Есть мнение Лакокрасочные материалы Оптимальный выбор средства огнезащиты для металлических конструкций

Оптимальный выбор средства огнезащиты для металлических конструкций

В настоящее время наблюдается значительное расширение рынка огнезащитных материалов. Успешно разрабатываются новые отечественные средства огнезащиты, внедряются зарубежные. В этом многообразии огнезащитных материалов и технологий перед проектировщиком и застройщиком встает задача оптимального выбора средств пассивной огнезащиты применительно к конкретным объектам.

Для решения поставленной задачи необходимо упорядочить (классифицировать) известные в настоящий момент средства огнезащиты, отметить их особенности и, учитывая преимущества и недостатки, уточнить области их применения.

Огнезащита металлических конструкций состоит в создании на поверхности элементов конструкций теплоизолирующих экранов, выдерживающих высокие температуры и непосредственное действие огня. Наличие таких экранов позволяет замедлить прогревание металла и сохранить конструкции свои функции при пожаре в течение заданного периода времени. Согласно СНиП 21-01-97*, применение незащищенных стальных конструкций допускается, когда минимальный требуемый предел огнестойкости конструкции установлен R 15 (RE 15, REI 15), за исключением случаев, когда предел огнестойкости несущих элементов здания по результатам испытаний составляет менее R 8. В этих, а также во всех остальных случаях, когда требуемый предел огнестойкости конструкций более R 15 (RE 15, REI 15), требуется повысить их огнестойкость до заданного уровня с помощью средств огнезащиты.

Рассмотрим основные способы огнезащиты несущих металлических конструкций.

0БЕТ0НИР0ВАНИЕ, ОБЛИЦОВКА ИЗ КИРПИЧА

Применение огнезащиты металлических конструкций при помощи бетона и кирпичной кладки наиболее рационально, когда одновременно с огнезащитой конструкций требуется произвести их усиление, например, при реконструкции зданий.

Кирпичную облицовку применяют для огнезащиты вертикально расположенных конструкций. Армирование огнезащитной облицовки из кирпича назначают с учетом усиления связи в углах кирпичной кладки. Диаметр стержней арматуры принимают не более 8 мм. При использовании облицовки из кирпича следует выполнять защиту металлоконструкций от коррозии в соответствии со СНиП 2.03.11-85.

Армирование огнезащитного слоя бетона может быть разнообразным в зависимости от толщины слоя и требуемой степени усиления конструкции.

Облицовки из бетона и кирпичной кладки обеспечивают предел огнестойкости до 2,5 часов, они устойчивы к атмосферным воздействиям и агрессивным средам. Но эти способы огнезащиты связаны с трудоемкими опалубочными и арматурными работами, малопроизводительны, значительно утяжеляют каркас здания и увеличивают сроки строительства. Кроме того, эти способы неприменимы для огнезащиты несущих конструкций перекрытий (фермы, балки) и связей по колоннам и фермам.

Согласно рекомендациям ЦНИИСК им. Кучеренко, ориентировочные значения толщины огнезащитного слоя бетона, необходимого для обеспечения предела огнестойкости стальных конструкций от 0,75 до 2,5 ч., составляют от 20 до 60 мм.

ЛИСТОВЫЕ И ПЛИТНЫЕ ОБЛИЦОВКИ И ЭКРАНЫ

Для устройства облицовок металлических конструкций могут использоваться листовые и плитные теплоизоляционные материалы, например: гипсокартонные и гипсоволокнистые листы, асбестоцементные и перлито-фосфогелиевые плиты, плиты на основе вспученного вермикулита. Для крепления листовых и плитных материалов к металлической конструкции приваривают крепежные элементы (стальные пластины, уголки, штыри). Устройство данного средства огнезащиты не требует очистки поверхности защищаемых конструкций от ранее нанесенных лакокрасочных покрытий.

По данным ВНИИПО и ЦНИИСК им. Кучеренко, с помощью листовых и плитных облицовок обеспечивается предел огнестойкости до 2,5 часов.

