Современная огнезащита строительных конструкций: материалы и рекомендации по применению

Применение огнестойких составов

Наряду с ключевыми средствами огнезащиты допускается использование специальных добавочных покрытий. Благодаря им конструкция приобретает декоративный  и эстетический вид. Согласно нормативам монтажа противопожарных средств, составы можно применять в случае возможности проведения последующих ремонтных работ (корректировка поврежденных покрытий, замена частей декора, реставрации и т.д.).

Не менее важный показатель — эксплуатационные условия. Они охарактеризованы крайним значением параметров влажности, перепадов величин, разности температур

Для заказчика немаловажно, чтобы экстерьер конструкции не пострадал после нанесения составов, поэтому особенности нанесения средств также следует учитывать. В некоторых случаях может предусматриваться возможность замены или реконструкции огнезащитного слоя. В случае обработки стальных конструкций, они должны быть в открытом доступе для будущей замены или восстановления

В случае обработки стальных конструкций, они должны быть в открытом доступе для будущей замены или восстановления.

Преимущества, недостатки и эффективность защиты металла огнезащитными составами

Толстослойная огнезащита

Достоинство:

небольшая стоимость исходных материалов и компонентов.

Недостатки:

• огнезащитные составы для металлических конструкций своей дополнительной массой создают дополнительную нагрузку на фундамент и грунтовое основание здания или сооружения;
• мероприятия по улучшению адгезии — устройство дополнительного металлического армирования металлической или стекловолоконной сеткой;
• обработка противопожарным составом металлоконструкций в труднодоступных местах представляет определенную сложность;
• низкая ремонтопригодность в случае отслоений.

Тонкослойная огнезащита

Преимущества:

• обработка металлоконструкций огнезащитным составом выполняется кистью, валиком или распылителем;
• возможность обработки труднодоступных мест;
• отличная вибростойкость и устойчивость к динамическим воздействиям;
• одновременная антикоррозионная защита;
• декоративные качества.

Недостатки:

• условия применения могут быть ограничены назначениям конструкции и условиями эксплуатации здания;
• трудности в обеспечении равномерной толщины защиты, требующей при нанесении постоянного контроля.

Конструктивная огнезащита

достоинства:

• повышенная степень огнезащиты;
• для выполнения достаточно средней квалификации каменщика или штукатура-плиточника, не обладающих специальными знаниями.

Недостатки;

• возможность скрытой коррозии локальных участков;
• сложность с обработкой труднодоступных мест, особенно располагающихся на высоте (фермы покрытий, ригели, подкрановые балки).

Мы точно знаем, как сохранить конструкции от воздействия огня, коррозии и воздействия температур

Способы защиты металла

Для металлических конструкций создают экран, сдерживающий воздействие тепла.

Эффективные способы конструктивной огнезащиты для металла — цементирование или обкладка кирпичом. Однако от них сегодня практически отказались. Цемент и кирпич увеличивают нагрузку на строительную конструкцию, уменьшают полезное пространство в помещении. Укладка и цементирование является трудоемким способом, но долговечным и универсальным.

Минеральные волокна для огнезащиты таких сооружений представлены преимущественно базальтовыми плитами или листами в рулонах. Они считаются экологичными, так как базальтовые волокна производят из природных материалов без каких-либо химических добавок. Плиты или листы должны быть полужесткими.

Крепление производится с помощью анкеров и каркасов. Недостаток базальтовых плит – необходимость в дополнительной обработке конструкций антикоррозионными составами, что требует конструктивная огнезащита. Базальтовые плиты широко применяются для защиты металлических воздуховодов в комплексе с другими средствами.

Пустоты внутри сооружений заполняют специальными составами. Так толщина конструкции увеличивается, а скорость нагрева уменьшается. При выборе средств конструктивной огнезащиты для металла ориентируются на сечение, чем этот показатель выше, тем стойкость больше.

