Степень огнестойкости зданий, требуемые пределы огнестойкости Птр строительных конструкций. Пожарная опасность строительных материалов
СТЕПЕНЬ ОГНЕСТОЙКОСТИ ЗДАНИЙ, ТРЕБУЕМЫЕ ПРЕДЕЛЫ ОГНЕСТОЙКОСТИ ПТР
СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ.
ПОЖАРНАЯ ОПАСНОСТЬ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ.
Для жилых зданий степень огнестойкости здания определяется по СНиП 31-01-03 в зависимости от высоты здания (табл. 5). Например, для зданий высотой до 50 м при площади этажа до 2500 м2 степень огнестойкости должна быть I.
Зная степень огнестойкости здания по табл. 6 из СНиП 21-01-97* «Пожарная безопасность зданий и сооружений» определяются требуемые пределы огнестойкости Птр всех строительных конструкций.
Предел огнестойкости строительных конструкций устанавливается по времени (в минутах) до момента наступления одного или последовательно нескольких нормируемых для данной конструкции признаков: для несущих конструкций по признаку потери несущей способности R, в мин.; для наружных ненесущих стен, плит перекрытий по Е - потери целостности конструкции, т.е. до момента образования сквозных трещин, в мин.; для перекрытий, настилов, внутренних стен по J - потери теплоизолирующей способности, когда на противоположной от воздействия пожара стороне перекрытия температура в среднем повышается на 160°С. Требуемые пределы огнестойкости строительных конструкций Птр устанавливаются по R; RE; REJ, они даны в табл. 6 (СНиП 21-01-97).
Для обеспечения пожарной безопасности требуется выполнение условия: фактический предел огнестойкости конструкций (Пф) (см. табл. 2) должен быть равен или превышать требуемый (Птр) по нормам предел огнестойкости: (Пф>Птр).
Сопоставление пределов огнестойкости Птр и Пф производится по форме представленной в табл. 1. Для несущих элементов здания определяется предел огнестойкости по R, по RE - для элементов бесчердачных перекрытий, по REJ - для перекрытий, в том числе подвальных и чердачных, по Е - для наружных ненесущих стен.
Предел огнестойкости при заполнении проёмов в противопожарных преградах (двери, ворота, двери с остеклением, клапаны, шторы, экраны) на-ступает при потере целостности Е; теплоизолирующей способности J; достижения предельной величины плотности теплового потока W и (или) дымогазонепроницаемости S. Например, дымогазонепроницаемые двери с остеклением более 25% должны иметь предел огнестойкости EJWS60 для первого типа заполнения; EJSW30 - для второго типа заполнения проёма и EJSW15 - для третьего типа заполнения проёма в противопожарных пределах.
Предел огнестойкости по W характеризуется достижением предельной величины плотности теплового потока на нормируемом расстоянии от необогреваемой поверхности строительной конструкции (см. Технический регламент о требованиях пожарной безопасности № 123-ФЗ).
Пожарная опасность строительных материалов оценивается рядом пожарно-технических характеристик: горючестью, воспламеняемостью, распространением пламени по поверхности, дымообразующей способностью и токсичностью. Например, по горючести строительные материалы подразделяются на:
Г1-слабогорючие;
Г2-умеренногорючие;
Г3-нормальногорючие;
Г4-сильногорючие.
Аналогично подразделяются на строительные материалы по другим характеристикам пожароопасности (см. СНиП 21-01-97* «Пожарная опасность зданий и сооружений»).
Таблица 3
| Категории помещения | Характеристика веществ и материалов, находящихся в помещении |
| А. Взрывопожароопасное | Горючие газы, легковоспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки не более 28°С в таком количестве, что могут образовывать парогазовоздушные смеси, при воспламенении которых развивается избыточное давление взрыва в помещении, превышающее 5 кПа. Вещества и материалы, способные взрываться и гореть при взаимодействии с водой, кислородом воз-духа или друг с другом в таком количестве, что избы-точное расчётное давление взрыва в помещении превышает 5 кПа (0,05 кГс/см2) |
| Б. Взрывопожароопасное | Горючие пыли и волокна, легковоспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки более 28°С. Горючие жидкости в таком количеств, что могут образовывать взрывоопасные пылевоздушные или паровоздушные смеси, при воспламенении которых развивается избыточное давление взрыва в помещении, превышающее 5 кПа (0,05 кГс/см2) |
| В1-В4. Пожароопасное | Горючие и трудногорючие жидкости, твёрдые горючие и трудногорючие вещества и материалы (в том числе пыли и волокна), веществ и материалы, способные при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом только гореть, при условии, что помещения, в которых они имеются в наличии или обращаются, не относятся к категориям А и Б |
| Г. | Негорючие вещества и материалы в горячем состоянии, процесс обработки которых сопровождается вы-делением лучистого тепла, искр и пламени. Горючие газы, жидкости и твёрдые вещества, которые сжигаются или утилизируются в качестве топлива. |
| Д. | Негорючие вещества и материалы в холодном состоянии. |
Таблица 4
Таблица 5
| Степень огнестойкости здания | Класс конструктивной пожарной опасности здания | Наибольшая допустимая высота здания, м | Допустимая площадь этажа, пожарного отсека, м2 |
| I | СО СО Сl | 75 50 28 | 2500 2500 2200 |
| II | CO CO Cl | 28 28 15 | 1800 1800 1800 |
| III | CO Cl C2 | 5 5 2 | 100 800 1200 |
| IV | Не нормируется | 5 | 500 |
| V | Не нормируется | 5;3 | 500;800 |
Таблица
6
Любое здание или сооружение представляет собой совокупность отдельных конструктивных элементов. При этом каждый такой элемент обладает определенной степенью огнестойкости, иногда большей, иногда меньшей по сравнению с остальными составляющими здание конструкциями.
Общее понятие степени огнестойкости
Так что же это такое – степень огнестойкости здания? Это способность здания в целом избежать разрушения и сохранить устойчивость в условиях воздействия открытого огня – пожара. У каждого строения есть свои качественные характеристики по степени огнестойкости.
Данная классификация объекта определяется с учетом различия показателей огнестойкости отдельных составляющих его конструкций. При определении общей степени огнестойкости сооружения, ее уровень обозначают римскими цифрами: I, II, III и так далее. Всего, согласно СП 2.13130.2012 (Свод Правил), имеется пять степеней — I, II, III, IV, V (смотреть в таблице), которые присваиваются в зависимости от пределов огнестойкости всех основных элементов здания с учетом их функциональной нагрузки.
Требования к отдельным элементам зданий
В СП 2.13130.2012 и других нормативных актах к некоторым элементам сооружений предъявляются дополнительные или повышенные требования к огнестойкости. Например, это касается несущих стен и подобных ограждающих конструкций. Для определения степени огнестойкости таких элементов здания учитываются такие параметры как:
Потеря несущих способностей (R);
Нарушение целостности (Е);
Потеря теплоизолирующей способности (I).
Определение фактической и требуемой огнестойкости зданий и сооружений
Существует фактическая, а также требуемая степень огнестойкости.
Фактическая. Определяется на основании акта пожарно-технической экспертизы с использованием нормативно-правовой базы (того же СП – Свода Правил). Причем эксперты вполне способны дать однозначное заключение не только по уже построенным зданиям и сооружениям, но и тем, которые находятся на стадии проектирования. В представленной выше таблице можно узнать пределы огнестойкости конструктивных элементов строения, которые используются для определения фактической степени огнестойкости здания в целом.
Требуемая. Это минимально допустимая степень огнестойкости строения для удовлетворения всех норм пожарной безопасности. Определяется на основании специализированных нормативных актов и отраслевых документов (норм, приказов и т.д.), в зависимости от общей площади здания, его назначения, количества этажей, категории взрывоопасности, наличия оборудования систем первичного пожаротушения и т.д.
1.22.* Степень огнестойкости, класс конструктивной пожарной опасности, допустимую высоту (по СНиП 21-01-97) и площадь этажа в пределах пожарного отсека отдельно стоящих зданий, пристроек 1) и вставок следует принимать по табл. 4 .
