Пожарные характеристики строительных материалов и конструкций

Показатели пожарной опасности, которым должны соответствовать те или иные строительные материалы и конструкции, регулируются государственными нормативами и обязательны для выполнения производителями и потребителями. Понимание разницы и особенностей пожарных характеристик важно для безопасной эксплуатации зданий, а также сохранения имущества и жизни людей в случае возникновения пожара.

 

 

В зависимости от особенностей эксплуатации, к строительным конструкциям могут предъявляться различные требования по пожарным характеристикам. ДБН В.1.1-7:2016 устанавливает восемь степеней огнестойкости здания в зависимости от назначения, категории пожарной опасности, условной высоты (этажности) и площади этажа в пределах противопожарного отсека. В зависимости от степени огнестойкости здания определяются требования к классам огнестойкости строительных конструкций и группе распространения огня по ним.

 

Что такое огнестойкость и граничные состояния REI?

 

Огнестойкость – это способность конструкции сопротивляться воздействию огня и высоких температур, при этом выполнять несущие, защитные и теплоизолирующие функции в течение определенного времени.

 

Количественной характеристикой огнестойкости конструкции является предел огнестойкости, измеряемый в минутах от начала огневого воздействия при проведении пожарных испытаний до возникновения одного из предельных состояний конструкции.

 

Предельные состояния строительных конструкций

Основные по ДБН В.1.1-7:2016	Дополнительные по ДБН В.1.2-7:2021
R – потеря несущей способности E – потеря целостности I – потеря теплоизолирующей способности	W – превышение теплового потока (излучение) M – потеря способности сопротивляться механическому удару

 

В зависимости от назначения, строительные конструкции могут иметь разные классы огнестойкости, граничные состояния которых обозначаются буквами (R, E, I) и числом, показывающим предел огнестойкости в минутах. Для наружных ненесущих стен и внутренних перегородок используются граничные состояния EI, а для несущих и самонесущих конструкций – REI и RE. К примеру, сэндвич-панели Ruukki с наполнителем PIR могут иметь класс огнестойкости до EI60, а с минераловатным наполнителем – до EI240. Для противопожарных перегородок из сэндвич-панелей дополнительно производятся испытания на потерю способности конструкции сопротивляться механическому удару M.

 

Общепринято определение предела огнестойкости методом проведения огневых испытаний, однако существует также расчётный метод, который в основном используется в специфических случаях.

 

 

Результаты огневых испытаний относятся только к определённым условиям и конкретным образцам продукции. Например, на способность сэндвич-панелей выдерживать воздействие огня влияют многие факторы, среди которых: конфигурация замкового соединения, исполнение узлов, плотность наполнителя, толщина обшивки и т.п. Поэтому применение сэндвич-панелей на объектах строительства должно быть именно в таком конструктивном исполнении, которое было предоставлено на огневые испытания и указано в сертификатах и/или протоколах с соответствующим классом огнестойкости.

 

Следует отметить, что европейские методики огневых испытаний учитывают большее количество параметров конструкции, в частности: направление распространения пожара (снаружи, внутри помещения, между помещениями), назначение конструкций, направление монтажа (вертикальное или горизонтальное), размеры пролётов, величина нагрузки, уровень теплового потока, наличие облицовочных и уплотнительных элементов и др. Методики ЕС исключают возможности манипуляций для улучшения результатов, например, путём применения дополнительных скреплений замковых соединений или других ухищрений, поэтому они более объективны. Украинские поставщики сэндвич-панелей иногда идут на уловки, когда для сертификации предоставляется конструкция из сэндвич-панелей с максимально высокими характеристиками (плотность наполнителя, толщина обшивок и др.), которая испытывается на минимальных пролётах с дополнительным уплотнением и скреплением замков, что даёт возможность получить завышенные показатели. В результате таких манипулятивных испытаний полученные документы не соответствуют реальным условиям использования, что повышает риски распространения пожара по помещениям и, как следствие, преждевременного разрушения здания. Применяемая в строительных проектах продукция должна иметь характеристики не хуже, чем при проведении пожарных испытаний.