Для нанесения огнезащитного покрытия на конструкции из металлов созданы определенные правила. Толстый слой огнезащиты при оштукатуривании на металлической конструкции требует армирования специальной сеткой с мелкими ячейками. Тогда надежность и плотность прилегания будет обеспечена. Огнезащита для металла может производиться только испытанными средствами.

Для железобетонных сооружений принцип выбора и способа конструктивной огнезащиты аналогичен, но дополнительно учитывают характеристики бетона. У него при пожаре нарушается целостность, появляются трещины, разрывы цементного камня. Это способствует прогибу металлической арматуры. В результате устойчивость здания нарушается.

Еще один способ огнезащиты конструкций из металла – обмазка специальными составами. Способ применяется для труднодоступных мест, позволяет сохранить свободное пространство и не добавлять нагрузку на конструкцию. В основе огнезащитных обмазок вода либо химические растворители.

Однако их преимущества в возможности использования при отрицательных температурах и покрытии декоративными материалами.

Конструктивная огнезащита различных конструкций из металла допустима в виде защитных плит с включением гипсокартона и армированием его нетканым стекловолокном. Это дорогостоящий метод, но его действие увеличивает предел огнестойкости до 4 часов.

Необработанные металлоконструкции обшивают заранее раскроенным листовым материалом, в результате не требуется дополнительных усилий или применения других огнезащитных материалов. Выбор толщины листов зависит от характеристик сооружения, в частности от толщины металла.

Виды объектов огнезащитной обработки

Мероприятия по росту огнестойкости возводимых конструкций назначаются на сооружениях проектом с учетом их местоположения, технических характеристик и специфик. Существует следующие виды объектов огнезащиты:

• металлоконструкции. Стальные сплавы – это негорючие материалы. Тем не менее, стальные сооружения не могут в течение продолжительного времени вынести влияние высоких температур. При разыгравшемся пожаре они утрачивают свои прочностные качества. Главной задачей огнезащиты металлоконструкций – приостановить быстрое нагревание металла при пожаре, защитить строительное сооружение в период времени, заданный проектом;
• деревянные объекты. Оценка отдачи огнезащиты древесины обуславливается огневыми пробами, которые помогают установить потерю массы, подвергнутого обработки противопожарным составом деревянного образца. Как правило, для огнезащитных материалов 1-ой группы потеря массы древесины составляет около 9%, 2-ой группы – приблизительно 25%. Деревянные сооружения, обработанные огнезащитным составом 1-ой группы, считаются трудносгораемыми, 2-ой – трудновоспламеняемыми;
• воздуховоды. Воздуховоды – это элементы строительных конструкций, имеющие прямой контакт с кислородом, являются основной причиной возгорания и усиления огня. Пределы огнестойкости воздуховодов назначаются проектом;
• кабели и проводные (кабельные) проходки. В соответствии с техническими требованиями пожарной безопасности, электроприборы (в т.ч. кабели) не должны быть источником зажигания, распространения горения за ее пределы. Огнезащитные покрытия, которые наносятся на разные кабели, должны обеспечивать данные требования. Кабельная проходка – это сборная установка, необходимая для уплотнения мест прохода проводов через строительные конструкции. Она состоит из кабелей, закладных деталей, уплотнителей и сборных элементов. Проводная проходка должна затруднять распространение огня в соседние помещения в течение нормированного промежутка времени.

Действующие нормативные документы в области пожарной безопасности

В целях реализации норм Федерального закона от 30 декабря 2009 г. № 384-ФЗ “Технический регламент о безопасности зданий и сооружений”, Федерального закона от 22 июля 2008 г. № 123-ФЗ “Технический регламент о требованиях пожарной безопасности” (далее – ФЗ-123) в области огнестойкости и огнезащиты применяются нормативно-технические документы, в том числе:

