Понятие предела огнестойкости для строительных конструкций

Одним из наиболее значимых расчётных показателей, определяющих степень пожарной безопасности объектов и сооружений, является так называемый предел огнестойкости конструкции.

Под этим показателем понимается её способность сохранять свои несущие, оградительные и теплоизолирующие свойства в условиях воздействия открытого огня при длительном горении.

Также отметим, что огнестойкость вычисляется как промежуток времени, за который сооружение разрушается до критического состояния, описываемого рядом специфических признаков.

От чего зависит этот параметр

Пределы огнестойкости возводимых строений и готовых конструкций в первую очередь определяются используемыми при их постройке материалами. По этому признаку все оцениваемые объекты подразделяются на следующие категории:

  • типовые металлоконструкции;
  • деревянные сооружения;
  • бетонные (железобетонные) строения и объекты.

Для металлоконструкций, отличающихся наименьшей огнестойкостью, этот предел зависит от характерного размера используемого материала. Так, при толщине металлических элементов до 5 мм он составляет не более 9-ти минут, а при увеличении этого показателя до 15 мм – 18 минут.

Таблица 1. Зависимость огнестойкости металлоконструкций от толщины металла

Приведенная толщина, мм

Предел огнестойкости, мин.

3

5

5

9

10

15

15

18

20

21

30

27

Огнестойкость сооружений из дерева определяется структурой применяемого материала (клеёная или обычная древесина). Существует также большая зависимость от наличия специальных антипиреновых добавок, заметно повышающих время огневого разрушения.

Предел огнестойкости обычной древесины, представляемый как скорость обугливания на открытом огне, совсем невелик. В отличие от неё в сооружениях и объектах, изготовленных на основе клеёного дерева, этот показатель значительно лучше (порядка 30-45 минут).

Бетонные сооружения отличаются большим пределом огнестойкости, в конечном счёте, зависящим от толщины бетонного слоя и особенностей изготовленных на его основе объектов. В дополнительной огнезащите чаще всего нуждаются следующие элементы:

  • ребристые плиты с большим количеством конструктивных пустот;
  • панели с тонкими стенками;
  • армированные снаружи заготовки.

Рассмотренные материалы по-разному проявляют себя в условиях непосредственного воздействия открытого огня. Так, в древесине, например, в этом случае преобладают процессы, связанные с термическим разложением их структуры (с образованием пористого кокса). Фактически это разложение означает снижение прочностных показателей изготавливаемой на основе древесины конструкции.

Металлические структуры при сильном нагревании приобретают характерное для них пластичное состояние, а в бетонных образованиях в процессе обезвоживания наблюдается снижение прочностных свойств.

Единицы измерения

Единицей измерения предела огнестойкости строительных конструкций для всех оцениваемых параметров является время в минутах (часах), отмеряемое от начала огневого воздействия до обнаружения одного из следующих предельных состояний:

  • снижение показателя несущей способности, обозначаемое как «R»;
  • нарушение целостности конструкции или её полное разрушение «Е» (можно измерять в минутах);
  • потеря своих первоначальных теплоизоляционных характеристик «I».

С учётом особенностей измерения временных интервалов выбирается соответствующий этой процедуре хронометражный инструмент.

Как определяется

Расчёт предела огнестойкости конструкций по потере несущей способности согласно действующему ГОСТу проводится по теплотехнической или статической методике.

Первый из этих подходов состоит в расчёте времени достижения предела по огнестойкости, после которого элементы конструкций нагреваются до критических температур.

При статическом подходе рассчитывается огнестойкость объекта, обеспечивающая защиту сооружения от разрушения (потерю устойчивости при комплексном воздействии определённой нагрузки и высоких температур).

Таблица 2. Составление пределов огнестойкости строительных конструкций

Наименования элементов здания
Степень огнестойкости
Птр, мин.
Пф, мин.
Несущие элементы
II
R90
R120
Наружные ненесущие элементы
II E15
E30
Перекрытия междуэтажные
II REJ45
REJ60
Фермы, балки, прогоны
II E15
E30
Внутренние стены лестничных клеток
II REJ90
REJ110
Марши и площадки лестниц
II R60
R90
Настилы (в том числе с утеплителем)
II RE15
RE30

Для оценки величины предела огнестойкости по способности удерживать тепло «I» придётся воспользоваться теплотехническими расчетами. Полученные при этом значения температуры должны укладываться в пределы, допустимые для данного типа конструкции (смотрите таблицу).

Целостность объектов после огневого воздействия «Е» оценивается по наличию сквозных трещин или отверстий. При обсчёте железобетонных конструкций, в частности, эта процедура проводится для элементов из тяжелого бетона (со средней влажностью выше 3,5 процента).

Как увеличить этот показатель

Для повышения показателя огнестойкости (предельного значения, характеризующего его негорючесть), в строительстве принято применять специальные огнезащитные покрытия.

С их помощью удаётся блокировать доступ открытого огня к защищаемым поверхностям, сохраняя конструкцию в рабочем состоянии на протяжении требуемого нормативами времени.

Защите от воздействия открытого огня подлежат элементы сооружений с нормируемым показателем огнестойкости, поверхности воздуховодов и газовых коммуникаций, кабельные сети с участками, проходящими через незащищённые от огня ограждения. Обязательно защищаются резервуары, используемые для хранения нефтепродуктов.

Изменение предела огнестойкости в сторону его увеличения удаётся достичь путём защитной обработки элементов сооружений, либо же за счёт доработки их конструкции.

Для этих целей могут применяться защитные покрытия, формируемые посредством кирпича или бетона, а также оштукатуривание. Это метод годится для сооружений, способных выдержать дополнительную нагрузку.

Применяется облицовка плитами или специальными защитными экранами, обработка (отделка) защищаемых поверхностей огнеупорными составами и материалами. Используется пропитка деревянных частей и элементов.

В завершении стоит отметить, что правильная оценка предела огнестойкости обследуемых сооружений гарантирует их сохранность в критических ситуациях, связанных с опасностью распространения пожара.

1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (Пока оценок нет)
Загрузка...

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *