Степень огнестойкости конструкций здания  . Степень огнестойкости здания Как определяется степень огнестойкости здания

Степень стойкости к огню является важным параметром, который определяется при строительных работах и после их завершения. Строителям очень важно знать, что та или иная конструкция здания имеет свою степень огнестойкости. Как определить огнестойкость здания, вы узнаете из этой статьи.

Под выражением огнестойкость подразумевается способность тех или иных элементов здания сохранять прочность при пожаре. Более того, огнестойкость имеет свой предел, который определяется в часах, т.е. конкретными цифрами к пожарной опасности здания. Общепринято степень огнестойкости обозначать римскими значениями: I, II, III, IV, V.

Огнестойкость подразделяется на два вида:

1. Фактическая (СОФ). Как она определяется? Главным образом по результату технической и пожарной экспертизы строительных сооружений. Также вычисления происходят, отталкиваясь от нормативных документов. Уровень стойкости к огню четко регламентирован и известен. В согласии с официальными сведениями происходит вычисление СОФ.
2. Требуемая (СОтр). Это понятие включает в себя уровень стойкости к огню в минимальном значении. Чтобы то или иное здание соответствовало всем требованиям по безопасности, сооружение должно им соответствовать. Эта степень огнестойкости определяется на основании нормативных документов, которые имеют отраслевые и специализированные значения. При этом ключевую роль играет непосредственное назначение здания, его площадь, наличие средств пожаротушения, количества этажей и прочее.

Чтобы все это закрепить, рассмотрим пример. Для придания зданию соответствия требованию ПБ СОФ должно быть больше или равное СОтр. Предел стойкости к пламени наступает в тот момент, когда здание полностью или частично не выполняет свою функциональность при пожаре. Это случается, когда в здании образовываются отсеки или трещины. Непосредственно через них проникает пламя в соседние помещения, поверхность нагревается до 140–180°С, а также если полностью ликвидированы несущие части здания.

Метод определения огнестойкости

Чтобы определить пределы охвата огнем, а также нанесенный ущерб при горении проводятся надлежащие испытания. Это реализовывается на практике следующим образом: в специально оборудованных печах устраивается пожар. Печь обрабатывается исключительно огнеупорным кирпичом. Внутри печи сжигается керосин при помощи специальных форсунок. Используя термические пары, осуществляется контроль за температурой внутри печи. При всем этом, работа форсунок должна выполняться так, чтобы они не соприкасались с термическими парами и не контактировали с поверхностью конструкции. Так, если основываться на базовых правилах, то вычисление степени огнестойкости имеет две задачи:

1. Теплотехническая.
2. Статистическая.

Чтобы произвести определения степени огнестойкости, важно в первую очередь получить архитекторский проект. Далее, нужно придерживаться стандартной схемы.

Что касается схемы, то она выглядит следующим образом:

• Обратившись к пожарным, они проведут экспертизу по огнестойкости. При обнаружении недочетов, следует незамедлительно их устранить.
• Уже на этапе составления эскизов будет указана степень огнестойкости. И для этого следует обращаться только к грамотным архитекторам, которые учтут все эти нюансы.

На практике, весь этот процесс, по определению огнестойкости, выглядит так:

• В часах или минутах вычисляется предел огнестойкости. Отсчет времени следует начинать с момента критической ситуации, когда конструкция не выдерживает испытания, а именно рушится или нарушается целостность.
• Для вычисления берется одна из пяти ступеней.
• В эти вычисления/расчеты включается уровень воспламеняемости разных материалов, которые использовались при строительстве здания.
• Для точного определения огнестойкости недостаточно иметь поверхностной информации. Здесь важно иметь полную картину даже по таким конструкциям, как: дополнительные лестничные клетки, лестничные пролеты, перегородки и все другие конструкции. В расчет берется даже материал, из которого сделаны эти конструкции.
• Также нелишним будет изучить дополнительные и обязательные материалы, которые касаются правил обеспечения огнестойкости ЖБИ конструкций. За основу, например, можно взять пособие к СНиП от 21 января 1997 г. «Предотвращение возникновения пожара» .
• Таким образом, для определения огнестойкости учитывается широкий спектр планировочных и технологических аспектов. Но при этом не следует забывать и про первичные средства пожаротушения – огнетушители.

В итоге вам необходимо составить список требований к зданию, которые выясняются в процессе определения огнестойкости. За основу берется документация и проект здания.

СНиП

В большинстве случаев сооружения и здания имеют стены 1 типа, т.е. пожарный отсек. Что касается минимального порога устойчивости к огню здания, то он равен 25. Как следствие допускается применять незащищенные металлические конструкции.

Строительные нормы допускают использовать гипсокартон в качестве облицовочного материала. Это в какой-то степени увеличивает огнестойкость здания.

