Огнезащита металлических конструкций: виды покрытий, методы нанесения и периодичность обработки

Несущие металлические конструкции являются неотъемлемым элементом, используемым при сооружении разных объектов строительства.

В случае возникновения пожара, они могут терять свою несущую способность — вследствие перегрева металл меняет свою структуру и теряет свои свойства, что может повлечь за собой разрушение здания.

Воздействие высоких температур на протяжении длительного времени вызывает пластичность металлических элементов, что вызывает их сильные деформации, изменение размеров и последующее разрушение.

Огнезащита металлоконструкций

Если это происходит, то есть высокая вероятность того, что здание не выдержит нагрузок своего веса и рухнет. Казалось бы, не поддерживающая горение железобетонная конструкция, может быть полностью разрушена вследствие пожара.

Терминология из СНиП 21-01-97

Огнестойкость — способность строительных конструкций ограничивать распространение огня, а также сохранять необходимые эксплуатационные качества при высоких температурах в условиях пожара. Характеризуется пределами огнестойкости и распространения огня.

Предел огнестойкости — показатель сопротивляемости конструкции огню (огнестойкости), измеряется в минутах действия на конструкцию стандартного пожара до достижения ею одного из следующих предельных состояний

• потери несущей способности (R);
• потери целостности (Е);
• потери теплоизолирующей способности (I).

Данную статью предоставили ребята из компании
ООО «АВС Строй Защита»
— можно получить бесплатную консультацию и ознакомится с актуальными ценами на данную услугу.

Компания специализируется в области строительства и противопожарной защиты объектов жилого и промышленного назначения.

Технический регламент по выполнению работ по огнезащите конструкций из металла

Чтобы исключить описанную выше ситуацию должна выполняться соответствующая огнезащита стальных конструкций. Требования по пожарной безопасности к зданиям и их конструкциям описаны в Федеральном законе «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности» от 22.07.2008 N 123-ФЗ, а именно в статье 57 и 58:

Статья 57.

Огнестойкость и пожарная опасность зданий и сооружений

В зданиях и сооружениях должны применяться основные строительные конструкции с пределами огнестойкости и классами пожарной опасности, соответствующими требуемым степеням огнестойкости зданий, сооружений и классам их конструктивной пожарной опасности.

Требуемые степени огнестойкости зданий, сооружений и классы их конструктивной пожарной опасности устанавливаются нормативными документами по пожарной безопасности.

Статья 58.

Огнестойкость и пожарная опасность строительных конструкций
Огнестойкость и класс пожарной опасности строительных конструкций должны обеспечиваться за счет их конструктивных решений, применения соответствующих строительных материалов, а также использования средств огнезащиты.

Требуемые пределы огнестойкости строительных конструкций, выбираемые в зависимости от степени огнестойкости зданий и сооружений, приведены в таблице 21 приложения к настоящему Федеральному закону.

Таблица предела огнестойкости строительных конструкций

Технический регламент по пожарной безопасности конструкций и зданий предусматривает активную и пассивную защиту металлоконструкций от огня.

Активная защита предусматривает установку на объектах адресно-аналоговых систем пожарной безопасности – пожарных сигнализаций, автоматических систем пожаротушения и дымоудаления.

Пассивная защита предусматривает огнезащиту металлоконструкций составом с хорошими теплоизоляционными характеристиками. Это могут быть материалы, которые своими теплофизическими параметрами исключают сильный нагрев и деформацию металлических конструкций или реактивные вещества, которые при воздействии теплового излучения вспучиваются, формируя на поверхности теплоизолирующий буферный слой.

Нанесение огнезащиты на металлоконструкции – это обязательный процесс, который должен выполняться в процессе сооружения здания. Наличие этого слоя является надежной защитой всего строения в момент возникновения пожара.

Схема огнезащиты металлоконструкций

Если сэкономить, и не нанести защитное покрытие, то здание и все, кто в нем находятся, в случае возникновения возгорания, будут находиться в опасности обвала.

Ведь тогда не будет гарантий, что под воздействием высокой температуры металлоконструкция в каком-нибудь месте не разрушится.

А это в свою очередь приведет как к разрушению всего здания, так и к травматизму, а в некоторых случаях и к летальному исходу.

Виды и способы огнезащиты

На сегодня применяются два основных метода тепловой защиты металлоконструкций: с применением теплоизолирующих веществ и с нанесением лакокрасочных материалов.

