Предел огнестойкости r15 что это значит: Огнестойкость строительных конструкций. Группы огнезащитной эффективности

Огнестойкость строительных конструкций. Группы огнезащитной эффективности

Пределы огнестойкости 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.

Группы огнезащитной эффективности средств обработки деревянных конструкций

• 1 группа — состав обеспечивает получение трудносгораемой древесины (потеря массы образца при огневом испытании составляет не более 9%)
• 2 группа — состав обеспечивает получение трудновоспламеняемой древесины (потеря массы опытного образца при огневом испытании должна составлять не более 25%)
• 3 группа — огнезащитный состав не обеспечивает огнезащиту древесины (потеря массы образца составляет более 25%)

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

Способ огнезащиты	Время до воспламенениядревесины, мин
Без огнезащиты и пропитке антипиренами	4
При защите: штукатуркой гипсовой толщиной 10…12мм штукатуркой цементной по металлической сетке толщиной 10…12мм полужесткой минераловатной плитой толщиной 70мм асбоцементными плоскими листамитолшиной 10…12мм	30 30 35 20
При защите вспучивающимися покрытиями ВПД в 4 слоя или ОФП-9 в 2 слоя	8

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.

Загрузка…

Предел огнестойкости несущих элементов бесчердачных покрытий, выполненных из незащищенных стальных конструкций

В соответствии с п.5.4.2 СП 2.13130.2012 «Системы противопожарной защиты. Обеспечение огнестойкости объектов защиты» (ред. от 23.10.2013) к несущим элементам зданий относятся несущие стены, колонны, связи, диафрагмы жесткости, фермы, элементы перекрытий и бесчердачных покрытий (балки, ригели, плиты, настилы), если они участвуют в обеспечении общей устойчивости и геометрической неизменяемости здания при пожаре.

Сведения о несущих конструкциях, не участвующих в обеспечении общей устойчивости и геометрической неизменяемости здания, приводятся проектной организацией в технической документации на здание.

 

Данные сведения необходимы для определения требуемых пределов огнестойкости строительных конструкций по потере несущей способности (R).

 

В соответствии с таблицей N 21 приложения к Федеральному закону от 22 июля 2008 года N 123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности» (ред. от 13.07.2015) к несущим конструкциям (элементам), участвующим в обеспечении общей устойчивости и геометрической неизменяемости здания при пожаре (несущие стены, колонны и другие несущие элементы для зданий), предъявляются повышенные требования по несущей способности.

 

В случае, если элементы бесчердачных покрытий (фермы, балки, прогоны, ригели, плиты, настилы) участвуют в обеспечении общей устойчивости и геометрической неизменяемости здания при пожаре, то к ним также предъявляются повышенные требования по несущей способности (по графе «Несущие стены, колонны и другие несущие элементы для зданий» таб. N 21 ФЗ N123-ФЗ).

В соответствии с таблицей N 21 приложения к Федеральному закону от 22 июля 2008 года N 123-ФЗ для зданий II степени огнестойкости требуется применение несущих элементов с пределом огнестойкости не менее R 90.

 

Соответственно, если элементы бесчердачных покрытий (фермы, балки, прогоны, ригели, плиты, настилы) участвуют в обеспечении общей устойчивости и геометрической неизменяемости здания при пожаре, то данные элементы относятся к несущим элементам и должны обладать для зданий II степени огнестойкости пределом огнестойкости не менее R 90 (потеря несущей способности), а также не менее E 15 (потеря целостности — для настилов).

 

В соответствии с п.5.4.3 СП 2.13130.2012 «Системы противопожарной защиты. Обеспечение огнестойкости объектов защиты» (ред. от 23.10.2013) в зданиях I и II степеней огнестойкости для обеспечения требуемого предела огнестойкости несущих элементов здания, отвечающих за его общую устойчивость и геометрическую неизменяемость при пожаре, следует применять конструктивную огнезащиту.

Применение тонкослойных огнезащитных покрытий для стальных конструкций, являющихся несущими элементами зданий I и II степеней огнестойкости, допускается для конструкций с приведенной толщиной металла согласно ГОСТ Р 53295-2009 «Средства огнезащиты для стальных конструкций. Общие требования. Метод определения огнезащитной эффективности» (ред. от 09.07.2014) не менее 5,8 мм.

Приведенная толщина металла: отношение площади поперечного сечения металлической конструкции к периметру ее обогреваемой поверхности (п.3.10 ГОСТ Р 53295-2009).

 

Пунктом 5.4.3 СП 2.13130.2012 установлены ограничения по применению тонкослойных огнезащитных покрытий для несущих элементов зданий I и II степеней огнестойкости.

То есть применение тонкослойных огнезащитных покрытий для стальных конструкций, являющихся несущими элементами зданий I и II степеней огнестойкости, допускается для конструкций с приведенной толщиной металла согласно ГОСТ Р 53295 не менее 5,8 мм.

 

Соответственно, если требуемая степень огнестойкости здания должна быть не менее I или II степени огнестойкости и в качестве несущих элементов здания применяются стальные конструкции с приведенной толщиной металла согласно ГОСТ Р 53295 менее 5,8 мм, то для обеспечения требуемого предела огнестойкости несущих элементов здания не допускается применять тонкослойные огнезащитные покрытия (необходимо применять конструктивную огнезащиту).

 

Конструктивная огнезащита: способ огнезащиты строительных конструкций, основанный на создании на обогреваемой поверхности конструкции теплоизоляционного слоя средства огнезащиты. К конструктивной огнезащите относятся толстослойные напыляемые составы, огнезащитные обмазки, штукатурки, облицовка плитными, листовыми и другими огнезащитными материалами, в том числе на каркасе, с воздушными прослойками, а также комбинации данных материалов, в том числе с тонкослойными вспучивающимися покрытиями. Способ нанесения (крепления) огнезащиты должен соответствовать способу, описанному в протоколе испытаний на огнестойкость и в проекте огнезащиты (п.3.2 СП 2.13130.2012).

 

Если требуемая степень огнестойкости здания должна быть не менее I или II степени огнестойкости и в качестве несущих элементов здания применяются стальные конструкции с приведенной толщиной металла согласно ГОСТ Р 53295 более 5,8 мм, то для обеспечения требуемого предела огнестойкости несущих элементов здания допускается применять тонкослойные огнезащитные покрытия.

Элементы бесчердачных покрытий, которые не участвуют в обеспечении общей устойчивости и геометрической неизменяемости здания при пожаре, должны обладать для зданий II степени огнестойкости пределом огнестойкости не менее R 15 и RE 15.

В соответствии с п.5.4.3 СП 2.13130.2012 если требуемый предел огнестойкости конструкции (за исключением конструкций в составе противопожарных преград) R 15 (RE 15, RЕI 15), допускается применять незащищенные стальные конструкции независимо от их фактического предела огнестойкости, за исключением случаев, когда предел огнестойкости хотя бы одного из элементов несущих конструкций (структурных элементов ферм, балок, колонн и т.п.) по результатам испытаний составляет менее R 8.

 

На основании ч.9 ст.87 Федерального закона от 22 июля 2008 года N 123-ФЗ пределы огнестойкости и классы пожарной опасности строительных конструкций должны определяться в условиях стандартных испытаний по методикам, установленным нормативными документами по пожарной безопасности.

 

При этом необходимо учитывать, что элементы бесчердачных покрытий (фермы, балки, прогоны) являются несущими конструкциями (конструкции, воспринимающие постоянную и временную нагрузку, в том числе нагрузку от других частей зданий).

 

Соответственно, несущие конструкции должны испытываться под нагрузкой. Распределение нагрузки и условия опирания образцов должны соответствовать расчетным схемам, принятым в технической документации (раздел 7 ГОСТ 30247.1-94 «Конструкции строительные. Методы испытаний на огнестойкость. Несущие и ограждающие Конструкции»).

 

Сведения о фактических пределах огнестойкости несущих строительных конструкций отражаются в Протоколах испытаний (п.12 ГОСТ 30247.0-94 «Конструкции строительные. Методы испытаний на огнестойкость. Общие требования»).

Соответственно, если огневыми испытаниями будет подтверждено, что фактический предел огнестойкости элементов бесчердачных покрытий (фермы, балки, прогоны), выполненных из незащищенных стальных конструкций, будет составлять не менее чем R 8, то для обеспечения требуемого предела огнестойкости конструкции R 15 (RE 15, RЕI 15), допускается применять данные незащищенные стальные конструкции.

Огнестойкость металлических конструкций. Пределы. Температурные режимы. Критическая температура. Методики и рекомендации. Исходные данные. Требуемые пределы.

Огнестойкость металлических конструкций. Пределы. Температурные режимы. Критическая температура. Методики и рекомендации. Исходные данные. Требуемые пределы.

Предел огнестойкости конструкции — промежуток времени от начала огневого воздействия в условиях стандартных испытаний до наступления одного из нормированных для данной конструкции предельных состояний.

Для несущих стальных конструкций предельное состояние — несущая способность, то есть показатель R.

Хотя металлические (стальные) конструкции выполнены из несгораемого материалов, фактический предел огнестойкости в среднем составляет 15 мин. Это объясняется достаточно быстрым снижением прочностных и деформативных характеристик металла при повышенных температурах во время пожара. Интенсивность нагрева МК зависит от ряда факторов, к которым относятся характер нагрева конструкций и способы их защиты.

Температурные режимы пожара

Различают несколько температурных режимов пожара:

— стандартный пожар;

— режим пожара в туннеле;

— режим углеводорожного пожара;

— режимы наружного пожара и т.д.

При определении пределов огнестойкости создается стандартный температурный режим, характеризуемый следующей зависимостью 

где Т — температура в печи, соответствующая времени t, град С;

То — температура в печи до начала теплового воздействия (принимают равной температуре окружающей среды), град. С;

t — время, исчисляемое от начала испытания, мин.

Температурный режим углеводородного пожара выражается следующей зависимостью

Критическая температура 

Наступление предела огнестойкости металлических конструкций наступает в результате потери прочности или за счет потери устойчивости самих конструкций или их элементов. Тому и другому случаю соответствует определенная температура нагрева металла, называемая критической, т.е. при которой происходит образование пластичного шарнира.

Расчет предела огнестойкости сводится к решению двух задач: статической и теплотехнической.

Статическая задача имеет целью определения несущей способности конструкций с учетом изменения свойств металла при высоких температурах, т.е. определения критической температуры в момент наступления предельного состояния при пожаре.

В результате решения теплотехнической задачи определяется время нагрева металла от начала действия пожара до достижения в расчетном сечении критической температуры, т.е. решение этой задачи позволяет определить фактический предел огнестойкости конструкции.

Методики и рекомендации

Основы современного расчета предела огнестойкости стальных конструкций представлены в книге «Огнестойкость строительных конструкций» *И. Л. Мосалков, Г.Ф. Плюснина, А.Ю. Фролов Москва, 2001 г. Спецтехника), где расчету предела огнестойкости стальных конструкции посвящен раздел 3 на стр. 105-179.

Метод расчета пределов огнестойкости стальных конструкций с огнезащитными покрытиями изложены в Методических рекомендациях ВНИИПО «Средства огнезащиты для стальных конструкций. Расчетно-экспертиментальный метод определения предела огнестойкости несущих металлических коснтрукций с тонкослойными огнезащитными покрытиями». 

Результатом расчета является вывод о фактическом пределе огнестойкости конструкции, в том числе с учетом решений по ё огнезащиты.

 

 

 

 

 

 

 

Исходные данные для расчета пределов огнестойкости

Для решения теплотехнической задачи, т.е. задачи в которой необходимо определить время прогрева конструкции до критической температуры, необходимо знать расчетную схему нагружения, приведенную толщину металлической конструкции, количество обогреваемых сторон, марку стали, сечения (момент сопротивляние), а также теплозащитные свойства огнезащитных покрытий.

Эффективность средств огнезащиты стальных конструкций определяется по ГОСТ Р 53295-2009 «Средства огнезащиты для стальных конструкций. Общие требования. Метод определения огнезащитной эффективности». К сожалению данный стандарт не может применяться для определения пределов огнестойкости, об этом прямо написано в п. 1 «Область применения»: «Настоящий стандарт не распространяется на определение пределовогнестойкости строительных конструкций с огнезащитой». 

Дело в том что по ГОСТу в результате испытаний устанавливается время прогрева конструкции до условно критической температуры в 500С, в то время как расчетная критическая температура зависит от «запаса прочности» конструкции и её значение может быть как меньше 500С, так и больше.

За рубежом средства огнезащиты проходят испытания на огнезащитную эффективность по достижению критической температуры 250С, 300С, 350С, 400С, 450С, 500С, 550С, 600С, 650С, 700С, 750С.

 

 

Требуемые пределы огнестойкости. Нормативные требования и ограничения

Требуемые пределы огнестойкости установлены ст. 87 и таблицей № 21 Техническим регламентом о требованиях пожарной безопасности.

Степень огнестойкости определяется в соответствие с требованиями СП 2.13130.2012 «Системы противопожарной защиты. Обеспечение огнестойкости объектов защиты».

В соответствие с требованиями п. 5.4.3 СП 2.13130.2012 ….допускается применять незащищенные стальные конструкции независимо от их фактического предела огнестойкости, за исключением случаев, когда предел огнестойкости хотя бы одного из элементов несущих конструкций (структурных элементов ферм, балок, колонн и т.п.) по результатам испытаний составляет менее R 8. Здесь фактический предел огнестойкости определяется расчетом.

Кроме того этим же пунктом ограничено применение тонкослойных огнезащитных покрытий (огнезащитных красок) для несущих конструкций с приведенной толщиной металла 5,8 мм и менее в зданиях I и II степеней огнестойкости.

Несущие стальные кострукции являются в большинстве случаев элементами рамно-связевого каркаса здания, устойчивость которого зависит как от предела огнестойкости несущих колонн, так и от элементов покрытия, балок и связей.

В соответствие с требованиями п. 5.4.2 СП 2.13130.2012 «К несущим элементам зданий относятся несущие стены, колонны, связи, диафрагмы жесткости, фермы, элементы перекрытий и бесчердачных покрытий (балки, ригели, плиты, настилы), если они участвуют в обеспечении общей устойчивости и геометрической неизменяемости здания при пожаре. Сведения о несущих конструкциях, не участвующих в обеспечении общейустойчивости и геометрической неизменяемости здания, приводятся проектной организацией в технической документации на здание«.

Таким образом все элементы рамно-связевого каркаса здания должны иметь предел огнестойкости по наибольшему из них.

В начало статьи

Предел огнестойкости строительных конструкций. Таблица пределов огнестойкости конструкций

Главная → Статьи → Доступно о пожарной безопасности

Предел огнестойкости строительных конструкций

Для предела огнестойкости строительных конструкций прибегают к использованию следующих обозначений:

• Утрата несущей способности конструкций – R, 
• Утрата целостности конструкционных элементов – Е; 
• Утрата теплоизолирующих свойств по причине увеличения температуры на конструкционной поверхности, не подвергаемой нагреванию до предельных значений, – I, 
• Достижение предельного значения плотности потока тепла на расстоянии от поверхности, не подлежавшей нагреву, – W. 