Если говорить о строительных материалах и степени их сгораемости, то они делятся на 3 группы:

1. Негорючие.
2. Трудносгораемые.
3. Несгораемые.

Если вы сооружаете каркас, то лучше, чтобы он был из негорючего материала. Для зданий с 1 по 5 степень можно использовать горючие материалы, но только не в вестибюлях. Это важно, ведь плюс ко всему стройматериалы подразделяются на такие классификации, как:

• Образующие дым.
• Токсичные.

Ниже рассмотрим алгоритм вычисления степени огнестойкости здания и помещения разных типов. Отталкиваясь от этого, вы сможете узнать основные требования к тем или иным постройкам.

Жилые здания

Показатель огнестойкости дома имеет 5 степеней. По этим степеням дается характеристика для каждого стройматериала, из которого был построен дом. Ниже приводятся конструктивные характеристики жилых домов:

• Для жилых домов преимущество отдается негорючим материалам.
• Строительство лучше выполнять из бетонных блоков, камня или кирпича.
• Для утепления стен, крыши и других конструкций использовать огнеустойчивый материал.
• Изготовление кровли должно выполняться из материалов, которые устойчивы к огню, а именно: шифер, профнастил, металлочерепица или черепица.
• Перекрытия изготавливать из железобетонных плит.
• Если перекрытия деревянные, то их следует покрыть негорючими материалами, например, негорючие плиты или штукатурка.
• Деревянная стропильная система должна обрабатываться пропитками, препятствующими распространению огня.

Для утепления необязательно применять негорючие материалы. Можно использовать предметы, которые отличаются устойчивостью к огню категории Г1 и Г2.

Общественные здания

Степень огнестойкости общественных зданий подразделяется на 5 групп: I, II, III, IV, V. Так, по классу конструктивной пожарной опасности здания определяются:

• I-C0.
• II-С0.
• III-С0.
• IV-С0.
• V- не нумеруется.

Что касается допустимой высоты помещения в метрах и площади для пожарного отсека, то здесь имеются такие данные:

• I-75м;
• II-С0-50, С1-28;
• III-C0-28, С1-15;
• IV-CO-5-1000 м 2 ;
• С1-3м-1400 м 2 ;
• С2-5м-800 м 2 .

Если говорить за клубы, пионерские лагеря, больницы, дошкольные заведения и школы, то в них часто используются деревянные перегородки, потолки и стены. Их обработка должна осуществляться огнестойкими материалами.

Производственные здания

• Металлургическое.
• Инструментальное.
• Химическое.
• Ткацкое.
• Ремонтное и прочие.

И для таких заведений, степень огнестойкости как никогда важна. Плюс ко всему на некоторых осуществляется работа с ядовитыми и взрывоопасными веществами, которые могут оказать негативное влияние человека и окружающую среду.

Производственные здания также подразделяются на 5 ступеней. Огнестойкость определяется, исходя от используемых строительных материалов. Отсюда вывод: степень пожарной безопасности производственного здания напрямую зависит от огнестойкости используемых стройматериалов.

Складские помещения

Как правило, наиболее уязвимыми считаются те складские помещения, которые изготовлены из деревянных материалов. Однако если они обработаны штукатуркой и специальными пропитками, то их степень огнестойкости увеличивается. Также для этой цели используется бетонная или керамическая плитка.

Для складских помещений наиболее эффективным считаются вспучившиеся краски или полимерная пена. Их действие продлевается срок поднятия критической температуры.

В целом предпринимается ряд мер, для увеличения степени огнестойкости помещений, построенных из дерева. В них также могут устанавливаться алюминиевые двери, а вместо деревянных окон стеклоблоки.

Итак, стоит отметить, что перед тем, как определять огнестойкость здания важно учитывать характеристики и предназначение каждого строения, а также методы и материалы, имеющие разные специфики.

Степень огнестойкости здания - это способность здания противостоять пожару определенное время, не разрушаясь.
На основании СНиП 21-01-97* "Пожарная безопасность зданий и сооружений", п. 5.18 Здания и пожарные отсеки подразделяются по степеням огнестойкости согласно таблице 4 . Также узнать степень огнестойкости можно в проектной документации или в техническом паспорте на здание.
Для определения степени огнестойкости здания по данной таблице, необходимо знать предел огнестойкости строительных конструкций (несущих элементов здания, наружных ненесущих стен, перекрытий, покрытий, настилов, ферм, балок, прогонов, внутренних стен лестничных клеток, маршей и площадок лестниц).

Таблица 4

Потери несущей способности (R );
- потери целостности (Е );
- потери теплоизолирующей способности (I ).

