Что такое конструктивная огнезащита: виды, материалы и особенности применения

Особенности конструктивной огнезащиты

При разговоре о пожарной безопасности зданий, большинство вспомнит сигнализацию и спринклеры. Но настоящую безопасность обеспечивает конструктивная защита. Ее задача – не тушить пламя, а сдерживать его распространение, сохранять целостность сооружения при пожаре, обеспечивая выход людей и выезд техники.

Конструкционная защита от огня – это интегрированные решения, встроенные непосредственно в здание, а именно в стены, перекрытия и несущие конструкции. От нее зависит, насколько безопасным будет на объекте в критической ситуации. В отличие от активных систем пожаротушения, которые включаются в момент возгорания, конструктивная огнезащита действует постоянно, являясь жизненно важным щитом. Она должна сохранить несущую способность конструкций и локализовать очаг возгорания, дав драгоценное время для эвакуации людей и спасения имущества.

Определение конструктивной огнезащиты дано в СП 2.13130.2012. Согласно этому документу конструктивной защитой от огня можно называть все методы, основанные на создании теплоизоляционного слоя из негорючих материалов и их комбинаций. Конструктивная защита – только часть общей системы пожарной безопасности. Объект изначально должен быть спроектирован и построен с учетом возможного возгорания. Еще на стадии проектирования его разделяют на пожарные отсеки, возводят технологические проемы с противопожарными дверями, окнами, люками и лестницами, кабельными каналами.

Комплексная пассивная защита из конструктивной огнезащиты и проектирования здания с учетом противопожарных норм надежно защищает во время пожара. Благодаря этим мерам огонь и дым остаются там, где расположен очаг возгорания, не распространяются в смежные помещения.

Принцип действия и достоинства огнезащиты

Для облицовки конструкций, которые нужно защитить от огня, используют материалы с низкой теплопроводностью или высокой теплоемкостью. Они замедляют передачу тепла к элементам здания, сохраняя их несущую способность.

Конструктивная защита является частью конструкции, поэтому она меньше подвержена механическим повреждениям, воздействию влаги и атмосферных явлений, чем наносимые покрытия и активная защита. Срок действия ее, как правило, совпадает со сроком службы самого здания. Ее не нужно периодически обновлять или наносить заново. Конструктивную огнезащиту делают из стандартных строительных материалов, их состав и поведение в условиях пожара хорошо изучены, что позволяет точно рассчитать огнестойкость.

Виды конструктивной огнезащиты для различных поверхностей

Цель конструктивной огнезащиты – ограждение элемента конструкции от высокой температуры и огня в течение заданного времени, чтобы он даже в условиях пожара сохранил несущую, ограждающую или теплоизолирующую функцию. Это время называется пределом огнестойкости. Изначально стройматериалы имеют разную огнестойкость. Самая маленькая – у древесины, самая большая – у железобетона и камня. Конструктивная обработка должна обеспечить предписанный по ГОСТ предел огнестойкости каждой конструкции: перекрытий, опор, кровли, дверей и т.д.

Деревянные

Дерево – горючий материал, поэтому защита должна замедлить обугливание и распространение огня. Самый распространенный способ создания конструктивной огнезащиты деревянных поверхностей – облицовка или обшивка негорючими и трудносгораемыми материалами. Суть метода состоит в создании защитного слоя поверх деревянной поверхности, который изолируют древесину от прямого воздействия огня и высокой температуры.

Материалы для обшивки:

• Гипсокартонные (ГКЛ) и гипсоволокнистые (ГВЛ) листы. Гипс содержит воду, которая при нагревании испаряется и поглощает тепло. ГВЛ более плотные, чем ГКЛ, и обладают лучшими огнезащитными свойствами.
• Цементно-стружечные плиты. Состоят из древесной стружки, цемента и химических добавок. Обладают отличной огнестойкостью, плотные, прочные, влагостойкие.
• Магнезитовые плиты. Современный материал, армированный стекловолокном.
• Фиброцементные плиты. Сделаны из цемента, минеральных наполнителей и армирующих волокон. Негорючие, долговечные.
• Базальтовые плиты и маты. Используются в сочетании с другими облицовочными материалами. Выдерживают без плавления очень высокие температуры.

