Конструктивная огнезащита: выбор и укладка

Пожар – это процесс горения, уничтожающий лесные массивы, городскую инфраструктуру, жилые сектора, автомобили. Неконтролируемый огонь представляет прямую опасность для здоровья людей, социального, экономического развития государства. Чрезвычайная ситуация практически всегда возникает неожиданно, вызывая чувство страха и паники. Оказавшись в эпицентре пожара как обычные граждане, так и должностные лица или уполномоченные сотрудники начинают дезориентироваться в пространстве. Густая дымовая завеса, быстро распространяющаяся по всему помещению, не позволяет найти безопасные эвакуационные пути и выйти из горящего здания.

Чтобы предотвратить возгорания и уменьшить возможные последствия, включая человеческие жертвы, государственные ведомства разработали практические меры по обеспечению пожарной безопасности. Отдельные положения действующих нормативно-правовых актов коснулись использования конструктивной огнезащиты. Современные строительные технологии позволяют уменьшить площадь воздействия открытого огня и сдержать пожар в допустимых пределах до прибытия спасательной бригады.

Понятие

Горение – это химическая реакция окисления, сопровождающаяся выделением большого количества теплоты и свечением. Для возникновения пожара требуется наличие горючего вещества и источника зажигания. Главной причиной ЧС является некорректное обращение с огнем, нарушение правил эксплуатации электроприборов или любых других воспламеняющихся предметов.

Процессы разрушения во время пожара происходят из-за длительного воздействия высоких температур. Чтобы не допустить быстрого распространения пламени по объекту, в помещении устанавливаются системы пожарной сигнализации, огнеупорные конструкции, а также специальная защита.

На заметку! При нагреве до +500 °С металлические и деревянные конструкции начинают деформироваться, что часто приводит к обрушению несущих стен и перекрытий. Из-за этого они нуждаются в дополнительной защите.

Конструктивная огнезащита направлена на повышение огнеупорности поверхностей и создание термобарьера. Они сокращают территорию воздействия открытого огня, что позволяет безопасно эвакуировать людей и дождать прибытия МЧС. Профессиональная установка огнезащиты на материалы, конструкции выполняется предприятиями, имеющими соответствующую лицензию. Такие работы проводятся на основании проекта комплексной противопожарной защиты объекта в соответствии с положениями ГОСТ. В национальных стандартах определены требования к покрытиям, методы их испытаний, показатели эффективности.

Огнестойкость как свойство

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

Пределы огнестойкости устанавливаются в условиях стандартных испытаниях 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.

Характеристики для расчета предельного состояния огнестойкости:

• потеря теплоизолирующей способности;
• потеря целостности;
• разрушение.

Необходимость классификации строительных конструкций по огнестойкости определена Федеральным законом № 123-ФЗ от 22.07.2008 года. Определение класса позволяет предпринять эффективные меры по обеспечению пожарной безопасности, защите людей и имущества. Применение соответствующих функциональному назначению объекта материалов повышает степень устойчивости к огню всего здания.

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

Существует несколько основных способов повышения огнестойкости материалов, в том числе установка конструктивной защиты.

Назначение

Главное назначение конструктивной огнезащиты – уменьшить площадь возгорания.  Под воздействием высоких температур многие материалы начинают деформироваться, что в конечном счете затрудняет работу спасательной бригады и создает дополнительную угрозу для людей. Чем сильнее раскаляется металлическая или любая другая конструкция, тем сложнее человеку найти безопасный путь эвакуации из горящего здания. Дополнительную угрозу создает дымовая завеса, состоящая из токсичных веществ. Густой дым способен вызвать сильнейшее отравление, массовую панику, дезориентацию, потерю сознания. Не стоит забывать о несущих способностях конструкций. В результате нагревания они перестают полноценно выполнять свое назначение, что приводит к частичному или полному обрушению здания.

Огнезащита конструкций позволяет сохранить целостность элементов, имеющих конструктивное назначение. Они предохраняют деревянные, металлические, железобетонные и другие поверхности от прямого воздействия огня или высоких температур, что позволяет локализовать пламя, а также не допустить его быстрого распространения по объекту.

Функции конструктивной огнезащиты:

• уменьшение интенсивности пожара;
• отсрочка воспламенения материалов или конструкций;
• локализация очагов возгорания;
• защита имущества, людей.

Бетон, штукатурка, кирпич, облицовка и другие изделия используются для обеспечения пассивной огнезащиты. Они способны сопротивляться огню от 0,75 до 4,0 часов. При этом огнезащита не требуется конструкциям, которые не выполняют несущие функции, а также в случае, когда объект не нормирован по степени пожарной опасности.