 

 

Дополнительным подтверждением высокой пожарной безопасности сэндвич-панелей является наличие сертификата американской компании FM, которая оценивает продукцию в соответствии с высокими мировыми стандартами безопасности, что позволяет значительно экономить на страховании. Все типы сэндвич-панелей Ruukki сертифицированы по стандартам FM на пролётах до 9 м.

 

 

Что такое группа распространения пламени по конструкции М?

 

В Украине определение показателя, характеризующего способность строительной конструкции противодействовать распространению пламени, обязательно. Методика испытания состоит в определении размеров повреждения конструкции за пределами зоны огневого воздействия. В процессе испытания небольшой фрагмент конструкции размером 2х2 м подвергается непрерывному огневому воздействию в течение 15 минут, после чего измеряются размеры повреждения внутреннего слоя образца. В результате конструкции присваивается одна из групп:

• М0 – предел распространения пламени составляет 0 м.
• М1 – предел распространения пламени не превышает 0,25 м для горизонтальных конструкций и 0,40 м для вертикальных и наклонных конструкций, при этом обугливание, оплавление и выгорание материалов произошло на глубину до 2 мм.
• М2 – все, что имеет большее значение, чем для М1.

 

Для сэндвич-панелей с негорючим минераловатным наполнителем устанавливается группа распространения пламени М0 без проведения испытаний. Все сэндвич-панели Ruukki с наполнителем из минеральной ваты и пенополиизоцианурата F-PIR и X-PIR имеют группу распространения пламени М0, а с наполнителем E-PIR – М1.

 

 

Для сэндвич-панелей и вентилируемых фасадов особенно опасна возможность распространения пламени по утеплителю или его тление под обшивкой/облицовкой, поскольку при тушении пожара эти участки являются труднодоступными. Поэтому правильный подбор типа сэндвич-панелей и вентилируемых фасадов очень важен для безопасной и долговечной эксплуатации здания.

 

Что такое класс реакции на огонь или горючесть?

 

Горючесть – это свойство материала противостоять воздействию пламени. Горючими являются материалы, которые под воздействием огня или высокой температуры загораются, тлеют, обугливаются и дымятся, а также продолжают гореть после исчезновения источника зажигания.

 

По ДБН В.1.1-7:2016 строительные материалы относятся к негорючим (НГ) или горючим (Г). В свою очередь горючие материалы делятся на группы по горючести (Г), воспламеняемости (В), распространению пламени по поверхности (РП), дымообразующей способности (Д) и токсичности продуктов горения (Т). При этом негорючие материалы по показателям пожарной безопасности (Г, В, РП, Д, Т) не делятся.

 

Сегодня методики испытаний показателей горючих материалов (Г, В, РП, Д, Т) в Украине не действуют, поэтому для определения и классификации показателей горючести необходимо использовать гармонизированный стандарт ДСТУ EN 13501-1:2016, по которому противопожарные характеристики определяются классом реакции на огонь, который имеет следующий вид:

 

[Основная классификация]-[дымообразование], [каплеобразование]

 

Основная классификация – A(1,2), B, C, D, E, F определяет горючесть продукции, где A – негорючие материалы, а F – наиболее горючие. Негорючие материалы, такие как минеральная вата и сталь, относятся к классу А1, сэндвич-панели Ruukki с минватой из-за наличия клея и полимерного покрытия – к классу А2, а сэндвич-панели с наполнителем PIR – к классу B.

 

Дополнительная классификация дымообразования – s1, s2, s3 определяет способность продукции образовывать дым под воздействием пламени или высокой температуры. Чем меньше цифра, тем меньше дымообразование. Сэндвич-панели Ruukki с минеральной ватой и пенополиизоциануратом F-PIR и X-PIR относятся к классу дымообразования s1, а с наполнителем E-PIR – s2.

 

Дополнительная классификация каплеобразования – d0, d1, d2 определяет способность продукции образовывать горящие капли и частицы под воздействием пламени или высокой температуры. Чем меньше цифра, тем меньше каплеобразование. Все сэндвич-панели Ruukki относятся к классу d0, то есть капли при горении не образуют.

