Тема 8. Пожежна безпека у будівельній галузі

Система пожежної безпеки – це комплекс організаційних заходів і технічних засобів, спрямованих на запобігання пожежі та збитків від неї. Пожежна безпека об'єкта повинна забезпечуватися системою запобігання пожежі, системою протипожежного захисту і системою організаційно-технічних заходів. Потрібний рівень пожежної безпеки людей за допомогою вказаних систем не повинен бути меншим за 0,999999 відвернення впливу на кожну людину, а допустимий рівень пожежної небезпеки для людей не може перевищувати 10^-6 впливу небезпечних факторів пожежі, що перевищують гранично допустимі значення на рік в розрахунку на кожну людину.

Пожежовибухонебезпека речовин та матеріалів – це сукупність властивостей, які характеризують їх схильність до виникнення й поширення горіння, особливості горіння і здатність піддаватись гасінню загорянь.

Будівельні матеріали класифікують за такими показниками пожежної небезпеки: горючістю, займистістю, поширенням полум’я поверхнею, димоутворювальною здатністю та токсичністю продуктів горіння (згідно з ДБН В.1.1.7 – 2002 «Пожежна безпека об’єктів будівництва».

За спалимістю будівельні матеріали поділяють на неспалимі (НС) та спалимі (С). Неспалимі будівельні матеріали за іншими показниками пожежної небезпеки не класифікують

Спалимі будівельні матеріали поділяють на чотири групи: С1 (низької спалимості); С2 (помірної спалимості); С3 (середньої спалимості); С4 (підвищеної спалимості). Спалимість будівельних матеріалів з віднесенням їх до відповідної групи визначають за результатами випробувань відповідно до ДСТУ Б В.2.7-19.

Спалимі будівельні матеріали за займистістю поділяють на три групи: В1 (важкозаймисті); В2 (помірно займисті); В3 (легкозаймисті). Займистість будівельних матеріалів з віднесенням їх до відповідної групи визначають за результатами випробувань відповідно до ДСТУ Б В.1.1-2.

Спалимі будівельні матеріали за інтенсивністю поширення полум’я поверхнею поділяють на чотири групи: РП1 (не поширюють); РП2 (локально поширюють); РП3 (помірно поширюють); РП4 (значно поширюють).

Групи будівельних матеріалів за інтенсивністю поширення полум’я поверхнею визначають для поверхневих шарів конструкцій покрівель, підлог, зокрема килимових покривів, і встановлюють за результатами випробувань відповідно до ДСТУ Б В.2.7-70.

Спалимі будівельні матеріали за димоутворювальною здатністю поділяють на три групи: Д1 (з малою димоутворювальною здатністю); Д2 (з помірною димоутворювальною здатністю); Д3 (з високою димоутворювальною здатністю).

Групи будівельних матеріалів за димоутворювальною здатністю встановлюють залежно від значення коефіцієнта димоутворення, який визначають відповідно до ГОСТ 12.1.044.

Спалимі будівельні матеріали за токсичністю продуктів горіння поділяють на чотири групи: Т1 (малонебезпечні); Т2 (помірнонебезпечні); Т3 (високонебезпечні); Т4 (надзвичайно небезпечні). Групи будівельних матеріалів за токсичністю продуктів горіння встановлюють залежно від значення показників токсичності продуктів горіння, які визначають відповідно до ГОСТ 12.1.044.

Будівельні конструкції класифікують за вогнетривкістю та здатністю поширювати вогонь.

Показником здатності будівельної конструкції поширювати вогонь є межа поширення вогню (М).

За межею поширення вогню будівельні конструкції поділяють на три групи:

М0 (межа поширення вогню дорівнює 0 см);

М1 (М  25 см – для горизонтальних конструкцій; М  40 см – для вертикальних і похилих конструкцій);

М2 (М  25 см – для горизонтальних конструкцій; М  40 см – для вертикальних і похилих конструкцій).