Предел огнестойкости металлических конструкций

Предел огнестойкости металлических конструкций, которые незащищены дополнительно, как правило, небольшой и находится в следующих диапазонах:

• R10–R15 для конструкций, произведенных из стали, 
• R6–R8 для конструкций, изготовленных из алюминия. 

К исключениям из этих двух рядов относятся колонны массивного сечения, характеризующиеся высокими значениями предела огнестойкости металлических конструкций — R45. Однако подобные конструкции используются довольно нечасто. 

В тех случаях, когда величина минимально допустимого предела огнестойкости строительных конструкций (в их число не входят конструкции, относящиеся к противопожарным преградам) составляет R15 (или RE15), использование незащищенных конструкций из стали разрешается вне зависимости от их фактических пределов огнестойкости за некоторыми исключениями. К последним относятся случаи, когда соответствующая величина предела огнестойкости несущих конструкций, согласно итогам проведенных испытаний, достигает лишь R8 или меньшего значения. 

Быстрая потеря незащищенными металлическими конструкциями свойства сопротивления к воздействию открытого огня является следствием высоких значений теплопроводности при небольших величинах теплоемкости. Повышенная теплопроводность, свойственная металлическим элементам, не приводит к возникновению температурного градиента внутри конструкционного сечения. Это и является главной причиной быстрого увеличения температуры металла вплоть до критической величины. При достижении этих самых значений наблюдается резкое понижение прочности материала, сооружение приходит в состояние, когда оно не может выдерживать возложенную на него нагрузку извне. 

Предел огнестойкости деревянных конструкций 

По сравнению с металлическими аналогами, деревянным конструкциям свойственна горючесть. На пределы огнестойкости деревянных конструкций влияют несколько факторов: время, которое проходит от начала взаимодействия огня с материалом до факта непосредственного воспламенения дерева, время, затрачиваемое от начала горения до достижения предельного состояния. 

Для улучшения огнестойкости древесины традиционно прибегают к нанесению нескольких слоев штукатурки. Двухсантиметровый слой, нанесенный на колонну из дерева, способен увеличить предел огнестойкости деревянной конструкции до R60. Высокой эффективностью огнезащиты обладают всевозможные лакокрасочные покрытия, пропитка древесины антипиренами. 

Предел огнестойкости конструкций из железобетона 

На огнестойкость конструкций из железобетона влияет множество факторов, в число которых входят следующие: особенности геометрии, нагрузка, габариты бетонных слоев, тип используемой при строительстве арматуры, разновидность бетона и другие. 

При возникновении пожара предел огнестойкости строительных конструкций может достигаться по ряду причин:  

• понижение прочностных характеристик бетона вследствие увеличение температуры, 
• появление щелей, сколов в сечениях, 
• потеря теплоизолирующих свойств.  

К самым чувствительным конструктивным элементам относят изгибаемые конструкции из железобетона. Данный факт можно объяснить тем, что рабочая арматура растянутой зоны, обеспечивающая главный вклад в несущую способность конструкций, защищается от огня небольшим бетонным слоем. Это является определяющим фактором, сказывающимся на высокой скорости прогревания рабочей арматуры.

Статью прислал: 12inches

Предел огнестойкости металлических конструкций без огнезащиты

Предел огнестойкости строительных конструкций – важная характеристика, которую необходимо учитывать при строительстве любых зданий и сооружений. Этим термином обозначают способность колон, балок, швеллеров и других деревянных или металлических конструкций

Предел огнестойкости строительных конструкций – важная характеристика, которую необходимо учитывать при строительстве любых зданий и сооружений. Этим термином обозначают способность колон, балок, швеллеров и других деревянных или металлических конструкций выдерживать воздействие высоких температур, сохраняя несущую и ограждающую способности. Чем выше этот показатель, тем дольше элементы во время пожара не будут деформироваться.

Высокий предел огнестойкости конструкций означает, что у пожарных будет возможность своевременно приехать к месту возгорания и успеть справиться с проблемой, пока ситуация не стала критической. Соответственно, увеличивается вероятность того, что пожар не приведет к гибели людей и уничтожению или повреждению ценного имущества.

Однако предел огнестойкости металлических конструкций без огнезащиты не очень высок. Они хорошо выдерживают механические нагрузки, но не способны противостоять воздействию высокой температуры, вызванному пожаром.

Что представляет собой предел огнестойкости металлических конструкций без огнезащиты?

Предел огнестойкости, при котором достигается потеря несущей способности, измеряется в минутах и обозначается буквой R. Соответственно, предел огнестойкости несущих металлических конструкций составляет:

• от R10 до R15 – если они сделаны из стали;
• от R6 до R8 – если они изготовлены из алюминия.

В редких случаях этот показатель достигает R45. Такой предел огнестойкости характерен для массивных колонн стального сечения, однако подобные конструкции в строительстве используются довольно редко. Железобетонные конструкции лучше выдерживают воздействие высокой температуры и дольше сохраняют несущую способность при пожаре.

Низкий предел огнестойкости, характерный для металлических конструкций, объясняется их высокой теплопроводностью и низкой теплоемкостью. Из-за высокой теплопроводности металл прогревается очень быстро, и балка, швеллер либо уголок за небольшое время приближаются к тому критическому уровню температуры, за которым начинается деформация.

Все вышесказанное означает, что использовать в строительстве металлические и железобетонные конструкции без специальной огнезащиты в большинстве случаев запрещается. Если же в нормативных документах указан минимальный требуемый предел огнестойкости R15, разрешается применять незащищенные конструкции вне зависимости от их фактических характеристик. Но и здесь есть определенные исключения: если предел огнестойкости без огнезащиты составляет менее R8, какие-либо меры придется предпринимать.

Основные способы огнезащиты

Есть множество способов, позволяющих повысить уровень огнезащиты деревянных, металлических и железобетонных конструкций. Все разнообразие технологий, увеличивающих сопротивляемость несущих конструкций пожару, можно разделить на две группы:

• конструктивные методы;
• применение разнообразных лаков, красок и обмазок.

Конструктивные методы включают в себя обетонирование, создание облицовки из кирпича, нанесение специальной штукатурки, применение различных листовых материалов в качестве теплоизолирующих экранов, а для полых конструкций в ряде случаев даже используется заполнение водой. Несмотря на высокую эффективность подобных методов, у них есть ряд серьезных недостатков. Основная проблема в том, что они серьезно утяжеляют конструкцию, а в ряде случаев значительно увеличивают габариты элементов, нуждающихся в защите, и не подходят для применения в труднодоступных местах.

Лаки, краски и обмазки этого недостатка лишены. Даже сравнительно тонкий слой позволяет обеспечить металлическим конструкциям и элементам из железобетона надежную защиту от воздействия высоких температур. Такие материалы тоже делятся на две группы:

• невспучивающиеся – не увеличивают толщину слоя во время термического воздействия, вызванного пожаром;
• вспучивающиеся – при нагревании создают пористый теплоизоляционный слой, помогающий конструкции дольше сохранять несущую способность.

Вспучивающиеся краски пользуются сегодня особенно большой популярностью. Они универсальны, имеют хорошие декоративные свойства, создают надежное покрытие, которое долго не нужно обновлять. Также они не создают дополнительной нагрузки на обработанную конструкцию и могут использоваться в труднодоступных местах. Такие материалы особенно хорошо подходят для использования в целях повышения сопротивляемости пожару.

Что такое предел огнестойкости конструкции

Определение предела огнестойкости строительных конструкций. Таблица

Пределы огнестойкости строительных конструкций имеют следующие обозначения:

• потеря несущей способности (R),
• потеря целостности (Е),
• потеря теплоизолирующей способности вследствие повышения температуры на необогреваемой поверхности конструкции до предельных значений (I),
• достижение предельной величины плотности теплового потока на нормируемом расстоянии от необогреваемой поверхности конструкции (W).

