Огнезащита металлических конструкций — это комплекс технических и конструктивных решений, направленных на замедление нагрева металла при пожаре и сохранение его несущей способности в течение нормативного времени огнестойкости.
Железобетонные и металлические конструкции являются основой несущих конструкций зданий, которые должны защищаться от воздействия огня при пожарах. В строительном законодательстве установлены требования по времени огнестойкости конструкций, в течение которого они должны сохранять свои несущие способности, а также способы защиты металлических конструкций. Сохранение несущей способности конструкций при пожаре важно в первую очередь для безопасного вывода людей из здания.
Зачем нужна защита металлоконструкций от огня?
Может возникнуть вопрос - зачем вообще нужна защита металлоконструкций от огня, если металл не горит? Аналогичный вопрос можно задать про железобетоные конструкции.
Проблема заключается в том, что при пожаре незащищенные металлические конструкции быстро теряют несущую способность:
- при температуре около 500oС снижается предел прочности стали,
- возрастает деформация элементов под действием эксплуатационных нагрузок,
- происходит прогрессирующее разрушение несущего каркаса здания.
Те же процессы происходят в железобетонных конструкциях, прочность которых в нормальных условиях обеспечивается в значительной степени каркасом из стальной арматуры.
Предел огнестойкости металлических конструкций без огнезащиты составляет R10–R15, то есть от 10 до 15 минут. Такой показатель не соответствует требованиям пожарной безопасности для зданий с постоянным пребыванием людей и требует обязательного применения средств огнезащиты.
Рассмотрим подробнее требования к огнезащите металлических конструкций, с учетом предела огнестойкости объектов.
Выбор вида огнезащиты. Предел огнестойкости зданий
Выбор способов огнезащиты определяется требованиями к пределу огнестойкости самих зданий, которые сформулированы в СП 2.13130.2020 «Системы противопожарной защиты. Обеспечение огнестойкости объектов защиты».
В зданиях I и II степени огнестойкости для несущих конструкций, которые обеспечивают прочность и устойчивость здания, включая колонны и фермы, несущие стены, перекрытия и диафрагмы, огнестойкость этих элементов должна обеспечиваться применением конструктивных решений и материалов:
1. Конструктивная огнезащита — облицовка металлоконструкций теплоизоляционными негорючими материалами или нанесение толстослойных огнезащитных составов.
2. Тонкослойные вспучивающиеся огнезащитные краски, образующие при нагреве теплоизолирующий защитный слой.
Особые условия предусмотрены для сейсмических зон – в таких зонах применяемые средства должны соответствовать требованиям СП 14.13330 по прочности при нагрузках, возникающих при землетрясениях. Также, средства огнезащиты нельзя использовать в таких местах, где отсутствует возможность контроля из состояния, ремонта или замены.
Огнезащитные краски (п. 2) могут применяться в зданиях I и II степени огнестойкости только для металлических конструкций с приведенной толщиной металла более 5,8 миллиметров. Рассмотрим подробнее этот показатель.
Расчет приведенной толщины металла
Приведенная толщина металла (ПТМ) — это расчетный показатель, характеризующий скорость нагрева металлического элемента при пожаре, а также влияющий на допустимость применения тонкослойных огнезащитных красок.
По НПБ 236-97 «Огнезащитные составы для стальных конструкций», приведенная толщина металла считается по формуле:
ПТМ = S / P
Описание:
- ПТМ — приведенная толщина металла (мм),
- S — площадь сечения (мм2),
- P — нагреваемый периметр (мм).
Пример расчета: двутавровая балка 40Ш1 (ГОСТ 26020-83).
Рассматриваем вариант с обогревом со всех сторон.
| Высота | Ширина | Толщина стенки | Толщина полки |
| 388 мм | 300 мм | 9,5 мм | 14 мм |
Площадь поперечного сечения: S = 12235 мм2.
Обогреваемый периметр: P = 1919 мм.
ПТМ = S / P = 12235 / 1919 = 6,38 мм.
Виды огнезащиты металлических конструкций
Итак, для огнезащиты металлических конструкций в зданиях могут использоваться конструктивная огнезащита либо вспучивающиеся тонкослойные краски.
Конструктивная огнезащита металлоконструкций – это огнезащитный теплоизоляционный слой из специальных материалов, предотвращающий нагрев металлических конструкций от огня.
Материалы конструктивной огнезащиты:
- минераловатные плиты,
- гипсокартонные листы,
- асбестовые листы,
- кирпич,
- напыляемые толстослойные огнезащитные составы и штукатурки.
В строительстве применяются три основных вида огнезащиты металлических конструкций:
1. Конструктивная огнезащита в виде облицовки теплоизоляционными материалами.
2. Конструктивная огнезащита с использованием толстослойных огнезащитных составов и обмазок.
3. Тонкослойные вспучивающиеся огнезащитные краски.
 |
 |
 |
| 1. Конструктивная огнезащита — облицовка минераловатными плитами, гипсокартоном, кирпичом |
2. Конструктивная огнезащита — толстослойные составы и обмазки | 3. Тонкослойные вспучивающиеся огнезащитные краски |
| До R150 | От R90 до R150 | От R30 до R120 |
Рассмотрим подробнее эти группы
1. Конструктивная огнезащита, реализуемая облицовкой металлоконструкций огнестойкими теплоизоляционными материалами (например, минераловатными плитами или гипсокартоном), применяется для обеспечения высоких пределов огнестойкости металлических конструкций.
Преимуществом этого способа является высокая огнезащитная способность. К недостаткам можно отнести высокую трудоемкость и стоимость работ.
