Огнестойкость строительных конструкций REI - каков их предел?

Из определения огнестойкости становится понятно, что у каждой группы материалов свой показатель, который не зависит от подобных характеристик находящихся в непосредственной близости строительных объектов. Как же определяется степень огнестойкости и можно ли повысить данный показатель? В этом стоит подробно разобраться.

Правоустанавливающие документы

Сегодня правила определения показателей огнестойкости сооружений и зданий регламентируются:

• ФЗ №123, редактированном 30.04.2021 (там приводится техрегламент о требованиях пожаробезопасности);
• ФЗ №384 (последние правки сделаны 2.07.2023);
• ГрК РФ, а именно ФЗ №190, редактированный 30.12.2021.

К другой правоустанавливающей документации, которая определяет, в том числе методы испытаний конструкций на огнестойкость, можно отнести ГОСТы и СП. Например, в ГОСТ 30247.0-94 говорится об основных требованиях к экспериментальному установлению показателей огнестойкости, независимо от типа конструкции и материала изготовления.

Важность определения предела огнестойкости

Предел огнестойкости строительной конструкции - это время, в течение которого конструкция способна сопротивляться воздействию огня и сохранять свои несущие способности, теплоизолирующую способность и защищать от проникновения дыма и пламени в смежные помещения. Предел огнестойкости определяется в часах и может составлять от 0,25 часа (6 минут) до 2,5 часов.

Выполненные в установленном законом порядке измерения способствуют выявлению более точного предела огнестойкости для конструкций, возведенных из разных материалов: металлов, дерева, армированного бетона и так далее. При проведении исследования эксперты должны определить следующие опасные степени разрушения под влиянием повышенных температур либо открытого пламени:

• температурный предел, при котором исследуемая конструкция лишается заданных теплоизоляционных параметров;
• температурный предел, при дохождении до которого конструкция постепенно теряет целостность;
• температурный предел, после достижения которого происходит необратимое разрушение конструкции.

Чтобы упростить процедуры оценивания надежности конструкций, степень огнестойкости определяют по времени, в течение которого они сопротивлялись термической нагрузке. Ее принято указывать в минутах. Сведения, которые удалось получить, будут учитываться при создании проектов новых зданий и проведении реконструкционных, ремонтных и реставрационных работ. К примеру, с учетом степени огнестойкости конструкций будет осуществляться выбор:

• стройматериалов и способов систем водоотведения, электропитания, водо- и газопроводов;
• типа, комплектации и мощности систем пожаротушения, дымоотведения и сигнализации.

Специалисты РЕКРО смогут определить предел огнестойкости всех строительных конструкций, которые находятся как внутри здания, так и снаружи. По окончанию мероприятий они подготовят технический отчет, в котором подробно распишут рекомендации по выбору измерительных методик и представят готовые к применению сведения.

Основные показатели и особенности маркировки

Кроме указанных выше степеней потери огнестойкости, для конструкций разных типов принято выделять еще 3 предела. Всего же используется 5 показателей, у каждого из которых свое обозначение. Вот они:

1. S – при этой степени огнестойкости конструкция демонстрирует наибольшую непроницаемость для газов и дымов, которые выделяются в процессе горения или увеличения температурных значений;
2. W – такая степень устанавливается, если конструкция оказывает сопротивление закрытому или открытому потоку тепла;
3. Е – является вторым пределом уменьшения огнестойкости, когда конструкция лишается исходной целостности;
4. R – 3-й по счету предел утери огнестойкости. Здесь уже можно говорить о том, что конструкция разрушается, ее несущие характеристики утрачиваются.

Судить о пределе огнестойкости необходимо по времени, в течение которого постройка сохраняет соответствующие свойства. В связи с этим маркировку нужно выполнять так:

1. R50. Это значит, что в течение 50 мин., с начала воздействия повышенной температурой, конструкция оказывает сопротивление, ее несущие свойства остаются прежними. Данная степень огнестойкости может гарантировать 1 параметр. При этом нельзя исключать того, что исходная целостность будет нарушена, а газодымовые смеси и другие последствия термического влияния проникнут внутрь.
2. RE60. Конструкции в течение часа удается сохранять целостность, но затем начинает разрушаться. Эта степень огнестойкости указывает на надежность постройки по 2 параметрам.
3. REI70 и далее. Термическое воздействие стартовало 70 минут назад, а конструкция не теряет первоначальных теплоизоляционных характеристик. Такая степень огнестойкости указывает на то, что конструкция надежна по 3 параметрам, начиная с минимального.

Приведенные выше факторы, определяющие предел огнестойкости, можно приводить в различных сочетаниях. Все зависит от технических особенностей. К примеру:

• для несущих стен снаружи – R и E;
• для несущих стен внутри – R, E, I;
• для ненесущих стен снаружи – E;
• для ненесущих стен внутри – E и I;
• для балок, колонн, арок – R;
• для оконных конструкций – E;
• для дверей с остеклением, являющихся дымонепроницаемыми – E, I, W, S.

Кроме ключевых характеристик, для установления огнестойкости постройки нужно брать в расчет и другие факторы, среди которых наличие промежуточных слоев воздуха, теплоизоляционных прослоек из прочих материалов, а также векторы направления потоков тепла.

Таблица - Подразделение зданий и пожарных отсеков по степеням огнестойкости

Точное определение предела огнестойкости под силу лишь специалистам, обладающим определенными знаниями и навыками. Как раз такие сотрудники состоят в штате компании «РЕКРО». Они установят параметры для конструкций разных типов: расположенных внутри и снаружи здания, несущих и не несущих.

Как определить огнестойкость конструкций из дерева?

