Содержание
Категории огнестойкости материалов
Пожарная безопасность любого здания и сооружения напрямую зависит от двух ключевых параметров:
- огнестойкости материалов;
- огнезащитной эффективности.
Эти термины описывают устойчивость материалов, из которых возведен объект, к воздействию высоких температур и открытого огня.
Огнестойкость и огнезащитная эффективность: в чем разница?
Не смотря на общую сферу применения, эти характеристики имеют несколько различий.
Огнестойкость — это параметр, описывающий, как долго конструкция способна сохранять свою функциональность и несущую способность при контакте с огнем. Именно от этого зависит время, в течение которого могут проводиться эвакуационные и спасательные работы:
- локализация и ликвидация пламени;
- эвакуация людей и животных;
- спасение оборудования и имущества.
Огнезащитная эффективность — фактор, характеризующий поведение объекта в случае возгорания, будет ли способствовать распространению пожара.
Огнезащитная эффективность материалов и ее категории
Согласно действующему техническому регламенту все строительные материалы подразделяются на несколько групп огнезащитной эффективности:
- Горючие : в том числе композитные древесные (ДСП, ДВП), органические материалы, неорганические полимеры. Делятся на 4 класса (слабо-, умеренно-, нормально- и сильно горючие).
- Негорючие : это кирпич, натуральный камень, стекло, керамика, металлы и бетон.
Комплексный показатель пожарной безопасности
Еще один фактор, учитывающий все изменения, происходящие с материалом в момент горения или контакта с открытым огнем:
- токсичная опасность (Т1-Т4),
- горючесть (Г1-Г4),
- дымообразующая способность (Д1-Д3),
- воспламеняемость (В1-В3),
- скорость распространения пламени по поверхности материала (РП1-РП4).
Индекс распространения пламени
Строительные материалы также можно разделить на три группы по способности распространять пламя:
- не распространяющие пламя (i РП – 0);
- медленно распространяющие (i РП до 20);
- быстро распространяющие (i РП более 20).
Этот параметр можно улучшить за счет использования противопожарных пропиток и защитных составов.
Огнестойкость и ее характеристики
Действующий на территории РФ Федеральный Закон о пожарной безопасности требует указания предела огнестойкости для всех конструктивных строительных материалов, изготовленных по ГОСТ. Все эти показатели используются при проектировании зданий для обеспечения их пожарной безопасности.
Предел огнестойкости измеряется в минутах, прошедших от начала пожара до момента обрушения конструкции, либо потери ключевых характеристик.
Эти характеристики обозначаются в маркировке продукта:
- R – несущая способность;
- E – целостность (деформация),
- I – теплоизолирующие свойства.
Всего существует 3 степени возгораемости строительных материалов:
- сгораемые – древесина, полимеры, битум;
- несгораемые – металл, гранит, мрамор, глиняный кирпич;
- трудно сгораемые – фибролит, стеклопластик, материалы обработанные антипиренами.
Установить степень огнестойкости здания или сооружения определяется с учетом его конструктивных особенностей:
- высоты и количества этажей;
- коэффициентов пожаробезопасности несущих и ограждающих элементов;
- наличия защитных покрытий на деревянных стенах и других горючих материалах.
Возможность провести спасательные и эвакуационные работы до того, как перекрытия здания утратят свою несущую способность — основной принцип обеспечения его пожарной безопасности. Повысить предел огнестойкости конструкции (а значит — и увеличить время, которое будет в распоряжении спасателей) можно несколькими способами:
- обработать горючие материалы антипиренами — специальными противопожарными пропитками;
- нанести огнезащитное лакокрасочное покрытие;
- покрыть поверхность огнезащитной мастикой, пастой;
- использовать огнестойкую штукатурку или стеклообои для отделки стен;
- установить огнезащитные экраны, панели, плиты (из металла или минеральных пород).
Все перечисленные выше факторы позволяют классифицировать все сооружения, помещения или здания о степени риска и опасности для жизни людей в случае возникновения пожара. Всего выделяют 5 классов (от Ф1 до Ф5), сформированных на основе нескольких характеристик:
Примеры трудногорючих веществ и материалов. Классификация материалов по их возгораемости
В первую группу горючих веществ входят твердые материалы, которые могут иметь искусственное или естественное происхождение. Чаще всего это органические вещества, в состав которых входят хлор, фтор, кремний. К твердым горючим материалам относятся и некоторые виды щелочных и щелочноземельных металлов. При расчете систем обеспечения пожарной безопасности и вентиляционных шахт необходимо учитывать, что часто твердые горючие вещества в измельченном виде становятся взрывоопасными.
В группу твердых горючих веществ входят:
1.
Различные сорта древесины в виде досок, бруса, опилок, дров, щепок.
2.
Твердые составы, изготовленные на основе целлюлозы. Это фанерные листы и ДСП, бумага, картон.
3.
Отходы переработки деревьев: сучки, щепки, кора.
4.
Сухая трава, сено, хвойные иголки, опавшие листья.
5.
Сырье для производства крупы.
6.
Текстиль и ткани из натуральных материалов, шерстяные и хлопковые изделия, вещи из льна.
7
. Синтетика и ткани с добавлением полимерных составов.
8.
Уголь и торф.
9.
Пластмассовые и пластиковые изделия, изготовленные на основе нефти.
10.
Растительные смолы и парафин.
11.
Резиновые и кожаные вещи.
12.
Металлы с высокой степенью активности – алюминий, калий, натрий и их сплавы.
13.
Соединения и сплавы серы, фосфора, кремния, селена.
14.
Пыль и опилки, полученные путем измельчения горючих веществ.
Пожары твердых горючих веществ и материалов классифицируются по способности материала к тлению. В первую группу входят древесина, бумага, ткань и другие материалы, способные поддерживать тление. Другая категория включает в себя такие материалы, как пластмасса и каучук.
Вторая группа представлена горючими веществами в жидком виде. Наиболее легковоспламеняющимися являются различные виды топлива.
К жидким горючим составам относятся:
1.
Нефть и ее составные части.
Производные нефти, такие как бензин, керосин, мазут, смазочные масла для механизмов.
Лаки и краски, изготовленные из растворителей органического происхождения.
Этиловый, изопропиловый, метиловый и другие спирты.
Обезжиривающие жидкости и растворители – толуол, ацетон, уайт-спирит и другие. Эти вещества опасны еще и тем, что способны испаряться. При этом в воздухе достигается концентрация вещества, способна спровоцировать взрыв или пожар.
Третью группу горючих веществ составляют газы, в том числе:1.
Газы, находящиеся в природных месторождениях – сланцевый, рудничный газы, соединения метана, водорода и сероводорода.
Смесь газов, используемая для подачи в жилые дома.
Пропан, изобутан, бутан и другие газы.
Как в случае с твердыми горючими составами, которые сохраняют способность самовоспламеняться даже в измельченном виде, жидкие и газообразные смеси представляют опасность в виде испарений. Многие жидкости и газы в сочетании с кислородом образуют опасную смесь. По этой причине те склады, в которых они хранятся, относят к категории «А». В случае создания опасной концентрации воспламеняющегося вещества, достаточно всего одной искры для начала возгорания.
Пожароопасные свойства веществ
На пожарах горят обычно органические вещества, основными составными частями которых в подавляющем большинстве являются углерод, водород и кислород. При сгорании органических веществ выделяются токсичные газы и другие побочные продукты, которые в значительной степени изменяют процентное количество газов, входящих в атмосферный воздух, и которые по-разному воздействуют на человека (фосген, окислы азота, монооксиды углерода и т.д.).
Далее рассмотрены свойства газов, как входящих в состав атмосферного воздуха, так и образующихся при горении веществ.
Азот — бесцветный газ, не имеющий запаха, малорастворим в воде* немного легче воздуха (1,25 г/л). Азот не горит и не поддерживает горения. В обычных условиях газ физиологически безвреден, нейтрален, но с увеличением парциального давления (р >!0,55 МПа) начинает оказывать токсическое действие.
Кислород — газ, необходимый для жизни человека. При дыхании он соединяется в легких с гемоглобином крови и разносится по всем клеткам и тканям организма, где потребляется в процессе окисления. Это бесцветный газ, не имеющий запаха. Он немного тяжелее воздуха (1,43 г/л), не горит, но хорошо поддерживает горение.
