Огнезащитная обработка металлоконструкций

Стальные металлоконструкции повсеместно используются в строительной сфере. Они обеспечивают быстрое возведение надежных конструкций, обеспечивая удобство в эксплуатации. Однако не стоит забывать о том, что металлоконструкции нуждаются в специальной огнезащите.

Для чего необходима огнезащита металлоконструкций?

Часто возникает вопрос, для чего нужна огнезащита металлических конструкций. Действительно, металлические конструкции не могут воспламениться, однако при достаточном нагреве они могут потерять прочность. Из-за этого эксплуатационный срок металлоконструкций уменьшается и появляется необходимость в замене и реконструкции. 

Предел огнестойкости стальных конструкций без огнезащиты варьируется от R10 до R15, что гарантирует стойкость металлоконструкции в течение 10-15 минут. Для алюминиевых сооружений данное значение еще ниже – от 6 до 8 минут.

Когда требуется огнезащита металлоконструкций

Огнезащита металлоконструкций требуется в соответствии с нормами пожарной безопасности для всех несущих и опорных элементов, а также элементов, имеющих важное конструктивное значение и поддерживающих целостность здания.

В первую очередь, огнезащите подлежат:

• Колонны, балки, фермы и другие несущие элементы каркаса здания.

• Стропильные системы, балки перекрытий, фермы и другие элементы кровли.

• Элементы лестничных клеток и эвакуационных выходов.

• Несущие элементы ограждающих конструкций (стен, перегородок).

• Металлические воздуховоды систем вентиляции и кондиционирования.

Огнезащита также требуется для металлоконструкций, расположенных:

• В зданиях повышенной пожарной опасности.

• В помещениях с повышенной влажностью или агрессивной средой.

• В местах, где возможно скопление людей.

Необходимый предел огнестойкости металлоконструкций определяется требованиями пожарной безопасности к конкретному объекту.

Существует несколько методов огнезащиты металлоконструкций:

• Огнезащитные краски и штукатурки.

• Огнезащитные плиты и панели.

• Огнезащитные облицовки.

• Пропитка огнезащитными составами.

Выбор метода огнезащиты зависит от типа металлоконструкции, требуемого предела огнестойкости, условий эксплуатации и других факторов.

Соблюдение требований пожарной безопасности к огнезащите металлоконструкций позволяет:

• Повысить огнестойкость здания.

• Защитить людей и имущество от пожара.

• Снизить риск обрушения здания при пожаре.

Пример:

Огнезащита колонн в многоэтажном жилом доме требуется в соответствии с СП 2.13.1312-2009 "Системы противопожарной защиты. Огнестойкость строительных конструкций".

Согласно данному документу, колонны в жилых зданиях должны иметь предел огнестойкости не менее 60 минут.

В каких случаях обязательна огнезащита

1. Для зданий и сооружений:

• Многоэтажные жилые дома (более 5 этажей).

• Объекты общественного назначения (больницы, школы, детские сады, торговые центры, кинотеатры, театры).

• Производственные здания (категории пожарной опасности В1, В2, В3, В4).

• Склады (категории пожарной опасности В1, В2, В3, В4).

• Административные здания (категории пожарной опасности Б1, Б2).

• Гостиницы (категории пожарной опасности В1, В2, В3, В4).

• Гаражи (категории пожарной опасности В2, В3, В4).

2. Для элементов строительных конструкций:

• Несущие металлические конструкции (колонны, балки, фермы).

• Элементы каркаса здания (из стали, железобетона, дерева).

• Стропильные системы и кровля.

• Лестничные клетки и эвакуационные выходы.

• Вентиляционные шахты и дымоходы.

• Кабельные каналы и электротехнические помещения.

3. В особых условиях:

• Помещения с повышенной влажностью или агрессивной средой.

• Здания, расположенные в северных регионах.

• Объекты, которые подвержены вибрационным нагрузкам.

Обязательные требования к огнезащите регламентируются федеральными законами, строительными нормами и правилами (СНиПы), техническими регламентами и другими нормативными документами.

Несоблюдение требований пожарной безопасности к огнезащите влечет за собой административную и уголовную ответственность.

Как определить предел огнестойкости конструкции?

Всего существует пять степеней огнестойкости, которые зависят от множества факторов:

• этажности;
• класса функциональной пожарной опасности;
• площади пожарного отсека;
• пожарной опасности технологических процессов, происходящих в конструкции.

