Противопожарные двери. Как выбрать противопожарную дверь и что это такое

Огнестойкость конструкции - способность строительной конструкции сопротивляться огневому воздействию и ограничивать распространение огня, а также сохранять необходимые эксплуатационные качества при высоких температурах в условиях пожара. Характеризуется пределами огнестойкости и распространения огня. Огнезащита строительных конструкций является основной задачей при проектировании и строительстве зданий и сооружений. Повышение предела огнестойкости строительных конструкций, прямо пропорционально повышает пожарную безопасность людей, находящихся на данном объекте, и людей, тушащих пожар в случае его возникновения.

Предел огнестойкости - время в минутах (часах) с момента начала пожара до выхода конструкции из строя (до потери несущей способности, обрушения, достижения необратимых деформаций или до образования сквозных трещин), или прогрева до повышения температуры на противоположной от огня поверхности порядка 220 оС, выше которой возможно самовоспламенение органических материалов. (Источник: Словарь архитектурно-строительных терминов).
Другими словами предел огнестойкости - время в минутах (часах), в течение которого строительная конструкция сохраняет свою огнестойкость.
Предельное состояние конструкции по огнестойкости - состояние конструкции, при котором она утрачивает способность сохранять одну из своих противопожарных функций.

Предел Огнестойкости строительных конструкций
Пределы Огнестойкости строительных конструкций определяются путем их огневых испытаний по стандартной методике и выражаются временем (ч. или мин.) действия на конструкцию так называемого стандартного пожара (см. ниже) до достижения ею одного из следующих предельных состояний:

1. потери несущей способности (обрушение или прогиб) при проектной схеме опирания и действии нормативной нагрузки - постоянной от собств. веса конструкции и временной, длительной, от веса, напр., стационарного оборудования (станков, аппаратов и машин, электродвигателей и др.);
2. повышения температуры не обогреваемой поверхности в среднем более чем на 160 °С или в любой ее точке более чем на 190 °С в.сравнении с начальной т-рой либо более 220°С независимо от температуры конструкции до испытаний;
3. образования в конструкции сквозных трещин или отверстий, через которые проникают продукты горения или пламя;
4. достижения при испытаниях ненагруженной конструкции критической температуры (т.е. температуры, при которой происходят необратимые изменения физико-механических свойств) ее несущих элементов или частей, защищенных огнезащитными покрытиями и облицовками; характеризует потерю несущей способности.

Пределы распространения огня определяются размерами (см) их повреждений вследствие горения или обугливания вне зоны воздействия стандартного пожара.

Для нормирования пределов огнестойкости несущих и ограждающих конструкций используются следующие предельные состояния: Для колонн, балок, ферм, арок и рам - только потеря несущей способности конструкции и узлов - R; Для наружных несущих стен и покрытий - потеря несущей способности и целостности -R, Е, для наружных ненесущих стен - Е. Для ненесущих внутренних стен и перегородок - потеря теплоизолирующей способности и целостности - Е, I; Для несущих внутренних стен и противопожарных преград - потеря несущей способности, целостности и теплоизолирующей способности - R, Е, I. - обозначения предела.
Обозначение предела огнестойкости строительных конструкций состоит из условных обозначений, нормируемых для данной конструкции предельных состояний, цифры, соответствующей времени достижения одного из предельных состояний (первого по времени) в минутах.

Например:
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 них наступит ранее.
Если для конструкции нормируются различные пределы огнестойкости по различным предельным состояниям, обозначение предела огнестойкости состоит из двух или трех частей, разделенных между собой наклонной чертой.

Например:
R 120/EI 60 - предел огнестойкости 120 минут по потере несущей способности/предел огнестойкости 60 минут - по потере целостности или теплоизолирующей способности, независимо от того, какое из двух последних наступит ранее.
Основные требования к огнестойкости строительных конструкций, заложенные в СНиП 21-01-97*, ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности» от 22.07.08 № 123.
Каков фактический предел огнестойкости стальных конструкций?

Металлы обладают высокой чувствительностью к высоким температурам и к действию огня. Они быстро нагреваются, что заметно снижает их прочностные свойства. Фактический предел огнестойкости стальных конструкций в зависимости от толщины элементов сечения и действующих напряжений составляет от 0,1 до 0,4 часа. В то время как минимальные значения требуемых пределов огнестойкости основных строительных конструкций, в том числе металлических, составляют от 0,25 до 2,5 часа в зависимости от степени огнестойкости зданий и типа конструкций. Для обеспечения данных требований необходимо проведение мероприятий по огнезащите металлических поверхностей.

В обыденной жизни потребителю незачем интересоваться характеристикой огнестойкости оборудования и помещений. Большая часть граждан живут с установкой на безопасную жизнедеятельность, поэтому показатели пожарной огнестойкости и наличие противопожарных средств составляют интерес исключительно специалистов данной сферы.

Владеть трактовкой основных понятий пожарной безопасности стоит всем гражданам, ведь это может сохранить здоровье и даже жизнь. Предлагаю рассмотреть распространенные аббревиатуры уровней пожарной безопасности и классификацию степеней опасности возгорания и факторы, что их определяют.

Что значит REI?