С использованием теплоизолирующих материалов

Для эффективной защиты металлических конструкций могут использоваться специальные штукатурные составы. Они создают своего рода теплоизоляционную систему, которая устойчива к воздействию высоких температур продолжительное время.

Штукатурка не позволяет тепловому потоку быстро добраться к металлической конструкции и изменить ее несущие характеристики.  Штукатурка может защищать металлоконструкции на протяжении времени от 45 до 240 минут.

Еще одними эффективными теплоизолирующими материалами являются минеральные плиты и комбинированные базальтовые системы. Они могут выдерживать высокие температуры на протяжении от 60 до 240 минут.

С использованием лакокрасочных материалов

Различают два типа лакокрасочных материалов – не вспучивающиеся и вспучивающиеся. Первые из них представляют собой специальный лак, наносимый на металлическую поверхность, он имеет гладкую структуру и обеспечивает хорошие теплозащитные свойства.

Основными преимуществами таких материалов является небольшой вес на конструкции и возможность сдерживать тепловой поток продолжительностью от 45 до 150 минут.

Более высокой эффективностью отличаются так званые вспучивающиеся краски. Они представляют собой специальный лакокрасочный состав, которым окрашивается металлическая конструкция до момента введения ее в эксплуатацию.

При воздействии огня на окрашенную конструкцию происходит вспучивание краски, которая увеличивается в объеме до десяти раз.

Как выглядит огнезащита

Это происходит вследствие химических реакций, которые проходят на поверхности под воздействием высокой температуры, выступающей своего рода катализатором.

Вследствие химической реакции поверхность покрывается вспененным слоем, который представляет собой закоксовавшиеся расплавленные негорючие вещества. Слой формируется за счет выделения газо- и парообразующих веществ.

Созданный пенококсовый слой отличается хорошими теплоизоляционными свойствами, что позволяет защищать металл от теплового потока.

Вспенивающиеся краски позволяют сдерживать тепловой поток на протяжении 45…90 минут. Есть также составы, которые способны обеспечивать защиту до 150 минут.

Материалы для огнезащиты

Работы по огнезащите металлоконструкций проводятся с использованием современных материалов:

• огнезащитные составы Dossolan Hoeco FII/1 производства Германии;
• огнезащитные покрытия Fibrogaine производства Франция;
• минераловатные плиты Conlit производства Польша;
• штукатурные составы и обмазки производства Франции и России;
• вспучивающиеся краски ВУП-2 производства России, Nullifire производства Великобритании, Interchar-963 производства Швеции.

Выбор метода и технологии огнезащиты осуществляется только после технического анализа нашими профессионалами.

Этапы работ

Огнезащита происходит в несколько этапов:

1. Сначала защищаемую конструкцию очищают и наносят на нее антикоррозионное покрытие;
2. Поверх антикоррозионного покрытия наносится краска для огнезащиты металлоконструкций, выполняющего роль термоустойчивого слоя;
3. На огнезащитное покрытие можно нанести слой обычной краски или лака, которые формируют защитно-декоративное покрытие;
4. После завершения всех процедур составляется акт огнезащиты металлоконструкций.

Чтобы начать процесс огнезащиты конструкций предварительно следует выполнить следующие процедуры:

• создать проект пожаробезопасности объекта;
• утвердить разработанный проект со службами пожарного надзора;
• получение экспертного заключения, которое позволяет выполнять соответствующие работы;
• выполнение всех процедур согласно утвержденному проекту;
• сдача работ и подписание документов по принятию объекта после огнезащитной обработки.

Стоимость огнезащиты металлических конструкций

*R — потеря несущей способности через указанное количество минут.

Заключение

Важность и нужность пожарозащиты металлоконструкций является залогом того, что во время пожара здание устоит и не завалится.

Нельзя экономить на материалах, которые используют для пожарозащиты, ведь сократив расходы на несколько тысяч потом можно недосчитаться миллионов, и это только в материальном эквиваленте, а человеческое здоровье и жизни – они бесценны.

Поэтому, если вы планирует сооружать здание, закажите просчет своего объекта и специалисты создадут для вас детальный план и калькуляцию, как сделать и сколько будет стоить пожарная защита металлоконструкций конкретного здания.