В больших концентрациях даже в условиях атмосферного давления кислород действует на организм человека отравляюще. Например, при р – 0,1 МПа (1 кгс/см2) дыхание чистым кислородом в атмосферных условиях в течение трех суток приводит к тому, что в легких человека развиваются воспалительные процессы. А при парциальном давлении кислорода более 0,3 МПа (3 кгс/см2) через 15…30 мин у человека возникают судороги, он теряет сознание. К факторам, ведущим к возникновению кислородного отравления, относятся содержание во вдыхаемом воздухе примеси углекислого газа, напряженная физическая работа, переохлаждение и перегревание.
При малом парциальном давлении кислорода во вдыхаемом воздухе (ниже 0,015 МПа (0,15 кгс/см2)) кровь, протекая через легкие, насыщается кислородом неполностью, что приводит к снижению работоспособности, а в случаях острого кислородного голодания — к потере сознания.
Углекислый газ при обычных условиях бесцветный с особым кислым вкусом. Он не горит и не поддерживает горения, примерно в 1,5 раза тяжелее воздуха, плохо растворяется в воде, в организме человека образуется как конечный продукт окислительных процессов в тканях и удаляется из организма через легкие в процессе дыхания и через кожу.
Нормальное содержание углекислого газа в организме человека поддерживается центральной нервной системой посредством регуляции деятельности сердечно-сосудистой и дыхательной систем. При увеличении содержания СО2 во вдыхаемом воздухе в организме человека накапливается большое его количество. При содержании углекислого газа во вдыхаемой газовой смеси до 3 % обычно учащается сердцебиение и увеличиваются частота и глубина дыхания. Эти физиологические реакции направлены на удаление из организма избыточного содержания углекислого газа. При содержании СО2 во вдыхаемой газовой смеси более 3 % и длительном воздействии в организме возникают патологические из менения в центральной нервной системе, сердечно-сосудистой и дыхательной системах, а также нарушение обменных процессов.
Повышенное давление углекислого газа усиливает токсическое действие кислорода и наркотическое действие азота. При нормальном атмосферном давлении в организме человека массой 70 кг растворен 1 л азота.
Количество газа, которое может раствориться в крови, зависит от величины парциального давления, времени пребывания под давлением, а также от скорости кровотока и объема легочной вентиляции. При повышении физической нагрузки скорость кровотока увеличивается, поэтому насыщение организма газами увеличивается.
Снижение давления (декомпрессия) вызывает освобождение организма от азота. Избыток растворенного газа при этом попадает из тканей в кровяное русло и током крови выносится в легкие, откуда удаляется в окружающую среду.
При быстром снижении давления растворенный в тканях газ начинает образовывать пузырьки различной величины. Током крови они могут разноситься по всему телу и вызывать закупорку кровеносных сосудов, что приводит к декомпрессионной (кессонной) болезни.
Наряду с углекислым газом в продуктах горения, образующихся на пожарах, выделяется оксид углерода.
Оксид углерода — газ, не имеющий цвета и запаха, намного легче воздуха (1,25 г/л), почти не растворяется в воде, хорошо горит.
Токсичное (отравляющее) действие СО основано на том, что этот газ активно соединяется с гемоглобином крови, образуя нестойкое соединение карбоксигемоглобин. В этом случае организм человека испытывает острый недостаток кислорода.
Степень тяжести отравления оксидом углерода в основном зависит от концентрации его во вдыхаемом воздухе, продолжительности воздействия и интенсивности легочной вентиляции.
Строительные материалы могут быть разделены на четыре класса по степени воздействия на человека продуктов горения:
- чрезвычайно опасные (регламентирующее значение — 1г) —виларес, слоистый трудносгораемый пластик;
- высокоопасные (1…3 г) — пенополиуретан ППУ-306, слоистый декоративный пластик, древесина лиственницы, полиамидные материалы и пленки, полиэтилентерефталатная пленка;
- опасные (3…9 г) — пластмасса ЛКФ-2, линолеум ТТН, эпоксидный стеклопластик, теплоизоляционные плиты ФС, пленка ПТГМ-609, теплозвукоизоляционная композиция АТМ-1;
- малоопасные (9 г) — полиэфирный стеклопластик, пентофталевая эмаль ПФ-218, мастичное покрытие «Нева ЗУ».
Следовательно, к классу чрезвычайно опасных материалов отнесены виларес и слоистый трудносгораемый пластик. Первый характеризуется высоким уровнем выделения окиси углерода, второй кроме оксида углерода выделяет чрезвычайно токсичное соединение — цианистый водород.
Цианистый водород выделяют и другие пластмассы на основе азота (полиакрилонитрил, полиамиды, полиуретаны).
Класс высокоопасных материалов включает в себя изделия из древесины (фанера, древесина, лиственница), что свидетельствует о том, что материалы из древесины по токсичности продуктов горения превосходят многие синтетические материалы.
Малоопасные по токсичности материалы характеризуются низким уровнем выделения летучих веществ и большим зольным остатком.
Горение — это сложное, быстро протекающее химическое превращение веществ, сопровождающееся выделением теплоты и излучением света. В большинстве случаев горение происходит в результате взаимодействия горючего вещества с окислителем (кислородом воздуха, хлором, закисью азота и др.) при наличии источника зажигания.
При определении пожаровзрывоопасности веществ и материалов различают:
- газы — вещества, давление насыщенных паров которых при температуре 25 °С и давлении 101,3 кПа превышает 101,3 кПа;
- жидкости — вещества, давление насыщенных паров которых при температуре 25 °С и давлении 101,3 кПа меньше 101,3 кПа. К жидкостям относятся также твердые плавящиеся вещества, температура плавления или каплепадения которых меньше 50 °С;
- твердые вещества и материалы — индивидуальные вещества и их смесевые композиции с температурой плавления или каплепадения больше 50 “С, а также вещества, не имеющие температуру плавления (например, древесина, ткани и др.);
- пыли — диспергированные твердые вещества и материалы с размером частиц менее 850 мкм.
В зависимости от агрегатного состояния (твердое, жидкое, газообразное) горючего вещества и окислителя различают три вида горения: гомогенное — горение газов и парообразных горючих веществ в среде газообразного окислителя; гетерогенное — горение жидких и твердых горючих веществ в среде газообразного окислителя; горение взрывчатых веществ и порохов .
По скорости распространения пламени горение подразделяют на три вида: .
- дефлаграционное, когда скорость горения составляет несколько метров в секунду;
- взрывное — десятки метров в секунду;
- детонационное — тысячи метров в секунду.
Большинству пожаров свойственно дефлаграционное горение. Равномерное распространение горения устойчиво лишь в том случае, если оно сопровождается повышением давления. Когда горение происходит в замкнутом пространстве или выход газообразных продуктов сгорания затруднителен, то повышение температуры приводит к интенсивному расширению газовых объемов и взрыву.
Возможен также механизм распространения горения, связанный с ударными волнами. Ударная волна вызывает при своем прохождении нагревание газа, и повышение его температуры может оказаться достаточным для возникновения процесса горения. При своем движении ударная волна как бы поджигает горючую смесь, т. е. горение распространяется со скоростью, равной скорости волны.Причем, выделяющаяся при этом химическая энергия подпитывает ударную волну и не дает ей затухать. Такой механизм распространения горения называют детонацией. Поведение образовавшейся детонационной волны и ее разрушающее действие не зависят от того, движется она в открытом или замкнутом объеме. Это обстоятельство влияет на возникновение волны, для которого необходим преддетонационный разгон пламени — расстояние от точки зажигания до места возникновения детонационного горения. Поэтому горение газообразных сред в емкостях редко переходит в детонацию и в основном проявляется в трубах.
Для возникновения горения жидкости необходимо образование горючей паровоздушной смеси около ее поверхности. Внесение источника зажигания приводит к воспламенению или вспышке паровоздушной смеси. При устранении источника зажигания в зависимости от сложившихся условий может произойти либо прекращение процесса горения, либо его распространение.
Не нашли что искали?
Преподаватели спешат на помощь
Таким образом, горение жидкостей представляет собой гомогенный химический процесс горения паров этих жидкостей в кислородной среде. Интенсивность процесса горения определяется скоростью испарения, зависящей от подводимой к жидкости теплоты.
