1 Огнестойкость строительных конструкций, выполненных из различных материалов

Важным техническим (и отчасти функциональным) требованием, оказывающим большое влияние на объемно-планировочное и конструктивное решение здания, является пожарная безопасность, означающая сумму мероприятий, которые уменьшают возможностьвозникновения пожара и, следовательно, возгорания конструктивных элементов здания иобеспечивают безопасность людей.

Строительные материалы и конструкции постепени возгораемости делятся на три группы:

• несгораемые материалы — под воздействием огня или высокой температуры не воспламеняются, не тлеют и не обугливаются;

• трудносгораемые материалы — под воздействием огня или высокой температуры с трудом воспламеняются, тлеют или обугливаются, но после удаления источника огня или высокой температуры горение и тление прекращается; трудносгораемые конструкции выполняются из трудносгораемых или сгораемых материалов с защитой несгораемыми материалами;

• сгораемые материалы — под воздействиемогня или высокой температуры воспламеняются или тлеют и продолжают гореть или тлетьпосле удаления источника огня.

Огнестойкость конструкции - способность конструкции сохранять несущие и (или) ограждающие функции в условиях пожара.

Конструкции характеризуются также пределом огнестойкости, т. е. сопротивлением действию огня в часах до потери прочности или устойчивости либо до образования сквозных трещин или повышения температуры на поверхности конструкции со стороны, противоположной действию огня, до 140°С (в среднем).

Здания по огнестойкости разделяются на пять степеней в зависимости от степени возгораемости и предела огнестойкости конструкций. Первая степень огнестойкости характеризует наибольшую огнестойкость, пятая — наименьшую (см. табл. 1.1).

Для предупреждения распространения огня по зданию, если оно имеет небольшую степень огнестойкости, устраиваются противопожарные стенки (брандмауэры) или противопожарные зоны из несгораемых «материалов свысоким пределом огнестойкости (рис. 1).

Таблица 1 - Возгораемость и минимальные пределы огнестойкости элементов здании или сооружений, ч

Степень огнестойкости зданий или сооружений	Элементы зданий или сооружений
	несущие и самонесущие стены, стены лестничных клеток, колонны	заполнение фахверка каркасных стен и навесные стеновые панели	Между-этажные и чердачные перекрытия	Совмещеные покрытия	перегородки (несущиe)	противопожарные стены (брандмауэр)
I	Несгораемые; 3	Несгораемые; 1	Несгораемые; 1,5	Несгораемые; 1	Несгораемые; 1	Несгораемы; 4
II	Несгораемые; 2,5	Несгораемые; 0,25	Несгораемые; 1	Несгораемые; 0,25	Несгораемые; 0,25	То же
III	Несгораемые; 2	То же	Трудно- сгораемые; 0,75	То же	Трудно-сгораемые; 0,25	»
IV	Трудно- сгорамые; 0,5	Трудно- сгораемые; 0,5	Трудно-сгораемые; 0,25	Сгораемые	То же	»
V	Сгораемые	Сгораемые	Сгораемые	»	Сгораемые	»

Огнестойкость СК, выполненых из различных материалов:

Огнестойкость каменных конструкций - зависит от их сечения, конструктивного исполнения, теплофизических свойств каменных материалов и способов обогрева. Кирпичные конструкции выдерживают нагревание до 900⁰С.

Огнестойкость железобетонной конструкции зависит от размеров ее сечения, толщины защитного слоя, вида, количества и диаметра арматуры,

Рисунок 1 — Противопожарные стенки (а) и зоны (б)

1 — противопожарная стенка; 2 — несгораемое перекрытие; 3 —

несгораемый гребень

класса бетона и вида заполнителя, нагрузки на конструкцию и схемы ее опирания. С увеличением толщины и уменьшением плотности бетона предел огнестойкости железобетонной конструкции возрастает. Предел огнестойкости колонн зависит от схемы приложения нагрузки (центральное, внецентренное), размеров поперечного сечения, процента армирования, вида крупного заполнителя бетона и толщины защитного слоя у продольной арматуры.

Огнестойкость металлических конструкций определяется способностью металла к пластическим деформациям при нагреве: до 400-500⁰С - стали; 180-200⁰С - алюминия. Это приводит к быстрому обрушению конструкций. Предел огнестойкости незащищенной металлической конструкции зависит от способа обогрева, площади сечения, условий работы конструкции, но не значительно, и составляет от 10 до 30 минут. Повышение предела огнестойкости достигается: защитой конструкций материалами с большой теплоизолирующей способностью: обетонирование, обкладка кирпичом, оштукатуривание поверхности элементов конструкций, использование крупноразмерных листовых и плитных огнезащитных облицовок; применением огнезащитных конструктивных элементов (например, огнезащитных подвесных потолков, конструкций на относе) - до 2 часов; заполнением внутренних полостей конструкций водой - до 2-2,5 ч; обмазкой вспучивающимися обмазками - до 45...60 мин; окрашивание специальными красками - до 30 минут.

Огнестойкость деревянных конструкций определяется быстрой возгораемостью древесины, наличием в узлах крепления металлических элементов, а также необходимостью устройства в деревянных конструкциях технологических пустот, по которым в условиях пожара огонь быстро распространяется. Увеличивают огнестойкость путем пропитки их водными растворами огнезащитных составов - антипиренами, нанесением на них штукатурки и облицовкой их негорючими материалами, применением клееных конструкций с высоким пределом огнестойкости. Предел огнестойкости деревянных конструкций, обработанных вспучивающимися обмазками, увеличивается на 0,75 ч. Технологические пустоты заполняют несгораемым материалом.

Огнестойкость конструкций, содержащих полимерные материалы. Недостаток пластмасс - горючесть. Большинство пластмасс воспламеняются при более низких температурах, чем древесина. При горении пластмассы выделяют токсичные продукты и имеют невысокую жёсткость и повышенную ползучесть.

Антипирены - вещества или смеси, предохраняющие древесину, ткани и др. материалы органического происхождения от воспламенения. Наиболее распространенные антипирены: фосфат аммония, бура, борная кислота, хлористый аммоний и др. Механизм действия определяется низкой температурой их плавления, повышенным углеобразованием пропитанных материалов, поглощением большого количества тепла при разложении, выделением газов, не поддерживающих горения (аммиак, сернистый газ), но снижающих концентрацию горючего в зоне горения. Антипирены вводят в материалы глубокой пропиткой, увеличивая время возгорания до 2 часов, или наносят в виде поверхностных огнезащитных покрытий (время возгорания увеличивается до 10-15 минут.