Огнестойкость строительных конструкций и зданий

Пределы огнестойкости и классы пожарной опасности

Строительные изделия (противопожарные двери, окна и т. д.) и конструкции (стены, междуэтажные перекрытия, фермы; балки, лестничные марши и т. д.) характеризуются пределами огнестойкости и классами пожарной опасности.

Пределы огнестойкости конструкций, а также технических устройств характеризуются временем (в минутах) от начала стандартного огневого испытания до наступления одного из нормируемых для данной конструкции предельных состояний.

К предельным состояниям конструкций по огнестойкости относят:

  • Потеря несущей способности (R) вследствие обрушения конструкции или возникновения предельных деформаций. Устанавливается для несущих элементов, к которым относятся: несущие стены, рамы, колонны, рамы, связи, диафрагмы жесткости, элементы перекрытий (фермы, арки, ригели, балки, плиты) и другие конструкции, обеспечивающие общую устойчивость и геометрическую неизменяемость зданий;
  • Потерю целостности (Е) в результате образования в конструкции сквозных трещин или отверстий, через которые на необогреваемую поверхность проникают продукты горения и (или) пламя;

— Потеря теплоизолирующей способности (I) выражается в повышении температуры на необогреваемой поверхности конструкции в среднем более чем на 140°С, в любой точке этой поверхности более чем на 180°С по сравнению с температурой конструкции до нагрева, или достижение температуры конструкции более чем 220°С независимо от температуры конструкции до огневого воздействия.

Ниже на рис. 1.1, 1.2 приведены примеры определения предельных состояний для некоторых конструкций.

Рис. 1.1. Пример потери целостности сендвич-панели

Рис. 1.2. Пример потери несущей способности плиты перекрытия

а) б) в)

Рис. 1.3. Пример определения класса пожарной опасности облицовки наружных стен здания с внешней стороны: а) до начала испытаний, б) во время испытаний; в) после испытаний

Предельные состояния по потере целостности и теплоизолирующей способности устанавливаются для ограждающих конструкций. Обозначение предела огнестойкости строительной конструкции состоит из условных обозначений, нормируемых для данной конструкции предельных состояний, и цифры, соответствующей времени достижения одного из указанных состояний (первого по времени), округленного до ближайшего меньшего значения из стандартного ряда 15,30,45,60,75,90,105,120,150 минут. Например:

3 стр., 1429 слов

Основы расчета инженерных конструкций по методу предельных состояний, ...

... конструкции» [3]. Расчеты бетонных и железобетонных конструкций следует производить по методу предельных состояний [3, п. 5.5.1]. Предельное состояние - это состояние, при котором «конструкция теряет способность ... конструкции в рассматриваемом предельном состоянии. Определение усилий и деформаций в конструкциях и образуемых ими системах зданий и сооружений следует производить методами строительной ...

  • R 120 — предел огнестойкости 120 минут по потере несущей способности;
  • RE 60 — предел огнестойкости 60 минут по потере несущей способности и потере целостности независимо от того, какое из двух предельных состояний наступит ранее;
  • REI 30 — предел огнестойкости 30 минут по потере несущей способности, целостности и теплоизолирующей способности, независимо от того, какое из трех предельных состояний наступит ранее.

Если для конструкции нормируются (или устанавливаются) пределы огнестойкости по различным предельным состояниям, обозначение предела огнестойкости состоит из двух или трех частей, разделенных между собой наклонной чертой. Например:

R 120/El 60 — предел огнестойкости 120 минут по потере несущей способности / предел огнестойкости 60 минут по потере целостности или теплоизолирующей способности.

Для нормирования пределов огнестойкости строительных конструкций используются следующие предельные состояния:

  • ? для колонн, балок, ферм, арок и других стержневых конструкций, а также элементов лестниц (маршей, площадок) — только — R;
  • ? для наружных несущих стен и покрытий — R, Е;
  • ? для наружных ненесущих стен и остекления — Е;
  • ? для ненесущих внутренних стен и перегородок — Е, I;
  • ? для перекрытий и несущих внутренних стен — R, Е, I;
  • ? воздуховодов — Е, I.