При анализе горения твердых веществ выделяют две основные стадии процесса.
Первая стадия процесса связана с тем, что любое твердое горючее вещество содержит компоненты, которые при нагреве разлагаются и образуют летучую паровоздушную смесь, горение которой полностью соответствует гомогенной газофазной химической реакции.
После окончания выхода летучих компонентов начинается вторая стадия процесса, для которой характерно взаимодействие между веществами, находящимися в разных агрегатных состояниях (твердое горючее вещество и газообразный окислитель). Реакции такого типа называются гетерогенными, а процесс горения — гетерогенным.
Необходимо отметить, что при нагреве пылевидных горючих частиц, который происходит очень быстро, образование летучих фракций затягивается и продолжается в процессе гетерогенного горения.
Горючесть — способность вещества или материала к горению. По горючести все вещества и материалы подразделяются на три группы:
- негорючие (несгораемые) — вещества и материалы, неспособные к горению в воздухе (материалы минерального происхождения и изготовленные на их основе — красный кирпич, силикатный кирпич, бетон, камень, асбест, асбоцемент, минеральная вата, большинство металлов и др.). При этом негорючие вещества могут быть пожароопасными, например вещества, выделяющие горючие продукты при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом;
- трудногорючие (трудносгораемые) — вещества и материалы,способные возгораться в воздухе от источника зажигания, но не способные самостоятельно гореть после его удаления (материалы, содержащие сгораемые компоненты, например древесина при глубокой пропитке антипиренами, фибролит и т.д.);
- горючие (сгораемые) — вещества и материалы, способные самовозгораться, а также возгораться от источника зажигания и самостоятельно гореть после его удаления.
Из группы горючих веществ и материалов выделяют легковоспламеняющиеся вещества и материалы.
Легковоспламеняющимися называют горючие вещества и материалы, способные воспламеняться от кратковременного (до 30 °С) воздействия источника зажигания с низкой энергией (пламя спички, искра, тлеющая сигарета и т.д.).
Вспышка — быстрое сгорание горючей смеси, не сопровождающееся образованием сжатых газов.
Для более полного представления процесса вспышки введено понятие температура вспышки — это самая низкая температура горючего вещества, при которой в условиях специальных испытаний над его поверхностью образуются пары или газы, способные вспыхивать от источника зажигания, но скорость их образования еще не достаточна для устойчивого горения.
Этот показатель служит для оценки пожаровзрывоопасности в основном горючих жидкостей, однако некоторые твердые вещества (нафталин, фосфор, камфора и т.д.), заметно испаряющиеся при нагреве, также могут оцениваться этим показателем.
Экспериментальное определение температуры вспышки жидкости проводят нагреванием определенного количества ее с заданной скоростью; при этом периодически поднимают, визуально регистрируя, результат зажигания. Экспериментальное определение температуры проводят как для открытых, так и для закрытых тиглей. Для однокомпонентных веществ температура вспышки постоянна, в то время как для сложных веществ она зависит от состава и свойств компонентов. В табл. 13.3 приведены значения температуры вспышки некоторых горючих и легковоспламеняющихся жидкостей.
Легковоспламеняющимися называются жидкости с температурой вспышки не более 61 °С в закрытом тигле или 66 °С в открытом тигле.
Не менее важным показателем, характеризующим процесс горения, является температура воспламенения — наименьшая температура вещества, при которой в условиях специальных испытаний вещество выделяет горючие пары и газы с такой скоростью, что после их зажигания возникает устойчивое пламенное горение. При достижении температуры самовоспламенения происходит резкое увеличение скорости экзотермических реакций, заканчивающихся пламенным горением. Экспериментальное определение этого показателя пожароопасности заключается в измерении минимальной температуры равномерно прогретого объема исследуемой горючей смеси, при которой происходит самовоспламенение этого объема в отсутствии источника зажигания.
Температура самовоспламенения вещества меняется в зависимости от концентрации, давления, размеров, формы.
Вещества с высокой температурой самовоспламенения горят только в результате нагрева.
Вещества с температурой самовоспламенения, находящейся в пределах температуры окружающей среды, могут самовоспламеняться без нагрева, так как окружающая среда нагревает их до температуры самовоспламенения. Такие вещества представляют большую пожарную опасность и называются самовозгорающимися, а процесс самонагревания их до возникновения горения —самовозгоранием.
Самовозгорающиеся вещества способны гореть и взрываться при взаимодействии с водой, кислородом воздуха и другими веществами. Они представляют большую пожароопасность. К ним относятся бурые и каменные угли, торф, серный колчедан, щелочные металлы и др.
Многообразие веществ и материалов предопределило различные концентрационные пределы распространения пламени. Существуют такие понятия, как нижний и верхний концентрационные пределы распространения пламени (воспламенения) — это соответственно минимальное и максимальное содержание горючего в смеси горючее вещество—окислительная среда, при котором возможно распространение пламени по смеси на любое расстояние от источника зажигания.
Интервал концентраций между нижним и верхним пределами называется областью распространения пламени (воспламенения).
Методы экспериментального и расчетного определения концентрационных пределов распространения пламени тестированы (ГОСТ 12.1.044—85 «Пожаровзрывоопасность веществ и материалов. Номенклатура показателей и методы их определения»).
Пределы распространения пламени горючих смесей непостоянны и зависят:
- от начальной температуры. Если температура повышается, тодиапазон взрываемости расширяется, причем нижний предел становится меньше, а верхний — больше. Принято считать, что с повышением температуры смеси на каждые 100 °С нижний предел уменьшается на 10 % от исходного значения, а верхний — возрастает на 15%. Повышение начальной температуры горючей смеси за счет снижения градиента температур приводит к уменьшению оттока из зоны горения к исходной смеси. Это увеличивает скорость горения, и, соответственно, уменьшает время теплообмена горючей системы с окружающей средой. Снижение теплопотерь в горючей системе ведет к повышению ее температуры, и поэтому разбавленная воздухом горючая смесь, не взрывающаяся при низкой температуре, становится взрывоопасной при более высокой температуре;
- давления горючей смеси. Повышение давления выше атмосферного для большинства смесей приводит к расширению области воспламенения, а уменьшение давления сужает эту область. Каждая смесь при любой концентрации и определенной температуре имеет пороговую величину давления, ниже которой взрыв невозможен;
- наличия других примесей. Добавление негорючих газов существенно снижает верхний предел распространения пламени. При этом нижний предел распространения пламени почти не изменяется, так как введение негорючей примеси незначительно влияет на концентрацию кислорода, определяющего способность смеси к взрыву. Увеличение концентрации негорючих веществ приводит или может привести к тому, что смесь становится невзрываемой. В зону горения вводят негорючие газообразные вещества — флегматизаторы;
- характера источника воспламенения (например, мощности электрического разряда). Каждой горючей смеси при определенных условиях соответствует минимальная энергия воспламенения. Эту энергию сообщают горючей смеси электрический разряд, дуга, открытое пламя или другой источник тепла. Чем выше мощность искры, тем вероятнее возникновение устойчивого горения и взрыва, шире становится диапазон взрываемости. Опасность взрыва горючей смеси возрастает, если увеличивается продолжительность искрового разряда.
Определенной температуре жидкости соответствует определенная упругость паров над поверхностью жидкости, что позволяет определить взрывоопасность горючих веществ с учетом температурных пределов воспламенения, т.е. с учетом температуры вещества, при которой его насыщенные пары образуют в конкретной окислительной среде концентрации, равные соответственно нижнему (нижний температурный предел (НП)) и верхнему (верхний температурный предел (ВП)) концентрационным пределам распространения пламени (воспламенения), %:
где Рн Рв — давление насыщенных паров при температурах, соответствующих нижнему и верхнему температурным пределам, Па; Ратм — атмосферное давление, равное 9,8 • 103 Па.
Значения температурных пределов воспламенения веществ используют при расчете пожаровзрывобезопасных режимов работы технологического оборудования, при оценке аварийных ситуаций, связанных с разливом горючих жидкостей, а также для расчета концентрационных пределов воспламенения.
Твердые частицы горючего вещества, находясь во взвешенном состоянии (аэрозоль), в смеси с воздухом (кислородом) могут гореть с большой скоростью или взрываться.