1 Пристройка - часть здания, предназначенная для размещения административных и бытовых помещений, отделяемая от производственных зданий и помещений противопожарными преградами. В пристройках допускается размещать (частично) инженерное оборудование.
В зданиях IV степени огнестойкости высотой два этажа и более элементы несущих конструкций должны иметь предел огнестойкости не ниже R 45.
В зданиях III и IV степеней огнестойкости для обеспечения требуемого предела огнестойкости несущих конструкций следует применять только конструктивную огнезащиту.
В зданиях I , II , III степени огнестойкости для мансардного этажа допускается принимать предел огнестойкости несущих строительных конструкций R 45 с обеспечением класса их пожарной опасности К0, при отделении его от нижних этажей противопожарным перекрытием 2-го типа. В этом случае мансардный этаж должен разделяться противопожарными перегородками 1-го типа на отсеки площадью: для зданий I и II степеней огнестойкости не более 2000 кв. м, для зданий III степени огнестойкости - не более 1400 кв. м. При этом противопожарная перегородка должна возвышаться над кровлей аналогично противопожарной стене.
В мансардах зданий до 10 этажей включительно допускается применение деревянных конструкций с огнезащитой, обеспечивающей класс пожарной опасности К0.
Таблица 4
Степень огнестойкости зданий |
Класс конструктивной пожарной опасности |
Допустимая высота, м |
Площадь этажа в пределах пожарного отсека, кв. м., при числе этажей |
|||||
1.23.* При проектировании зданий высотой 10-16 этажей (более 28 м по СНиП 21-01-97) следует учитывать дополнительные требования к указанным зданиям в соответствии со СНиП 2.08.02-89 * и СНиП 21-01-97 .
1.24.* Пристройки I и II степеней огнестойкости следует отделять от производственных зданий I и II степеней огнестойкости противопожарными перегородками 1-го типа.
Пристройки ниже II степени огнестойкости, а также пристройки к производственным зданиям ниже II степени огнестойкости и пристройки к помещениям и зданиям категорий А и Б следует отделять противопожарными стенами 1-го типа. Пристройки IV степени огнестойкости класса С0 допускается отделять от производственных зданий IV степени огнестойкости классов С0 и С1 противопожарными стенами 2-го типа.
1.25.* Вставки следует отделять от производственных помещений противопожарными стенами 1-го типа.
Вставки в зданиях I , II степеней огнестойкости классов С0 и С1, III степени огнестойкости класса С0 допускается отделять от производственных помещений категорий В, Г и Д противопожарными перегородками 1-го типа, в зданиях III степени огнестойкости класса С1 и IV степени огнестойкости классов С0 и С1 - противопожарными стенами 2-го типа.
Встройки следует принимать с числом этажей не более двух и отделять от производственных помещений категорий В, Г, Д противопожарными перегородками с пределом огнестойкости EJ 90 и противопожарными перекрытиями 3-го типа.
Суммарная площадь вставок, выделяемых противопожарными перегородками 1-го и противопожарными стенами 2-го типа, а также встроек и производственных помещений, не должна превышать площади пожарного отсека, установленной СНиП 31-03-01 .
1.26. Коридоры следует разделять противопожарными перегородками 2-го типа на отсеки протяженностью не более 60 м.
1.27. Из расположенных в надземных и цокольных этажах и не имеющих естественного освещения коридоров при любой их площади и гардеробных площадью более 200 м 2 должна быть предусмотрена вытяжная вентиляция для удаления дыма в соответствии со СНиП 2.04.05-91 *.
1.28.* В зданиях, пристройках, вставках и встройках следует предусматривать обычные лестничные клетки 1-го типа, за исключением случаев, указанных в п. 1.23 .
В зданиях, I и II степеней огнестойкости с числом этажей не более трех 50 % лестничных клеток допускается предусматривать 2-го типа с верхним естественным освещением; при этом расстояние между маршами лестницы должно быть не менее 1,5 м. В этих зданиях главные лестницы допускается проектировать открытыми на всю высоту здания при условии размещения остальных (не менее двух) лестниц в обычных лестничных клетках 1-го типа. При этом вестибюли и поэтажные холлы, в которых размещены открытые лестницы, должны быть отделены от смежных помещений и коридоров противопожарными перегородками 1-го типа.