Аббревиатуру можно встретить на упаковках некоторых строительных материалов и в зданиях (зачастую на вывесках возле противопожарных средств). Трактовки несколько различаются между собой, но мы рассмотрим те, что занесены в Строительные нормы и правила (СНИП). Латинские буквы REI интерпретируются следующим образом:

«R» указывает на потерю несущей способности, иными словами, это устойчивость здания/материала во время возгорания. Потеря несущей способности одновременно характеризует ослабление уровня теплоизоляции и целостности конструкции.

Проверяется показатель следующим образом: элемент строения или оборудования поддается огневой обработке. Эксперт визуально определяют, через какой срок материал достигает предельной деформации. Время указывается в минутах.

Показатель устойчивости высчитывают не только в области пожарной безопасности. Таким понятием пользуются при коррозии, давлении и других факторах, способных изменить конструкцию объекта. Получается, показатель несущей способности указывает на допустимый уровень нагрузки.

«E» характеризуется как потеря целостности. Специалисты определяют период огневого воздействия, по истечении которого на материале образуются сквозные трещины и отверстия. Допустим, если на объекте указано обозначение «60EI», это значит, что при огневой обработке в 180% материал начинает трескаться через 60 минут.

Цифровой показатель всегда указывает на время, а буквенный на проверяемый критерий и температуру.

«I» – латинский индекс, характеризующий теплоизоляционные свойства конструкции. Его также именуют крайней точкой воспламенения. Характеризует индекс тот временной промежуток, по истечении которого расположенные рядом объекты нагреваются до предельного уровня.

Данного рода объекты не поддаются огню непосредственно. Зачастую это возникает после потери целостности, когда через трещины в нагреваемом оборудовании проникает огонь и предметы горения.

Что такое огнестойкость и как она определяется?

Огнестойкость это общая характеристика пожарной безопасности объекта . Если речь идет о строении, данный уровень определяется на основе показателей пожарной безопасности отдельных элементов постройки.

Стоит учитывать, реальный уровень будет всегда несколько ниже указанного, ведь помещение не состоит из одних стен. Обои, фурнитура, предметы быта существенно поднимают уровень пожарного риска.

Классификация огнестойкости

В первую очередь она делится на фактическую и требуемую. Требуемый показатель отображен в СНиП в разделе «Пожарной безопасности зданий и сооружений». Когда строение здания доходит до определенного уровня, группа экспертов проверяет фактический уровень, т. е. действительный.

Если он ниже требуемого, разрешение на дальнейшее строительство не выдается. Для каждого типа объектов существует свой допустимый уровень пожарной безопасности.

Он определяется в степени огнестойкости. Всего их 5. Первая степень REI 120, а четвертая – REI 45 – это допустимые уровни для внутренней стороны стен жилых помещений. Такие же степени для стекол автомобиля будут несколько ниже. Приделы на критерии пятой степени не указаны.

Что формирует показатель огнестойкости?

Главным образом на индекс влияют те элементы, из которых состоит оборудование или сооружение. В первую очередь объекты определяют как горючие или негорючие. Элемент оборудования классифицируют следующим образом:

• непожароопасный – К0;
• малопожароопасный – К1;
• умеренно пожароопасный – К2;
• пожароопасный – К3.

В нормативных актах «Пожарной безопасности зданий и сооружений» подробно изложены характеристики материалов.

Подобным образом классифицируют здания, их показатели зависят от вышеуказанных уровней пожароопасности элементов. Индексы для сооружений следующие:

• С0 – если уровень используемых в процессе строения элементов не превышает К0;
• С1 – когда основные показатели составляют К0, К1. Для наружных стен допускается К2;
• С2 – максимальный показатель пожароопасности – К3 (допускается для наружных и несущих стен);
• С3 – несущие, внешние стены, бесчердачные покрытия не нормируются. Предел стен лестничной клетки и противопожарной преграды – К1, для площадки лестниц – К3.

Противопожарные преграды в строительных сооружениях занимают особое место. Такие преграды могут быть стенами, перекрытиями и перегородками, а так же дверьми. Противопожарные двери это самая важная часть здания, они должны быть надежными, сдерживать напор дыма и огня, защищать людей от пожара, а их конструкция должна позволять вовремя эвакуироваться без последствия для жизни и здоровья.

Что такое предел огнестойкости

Главная черта противопожарных дверей это показатель предела огнестойкости, по которому определяют, насколько долго дверь, или другая металлоконструкция, может сохранять огнезащитные качества при воздействии огня. Чтобы определить предел огнестойкости проводят ряд испытаний, которые определяют:

• E - повреждение системы, появление трещин или отверстий, нарушение дверного полотна и самой дверной коробки.
• I - не устойчивость к теплоизоляции, повышение температуры дверей на поверхности, на которую нет огневого воздействия, до 140 градусов, или в отдельных местах 180, относительно температуры перед воздействием огнем.
• W - предельное значение переноса излучения.
• S - дымонепроницаемость.

Пределы огнестойкости EI определяются в минутах, или реже в часах, это время с начала воздействия температуры на дверную конструкцию, до предельного состояния. Огнестойкость двери обозначают как EI-15, EI-30, EI-45, EI-60, EI-90, EI-180, это означает, что дверь сохраняет свои защитные качества в течении 15, 30, 45 и так далее, минут.