Группы горючести
Все материалы можно разделить на три группы в соответствии с нормами ФЗ-123:
1.
Негорючие.
К этой группе относятся составы, которые не способны гореть в присутствии кислорода.
2.
Трудногорючие.
Материалы этой группы воспламеняются только при наличии вблизи открытого пламени или под действием сильного продолжительного нагрева.
3.
Горючие.
В свою очередь делятся на легковоспламеняющиеся и особо опасные. Легковоспламеняющиеся – это горючие вещества и материалы, загорающиеся при кратком и непродолжительном контакте с огнем.
Данная классификация относится ко всем веществам, за исключением тканей, кожаных и строительных материалов. Чтобы определить степень горючести, проводятся испытания, регламентированные нормами пожарной безопасности.
Статьей 13 Федерального Закона №123 предусмотрена классификация материалов из ткани и строительных составов по группам горючести:
1. Негорючие
(условное обозначение НГ).
2. Слабогорючие (Г1).
При возгорании таких веществ выделяются газы с температурой не более 135 °С. Повреждение самого материала в результате горения не превышает 65%, при этом масса уменьшается не более чем на 20 %. Если удалить источник огня, материал перестает гореть.
3. Умеренногорючие (Г2).
При горении температура газов составляет до 235 °С, повреждения затрагивают 85 % исходного объема. В результате испытаний масса образца становится меньше на 50%. После удаления источника пламени умеренногорючее вещество способно поддерживать горение в течение до 30 секунд.
4. Нормальногорючие (Г3).
Температура дымовых газов составляет до 450 °С, степень повреждения и уменьшение массы аналогичны группе Г2. При этом вещество в отсутствии источника огня может поддерживать горение до 300 секунд.
5. Сильногорючие (Г4).
Такие составы выделяют при горении газы с температурой свыше 450 °С. Степень повреждения превышает 85 % площади материала, масса сокращается более чем на 50 %. Продолжительность горения после удаления пламени составляет более 300 секунд.
Помимо степени горючести в характеристике вещества указывается еще и состояние. Например, в самостоятельные группы выделяют горючесмазочные материалы, легковоспламеняющиеся жидкости и твердые составы, горючие и взрывоопасные газы.
Классификация
Интенсивности процесса горения и условий его протекания определяют вероятность усиления пожара, возникновения взрыва. Исход происшествия зависит от совокупности свойств исходного сырья.
Общее деление
Согласно общегосударственному стандарту пожарной и взрывной опасности, вещества и разнообразные материалы из них делятся на следующие группы:
- абсолютно негорючие;
- трудно сгораемые;
- горючие.
Негорючие вещества не могут гореть на воздухе, что не исключает взаимодействие с окислителями, друг с другом, водой. Следовательно, некоторые представители группы в определенных условиях представляют пожароопасность.
К трудно сгораемым относятся соединения, которые горят при поджигании на воздухе. Как только источник огня ликвидируется, горение прекращается.
Горючие вещества в определенных условиях загораются сами или в присутствии источника огня, продолжают интенсивно гореть.
Классификация по горючесть строительного сырья и продукции, рассмотрена в отдельном обновленном стандарте. Строительные общегосударственные нормы учитывают категории всех видов изделий, используемых в работе.
Согласно этой классификации негорючие стройматериалы (НГ) подразделяются на две группы в зависимости от режима испытаний и значений показателей, полученных при этом.
В 1 группу входит продукция, при исследовании которой температура внутри печи увеличивается не больше, чем на 50 ℃. Уменьшение массы образца не превышает 50 %. Пламя не горит вообще, а выделяющаяся теплота не превышает 2,0 МДж/кг.
Во 2 группу НГ входят материалы с такими же показателями увеличения температуры внутри печи и потери массы. Отличие в том, что пламя горит до 20 секунд, теплота сгорания не должна быть больше 3,0 МДж/кг.
Классы горючести
Горючие материалы исследуют по аналогичным критериям, подразделяют на 4 группы или класса, которые обозначают буквой Г и цифрой, находящейся рядом с ней. Для классификации учитывают значения следующих показателей:
- температура газов, выделяющихся с дымом;
- степень уменьшения размеров;
- величина уменьшения веса;
- время сохранения пламени без источника горения.
К Г1 относится группа материалов с температурой дыма, не превышающей 135 ℃. Потеря длины укладывается в 65 %, веса – 20 %. Само по себе пламя не горит. Такая строительная продукция называется самозатухающей.
В Г2 входит группа материалов с температурой дыма, не превышающей 235 ℃. Потеря длины укладывается в 85 %, массы – 50 %. Самостоятельное горение продолжается не более 30 секунд.
К Г3 относится материалы, у которых температура дыма не превышает 450 ℃. Потеря длины составляет более 85 %, веса – до половины. Само по себе пламя горит не более 300 секунд.
В группу горючести Г4 вошли материалы, у которых температура дыма превышает 450 °С. Потеря длины превышает 85 %, массы – более 50 %. Самостоятельное горение продолжается более 300 секунд.
Допустимо использовать следующие приставки в названии каждой группы горючести в порядке увеличения цифрового индекса:
- слабо;
- умеренно;
- нормально;
- сильногорючие материалы.
Приведенные показатели горючести наряду с некоторыми другими характеристиками обязательно учитывают при разработке проектной документации, составлении смет.
Большое значение также имеет способность образовывать дым, токсичность продуктов горения, скорость возможного распространения огня, вероятность быстрого воспламенения.
Нормативные требования к горючим веществам
Учитывая, что спектр использования горючих веществ достаточно широк, а неправильное обращение с ними может привести к серьезным последствиям, разработан ряд законов и нормативных положений, регулирующих правила обращения с опасными составами:
1.
Федеральный закон №116-ФЗ, который регулирует правила соблюдения требований безопасности на производственных объектах.
Своды правил 231.1311500.2015 и 156.13130.2014, устанавливающие правила соблюдения пожарной безопасности при проектировке и устройстве нефтегазовых месторождений, складов ГСМ и АЗС.
Лесной кодекс РФ также содержит правила соблюдения пожарной безопасности при нахождении в лесу. Методика и способы защиты лесных массивов от возгорания описаны в ГОСТ Р 57972-2017.
Правила хранения дерева и бревен на складе регулирует Свод правил 114.13330.2016. Он также устанавливает требования, которые должны выполняться при обработке дерева и заготовке пиломатериалов.
Порядок применения горючих веществ, используемых в строительстве, включая составы, предназначенные для отделки зданий 1-3 степени огнестойкости, изложен в СНиП 21-01-97.
Способы и порядок определения характеристик, касающихся взрывопожарной опасности веществ, указаны в ГОСТ 12.1.044-89.
О порядке проведения испытаний по определению огнестойкости различных строительных элементов, включая горючие вещества, используемые при укладке крыши, перекрытий, ограждающих и опорных конструкций, информирует ГОСТ 30247.1-94.
Правила и методику проведения испытаний веществ для установления группы горючести определяет ГОСТ 30244-94, а способы проведения тех же действий по группам распространения огня изложены в ГОСТ Р 51032-97.
Правила пожарной безопасности на судах регламентируют вопросы выполнения противопожарных норм при различных работах и транспортировке огнеопасных грузов.
Для предприятий энергетического сектора издан РД 34.03.307-87. В этом акте изложены требования безопасности при проведении работ с огнем и использовании в качестве топлива воспламеняющихся составов, находящихся в различных состояниях.
Основным документом, регламентирующим нормы пожарной безопасности на охраняемых объектах, являются Правила ППР в РФ.
Вещества и материалы
Согласно ГОСТ 12.1.044-89 по горючести вещества и материалы подразделяются на следующие группы (за исключением строительных, текстильных и кожевенных материалов):
- Негорючие.
- Трудногорючие.
- Горючие.
Негорючие – это вещества и материалы, неспособные гореть в воздухе. Негорючие вещества могут быть пожаровзрывоопасными (например, окислители или вещества, выделяющие горючие продукты при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом).
Трудногорючие – это вещества и материалы, способные гореть в воздухе при воздействии источника зажигания, но неспособные самостоятельно гореть после его удаления.
Горючие – это вещества и материалы, способные самовозгораться, а также возгораться при воздействии источника зажигания и самостоятельно гореть после его удаления.
