Применение конструкционных сталей в современном гражданском и промышленном строительстве дает возможность быстро и недорого возводить прочные, долговечные, безопасные объекты. Одной из основных норм безопасной эксплуатации сооружений, является огнезащита металлоконструкций. Сталь – прочный, негорючий, огнестойкий материал. Но при длительном воздействии высоких температур и огня меняются его характеристики – увеличивается пластичность и вязкость, снижается прочность и несущая способность, в металле наступают структурные изменения. В результате этого металлический каркас может потерять проектные характеристики. Поэтому на этапе проектирования предусматривается специальный комплекс мер, обеспечивающих противопожарную защиту металлоконструкций.
При создании плана противопожарной защиты учитываются три ключевых фактора:
- безопасность жизни - возможность быстро и эффективно провести эвакуацию жильцов или персонала,
- средства и системы пожаротушения;
- защита конструкций от воздействия огня и высоких температур.
В данной статье мы рассмотрим самые эффективные методы защиты стальных конструкций, а также технологии, применяемые в строительстве пожаробезопасных зданий.
Класс огнестойкости сооружений
Строительные нормы и правила определяют количество часов, в течение которых конструкция должна выдерживать установленную температуру в зданиях и сооружениях различного назначения. Поэтому при разработке проекта прежде всего устанавливаются требования к огнезащите металлоконструкций. Они зависят от степени огнестойкости, которая определяется функциональностью (назначением), высотой, конструкцией и другими параметрами объекта.
В проекте огнезащиты металлоконструкций обязательно указывается установленный класс огнестойкости здания, а также тип и способ обработки металлических поверхностей в соответствии с Правилами, установленными СП 433.1325800.2019.
Зачем создается огнезащита металлоконструкций
Расчет и создание огнезащиты металлоконструкций направлены на решение важных задач, определяющих уровень пожарной безопасности на объекте. К ним относится:
- возможность на ограниченный период времени обеспечить прочность металлоконструкции, в течение которого могут быть проведены необходимые эвакуационные, противопожарные и спасательные мероприятия;
- обеспечение требований по огнестойкости стальной металлоконструкции, при соблюдении которых она сохранит свои эксплуатационные характеристики даже полном сгорании других, менее стойких к огню материалов.
В таком случае конструкция не потеряет своих основных функциональных характеристик в случае полного сгорания всех горючих материалов без привлечения пожарно-спасательных подразделений.
Строительные правила указывают, что класс огнестойкости отдельных металлоконструкций может устанавливаться в зависимости от вида и функциональности здания. При этом предел огнестойкости может быть снижен на 30 минут для тех стальных конструкций, которые имеют аналогичный номинальный показатель более 1 часа, если это предусмотрено строительными нормами по типам зданий и сооружений.
Виды и технологии огнезащиты металлоконструкций
Обработка металлических конструкций для повышения их огнезащитных свойств производится с помощью создания двух видов покрытий:
Пассивная защита
Существует несколько простых и экономичных вариантов выполнения пассивной огнезащиты металлоконструкций, которые могут обеспечить не только проектный класс огнестойкости здания, но и выглядеть привлекательно, если сталь остается открытой. К ним относится:
- нанесение на металл гипсовой штукатурки. Для оштукатуривания металлоконструкций обязательно понадобится обрешетка. Затем на поверхность наносится слой материала расчетной толщины;
- установка гипсокартонных панелей с повышенным показателем огнестойкости. Вид панелей, форма короба, обрешетка, для сборки которой используются стальные элементы холодной штамповки, а также специальные крепления выбираются на основе проектных данных;
- напыление минерального волокна или других вяжущих материалов, используется для повышения огнестойкости балок, колонн, настилов и кровельных перекрытий. Распыляемые материалы изолируют конструкционную сталь и предотвращают ее разрушение, которое может возникнуть в результате быстрого повышения температуры;
- использование комплексных подвесных систем из огнестойкой плитки.
Достаточно часто для нанесения огнезащиты на металлоконструкции используется бетон или композитные материалы. Так стальные колонны в бетонной оболочке обладают не только хорошей огнестойкостью, но и имеют повышенную защиту от механических повреждений.
Реактивная защита
Реактивные материалы - краски интумесцентного типа. Огнезащита металлоконструкций обеспечивается вспучивающейся краской, которая расширяется под воздействием высокой температуры и увеличивает толщину покрытия в несколько раз. Защитные краски из высоконаполненных композитов созданы на основе эпоксидных смол, воды или органических растворителей, эффективно защищают металл от нагрева и могут обеспечивать его огнестойкость от двух до четырех часов. Размеры вспучивающегося покрытия могут достигать пятидесятикратной первоначальной толщины.
Преимущества вспучивающихся систем конструктивной огнезащита металлоконструкций заключаются в следующем:
- простота обработки – защитные составы наносятся на металл так же, как и любой другой лакокрасочный материал.
- долговечность, стойкость к внешнему воздействию;
- возможность проведения работ на металлоконструкциях сложных форм (фермы, балки из ячеистой стали),
- ремонтопригодность, легкое обслуживание и восстановление защитного слоя;
- повышение эстетики металлоконструкции, особенно если она выступает в качестве внешнего элемента сооружения.
К недостаткам реактивных систем огнезащиты можно отнести высокую стоимость интумесцентных красок, а также необходимость тщательной подготовки поверхности для обеспечения хорошей адгезии составов с металлической основой.