Выделяют три основных типа огнестойкости противопожарных дверей:

• К первому типу относят противопожарные конструкции, соответствующие пределу огнестойкости EI-60 (60 минут);
• Ко второму типу относят противопожарные конструкции, соответствующие пределу огнестойкости EI-30 (30 минут);
• К третьему типу относят противопожарные конструкции, соответствующие пределу огнестойкости EI-15 (15 минут).

Противопожарный стеклопакет

Очень часто дополнительно на противопожарные входные двери устанавливается окно и пожаропрочного армированного стекла. Такие стекла обладают малым термическим расширением и низким внутренним напряжением. Внутри противопожарных стекол используется специальная гелиевая прослойка, которая при высокой температуре образует пену и огнезащитный слой. Противопожарный стеклопакет может сохранять свои огнезащитные свойства, как и дверь, от 15 до 60 минут.

Категории противопожарных конструкций

Противопожарными являются не только стальные двери, а также двери со стеклопакетом, двери из алюминиевого профиля, и деревянные двери. Деревянные противопожарные двери изготавливают с мощным каркасом из филенки. Они оснащены специальным уплотнителем, который при больших температурах вспенивается, образуя огнезащитный слой.

В дверях со стеклопакетом используется армированное стекло, предел которого должен соответствовать пределу пожаростойкости двери.

Места установки противопожарных металлоконструкций строго регламентированы. Такие двери, ворота или люки устанавливают:

• в местах большого скопления людей (торговые и бизнес центры, больницы, школы и так далее);
• в технических помещениях, а так же в помещениях в газовой, электрической или другой опасностью (котельные, склады, кухни, производственные помещения);
• в качестве эвакуационных путей людей из помещения (лестницы, запасные и пожарные выходы).

Выбирая огнезащитную дверь или люк, следует обращаться только в организации, имеющие лицензию на установку данных дверей. Устанавливать такие двери самостоятельно категорически запрещается.

ПОСОБИЕ

ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ ПРЕДЕЛОВ ОГНЕСТОЙКОСТИ КОНСТРУКЦИЙ,

ПРЕДЕЛОВ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ОГНЯ ПО КОНСТРУКЦИЯМ И ГРУПП ВОЗГОРАЕМОСТИ МАТЕРИАЛОВ

ВНИМАНИЕ!!!

Разработано к СНиП II-2-80 "Противопожарные нормы проектирования зданий и сооружений". Приведены справочные данные о пределах огнестойкости и распространения огня по строительным конструкциям из железобетона, металла, древесины, асбестоцемента, пластмасс и других строительных материалов, а также данные о группах возгораемости строительных материалов.

Для инженерно-технических работников проектных, строительных организаций и органов государственного пожарного надзора. Табл. 15, рис. 3.

ПРЕДИСЛОВИЕ

Настоящее Пособие разработано к СНиП II-2-80 "Противопожарные нормы проектирования зданий и сооружений". Оно содержит данные о нормируемых показателях огнестойкости и пожарной опасности строительных конструкций и материалов.

Раздел 1 пособия разработан ЦНИИСК им. Кучеренко (д-р техн. наук проф. И.Г. Романенков, канд. техн. наук В.Н. Зигерн-Корн). Раздел 2 разработан ЦНИИСК им. Кучеренко (д-р техн. наук И.Г. Романенков, кандидаты техн. наук В.Н. Зигерн-Корн, Л.Н. Брускова, Г.М. Кирпиченков, В.А. Орлов, В.В. Сорокин, инженеры А.В. Пестрицкий, В.И. Яшин); НИИЖБ (д-р техн. наук В.В. Жуков; д-р техн. наук, проф. А.Ф. Милованов; канд. физ.-мат. наук А.Е. Сегалов, кандидаты техн. наук А.А. Гусев, В.В. Соломонов, В.М. Самойленко; инженеры В.Ф. Гуляева, Т.Н. Малкина); ЦНИИЭП им. Мезенцева (канд. техн. наук Л.М. Шмидт, инж. П.Е. Жаворонков); ЦНИИПромзданий (канд. техн. наук В.В. Федоров, инженеры Э.С. Гиллер, В.В. Сипин) и ВНИИПО (д-р техн. наук, проф. А.И. Яковлев; кандидаты техн. наук В.П. Бушев, С.В. Давыдов, В.Г. Олимпиев, Н.Ф. Гавриков; инженеры В.3.Волохатых, Ю.А. Гринчик, Н.П. Савкин, А.Н. Сорокин, В.С. Харитонов, Л.В. Шейнина, В.И. Щелкунов). Раздел 3 разработан ЦНИИСК им. Кучеренко (д-р техн. наук, проф. И.Г. Романенков, канд. хим. наук Н.В.Ковыршина, инж. В.Г.Гончар) и Институтом горной механики АН Груз. ССР (канд. техн. наук Г.С. Абашидзе, инженеры Л.И. Мирашвили, Л.В. Гурчумелия).

При разработке Пособия использованы материалы ЦНИИЭП жилища и ЦНИИЭП учебных зданий Госгражданстроя, МИИТ МПС СССР, ВНИИСТРОМ и НИПИсиликатобетон Минпромстройматериалов СССР.

Использованный в Руководстве текст СНиП II-2-80 набран полужирным шрифтом. Его пункты имеют двойную нумерацию, в скобках дана нумерация по СНиП.