 

Ориентировочное сравнение пожарной классификации для облицовок стен и потолков по старым и новым нормам в соответствии с ДБН В.1.1-7:2016.

 

Показатель		Старая классификация	Новая классификация
Негорючий		НГ	A1,A2-s1,d0
Горючесть	Низкой горючести	Г1	A2-s1,d1; A2-s1,d2; A2-s2,d0; A2-s2,d1; A2-s2,d2; A2-s3,d0; A2-s3,d1; A2-s3,d2; B-s1,d0; B-s1,d1; B-s1,d2; B-s2,d0; B-s2,d1; B-s2,d3; B-s3,d0; B-s3,d1; B-s3,d2
	Умеренной горючести	Г2	C-s1,d0; C-s1,d1; C-s1,d2; C-s2,d0; C-s2,d1; C-s2,d2; C-s3,d0; C-s3,d1; C-s3,d2
	Средней горючести	Г3	D-s1,d0; D-s1,d1; D-s1,d2; D-s2,d0; D-s2,d1; D-s2,d2; D-s3,d0; D-s3,d1; D-s3,d2
	Повышенной горючести	Г4	E; E-d2; F
Дымообразующая способность	С малой дымообразующей способностью	Д1	s1
	С умеренной дымообразующей способностью	Д2	s2
	С высокой дымообразующей способностью	Д3	s3

 

Что такое распространение пламени по кровле (B_ROOF – F_ROOF)?

 

Устойчивость кровельного покрытия к внешнему воздействию пожара является важной характеристикой, определение которой регламентируется стандартом ДСТУ EN 13501-5:2016. Испытания проводятся по одному из четырёх тестов, оценивающих способность конструкции противостоять распространению пламени при разных условиях огневого воздействия горящих элементов, ветра и теплового излучения при различных конструктивах кровли.

 

В странах ЕС указание показателя распространения пламени является обязательным для всех кровельных конструкций, а в Украине пока – добровольным и используется в основном ведущими производителями, которые заботятся о потребителях и могут гарантировать высокое качество своей продукции. Показатель может иметь значение B_ROOF (tX), C_ROOF (tX), D_ROOF (tX), E_ROOF (tX), F_ROOF (tX), где X – цифра от 1 до 4, показывающая номер теста, по которому происходило испытание. Конструкция, которая меньше всего распространяет пламя, относится к классу B_ROOF, а больше всего распространяет пламя – F_ROOF. Все кровельные сэндвич-панели Ruukki протестированы по методике первого теста и относятся к классу BROOF (t1).

 

Модель реального пожара здания

 

По желанию производителя или покупателя для фасадных конструкций с теплоизоляцией также могут производиться огневые испытания конструкций в условиях реального пожара. Крупномасштабные огневые испытания проводятся по стандарту ДСТУ Б В.1.1-21-2009, а среднемасштабные – по ДСТУ Б В.1.1-22-2009.

 

 

Метод крупномасштабных огневых испытаний предполагает три сценария развития пожара для углового стыка фасадов:

 

1. Пламя, вырывающееся из внутреннего помещения через окно
2. Наружное пламя от горящих материалов у стены
3. Тепловое излучение от пожара в соседнем здании

 

Модель реального пожара позволяет выявить слабые места в конструктиве здания и учесть влияние окружающих факторов и таким образом повысить способность конструкций противодействовать распространению пожара.

 

Показатели пожарной опасности строительных материалов и конструкций являются одними из самых важных, поскольку от них зависит сохранность имущества и жизни людей. Поэтому перед тем как купить сэндвич-панели, вентилируемые фасады или другие строительные конструкции следует чётко понимать суть этих показателей и особенности их определения для различной продукции. Противопожарные характеристики поставляемых Rauta строительных материалов и конструкций указаны в декларациях соответствия, размещённых в открытом доступе на сайте компании. Все задекларированные параметры подтверждаются протоколами европейских и украинских испытаний и могут быть предоставлены заказчику по требованию.