Что относят к термину

От характеристик строительных конструкций зависит огнестойкость и долговечность всей постройки. Сегодня конструкции производят преимущественно из металла, однако в малоэтажных зданиях или чердачных помещениях часто применяют разные породы дерева.

У каждого материала существует собственный предел огнестойкости. Если у объекта этот показатель определяется ниже установленной нормы, его необходимо увеличить. Создание конструктивной огнезащиты возможно несколькими способами.

Все материалы для конструктивной огнезащиты должны быть сертифицированы и отвечать ГОСТ. Дополнительные требования устанавливаются к экологичности и безопасности изделий. Качественная защита способна сдерживать огонь, не допуская быстрого воспламенения конструкций.

При установке материал должен плотно прилегать к конструкции. Не допускается его отсоединение даже на   небольших участках. Помимо этого, он должен быть долговечным и иметь большой срок службы. Некоторые модели улучшают тепло- и шумоизоляцию.

Регламентация

Конструктивная огнезащита производится в соответствии с нормативно-правовыми актами. В национальных стандартах установлены требования к покрытиям, методы их испытаний, показатели эффективности.

Документы, регламентирующие огнезащиту:

• ГОСТ 6266-97, 32614-2012, 32314-2012;
• СП 2.13130.2012, 112.13330.2011;
• СНиП 21-01-97*;
• НПБ 236-97;
• Письмо Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства РФ от 4 декабря 2017 г. № 53435-ОГ/08.

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

Виды

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. Токсины, содержащиеся в средствах, должны улетучиваться после нанесения в течение нескольких часов.

Конструктивная огнезащита используется на промышленных предприятиях, в жилых секторах, в общественных местах. Любые противопожарные покрытия производятся на основе сочетания искусственного и натурального сырья.

На заметку! Материалы, устойчивые к воздействию открытого огня и высоких температур, выпускаются в разных формах, с разными свойствами.

Финальные показатели плотности, прочности, а также пористости структуры и конструктивности определяются применением конкретной производственной технологии. Помимо этого, огнезащита классифицируется в зависимости от места установки. Существуют покрытия для сухих, отапливаемых объектов или для помещений с повышенной влажностью.

Для деревянных конструкций

Деревянные конструкции имеют несколько достоинства по сравнению с другими материалами. Они экологичны, доступны имеют высокую удельную прочность и стойкость к химически агрессивным веществам. Тем не менее древесина подвержена воздействию высоких температур и открытого огня, быстро разрушается. Предел ее огнестойкости рассчитывают по времени от начала воздействия пламени на поверхность до появления очага возгорания.

Процесс разрушения деревянных конструкций в зависимости от температуры нагревания:

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.

Чаще всего конструктивная огнезащита дерева осуществляется путем нанесения штукатурки, противопожарных составов или антипиренов. Время разрушения конструкции напрямую зависит от выбранного способа защиты.

Огнебиозащита предназначена для уменьшения огнеопасности деревяных конструкций путем замедления процесса горения. Противопожарное покрытие должно не терять своих химических свойств под действием внешних условий, иметь достаточный срок службы и быть безопасным для человека.

Для металлических конструкций

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

Для улучшения огнестойкости металлов используют метод облицовки негорючими изделиями, а также нанесение специальных составов. Цемент и кирпич увеличивают нагрузку на строительную конструкцию, однако при этом уменьшают полезную площадь пространства.

На заметку! Минеральные волокна для огнезащиты металлических конструкций представлены преимущественно базальтовыми плитами или листами в рулонах.

Производятся базальтовые плиты из природного сырья без добавления искусственных компонентов. 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 воздуховодов

Для конструктивной защиты воздуховодов часто применяется базальтовая вата с фольгированной поверхностью. Подобный проект соблюдается и при установке экранов из стекловаты или базальтового полотна на металлический каркас объекта. Данные методы имеют несколько достоинств:

1. Невысокая себестоимость базальтовой огнезащиты.
2. Простая установка.
3. Доступная технология монтажа, эксплуатации.
4. Эстетичность.

Базальтовые материалы отличаются долгим сроком эксплуатации, который практически всегда идентичен времени использования самих высотных воздуховодов или дымоходов.

Для кабельных проводок

Кабели устанавливают на линии, проходящей сквозь другие конструкции и перекрытия. Из-за этого им требуется дополнительная защита от воздействия огня или высоких температур, особенно в точках пересечения. Дополнительно использование противопожарных материалов позволяет устранить небольшие дефекты, связанные с размещением кабельных проводок. Для этого используют фольгированные минераловатные (базальт) плиты и вспучивающиеся составы.