В случаях, когда приведенные в Пособии сведения недостаточны для установления соответствующих показателей конструкций и материалов, за консультациями и с заявками на проведение огневых испытаний следует обращаться в ЦНИИСК им. Кучеренко или НИИЖБ Госстроя СССР. Основанием для установления этих показателей могут также служить результаты испытаний, выполненных в соответствии со стандартами и методиками, утвержденными или согласованными Госстроем СССР.

Замечания и предложения по Пособию просьба направлять по адресу: Москва, 109389, 2-я Институтская ул., д.6, ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Пособие составлено в помощь проектным, строительным организациям и органам пожарной охраны с целью сокращения затрат времени, труда и материалов на установление пределов огнестойкости строительных конструкций, пределов распространения огня по ним и групп возгораемости материалов, нормируемых СНиП II-2-80.

1.2.(2.1). Здания и сооружения по огнестойкости подразделяются на пять степеней. Степень огнестойкости зданий и сооружений определяется пределами огнестойкости основных строительных конструкций и пределами распространения огня по этим конструкциям.

1.3.(2.4). Строительные материалы по возгораемости подразделяются на три группы: несгораемые, трудносгораемые и сгораемые.

1.4. Пределы огнестойкости конструкций, пределы распространения огня по ним, а также группы возгораемости материалов, приведенные в настоящем Пособии, следует вносить в проекты конструкций при условии, что их исполнение полностью соответствует описанию, данному в Пособии. Материалы Пособия следует также использовать при разработке новых конструкций.

2. СТРОИТЕЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ. ПРЕДЕЛЫ ОГНЕСТОЙКОСТИ И ПРЕДЕЛЫ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ОГНЯ

2.1(2.3). Пределы огнестойкости строительных конструкций определяются по стандарту СЭВ 1000-78 "Противопожарные нормы строительного проектирования. Метод испытания строительных конструкций на огнестойкость".

Предел распространения огня по строительным конструкциям определяется по методике, приведенной в прил.2.

ПРЕДЕЛ ОГНЕСТОЙКОСТИ

2.2. За предел огнестойкости строительных конструкций принимается время (в часах или минутах) от начала их огневого стандартного испытания до возникновения одного из предельных состояний по огнестойкости.

2.3. Стандарт СЭВ 1000-78 различает следующие четыре вида предельных состояний по огнестойкости: по потере несущей способности конструкций и узлов (обрушение или прогиб в зависимости от типа конструкций); до теплоизолирующей. способности - повышение температуры на необогреваемой поверхности в среднем более чем на 160 °C или в любой точке этой поверхности более чем на 190 °С в сравнении с температурой конструкции до испытания, или более 220 °С независимо от температуры конструкции до испытания; по плотности - образование в конструкциях сквозных трещин или сквозных отверстий, через которые проникают продукты горения или пламя; для конструкций, защищенных огнезащитными покрытиями и испытываемых без нагрузок, предельным состоянием будет достижение критической температуры материала конструкции.

Для наружных стен, покрытий, балок, ферм, колонн и столбов предельным состоянием является только потеря несущей способности конструкций и узлов.

2.4. Предельные состояния конструкций по огнестойкости, указанные в п.2.3, в дальнейшем для краткости будем называть соответственно I, II, III и IV предельными состояниями конструкции по огнестойкости.

В случаях определения предела огнестойкости при нагрузках, определяемых на основании подробного анализа условий, возникающих во время пожара и отличающихся от нормативных, предельное состояние конструкции будем обозначать 1А.

2.5. Пределы огнестойкости конструкций могут быть определены и расчетным путем. В этих случаях испытания допускается не проводить.

Определение пределов огнестойкости расчетным путем следует выполнять по методикам, одобренным Главтехнормированием Госстроя СССР.

2.6. Для ориентировочной оценки предела огнестойкости конструкций при их разработке и проектировании можно руководствоваться следующими положениями:

а) предел огнестойкости слоистых ограждающих конструкций по теплоизолирующей способности равен, а, как правило, выше суммы пределов огнестойкости отдельно взятых слоев. Отсюда следует, что увеличение числа слоев ограждающей конструкции (оштукатуривание, облицовка) не уменьшает ее предела огнестойкости по теплоизолирующей способности. В отдельных случаях введение дополнительного слоя может не дать эффекта, например, при облицовке листовым металлом с необогреваемой стороны;

б) пределы огнестойкости ограждающих конструкций с воздушной прослойкой в среднем на 10% выше пределов огнестойкости тех же конструкций, но без воздушной прослойки; эффективность воздушной прослойки тем выше, чем больше она удалена от нагреваемой плоскости; при замкнутых воздушных прослойках их толщина не влияет на предел огнестойкости;

в) пределы огнестойкости ограждающих конструкций с несимметричным расположением слоев зависят от направленности теплового потока. С той стороны, где вероятность возникновения пожара выше, рекомендуется располагать несгораемые материалы с низкой теплопроводностью;

г) увеличение влажности конструкций способствует уменьшению скорости прогрева и повышению огнестойкости за исключением тех случаев, когда увеличение влажности увеличивает вероятность внезапного хрупкого разрушения материала или появления местных выколов, особенно опасно это явление для бетонных и асбестоцементных конструкций;