Предел огнестойкости конструкций можно определить по пособию ("Пособие по определению пределов огнестойкости конструкций, пределов распространения огня по конструкциям и групп возгараемости материалов" (К СНиП 11-2-80) Утверждено приказом ЦНИИСК им. Кучеренко Госстроя СССР от 19 декабря 1984 г. № 351/л) , или узнать у производителя материалов, конструкций. Для приблизительного определения степени огнестойкости здания, можно воспользоваться таблицей из приложения 2 к не действующему в настоящее время СНиП 2.01.02-85* "Противопожарные нормы" .

Приложение 2
Справочное

ПОСОБИЕ

ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ ПРЕДЕЛОВ ОГНЕСТОЙКОСТИ КОНСТРУКЦИЙ,

ПРЕДЕЛОВ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ОГНЯ ПО КОНСТРУКЦИЯМ И ГРУПП ВОЗГОРАЕМОСТИ МАТЕРИАЛОВ

ВНИМАНИЕ!!!

Разработано к СНиП II-2-80 "Противопожарные нормы проектирования зданий и сооружений". Приведены справочные данные о пределах огнестойкости и распространения огня по строительным конструкциям из железобетона, металла, древесины, асбестоцемента, пластмасс и других строительных материалов, а также данные о группах возгораемости строительных материалов.

Для инженерно-технических работников проектных, строительных организаций и органов государственного пожарного надзора. Табл. 15, рис. 3.

ПРЕДИСЛОВИЕ

Настоящее Пособие разработано к СНиП II-2-80 "Противопожарные нормы проектирования зданий и сооружений". Оно содержит данные о нормируемых показателях огнестойкости и пожарной опасности строительных конструкций и материалов.

Раздел 1 пособия разработан ЦНИИСК им. Кучеренко (д-р техн. наук проф. И.Г. Романенков, канд. техн. наук В.Н. Зигерн-Корн). Раздел 2 разработан ЦНИИСК им. Кучеренко (д-р техн. наук И.Г. Романенков, кандидаты техн. наук В.Н. Зигерн-Корн, Л.Н. Брускова, Г.М. Кирпиченков, В.А. Орлов, В.В. Сорокин, инженеры А.В. Пестрицкий, В.И. Яшин); НИИЖБ (д-р техн. наук В.В. Жуков; д-р техн. наук, проф. А.Ф. Милованов; канд. физ.-мат. наук А.Е. Сегалов, кандидаты техн. наук А.А. Гусев, В.В. Соломонов, В.М. Самойленко; инженеры В.Ф. Гуляева, Т.Н. Малкина); ЦНИИЭП им. Мезенцева (канд. техн. наук Л.М. Шмидт, инж. П.Е. Жаворонков); ЦНИИПромзданий (канд. техн. наук В.В. Федоров, инженеры Э.С. Гиллер, В.В. Сипин) и ВНИИПО (д-р техн. наук, проф. А.И. Яковлев; кандидаты техн. наук В.П. Бушев, С.В. Давыдов, В.Г. Олимпиев, Н.Ф. Гавриков; инженеры В.3.Волохатых, Ю.А. Гринчик, Н.П. Савкин, А.Н. Сорокин, В.С. Харитонов, Л.В. Шейнина, В.И. Щелкунов). Раздел 3 разработан ЦНИИСК им. Кучеренко (д-р техн. наук, проф. И.Г. Романенков, канд. хим. наук Н.В.Ковыршина, инж. В.Г.Гончар) и Институтом горной механики АН Груз. ССР (канд. техн. наук Г.С. Абашидзе, инженеры Л.И. Мирашвили, Л.В. Гурчумелия).

При разработке Пособия использованы материалы ЦНИИЭП жилища и ЦНИИЭП учебных зданий Госгражданстроя, МИИТ МПС СССР, ВНИИСТРОМ и НИПИсиликатобетон Минпромстройматериалов СССР.

Использованный в Руководстве текст СНиП II-2-80 набран полужирным шрифтом. Его пункты имеют двойную нумерацию, в скобках дана нумерация по СНиП.

В случаях, когда приведенные в Пособии сведения недостаточны для установления соответствующих показателей конструкций и материалов, за консультациями и с заявками на проведение огневых испытаний следует обращаться в ЦНИИСК им. Кучеренко или НИИЖБ Госстроя СССР. Основанием для установления этих показателей могут также служить результаты испытаний, выполненных в соответствии со стандартами и методиками, утвержденными или согласованными Госстроем СССР.

Замечания и предложения по Пособию просьба направлять по адресу: Москва, 109389, 2-я Институтская ул., д.6, ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Пособие составлено в помощь проектным, строительным организациям и органам пожарной охраны с целью сокращения затрат времени, труда и материалов на установление пределов огнестойкости строительных конструкций, пределов распространения огня по ним и групп возгораемости материалов, нормируемых СНиП II-2-80.