1.29. Остекленные двери и фрамуги над ними во внутренних стенах лестничных клеток допускается применять в зданиях всех степеней огнестойкости; при этом в зданиях высотой более четырех этажей остекление следует предусматривать из армированного стекла.
1.30.* Облицовку и отделку поверхностей стен, перегородок и потолков залов более чем на 75 мест (кроме залов в зданиях V степени огнестойкости) следует предусматривать из материалов групп горючести не ниже Г2.
1.31. Автоматическая пожарная сигнализация должна быть в отдельно стоящих зданиях и пристройках с числом этажей более четырех, во вставках и встройках - независимо от числа этажей во всех помещениях, кроме помещений с мокрыми процессами.
При строительстве любого здания обязательно еще на стадии проекта рассматриваются вопросы организации в сооружении запасных выходов, путей эвакуации в экстренных случаях, расположения средств Но рассматривать эти моменты можно, только если знать степень огнестойкости здания. Сложности в настоящее время с этим могут возникнуть, так как чаще всего в городах возводятся однотипные сооружения. Но далее постараемся разобраться, как определяется огнестойкость, от чего она зависит.
Что такое огнестойкость?
Это способность сооружений и отдельных конструкций выстоять под натиском пожара без разрушений и деформаций. Именно степень огнестойкости здания покажет, насколько быстро огонь сможет распространиться по строению, если возникнет пожар.
Все показатели определяются с учетом СНиП. Эти нормы позволяют определить уровень не только здания, но и всех материалов, которые использовались при сооружении.
Классификация по способности к возгоранию
- Несгораемые.
- Трудно поддающиеся воздействию огня. Они могут быть выполнены из сгораемых материалов, но которые сверху имеют специальную обработку или покрытие. В качестве примера можно привести деревянную дверь, облицованную сталью или покрытую асбестом.
- Сгораемые. Имеют низкую температуру воспламенения и под воздействием огня быстро сгорают.
Основа для определения огнестойкости
В качестве определяющей основы, для определения степени огнестойкости здания берется время, которое прошло с момента возникновения пожара и до появления первых заметных дефектов. К таковым относятся:
- Трещины и нарушение целостности поверхности, что может способствовать проникновению пламени или продуктов его сгорания.
- Повышение температуры материалов более чем на 160 градусов.
- Деформация несущих конструкций и основных узлов, что становится причиной обрушения всего сооружения.
Имеют низкую степень огнестойкости здания, построенные из деревянных конструкций, наиболее безопасными по возгоранию считаются железобетонные, особенно, если в составе цемент с высоким уровнем огнестойкости.
Зависимость огнестойкости от материалов
Способность здания противостоять огню во многом зависит от тех материалов, из которых оно построено. Их можно классифицировать, опираясь на следующие характеристики:
Степень огнестойкости конструкций здания зависит от времени, которое требуется для деформации материала:
- Керамические кирпичи или силикатные начинают деформироваться через 300 минут после начала пожара.
- Бетонные перекрытия, толщиной более 25 см, через два часа.
- 75 минут требуется для начала деформации деревянных конструкций с гипсовым покрытием.
- Час пройдет, прежде чем начнет деформироваться дверь, обработанная антипиреном.
- достаточно 20-минутного воздействия огня.
Степень огнестойкости кирпичных зданий достаточно высокая, чего не скажешь про металлические, которые уже при 1000 градусах переходят в жидкое состояние.
Присвоение категории по пожарной безопасности
Согласно нормативным требованиям, только после того, как сооружению будет присвоена определенная категория по пожарной безопасности, можно определять степень огнестойкости здания. А делается это на основании следующих признаков:
- По изменению показателей теплоизоляции, если сравнивать с состоянием перед пожаром.
- По заграждающему эффекту, который исключает образование трещин в конструкциях.
- По уменьшению способности выполнять несущие функции.
При определении степени огнестойкости здания обязательно учитывается площадь сооружения и качество всех используемых материалов.