Сущность экспериментального метода определения горючести заключается в создании температурных условий, способствующих горению, и оценке поведения исследуемых веществ и материалов в этих условиях.
Твердые в т.ч. пыли
Материал относят к группе негорючих, если соблюдены следующие условия:
- среднеарифметическое изменение температуры в печи, на поверхности и внутри образца не превышает 50 °С;
- среднеарифметическое значение потери массы для пяти образцов не превышает 50% от их среднего значения первоначальной массы после кондиционирования;
- среднеарифметическое значение продолжительности устойчивого горения пяти образцов не превышает 10 с. Результаты испытаний пяти образцов, в которых продолжительность устойчивого горения составляет менее 10 с, принимают равными нулю.
По значению максимального приращения температуры (Δtmax) и потере массы (Δm) материалы классифицируют:
- трудногорючие: Δtmax < 60 °С и Δm < 60%;
- горючие: Δtmax ≥ 60 °С или Δm ≥ 60%.
Горючие материалы подразделяют в зависимости от времени (τ) достижения (tmax) на:
- трудновоспламеняемые: τ > 4 мин;
- средней воспламеняемости: 0,5 ≤ τ ≤ 4 мин;
- легковоспламеняемые: τ < 0,5 мин.
При наличии концентрационных пределов распространения пламени газ относят к горючим; при отсутствии концентрационных пределов распространения пламени и наличии температуры самовоспламенения газ относят к трудногорючим; при отсутствии концентрационных пределов распространения пламени и температуры самовоспламенения газ относят к негорючим.
Жидкости
При наличии температуры воспламенения жидкость относят к горючим; при отсутствии температуры воспламенения и наличии температуры самовоспламенения жидкость относят к трудногорючим. При отсутствии температур вспышки, воспламенения, самовоспламенения, температурных и концентрационных пределов распространения пламени жидкость относят к группе негорючих. Горючие жидкости с температурой вспышки не более 61 °С в закрытом тигле или 66 °С в открытом тигле, зафлегматизированных смесей, не имеющих вспышку в закрытом тигле, относят к легковоспламеняющимся. Особо опасными называют легковоспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки не более 28 °С.
Порядок хранения горючих веществ
Для каждого предприятия и вида используемых и хранящихся на нем веществ и материалов применяется свой нормативный акт, учитывающий специфику организации. Существует заметная разница между складом готовой продукции деревообработки и нефтебазой, между предприятием химической промышленности и танкером. Характер используемого материала, особенности применяемых технологий и порядок хранения веществ обуславливает разницу подхода к обеспечению норм ПБ.
Вместе с тем можно выделить группу требований пожарной безопасности, которые в одинаковой степени применимы во всех областях хозяйственной деятельности:
Оснащение системы пожарной безопасности объекта различными техническими средствами ликвидации пожаров и системами оповещения для раннего обнаружения очага возгорания.
Организация хранения, переработки и использования взрывопожароопасных веществ за пределами специально предназначенных для этого объектов. Вне зависимости от состояния все материалы, представляющие опасность, должны располагаться на специальных площадках или складах.
Объемы хранящихся веществ должны быть ограничены. В каком бы состоянии ни находился материал, он должен быть распределен по объектам хранения партиями, не превышающими предельно допустимые нормы.
Выполнение норм по обеспечению охраняемых объектов пожарной инфраструктурой, включая водоемы, системы водоводов, гидранты, краны. Для бесперебойного снабжения водой предприятие должно оснащаться как внутренним, так и наружным контуром противопожарного водоснабжения. Между отдельными объектами организации должны располагаться противопожарные разрывы.
Классификация строительных материалов
Определение группы горючести строительного материала
Пожарная опасность строительных, текстильных и кожевенных материалов характеризуется следующими свойствами:
- Горючесть.
- Воспламеняемость.
- Способность распространения пламени по поверхности.
- Дымообразующая способность.
- Токсичность продуктов горения.
Строительные материалы в зависимости от значений параметров горючести подразделяют по группам на негорючие и горючие (для напольных ковровых покрытий группа горючести не определяется).
НГ негорючие
Негорючие строительные материалы по результатам испытаний по методам I и IV (ГОСТ Р 57270-2016. Материалы строительные. Методы испытаний на горючесть) подразделяют на 2 группы.
Строительные материалы относят к негорючим I группы при следующих среднеарифметических значениях параметров горючести по методам I и IV (ГОСТ Р 57270-2016):
- прирост температуры в печи не более 30 °C;
- потеря массы образцов не более 50%;
- продолжительность устойчивого пламенного горения – 0 с;
- теплота сгорания не более 2,0 МДж/кг.
Строительные материалы относят к негорючим II группы при следующих среднеарифметических значениях параметров горючести по методам I и IV (ГОСТ Р 57270-2016):
- прирост температуры в печи не более 50 °C;
- потеря массы образцов не более 50%;
- продолжительность устойчивого пламенного горения не более 20 с;
- теплота сгорания не более 3,0 МДж/кг.
Допускается относить без испытаний к негорючим I группы следующие строительные материалы без окрашивания их внешней поверхности либо с окрашиванием внешней поверхности составами без использования полимерных и (или) органических компонентов:
- бетоны, строительные растворы, штукатурки, клеи и шпатлевки, глиняные, керамические, керамогранитные и силикатные изделия (кирпичи, камни, блоки, плиты, панели и т.п.), фиброцементные изделия (листы, панели, плиты, трубы и т.п.) за исключением во всех случаях материалов, изготавляемых с применением полимерного и (или) органического вяжущего заполнителей и фибры;
- изделия из неорганического стекла;
- изделия из сплавов стали, меди и алюминия.
Строительные материалы, не удовлетворяющие хотя бы одному из вышеуказанных указанных значений параметров I и II группы негорючести, относятся к группе горючих и подлежат испытанию по методам II и III (ГОСТ Р 57270-2016). Для негорючих строительных материалов другие показатели пожарной опасности не определяют и не нормируют.
Горючие строительные материалы в зависимости от значений параметров горючести, определяемых по методу II, подразделяют на четыре группы горючести (Г1, Г2, Г3, Г4) в соответствии с таблицей. Материалы следует относить к определенной группе горючести при условии соответствия всех среднеарифметических значений параметров, установленных таблицей для этой группы.
Г1 слабогорючие
Слабогорючие – это материалы, имеющие температуру дымовых газов не более 135 °C, степень повреждения по длине испытываемого образца не более 65 %, степень повреждения по массе испытываемого образца не более 20 %, продолжительность самостоятельного горения 0 секунд.
Г2 умеренногорючие
Умеренногорючие – это материалы, имеющие температуру дымовых газов не более 235 °C, степень повреждения по длине испытываемого образца не более 85 %, степень повреждения по массе испытываемого образца не более 50 %, продолжительность самостоятельного горения не более 30 секунд.
Г3 нормальногорючие
Нормальногорючие – это материалы, имеющие температуру дымовых газов не более 450 °C, степень повреждения по длине испытываемого образца более 85 %, степень повреждения по массе испытываемого образца не более 50 %, продолжительность самостоятельного горения не более 300 секунд.
Г4 сильногорючие
Сильногорючие – это материалы, имеющие температуру дымовых газов более 450 °C, степень повреждения по длине испытываемого образца более 85 %, степень повреждения по массе испытываемого образца более 50 %, продолжительность самостоятельного горения более 300 секунд.
Таблица степени огнестойкости зданий и сооружений
IIIа из СНиП 2.01.02-85* ПРИЛОЖЕНИЕ 2 Справочное ПРИМЕРНЫЕ 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).
Важность такого параметра постройки как огнестойкость деревянного дома не вызывает сомнений. Высокая вероятность возгорания и разрушительные последствия пожара всегда выступали как один из главных недостатков древесины при использовании ее в качестве строительного материала. Именно поэтому вопросам обеспечения необходимого для безопасной эксплуатации здания уровня огнестойкости всегда уделяется самое повышенное внимание.
Действующая нормативная база
Степень огнестойкости деревянного дома – это способность постройки сохранять геометрические размеры, прочностные характеристики и основные функциональные возможности при воздействии пожара. Уровень этого параметра определяется промежутком времени, в течении которого здание удовлетворяет описанным выше условиям.