Покрытия, которые вспучиваются во время контакта с открытым огнем, увеличиваются в объеме (почти в 70 раз), формируя прочный слой теплоизоляции. Он способен сопротивляться пламени более часа, не давая конструкции нагреваться и деформироваться.

Какие используются материалы

В рамках применения мер конструктивной защиты применяются разные огнеупорные материалы. Противопожарные составы характеризуются стабильностью структуры при воздействии высоких температур, огня, дыма, химических веществ. По методу нанесения они делятся на: лаки, краски, пасты, обмазки, пропитки, комбинированные средства.

На заметку! Огнестойкие покрытия производятся на водной или органической основе. Первые имеют в своем составе ПВА – поливинилацетат или другие полимеры, способные образовывать стойкие эмульсии.

Повышение огнестойкости органических покрытий при введении минеральных наполнителей обусловлено уменьшением относительного содержания горючей составляющей и изменением его теплофизических характеристик. Такое действие оказывают практически все инертные пигменты.

В инструкции к применению материалов указываются буквенные коды, которые указывают на содержание особенных веществ. По ним можно определить обладает ли состав антисептическим свойством или подходит только для защиты от пламени.

Применение

При нагревании до +500 °С металлические и деревянные конструкции начинают деформироваться, что часто приводит к обрушению несущих стен и перекрытий. Из-за этого они нуждаются в дополнительной защите. В соответствии с нормами пожарной безопасности, конструктивная огнезащита обязательном порядке необходима для следующих категорий конструкций:

• несущие, опорные;
• имеющие конструктивное значение;
• важные внутренние элементы;
• открытые – более подверженные воздействию огня.

Дополнительно необходимо покрывать противопожарными составами узлы соединений и креплений, разрушение или деформация которых может нарушить целостность здания.

Противопожарная защита применяют везде, где происходит или вероятен нагрев металлов, дерева, воздуховодов, кабельных проводок. Она обладает высокой сопротивляемостью к пламени и при этом сохраняет свою структуру, а также физические и химические особенности во время пожара.

Что потребуется

Для установки огнезащитных материалов используется механизированное нанесение. Например, с помощью аппаратов безвоздушного нанесения, подъемных механизмов и промышленного альпинизма. Нанесение противопожарных составов выполняется с использованием кистей или валиков. Это позволяет распределить средство максимально экономично. Итоговая толщина покрытия определяется проектной документацией.

Условия

При нанесении огнеупорного покрытия температура воздуха должна быть не ниже +3 С, а влажность до 85%. При этом нельзя наносить средство на поверхность с водой, снегом, инеем или наледью. Некоторые материалы могут устанавливаться в сложных климатических условиях (до -10⁰С), а также на крыше.

Подготовка поверхности

Перед монтажом огнезащиты требуется подготовить поверхность. Для этого поверхность очищают от старого средства, удаляют ржавчину, пыль, грязь, масляные или жирные пятна. После этого материал должен высохнуть.

На очищенную конструкцию при необходимости наносят антикоррозийную грунтовку толщиной не менее 50-70 мкм. При нанесении нескольких составов антикоррозионная подготовка, грунтовка обязательные

На заметку! Деревянная или металлическая поверхность должна быть зачищена, отшлифована, обезжирена.

Подготовка конструкции выполняется в соответствии с ГОСТ 9.402.

Нанесение

Способ нанесения (крепления) огнезащиты должен отвечать методу, описанному в протоколе испытаний на огнестойкость и в проекте огнезащиты. Укладка огнезащиты, пример работ:

• составление проекта по огнезащите;
• очищение поверхности.
• грунтовка;
• нанесение составов с периодами для высыхания слоев.

На последних этапах поверхность покрывают декоративными материалами, лаками. Работы производятся только лицензированными МЧС компаниями.

Контроль

Постановление Правительства Российской Федерации № 113 от 17.02.2014 года обязало контролировать состояние огнезащитной обработки конструкций. Данная процедура представляет собой набор мероприятий, направленных на обеспечение пассивной пожарной безопасности здания.

Если во время осмотра выяснится, что слой имеет недостаточную толщину или был нарушен, необходимо своевременно принять меры по устранению допущенных нарушений. Действующие мероприятия позволяют предупредить возникновение пожара, а в случае его возникновения – сдерживают огонь в допустимых пределах.

Проверка качества огнезащитной обработки деревянных конструкций включает в себя визуальный осмотр, сверку документации, измерение слоев и эксперименты. При необходимости могут быть выполнены дополнительные процедуры.

Мероприятия:

1. Проверка технического состояния конструкции.
2. Установка условий эксплуатации.
3. Определение температурного режим.
4. Подтверждение степени соответствия уровня пожарной безопасности на объекте требуемым нормам.