Предел огнестойкости для заполнения проемов в противопожарных преградах наступает:

• при потере целостности (Е),
• теплоизолирующей способности (I),
• достижении предельной величины плотности теплового потока (W) и (или) дымогазонепроницаемости (S).

Внимание: методические материалы для проведения занятий по данной теме по кнопке скачать после статьи!

Степени и пределы

(зданий, сооружений, строений и пожарных отсеков)

Строительные конструкции бесчердачных покрытий

Строительные конструкции лестничных клеток

Металлических

Испытание предела огнестойкости дверей

Пределы огнестойкости большинства незащищенных металлических конструкций очень малы и находятся в пределах: (R10 – R15) для стальных конструкций, (R6 – R8) для алюминиевых конструкций. Исключение составляют колонны массивного сплошного сечения, у которых предел огнестойкости без огнезащиты может достигать R 45, но применение таких конструкций в строительной практике встречается крайне редко.

В случаях, когда минимальный требуемый предел огнестойкости конструкции (за исключением конструкций в составе противопожарных преград) указан R15 (RE15, REI15), допускается применять незащищенные стальные конструкции независимо от их фактического предела огнестойкости, за исключением случаев, когда предел огнестойкости несущих элементов здания по результатам испытаний составляет менее R8 (п. 5.4.2 СП 2.13130.2009).

Причина столь быстрого исчерпания незащищенными металлическими конструкциями способности сопротивляться воздействию пожара заключается в больших значениях теплопроводности и малых значениях теплоемкости. Высокая теплопроводность металла практически не вызывает температурного градиента внутри сечения металлической конструкции. Это приводит к тому, что при пожаре температура незащищенных металлических конструкций быстро достигает критических температур прогрева металла, при которых происходит снижение прочностных свойств материала до такой величины, что конструкция становится неспособной выдерживать приложенную к ней внешнюю нагрузку, в результате чего наступает предельное состояние конструкции по признаку потере несущей способности (R).

Значения критической температуры Tcr прогрева различных металлических конструкций при нормативной эксплуатационной нагрузке приведены в таблице:

Предел огнестойкости строительных конструкций. Таблица пределов огнестойкости конструкций

Предел огнестойкости строительных конструкций

Для предела огнестойкости строительных конструкций прибегают к использованию следующих обозначений:

• Утрата несущей способности конструкций – R,
• Утрата целостности конструкционных элементов – Е,
• Утрата теплоизолирующих свойств по причине увеличения температуры на конструкционной поверхности, не подвергаемой нагреванию до предельных значений, – I,
• Достижение предельного значения плотности потока тепла на расстоянии от поверхности, не подлежавшей нагреву, – W.

Предел огнестойкости металлических конструкций

Предел огнестойкости металлических конструкций, которые незащищены дополнительно, как правило, небольшой и находится в следующих диапазонах:

• R10–R15 для конструкций, произведенных из стали,
• R6–R8 для конструкций, изготовленных из алюминия.

К исключениям из этих двух рядов относятся колонны массивного сечения, характеризующиеся высокими значениями предела огнестойкости металлических конструкций – R45. Однако подобные конструкции используются довольно нечасто.

В тех случаях, когда величина минимально допустимого предела огнестойкости строительных конструкций (в их число не входят конструкции, относящиеся к противопожарным преградам) составляет R15 (или RE15), использование незащищенных конструкций из стали разрешается вне зависимости от их фактических пределов огнестойкости за некоторыми исключениями. К последним относятся случаи, когда соответствующая величина предела огнестойкости несущих конструкций, согласно итогам проведенных испытаний, достигает лишь R8 или меньшего значения.

Быстрая потеря незащищенными металлическими конструкциями свойства сопротивления к воздействию открытого огня является следствием высоких значений теплопроводности при небольших величинах теплоемкости. Повышенная теплопроводность, свойственная металлическим элементам, не приводит к возникновению температурного градиента внутри конструкционного сечения. Это и является главной причиной быстрого увеличения температуры металла вплоть до критической величины. При достижении этих самых значений наблюдается резкое понижение прочности материала, сооружение приходит в состояние, когда оно не может выдерживать возложенную на него нагрузку извне.

Предел огнестойкости деревянных конструкций

По сравнению с металлическими аналогами, деревянным конструкциям свойственна горючесть. На пределы огнестойкости деревянных конструкций влияют несколько факторов: время, которое проходит от начала взаимодействия огня с материалом до факта непосредственного воспламенения дерева, время, затрачиваемое от начала горения до достижения предельного состояния.

Для улучшения огнестойкости древесины традиционно прибегают к нанесению нескольких слоев штукатурки. Двухсантиметровый слой, нанесенный на колонну из дерева, способен увеличить предел огнестойкости деревянной конструкции до R60. Высокой эффективностью огнезащиты обладают всевозможные лакокрасочные покрытия, пропитка древесины антипиренами.

Предел огнестойкости конструкций из железобетона

На огнестойкость конструкций из железобетона влияет множество факторов, в число которых входят следующие: особенности геометрии, нагрузка, габариты бетонных слоев, тип используемой при строительстве арматуры, разновидность бетона и другие.

При возникновении пожара предел огнестойкости строительных конструкций может достигаться по ряду причин:

• понижение прочностных характеристик бетона вследствие увеличение температуры,
• появление щелей, сколов в сечениях,
• потеря теплоизолирующих свойств.

К самым чувствительным конструктивным элементам относят изгибаемые конструкции из железобетона. Данный факт можно объяснить тем, что рабочая арматура растянутой зоны, обеспечивающая главный вклад в несущую способность конструкций, защищается от огня небольшим бетонным слоем. Это является определяющим фактором, сказывающимся на высокой скорости прогревания рабочей арматуры.

Что такое огнестойкость и предел огнестойкости?

Огнестойкость конструкции – способность строительной конструкции сопротивляться огневому воздействию и ограничивать распространение огня, а также сохранять необходимые эксплуатационные качества при высоких температурах в условиях пожара. Характеризуется пределами огнестойкости и распространения огня. Огнезащита строительных конструкций является основной задачей при проектировании и строительстве зданий и сооружений. Повышение предела огнестойкости строительных конструкций, прямо пропорционально повышает пожарную безопасность людей, находящихся на данном объекте, и людей, тушащих пожар в случае его возникновения.

Предел огнестойкости – время в минутах (часах) с момента начала пожара до выхода конструкции из строя (до потери несущей способности, обрушения, достижения необратимых деформаций или до образования сквозных трещин), или прогрева до повышения температуры на противоположной от огня поверхности порядка 220 оС, выше которой возможно самовоспламенение органических материалов. (Источник: Словарь архитектурно-строительных терминов).
Другими словами предел огнестойкости – время в минутах (часах), в течение которого строительная конструкция сохраняет свою огнестойкость.
Предельное состояние конструкции по огнестойкости – состояние конструкции, при котором она утрачивает способность сохранять одну из своих противопожарных функций.

Предел Огнестойкости строительных конструкций
Пределы Огнестойкости строительных конструкций определяются путем их огневых испытаний по стандартной методике и выражаются временем (ч. или мин.) действия на конструкцию так называемого стандартного пожара (см. ниже) до достижения ею одного из следующих предельных состояний:

1. потери несущей способности (обрушение или прогиб) при проектной схеме опирания и действии нормативной нагрузки – постоянной от собств. веса конструкции и временной, длительной, от веса, напр., стационарного оборудования (станков, аппаратов и машин, электродвигателей и др.),
2. повышения температуры не обогреваемой поверхности в среднем более чем на 160 °С или в любой ее точке более чем на 190 °С в .сравнении с начальной т-рой либо более 220°С независимо от температуры конструкции до испытаний,
3. образования в конструкции сквозных трещин или отверстий, через которые проникают продукты горения или пламя,
4. достижения при испытаниях ненагруженной конструкции критической температуры (т.е. температуры, при которой происходят необратимые изменения физико-механических свойств) ее несущих элементов или частей, защищенных огнезащитными покрытиями и облицовками, характеризует потерю несущей способности.