1.2.(2.1). Здания и сооружения по огнестойкости подразделяются на пять степеней. Степень огнестойкости зданий и сооружений определяется пределами огнестойкости основных строительных конструкций и пределами распространения огня по этим конструкциям.

1.3.(2.4). Строительные материалы по возгораемости подразделяются на три группы: несгораемые, трудносгораемые и сгораемые.

1.4. Пределы огнестойкости конструкций, пределы распространения огня по ним, а также группы возгораемости материалов, приведенные в настоящем Пособии, следует вносить в проекты конструкций при условии, что их исполнение полностью соответствует описанию, данному в Пособии. Материалы Пособия следует также использовать при разработке новых конструкций.

2. СТРОИТЕЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ. ПРЕДЕЛЫ ОГНЕСТОЙКОСТИ И ПРЕДЕЛЫ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ОГНЯ

2.1(2.3). Пределы огнестойкости строительных конструкций определяются по стандарту СЭВ 1000-78 "Противопожарные нормы строительного проектирования. Метод испытания строительных конструкций на огнестойкость".

Предел распространения огня по строительным конструкциям определяется по методике, приведенной в прил.2.

ПРЕДЕЛ ОГНЕСТОЙКОСТИ

2.2. За предел огнестойкости строительных конструкций принимается время (в часах или минутах) от начала их огневого стандартного испытания до возникновения одного из предельных состояний по огнестойкости.

2.3. Стандарт СЭВ 1000-78 различает следующие четыре вида предельных состояний по огнестойкости: по потере несущей способности конструкций и узлов (обрушение или прогиб в зависимости от типа конструкций); до теплоизолирующей. способности - повышение температуры на необогреваемой поверхности в среднем более чем на 160 °C или в любой точке этой поверхности более чем на 190 °С в сравнении с температурой конструкции до испытания, или более 220 °С независимо от температуры конструкции до испытания; по плотности - образование в конструкциях сквозных трещин или сквозных отверстий, через которые проникают продукты горения или пламя; для конструкций, защищенных огнезащитными покрытиями и испытываемых без нагрузок, предельным состоянием будет достижение критической температуры материала конструкции.

Для наружных стен, покрытий, балок, ферм, колонн и столбов предельным состоянием является только потеря несущей способности конструкций и узлов.

2.4. Предельные состояния конструкций по огнестойкости, указанные в п.2.3, в дальнейшем для краткости будем называть соответственно I, II, III и IV предельными состояниями конструкции по огнестойкости.

В случаях определения предела огнестойкости при нагрузках, определяемых на основании подробного анализа условий, возникающих во время пожара и отличающихся от нормативных, предельное состояние конструкции будем обозначать 1А.

2.5. Пределы огнестойкости конструкций могут быть определены и расчетным путем. В этих случаях испытания допускается не проводить.

Определение пределов огнестойкости расчетным путем следует выполнять по методикам, одобренным Главтехнормированием Госстроя СССР.

2.6. Для ориентировочной оценки предела огнестойкости конструкций при их разработке и проектировании можно руководствоваться следующими положениями:

а) предел огнестойкости слоистых ограждающих конструкций по теплоизолирующей способности равен, а, как правило, выше суммы пределов огнестойкости отдельно взятых слоев. Отсюда следует, что увеличение числа слоев ограждающей конструкции (оштукатуривание, облицовка) не уменьшает ее предела огнестойкости по теплоизолирующей способности. В отдельных случаях введение дополнительного слоя может не дать эффекта, например, при облицовке листовым металлом с необогреваемой стороны;

б) пределы огнестойкости ограждающих конструкций с воздушной прослойкой в среднем на 10% выше пределов огнестойкости тех же конструкций, но без воздушной прослойки; эффективность воздушной прослойки тем выше, чем больше она удалена от нагреваемой плоскости; при замкнутых воздушных прослойках их толщина не влияет на предел огнестойкости;

в) пределы огнестойкости ограждающих конструкций с несимметричным расположением слоев зависят от направленности теплового потока. С той стороны, где вероятность возникновения пожара выше, рекомендуется располагать несгораемые материалы с низкой теплопроводностью;

г) увеличение влажности конструкций способствует уменьшению скорости прогрева и повышению огнестойкости за исключением тех случаев, когда увеличение влажности увеличивает вероятность внезапного хрупкого разрушения материала или появления местных выколов, особенно опасно это явление для бетонных и асбестоцементных конструкций;

д) предел огнестойкости нагруженных конструкций уменьшается с увеличением нагрузки. Наиболее напряженное сечение конструкций, подверженное воздействию огня и высоких температур, как правило, определяет величину предела огнестойкости;

е) предел огнестойкости конструкции тем выше, чем меньше отношение обогреваемого периметра сечения ее элементов к их площади;