д) предел огнестойкости нагруженных конструкций уменьшается с увеличением нагрузки. Наиболее напряженное сечение конструкций, подверженное воздействию огня и высоких температур, как правило, определяет величину предела огнестойкости;

е) предел огнестойкости конструкции тем выше, чем меньше отношение обогреваемого периметра сечения ее элементов к их площади;

ж) предел огнестойкости статически неопределимых конструкций, как правило, выше предела огнестойкости аналогичных статически определимых конструкций за счет перераспределения усилий на менее напряженные и нагреваемые с меньшей скоростью элементы; при этом необходимо учитывать влияние дополнительных усилий, возникающих вследствие температурных деформаций;

з) возгораемость материалов, из которых выполнена конструкция, не определяет ее предела огнестойкости. Например, конструкции из тонкостенных металлических профилей имеют минимальный предел огнестойкости, а конструкции из древесины имеют более высокий предел огнестойкости, чем конструкции из стали при тех же отношениях обогреваемого периметра сечения к его площади и величины действующих напряжений к временному сопротивлению или пределу текучести. В то же время следует учитывать, что применение сгораемых материалов вместо трудносгораемых или несгораемых может понизить предел огнестойкости конструкции, если скорость его выгорания будет выше скорости прогревания.

Для оценки предела огнестойкости конструкций на основании вышеперечисленных положений необходимо располагать достаточными сведениями о пределах огнестойкости конструкций, аналогичных рассматриваемым по форме, использованным материалам и конструктивному исполнению, а также сведениями об основных закономерностях их поведения при пожаре или огневых испытаниях.

2.7. В случаях, когда в табл.2-15 пределы огнестойкости указаны для однотипных конструкций различных размеров, предел огнестойкости конструкции, имеющей промежуточный размер, может определяться по линейной интерполяции. Для железобетонных конструкций при этом должна осуществляться интерполяция и по величине расстояния до оси арматуры.

ПРЕДЕЛ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ОГНЯ

2.8. (прил.2, п.1). Испытание строительных конструкций на распространение огня заключается в определении размера повреждения конструкции вследствие ее горения за пределами зоны нагрева - в контрольной зоне.

2.9. Повреждением считается обугливание или выгорание материалов, обнаруживаемое визуально, а также оплавление термопластичных материалов.

За предел распространения огня принимается максимальный размер повреждения (см), определяемый по методике испытания, изложенной в прил.2 к СНиП II-2-80.

2.10. На распространение огня испытывают конструкции, выполненные с применением сгораемых и трудносгораемых материалов, как правило, без отделки и облицовки.

Конструкции, выполненные только из несгораемых материалов, следует считать не распространяющими огонь (предел распространения огня по ним следует принимать равным нулю).

Если при испытании на распространение огня повреждение конструкций в контрольной зоне составляет не более 5 см, ее также следует считать не распространяющей огонь.

2.11. Для предварительной оценки предела распространения огня могут быть использованы следующие положения:

а) конструкции, выполненные из сгораемых материалов, имеют предел распространения огня по горизонтали (для горизонтальных конструкций - перекрытий, покрытий, балок и т.п.) более 25 см, а по вертикали (для вертикальных конструкций - стен, перегородок, колонн и т.п.) - более 40 см;

б) конструкции, выполненные из сгораемых или трудносгораемых материалов, защищенных от воздействия огня и высоких температур несгораемыми материалами, могут иметь предел распространения огня по горизонтали менее 25 см, а по вертикали - менее 40 см при условии, что защитный слой в течение всего времени испытания (до полного остывания конструкции) не прогреется в контрольной зоне до температуры воспламенения или начала интенсивного термического разложения защищаемого материала. Конструкция может не распространять огонь при условии, что наружный слой, выполненный из несгораемых материалов, в течение всего времени испытания (до полного остывания конструкции) не прогреется в зоне нагрева до температуры воспламенения или начала интенсивного термического разложения защищаемого материала;

в) в случаях, когда конструкция может иметь различный предел распространения огня при нагревании с разных сторон (например, при несимметричном расположении слоев в ограждающей конструкции), этот предел устанавливается по его максимальному значению.

БЕТОННЫЕ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ КОНСТРУКЦИИ

2.12. Основными параметрами, которые оказывают влияние на предел огнестойкости бетонных и железобетонных конструкций являются: вид бетона, вяжущего и заполнителя; класс арматуры; тип конструкции; форма поперечного сечения; размеры элементов; условия их нагрева; величина нагрузки и влажность бетона.

2.13. Увеличение температуры в бетоне сечения элемента во время пожара зависит от вида бетона, вяжущего и заполнителей, от отношения поверхности, на которую действует пламя, к площади поперечного сечения. Тяжелые бетоны с силикатным заполнителем прогреваются быстрее, чем с карбонатными заполнителями. Облегченные и легкие бетоны тем медленнее прогреваются, чем меньше их плотность. Полимерная связка, как и карбонатный заполнитель, уменьшает скорость прогрева бетона вследствие происходящих в них реакций разложения, на которые расходуется тепло.

Массивные элементы конструкции лучше сопротивляются воздействию огня; предел огнестойкости колонн, нагреваемых с четырех сторон, меньше предела огнестойкости колонн при одностороннем нагреве; предел огнестойкости балок при воздействии на них огня с трех сторон меньше предела огнестойкости балок, нагреваемых с одной стороны.

