Огнестойкость строительных конструкций
Предел огнестойкости строительной конструкции — показатель сопротивляемости конструкции огню. Определяется по результатам огневого испытания и представляет собой время (в минутах) до появления одного или нескольких признаков предельных состояний по огнестойкости:
- потеря несущей способности конструкции или ее узлов (R) — характеризуется обрушением конструкции или возникновением критических деформаций, недопустимых для ее дальнейшей эксплуатации (например R30, R45, R60, R90, R120)
- потеря теплоизолирующей (ограждающей) способности (I) — характеризуется повышением температуры на необогреваемой поверхности конструкции до предельных значений (например I30, I45, I60, I90)
- потеря целостности конструкции (E) — проявляется в образовании сквозных трещин или отверстий, через которые на необогреваемую поверхность проникают продукты горения или открытое пламя (например E30, E45, E60, E90)
Примеры обозначений предела огнестойкости конструкций
- R 45 — предел огнестойкости 45 мин по потере R
- RE 60 — предел огнестойкости 60 мин по потере R и Е независимо от того, какое из двух предельных состояний наступит ранее
- REI 90 — предел огнестойкости 90 мин по потере R, Е и I в независимости от того, какое из трех предельных состояний наступит ранее
Цифровой показатель в обозначении предела огнестойкости строительной конструкции должен соответствовать одному из следующих значений: 15, 30, 45, 60, 90, 120, 150, 180, 240, 360.
Повышение пределов огнестойкости достигается методами огнезащиты.
Различают фактический и требуемый пределы огнестойкости:
- требуемая огнестойкость — это тот минимальный предел огнестойкости, которым должна обладать строительная конструкция, чтобы удовлетворять требованиям пожарной безопасности. Устанавливается в соответствии с ведомственным или отраслевым нормами проектирования.
- фактический предел огнестойкости — определяется на основе огневых испытаний или расчетным путем
Огнезащитная эффективность средств огнезащиты металлических конструкций
Огнезащитная эффективность — это сравнительный показатель средства огнезащиты, который характеризуется временем в минутах от начала огневого испытания до достижения критической температуры 500 °С стандартного образца стальной конструкции с огнезащитным покрытием.
Группа огнезащитной эффективности устанавливается по результатам испытаний в соответствии с методикой ГОСТ 53295. При этом стальная колонна двутаврового сечения №20 (или профиля №20Б) высотой 1,7 м или стальная пластина с размерами 600 × 600 × 5 мм обрабатываются огнезащитным составом в соответствии с технологией его применения и испытываются на установке для определения огнестойкости в соответствии с ГОСТ 30247.0. На поверхности образца в трех местах устанавливаются термопары для контроля температуры. При этом фиксируется время, в течение которого поверхность металлоконструкции достигла критической температуры 500 °С.
Группа огнезащитной эффективности определяется по времени достижения металлической конструкцией критической температуры.
Группы огнезащитной эффективности средств обработки стальных конструкций
- 1 группа — не менее 150 мин
- 2 группа — не менее 120 мин
- 3 группа — не менее 90 мин
- 4 группа — не менее 60 мин
- 5 группа — не менее 45 мин
- 6 группа — не менее 30 мин
- 7 группа — не менее 15 мин
Группа огнезащитной эффективности для данного средства огнезащиты зависит от многих факторов, в том числе от толщины покрытия и приведенной толщины металлоконструкции.
Приведенная толщина — это отношение площади поперечного сечения металлической конструкции к периметру обогреваемой поверхности.
Огнезащитная эффективность средств защиты древесины
Огнезащитная эффективность составов для обработки деревянных конструкций характеризуется потерей массы обработанного составом образца древесины при огневом испытании.
Что обозначают буквы rei в аббревиатуре предела огнестойкости?
Аббревиатура "REI"применяется для обозначения придела огнестойкости конструкций и её принято исчислять в минутах.
Её можно увидеть в зданиях вблизи противопожарных средств и на некоторых упаковках со строительными материалами.
Теперь разберём аббревиатуру "REI" по буквам:
R-обозначает потерю несущей способности(устойчив ость материала или здания при возгорании);
E-обозначает потерю целостности(время воздействия пламени, после которого образуются отверстия и сквозные трещины,через которые начинает распространяться пламя);
I-обозначает потерю теплоизолирующих свойств материала или конструкции(определя ет промежуток времени,по истечению которого рядом расположенные объекты нагреваются до критического уровня.
REI50-означает что придел огнестойкости материала или конструкции будет достигнут через 50 минут в независимости от типа потерь.