Так чем выше степень огнестойкости, тем меньше требований к огнестойкости применяется к металлоконструкциям. Для несущих элементов зданий I степени предел огнестойкости должен быть не менее R120, а для конструкций со степенью огнестойкости V предел огнестойкости не нормируется. Фактический предел огнестойкости зданий зависит от толщины элементов и величины напряжения, действующего на конструкцию. Чем больше толщина и меньше напряжение, тем выше предел огнестойкости.

Для строительных конструкций пределы огнестойкости и их условные обозначения определяют по ГОСТ 30247, ГОСТ 51136, ГОСТ Р 53307 и ГОСТ Р 53308.

Существует несколько методов определения предела огнестойкости конструкции:

1. Испытание в стандартных печах:

• Наиболее точный метод.

• Конструкция подвергается воздействию стандартного температурного режима в течение определенного времени.

• Фиксируются такие показатели, как потеря несущей способности, потеря целостности и потеря теплоизолирующей способности.

• Предел огнестойкости определяется по времени наступления одного из этих предельных состояний.

2. Расчетный метод:

• Используется для простых конструкций из известных материалов.

• Основан на формулах и таблицах, учитывающих толщину и теплопроводность материала, тип конструкции и другие факторы.

3. Справочный метод:

• Используется для конструкций из типовых материалов и конструкций.

• Предел огнестойкости определяется по справочным данным, содержащимся в нормативных документах.

Выбор метода определения предела огнестойкости конструкции зависит от требований пожарной безопасности к конкретному объекту, сложности конструкции и доступных ресурсов.

Как повысить предел огнестойкости металлоконструкций?

Существует несколько методов повышения предела огнестойкости металлоконструкций:

1. Огнезащитные краски и штукатурки:

• Наиболее распространенный и доступный метод.

• Наносятся на поверхность металлоконструкции слоем определенной толщины.

• При нагреве вспучиваются и образуют пористую теплоизоляционную структуру, которая защищает металл от воздействия высокой температуры.

• Предел огнестойкости зависит от толщины слоя покрытия и свойств материала.

2. Огнезащитные плиты и панели:

• Монтируются на поверхность металлоконструкции с помощью специальных крепежных элементов.

• Изготавливаются из негорючих материалов, таких как минеральная вата, вермикулит, перлит и другие.

• Обеспечивают более высокий предел огнестойкости, чем огнезащитные краски и штукатурки.

3. Огнезащитные облицовки:

• Выполняются из кирпича, бетона или других негорючих материалов.

• Создают защитный слой вокруг металлоконструкции, который отводит тепло и защищает металл от разрушения.

• Обеспечивают максимальный предел огнестойкости.

4. Пропитка огнезащитными составами:

• Используется для полых металлоконструкций.

• Огнезащитный состав вводится внутрь конструкции и пропитывает ее стенки.

• Повышает предел огнестойкости конструкции и защищает ее от коррозии.

Для повышения огнестойкости часто применяется облицовка конструкции материалам, не подвергающимися возгоранию. В качестве таких материалов могут быть использованы штукатурка, бетон или керамика, однако стоит учитывать, что при использовании облицовок сильно увеличивается масса металлоконструкций. Также для такого способа огнезащиты необходимо применять стальные сетки или анкеровки. При нанесении штукатурки слоем в 2.5 см предел огнестойкости здания повысится до R50 и, в случае пожара, здание не потеряет свои свойства в течение 50 минут. Облицовка кирпичом повысит предел огнестойкости до R300.

Огнезащита с помощью плит из пористых или волокнистых материалов имеет низкую массу, а также повышенную долговечность. Данный материал повышает вибростойкость и работа с материалом не требует больших трудозатрат. Из недостатков данная огнезащита должна иметь большую толщину материала и может быть подвержена коррозии.

Также для увеличения огнезащитных свойств могут быть использованы краски и обмазки. Такие покрытия не сделают конструкцию тяжелой, но смогут увеличить предел огнестойкости до R45-R60. Полые конструкции можно заполнять водой, которая замедлит нагревание конструкции, благодаря циркуляции.

Для ферм и других конструкций, которые выполняют функцию поддержки элементов, хорошим вариантом будет использование подвесных потолков, изготовленных из негорючих материалов.