Пределы распространения огня определяются размерами (см) их повреждений вследствие горения или обугливания вне зоны воздействия стандартного пожара.

Для нормирования пределов огнестойкости несущих и ограждающих конструкций используются следующие предельные состояния: Для колонн, балок, ферм, арок и рам – только потеря несущей способности конструкции и узлов – R, Для наружных несущих стен и покрытий – потеря несущей способности и целостности -R, Е, для наружных ненесущих стен – Е. Для ненесущих внутренних стен и перегородок – потеря теплоизолирующей способности и целостности – Е, I, Для несущих внутренних стен и противопожарных преград – потеря несущей способности, целостности и теплоизолирующей способности – R, Е, I. – обозначения предела.
Обозначение предела огнестойкости строительных конструкций состоит из условных обозначений, нормируемых для данной конструкции предельных состояний, цифры, соответствующей времени достижения одного из предельных состояний (первого по времени) в минутах.

Например:
R 120 – предел огнестойкости 120 минут – по потере несущей способности,
RE 60 – предел огнестойкости 60 минут – по потере несущей способности и потере целостности, независимо от того, какое из двух предельных состояний наступит ранее,
REI 30 – предел огнестойкости 30 минут – по потере несущей способности, целостности и теплоизолирующей способности независимо от того, какое из них наступит ранее.
Если для конструкции нормируются различные пределы огнестойкости по различным предельным состояниям, обозначение предела огнестойкости состоит из двух или трех частей, разделенных между собой наклонной чертой.

Например:
R 120/EI 60 – предел огнестойкости 120 минут по потере несущей способности/предел огнестойкости 60 минут – по потере целостности или теплоизолирующей способности, независимо от того, какое из двух последних наступит ранее.
R 120/EI 60 – предел огнестойкости 120 минут по потере несущей способности/предел огнестойкости 60 минут – по потере целостности или теплоизолирующей способности, независимо от того, какое из двух последних наступит ранее.
Основные требования к огнестойкости строительных конструкций, заложенные в СНиП 21-01-97*, ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности» от 22.07.08 № 123.
Каков фактический предел огнестойкости стальных конструкций?

Металлы обладают высокой чувствительностью к высоким температурам и к действию огня. Они быстро нагреваются, что заметно снижает их прочностные свойства. Фактический предел огнестойкости стальных конструкций в зависимости от толщины элементов сечения и действующих напряжений составляет от 0,1 до 0,4 часа. В то время как минимальные значения требуемых пределов огнестойкости основных строительных конструкций, в том числе металлических, составляют от 0,25 до 2,5 часа в зависимости от степени огнестойкости зданий и типа конструкций. Для обеспечения данных требований необходимо проведение мероприятий по огнезащите металлических поверхностей.

Огнестойкость строительных конструкций

Пределы огнестойкости 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
• потеря теплоизолирующей (ограждающей) способности (I) — характеризуется повышением температуры на необогреваемой поверхности конструкции до предельных значений
• потеря целостности конструкции (E) — проявляется в образовании сквозных трещин или отверстий, через которые на необогреваемую поверхность проникают продукты горения или открытое пламя

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.

Определение пределов огнестойкости конструкций в строительстве

Строительные нормативы регламентируют все сферы, касающиеся возведения построек любого назначения. Не обходят они вниманием и пожарную безопасность строений.

Одним из важных значений, которое обязательно надлежит учитывать при проектировании любого жилого, коммерческого или иного здания, является предел огнестойкости строительных конструкций.

Это понятие означает степень сопротивления строения огню при пожаре и высокой температуре. Оно исчисляется периодом времени, после которого начинаются необратимые изменения в целостности конструкции:

• потеря зданием несущей способности,
• потеря конструктивной целостности строением,
• потеря способности теплоизоляции.

Несущая способность здания (R)во время пожара соответствует времени появления предельного прогиба и критической деформации, либо полного обрушения строения.

Целостность здания (Е) при пожаре характеризуется временем появления в строительной конструкции отвертий или трещин, сквозь которые способны проникать на незатронутую пожаром территорию огонь и/или дымовые газы.

Прекращение теплоизоляционной способности здания происходит в момент, когда на незатронутых пожаром территориях конструкции температура повышается до предельного уровня (I), либо тепловой поток (W)на определенном нормативами расстоянии от незатронутой пожаром части конструкции достигает максимальной величины.

Нормативы пределов огнестойкости строительных конструкций высчитываются опытным путем в ходе испытаний строительных материалов в смоделированных условиях пожара. Согласно полученным данным они подразделяются на классы пожарной безопасности:

• пожаробезопасные,
• малопожароопасные,
• умереннопожароопасные,
• пожароопасные.

Для повышения пожарной безопасности строительных объектов применяются противопожарные преграды. Они служат для увеличения времени распространения пламени и продуктов горения, отсекая их от других помещений.

Относят к ним противопожарные перекрытия, стены и перегородки, а также противопожарные завесы, шторы, экраны, противопожарные разрывы, водяные завесы и минерализированные полосы.

Для увеличения степени огнестойкости при строительстве используют модифицированные материалы. Например, увеличивают сечение конструктивных элементов, используют специальные марки бетона, имеющие пониженную теплопроводность, наносят штукатурные слои из материалов, имеющих повышенную сопротивляемость высоким температурам.

Металлические строительные элементы имеют невысокий уровень огнестойкости, достигающий всего лишь нескольких минут. Для расширения пределов огнестойкости металлических строительных конструкций используют методики окрашивания специальными вспучивающимися красками.
Аналогичным образом повышают сопротивляемость пожару деревянных элементов строения. Для этого применяют антипиреновые пропитки, окрашивание, оштукатуривание. А вот снизить горючесть таких материалов, как пластик и полимеры практически невозможно. Они слишком подвержены воздействию открытого пламени и высоких температур, и начинают разрушаться в первые минуты пожара. При этом они выделяют вещества, вредные для здоровья людей, чем несут большую опасность при пожаре.

Объяснение огнестойкости по сравнению с рейтингами противопожарной защиты для средств защиты открывания

В мире A / E существует большая путаница в отношении определения рейтинга противопожарной защиты и рейтинга огнестойкости при проектировании дверей, окон, фрамуг, боковых окон и других проемов в номинальной конструкции. Эти термины часто по ошибке используются как взаимозаменяемые, но они представляют два очень разных типа сборок. Третий термин, «рейтинг огнестойкости», также часто используется, что делает различие еще более запутанным.В этой статье мы рассмотрим различия между рейтингами огнестойкости и рейтингами противопожарной защиты и покажем вам, как определить требования для вашей конкретной ситуации. Все ссылки на код относятся к IBC 2018 года.

Прежде чем проводить различие между узлами с рейтингом огнестойкости и узлами с рейтингом огнестойкости, важно отметить, что оба эти типа являются типами узлов с рейтингом огнестойкости. Таким образом, если кто-то ссылается на сборку остекления с классом огнестойкости, он потенциально может иметь в виду либо сборку с рейтингом огнестойкости, либо сборку с рейтингом огнестойкости.Большинство требований для любого типа сборки взяты из таблицы 716.1 (2) IBC.

Рейтинг огнестойкости

Сборки с рейтингом огнестойкости — это те, которые были испытаны в соответствии с ASTM E119 или UL 263. Это тот же тест, который используется для сборок стен, пола и потолка с номинальными характеристиками. Следовательно, если у вас есть дверь, окно, ставня или любой другой тип защиты проемов, который прошел испытания по ASTM E119 или UL 263, , то с ним обращаются не иначе, чем со стеной или полом .Нет никаких ограничений в отношении зоны или места, где вы можете установить такие средства защиты от открывания.