2.14. Минимальные размеры элементов и расстояния от оси арматуры до поверхностей элемента принимаются по таблицам настоящего раздела, но не менее требуемых главой СНиП II-21-75 "Бетонные и железобетонные конструкции".

2.15. Расстояние до оси арматуры и минимальные размеры элементов для обеспечения требуемого предела огнестойкости конструкций зависят от вида бетона. Легкие бетоны имеют теплопроводность на 10-20%, а бетоны с крупным карбонатным заполнителем на 5-10% меньше, чем тяжелые бетоны с силикатным заполнителем. В связи с этим расстояние до оси арматуры для конструкции из легкого бетона или из тяжелого бетона с карбонатным заполнителем может быть принято меньше, чем для конструкций из тяжелого бетона с силикатным заполнителем при одинаковом пределе огнестойкости выполненных из этих бетонов конструкций.

Величины пределов огнестойкости, приведенные в табл.2-6, 8, относятся к бетону с крупным заполнителем из силикатных пород, а также к плотному силикатному бетону. При применении заполнителя из карбонатных пород минимальные размеры как поперечного сечения, так и расстояние от осей арматуры до поверхности изгибаемого элемента могут быть уменьшены на 10%. Для легких бетонов уменьшение может быть на 20% при плотности бетона 1,2 т/м 3 и на 30% для изгибаемых элементов (см. табл.3, 5, 6, 8) при плотности бетона 0,8 т/м 3 и керамзитоперлитобетона с плотностью 1,2 т/м 3 .

2.16. Во время пожара защитный слой бетона предохраняет арматуру от быстрого нагрева и достижения ее критической температуры, при которой наступает предел огнестойкости конструкции.

Если принятое в проекте расстояние до оси арматуры меньше требуемого для обеспечения необходимого предела огнестойкости конструкций, следует его увеличить или применить дополнительные теплоизоляционные покрытия по подвергаемым огню поверхностям элемента *. Теплоизоляционное покрытие из известково-цементной штукатурки (толщиной 15 мм), гипсовой штукатурки (10 мм) и вермикулитовой штукатурки или теплоизоляции из минерального волокна (5 мм) эквивалентны увеличению на 10 мм толщины слоя тяжелого бетона. Если толщина защитного слоя бетона больше 40 мм для тяжелого бетона и 60 мм для легкого бетона, защитный слой бетона должен иметь дополнительное армирование со стороны огневого воздействия в виде сетки арматуры диаметром 2,5-3 мм (ячейками 150х150 мм). Защитные теплоизоляционные покрытия толщиной более 40 мм также должны иметь дополнительное армирование.

* Дополнительные теплоизоляционные покрытия могут выполняться в соответствии с "Рекомендациями по применению огнезащитных покрытий для металлических конструкций" - М.; Стройиздат, 1984.

В табл.2, 4-8 приведены расстояния от обогреваемой поверхности до оси арматуры (рис.1 и 2).

Рис.1. Расстояния до оси арматуры

Рис.2. Среднее расстояние до оси арматуры

В случаях расположения арматуры в разных уровнях среднее расстояние до оси арматуры a должно быть определено с учетом площадей арматуры (A 1 , A 2 , …, A n ) и соответствующих им расстояний до осей (a 1 , a 2 , …, a n ), измеренных от ближайшей из обогреваемых (нижней или боковой) поверхностей элемента, по формуле

.

2.17. Все стали снижают сопротивление растяжению или сжатию при нагреве. Степень уменьшения сопротивления больше для упрочненной высокопрочной арматурной проволочной стали, чем для стержневой арматуры из малоуглеридостой стали.

Предел огнестойкости изгибаемых и внецентренно сжатых с большим эксцентриситетом элементов по потере несущей способности зависит от критической температуры нагрева арматуры. Критической температурой нагрева арматуры является температура, при которой сопротивление растяжению или сжатию уменьшается до величины напряжения, возникающего в арматуре от нормативной нагрузки.

2.18. Табл.5-8 составлены для железобетонных элементов с ненапрягаемой и преднапряженной арматурой в предположении, что критическая температура нагрева арматуры равна 500 °С. Это соответствует арматурным сталям классов A-I, A-II, А-Iв, А-IIIв, A-IV, Ат-IV, A-V, Ат-V. Отличие критических температур для других классов арматуры следует учитывать, умножая приведенные в табл.5-8 пределы огнестойкости на коэффициент j или деля приведенные в табл.5-8 расстояния до осей арматуры на этот коэффициент. Значения j следует принимать:

1. Для перекрытий и покрытий из сборных железобетонных плоских плит сплошных и многопустотных, армированных:

а) сталью класса A-III, равным 1,2;

б) сталями классов A-VI, AT-VI, AT-VII, B-I, ВР-I, равным 0,9;

в) высокопрочной арматурной проволокой классов B-II, Вр-II или арматурными канатами класса К-7, равным 0,8.

2. Для перекрытий и покрытий из сборных железобетонных плит с продольными несущими ребрами "вниз" и коробчатого сечения, а также балок, ригелей и прогонов в соответствии с указанными классами арматур: а) j = 1,1; б) j = 0,95; в) j = 0,9.

2.19. Для конструкций из любого вида бетона должны быть соблюдены минимальные требования, предъявляемые к конструкциям из тяжелого бетона с пределом огнестойкости 0,25 или 0,5 ч.

