Глава 11. Огнестойкость – опорный элемент системы противопожарной защиты зданий

Огнестойкость зданий, будучи элементом системы противопожарной защиты зданий, помимо своей прямой функции обеспечения требуемого сопротивления здания воздействию пожара, является также базовым элементом всей системы противопожарной защиты зданий и определяющим параметром для выбора остальных элементов защиты.

В строительных нормах и правилах огнестойкость используется в качестве основного показателя при проектировании такого элемента защиты, как противопожарные преграды. Для различных видов противопожарных преград, таких как противопожарные стены, перегородки, перекрытия, тамбуршлюзы, противопожарные двери, ворота, люки, клапаны, занавесы и др., в качестве регламентируемой характеристики используется характеристика их «предела огнестойкости».

Степень огнестойкости здания является исходной характеристикой при проектировании эвакуации людей и противодымной защиты, разработке противопожарных разрывов между зданиями, проектировании инженерных систем здания, систем пожарной сигнализации, средств пожаротушения и т. д.

Различные строительные материалы, элементы конструкций, здания в целом по-разному ведут себя в условиях воздействия пожара. В связи с этим при разработке системы мер по противопожарной защите помещений и зданий возникла необходимость в специальном показателе, с помощью которого можно было бы сравнивать способность объектов сопротивляться воздействию пожара. В качестве такого показателя было принято понятие об огнестойкости объектов.

Огнестойкость является международной пожарно-технической характеристикой, регламентируемой строительными нормами и правилами, и характеризует способность конструкций и зданий сопротивляться воздействию пожара.

Количественной характеристикой огнестойкости является «предел огнестойкости».

Предел огнестойкости − это промежуток времени (в часах или минутах) от начала огневого испытания конструкции при стандартном температурном режиме до наступления одного или последовательно нескольких нормируемых для данной конструкции признаков предельных состояний.

Потеря несущей способности − обрушение или недопустимый прогиб (обозначение – «R»).

Потеря целостности − образование в конструкциях или стыках сквозных трещин или сквозных отверстий (обозначение в нормах – «Е»).

Потеря теплоизолирующей способности − повышение температуры на необогреваемой поверхности конструкции в среднем больше чем на 160 ºС, или в любой точке этой поверхности более чем до 190 ºС, по сравнению с температурой конструкции до нагрева, или более чем до 220 ºС независимо от температуры конструкции до нагрева («I»).

Предел огнестойкости строительных конструкций устанавливается по времени (в минутах) наступления одного или последовательно нескольких нормируемых для данной конструкции признаков предельных состояний:

• потери несущей способности (R);

• потери целостности (Е);

• потери теплоизолирующей способности (I).

С учётом этих обозначений значение предела огнестойкости конкретной конструкции включает в себя условное обозначение предельного состояния и цифру, соответствующую периоду времени (в мин.) достижения того или иного предельного состояния. Например, в строительных нормах и правилах указывается, что предел огнестойкости конструкции равен R120. Это значит, что конструкция должна иметь предел огнестойкости не менее 120 мин. по признаку «R» − потеря несущей способности. Или предел огнестойкости конструкции равен REI 30. Это значит, что предел огнестойкости конструкции равен 30 мин., независимо от того, какое из трех предельных состояний (R, Е или I) наступило первым.

Значения фактических пределов огнестойкости конструкций определяются в настоящее время двумя основными способами: экспериментальным и расчётным.

Экспериментальным способом огнестойкость строительных конструкций определяется на основании испытания образцов конструкций в специальных огневых установках и характеризуется для данной конструкции пределом огнестойкости, определяемым временем (в часах или минутах) от начала теплового испытания конструкции до возникновения одного из предельных состояний конструкции по огнестойкости.

Многочисленные испытания строительных конструкций на огнестойкость позволили выявить основные причины и характер разрушения при действии огня железобетонных, стальных, деревянных и др. конструкций, особенности их прогрева в этих условиях. Обобщение результатов огневых испытаний дало возможность создать каталог справочных данных, с помощью которого можно определять значения фактических пределов огнестойкости основных строительных конструкций. Наряду с натурными испытаниями разработаны более оперативные и экономичные методы оценки огнестойкости, в частности способы расчетной оценки огнестойкости строительных конструкций.