8 (800) 500-14-26Бесплатный звонок по России

Огнестойкость и пожарная опасность строительных конструкций из сэндвич-панелей

В России строительные противопожарные нормы называются «Пожарная безопасность зданий и сооружений» (СНиП 21-01-97*). 

Стандарты на методы огневых испытаний строительных конструкций:

  • «Конструкции строительные. Методы испытаний на огнестойкость. Общие требования» – ГОСТ 30247.0-94, 
  • «Конструкции строительные. Методы испытаний на огнестойкость. Несущие и ограждающие конструкции» – ГОСТ 30247.1-94,
  • «Конструкции строительные. Метод определения пожарной опасности» – ГОСТ 30403-96.

Ограждающие конструкции из сэндвич-панелей применяют для наружных ненесущих стен (испытания на огнестойкость без нагрузки) и покрытий в виде несущих конструкций (снеговая нагрузка) и испытывают на огнестойкость под нагрузкой, имитирующей снеговой покров.

Испытания на огнестойкость

Огневые испытания: образец конструкции помещают в испытательную печь, где горелки имитируют воздействие огнем при пожаре. Параметры воздействия задаются температурной кривой стандартного пожара. Можно обеспечить другой температурный режим, учитывающий реальный пожар. 

Европейский стандарт ЕN 1363-2:1999Е (требования к методам испытаний на огнестойкость) «реальные условия» описывает типичные температурные режимы пожара: наружного, медленно развивающегося и углеводородного. 

Для стандартного пожара требования к температурным кривым по стандартам РФ почти полностью соответствуют европейским. При испытании в печах поддерживают избыточное давление 10±2 Па по российским стандартам, по европейским - не более 20 Па. 

В зависимости конструкции (несущая - ненесущая) образцы испытывают с нагрузкой или без.

Образцы для испытаний максимально соответствуют характеристикам реальных конструкций: образцы из сэндвич-панелей делают со стыковыми соединениями, способ крепления к несущей конструкции, крепеж и т. п. – согласно инструкции по монтажу. 

Образец монтируют в держателе, который затем устанавливают в проем печи.

Фото 1. Печи для испытаний строительных конструкций на огнестойкость: а) вертикальная (стены, перегородки и т.п.); б) горизонтальныя (покрытия перекрытия и т.п.)

Фото 2. Внешний вид образцов конструкции стены из сэндвич-панелей : а) до испытаний; б) после испытаний

Габаритные размеры соответствуют размерам проема:

  • для вертикальных конструкций – примерно 3000х3000 мм,
  • для горизонтальных – 2000-3200 мм по ширине, 4000-6200 мм по длине.

при этом учитывается схема опоры.

При использовании сэндвич-панелей в конструкциях покрытий образцы испытывают под нагрузкой (снеговой). Распределение нагрузки и условия опирания – по технической документации.

Фото 3. Внешний вид образцов конструкции покрытия из сэндвич-панелей: а) до испытания; б) после испытания

 

Фото 4. Печи для испытаний строительных конструкций на пожарную опасность:

а) вертикальная (стены, перегородки и т.п.)
б) горизонтальная (покрытия, перекрытия и т.д.)

Время достижения предельного состояния

Продолжительность испытаний конструкций на огнестойкость зависи от времени, когда достигнуто предельное состояние:

  1. потеря несущей способности из-за обрушения или возникновения предельных деформаций (R); 
  2. потеря целостности из-за образования сквозных трещин или отверстий, через которые на необогреваемую поверхность проникают продукты горения или пламя (Е);
  3. потеря теплоизолирующей способности из-за повышения температуры на необогреваемой поверхности до предельных значений (I);

Время достижения предельного состояния – основание для установления предела огнестойкости путем приведения его к ближайшей меньшей величине из ряда чисел: 15; 30; 45; 60; 90; 120; 150; 180; 240; 360. 

Пример: при времени достижения предельного состояния по потере целостности 75 мин – предел огнестойкости составляет Е 60.

Предел огнестойкости конструкций нормируется по степени огнестойкости здания и вида конструкции – СНиП 21-01-97*, таблица 4*. 

Пример: для наружных ненесущих стен из сэндвич-панелей в зданиях 1 степени огнестойкости нормируемый предел огнестойкости - Е 30, для бесчердачных покрытий из таких же панелей - RЕ 30.

Таблица 1. Пределы огнестойкости конструкций из сэндвич-панелей с утеплителями из пенополиуретана и минераловатных плит:

Из таблицы видно, что при прочих равных предел огнестойкости конструкций характеризуется не одной величиной, а находится в определенном диапазоне. Вероятные причины расхождений в значениях – конструкции стыковых соединений сэндвич-панелей разные: открытый или закрытый стык, применение нащельников, способ уплотнения и т. п.

Другой фактор – качество самих сэндвич-панелей и монтажа конструкции образца из них.

Класс пожарной опасности строительных конструкций

Вторая нормируемая характеристика – класс пожарной опасности строительных конструкций при испытании по ГОСТ 30403-96. Используют испытательные печи с двумя камерами - огневой (стандартный режим пожара) и тепловой (температурный режим, обусловленный передачей тепла из огневой камеры).

Время воздействия на образец конструкции определяется пределом огнестойкости. Размеры образца для испытаний, включающего стыковые соединения, по длине и ширине – не менее 2,4 м и 1,3 м.

Фото 5. Внешний вид образцов конструкций покрытия из профлиста, минералловатного утеплителя и полимерной кровли: а) до испытания; б) после испытания

Фото 6. Внешний вид образцов конструкции покрытия из профлиста, пенополистирола и полимерной кровли: а) до испытания; б) после испытания

Что характеризует пожарную опасность конструкции:

  1. тепловой эффект (не по абсолютной величине) от горения материалов образца;
  2. пламенное горение газов, выделяющихся при термическом разложении материалов образца, сроком более 5 сек;
  3. горящий расплав при продолжительности горения более 5 сек.
  4. размер повреждения образца в контрольной зоне – определяют по утеплителю, т.е. по результату вскрытия после испытания;
  5. пожарная опасность материалов исполнения.

Область применения строительных конструкций в зависимости от класса конструктивной пожарной опасности здания и класса пожарной опасности конструкции определяют по таблице 5* СНиП 21-01-97*. 

Пример: класс пожарной опасности стен, перегородок и бесчердачных покрытий, независимо от исполнения (сэндвич-панели или других изделий), должен соответствовать КО в зданиях СО (класс конструктивной пожарной опасности здания).

Конструкции из сэндвич-панелей не подлежат обязательной сертификации в Системе сертификации в области пожарной безопасности. Но большинство изготовителей (продавцов) стремятся к получению сертификата по добровольной схеме.

Выводы

  1. Область применения строительных конструкций, независимо от применяемых изделий и комплектующих, устанавливают по нормируемым значениям предела огнестойкости и класса пожарной опасности в соответствии со строительными противопожарными нормами;
  1. Предел огнестойкости конструкций стен и покрытий из сэндвич-панелей определяют по:
  • виду, плотности и толщине утеплителя;
  • конструкции стыка;
  • качеству монтажа;
  1. Класс пожарной опасности конструкций из сэндвич-панелей зависит от пожарной опасности утеплителя (группа горючести по ГОСТ 30244-96) и способа конструктивной защиты этого утеплителя, в т. ч. по стыковому соединению.