2.20. Пределы огнестойкости несущих конструкций в табл.2, 4-8 и в тексте приведены для полных нормативных нагрузок с соотношением длительно действующей части нагрузки G ser к полной нагрузке V ser , равной 1. Если это отношение равно 0,3, то предел огнестойкости увеличивается в 2 раза. Для промежуточных значений G ser / V ser предел огнестойкости принимается по линейной интерполяции.

2.21. Предел огнестойкости железобетонных конструкций зависит от их статической схемы работы. Предел огнестойкости статически неопределимых конструкций больше, чем предел огнестойкости статически определимых, если в местах действия отрицательных моментов имеется необходимая арматура. Увеличение предела огнестойкости статически неопределимых изгибаемых железобетонных элементов зависит от соотношения площадей сечения арматуры над опорой и в пролете согласно табл.1.

Таблица 1

Отношение площади арматуры над опорой к площади арматуры в пролете	Увеличение предела огнестойкости изгибаемого статически неопределимого элемента, %, по сравнению с пределом огнестойкости статически определимого элемента

Примечание. Для промежуточных отношений площадей увеличение предела огнестойкости принимается по интерполяции.

Влияние статической неопределимости конструкций на предел огнестойкости учитывается при соблюдении следующих требований:

а) не менее 20% требуемой на опоре верхней арматуры должно проходить над серединой пролета;

б) верхняя арматура над крайними опорами неразрезной системы должна заводиться на расстояние не менее 0,4l в сторону пролета от опоры и затем постепенно обрываться (l - длина пролета);

в) вся верхняя арматура над промежуточными опорами должна продолжаться к пролету не менее чем на 0,15l и затем постепенно обрываться.

Изгибаемые элементы, заделанные на опорах, могут рассматриваться как неразрезные системы.

2.22. В табл.2 приведены требования к железобетонным колоннам из тяжелого и из легкого бетона. Они включают требования по размерам колонн, подвергаемых воздействию огня со всех сторон, а также находящихся в стенах и нагреваемых с одной стороны. При этом размер b относится только к колоннам, нагреваемая поверхность которых находится на одном уровне со стеной, или для части колонны, выступающей из стены и несущей нагрузку. Предполагается, что в стене отсутствуют отверстия вблизи колонны в направлении минимального размера b .

Для колонн сплошного круглого сечения в качестве размера b следует принимать их диаметр.

Колонны с параметрами, приведенными в табл.2, имеют внецентренно приложенную нагрузку или нагрузку со случайным эксцентриситетом при армировании колонн не более 3% от поперечного сечения бетона, за исключением стыков.

Предел огнестойкости железобетонных колонн с дополнительным армированием в виде сварных поперечных сеток, установленных с шагом не более 250 мм следует принимать по табл.2, умножая их на коэффициент 1,5.

Часто противопожарные двери и иные конструкции принято делить на классы по параметрам огнезащиты. При этом используют маркировку EI, EI W или EI S . Что же показывают эти обозначения? В каких случаях они используются?

Перед покупкой и установки огнезащитной двери, стеклопакета и иных перекрытий важно ознакомиться с существующими нормами относительно требований пожарной безопасности в том или ином здании.

Несоответствие установленной двери, окна и т.д. требуемому в данном помещении классу огневой защиты будет служить причиной для отказа введения здания в эксплуатацию.

Итак, в общем виде EI класс огневой безопасности указывает способность конструкции выдерживать натиск открытого огня в случае возгорания в течение определенного времени.

Существуют также дополнительные литеры, добавляемые к EI:

EI W – указывает на то, что жар не проникнет за пределы помещения через излучение. Данная маркировка актуальна лишь для остекленных конструкций;

EI S – а это общепринятая маркировка для дверей с вентиляционной решеткой воздуховода.

Класс огнестойкости присваивается на основании проведенных испытаний изделия в специальной огневой камере. Если тест завершается успешно, то компания получает соответствующий сертификат.

Предел огнестойкости EI 60

EI 60 предел огнестойкости относится к наиболее часто используемому типу. Можно сказать, что это – оптимальное сочетание в плане соотношения цены и качества.

При этом дверь, окно или перекрытие, соответствующее данному классу, должна продержаться не менее 60 минут (одного часа) без потери конструктивной целостности и не допустить распространение огня, продуктов горения, а также высоких температур за пределы ограниченного дверью помещения.

Предел огнестойкости EI 45

EI 45 предел огнестойкости , соответственно, будет гарантировать, что открытое пламя, продукты горения, а также тепловая энергия не распространятся по всему зданию как минимум в течение 45 минут.

Конструкции с таким пределом огнестойкости могут устанавливаться в местах повышенной проходимости, на лестничных площадках, в офисных и производственных зданиях. Словом, везде, где должно быть достаточно 45 минут для полной и безопасной эвакуации жильцов, либо рабочего персонала.

EI 45 предел огнестойкости распространяется не только на двери, но и на остекленные покрытия, включая окна и перегородки.

Предел огнестойкости EI 30

Одним из наиболее доступных ценовых вариантов является EI 30 класс защиты. Под этим подразумевается способность сооружения противостоять распространению пламени в течение получаса – то есть не менее 30 минут.