Листовые и плитные облицовки и экраны практически применимы для колонн, стоек и балок. Но для ферм перекрытия и связей применение этих средств огнезащиты нерационально. Так же ограничивают применение листовых и плитных облицовок значительный перерасход материала при низком уровне требуемых пределов огнестойкости защищаемых конструкций и высокий уровень паропроницаемости.

ШТУКАТУРКИ

Использование цементно-песчаной штукатурки обусловлено такими преимуществами, как низкая стоимость материалов для приготовления состава, обеспечение значительного предела огнестойкости защищаемой конструкции (до 2,5 часов), устойчивость к атмосферным воздействиям.

В то же время данное средство огнезащиты имеет ряд недостатков, ограничивающих его применение. К ним относятся: большая трудоемкость работ по нанесению покрытия из-за необходимости армирования стальной сеткой; увеличение нагрузкок на фундаменты зданий за счет утяжеления каркаса; необходимость применения антикоррозионных составов.

Кроме того, штукатурки не отвечают эстетическим требованиям и не могут быть нанесены на конструкции сложной конфигурации (фермы, связи и т. д.).

Стремление снизить массу штукатурного покрытия привело к разработке легких штукатурок с содержанием асбеста, перлита, вермикулита, фосфатных соединений и других материалов. Однако снижение массы приводит к появлению недостатков, свойственных облегченным штукатуркам: снижение конструктивной прочности, недостаточная адгезия к покрываемой поверхности. Следует отметить, что штукатурные смеси на жидком стекле, извести и гипсе могут использоваться в помещениях с относительной влажностью не более 60%.

-ОГНЕЗАЩИТНЫЕ СОСТАВЫ ТЕРМОРАСШИРЯЮЩЕГОСЯ ТИПА

Составы терморасширяющегося типа являются одним из перспективных направлений огнезащиты. Действие их основано на вспучивании нанесенного покрытия под воздействием высоких температур (170 — 250°С) и образовании пористого теплоизолирующего слоя. При этом огнезащитное покрытие толщиной от 0,5 до 2 мм увеличивается в объеме в 10 — 40 раз и обеспечивает огнезащитную эффективность от 0,5 до 1,5 часа.

Следует отметить, что нанесение огнезащитных составов производится на грунт, указанный в сертификате пожарной безопасности. Перед нанесением огнезащитных составов необходимо произвести очистку поверхности защищаемой конструкции от ранее нанесенных лакокрасочных покрытий, ржавчины, обезжирить и прогрунтовать. Вододисперсионные огнезащитные составы применяются для защиты металлических конструкций в закрытых помещениях с влажностью до 85%. Допускается кратковременное воздействие на них распыленной воды. Помимо этого существуют атмосфероустойчивые огнезащитные составы на органическом растворителе. Важно и то, что огнезащитные составы могут быть применены для огнезащиты металлических конструкций любой сложности конфигурации.

Требования и рекомендации по выбору материалов и способов огнезащиты строительных конструкций, а также порядок организации огнезащитных работ содержатся в новом нормативном документе РАО «ЕЭС России» — «Правила применения огнезащитных покрытий строительных конструкций зданий и сооружений энергетических предприятий» СО 34.49.505-2003.

Рекомендуемые в этом нормативном документе области применения способов огнезащиты с учетом их особенностей приведены в таблице.

Выбор способа огнезащиты несущих металлических конструкций на стадии проектирования для конкретного объекта производится на основе технико-экономического анализа с учетом условий объекта:

При соответствии условиям объекта нескольких способов огнезащиты, дальнейший выбор производится с учетом:

Выбор конкретного типа огнезащитного состава и материала после уточнения оптимального способа огнезащиты для данного объекта производится путем сравнения технико-экономических показателей материалов, наличия действующих сертификатов и отчетов об испытаниях на требуемую огнезащитную эффективность.

Соответствие требованиям пожарной безопасности, установленным в нормативных документах, подтверждается для каждого конкретного типа огнезащитного состава и материала посредством выдачи Сертификата пожарной безопасности. Сертификат является обязательной составной частью.

Сертификата соответствия для продукции и услуг в области пожарной безопасности.