Контакты

• Тел. +7 (963) 777-74-70
• Email: office@stroy-zashita.ru

Содержимое:
1. Нормативные документы
2. Какие металлоконструкции подлежат огнезащите

Огнезащита металлоконструкций – это совокупность мер по обеспечению снижения или полного исключения влияния огня, увеличению огнестойкости металла на определенное время.Металлы под влиянием высоких температур:Основная опасность состоит в утрате металлом прочности при пожаре. Понижение на несколько пунктов качеств может привести к обрушению стен, для этого иногда достаточно 3 – 5 мин. интенсивного прямого пламени. Строительные металлоконструкции негорючие (НГ), поэтому влияние огня отображается термином «предел огнестойкости» – время до потери несущей и других способностей.

Нормативные документы

Огнезащитная обработка металлических конструкций регламентируется нормами:

1. главные по теме:
   • ГОСТ Р 53295-2009 (средства);
   • НПБ 236-97 (составы);
   • ГОСТ 30247.0-94 (испытания, огнестойкость);
2. основы пожароопасности, классификация, таблицы:
   • СП 2.13130.2012;
   • СНиП 21-01-97 (СП 112.13330.2011) вместо устаревшего СНиП 2.01.02-85;
   • Противопожарный режим (ППР, постановление N 390);
3. справочники и рекомендации:
   • к ФЗ 123 «Пособие по определению пределов огнестойкости …» (таблицы, классы);
4. техрегламенты;
   • ФЗ 384, ФЗ 123, ФЗ 184;
5. ссылочные материалы основных актов по теме, например:
   • ГОСТ 28246 (лаки, краски);
   • ГОСТ 25665-83 (фосфатное покрытие на основе минеральных волокон).

Какие металлоконструкции подлежат огнезащите

По НПБ защиту от пожара должны иметь:
Огнезащита металла охватывает все виды стройматериалов, а чаще всего:
Примеры:
Невозможно создать проект сооружения, ввести его в эксплуатацию без соблюдения и согласования мер по защите от пожара от ГПН.Не требуется огнезащита:

Предел огнестойкости металлоконструкций без огнезащиты

От огнестойкости зависит:Предел огнестойкости – способность металла препятствовать распространению горения и при этом сохранять несущие, строительные, ограждающие функции на протяжении определенного количества минут.
Предел огнестойкости обозначается латинскими буквами и цифрами (минуты):

• R
  – несущая функция;
• E
  – целостность;
• I
  – теплоизоляционное значение, крайняя точка воспламенения, нагревания расположенных поблизости объектов.

Минимальной стойкостью обладают металлоконструкции без покрытий, максимальной – железобетон. Примеры: R120 – предел сопротивлению огню 120 мин. для критического снижения несущей способности.

Расчет приведенной толщины металла

При определении противопожарной защиты используется понятие «приведенная толщина металла» (ПТМ). От ПТМ зависят требуемые параметры обработки.

Исчисления учитывают НПБ 236-97 и отображают зависимость толщины покрытия от приведенной толщины металла. Процедура расчета использует несколько формул, учитывает параметры сечения детали – периметр.Расчет толщины покрытия и ПТМ примерно выглядит так:

1. Исходные данные:
   1. Двутавр 300(h) 300(b) 10(S) 11080(f).
2. Расчет:
   1. Периметр
      : П=2h+4b-2s=2*300+4*300-2*10=1780 мм.
3. ПТМ:
   Где F – площадь поперечного сечения, П – обогреваемый периметр.

Таблица приведенной толщины металла

В файле представлены таблицы с готовыми значениями по наличному на рынке сортаменту строительной металлопродукции. Требуемые по техзаданию данные сопоставляют со значениями и инструкцией производителя на выбранный тип СО.ВНИМАНИЕ!
Если документ не отобразился, перезагрузите файл или скачайте по ссылке внизу!
Скачать Приведенная толщина металла – таблица.pdf(156,23 Kb) (cкачиваний: 91)

Группы огнезащитной эффективности металлоконструкций

Есть 7 групп огнезащитной эффективности (ОЭ) средств. Категории зависят от времени, при котором достигается критическое состояние обработанного материала. Классификация указана в ГОСТ 53295-2009 (п. 5.5.3), «Пособие по определению пределов огнестойкости…».