Функционально эти тесты измеряют способность защиты проема останавливать передачу дыма / пламени И ограничивать передачу лучистого тепла. Чтобы соответствовать требованиям ASTM E119 или UL 263, сборки должны ограничивать повышение температуры на негорючей стороне стены / пола до 250 градусов или меньше.

Любой огнестойкий стеклопакет, будь то огнестойкий или огнестойкий, должен иметь маркировку IBC 716.1.2.2. Маркировка для этих узлов показана в таблице IBC 716.1 (1) и воспроизведена в таблице, представленной ниже. Для остекления с классом огнестойкости вам нужна маркировка, содержащая букву «W» или «F». Если маркировка не содержит ни одной из этих букв, сборка не является огнестойкой. Противопожарные двери должны иметь маркировку в соответствии с требованиями NFPA 80.

Тест	Маркировка	Определение
ASTM E119 или UL 263	Вт	Отвечает критериям сборки стен
ASTM E119 или UL 263	Факс	Отвечает критериям монтажа пола / потолка.
NFPA 257 или UL 9	OH	Отвечает критериям сборки противопожарного окна, включая поток хоста
NFPA 252 или UL 10B или UL 10C	Д	Отвечает критериям сборки противопожарных дверей.
NFPA 252 или UL 10B или UL 10C	H	Отвечает испытанию струей шланга в сборе противопожарной двери.
NFPA 252 или UL 10B или UL 10C	т	Отвечает критериям повышения температуры на 450 градусов в течение 30 минут.
–	ХХХ	Время в минутах оценки сборки остекления.

Рейтинг огнестойкости

Сборки с классом огнестойкости — это те, которые были испытаны по одному из следующих условий:

• NFPA 252, Стандартные методы огнестойких испытаний дверных узлов
• NFPA 257, Стандарт на огнестойкость окон и стеклянных блоков Узлы
• UL 9, Стандарт на огнестойкие испытания оконных узлов
• UL 10B, Стандарт на огнестойкие испытания дверных узлов
• UL 10C, Стандарт на огнестойкие испытания дверных узлов положительным давлением

Функционально эти испытания измеряют проем Защитная способность препятствовать передаче дыма / пламени, но не проверять передачу лучистого тепла.Существует ряд ограничений по размеру и использованию огнестойких сборок.

Ограничения по площади
Отверстия с противопожарной защитой имеют ограничения по площади, указанные в таблице ниже. Помните, что это относится только к узлам с классом огнестойкости. Противопожарные ограждения проемов обрабатываются так же, как и сама стена, и их площадь не ограничена.

Тип защиты от открывания	Тип стены	Ограничение по площади	Исключения	Номер IBC
Противопожарная дверь	Противопожарная стена	156 SF на отверстие 25% длины стены	Не ограничивается 156 SF, когда оба здания полностью орошены согласно NFPA 13	706.8
Противопожарная дверь	Противопожарный барьер	156 SF на отверстие 25% длины стены	Не ограничивается 156 SF, когда оба здания полностью засыпаны дождеванием согласно NFPA 13; Нет ограничений по площади для противопожарных дверей, обслуживающих ступеньки / пандусы	707,6
Противопожарное окно	Противопожарный барьер	156 SF на отверстие 25% длины стены	Не ограничивается 25% стены при использовании в разделительных стенках атриума	707.6
Противопожарное окно	Все	25% площади стены	–	716.3.2.1.2

Противопожарные двери
В межкомнатных противопожарных дверях, требующих выдержки времени не менее 1 часа, допускается использование огнестойкого остекления в дверной обзорной панели размером до 100 квадратных дюймов. Стекло в смотровом стекле двери должно пройти испытание струей из шланга и иметь маркировку «D» и «H».Продолжительность (в часах) требуемого рейтинга зависит от типа и прочности самой стены — конкретные требования приведены в таблице IBC 716.1 (2). Если требуется смотровая панель площадью более 100 квадратных дюймов, смотровая панель должна иметь огнестойкое остекление и иметь маркировку «W». Кроме того, смотровые панели, выходящие за пределы этой зоны на выходных лестницах, пандусах и проходах, должны соответствовать критериям максимального повышения температуры 450 градусов через 30 минут и иметь маркировку «T».Исключение из этого критерия повышения температуры, если здание полностью защищено спринклерной системой в соответствии с NFPA 13 или 13R. Наконец, боковые фонари и фрамуги, примыкающие к противопожарным дверям, для которых требуется 1 час или более, должны иметь показатель огнестойкости, равный самой стене; В них не допускается остекление с огнестойкостью.

Если для противопожарной двери требуется выдержка 45 минут или меньше, допускается остекление с классом огнестойкости в дверной обзорной панели до максимального испытанного размера.В таких дверях не требуется остекление с классом огнестойкости. Боковые фонари и фрамуги, примыкающие к этим дверям, должны иметь класс огнестойкости 20 или 45 минут в зависимости от местоположения. См. Конкретные требования в таблице 716.1 (2) IBC.

Противопожарные двери в номинальных наружных стенах имеют несколько другие требования. Если внешняя стена имеет рейтинг более 2 часов, противопожарная дверь должна иметь срок действия не менее 90 минут, а смотровая панель с классом противопожарной защиты может занимать площадь до 100 квадратных дюймов.Любые боковые фонари и фрамуги должны иметь такую ​​же огнестойкость, как и сама стена.

На наружных стенах, рассчитанных на срок 2 часа и менее, разрешается иметь огнестойкое остекление в смотровом щитке двери, боковом освещении и фрамуге. Требования к рейтингу для этих элементов такие же, как и для самой двери.

Противопожарные окна
Остекление с противопожарной защитой разрешено в некоторых противопожарных окнах в сборках внутренних стен на срок до 45 минут.Противопожарные окна в противопожарных стенах и противопожарных преградах (исключая разделение атриумов, разделение на случайное использование и разделение помещений) должны иметь остекление с классом огнестойкости. См. Таблицу ниже, основанную на требованиях формы IBC Table 716.1 (3). Обратите внимание, что стены, допускающие остекление с классом огнестойкости, могут быть снабжены остеклением с классом огнестойкости, как указано, но это не требуется.

Тип настенного монтажа	Требуемый рейтинг стенок	Остекление с минимальным показателем огнестойкости	Остекление с минимальной огнестойкостью
Противопожарная стена	Все	Не допускается	То же, что и рейтинг стены
Противопожарные заграждения *	Все *	Не допускается	То же, что и рейтинг стены
Разделение атриумов, разделение для случайного использования, разделение для смешанного персонала	1	45 минут	1 час
Противопожарные перегородки	1	45 минут	1 час
Противопожарные перегородки	30 минут	20 минут	30 минут
Дымозащитные завесы	1	45 минут	1 час

*, кроме указанных в следующей строке.

Остекление с огнестойкостью разрешено для всех противопожарных окон в наружных стенах, как описано в таблице ниже.В таблице IBC 705.8 представлены требования к защитным приспособлениям для открывания в наружных стенах, поэтому обязательно обратитесь к ней. В зависимости от расстояния отвода огня вам может быть разрешено иметь незащищенные отверстия в номинальных наружных стенах. И наоборот, если расстояние разделения огня составляет менее 3 футов, вам не разрешается иметь какие-либо отверстия во внешней стене, даже если они имеют класс противопожарной защиты. Остекление с классом огнестойкости допускается всегда, поскольку оно должно соответствовать тем же критериям испытаний, что и сама стена.

