Общие сведения
Металлические несущие конструкции получают все большее распространение в строительстве. Причем не только традиционные конструкции, но и так называемые ЛСТК (легкие стальные тонкостенные конструкции).
Собственный предел огнестойкости распространенных несущих металлических конструкций без огнезащиты составляет не более 15 минут, то есть именно такое время конструкции будут выполнять свою несущую функцию. Разумеется, это не удовлетворяет действующим требованиям нормативных документов в области пожарной безопасности. Для повышения предела огнестойкости стальных конструкций применяют средства огнезащиты.
Средство огнезащиты - огнезащитный состав или материал, обладающий огнезащитной эффективностью и предназначенный для огнезащиты различных объектов [1].
Средства огнезащиты разделяют на две основных группы:
- тонкослойные интумесцентные (вспучивающиеся) покрытия;
- конструктивные средства огнезащиты (огнезащитные плиты, маты, штукатурки, обмазки и пр.)
Также встречаются комбинированные способы огнезащиты, т.е. комбинация конструктивного способа огнезащиты и применения вспучивающихся покрытий.
Принцип работы тонкослойных вспучивающихся составов и красок основан на многократном их увеличении в объеме и создании на поверхности металлоконструкции теплозащитной «шубы», называемой пенококсом. Такие составы и краски характеризуются коэффициентом вспучивания, про который можно почитать здесь.
Вспучивание происходит за счет специальных добавок. Наиболее распространены огнезащитные вспучивающиеся составы на фосфорсодержащих соединениях (например, на полифосфате аммония). Также встречаются вспучивающиеся составы на интеркалированном графите.
Конструктивные средства огнезащиты обеспечивают защиту металла за счет свой толщины и теплоизолирующей способности. Наиболее распространены различные плиты и маты, выполненные на волокнистых огнеупорах (минеральная вата, алюмосиликатное волокно). Очень часто в таких материалах применяется фольга, которая повышает эффективность средства огнезащиты за счет отражающей способности.
Подтверждение соответствия средств огнезащиты металла
Средства огнезащиты металлических конструкций подлежат обязательному подтверждению соответствия требованиям ТР ЕАЭС 043/2017, который вступил в силу 01.01.2020 г. (до этого средства огнезащиты металла подлежали сертификации по ФЗ 123 «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности»).
И при сертификации по ФЗ 123 (до 01.01.2020 г.), и на текущий момент (при сертификации на соответствие требованиям ТР ЕАЭС 043/2017) при подтверждении соответствия средств огнезащиты металла используется ГОСТ Р 53295-2009 [1]. В соответствии с этим стандартом, для средств огнезащиты металла при сертификации определяют огнезащитную эффективность:
Огнезащитная эффективность - показатель эффективности средства огнезащиты, который характеризуется временем в минутах от начала огневого испытания до достижения критической температуры (500 °С) стандартным образцом стальной конструкции с огнезащитным покрытием [1].
При сертификационных испытаниях средств огнезащиты проводят испытания двух стальных колонн двутаврового сечения профиля № 20 и одной стальной пластины размером 600х600х5 мм.
При испытаниях, а также при проектировании огнезащиты и ее применении используется величина, которая характеризует «массивность» конструкции и называется «приведенной толщиной металла»:
Приведенная толщина металла - отношение площади поперечного сечения металлической конструкции к периметру ее обогреваемой поверхности [1].
Приведенная толщина металла измеряется в миллиметрах.
Приведенная толщина металла крайне удобна тем, что при ее увеличении растет также собственный предел огнестойкости конструкции. Часто производители огнезащиты проводят серии испытаний с целью построения зависимости толщины слоя огнезащитного покрытия от приведенной толщины металла. Это позволяет применять на объектах средства огнезащиты именно с той толщиной, которая нужна для рассматриваемой конструкции с целью обеспечения требуемого предела огнестойкости.
Как уже было сказано, испытания в рамках обязательной сертификации всегда проводятся на колонне № 20, которая имеет приведенную толщину металла не менее 3,4 мм.
В странах Европы принято оперировать обратной величиной, которую называют massivity или massivity factor.