Показником вогнетривкості є межа вогнетривкості конструкції, що визначається часом (у хвилинах) від початку вогневого випробування за стандартним температурним режимом до настання одного з граничних станів конструкції: втрати тримальної здатності (R); втрати цілісності (Е); втрати теплоізолювальної спроможності (І).

Значення межі вогнетривкості будівельних конструкцій визначають шляхом випробувань за ДСТУ Б В.1.1-4, за стандартами на методи випробувань на вогнетривкість будівельних конструкцій конкретних видів або за розрахунковими методами відповідно до стандартів і методик, затверджених або узгоджених з центральним органом державного пожежного нагляду.

За вогнетривкістю усі будівлі та споруди діляться на вісім ступенів  1, 2, 3, 3а, 3в, 4, 4а, 5.

До конструкцій 1-го ступеню вогнетривкості належать будівлі з тримальними конструкціями та конструкціями огородження із природних або штучних кам’яних матеріалів, бетону або залізобетону із застосуванням листових та плитових негорючих матеріалів. Будівлі 2-го ступеню вогнетривкості, такі самі, але у їх покриттях допускається застосовувати незахищені сталеві конструкції.

Ступінь вогнетривкості 3  будівлі з тримальними конструкціями та конструкціями огорожі з природних або штучних кам’яних матеріалів, бетону або залізобетону. Для перекриття допускається використання дерев’яних конструкцій, захищених штукатуркою, вогнетривкими листовими або плитовими матеріалами. До елементів покриття не висувають вимог щодо меж вогнетривкості та поширення вогню, при цьому елементи покриття горища із деревини підлягають вогнезахисному оброблянню.

Ступінь вогнетривкості 3а  будівлі переважно з каркасною конструкційною схемою. Елементи каркасу 0, із сталевих незахищених конструкцій. Конструкції огорожі із сталевих профільованих листів або інших негорючих листових матеріалів із вогнетривким утеплювачем.

Ступінь вогнетривкості 3в  будівлі переважно одноповерхові з каркасною конструкційною схемою. Елементи каркасу  із суцільної або клеєної деревини, після вогнезахисного обробляння, яка забезпечує потрібні вимоги для межі поширення вогню. Конструкції огородження  із панелей або напівелементної збірки, виконані із застосуванням деревини або матеріалів на її основі. Деревина та інші горючі матеріали конструкцій огородження підлягають вогнезахисному оброблянню або мають бути захищені від впливу вогню та високих температур для забезпечення вимог щодо меж поширення вогню.

Ступінь вогнетривкості 4  будівлі з тримальними конструкціями та конструкціями огорожі із суцільної або клеєної деревини та інших горючих або вогнетривких матеріалів, захищених від впливу вогню та високих температур штукатуркою або іншими листовими або плитовими матеріалами. До елементів покриття не висувають вимог до вогнетривкості та меж поширення вогню, для елементів покриття горища із деревини не потрібно проводити вогнезахисне обробляння.

Ступінь вогнетривкості 4а  будівлі переважно одноповерхові з каркасною конструкційною схемою. Елементи каркасу  із сталевих незахищених конструкцій. Конструкції огородження  із сталевих профільованих листів або інших негорючих матеріалів з горючим утеплювачем.

Ступінь вогнетривкості 5  будівлі, до тримальних конструкцій огорожі яких не висувають вимог щодо меж вогнетривкості та меж поширення вогню.

Мінімальні межі вогнетривкості будівельних конструкцій і максимальні межі поширення вогню по них регламентують згідно з СНиП 2.01.02-85. Наприклад, максимальні межі вогнетривкості тримальних стін зменшуються з 2,5 години для 1 ступеня вогнетривкості до 0,5 годин для 4 ступеня, а максимальні межі поширення вогню по них становлять 0 для 1, 2, 3, 3а ступенів і 40 см для ступенів 3б, 4, 4а. Для 5 ступеня показники вогнетривкості усіх типів будівельних конструкцій не нормують.