Сегодня существует сразу несколько нормативных документов, регулирующих сферу обеспечения пожарной безопасности в строительстве. К их числу относятся:
- Федеральный закон №123-ФЗ, изданный достаточно давно — 22.07.2008 года. С тех пор он многократно корректировался, а последняя его редакция вступила в силу совсем недавно – 29.07.2017 г. Документ представляет собой Технический регламент, формулирующий требования пожбезопасности;
- СНиП 21-01-97, в котором содержатся основные нормы и требования, связанные с обеспечением пожарной безопасности при возведении и эксплуатации здания и сооружений;
- НБП 106-95. Ведомственный документ противопожарной службы МВД России, оставшийся актуальным после переподчинения ее подразделений МЧС. Он описывает противопожарные требования, касающиеся индивидуальных жилых домов.
Выше приведены только самые основные документы, связанные с вопросами строительства и эксплуатации различных зданий и сооружений, в том числе деревянных. Помимо указанных, существует еще достаточно большое количество законодательных и нормативных актов, разобраться в которых человеку, не имеющему юридическое образование достаточно сложно.
Газобетон – испытания материала в лабораторных условиях
Исследуя газобетон – огнестойкость материала и другие его свойства, группа немецких ученых при проведении лабораторных опытов установила, что это один из лучших по характеристикам огнестойкости строительный материал, который используется для возведения и отделки стен.
Исследования проводились следующим образом: на стену из газобетона толщиной 10 см в течение двух часов постоянно воздействовали температурой свыше 8000 градусов Цельсия. Оказалось, что стена никак не изменила свою структуру, не разрушилась и не утратила несущие способности. Также было установлено, что автоклавный газобетон может выдерживать температуру до 120 000 градусов, тогда как при пожарах температура редко превышает 6000 градусов.
Подытожим. Газобетон благодаря отличным характеристикам огнестойкости является оптимальным стеновым материалом для возведения теплых, надежных и пожаробезопасных зданий.
Определение степени огнестойкости деревянных домов
Несмотря на наличие такого большого количества различных нормативных документов, а выше приведены далеко не все, определить степень огнестойкости у деревянного дома далеко не просто. Это объясняется запутанностью определений и терминов, используемых в действующих сегодня законах. Например, в Советском Союзе был разработан простой и понятный СНиП 2.01.02-85 (именно ему на смену пришел упомянутый СНиП 21-01-97).
Многие специалисты до сих пор вспоминают этот нормативный документ с ностальгией, так как в нем содержалась простая и понятная классификация всех зданий по уровню пожарной безопасности на 5 классов. Деревянные дома из бруса или бревна в соответствии с нею имели либо IV, либо V степень огнестойкости, в зависимости от уровня и видов выполненных огнезащитных работ.
Действующие сегодня нормативные документы определяют степень огнестойкости деревянного жилого дома намного более сложными методами. При этом учитываются несколько параметров. Наиболее важными из них являются горючесть строительных материалов, используемых при возведении здания, их воспламеняемость, уровень распространения пламени, а также дымообразующая способность. Разобраться в подобных хитросплетениях удается далеко не каждому владельцу постройки из бревна или бруса. Несколько упрощает задачу классификация зданий по временному пределу огнестойкости, где также все дома делятся на 5 классов по аналогии со СНиПом советского времени.
Классификация
В основу классификации взяты свойства, обуславливающие склонность строительных материалов к возгораемости и развитию пожаров.
Эти качества обусловлены составом, структурой, технологией производства, использованием кроме базового сырья сопутствующих компонентов для получений конечной продукции. Опасность по отношению к пожарам определяется перечнем следующих свойств:
- горючестью;
- склонности к воспламенению;
- интенсивностью распространения пламени по характеризуемой поверхности;
- способностью образовывать дым;
- токсичностью.
Показатели огнестойкости различных материалов представляют в виде таблиц.
Степень огнестойкости здания | Предел огнестойкости строительных конструкций, не менее | ||||||
Несущие элементы здания | Наружные ненесущие стены | Перекрытия междуэтажные (в том числе чердачные и над подвалами) | Элементы бесчердачных покрытий | Лестничные клетки | |||
Настилы (в том числе с утеплителем) | Фермы, балки, прогоны | Внутренние стены | Марши и площадки лестниц | ||||
I | R 120 | Е ЗО | REI 60 | RE 30 | R ЗО | REI 120 | R 60 |
II | R 90 | Е 15 | REI 45 | RE 15 | R 15 | REI 90 | R 60 |
III | R 45 | Е 15 | REI 45 | RE 15 | R 15 | REI 60 | R 45 |
IV | R 15 | Е 15 | REI 15 | RE 15 | R 15 | REI 45 | R 15 |
V | Не нормируется |
Степень горючести
В целом, все стройматериалы подразделяют на негорючие (аббревиатура НГ) и горючие (аббревиатура Г). Согласно государственному стандарту группа горючих материалов подразделяется на подгруппы со следующими уровнями горючести:
- Г1 – слабым,
- Г2 – умеренным,
- Г3 – нормальным,
- Г4 – сильным.
Подобное подразделение имеет место также по признаку воспламеняемости. Материалы подгруппы В1 воспламеняются с трудом, В2 – умеренно, В3 – легко.
Для обеспечения безопасности здания в целом важна способность материалов к распространению пламени по всей поверхности.
Представители, обозначаемые как РП1 не склонны распространять огонь; РП2 – делают это в слабой мере; РП3 – умеренно; РП4 – сильно.
Эта характеристика важна для материалов кровли, полов, напольных покрытий. Для остальных видов показатель не определяют.
Образование дыма и токсичность
При возникновении первых признаков пожара люди могут и должны оперативно начать эвакуацию, для успешности которой важно количество выделяющегося дыма в помещениях.
По склонности к образованию дыма материалы, используемые в строительстве, подразделяются на три подгруппы. Представители первой (Д1) выделяют мало дыма; второй (Д2) – умеренно; третьей (Д3) – много.
Помимо дыма горение сопровождается образованием продуктов разных степеней токсичности. Материалы подгруппы Т1 – обладают малой опасностью, Т2 – умеренной, Т3 – высокой опасностью; Т4 – чрезвычайно опасны для окружающих.
По совокупности перечисленных качеств горючие материалы делят на 5 классов: от КМ 1 до КМ5. Представители группы КМ1 имеют минимальные значения всех показателей, КМ5 – максимальную пожарную опасность в соответствии с принадлежностью к подгруппам высоких степеней риска по всем характеристикам.
Негорючие строительные материалы принято обозначать сокращением КМ0.
Способы повышение огнестойкости домов из древесины
Независимо от того, насколько велика огнестойкость сруба по действующим сегодня нормативным и законодательным документам, вполне логичным является желание любого его владельца повысить уровень пожарной безопасности. Возможности сегодняшнего рынка строительных материалов предоставляют широкий выбор различных огнезащитных материалов. Наиболее часто применяются три варианта выполнения подобных работ:
- С использованием лакокрасочных огнезащитных составов. Простой и эффективный вариант защитной обработки, который одновременно позволяет создать красивое декоративное покрытие деревянных поверхностей. При этом в большинстве случае текстура и цвет древесины сохраняется. Лакокрасочные составы применяются, главным образом, для покрытия небольших конструкций и внутренних работ;
- С применением терморасширяющихся или вспучивающихся составов. Данный тип материалов обеспечивает более высокий уровень огнестойкости. Это достигается созданием при нагревании толстого защитного слоя, в течение длительного времени оберегающего древесины от воздействия огня;
- При помощи огнезащитных конструкций. Не менее распространенный вариант, который предусматривает создание изоляции деревянных поверхностей при помощи различного вида штукатурок, разнообразных облицовочных материалов, мастик или паст, являющихся негорючими материалами.
Соблюдение требований пожарной безопасности в отечественном частном домостроении практически никогда серьезно не контролировалось. Однако, владелец сруба из бревна или бруса сам должен быть заинтересован в том, чтобы обеспечить максимально безопасные условия собственного проживания. И выполнение различных видов огнезащиты является обязательным условием для этого. Сделать подобные работы эффективными поможет консультация у квалифицированного специалиста, который с легкостью подберет наиболее подходящий материал из множества представленных на рынке.