Так как распространению огня главным образом способствует наличие притока кислорода, то такие двери обеспечивают герметичность во время пожара. Благодаря этому, наружу не проходят ни дым, ни повышенные температуры.

Дополнительным плюсом дверей и стеклопакетов с любой степенью стойкости EI, в том числе, и EI 60, можно считать их превосходные шумо- и теплоизоляционные характеристики.

EI 60 двери можно заказать как в «теплом» исполнении, так и в «холодном», то есть предназначенном для установки внутри помещения или во входной группе.

Предел огнестойкости EI 150

Тогда, как, например, EI 60 предел огнестойкости является стандартным, производитель может предложить огнеупорные системы с нестандартными показателями. Сюда можно отнести, например, конструкции EI 20, EI 100, а также 150.

Обычно в этом случае речь идет об изготовлении продукции на заказ по индивидуальным требованиям заказчика.

Нередко увеличивается толщина как рабочего материала, так и огнестойкого внешнего покрытия.

Однако принцип остается тем же: EI 150 позволяет удерживать распространение открытого огня и высоких температур в течение 150 минут. Прибегают к такой высокой огнезащите в многолюдных местах и на многих опасных производствах.

Предел огнестойкости строительных конструкций

Чтобы дать ориентировочную оценку предела противопожарной стойкости конкретных конструкций, во время их разработки и проектирования следует руководствоваться нижеописанными пунктами:

Порог огнестойкости слоистых ограждений по способности теплоизоляции сопоставим, а, в большинстве случаев, превышает совокупность пределов устойчивости отдельных слоев. Это свидетельствует о том, что большее количество слоев ограждающей конструкции не снижает огнестойкость. В ряде случаев дополнительные слои могут не играть значительной роли, к примеру, облицовка из листового металла со стороны, которая не обогревается;

Ограждающие конструкции, имеющие воздушную прослойку, в среднем на 10% превосходят по огнеупорности аналоги без нее. При этом ее эффективность возрастает пропорционально удалению от источника нагрева, вне зависимости от толщины;

Несимметричное расположение слоев оказывает влияние на огнестойкость в зависимости от направления теплового потока. В наиболее пожароопасном месте рекомендовано размещать несгораемые материалы, имеющие низкую теплопроводность;

Повышенная влажность конструкций замедляет прогрев, повышает огнестойкость, кроме тех случаев, когда с повышением влажности материал становится более хрупким (что особенно актуально для изделий из бетона или асбестоцемента);

Огнестойкость снижается при высоких нагрузках - индикатором для определения предела огнеупорности служат конструкции с максимально напряженным сечением;

Период воздействия тепла также влияет на способность материала выдерживать высокие температуры при пожаре;

Конструкции, жароустойчивость которых нельзя определить, обычно имеют больший предел жаростойкости аналогичных статически определимых конструкций. Важно также учитывать дополнительные усилия, возникающие в результате температурных деформаций;

Огнестойкость конструкции не зависит от возгораемости материалов, из которых она состоит. Так, тонкостенные металлические профили обладают минимальным пределом огнестойкости, тогда как деревянные конструкции имеют более высокий показатель при том же соотношении обогреваемого периметра сечения к площади и силе воздействия, временному сопротивлению или пределу текучести.

Внимание! Сгораемые материалы, использованные при проектировке здания, вместо трудносгораемых или несгораемых, могут сильно понизить огнестойкость всей конструкции. Это особенно актуально, когда скорость выгорания превышает скорость прогревания.

Методы повышения противопожарной безопасности

Для увеличения устойчивости конструкций к воздействию высоких температур и доведения его до заданных параметров, во время строительства применяются разного рода огнезащитные материалы. Они позволяют блокировать поверхность защищаемой конструкции от термического эффекта и сохранять ее в рабочем состоянии на определенный период времени.

Огнезащитные покрытия применяются для:

строительных конструкций, которые включают колонны, рамы, фермы, блоки, плиты и междуэтажные перекрытия;

воздуховодов и газоходов с соответствующими требованиями к безопасности;

кабельной разводки, проходки через ограждения огнестойкого типа;

емкостей с нефтепродуктами, легковоспламеняющимися и горючими жидкостями;

штукатурки, отделки бетоном или кирпичом – актуально для конструкций, рассчитанных на дополнительные нагрузки.

Для этих целей применяют специальные облицовочные плиты, защитные экраны, поверхностное покрытие огнезащитными составами, пропитку деревянных конструкций химическими веществами.

Системы, повышающие пределы противопожарной стойкости, бывают различных типов и состоят из разных материалов. Наиболее часто используемые: термостойкие заполнители (вермикулит, керамзит, базальт и т.п.), вяжущие на неорганической основе (гипс, цемент), полимеры, которые повышают общую сопротивляемость и прочность элементов конструкции. Вышеперечисленные системы могут использоваться как самостоятельно, так и быть скомбинированы.

При контакте с высокой температурой органические компоненты покрытия вяжущего характера вспучиваются, попутно образовывая пенококс. Таким образом, материал медленно выгорает, в то время как конструкция остается работоспособной еще длительное время. Минеральные покрытия блокируют тепловой поток за счет выделения большого количества пара, поскольку в их составе имеется связанная вода. Благодаря этому температура повышается постепенно, а конструкция разрушается не так интенсивно.