ж) предел огнестойкости статически неопределимых конструкций, как правило, выше предела огнестойкости аналогичных статически определимых конструкций за счет перераспределения усилий на менее напряженные и нагреваемые с меньшей скоростью элементы; при этом необходимо учитывать влияние дополнительных усилий, возникающих вследствие температурных деформаций;

з) возгораемость материалов, из которых выполнена конструкция, не определяет ее предела огнестойкости. Например, конструкции из тонкостенных металлических профилей имеют минимальный предел огнестойкости, а конструкции из древесины имеют более высокий предел огнестойкости, чем конструкции из стали при тех же отношениях обогреваемого периметра сечения к его площади и величины действующих напряжений к временному сопротивлению или пределу текучести. В то же время следует учитывать, что применение сгораемых материалов вместо трудносгораемых или несгораемых может понизить предел огнестойкости конструкции, если скорость его выгорания будет выше скорости прогревания.

Для оценки предела огнестойкости конструкций на основании вышеперечисленных положений необходимо располагать достаточными сведениями о пределах огнестойкости конструкций, аналогичных рассматриваемым по форме, использованным материалам и конструктивному исполнению, а также сведениями об основных закономерностях их поведения при пожаре или огневых испытаниях.

2.7. В случаях, когда в табл.2-15 пределы огнестойкости указаны для однотипных конструкций различных размеров, предел огнестойкости конструкции, имеющей промежуточный размер, может определяться по линейной интерполяции. Для железобетонных конструкций при этом должна осуществляться интерполяция и по величине расстояния до оси арматуры.

ПРЕДЕЛ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ОГНЯ

2.8. (прил.2, п.1). Испытание строительных конструкций на распространение огня заключается в определении размера повреждения конструкции вследствие ее горения за пределами зоны нагрева - в контрольной зоне.

2.9. Повреждением считается обугливание или выгорание материалов, обнаруживаемое визуально, а также оплавление термопластичных материалов.

За предел распространения огня принимается максимальный размер повреждения (см), определяемый по методике испытания, изложенной в прил.2 к СНиП II-2-80.

2.10. На распространение огня испытывают конструкции, выполненные с применением сгораемых и трудносгораемых материалов, как правило, без отделки и облицовки.

Конструкции, выполненные только из несгораемых материалов, следует считать не распространяющими огонь (предел распространения огня по ним следует принимать равным нулю).

Если при испытании на распространение огня повреждение конструкций в контрольной зоне составляет не более 5 см, ее также следует считать не распространяющей огонь.

2.11. Для предварительной оценки предела распространения огня могут быть использованы следующие положения:

а) конструкции, выполненные из сгораемых материалов, имеют предел распространения огня по горизонтали (для горизонтальных конструкций - перекрытий, покрытий, балок и т.п.) более 25 см, а по вертикали (для вертикальных конструкций - стен, перегородок, колонн и т.п.) - более 40 см;

б) конструкции, выполненные из сгораемых или трудносгораемых материалов, защищенных от воздействия огня и высоких температур несгораемыми материалами, могут иметь предел распространения огня по горизонтали менее 25 см, а по вертикали - менее 40 см при условии, что защитный слой в течение всего времени испытания (до полного остывания конструкции) не прогреется в контрольной зоне до температуры воспламенения или начала интенсивного термического разложения защищаемого материала. Конструкция может не распространять огонь при условии, что наружный слой, выполненный из несгораемых материалов, в течение всего времени испытания (до полного остывания конструкции) не прогреется в зоне нагрева до температуры воспламенения или начала интенсивного термического разложения защищаемого материала;

в) в случаях, когда конструкция может иметь различный предел распространения огня при нагревании с разных сторон (например, при несимметричном расположении слоев в ограждающей конструкции), этот предел устанавливается по его максимальному значению.

БЕТОННЫЕ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ КОНСТРУКЦИИ

2.12. Основными параметрами, которые оказывают влияние на предел огнестойкости бетонных и железобетонных конструкций являются: вид бетона, вяжущего и заполнителя; класс арматуры; тип конструкции; форма поперечного сечения; размеры элементов; условия их нагрева; величина нагрузки и влажность бетона.

2.13. Увеличение температуры в бетоне сечения элемента во время пожара зависит от вида бетона, вяжущего и заполнителей, от отношения поверхности, на которую действует пламя, к площади поперечного сечения. Тяжелые бетоны с силикатным заполнителем прогреваются быстрее, чем с карбонатными заполнителями. Облегченные и легкие бетоны тем медленнее прогреваются, чем меньше их плотность. Полимерная связка, как и карбонатный заполнитель, уменьшает скорость прогрева бетона вследствие происходящих в них реакций разложения, на которые расходуется тепло.