При оценивании противопожарных характеристик (свойств) различных зданий или построек особое внимание уделяется учету степени огнестойкости. Под огнестойкостью подразумевается функциональная способность конструктивных составляющих сооружений подавлять распространение огня, не теряя при этом своих эксплуатационных характеристик. К таким свойствам относят несущую и ограждающую способности. Рассмотрим эти понятия подробнее.
Предел огнестойкости здания: определение, факторы, влияющие на его значения
При потере несущей способности происходит нарушение целостности здания, а потеря ограждающей способности влечет за собой появление трещин и отверстий сквозного типа, вплоть до проникновения внутрь построек огня, с последующим горением.
Предел огнестойкости здания – время от начала горения при пожаре до времени возникновения признаков потери, а именно таких как:
- появление трещин сквозного типа;
- повышение температурных показателей на ненагреваемой части выше 140°С или в любом месте выше 180°С в сравнении с температурой всей конструкции до испытательных работ;
- потеря конструкцией несущих функциональных характеристик.
На значение предела огнестойкости влияют размеры и физические свойства материалов. Чем толще стены, тем продолжительнее (по времени) будет предел огнестойкости. На степень огнестойкости здания влияют:
- этажность сооружения;
- площадь;
- тип здания (административного, жилого типа и пр.);
- качество и степень огнеупорности материалов.
Степень огнестойкости здания зависит от огнестойкости строительных конструкций. Их разделяют на три основных группы:
- несгораемые (камень, кирпич, металлические конструкции);
- трудносгораемые (горючие материалы, поверхность которых предохранена несгораемой смесью);
- легкосгораемые (древесина).
Огнестойкость строительных объектов
Каждый строящийся объект должен соответствовать требованиям пожаробезопасности с учетом его назначения и применяемых материалов. Степень огнестойкости сооружений определяется в соответствии с Федеральным Законом ФЗ-123 — ст 30:
здания определяется огнестойкостью его строительных конструкций (І, ІІ, ІІІ, ІV, V).
Показателем огнестойкости является предел огнестойкости конструкции, который в соответствии с ГОСТ 30247 устанавливается в минутах до наступления одного из предельных состояний:
- R — потеря несущей способности;
- E — потеря целостности;
- I — потеря теплоизолирующей способности.
Класс конструктивной пожарной опасности здания определяется степенью участия строительных конструкций в развитии пожара и образовании его опасных факторов (С0, С1, С2, С3).
Класс конструктивной опасности С устанавливается в зависимости от этажности , площади отсеков, функциональной опасности.
Класс функциональной пожарной опасности здания и его частей определяется их назначением (Ф1, Ф2, Ф3, Ф4, Ф5).
Класс пожарной опасности строительных конструкций К0, К1 К2 К3 должен соответствовать принятому классу конструктивной опасности зданий:
- КО — непожароопасные;
- К1— малопожароопасные;
- К2 — умеренно пожароопасные;
- К3— пожароопасные.
Если показатель огнестойкости и класса пожароопасности вновь проектируемого объекта строительства ниже требуемого, необходимо выполнить комплекс мер по улучшению огнестойкости, чтобы была возможность оперативно эвакуировать людей из сооружения и сделать несущие балки максимально устойчивыми к огню. т.е выполнить их защиту от огня. Эти меры должны выполняться с применением сертифицированных материалов, одними из которых являются производимые нами материалы для огнезащиты ФЕРУМ.
Классификация зданий по степени огнестойкости
Огнестойкость здания определяется в четком соответствии со строительными нормами и правилами (СНиП). Так, по степени огнестойкости все здания разделяются на пять основных групп. Первая группа.
Здания, сильнее всего защищенные от негативных последствий, возникающих вследствие пожара. Основные материалы, используемые для этих сооружений – бетон и камень, устойчивые к действию повышенных температур и огня.
Вторая группа
охватывает также здания с огнеупорными конструкциями, как и в первом случае, с небольшим допущением использования незащищенных элементов в стальных конструкциях.
К третьему классу
относят постройки, в конструктивном строении которых присутствуют несгораемые и трудносгораемые материалы. Если в состав конструкции входят сгораемые материалы, то их обязательно необходимо обработать специальной огнезащитной смесью.
Здания, которым присваивается четвертая степень огнестойкости
, должны иметь в своей конструкции противопожарные стены, а для стен несущего типа должны использоваться трудносгораемые материалы. Для сооружений, входящих
в пятую группу
, характерно использование сгораемых материалов, однако для несущих стен, как и для зданий четвертой степени огнестойкости, применяют материалы несгораемой природы. Степень огнестойкости здания (сооружения) должна совпадать с взрыво- и пожаробезопасностью помещения.
Здания, сделанные из кирпича, имеют высокую степень защищенности от возгорания – первую степень огнестойкости. Кирпич – материал, устойчивый к процессам горения – он не горит и не тлеет, в связи с чем большинство компаний-застройщиков предпочитают строить дома именно из этого материала.
Факторы, которые влияют на степень огнестойкости жилого здания
На степень огнестойкости любого жилого здания влияет его этажность и площадь – чем выше жилой дом и обширнее по площади, то тем выше степень огнестойкости. В основном для домов жилого типа используют кирпич, камень или бетон, поэтому их наделяют первой степенью огнестойкости. Если для строительства подобного сооружения используют кирпич и бетонные блочные элементы, то это второй класс огнестойкости. Для домов, построенных на металлическом каркасе, с обшивкой из трудносгораемых материалов, присваивают третью степень огнестойкости.
Дома с основой из деревянного каркаса присваивают четвертую степень огнестойкости, а в пятый класс отнесены дома, наибольшим образом подверженные возникновению пожара.
В связи с возникающими в административных и жилых помещениях пожарами большое внимание при строительстве зданий уделяется такому критерию как огнестойкость зданий. Огнестойкость любого здания рассчитывается с учетом вышеперечисленных особенностей и строительных нормативов и правил (СНиП).
Степень огнестойкости зданий и сооружений
Устойчивость к пожарам увеличивает шансы уцелеть зданию и сохранить человеческую жизнь. Огнестойкость зависит от материалов, из которых построено здание и предназначение сооружения по отношению к выполняемым функциям. Существуют разные категории степени огнестойкости, которые нумеруют римскими цифрами от одного до пяти.
Высокой устойчивостью к огню наделены производственные и складские сооружения, потому как имеют высокую степень возможности возгорания. Сильно подвержены опасности возгораний торговые и развлекательные центры, где большие шансы загораний и распространений огня по территории. Сейчас степень устойчивости здания к огню определяет основу пожарной безопасности.
В основном здания и сооружения имеют противопожарные стены типа I, а точнее, пожарные отсеки. Степень устойчивости к огню определяется по минимальному пределу стойкости к огню материалов также по скорости захвата территории, то есть конструкций и каркасов.
Минимальный порог устойчивости здания к огню равен 25.
Следовательно, этому можно использовать незащищённые металлические конструкции. Для всех типов зданий строительные нормы допускают облицовку гипсокартонными материалами, чтобы увеличить огнестойкость.
Обычно степень огнестойкости определяют за типом назначения здания:
- по категории пожарной или взрывопожарной опасности.
- пожарный отсек должен находиться в границах площади этажа.
- Этажность здания.
По сгораемости строительные материалы делятся на такие группы:
- Негорючие
- Трудно сгораемые
- Несгораемые
Устанавливая каркасные конструкции, следует использовать негорючие материалы. Горючие материалы можно использовать для зданий I-IV степени огнестойкости, кроме вестибюлей.
Строительные материалы классифицируют по токсичности и образованию дыма во время горения продуктов.
Алгоритм действий определения огнестойкости для разных типов строений
Жилые здания (дома)
Огнестойкость дома имеет пять степеней, которые дают характеристику каждому материалу, из чего сделан дом.
Конструктивные характеристики жилого дома:
- Для домов этого класса огнестойкости требуется выполнение работы из негорючих материалов.
Здание, следует выполнить из кирпича, бетонных блоков или камня. Для утепления требуются огнеустойчивые материалы. Крышу нужно сделать из черепицы, металлочерепицы, профнастила или шифера, то есть материалов устойчивых к огню. Для перекрытий необходимо использовать железобетонные плиты. - Здание построено из блоков и кирпича.