Тип настенного монтажа	Требуемый рейтинг стенок	Остекление с минимальной противопожарной защитой	Остекление с минимальной огнестойкостью
Наружные стены	Больше 1	1,5 часа	То же, что и рейтинг стены
Наружные стены	1 час	45 минут	1 час
Наружные стены	30 минут	20 минут	30 минут

Сводка

Существует два типа огнестойких защитных устройств проемов: огнестойкие и огнестойкие.Сборки с номинальной огнестойкостью должны соответствовать тем же критериям испытаний, ASTM E119 или UL 263, что и сборка с номинальной стеной или полом. Поскольку испытание такое же, нет никаких ограничений по размеру или местоположению, в которых вы можете предоставить средства защиты с рейтингом огнестойкости. Сборки с классом противопожарной защиты проходят испытания по меньшим критериям, их размер и расположение ограничены. Полные требования к обоим типам сборок можно найти в таблице IBC 716.1 (2).

Как определить требуемый уровень огнестойкости защитного проема?

В зависимости от типа конструкции и использования здания могут быть спроектированы и построены с огнестойкими стенами, полами и потолками для обеспечения структурной целостности, а также для предотвращения распространения огня и дыма по всему зданию.Однако отверстия в этих огнестойких сборках необходимы для выхода, связи, безопасности, повседневных поездок по зданию, а также для обслуживания зданий и оборудования. Отверстия в огнестойких сборках должны быть защищены соответствующим образом, чтобы не снижать огнестойкость сборки, в которой они расположены. Незащищенные или неправильно защищенные отверстия могут снизить прочность стены, пола или потолка, оставив пути для непреднамеренного распространения огня и дыма в соседние противопожарные отсеки.

Компоненты зданий с классом огнестойкости имеют либо класс огнестойкости, либо класс огнестойкости. Важно понимать разницу между двумя рейтингами и понимать, как определить требуемые рейтинги узлов как при проектировании здания, так и при определении соответствия существующих установок. Хотя эти термины часто используются как синонимы, они различны.

Сопоставление классов огнестойкости и огнестойкости

Когда требуется, чтобы строительная конструкция, такая как противопожарный барьер, была классифицирована по пожарной безопасности, она должна быть достаточно герметичной при повышенном давлении воздуха на стороне возгорания из-за расширения нагретого воздуха и должна препятствовать прохождению тепла и пламени в течение определенного времени.Противопожарные барьеры также должны быть способны выдерживать прямое воздействие огня, как определено крупномасштабными испытаниями, ASTM E119 или ANSI / UL 263. Стандарты испытаний ASTM E119 и ANSI / UL 263 определяют рейтинги огнестойкости в часах на основе при воздействии стандартной кривой время-температура и предоставить оценку конструкции конкретной сборки и фактическое испытание сборки в испытательной печи.

Узлы, защищающие проемы, такие как двери и окна, расположенные в узлах с классом огнестойкости, должны быть способны противостоять воздействию огня, как определено крупномасштабными испытаниями, такими как NFPA 252, NFPA 257, ANSI UL10B, ANSI / UL 10C или ANSI / UL 9.Критерии приемки для этих узлов с рейтингом огнестойкости отличаются от критериев приемки конструкций с рейтингом огнестойкости, таких как сборка стен или пола / потолка. Ограничение повышения температуры через противопожарную дверь обычно не является мерой приемлемости, хотя является мерой приемлемости для конструкции с рейтингом огнестойкости, такой как стена.

Некоторые проемы также могут быть защищены продуктами, имеющими рейтинг огнестойкости, если они прошли испытания и прошли необходимые критерии для стен, полов или потолков.Класс огнестойкости, остекление, является примером этого. В некоторых случаях его можно установить и использовать в качестве стены, если это разрешено и протестировано соответствующим образом.

Определение требуемой степени противопожарной защиты

Чтобы должным образом защитить проем в огнестойком узле, требуется соответствующий класс противопожарной защиты. При определении соответствующего класса огнестойкости защитного отверстия необходимо выполнить следующие шаги:

Шаг 1: Определите требуемый рейтинг огнестойкости оцениваемого компонента.Компоненты включают, помимо прочего, вертикальные шахты, горизонтальные выходы, коридоры доступа к выходу и дымовые заграждения. Коды, такие как NFPA 101, Код безопасности жизни , NFPA 5000, Кодекс строительства и безопасности здания , предписывают, что компонент здания должен иметь рейтинг огнестойкости.

Шаг 2: Используйте таблицы «Минимальные показатели огнестойкости для защитных устройств открывания в узлах с рейтингом огнестойкости и маркировки стекол с классом огнестойкости», приведенные в главе 8 как NFPA 101, так и NFPA 5000, чтобы определить минимальный рейтинг огнестойкости для защита проема на основе рейтинга огнестойкости, определенного на шаге 1.Следует внимательно отметить, что в этой таблице НЕ НУЖНЫ указывать рейтинги огнестойкости компонентов, другие положения Кодекса требуют этого.

Шаг 3: Подтвердите с помощью сносок, другого текста кода, связанного с компонентом, а также с помощью положений, касающихся занятости, что никакие дальнейшие изменения общих показателей противопожарной защиты не допускаются. В некоторых случаях могут быть исключения для некоторых защитных приспособлений для открывания в существующих установках или для определенных условий в некоторых помещениях.

Пример

Давайте рассмотрим пример. Каков требуемый уровень противопожарной защиты для двери коридора в коридоре выхода в новом офисном здании без орошения?

Согласно NFPA 101, большинство новых помещений без орошения требуют, чтобы коридоры доступа к выходу имели минимальный 1-часовой рейтинг огнестойкости (шаг 1). Затем, перейдя к таблице, на которую имеется ссылка в NFPA 101 (таблица 8.3.3.2.2), можно определить, что для 1-часового коридора доступа с огнестойкостью к выходу требуется минимум 1/3 или 20-минутный пожар. -защищенная дверь.Затем можно подтвердить, что дальнейшие модификации не разрешены (шаг 3).

Почему рейтинг огнестойкости может быть меньше рейтинга огнестойкости?

Требуемый минимальный рейтинг огнестойкости защитных приспособлений для открывания иногда может быть ниже рейтинга огнестойкости противопожарного барьера, в котором они расположены. Например, 2-часовой противопожарный барьер, окружающий выходную лестницу, может иметь противопожарные двери, защищенные полуторачасовыми дверными сборками с классом противопожарной защиты.Процедуры тестирования, на которых основываются рейтинги, обсуждаемые выше, различны. Несмотря на то, что горючие материалы, помещенные у стены с классом огнестойкости, подвергают стену значительному возгоранию, дверной блок с классом противопожарной защиты обычно не имеет горючих материалов, размещенных напротив нее, потому что проем должен быть свободным для использования дверью и не иметь препятствий. для правильной работы двери. Такой сценарий предполагает, что, если дверь не будет использоваться и горючие хранилища должны быть размещены в дверном проеме, дверь должна быть удалена, а проем заменен на прочную конструкцию, чтобы восстановить стену до требуемого класса огнестойкости.

Компоненты с огнестойкостью являются критически важной частью комплексной стратегии защиты, которую здания используют для защиты людей и самого здания от воздействия огня. Успех пассивных методов противопожарной защиты, таких как использование отсеков, требует тщательного соблюдения требований при проектировании и установке, а также эффективных и последовательных проверок, испытаний и технического обслуживания, чтобы гарантировать, что система будет работать так, как задумано во время пожара.

С какими проблемами вы столкнулись при проектировании зданий с компонентами с огнестойкостью? В какой роли вы работали с применением требований кодекса для защиты от открывания? Пожалуйста, поделитесь своим мнением в комментариях ниже!