Массивные элементы конструкции лучше сопротивляются воздействию огня; предел огнестойкости колонн, нагреваемых с четырех сторон, меньше предела огнестойкости колонн при одностороннем нагреве; предел огнестойкости балок при воздействии на них огня с трех сторон меньше предела огнестойкости балок, нагреваемых с одной стороны.

2.14. Минимальные размеры элементов и расстояния от оси арматуры до поверхностей элемента принимаются по таблицам настоящего раздела, но не менее требуемых главой СНиП II-21-75 "Бетонные и железобетонные конструкции".

2.15. Расстояние до оси арматуры и минимальные размеры элементов для обеспечения требуемого предела огнестойкости конструкций зависят от вида бетона. Легкие бетоны имеют теплопроводность на 10-20%, а бетоны с крупным карбонатным заполнителем на 5-10% меньше, чем тяжелые бетоны с силикатным заполнителем. В связи с этим расстояние до оси арматуры для конструкции из легкого бетона или из тяжелого бетона с карбонатным заполнителем может быть принято меньше, чем для конструкций из тяжелого бетона с силикатным заполнителем при одинаковом пределе огнестойкости выполненных из этих бетонов конструкций.

Величины пределов огнестойкости, приведенные в табл.2-6, 8, относятся к бетону с крупным заполнителем из силикатных пород, а также к плотному силикатному бетону. При применении заполнителя из карбонатных пород минимальные размеры как поперечного сечения, так и расстояние от осей арматуры до поверхности изгибаемого элемента могут быть уменьшены на 10%. Для легких бетонов уменьшение может быть на 20% при плотности бетона 1,2 т/м 3 и на 30% для изгибаемых элементов (см. табл.3, 5, 6, 8) при плотности бетона 0,8 т/м 3 и керамзитоперлитобетона с плотностью 1,2 т/м 3 .

2.16. Во время пожара защитный слой бетона предохраняет арматуру от быстрого нагрева и достижения ее критической температуры, при которой наступает предел огнестойкости конструкции.

Если принятое в проекте расстояние до оси арматуры меньше требуемого для обеспечения необходимого предела огнестойкости конструкций, следует его увеличить или применить дополнительные теплоизоляционные покрытия по подвергаемым огню поверхностям элемента *. Теплоизоляционное покрытие из известково-цементной штукатурки (толщиной 15 мм), гипсовой штукатурки (10 мм) и вермикулитовой штукатурки или теплоизоляции из минерального волокна (5 мм) эквивалентны увеличению на 10 мм толщины слоя тяжелого бетона. Если толщина защитного слоя бетона больше 40 мм для тяжелого бетона и 60 мм для легкого бетона, защитный слой бетона должен иметь дополнительное армирование со стороны огневого воздействия в виде сетки арматуры диаметром 2,5-3 мм (ячейками 150х150 мм). Защитные теплоизоляционные покрытия толщиной более 40 мм также должны иметь дополнительное армирование.

* Дополнительные теплоизоляционные покрытия могут выполняться в соответствии с "Рекомендациями по применению огнезащитных покрытий для металлических конструкций" - М.; Стройиздат, 1984.

В табл.2, 4-8 приведены расстояния от обогреваемой поверхности до оси арматуры (рис.1 и 2).

Рис.1. Расстояния до оси арматуры

Рис.2. Среднее расстояние до оси арматуры

В случаях расположения арматуры в разных уровнях среднее расстояние до оси арматуры a должно быть определено с учетом площадей арматуры (A 1 , A 2 , …, A n ) и соответствующих им расстояний до осей (a 1 , a 2 , …, a n ), измеренных от ближайшей из обогреваемых (нижней или боковой) поверхностей элемента, по формуле

.

2.17. Все стали снижают сопротивление растяжению или сжатию при нагреве. Степень уменьшения сопротивления больше для упрочненной высокопрочной арматурной проволочной стали, чем для стержневой арматуры из малоуглеридостой стали.

Предел огнестойкости изгибаемых и внецентренно сжатых с большим эксцентриситетом элементов по потере несущей способности зависит от критической температуры нагрева арматуры. Критической температурой нагрева арматуры является температура, при которой сопротивление растяжению или сжатию уменьшается до величины напряжения, возникающего в арматуре от нормативной нагрузки.

2.18. Табл.5-8 составлены для железобетонных элементов с ненапрягаемой и преднапряженной арматурой в предположении, что критическая температура нагрева арматуры равна 500 °С. Это соответствует арматурным сталям классов A-I, A-II, А-Iв, А-IIIв, A-IV, Ат-IV, A-V, Ат-V. Отличие критических температур для других классов арматуры следует учитывать, умножая приведенные в табл.5-8 пределы огнестойкости на коэффициент j или деля приведенные в табл.5-8 расстояния до осей арматуры на этот коэффициент. Значения j следует принимать:

1. Для перекрытий и покрытий из сборных железобетонных плоских плит сплошных и многопустотных, армированных:

а) сталью класса A-III, равным 1,2;

б) сталями классов A-VI, AT-VI, AT-VII, B-I, ВР-I, равным 0,9;

в) высокопрочной арматурной проволокой классов B-II, Вр-II или арматурными канатами класса К-7, равным 0,8.