Характеристика степеней огнестойкости
Их определение производится на основании СНиП, за основу всегда берется устойчивость к огню главных функциональных конструкций. Рассмотрим, сколько степеней огнестойкости зданий и сооружений существует и каковы их основные характеристики:
Виды огнестойкости
Специальные требования к способности противостоять огню предъявляются ко всем конструкциям здания. Для них важны такие показатели:
- Способность выполнять несущую функцию.
- Теплоизоляция.
- Целостность.
Большую роль играет также безопасность строения. Специалисты сегодня делят огнестойкость сооружений на два вида:
- Фактическая.
- Требуемая.
Фактическая степень огнестойкости здания - это способность противостоять огню, которая была определена в ходе проведенной экспертизы. В качестве критериев для оценки берутся имеющиеся нормативные документы. Для конструкций разного типа уже разработаны пределы огнестойкости. Эти данные очень легко найти и использовать для работы.
Требуемая огнестойкость - это показатели, которые должны быть у строения, чтобы соответствовать всем нормам пожарной безопасности. Они определяются нормативными документами и зависят от многих характеристик строения:
- Общая площадь здания.
- Количество этажей.
- Предназначение.
- Наличие средств и установок для тушения пожаров.
Если в ходе проверки выяснилось, что фактическая степень огнестойкости зданий и сооружений равна или превышает требуемую, то строение соответствует всем нормам.
Классы опасности возгорания
Для определения огнестойкости всего здания конструкции делят на несколько категорий, а здания на несколько классов.
- КО — непожароопасно. В помещениях отсутствуют материалы, которые быстро воспламеняются, а основные конструкции не отличаются самовозгоранием и возгоранием при температурах, близких к 500 градусам.
- К1 — низкая пожарная опасность. Могут допускаться небольшие повреждения, но не более 40 см. Нет горения, тепловой эффект не возникает.
- К2 — умеренная пожарная опасность. Повреждения могут достигать 80 см, но теплового эффекта нет.
- К3 — пожароопасно. Нарушения целостности более 80 см, присутствует тепловой эффект и возможно возгорание.
- СО. Все подсобные помещения, главные конструкции и лестницы с проемами соответствуют классу КО.
- С1. Могут присутствовать небольшие повреждения ведущих конструкций до К1, а наружных до К2. Лестницы и проемы должны находиться в отличном состоянии.
- С2. Повреждения главных конструкций может достигать К2, внешних К3, а лестниц до К1.
- С3. Лестницы с проемами повреждены до К1, а все остальное в расчет не берется.
Правила для определения стойкости здания по отношению к огню
Мало знать о важности огнестойкости зданий и сооружений, важно еще и уметь ее определить. А для этого существуют некоторые правила:
1. Проведение тестирования здания предполагает наличие под руками его плана, а также понадобятся:
- Свод правил по обеспечению огнестойкости железобетонных конструкций.
- Руководство по определению пределов огнестойкости.
- Пособие к СНиП «Предотвращение распространения пожара».
2. Предел огнестойкости определяется временем воздействия на сооружение огня. При достижении конструкциями одного из пределов пожар прекращают.
3. Перед началом тестирования надо изучить документацию к зданию, где имеется информация о материалах и их примерной огнестойкости.
4. Обращать внимание необходимо в документах на имеющееся заключение о применении специальных технологий для повышения пожарной безопасности.
5. Предварительное изучение здания предполагает и рассмотрение всех подсобных помещений, лестниц и лестничных проемов, чердачных отсеков. Они могут быть сооружены из других материалов или иметь на момент тестирования видимые повреждения.
6. Современная архитектура очень часто при строительстве использует новейшие технологии, что может сказаться на прочности и устойчивости к огню. Эти моменты также надо учитывать.
7. Перед проведением определения огнестойкости надо приготовить средства для тушения, проверить исправность шлангов, вызвать пожарную бригаду.
Когда все предварительные мероприятия проведены, то можно приступать непосредственно к практическому определению огнестойкости.