Microsoft Word — Omslag Per

% PDF-1.6 % 266 0 объект > эндобдж 263 0 объект > поток PScript5.dll Версия 5.2.22009-01-14T11: 22: 44 + 01: 002008-12-19T15: 56: 15 + 01: 002009-01-14T11: 22: 44 + 01: 00application / pdf

Microsoft Word — Omslag Per

StenAkeJ

Acrobat Distiller 8.1.0 (Windows) uuid: 2e85d5c9-69bb-4cbb-af26-cfd44f831c9cuuid: e5f70158-1e3e-488f-b71f-09de4310a1d8 конечный поток эндобдж 267 0 объект > / Кодировка >>>>> эндобдж 244 0 объект > эндобдж 245 0 объект > эндобдж 251 0 объект > эндобдж 257 0 объект > эндобдж 258 0 объект > эндобдж 259 0 объект > эндобдж 260 0 объект > эндобдж 261 0 объект > эндобдж 262 0 объект > эндобдж 175 0 объект > / ColorSpace> / Font> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC / ImageI] / ExtGState >>> / Type / Page >> эндобдж 647 0 объект > поток HVMs6QjHC ܃ z ג v}

Изоляция | Министерство энергетики

Сопротивление изоляционного материала теплопроводному потоку измеряется или оценивается с точки зрения его теплового сопротивления или R-значения — чем выше R-значение, тем выше изоляционная эффективность.Значение R зависит от типа изоляции, ее толщины и плотности. Показатель R некоторых изоляционных материалов также зависит от температуры, старения и накопления влаги. При расчете R-значения многослойной установки сложите R-значения отдельных слоев.

Установка большего количества теплоизоляции в вашем доме увеличивает R-значение и сопротивление тепловому потоку. Как правило, увеличение толщины изоляции пропорционально увеличивает значение R. Однако по мере увеличения установленной толщины для неплотного утеплителя, осевшая плотность продукта увеличивается из-за сжатия утеплителя под действием собственного веса.Из-за этого сжатия R-значение неплотной изоляции не изменяется пропорционально толщине. Чтобы определить, сколько изоляции вам нужно для вашего климата, проконсультируйтесь с местным подрядчиком по изоляции.

Эффективность сопротивления изоляционного материала тепловому потоку также зависит от того, как и где установлена ​​изоляция. Например, сжатая изоляция не будет обеспечивать свое полное номинальное значение R. Общее значение R стены или потолка будет несколько отличаться от значения R самой изоляции, потому что тепло легче проходит через стойки, балки и другие строительные материалы в явлении, известном как тепловые мосты.Кроме того, изоляция, которая достаточно плотно заполняет полости здания, чтобы уменьшить поток воздуха, также может снизить конвективные потери тепла.

В отличие от традиционных изоляционных материалов, излучающие барьеры представляют собой материалы с высокой отражающей способностью, которые повторно излучают лучистое тепло, а не поглощают его, что снижает охлаждающую нагрузку. Таким образом, лучистый барьер не имеет собственного значения R.

Хотя можно рассчитать R-значение для конкретного излучающего барьера или отражающей теплоизоляции, эффективность этих систем заключается в их способности снижать приток тепла за счет отражения тепла от жилого помещения.

Количество необходимой изоляции или коэффициент сопротивления теплопередаче зависит от вашего климата, типа системы отопления и охлаждения и той части дома, которую вы планируете утеплить. Чтобы узнать больше, ознакомьтесь с нашей информацией о том, как добавить теплоизоляцию в существующий дом или утеплить новый дом. Также помните, что воздухонепроницаемость и контроль влажности важны для энергоэффективности, здоровья и комфорта дома.

Испытания на огнестойкость — Гипсовая ассоциация

Информация о пожарной безопасности (PDF)

Пассивное сопротивление огню

Испытание на огнестойкость, проведенное в соответствии с
ASTM E119

Пассивная огнестойкость, обеспечиваемая огнестойкими конструкциями на основе гипса для стен, потолков, полов и других строительных систем, замедляет или предотвращает распространение огня, дает время для эвакуации и ограничивает ущерб от огня.Пассивные меры противопожарной защиты предназначены для сдерживания возгорания и распространения огня и дыма в течение ограниченного периода времени, как это определено местными строительными нормами и правилами пожарной безопасности.

Что означает рейтинг огнестойкости?

Результаты испытаний на огнестойкость

, включая рейтинги огнестойкости, позволяют должностным лицам кодекса сравнивать материалы и системы с требованиями норм, чтобы определить соответствие. Рейтинг огнестойкости — один из многих инструментов, используемых проектировщиками для оценки относительного риска возгорания.Помимо огнестойкости, другие свойства строительных материалов, которые следует учитывать, включают характеристики горения, топливную нагрузку помещения и предполагаемое использование конструкции или размещение. Все эти особенности должны быть рассмотрены до того, как можно будет сделать оценку фактического риска пожара. Дополнительные факторы, такие как расположение здания, расстояние до пожарных служб, а также наличие или отсутствие других систем противопожарной защиты, также являются частью этого комплексного процесса оценки.

Оценка огнестойкости сама по себе не может предсказать работу системы или здания при фактическом пожаре.Ни один метод испытаний на огнестойкость, проводимый в лабораторных условиях, не может предсказать, что произойдет при реальном возгорании конструкции, поскольку каждая конструкция индивидуальна — качество конструкции, топливная нагрузка и другие факторы делают каждый пожар уникальным. Огнестойкие испытания — это удобный способ классификации материалов и сборок для определения рейтинга характеристик среди различных материалов и сборок, чтобы дизайнеры могли сравнивать и выбирать материалы и системы для конкретных проектов.

Как измеряется огнестойкость?

Метод испытаний на огнестойкость, используемый на всей территории США, — ASTM E119, Стандартный метод испытаний на огнестойкость строительных конструкций и материалов .Подобные методы испытаний опубликованы лабораториями Underwriters Laboratories (UL) и Национальной ассоциацией противопожарной защиты (NFPA). Идентичный тест, на который ссылаются канадские нормы, — это стандарт ULC 263 для огнестойких испытаний строительных конструкций и материалов .

При испытании на огнестойкость образец подвергается действию предписанного огня до тех пор, пока не будут выполнены определенные условия, указывающие на окончание испытания на долговечность. Этот период времени известен как «период сопротивления» испытания на огнестойкость.Все системы с номинальной огнестойкостью, независимо от материалов, из которых они изготовлены, проходят испытания с использованием этого испытания на огнестойкость.

Кроме того, Тест потока из шланга используется, чтобы гарантировать, что сборка сможет справиться с неправильным использованием пожарного рукава высокого давления, и делится на 1) «основной» или «стандартный» метод и 2) «дополнительную программу». »Метод. Дополнительная программа упоминается как «исключение» в версии NFPA. Стандартный метод гласит, что «дублирующий образец [подвергается] испытанию на воздействие огня в течение периода, равного половине… периода сопротивления испытания на огнестойкость, но не более одного часа.Затем дубликат образца немедленно подвергается удару, охлаждению и эрозии струей воды из пожарного рукава под давлением и в течение времени, указанного в методе испытаний. Если через образец для испытаний не проходит значительное количество воды, время огнестойкости первого образца становится рейтингом огнестойкости для системы.

Продолжительность воздействия струи шланга является функцией периода огнестойкости исходного образца и зависит от рейтинга огнестойкости испытываемой системы; я.е., чем длиннее рейтинг, тем дольше и серьезнее воздействие струи из шланга. «Необязательная» программа, которая может использоваться только в том случае, если и испытательная лаборатория, и спонсор испытания согласны, состоит в том, чтобы направить поток шланга к тому же образцу, который используется для испытания на огнестойкость, без необходимости и дополнительных затрат на строительство и сжигание дубликата образца в соответствии со стандартным методом.

.