Виды и способы огнезащиты конструкций из металла

Для зданий 1 и 2 степени применяют конструктивную металлический защиту, а если приведенная толщина от 5,8 мм – тонкослойные металлы. При R15 за исключением противопожарных преград позволено использовать незащищенные элементы.Средства группируют:

Требования к огнезащите

НПБ содержат минимальные требования для огнезащиты металлических конструкций. Учитывается:

1. различная классификация по огнестойкости (табл. СНиП 21-01-97, ГОСТ 30247 и 30403, СП 2.13130.2012):

Есть 5 степеней огнестойкости зданий и их элементов. Каждой соответствует граница стойкости (п. 5.18, табл. 4 СНиП 21-01-97). Например, несущие элементы от 1 до 4 степени, соответственно, должны отвечать R120, 90, 45, 15. СО должно подойти под перечисленные параметры.
Для каждого элемента установлен (СНиП 21-01-97):Необходимо учитывать особенности материалов:

Средства и составы

Составы, наносимые на поверхность (ГОСТ 53295-2009), создают тонкий слой, не затрагивая форму металлических конструкций. Содержат антипирены. Виды:

1. краски:
   • вспучивающиеся
     — при нагревании создают коксовое покрытие, выделяя при этом вещества и газы для самозатухания. Увеличиваются в 10 – 70 раз. Например, 4 мм покрытия образует 4-сантиметровую защиту;
   • невспучивающиеся
     — основной компонент – силикаты, «жидкое стекло». Наподобие лаков, но с пигментами и с большей толщиной. Поглощают тепло, выделяют ингибиторы, негорючие газы, воду. Менее эффективные вспучивающихся;

Пропитка к металлоконструкциям не применяется из-за невозможности проникать вглубь обрабатываемой поверхности.Разновидности составов огнезащиты:

Защитные конструкции

Конструктивные методы защиты металлических конструкций от пожара изменяют, дополняют или улучшают сам объект, а не только его поверхность. Создают теплоизоляционное толстое покрытие или преграду:

Рекомендации по применению огнезащитных покрытий для металлических конструкций

Защитные средства снабжаются инструкцией, сертификатом, технической документацией (ТД), зарегистрированными госорганами и содержащими (п. 4.2. ГОСТ 53295-2009):Каждый продукт обладает своими нюансами применения. Технологию нанесения, рекомендованную изготовителем соблюдают тщательно, исполнительная документация учитывает ее. Например, без грунтовки работы могут не посчитать защитой от огня, если ее применение предусмотрено ТД состава.

Технологии нанесения составов

Требования к нанесению средств:
Технологии нанесения:
Пример работ поэтапно:
Работы производятся только лицензированными МЧС организациями (п. 4.3 ГОСТ 53295-2009) и включают создание проекта с расчетами, технологической картой. Стоимость обработки за м² зависит от объема выполняемых работ, сложности и применяемых СО: для краски примерная цена от 450 до 900 руб.

Оборудование для нанесения

Для нанесения СО применяют:

Периодичность обработки металлоконструкций

Правило периодичности установлено в Постановлении №113 от 17.02.2014 г.:Срок действия средств огнезащиты для металла больший, чем для дерева – около 10 — 20 лет. Временные рамки для бетонных, кирпичных ограждений, облицовкой плитами могут достигать 50 и более лет.

Проверка качества противопожарной обработки стальных конструкций

Наличие огнезащиты и прохождение контроля подтверждают:Официальное значение документы имеют только с подписью представителя органов пожнадзора, проверяющих соответствие выполненного НПБ. Бумаги выдаются исполнителем, имеющего лицензию на работы по нанесению и экспертизе.Процедура включает:

Периодичность проверки

Пожарный надзор использует для процедуры руководство «Оценка качества огнезащиты …». Организовать процедуры должен владелец объекта (п. 21 ППР).

Акт проверки огнезащитной обработки конструкций из металла: образец

Акт проверки состояния обработки создается комиссией из представителей собственника объекта и органов ГПС.Содержание свободное, по стандартным нормам делопроизводства:Скачать Бланк акта проверки огнезащитной обработки.doc(30 Kb) (cкачиваний: 100)

Конструктивный способ огнезащиты основан на создании на поверхности металлоконструкций огнезащитного теплоизоляционного слоя. Следует отличать конструктивную огнезащиту металла от тонкослойных огнезащитных покрытий — огнезащитных красок, действие которых заключается в многократном вспучивании огнезащитного материала, сопровождающимся снижением его теплопроводности. К конструктивной огнезащите относятся огнезащитные обмазки, штукатурки, облицовка листовыми и рулонными огнезащитными материалами.