Древесина является красивым и экологичным материалом. Если не проводить специальную ее обработку, то по показателю S уже при 100°C  начинает снижаться огнестойкость. Чтобы определить огнестойкость конструкций из дерева, специалистам необходимо расчет прочности и теплотехнических возможностей.

При вычислении запаса прочности проводятся замеры изменения внутренних напряжений, причем не в одном, а нескольких сечениях. Данные, которые были получены при термическом воздействии на древесину, нужно сравнить с нормативными параметрами, характерными для этого материала при рабочих температурах. Благодаря теплотехническим измерениям можно выяснить, в течение какого времени древесина сохраняет уровень огнестойкости по заданным параметрам.

Ж/б-конструкции: как определить их предел огнестойкости?

Вычисляя степень огнестойкости конструкций, выполненных из армированного бетона, надо обращать внимание на:

• класс прочности;
• основные характеристики арматуры – толщину, конфигурацию, марку стали;
• форму ж/б-элемента;
• воздействие эксплуатационных нагрузок;
• использование дополнительных защитных материалов.

Степень огнестойкости ж/б-конструкций определяют, основываясь на справочных данных и полученных в ходе экспериментов сведений. Также учитываются дополнительные характеристики, к примеру, одно- и многослойность, нормативные показатели влажности бетона, промежуточные слои воздуха. Наименьшая сопротивляемость огню характерна для ж/б-элементов, у которых арматура относительно легко гнется и деформируется под влиянием термической нагрузку. Также у них наружный слой бетона является тонким.

Конструкции из металла: как установить степень сопротивляемости огню?

Применяемые при возведении конструкций и зданий металлы и сплавы при высокой термонагрузке, включая контакт с открытым пламенем, не будут гореть. Поэтому предел огнестойкости указывает на ухудшение несущих свойств из-за плавления. Определяя параметр, надо учитывать специфическую для стройматериала наибольшую теплопроводность, которая сочетается с низкой теплоемкостью. Из-за этого конструкции быстро нагреваются до опасных температурных значений.

К примеру, сооружение из сплавов и металлов, имеющее степень огнестойкости R15, может необратимо лишиться несущих свойств при таких показателях:

• 165°С – для дюралюминиевых изделий на основе марки Д16;
• 470°С – для стали Ст3;
• 500°С – для низколегированной стали 30ХГ2С;
• 550°С – для низколегированной стали 25Г2С.

То есть, определяя огнестойкость сооружения, необходимо изучение состава конструкций из металла: какой металл является основным, имеется ли лигатура и в каком процентном соотношении, предусмотрены ли защитные слои. Важным моментом в случае со сплавами и металлами считается термическая нагрузка. Ведь при достижении этой планки происходит появление некомпенсируемых деформаций, которые ухудшают несущие свойства. Степень огнестойкости МК можно определить во время экспертизы металлоконструкций.

Варианты защиты конструкций от огня

Чтобы увеличить предел огнестойкости постройки, можно воспользоваться следующими технологическими решениями:

1. Обмазывание или оштукатуривание. Вариант применим по отношению к любым материалам, в том числе полимерам. Может применяться на не несущих и несущих частях. Чтобы добиться выраженного улучшения сопротивляемости температурным воздействиям, нужно нанести защитный слой, толщина которого составляет от 25 мм и более. Среди применяемых материалов можно выделить известково-цементную штукатурку, вермикулит, перлит.
2. Облицовка. Обеспечить защиту и повысить огнестойкость конструкции можно с помощью обычных кирпичей, глиняных плит и шамота. Например, если облицевать сооружение простым кирпичом, то можно добиться повышения сопротивляемости огню до 120 мин.
3. Окрашивание. Еще один эффективный способ увеличить предел огнестойкости. Нужно нанести на конструкцию лакокрасочный материал. Под воздействием термической нагрузки будет происходить его вспучивание. Площадь покрытия увеличивается, создавая еще один теплоизолирующий слой. Отчасти он выполняет и механическую функцию. Покраска подходит для элементов, выполненных из разных материалов, среди которых сплавы и металлы.
4. Экранирование. Установление панелей из сложносгораемых материалов на балки и перекрытия тоже способствует повышению сопротивляемости огню. Они служат физической преградой открытому пламени и хорошо поглощают потоки тепла.
5. Обработка антипиренами. Данный способ будет не слишком эффективным для конструкций из дерева. Пропитка наносится сложно и неравномерно. А все из-за особой структуры древесины и наличия у нее дефектов.
6. Прессовка. Подходит для дерева, из которого возводятся конструкции. В толщу вводятся реагенты, которые разрушают целлюлозную структуру, делают древесину мягче, затем прессуют ее. В итоге происходит уменьшение ее толщины. При этом наблюдается увеличение сопротивляемости термонагрузкам. Подробнее про огнебиозащиту деревянных конструкций читайте здесь.

Проведение пожарных экспертиз в «РЕКРО»

От того, насколько точно был определен предел огнестойкости, зависит надежность конструкции в сложных условиях, а также безопасность эксплуатации здания в целом и помещений в частности. Важно защитить имущество от возможной порчи. Также находящиеся внутри и снаружи строения люди должны быть в безопасности.

Наши сотрудники готовы взяться за проведение полного пожарного аудита недвижимого объекта, максимально точно определить степень огнестойкости тех или иных конструкций, выполненных из различных материалов. Наши специалисты располагают всем необходимым для проверки: высокоточным оборудованием, полностью укомплектованным автопарком, необходимыми знаниями, навыками и немалым практическим опытом. У нас есть своя лаборатория, где в кратчайшие сроки проводятся исследования образцов.

Но самое главное достояние нашей компании – опытные инженеры, которым известно обо всех нюансах установления предела огнестойкости. По окончании работ специалисты подготовят полный технический отчет и при необходимости приложат к нему рекомендации по повышению сопротивления конструкции огню. Мы привыкли работать на результат.