Для средств огнезащиты металлических конструкций сертификационные требования установлены НПБ 236-97 «Огнезащитные составы для стальных конструкций. Общие требования. Методы определения огнезащитной эффективности», ГОСТ 30247.0-94 «Конструкции строительные. Метод испытания на огнестойкость. Общие требования».

В Сертификате пожарной безопасности указываются:

Следует отметить, что нанесение огнезащитного покрытия на грунт, отличающийся от указанного в Сертификате, а также нанесение на поверхность огнезащитного покрытия других покрытий, не указанных в Сертификате, недопустимо.

Сертификат пожарной безопасности выдается органом по сертификации на срок не более трех лет.

Согласно НПБ 236-97, на основании испытаний по расширенной программе может быть построена зависимость огнезащитной эффективности конкретного состава от приведенной толщины металла и толщины огнезащитного покрытия. Наличие построенной в соответствии с НПБ 236-97 зависимости на конкретный огнезащитный состав позволяет существенно оптимизировать расход состава при проектировании огнезащиты объекта.

При разработке ТЭО (проекта) нового строительства или реконструкции, в случае необходимости, огнезащита несущих стальных конструкций разрабатывается в составе меропрятий по пожарной безопасности в разделе «Архитектурно-строительные решения» в соотвествии со СНиП 11-01-95.

При применении для огнезащиты несущих конструкций огнезащитных составов в пояснительной записке к ТЭО (проекта) указываются:

В рабочих чертежах, разрабатываемых на основе ТЭО (проекта), для принятых огнезащитных составов в соответствующих комплектах чертежей приводят:

Объем огнезащитных работ рассчитывается в квадратных метрах покрываемой поверхности по чертежам и спецификациям элементов конструкций с учетом фасонных изделий.

Для эксплуатируемых зданий (сооружений) в случае небходимости огнезащиты несущих строительных конструкций разрабатывается проект огнезащиты в соотвествии с НПБ 236-97. Проект огнезащиты разрабатывается организацией, имеющей лицензию на данный вид деятельности.

После решения проектировщиком задачи выбора средств огнезащиты и проектирования огнезащиты объекта уже перед застройщиком встает задача выбора квалифицированного производителя огнезащитных работ. В последнее время все чаще эта задача решается с помощью проведения тендеров. В этом случае для исключения диверсификации данных участниками тендера необходимо учитывать определенные позиции:

1. Работы по огнезащите строительных материалов и конструкций допускается производить только организациям, имеющим лицензии на производство огнезащитных работ, а также сертификаты на применяемые огнезащитные средства. Лицензирование деятельности в области огнезащиты осуществляется в соответствии с Положением о лицензировании ГПС МВД России работ и услуг в области пожарной безопасности.
2. Качественное выполнение огнезащитных работ с применением современных огнезащитных материалов возможно только аттестованными, квалифицированными специалистами и при наличии соответствующего оборудования.
3. На рассмотрение тендерной комиссии должен предлагаться расчет стоимости огнезащитных работ на весь объект (или часть объекта) с учетом дополнительных работ и затрат, а не цена одного квадратного метра покрытия.
4. Технические характеристики огнезащитных материалов, не указанные в Сертификате пожарной безопасности, должны подтверждаться ТУ, протоколами испытаний и заключениями испытательных лабораторий.
5. При выборе подрядчика следует учитывать опыт производства огнезащитных работ, отзывы о выполненных работах, заключения аккредитованных ИПЛ.
6. Часто тендер предполагает не только выбор подрядчика на производство огнезащитных работ, но и выбор оптимального огнезащитного материала. По результатам тендера огнезащитный материал, ранее учтенный проектом, может быть заменен. Замена материала вносится проектной организацией в проект после уточнения технических характеристик нового материала и их соответствия условиям объекта.

Ряд ведущих отечественных разработчиков и производителей средств огнезащиты достаточно успешно занимаются выполнением огнезащитных работ с применением собственных материалов и технологий, постоянно их совершенствуя. Исследования этих организаций, проводимые совместно с ВНИИПО, позволяют сократить расход огнезащитных материалов, заменить их новыми более совершенными материалами, доработать огнезащитные материалы в соответствии с требованиями объекта и, как следствие, снизить стоимость огнезащитных работ при повышении качества.