Лекция 4. Огнестойкость строительных конструкций зданий

План 

2. Огнестойкость строительных конструкций зданий.

3. Способы повышения огнестойкости строительных конструкций.

 

Возгораемость строительных конструкций – их свойство, определяющее способность к горению и характеризующее поведение конструкций в условиях пожара. В ряде случаев строительные конструкции могут способствовать возникновению и распространению пожара. Применение в строительстве горючих полимерных материалов вызывает опасность не только быстрого распространения пожара, но и отравления людей токсичными веществами, выделяющимися при горении полимерных отделочных, акустических и теплоизоляционных материалов.

По возгораемости все строительные материалы подразделяются на три группы: несгораемые, которые под воздействием огня или высокой температуры не воспламеняются, не тлеют и не обугливаются (все естественные и искусственные неорганические минеральные материалы, гипсовые и гипсоволокнистые плиты при содержании органической массы до 8% по массе;  минераловатные плиты на органической, крахмальной или битумной связке при содержании ее до 6% по массе);            трудносгораемые, которые под воздействием  огня или высокой температуры с трудом воспламеняются, тлеют или обугливаются, но после удаления источника огня прекращают гореть и тлеть (асфальтовый бетон, гипсовые и бетонные материалы, содержащие более 8% по массе органического заполнителя; минеральные плиты на битумном связывающем материале при содержании его от 7 до 15% по массе; глино-соломенные материалы плотностью не менее 900 кг/м³; войлок, вымоченный в глиняном растворе; древесина, подвергнутая глубокой пропитке антипиренами; цементный фибролит; гипсовые обшивочные листы); сгораемые материалы, которые под воздействием огня или высокой температуры воспламеняются или тлеют и продолжают гореть или тлеть после удаления источника огня (все органические материалы, древесные материалы, полимерные материалы, не подвергнутые глубокой пропитке огнезащитными составами).

Группа возгораемости строительных материалов определяется по стандарту СЭВ 382-76: «Противопожарные нормы строительного проектирования. Испытания строительных материалов на возгораемость. Определение группы несгораемых материалов» и стандарту СЭВ 2437-80: «Пожарная безопасность в строительстве. Возгораемость строительных материалов. Метод определения трудносгораемых материалов». Метод определения группы несгораемых материалов заключается в определении признаков возгораемости при воздействии температуры 800-850 °С на приборе «Трубчатая печь». Сущность метода установления  группы трудногорючих материалов заключается в определении признаков возгораемости материалов при воздействии пламени мощностью 88 МДж/ч в течение 10 минут и определении признаков горючести. ГОСТом 12.1004-85 «Пожарная  безопасность. Общие требования» лимитируются предельные значения основных опасных факторов пожара (ОФП). При этом под обрушением конструкций понимаются разрушительные последствия при взрывах в зданиях, а также при превышении предела огнестойкости конструкций при пожарах. Отсюда вводится понятие «огнестойкость».

Огнестойкость – это способность строительных конструкций сопротивляться воздействию пожара в течение определенного времени при сохранении  эксплуатационных функций. Огнестойкость относится к числу основных характеристик конструкций и регламентируется СНиПом.

Степень огнестойкости здания и сооружения характеризуют пределом огнестойкости его элементов. Время, по истечении которого строительная конструкция теряет несущую или ограждающую способность, называют пределом огнестойкости и измеряют в часах от начала испытания конструкции на огнестойкость до возникновения одного из следующих четырех признаков предельных состояний по огнестойкости: по потере несущей способности конструкций и узлов (обрушение или прогиб в зависимости от типа конструкции); по теплоизолирующей способности – повышение температуры на необогреваемой поверхности более чем на 160°С или в любой точке этой поверхности более чем на 190°С в сравнении  с температурой конструкции до испытания, или более 200°С  независимо от температуры конструкции до испытания; по плотности  - образование в конструкции сквозных трещин или отверстий, через которые проникают продукты горения или пламя; по критической температуре материала конструкции – для конструкций, защищенных огнезащитными покрытиями и испытываемых без нагрузок.

Потеря несущей способности означает обрушение строительной конструкции при пожаре. Потеря ограждающей способности означает прогрев конструкции при пожаре до температур, повышение которых может вызвать самовоспламенение веществ, находящихся в смежных помещениях, или образование в конструкции трещин, через которые могут проникать в соседние помещения продукты горения. Основным методом определения пределов огнестойкости строительных конструкций является экспериментальный.

Сущность метода испытания конструкций на огнестойкость сводится к тому, что образец конструкции, выполненный в натуральную величину, нагревают в специальной печи и одновременно подвергают воздействию нормативных нагрузок. При этом определяют время от начала испытания до появления одного из признаков, характеризующих наступление предела огнестойкости конструкции. Предел огнестойкости строительных конструкций, как нормируемый показатель, определяют при  режиме пожара, развивающегося по стандартной температуре – временной зависимости (температурной кривой), которая близка к температурному режиму реальных пожаров, хотя и не отражает всего их многообразия. Нагревание испытываемых образцов соответствует реальным условиям работы конструкции и возможному направлению воздействия огня в случае пожара. При испытании колонны, как правило, обогревают  с четырех сторон; балки – с трех, покрытия и перекрытия – со стороны нижней поверхности; стены, перегородки, двери – с одной стороны.

По огнестойкости здания и сооружения подразделяются на пять основных степеней огнестойкости: I, II, III, IV, V (и три дополнительных IIIa, IIIб, IVa).  Самой большой огнестойкостью обладают здания  I и II степени огнестойкости (П=2,5 часа – колонны, стены, лестничные клетки). В зависимости от категории пожарной опасности технологического процессса и степени огнестойкости здания, определяется допустимое число этажей, площадь этажей и т.п.).