Классом пожарной опасности конструкции называют классификационную характеристику, определяемую по результатам стандартных испытаний.

Для строительных конструкций зданий различают четыре класса пожарной опасности — К0, К1, К2, К3, а для систем утепления наружных стен зданий и облицовок наружных стен зданий с внешней стороны — КН0, КН1, КН2, КН3. На рис. 1.3 приведен пример определения класса пожарной опасности облицовки наружных стен здания с внешней стороны.

Здания, сооружения и их пожарные отсеки характеризуются степенью огнестойкости, которая зависит от пределов огнестойкости и классов пожарной опасности основных строительных конструкций здания. На современном этапе различают восемь степеней огнестойкости зданий — от I до VIII. Чем выше степень огнестойкости здания (сооружения или пожарного отсека), тем ниже его устойчивость при пожаре.

Различают фактическую и требуемую степени огнестойкости здания (сооружения).

Под требуемой степенью огнестойкости здания подразумевается минимальная степень огнестойкости, которой должно обладать здание для удовлетворения требований пожарной безопасности. Требуемая степень огнестойкости зданий определяется техническими нормативными правовыми актами с учетом назначения зданий, этажности, площади, вместимости, категории производства по взрывопожарной опасности, наличия автоматических установок пожаротушения и других факторов.

Фактическая степень огнестойкости — это действительная степень огнестойкости запроектированного или построенного здания, определяемая по результатам проверки соблюдения требований технических нормативных правовых актов строительных конструкций зданий.

4 стр., 1567 слов

Конструкции сельскохозяйственных зданий

... 6 × 9; 6 × 12 м. Унифицированными конструкциями сельскохозяйственных зданий являются фундаментные башмаки, короткие пирамидальные сваи, сваи-колонны (в ... долговечности и степени огнестойкости сельскохозяйственные здания могут быть II класса ... — для лёсса и мелких песков. Виды остекления сельскохозяйственных зданий и сооружений В сельскохозяйственных зданиях и сооружениях для естественного освещения и ...

2. Способы повышения пределов огнестойкости и снижения пожарной опасности строительных конструкций

К наиболее распространенным способам повышения огнестойкости металлических конструкций относятся:

1).

Облицовка металлических конструкций негорючими материалами, имеющими высокие теплозащитные показатели (рис. 1.4).

Рис. 1.4. Пример облицовки металлических конструкций негорючими материалами

Рис. 1.5. Пример специального огнезащитного покрытия

В качестве облицовок могут быть использованы бетонные плитки, керамические материалы, штукатурка и т.п. Например, слой штукатурки в 2,5 см повышает предел огнестойкости металлических конструкций до R60. Облицовка в 0,5 кирпича повышает предел огнестойкости металлических конструкций до R 300.

Для предотвращения преждевременного обрушения облицовки при действии огня для бетонных плиток и кирпичной кладки применяют армирование, а штукатурку наносят по металлической сетке (одинарной или двойной в зависимости от толщины наносимого слоя).

Данные облицовки достаточно надежны и долговечны. Однако они существенно увеличивают массу конструкций, а сами операции по облицовке являются достаточно трудоемкими.

2).

Нанесение на поверхность металлических конструкций специальных огнезащитных покрытий (красок и обмазок) (рис. 1.5).

Огнезащитные покрытия при воздействии высокой температуры вспучиваются и теплоизолируют металлическую поверхность. Например, слой такого покрытия толщиной 2-3 мм при воздействии высоких температур вспучивается и на некоторое время создает на поверхности защищаемой металлической конструкции слой пористого материала, толщиной 25-35 мм. Данный способ огнезащиты позволяет увеличить огнестойкость металлических конструкций до величин R45-R90.

3).

Наполнение полых конструкций водой постоянным или аварийным, естественной или принудительной циркуляцией.

Этот способ повышения огнестойкости используется в основном для защиты уникальных зданий (например — Центр Помпиду, Париж, Франция).