Перекрытия могут быть деревянными, но покрыты защищающими материалами, такими как штукатурка или негорючие плиты. Деревянная стропильная система должна пройти обработку пропитками, защищающими от огня. Для утепления необязательно использовать негорючие материалы, можно применить предметы с пределами устойчивости к огню Г1, Г2.
III. Сооружение необходимо выполнить из металлического каркаса,
это касается и стропильной системы. утепление следует выполнить с пределами устойчивости к огню Г1, Г2 или огнестойкое. Для наружной обшивки дома необходимо использовать негорючие материалы.
IIIб. Одноэтажный дом выполнений на каркасной основе следует пропитать огнестойкими веществами.
Обшивка также подвергается пропиткам, утеплитель из групп Г1, Г2 или не воспламеняющихся материалов.
- Деревянный каркас, защищённый материалами в виде штукатурного покрытия.
Огнестойкая обработка должна быть на перекрытиях чердака. По обшивке дома не выдвигаются особые требования, поэтому ее можно выполнить из любых материалов.
IVб. Аналогично предыдущей группе только здание одноэтажное.
Металлические материалы следует применить для каркасных конструкций. Ограждающие конструкции необходимо выполнить из материалов, не поддающихся горению. Материалы группы Г3 и Г4 необходимо использовать при укладке утеплителя.
- Относятся все категории домов, не попавшие в этот список.
К этой группе не выдвигаются особые требования по отношению их стойкости к огню.
Общественные здания
В основном жилые дома классифицируют по функциональной пожарной безопасности по следующим категориям:
- Ф 1.2 Общежития
- Ф 1.3 Многоквартирные здания, включая семьи, живущие с инвалидами.
Сквозные проезды в домах должны быть шириной в 3,5м, а высота требуется, чтобы была не меньше 4,25м. Необходимо чтобы через сквозные проходы вдоль лестничной клетки были размещены на расстоянии друг от друга не больше чем 100м. Верхний этаж определяет высоту сооружения, включая мансардный, не включая технический этаж, расположенный на самом верху здания. Разница границ точек проезда для огнеборющихся машин между верхней и нижней, определяет высоту этажа здания.
Следующему классу зданий Ф 1.3 можно определить опираясь на маркированный список, а также на максимально допустимую площадь пожарного отсека, размещённого на этаже.
- Степени огнестойкости общественного сооружения делят на пять групп
– I, II, III, IV, V. - По классу конструктивной пожарной опасности сооружения определяют:
I- C0, II-С0, С1, III- С0,С1, IV-С0, С1, С2, V- не нумеруется. - Максимальная допустимая высота сооружения в метрах, а также площадь для пожарного отсека, размещенного на этаже: I-75м-;II-С0-50, С1-28; III-C0-28, С1-15; IV-CO-5-1000м2, С1-3м-1400м2, С2-5м-800м2. Далее идут цифры допустимой высоты без нумерации(С), 3м-1200м2, 5м-500м2, 3м-900м2; V-не нумеруется-5м-500м2 и 3м-800м2.
Внутри зданий, в которых находятся деревянные стены, потолки, и перегородки следует обрабатывать огнестойкими материалами, такими как лак и штукатурка. Это касается таких зданий, как школы, дошкольные заведения, больницы, пионерские лагеря и клубы.
Для автовокзалов внутреннюю площадь можно не ограничивать, потому как там имеется система пожаротушения. Относительно первой площадь автовокзала можно увеличить до 10000м2, в том случае если внизу вокзала в цокольных помещениях не находятся складские или кладовые помещения.
Производственные здания
Производственные здания определяют как сооружения выпускающие товары в виде полуфабрикатов, а также готовой продукции. Производства разделяются на многие отрасли и каждые имеют свои нюансы и тонкости, они бывают ремонтные, ткацкие, химические, инструментальные, металлургические, механосборочные и многие другие.
Степень огнестойкости производств особо важна, так как на некоторых ведется работа с взрывоопасными или ядовитыми веществами, которые могут навредить окружающей природной среде и непосредственно человеку.
Производственные здания классифицируют на пять степеней. Следуя возгораемости и пределом устойчивости к огню главных конструкций и материалов, из которых они сделаны, определяют степень огнестойкости здания.
Здания І-го класса определяются ІІ-й степенью, для ІІ-го-ІІІ-я. Для ІІІ и ІV нумерация не требуется.
Поэтому пожарная безопасность производственных зданий напрямую зависит от огнестойкости строительных материалов.
Исходя из, конструкций и архитектурных сооружений производственные здания делятся на одноэтажные, многоэтажные и смешанной этажности.
Пенобетон
Если сравнить Пеноблок с Газоблоком, то в производстве газобетона используется гашеная известь (гидроксид кальция) порядка 40 %, которая в процессе реагирует с алюминиевой пудрой. В теории она должна полностью прореагировать, но на практике этого достичь практически не возможно. А как известно, что известь представляет опасность для человека и относиться к II классу опасности, что значить вещества высоко опасные.
Ведь в Европе значительно ограничено строительство из газобетона, а строительство заводов запрещено.
Соответственно газобетон нельзя относить к экологически безопасным материалам в отличии от пеноблока.
— разновидность ячеистого бетона – изобретен в начале 20 века. Уже в 70-е годы многие страны использовали его в строительстве.
В России масштабное использование пенобетона началось 30-е годы с целью утепления кровель промышленных строений. Во второй половине века в нашей стране уже красовались цельно-пенобетонные жилые здания. Далее использовался преимущественно газобетон, но ввиду того, что он стал экономически невыгодным, из-за его высокой себестоимости, интерес к пенобетону стал расти. Характеристики же пенобетона не заставляли сомневаться в нем.
Внешне сходные пено- и газобетоны, они отличаются характером пористой структуры. У пено-, в отличие от газобетона, пузырьки изолированы друг от друга. При одинаковой плотности пенобетон плавает, а газобетон тонет в воде. Благодаря этим свойствам пенобетон можно использовать в местах с повышенной влажностью, и там где наблюдаются резкие перепады температур. Пенобетон — это скрепленные между собой отдельные пузырьки, потому – то он и не впитывает воду.
Пенобетон – почти вечный нестареющий материал, который со временем становится только прочнее, он не горит (соответствует первой степени огнестойкости) и обладает прочностью камня.
Он отлично поглощает звук. В зданиях из пенобетона обеспечиваются действующие нормы требования звукоизоляции.
Благодаря высокому термическому сопротивлению, такие здания способны аккумулировать тепло. Пенобетон не впитывает воду, задерживает тепло внутри и помогает создавать благоприятный микроклимат в помещении (микроклимат деревянного дома).
При эксплуатации пенобетон не выделяет токсичных веществ и в этом уступает только дереву. Согласитесь, не все строительные материалы могут похвастаться таким свойством.
У изделий из пенобетона высокая геометрическая точность размеров, вес меньше от 10% до 87% по сравнению со стандартным тяжелым бетоном. Снижение веса приводит к значительной экономии на фундаменте и сокращает необходимость в большегрузных автомобилях при транспортировке.
Этот экологически чистый материал очень прост в использовании на строительной площадке. Вбить гвоздь, просверлить отверстие под розетку, распилить, вырезать и придать нужную форму арки или пирамиды – на это способен даже начинающий.
Легкость, но при этом большие размеры пенобетонных блоков позволяют в несколько раз увеличить скорость кладки.
Такие блоки можно применять в несущих наружных стенах домов малой и средней этажности, а также в несущих наружных стенах многоэтажных зданий каркасной конструкции, для тепло- и звукоизоляции стен, полов, плит, перекрытий, а из пенобетона более высокой плотности – этажные перекрытия и фундаменты. Очень хорошо сочетается пенобетон с кирпичной облицовкой.
Он более морозостоек и долговечен, экологически чист, паропроницаем и воздухонепроницаем, обладающий хорошей схватываемостью с арматурой, отделочными материалами, огнеупорен. Дышащий, становящийся со временем только крепче, он твердо завоевывает рынок.
Источник https://fobaz.ru/stati/kategorii-ognestoykosti-materialov/
Источник https://climaveneta-rus.ru/truby/negoryuchie-veshchestva-2.html
Источник https://plitpromspb.ru/rabota-s-betonom/ognestojkost-penoblokov-2.html