Применение конструктивной огнезащиты требует разработки проекта огнезащиты, в котором учитываются способы крепления огнезащитных конструкций, соответствующие технической документации на систему и протоколам испытаний огнезащиты.
2. Конструктивная огнезащита из толстослойных огнезащитных обмазок и составов.
Такие материалы не вспучиваются при нагревании. Они обеспечивают изоляцию от высокой температуры за счет сочетания низкой теплопроводности и достаточной толщины изоляционного слоя.
Толстослойные напыляемые огнезащитные составы обладают преимуществами:
- высокая огнезащитная эффективность,
- технологичность и высокая скорость нанесения,
- высокая прочность и долговечность облицовки,
- меньший вес огнезащитных материалов, по сравнению с п. 1, создающий меньшие нагрузки на конструкции,
- как правило, меньшая стоимость, по сравнению с п. 1.
Огнезащитные обмазки и штукатурки широко применяются для огнезащиты воздуховодов, как вентиляционных, так и воздуховодов систем дымоудаления.
3. Огнезащитные краски.
Тонкослойные вспучивающиеся огнезащитные краски обеспечивают защиту металлических конструкций от огня за счет расширения от нагрева. При этом вокруг металла создается толстое покрытие из кокса, имеющего маленькую теплопроводность и высокую огнестойкость. Это обеспечивает необходимое время защиты металла от высоких температур.
Огнезащитные краски дают существенные преимущества в случаях, когда проект допускает их применение:
- огнезащитная эффективность до R120,
- практически отсутствует дополнительная нагрузка на конструкции,
- выгодная стоимость огнезащиты,
- высокая скорость и технологичность нанесения,
- возможность проведения работ в широком диапазоне температур, от +50oС до -15oС,
- низкий расход материала,
- долгий гарантированный срок службы,
- эстетичный внешний вид, который может выступать в роли финишной отделки.
В строительном законодательстве присутствует множество требований к конструкциям зданий, с точки зрения пожарной безопасности. Имеется много различных показателей и нормативов, которые должны быть выполнены для успешной приемки построенного объекта.
Учесть все эти факторы, выбрать правильные и при этом наиболее технологичные и экономичные решения по огнезащите, которые будут обеспечивать безопасность находящихся в здании людей – задача проектной организации, разрабатывающей проект огнезащиты.
Часто задаваемые вопросы о способах огнезащиты металлоконструкций (FAQ)
Что такое огнезащита металлоконструкций?
Огнезащита металлоконструкций — это комплекс технических решений и материалов, предназначенных для замедления нагрева металлических конструкций при пожаре, для сохранения их несущей способности в течение нормативного времени огнестойкости.
Для чего нужна огнезащита металлоконструкций?
Огнезащита металлоконструкций необходима для предотвращения потери прочности металла при пожаре, так как при температуре около 500 оC сталь теряет несущую способность. Применение огнезащиты позволяет обеспечить безопасную эвакуацию людей и выполнение требований пожарной безопасности.
Когда требуется огнезащита металлоконструкций?
Огнезащита металлоконструкций требуется во всех случаях, когда проектом здания или требованиями пожарной безопасности установлен предел огнестойкости несущих металлических элементов выше R10–R15, которые металл имеет без защиты.
Чем производится огнезащитная обработка металлоконструкций?
Огнезащитная обработка металлоконструкций выполняется с применением следующих средств:
- конструктивной огнезащиты (минераловатные плиты, гипсокартон, кирпич),
- толстослойных огнезащитных обмазок и штукатурок,
- тонкослойных вспучивающихся огнезащитных красок.
Выбор конкретного способа зависит от требуемого предела огнестойкости и условий эксплуатации конструкций и определяется проектом огнезащиты.
Кто разрабатывает проект огнезащиты металлоконструкций?
Проект огнезащиты металлоконструкций разрабатывается специализированной проектной организацией, имеющей соответствующую компетенцию в области пожарной безопасности. Проект является частью проектной документации и учитывает нормативные требования, конструктивные особенности и результаты расчетов.
Что означает огнезащита металлоконструкций R45?
Огнезащита металлоконструкций R45 означает, что конструкция сохраняет свою несущую способность в течение не менее 45 минут при воздействии огня в условиях стандартного пожарного испытания.
Что такое огнезащита металлоконструкций R90?
Огнезащита металлоконструкций R90 означает обеспечение сохранения несущей способности металлических элементов не менее 90 минут при пожаре. Такой показатель применяется для зданий с повышенными требованиями к пожарной безопасности.
Согласно каким нормативным документам проводится огнезащита металлоконструкций?
Огнезащита металлоконструкций выполняется в соответствии с требованиями строительного законодательства, включая:
- СП 2.13130.2020 «Системы противопожарной защиты. Обеспечение огнестойкости объектов защиты»,
- Федеральный закон № 123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности»,
- нормативные документы и протоколы испытаний на конкретные огнезащитные материалы.
Какой предел огнестойкости имеют металлоконструкции без огнезащиты?
Предел огнестойкости металлоконструкций без огнезащиты составляет R10–R15, то есть от 10 до 15 минут, после чего конструкции теряют несущую способность при пожаре.
От чего зависит выбор способа огнезащиты металлоконструкций?
Выбор способа огнезащиты определяется проектной документацинй, при разработке которой учитываются требуемый предел огнестойкости, приведенная толщина металла, конструктивные особенности здания, условия эксплуатации и экономические факторы.
Вам также может быть интересно
У вас есть вопрос? Напишите нам!
Заказ обратного звонка