2. Для перекрытий и покрытий из сборных железобетонных плит с продольными несущими ребрами "вниз" и коробчатого сечения, а также балок, ригелей и прогонов в соответствии с указанными классами арматур: а) j = 1,1; б) j = 0,95; в) j = 0,9.

2.19. Для конструкций из любого вида бетона должны быть соблюдены минимальные требования, предъявляемые к конструкциям из тяжелого бетона с пределом огнестойкости 0,25 или 0,5 ч.

2.20. Пределы огнестойкости несущих конструкций в табл.2, 4-8 и в тексте приведены для полных нормативных нагрузок с соотношением длительно действующей части нагрузки G ser к полной нагрузке V ser , равной 1. Если это отношение равно 0,3, то предел огнестойкости увеличивается в 2 раза. Для промежуточных значений G ser / V ser предел огнестойкости принимается по линейной интерполяции.

2.21. Предел огнестойкости железобетонных конструкций зависит от их статической схемы работы. Предел огнестойкости статически неопределимых конструкций больше, чем предел огнестойкости статически определимых, если в местах действия отрицательных моментов имеется необходимая арматура. Увеличение предела огнестойкости статически неопределимых изгибаемых железобетонных элементов зависит от соотношения площадей сечения арматуры над опорой и в пролете согласно табл.1.

Таблица 1

Примечание. Для промежуточных отношений площадей увеличение предела огнестойкости принимается по интерполяции.

Влияние статической неопределимости конструкций на предел огнестойкости учитывается при соблюдении следующих требований:

а) не менее 20% требуемой на опоре верхней арматуры должно проходить над серединой пролета;

б) верхняя арматура над крайними опорами неразрезной системы должна заводиться на расстояние не менее 0,4l в сторону пролета от опоры и затем постепенно обрываться (l - длина пролета);

в) вся верхняя арматура над промежуточными опорами должна продолжаться к пролету не менее чем на 0,15l и затем постепенно обрываться.

Изгибаемые элементы, заделанные на опорах, могут рассматриваться как неразрезные системы.

2.22. В табл.2 приведены требования к железобетонным колоннам из тяжелого и из легкого бетона. Они включают требования по размерам колонн, подвергаемых воздействию огня со всех сторон, а также находящихся в стенах и нагреваемых с одной стороны. При этом размер b относится только к колоннам, нагреваемая поверхность которых находится на одном уровне со стеной, или для части колонны, выступающей из стены и несущей нагрузку. Предполагается, что в стене отсутствуют отверстия вблизи колонны в направлении минимального размера b .

Для колонн сплошного круглого сечения в качестве размера b следует принимать их диаметр.

Колонны с параметрами, приведенными в табл.2, имеют внецентренно приложенную нагрузку или нагрузку со случайным эксцентриситетом при армировании колонн не более 3% от поперечного сечения бетона, за исключением стыков.

Предел огнестойкости железобетонных колонн с дополнительным армированием в виде сварных поперечных сеток, установленных с шагом не более 250 мм следует принимать по табл.2, умножая их на коэффициент 1,5.

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).

Степень огнестойкости здания – это способность строения противостоять пожару какое-то время, не разрушаясь. На основе данного показателя можно дать оценку любому сооружению в плане пожарной безопасности. Именно от степени огнестойкости здания зависит, как быстро огонь будет распространяться по его помещениям и конструкциям. По понятным причинам этот показатель во многом будет зависеть от материалов, из которых строение возводится.

К определению степени огнестойкости строительных материалов надо подходить с позиции: горючие они или нет. Поэтому стандартная классификация их так и разделяет на «НГ» – негорючие или «Г» – горючие. Последние делятся на несколько классов:

• Г1 – слабогорючие;
• Г2 – умеренные;
• Г3 – нормальные;
• Г4 – сильные.

Есть другой параметр, который определяет огневую стойкость стройматериалов – это их воспламеняемость, обозначаемая буквой «В». Здесь три класса:

• В1 – материалы, воспламеняемые с большим трудом;
• В2 – воспламеняются умеренно;
• В3 – легко.

Следующая характеристика степени огнестойкости стройматериалов – возможность или невозможность распространения пламени по своим поверхностям. Обозначается данный параметр аббревиатурой «РП». Итак:

• РП1 – не распространяют пламя;
• РП2 – слабо распространяют;
• РП3 – умеренно;
• РП4 – сильно.