Что такое предел огнестойкости строительных конструкций REI
Огнестойкость строительных конструкций — это способность конструкции сохранять свои несущие ограждающие функции во время воздействия пожара.
Наступление пределов огнестойкости несущих и ограждающих строительных конструкций устанавливается по времени достижения одного или последовательно нескольких из следующих признаков предельных состояний:
Предел огнестойкости для заполнения проемов в противопожарных преградах наступает при потере целостности (E), теплоизолирующей способности (I), достижении предельной величины плотности теплового потока (W) и (или) дымогазонепроницаемости (S).
При нормировании пределов огнестойкости строительных конструкций, в основном используют, предельные состояния как:
Как пример, REI150 (например, для выделения пожарного отсека) обозначает, что предел огнестойкости по потери несущей способности, целостности и теплоизолирующей способности независимо от того, какой из этих предельных состояний наступит ранее, будет составлять не менее 150 минут.
Курсы повышения квалификации для всех, кто работает с требованиям пожарной безопасности
Практические знания для проектировщиков, монтажников, специалистов ТО и ремонта СПЗ, АУП, СПС, СОУЭ, СОТ, СКУД. Также обучаем специалистов по расчету пожарного риска, НОР, СТУ, МОПБ и т.д.
Для начинающих
и опытных
Программы профпереподготовки по проектированию, монтажу и пожарной профилактике
Вторая специальность всего за 3 месяца для специалистов, работающих в отрасли пожарной безопасности, но не имеющих профессионального образования.
Что скрывается за понятием предела огнестойкости
Особенности возведения современных строительных объектов предполагают учёт ряда моментов, касающихся прочностных характеристик входящих в их состав элементов. Особый интерес представляет реакция различных типов материалов на критические ситуации, связанные с аварийным возгоранием (пожаром).
Для оценки поведения строительных конструкций в условиях распространения открытого огня вводится понятие предел огнестойкости.
Как определяется и отчего зависит
Предельное значение огнестойкости определяется как временной промежуток, в течение которого обследуемое сооружение разрушается настолько, что все основные показатели материала, используемого для его изготовления, достигают своих предельных значений.
К числу обозначаемых таким способом технических характеристик принято относить:
- несущую способность отдельных элементов и всего строительного объекта в целом;
- теплоизоляционные характеристики входящих в состав конструкции материалов;
- способность к сохранению конструктивной целостности в условиях воздействия открытого пламени.
Все перечисленные параметры строго нормируются и измеряются в удобных для хронометража технических единицах (обычно – в минутах или часах).
Степень огнестойкости строительных сооружений устанавливается на основании действующих нормативов и сводов правил.
Для производственных строений (СП 31-03-2001 года) этот показатель определяется в зависимости от присвоенной им категории по пожарной опасности (А, Б, В, Г, Д). Указанное соотношение хорошо видно из таблицы.
Расшифровка
По длительности противодействия разрушениям во время пожара всем известным видам сооружений и их конструктивным элементам присваиваются обозначения «R», «E» и «I», которые расшифровываются следующим образом:
- «R» – время, по истечении которого конструкция полностью теряет свои несущие способности;
- «E» – временной интервал, необходимый для нарушения целостности сооружения;
- «I» – период, за который теплоизоляционные свойства строения снижаются до критически опасного значения.
Для элементов конструкций, не относящихся к разряду несущих, могут вводиться смешанные состояния (под аббревиатурой REI60 или RE30, например).
Превышение фактического показателя по одной из этих характеристик говорит о том, что исследуемая конструкция достигла предела своей огнестойкости.
Требуемый и фактический пределы
Под требуемым (или расчётным) пределом огнестойкости понимается то его значение, которым данная строительная конструкция должна обладать согласно предварительному расчёту.
Оно закладывается в проектную документацию ещё на стадии планирования и учитывает все критические состояния, характерные для пожарных режимов с открытым горением.
Требуемые пределы огнестойкости нормируются по всем основным показателям устойчивости к разрушению (R; RE; EI). Для лучшего понимания их соотношений все они сведены в таблицу.
Фактическими называются пределы по огневой стойкости, которые обнаруживаются при проведении испытательных обследований конкретной конструкции в искусственно созданной пожарной ситуации.
Соотношение двух пределов
Для обеспечения нормальных условий эксплуатации сооружений и выполнения требований пожарной безопасности должно соблюдаться одно обязательное условие.
