.

Определение показателя

Для определения пределов огнестойкости необходимо руководствоваться методическими пособиями, например, «Пособие обеспечение огнестойкости бетонных конструкции» или МДС 21-2.2000. Здесь содержатся основные положения по расчету. Они позволяют оценить пределы стойкости, проверить их соответствие нормам СНиП 21-01-97 и установить огнесохранность после возгорания.

Минимальный предел огнестойкости, предъявляемый к конструкциям – это R 15. В случаях, когда требуется больший показатель, используется дополнительная защита:

• облицовка негорючими материалами;
• штукатурка;
• обмазка;
• покрытия, др.

Данные методы позволяют улучшить стойкость материалов к воздействию открытого пламени и критических температур.

На что влияет выбор

От показателя огнестойкости зависит, насколько быстро или медленно будет распространяться возгорание. Для определения данного показателя первым делом устанавливают критический нагрев. Данное свойство можно установить только у сгораемых или трудносгараемых материалов. У железобетона и кирпича он равен 0.

Часто во время пожара конструкции разрушаются, что затрудняет безопасную эвакуацию и работу спецслужб. Именно поэтому важно рассчитывать пределы огнестойкости и принимать соответствующие меры по их улучшению.

Важнейшая задача противопожарных преград – изолировать огонь и сохранить все створки в здании. Они зонируют объект на отдельные секции, которые называются пожарными отсеками. В случае возгорания такие препятствуют распространению тепловых потоков в соседние помещения. Благодаря этому пожар сдерживается в допустимых границах. Материалы:

1. Сталь.
2. Алюминий.
3. Дерево.
4. Противопожарное стекло.

Помимо этого, для изготовления огнестойких конструкций используется минеральная вата.

Ответственность

Нарушение требований технических регламентов, проектной документации, обязательных требований в области строительства и пожарной безопасности влечет за собой предупреждение или наложение административного штрафа. Вид и размер наказания определяется тяжесть правонарушения, а также последствиями, которые оно повлекло.

При повторном правонарушении штрафные санкции. Если действия гражданина повлекли за собой утерю имущества, ущерб здоровью или повлекли гибель человека, в силу вступает УК РФ. В таком случае к нарушителю применяются другие меры наказания: арест, ограничение или лишение свободы, др.

Заключение

Огнестойкость – это свойство материала в конструкции, которое отображает его способность сопротивляться воздействию открытого огня, высоких температур, воды. Данный показатель рассчитывается на этапе проектирования объекта и представляет собой ключевую величину при составлении противопожарного паспорта. Предел огнестойкости R15 характерен для стальных элементов.

В соответствии с техническими регламентами строительные материалы делятся на 3 степени огнестойкости: горючие, трудногорючие, негорючие. Для каждой группы установлены индивидуальные показатели устойчивости к воздействию открытого огня и высоких температур. Нормативно-правовые акты обязывают строить жилые, общественные, промышленные объекты из негорючих материалов – кирпича или железобетона.