Внимание! Показатель «РП» определяют только для напольных оснований и их покрытий, а также для кровель. К остальным конструктивным элементам он никакого отношения не имеет, за исключением разве что деревянных домов.

В СНиПах не указывается, что дым и токсичность выделяемых продуктов сгорания влияют на степень огнестойкости здания. И это правильно. Но при возникновении пожара, где главная задача не только его потушить, но и вовремя провести эвакуацию людей, эти два фактора играют важную роль. Поэтому их обязательно указывают в паспорте строения.

Задымленность или коэффициент выделение дыма строительными материалами обозначается буквой «Д». По этой характеристики все строения разделяются на три группы:

• Д1 – с малым выделением дыма;
• Д2 – с умеренным;
• Д3 – большое выделение.

По токсичности при горении все стройматериалы делятся на четыре группы:

• Т1 – низкая опасность;
• Т2 – умеренная;
• Т3 – высокая;
• Т4 – крайне опасная для людей.

Обобщая все вышесказанное, можно закончить о степени огнестойкости строительных материалов тем, что в СНиПах все вышеобозначенные показатели (а их пять) объединяются в один общий, который обозначается аббревиатурой «КМ».

По показателю «КМ» стройматериалы делятся на пять классов, где класс КМ1 – это представители, у которых все вышеописанные характеристики имеют минимальное значение. Соответственно класс КМ5 – с максимальными значениями. КМ0 – это класс негорючих.

Разобравшись со стройматериалами, переходим к огнестойкости зданий и сооружений. Необходимо обозначить, что не все строения имеют идентичность материалов по всей конструкции . То есть, не всегда во всех строительных объектах в каждой их части (этажи, помещения и прочее) используются одни и те же строительные материалы. Поэтому производимая классификация по огневой стойкости считается условной. Но в любом случае все строительные объекты делят на три класса: несгораемые, трудно сгораемые, сгораемые.

Степень огнестойкости здания – как определить. В основе расчета лежит время от начала возгорания до момента разрушения или появления дефектов. Поэтому важно понимать, какие дефекты несущих конструкций можно принимать во внимание, чтобы точно говорить о том, что строение на пределе разрушения.

1. Появляются сквозные отверстия и трещины, через которые проникают пламя огня и дым.
2. Повышается температура нагрева конструкций в пределах от +160С до +190С. Здесь имеется в виду негорящая сторона. К примеру, если горит помещение, а стена с другой стороны нагревается на вышеобозначенные показатели, то это критичный момент.
3. Деформируются несущие конструкция, приводящие к обрушению. Это в основном касается металлических узлов и конструкций. Кстати, незащищенные стальные профили относятся к категории КМ4. При температуре +1000С они просто начинают плавиться. К «КМ0» относятся железобетонные изделия.

Что касается скорости и времени сгорания, то, как уже было сказано выше, все зависит от материалов, из которых они возведены. К примеру, бетонная конструкция толщиною 25 см сгорает за 240 минут , кирпичная кладка за 300 минут, металлическая конструкция за 20, деревянная дверь (входная, обработанная антипиренами) за 60, деревянная конструкция, обшитая гипсокартоном толщиною 2 см, сгорает за 75 мин.

Классификация по степени огнестойкости зданий, сооружений и пожарных отсеков

Все строительные объекты делятся на пять степеней. И этот показатель обязательно указывается в паспорте строения.

Внимание! Степень огнестойкости здания могут определять только уполномоченные службы. Именно они дают оценку, определяют класс, который заносится в паспорт.

Итак, степень огнестойкости зданий и сооружений – таблица пяти классов огнестойкости (I-V), определяющих пожароопасность строения.

Разобравшись с классами степени огнестойкости зданий, необходимо обозначить и виды этой характеристики. Здесь всего две позиции: фактическая огневая стойкость, обозначаемая СО ф и требуемая – СО тр.

Первая – это действительный показатель возведенного здания или сооружения, который был определен по результатам пожарно-технической экспертизы. В основе результатов лежат табличные значения, которые показаны на фото ниже.

Вторая – это подразумеваемое (запланированное) минимальное значение степени огнестойкости здания. Оно формируется на основе нормативных документов (отраслевых или специализированных). При этом учитывается назначение строения, его площадь, этажность, используются ли внутри взрывоопасные технологии, есть ли система пожаротушения и прочее.

Внимание! Сравнивая две разновидности огневой стойкости, необходимо всегда принимать за основу соотношение, что СО ф не должна быть меньше СО тр.

Заключение

К классификации зданий и сооружений по степени огнестойкости надо относиться серьезно. Учитывая данный показатель, надо определяться с требованиями к системе пожарной безопасности. И чем ниже предел огневой стойкости постройки, тем больше вложений придется делать, организовывая систему пожарной охраны.