При сертификации средств огнезащиты предусмотрено проведение термического анализа материала. Основная цель термического анализа - получить уникальные для данного средства огнезащиты термоаналитические кривые, которые потом можно будет сопоставить с термоаналитическими кривыми, полученными для образцов покрытия, изъятых с объекта защиты или места пожара. Это крайне удобный инструмент, позволяющий выявить подмену огнезащитного состава, фальсификацию, изменение рецептуры производства в пользу более дешевого сырья (подробнее про термоанализ).
Кроме того, при сертификационных испытаниях тщательно контролируют толщину огнезащитного покрытия на образцах: для колонн производится измерение не менее, чем в 10 точках по периметру обогреваемой поверхности двутавра, с шагом не более 500 мм по высоте образца (в соответствии с п.5.4.3 ГОСТ Р 53295-2009). Для контроля толщин на объекте используют ещё и такой стандарт как ГОСТ 31993-2013 «Материалы лакокрасочные. Определение толщины покрытия» (ссылка на него содержится в СП 433.1325800.2019, о котором речь пойдет дальше).
Применение средств огнезащиты
Основным документом, регламентирующим применение средств огнезащиты, является свод правил СП 2.13130 (на текущий момент действует версия СП 2.13130.2020 с изм. № 1) [4].
Важным моментом является тот факт, что согласно требованиям СП 2.13130 необходимо обеспечить для строительной конструкции предел огнестойкости, в то время как при сертификации средств огнезащиты подтверждают огнезащитную эффективность - время достижения конструкцией критической температуры 500 °С). Часто для обоснования предела огнестойкости конструкции, обработанной огнезащитой металла, проводят теплотехнические расчеты.
Также следует отметить, что в соответствии с п.5.4.3 СП 2.13130 применение тонкослойных вспучивающихся материалов ограничено: для несущих элементов зданий I и II степени огнестойкости требуется применение конструктивных решений или комбинированной огнезащиты (в случае, если приведенная толщина металла такой конструкции составляет менее 5,8 мм).
За последние годы появилось несколько стандартов, устанавливающих требования к проектированию огнезащиты, к контролю в процессе нанесения (монтажа) огнезащиты металла, правилам приемки, эксплуатации. К таким стандартам относятся свод правил СП 433.1325800.2019 «Огнезащита стальных конструкций. Правила производства работ» и ГОСТ Р 59637-2021 «Средства противопожарной защиты зданий и сооружений. Средства огнезащиты. Методы контроля качества огнезащитных работ при монтаже (нанесении), техническом обслуживании и ремонте» [5, 6].
Стоит также упомянуть об одном из последних стандартов в области огнезащиты - стандарте, который устанавливает требования к климатическим испытаниям средств огнезащиты: ГОСТ Р 71618-2024 «Конструкции стальные строительные с огнезащитными покрытиями. Методы испытаний антикоррозионных свойств и стойкости к воздействию климатических факторов в процессе эксплуатации».
Проект огнезащиты
Проект огнезащиты относится к организационно-технологической документации. Требования к проекту огнезащиты установлены разделом 5 СП 433.1325800.2019, а также в Приложении А ГОСТ Р 59637-2021. Однако, следует отметить, что данные стандарты не включены в перечни стандартов для ФЗ 123, формально их применение является добровольным.
Оформление проектной документации по огнезащите следует выполнять в соответствии с ГОСТ Р 21.1101-2013 «Система проектной документации для строительства. Основные требования к проектной и рабочей документации».
Разработка стандарта на проект огнезащиты в настоящее время запланирована МЧС России.
Ссылки
1. ГОСТ Р 53295-2009 «Средства огнезащиты для стальных конструкций. Общие требования. Метод определения огнезащитной эффективности» (с изменением № 1).
2. Технический регламент Евразийского экономического союза «О требованиях к средствам обеспечения пожарной безопасности и пожаротушения» (ТР ЕАЭС 043/2017)
3. Федеральный закон «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности» от 22.07.2008 № 123-ФЗ
4. Свод правил СП 2.13130.2020 «Системы противопожарной защиты. Обеспечение огнестойкости объектов защиты» (с изменением № 1).
5. СП 433.1325800.2019 «Огнезащита стальных конструкций. Правила производства работ».
6. ГОСТ Р 59637-2021 «Средства противопожарной защиты зданий и сооружений. Средства огнезащиты. Методы контроля качества огнезащитных работ при монтаже (нанесении), техническом обслуживании и ремонте».
7. ГОСТ 31993-2013 «Материалы лакокрасочные. Определение толщины покрытия».