Вода имеет большие значения теплоемкости. Поэтому циркуляция воды внутри металлических конструкций при пожаре обеспечивает интенсивный теплосъем с поверхности металлических конструкций и значительное замедление их прогрева до критических температур.

Рис. 1.6. Орошение металлических конструкций распыленной водой

Рис. 1.7. Защитный подвесной потолок

огнестойкость строительный пожарный опасность

4).

Орошение металлических конструкций распыленной и тонкораспыленной водой (рис. 1.6).

Данный способ огнезащиты металлических конструкций основан на охлаждении металлических поверхностей конструкций, нагревающихся в результате воздействия высоконагретых восходящих конвективных потоков, образующихся во время пожара. Распыленная вода также достаточно хорошо экранирует металлические поверхности от лучистых тепловых потоков, распространяющихся из пламенной зоны горения.

5).

Устройство в помещениях защитных подвесных потолков (рис. 1.7).

9 стр., 4414 слов

Сварка листовой конструкции. Металлический гараж, S=2 мм

... атомной энергетики, радио электроники. 1. Сварка листовой конструкции Листовые конструкции все чаще используются в металлических конструкциях. Это вполне закономерно и объясняется вектором развития стройиндустрии. Листовые конструкции подчас просто незаменимы. Листовые конструкции применяются во всех отраслях ...

Для повышения огнестойкости стержневых металлических конструкций, удерживающих покрытия, в частности ферм, наиболее целесообразно применение подвесных потолков монтирующихся из негорючих материалов с высокими теплоизолирующими свойствами, т.к непосредственная огнезащита каждого элемента таким металлических конструкций облицовками или вспучивающимися покрытиями весьма трудоемка и недостаточно надежна, так как трудно осуществима в узловых соединениях.

Рис. 1.8. Оштукатуривание древесины

Рис. 1.9. Древесина обработанная антипиреном

6).

Нанесение штукатурки.

Является традиционным способом повышения огнестойкости деревянных конструкций. Слой штукатурки толщиной 2 см на деревянной колонне повышает ее предел огнестойкости до R 60 (рис. 1.8.).

Эффективным способом огнезащиты деревянных конструкций являются разнообразные краски вспучивающиеся и невспучивающиеся, а также пропитка антипиренами (рис. 1.9.).

Необходимо обращать внимание на обеспечение достаточной огнестойкости деревянных конструкций, имеющих узлы крепления, опоры, затяжки, армирование из металлических элементов.

При необходимости увеличения пределов огнестойкости железобетонных конструкций рекомендуется следующие мероприятия:

  • увеличение толщины защитного слоя бетона;
  • облицовка негорючими материалами (рис.

1.10.);

  • снижение пожарной нагрузки в помещении;
  • снижение механической нагрузки на конструкцию;
  • применение рабочей арматуры с более высокой критической температурой прогрева при пожаре;

— вспучивающиеся краски и обмазки (рис. 1.11.).

Литература

[Электронный ресурс]//URL: https://drprom.ru/referat/mchs-klassifikatsiya-zdaniy-po-stepeni-ognestoykosti/

1. Система стандартов пожарной безопасности. Пассивная противопожарная защита. Термины и определения : СТБ 11.0.03-95. — Введ. 01.10.95. — М. : Изд-во стандартов, 1999. — 28 с.

2. Здания, строительные конструкции, материалы и изделия. Правила пожарно-технической классификации : ТКП 45-2.02-142-2011. — Введ. 01.12.11. — Минск : Минстройархитектуры Респ. Беларусь, 2012. — 24 с.

3. Пожарная безопасность строительства. Практические и самостоятельные работы по дисциплине / Авторы. И.И.Полевода, А.С.Миканович, — Мн.: КИИ МЧС РБ, 2006. — 240 с.

4. Обеспечение пожарной безопасности. Пожарно-технический минимум / А.В. Суриков [и др.]. — Светлая Роща: ИППК, 2015. — 345 с.