Важная составляющая экспертизы – это сбор образцов. Для проверки сотрудники берут с конструкций или материалов пробы.

Необходимое оборудование

Высохшее покрытие осматривается визуально на наличие подтеков, пробелов, трещин или других дефектов. Производится замер толщины слоев (например, с помощью гребенки), термический анализ и проверка с использованием других измерительных экспресс-методов контроля.

Полученные сведения сверяются с теми, что указаны в технической документации. Также проверяются воздуховоды, кабеля, др.

Показатели

Экспресс-метод контроля огнезащитных свойств состава основан на определении времени эффективной теплоизоляции. Для установки величин отобранный образец помещают в лабораторные условия, нагревают с окрашенной стороны и засекают время.  Во время эксперимента инспектор следит как меняется поверхность: обугливается, вспучивается, отслаивается, др.

На заметку! Когда температура достигает +500 °С, эксперимент заканчивают. Полученные показатели должны отвечать требованиям ГОСТ 30247.0.

Результаты

Результатом проверки могут быть как положительные, так и отрицательные заключения. В соответствии с национальными стандартами при контроле допускается небольшое возгорание материала (до 5 секунд в одном месте), обугливание торцов, наличие сквозных прогораний. В таком контроль считается пройденным.

Если поверхность загорелась или образовалось большое количество дыма, ее огнезащита расценивается как недостаточная. В случаях, когда эксперименты показывают отрицательные результаты, сотрудники ведомства берут повторные пробы и проводят исследования еще раз. При повторяющихся результатах выносится негативное заключение.

Меры предосторожности

Конструктивная огнезащита устанавливается только в хорошо проветриваемых и оборудованных помещениях. Выполнять такие работы могут специалисты, умеющие работать с противопожарными материалами и строительными инструментами для их нанесения. Участок, на котором распределяется средство, должен быть закрыт от третьих лиц. При этом запрещено курить или использовать воспламеняющиеся вещества.

Работы выполняются в защитных костюмах или фартуках, перчатках, респираторах. После нанесения средств или их случайных попаданиях на кожу, необходимо воспользоваться теплой водой и мылом. Очищать поверхность кожи растворителем или спиртом нельзя.

Популярные средства

При производстве огнезащиты компании опираются на один из самых главных параметров – огнестойкость. При этом материал должен справляться со всеми поставленными задачами, быть надежным и не вредить здоровью. Цены рассчитываются исходя из объема работ.

«Универ»

Огнезащита «Универ» изготавливается в соответствии с техническим регламентом № 002/ВО/30-180. Фольгированный материал защищает конструкции от воздействия огня и высоких температур за счет замедления их нагрева. В состав материала входят:

• базальтовые слои;
• клеевая смесь;
• супертонкое волокно.

Покрытие «Универ» характеризуется высокими звуко- и теплоизоляционными свойствами. Его можно использовать для защиты объектов любой геометрии и сложности. Срок эксплуатации равен сроку эксплуатации воздуховодов (25-50 лет).

На заметку! «Универ» позволяет повысить предел огнестойкости от EI 30 до EI 180.

«Огнемат»

Защита «ОГНЕМАТ» производится по технологическому регламенту БЗТМ № ВО-02500345-01/30-180. Все средства прошли исследования и получили сертификаты. Среди преимуществ компании выделяются:

• собственные разработки;
• продуманная логистика;
• индивидуальный подход.

Производитель использует только лучшие сырьевые компоненты. В основе материала лежит рулон базальтового прошивного материала МПБОР-1Ф и клеевая смесь. Материал улучшает устойчивость поверхности к возгораниям. Имеет облегченный вес, может устанавливаться в холодных климатических условиях.

«Кнауф»

«Кнауф» изготавливает листовые материалы для обеспечения конструктивной огнезащиты. Компания предлагает новейшие технологии, сочетающие разработки собственных лабораторий и передовой мировой опыт.

На заметку! Продукция компании соответствует всем ГОСТам, применяемым в Российской Федерации.

Многоступенчатая система внутреннего технического контроля поддерживает стабильный уровень качества. Средства обеспечивает защиту сроком до 50 лет.

Заключение

Чтобы предотвратить возгорания и уменьшить возможные последствия, включая человеческие жертвы, государственные ведомства разработали практические меры по обеспечению пожарной безопасности. Отдельные положения действующих нормативно-правовых актов коснулись использования конструктивной огнезащиты.

Современные строительные технологии позволяют уменьшить площадь воздействия открытого огня и сдержать пожар в допустимых пределах до прибытия спасательной бригады. Противопожарные средства повышают безопасность конструкций и уменьшают площадь воздействия. Они способны сопротивляться огню от 0,75 до 4,0 часов.