Практическое определение устойчивости к огню
Приступая к практической части, важно взять архитекторский план с собой, даже если он был тщательно изучен. Дальнейшие действия таковы:
Показателем огнестойкости материала будет время воздействия огня и скорость его распространения. У разных зданий этот показатель может варьировать от 20 минут до 2,5 часов. Скорость возгорания и того меньше - от мгновенного до 40 см в минуту.
Вот так на практике осуществляется расчет огнестойкости здания.
Способы повышения огнестойкости
Не всегда получается при строительстве использовать только негорючие или малогорючие материалы, поэтому на помощь приходят способы повышения их устойчивости к воздействию огня.
Чаще всего применяются следующие:
Если используются многокомпонентные химические средства для повышения огнестойкости, то надо учитывать, что некоторые из них содержат органические вещества, которые разлагаются при температуре выше 300 градусов с выделением токсических веществ. Поэтому лучше отдавать предпочтение покрытия на минеральной основе с жидким стеклом.
Не сложно определить огнестойкость зданий и сооружений. Важно провести все предварительные подготовки и можно считать, что большая часть работы выполнена. Расчет можно отнести больше к затратным, чем сложным. Самое главное - это особая осторожность во время тестирования и контроль температуры в печи.
Подход к строительству любых зданий и сооружений должен отталкиваться от безопасности с разных точек зрения. И не последнее место здесь занимает пожарная безопасность. От стойкости конструкции по отношению к огню зависят в экстренных ситуациях человеческие жизни.
IIIа из СНиП 2.01.02-85* ПРИЛОЖЕНИЕ 2 СправочноеПРИМЕРНЫЕ КОНСТРУКТИВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЗДАНИЙ
В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ИХ СТЕПЕНИ ОГНЕСТОЙКОСТИ
1. Степень огнестойкости
2. Конструктивные характеристики
I
Здания с несущими и ограждающими конструкциями из естественных или искусственных каменных материалов, бетона или железобетона с применением листовых и плитных негорючих материалов
II
То же. В покрытиях зданий допускается применять незащищенные стальные конструкции
III
Здания с несущими и ограждающими конструкциями из естественных или искусственных каменных материалов, бетона или железобетона. Для перекрытий допускается использование деревянных конструкций, защищенных штукатуркой или трудногорючими листовыми, а также плитными материалами. К элементам покрытий не предъявляются требования по пределам огнестойкости и пределам распространения огня, при этом элементы чердачного покрытия из древесины подвергаются огнезащитной обработке
IIIа
Здания преимущественно с каркасной конструктивной схемой. Элементы каркаса - из стальных незащищенных конструкций. Ограждающие конструкции - из стальных профилированных листов или других негорючих листовых материалов с трудногорючим утеплителем
IIIб
Здания преимущественно одноэтажные с каркасной конструктивной схемой. Элементы каркаса - из цельной или клееной древесины, подвергнутой огнезащитной обработке, обеспечивающей требуемый предел распространения огня. Ограждающие конструкции - из панелей или поэлементной сборки, выполненные с применением древесины или материалов на ее основе. Древесина и другие горючие материалы ограждающих конструкций должны быть подвергнуты огнезащитной обработке или защищены от воздействия огня и высоких температур таким образом, чтобы обеспечить требуемый предел распространения огня.
IV
Здания с несущими и ограждающими конструкциями из цельной или клееной древесины и других горючих или трудногорючих материалов, защищенных от воздействия огня и высоких температур штукатуркой или другими листовыми или плитными материалами. К элементам покрытий не предъявляются требования по пределам огнестойкости и пределам распространения огня, при этом элементы чердачного покрытия из древесины подвергаются огнезащитной обработке
IVа
Здания преимущественно одноэтажные с каркасной конструктивной схемой. Элементы каркаса - из стальных незащищенных конструкций. Ограждающие конструкции - из стальных профилированных листов или других негорючих материалов с горючим утеплителем
V
Здания, к несущим и ограждающим конструкциям которых не предъявляются требования по пределам огнестойкости и пределам распространения огня
Примечание. Строительные конструкции зданий, приведенные в настоящем приложении, должны отвечать требованиям табл. 1 и другим нормам настоящего СНиП.
Самая высокая степень огнестойкойсти I (мавзолей).