Необходимость использования конструктивной огнезащиты

Необходимость применения конструктивной огнезащиты для металлических конструкций регламентируется Сводом Правил 2.13130.2012 «Системы противопожарной защиты. Обеспечение огнестойкости объектов защиты» и зависит от расчетного показателя приведенной толщины металла. Величина показателя приведенной толщины определяется как отношение площади поперечного сечения элемента конструкции к периметру элемента, подверженному воздействию открытого пламени.

Согласно СП для зданий I и II степеней огнестойкости необходимо применять конструктивную огнезащиту, а использование огнезащитных красок допускается только для несущих конструкций с приведенной толщиной металла более 5,8 мм.

Таким образом, производить огнезащиту с применением огнезащитных красок зачастую возможно только для конструкций колонн и балок из широкополочного двутавра. Однако, следует помнить, что вышесказанное не относится к конструкциям лестничных клеток и балок междуэтажных перекрытий, а также к зданиям III степени огнестойкости — складам, производственным цехам и т.д.

Распространенной проблемой при сдаче объекта в эксплуатацию или во время проверки пожарной инспекции являются замечания относительно применения огнезащитных красок в местах, не позволяющих контролировать состояние огнезащитного покрытия — когда окрашенные металлоконструкции обшиваются гипсокартонным листом. Покрытие на основе огнезащитной краски со временем может трескаться и сыпаться, что влечет за собой необходимость периодического контроля его состояния и ремонта в случаях выявления нарушений целостности покрытия.

Огнезащитные базальтовые маты

В отличии от краски конструктивная огнезащита на основе фольгированного базальтового волокна не требует периодических проверок целостности покрытия и соответственно как нельзя лучше подходит для огнезащиты конструкций, зашиваемых впоследствии гипсокартоном.

Система конструктивной огнезащиты на основе огнезащитных матов состоит из огнезащитного базальтового супертонкого кашированного фольгой материала толщиной до 16 мм и огнезащитного клеящего состава — композиции на основе силикатных вяжущих и минеральных наполнителей.

Огнезащитные обмазки

Условия нанесения огнезащитных обмазок будут отличаться главным образом в зависимости от типа применяемого конструктивного материала — обмазки на водной основе или обмазки на основе органического растворителя. Соответственно, материал на водной основе можно наносить только при плюсовой температуре в то время как материалы на основе растворителей могут наноситься и при отрицательных температурах. Преимуществом же обмазки на водной основе является отсутствие запаха при проведении огнезащитных работ, пожаро- и взрывобезопасность материала.

Поверх огнезащитного покрытия возможно нанесение финишной отделки — для придания покрытию защитных по отношению к условиям агрессивной среды эксплуатации или декоративных свойств.

Применение огнезащитных обмазок позволяет выполнить конструктивную огнезащиту металлоконструкций там, где другие конструктивные материалы не подходят по соображениям эстетики готового покрытия.

Однако, следует учитывать высокую стоимость данного вида огнезащиты — обмазка наносится слоем не менее 3 мм с расходом до 8 кг на квадратный метр. Также из-за необходимости нанесения нескольких слоев возрастает и стоимость подрядных работ — за один слой возможно нанести только 0,5 — 1 мм покрытия.

Листовые материалы для конструктивной огнезащиты

Листовой огнезащитный материал представляет собой систему из гипсового сердечника, армированного нетканым стекловолокном, имеет собственный класс пожарной опасности КМ0, группу горючести НГ и обеспечивает предел огнестойкости конструкций до 240 минут.

Облицовка конструкций огнезащитными плитами осуществляется путем скрепления плит между собой самонарезающими винтами или скобами без необходимости монтажа дополнительного каркаса.

В заключении следует напомнить, что огнезащитные работы могут проводить только организации, имеющие лицензию на осуществление деятельности по монтажу, техническому обслуживанию и ремонту средств обеспечения пожарной безопасности зданий и сооружений.

Выбор же того или иного материала для конструктивной огнезащиты металлоконструкций будет зависеть не только от финансовых возможностей заказчика, но и от требований, предъявляемых к внешнему виду готового покрытия, особенностей расположения защищаемых конструкций, условий эксплуатации объекта огнезащиты.