При защите дерева допускается применение пасты или обмазки. По составу эта продукция схожа с огнезащитными красками, но отличается более густой пастообразной консистенцией. При нанесении на поверхность паста образует толстый слой. У нее нет декоративных свойств, поэтому этот способ используют на тех элементах здания, которые не должны быть на виду.

Металлические

При температуре около 500-600° C стальные конструкции теряют несущую способность. Конструктивная огнезащита металла должна изолировать элементы здания от прямого воздействия огня и высоких температур. Для этого используют облицовку листовыми и плитными материалами, напыляемые штукатурные составы, заливку бетоном или железобетоном, обкладку кирпичом. Внутренние полости заполняют огнезащитными сыпучими материалами.

К конструктивной защите относят и вспучивающиеся покрытия. Чтобы защищать металлоконструкции, выпускают вспучивающиеся краски. При контакте с огнем они создают толстый теплоизоляционный слой – так называемый пенококс. Вспучивающийся огнеупорный состав повышает пределы огнестойкости металлических конструкций до 90 - 150 минут.

Аналогичными свойствами обладают огнезащитные краски для металлоконструкций с антипиренами. Они не вспучиваются при пожаре, а работают по другому механизму – создают плотную пленку, ограждающую поверхность от огня.

GOODHIM TERMO – инновационная теплоизолирующая огнезащита металлоконструкций. Эта краска с антипиренами повышает предел огнестойкости стали до 90-150 минут. Разница объясняется тем, что краску можно наносить в несколько слоев – чем больше слоев, тем выше расход и лучше сопротивляемость огню. Максимальная толщина слоя краски 10,7 мм, что соответствует первой группе огнестойкости.

Огнезащитным составом TERMO можно работать внутри и снаружи зданий. Им пропитывают швы, подвальные и цокольные помещения, балконы лоджии. Краска полностью универсальная – кроме металла ею можно обрабатывать бетон, кирпич, древесину. Одновременно она выполняет декоративную функцию, так как поверх нее при желании можно наносить финишный слой акриловой эмали.

Огнезащитные составы приходится время от времени обновлять, а иногда и заново перекрашивать всю конструкцию. Но есть возможность избавить себя от таких забот. В ассортименте Гудхим есть особая огнезащитная краска с повышенной стойкостью – GOODHIM METALUX 01. Срок ее эксплуатации – 30 лет, но придется периодически проводить обследование металлоконструкций. Краска не теряет декоративных и защитных свойств под открытым небом, перенося все атмосферные воздействия. Она стойко переносит удары и деформации. Что касается огнезащитных характеристик, состав обеспечивает предел огнестойкости стальных конструкций на срок до 120 минут. Наносить краску можно в несколько слоев, максимальная толщина общего слоя 2,17 мм.

Для работы по нанесению огнезащиты внутри помещений Гудхим выпускает краску F01. Ее можно использовать и для обработки металлоконструкций, находящихся на улице, но придется покрыть краску слоем эмали. F01 сохраняет защитные свойства в течение 20 лет, создавая предел огнестойкости до 90 минут при максимальной толщине слоя 2,45 мм.

Все перечисленные средства огнезащиты производства Гудхим имеют белый или светло-серый цвет. METALUX 01 и F01 можно колеровать.

Кирпичные

Конструктивная защита кирпичных и бетонных поверхностей направлена не на предотвращение горения, поскольку эти материалы не горючие, а на повышение предела огнестойкости. Стены и перегородки из минеральных материалов имеют естественную огнестойкость, которая зависит от их толщины и плотности. Для несущих стен, противопожарных преград и эвакуационных путей требуется более высокий предел огнестойкости, чем обычно. С этой целью используют конструктивную огнезащиту:

• специальные штукатурки, которые создают на поверхности толстый слой, замедляющий прогрев основной конструкции;
• плитные и листовые материалы для обшивки или обкладки с созданием воздушного зазора;
• напыляемые составы – вспучивающиеся и теплоизолирующие краски.