Оно выглядит так: фактический предел огнестойкости конструкций не должен быть менее требуемого показателя. Более предпочтительной считается ситуация, когда он несколько превышает нормированное значение.
Сопоставление двух этих величин (требуемого и фактического показателей) осуществляется по специальной форме. Причём предел огнестойкости по R определяется только для несущих элементов строений. А тот же показатель по RE высчитывается для перекрытий, не имеющих традиционной чердачной надстройки.
Выбор его значений по сочетанию факторов REI приемлем для оценки состояния межэтажных перекрытий (включая подвальные и чердачные конструкции). А показатель стойкости по фактору Е справедлив для наружных простенков (за исключением несущих элементов).
Сооружения из металла
К особенностям металлоконструкций следует отнести быстрое разрушение под воздействием открытого огня. В связи с этим норма предела огнестойкости по EI, например, не превышает значений порядка 10-20 минут. Такой же эффект наблюдается и при оценке пределов, связанных с другими характеристическими показателями.
Образцами современных металлоконструкций, подлежащих оценке на огнестойкость по описанным выше критериям, являются одноэтажные сооружения, имеющие один или несколько пролётов, нагруженные каркасные основания многоэтажных домов и лифтовые шахты.
Оцениваются здания и сооружения коллективного пользования (выставки, спортивные арены, а также зрелищные и культурные объекты), строения, выполняющие особые функции (эллинги, ангары, цеха авиационной сборки).
Должен быть определен предел огнестойкости для радио и телевизионных мачт, а также вышек специального назначения, пролетов мостов, эстакад и современных путепроводов. Обязательно указывают прочностные характеристики для стальных дверей с пределом огнестойкости EI-60.
Перечень образцов конструкций этой категории может быть дополнен сварными сооружениями, изготавливаемыми из металлопроката (газгольдеры, доменные печи и резервуары.).
Деревянные конструкции
Огнестойкость строений и объектов, сооружаемых на основе древесных комплектующих, определяется структурой исходного материала, который может быть цельным или клеёным.
Предел огнестойкости конструкций, изготовленных на основе цельной древесины, имеет сравнительно невысокое значение.
Если же сооружение изготавливается с применением клеёных или водостойких фанерных материалов – показатель огнестойкости заметно возрастает (в среднем – до 30-45 минут).
Таблица. Время воспламенения древесины в зависимости от способа огнезащиты
штукатуркой цементной по металлической сетке толщиной 10…12мм
полужесткой минераловатной плитой толщиной 70мм
Примерами таких сооружений могут служить деревянные загородные дома, дачные постройки и их отдельные элементы, стропильные конструкции и обрешётки кровельных перекрытий, элементы внутренней отделки современных многоквартирных домов.
Из клееных древесных материалов с высоким пределом огнестойкости делают деревянные ограждения, щитовые конструкции и навесы. Распространены деревянные дверные конструкции с пределом огнестойкости REI45, беседки, веранды, ротонды и подобные им строения из древесных материалов.
Предел огнестойкости всех перечисленные выше конструкций можно повысить за счёт обработки их поверхностей защитными материалами (антипиренами).
Железобетонные элементы строений
На показатель огнестойкости железобетонных конструкций существенное влияние оказывает целый ряд факторов. Это и тип и марка цементного состава, используемого для приготовления бетона, и наличие вяжущих и специальных наполнителей, и класс металла, используемого при изготовлении усиливающей арматуры. Особое значение имеет конфигурация и размеры несущих элементов строений.
Для железобетонных сооружений также важен учёт условий, в которых происходит его нагрев при пожаре (величина нагрузки на опорные элементы и влажность самого бетона).
Типичным примером конструкций из железобетона являются ленточные и столбчатые фундаменты возводимых зданий и строений; перемычки, балки и прогоны, используемые в сборных конструкциях; плиты перекрытий самого различного типа.
Из железобетона делают цокольные части зданий, крылечки и козырьки, поры ограждений, мачты, столбы и другие опорные элементы.
Самыми уязвимыми с точки зрения огнестойкости материалами являются подверженные деформации на изгиб железобетонные элементы конструкций (ригеля, прогоны, балки и бетонные перекрытия). Именно им должно уделяться особое внимание при выборе способов увеличения предельной величины этого параметра.
Нужно отметить, что для оценки и сравнения показателей огнестойкости зданий и сооружений с нормируемыми величинами потребуются специальные таблицы.
Они приводятся в большом количестве тематических источников, связанных со строительством и определением огнестойкости, и позволяют сравнивать требуемые и фактические показатели этих характеристик.