Основні показники пожежонебезпечних властивостей речовин різного агрегатного стану, які використовують для визначення категорій вибухонебезпечності приміщень та вибухонебезпечних і пожежонебезпечних зон у приміщеннях і поза ними, наступні.

t_сп – температура спалаху – це найменша температура речовини, за якої в умовах спеціальних випробувань над її поверхнею утворюється пара або гази, що здатні спалахувати від джерела запалювання, але швидкість їх утворення ще не достатня для усталеного горіння, тобто має місце тільки спалах – швидке згоряння горючої суміші, що не супроводжується утворенням стиснутих газів.

t_займ – температура займання – це найменша температура речовини, за якої в умовах спеціальних випробувань речовина виділяє горючу пару або гази з такою швидкістю, що після їх запалювання від зовнішнього джерела спостерігається спалахування — початок усталеного полуменевого горіння.

Температура спалаху та займання легкозаймистих рідин (ЛЗР) відрізняється на 5-15°С. Чим нижча температура спалаху рідини, тим меншою є ця різниця, і, відповідно, більш пожежонебезпечною ця рідина. Температуру займання використовують для визначення групи горючості речовин, для оцінення пожежної небезпеки устаткування та технологічних процесів, пов’язаних із перероблянням горючих речовин, під час розробляння заходів щодо забезпечення пожежної безпеки.

t_сзайм – температура самозаймання – це найменша температура речовини, за якої в умовах спеціальних випробувань відбувається різке збільшення швидкості екзотермічних об’ємних реакцій, що приводить до виникнення полуменевого горіння або вибуху за відсутності зовнішнього джерела полум’я. Температура самозаймання речовини залежить від ряду факторів і змінюється у широких межах. Найбільш значною є залежність температури самозаймання від об’єму та геометричної форми горючої суміші. Із збільшенням об’єму горючої суміші за незмінної її формі температура самозаймання зменшується, тому що зменшується площа тепловіддавання на одиницю об’єму речовини та створюються більш сприятливі умови для накопичення тепла у горючій суміші, що реагує.

Для кожної горючої суміші існує критичний об’єм, в якому самозаймання не відбувається внаслідок того, що площа тепловіддавання, яка припадає на одиницю об’єму горючої суміші, настільки велика, що швидкість теплоутворення за рахунок реакції окислення навіть за дуже високих температур не може перевищити швидкість тепловідведення. Цю властивість горючих сумішей використовують для створення перешкод під час поширення полум’я.

Температура самозаймання горючої суміші значно перевищує t_сп і t_займ – на сотні градусів.

НКМПП та ВКМПП – відповідно, нижня і верхня концентраційні межі поширення полум’я – це мінімальна та максимальна об’ємна (масова) доля горючої речовини у суміші з даним окисником, за яких можливе займання (самозаймання) суміші від джерела запалювання з наступним поширенням полум’я по суміші на будь-яку відстань від джерела запалювання.

Характерним для процесу горіння спалимих рідин є те, що самі рідини не горять, а горить їх пара у суміші з повітрям. Якщо над поверхнею спалимої рідини концентрація пари буде менше НКМПП, то запалити таку рідину від зовнішнього джерела запалювання неможливо, не довівши температуру рідини до значення, більшого за t_НКМ. Отже, горіння рідин пов’язане з переходом їх з одного агрегатного стану (рідини) до іншого (у пару).

За t_сп (у закритому тиглі) спалимі рідини поділяються на 5 класів:

1. t_сп < 13°С;

2. t_сп = 13-28°С;

3. t_сп = 29-61°С;

4. t_сп = 62-120°С;

5. t_сп > 120°С.

Перші 3 класи рідин умовно відносять до легкозаймистих (ЛЗР). 4-й і 5-й класи рідин за t_сп відносять до горючих (ГР).