На выбор конструктивной огнезащиты влияет предел огнестойкости, тип конструкции, условия эксплуатации, адгезия поверхности. Материалы должны иметь заключение ИПЛ, быть безопасными для здоровья человека и окружающей среды, иметь соответствующий сертификат.

Воздуховоды

Строительное законодательство требует, чтобы в зданиях любого назначения воздуховоды были защищены от пожара в течение минимум получаса. Для этого используют огнезащитные покрытия и составы. Конструктивная защита проводится жесткими минераловатными плитами или базальтовыми рулонными материалами. Крепления делают с помощью огнестойких мастик либо крепежными элементами. Допускается использование вместо плит толстослойной огнезащитной штукатурки, содержащей минеральное волокно, цемент и добавки.

Сама огнезащита, требования к которой устанавливает ГОСТ Р 53295, может быть многослойной, например, можно нанести огнезащитный состав из смеси минеральных веществ и огнестойких добавок и покрыть его вспучивающейся краской. Выбор противопожарной системы проводится еще на этапе, когда разрабатывается проект огнезащиты. Им должны заниматься организация, у которой есть лицензия на нанесение огнезащиты.

Требования к материалам

Огнезащитные материалы должны иметь техническую документацию. Согласно ГОСТ в ней обязательно указываются:

• группа огнезащитной эффективности;
• сколько материала нужно израсходовать, чтобы достичь каждой группы огнезащитной эффективности;
• какой слой материал нужен для достижения той или иной группы огнезащитной эффективности;
• плотность и объемная масса материала;
• гарантийный срок и условия эксплуатации;
• какая технология пригодна для нанесения или монтажа.

Средства огнезащиты должны пройти испытание в аккредитованной организации по определению огнезащитной эффективности. На добровольной основе можно провести дополнительные испытания по расширенной программе.

Вспучивающиеся составы должны эффективно вспучиваться при нагреве, образуя пористый теплоизоляционный слой. Плиты, маты и рулонные материалы должны иметь низкую теплопроводность.

Учитывается пожарная безопасность защитного материала. Он не должен способствовать распространению огня. Идеально для него – быть негорючим. Материалы не должны выделять дым при горении, чтобы не затруднять эвакуацию. Важно, чтобы во время эксплуатации они выделяли минимальное количество токсичных веществ или вообще не выделяли.

Как работать с огнезащитными материалами

При работе с огнезащитными материалами нужно строго соблюдать технологию и правила безопасности. Общий алгоритм работы состоит из трех пунктов:

1. Подготовка поверхности.
2. Подготовка материала.
3. Нанесение.

При подготовке поверхности изучают техническую документацию, где указаны условия применения, требования к поверхности и другая важная информация. Поверхность очищают от пыли, грязи, жира, масел. При необходимости обезжиривают (если речь идет о металле), удаляют ржавчину и просушивают. Для многих материалов требуется предварительное грунтование. Грунтовка должна быть совместима с огнезащитным составом.

Второй этап – подготовка материала. Жидкую и вязкую продукцию перемешивают перед использованием, а иногда в процессе работы. Удобно использовать низкооборотный миксер. Если разрешено, материал разбавляют до определенной вязкости.

Нанесение огнезащиты должно происходить при температурном и влажностном режиме, указанном в документации. Если нарушить требования к нанесению огнезащиты, снизится адгезия, появятся дефекты и ухудшатся огнезащитные свойства.

Жидкие составы наносят кистью или валиком, при больших объемах используют безвоздушное распыление. Пасты, обмазки и штукатурки укладывают с помощью шпателя.

Важно! Критически важный параметр – толщина слоя. Недостаточная толщина сделает защиту неэффективной, избыточная приведет к перерасходу, появлению трещин и отслоений.

Конструктивная защита – это фундаментальный элемент пожарной безопасности зданий и сооружений. Ее задача – не допустить быстрого разрушения оказавшихся в огне несущих конструкций. Мы рассмотрели, какие материалы используются для реализации конструктивной огнезащиты и особенности их применения. Грамотное применение конструктивной огнезащиты – инвестиция в безопасность, сохранность имущества и человеческие жизни.

Быстрые ответы