• СП 2.13130.2012 Системы противопожарной защиты. Обеспечение огнестойкости объектов защиты (в редакции Изменения № 1);
• СП 4.13130.2013 Системы противопожарной защиты. Ограничение распространения пожара на объектах защиты. Требования к объемно-планировочным и конструктивным решениям.
• ГОСТ 30247.0 – 94 Конструкции строительные. Методы испытаний на огнестойкость. Общие требования
• ГОСТ 30247.1 – 94 Конструкции строительные. Методы испытаний на огнестойкость. Несущие и ограждающие конструкции
• ГОСТ Р 53295-2009 “Пожарная опасность веществ и материалов. Материалы, вещества и средства огнезащиты. Идентификация методами термического анализа”
• ГОСТ Р 53295-2009 “Средства огнезащиты для стальных конструкций. Общие требования. Метод определения огнезащитной эффективности” (в редакции Изменения № 1).
• СП 14.13330.2014 Строительство в сейсмических районах
• СП 28.13330.2012 “СНиП 2.03.11-85 Защита строительных конструкций от коррозии”
• СТО НОСТРОЙ 2.12.118-2013 “Строительные конструкции зданий и сооружений. Нанесение огнезащитных покрытий. Правила, контроль выполнения и требования к результатам работ”.
• СТО 36554501-031-2013 “Методика испытаний на соответствие требованиям пожарной безопасности строительных конструкций со средствами огнезащиты и систем противопожарной защиты, применяемых в районах с сейсмичностью более 6 баллов” (Приказ ОАО “НИЦ “Строительство” от 29 апреля 2013 г. № 106 об утверждении и введении в действие с 1 мая 2013 г.) .

Правовой основой обоснования огнестойкости конструкций и применения в необходимых случаях огнезащиты является проект огнезащиты, выполняемый на основании действующих нормативных правовых актов.

Примеры обработки огнезащитными составами металлоконструкций специалистами ТехСтройГарант

Проведены работы по доведению пределов огнестойкости металлических конструкций зданий Котельной и АБК до требуемого, путем нанесения огнезащитного состава «Терма» и фольгированного огнезащитного материала «Бизон» для металлических конструкций общей площадью 5953,39.  Применена антикоррозийная система ВМП.

Завершены работы по огнезащите несущих металлоконструкций на крытом ледовом катке ФАУ Минобороны России «Центральный спортивный клуб Армии» в Москве в Ходынском районе Москвы. Большой объем огнезащитных работ: 3 500 кв.м.  были обработаны за 7 дней! Высота потолков 14 м.

«ТехСтройГарант» выполнил огнезащиту и антикоррозионную обработку несущих металлоконструкций и инженерных систем в помещении теле-киностудии телеканала «Звезда» общей площадью 2421,9 кв.м. Работы проводились в условиях трудного доступа.

Проведены работы по доведению пределов огнестойкости металлических конструкций здания Физкультурно – оздоровительного Комплекса и футбольного манежа «МЕТЕОР» до требуемого предела огнестойкости R90 путем нанесения огнезащитного состава «ФЕНИКС СТС» и монтажа конструктивной огнезащиты «Бизон-Металл» для металлических конструкций общей площадью 3423,90 кв.м.

Завершены работы по огнезащите несущих металлических конструкций в Центре экстремальных видов спорта в Москве рядом с парком Кузьминки-Люблино. Работы проводились с использованием  огнезащитного покрытия из базальтового супертонкого волокна (БСТВ) и огнезащитной краски.

Специалисты «ТехСтройГарант» проводят работы по огнезащите несущих металлоконструкций на объекте «Дедал»  в городе Дубна. Работы ведутся в здании Администрации и Производственном Корпусе. Применяется вспучивающаяся огнезащитная краска и базальтовые маты.

Приемка работ по огнезащите металлоконструкций

Насколько бы качественно не была выполнена огнестойкая защита металла, со временем слой нанесенного вещества истончается. Даже если это происходит в одном месте, надежность всей металлоконструкции находится под угрозой. Наше законодательство позаботилось о предотвращении последствий, могущих возникнуть вследствие таких процессов.

В России существуют правила противопожарного режима (17.02.2014г. №113 постановления Правительства), согласно которым проверка огнезащиты металлических конструкций должна выполняться не реже 1 раза в год.

Отмечу следующие случаи, когда необходим контроль качества противопожарной защиты:

• Сразу после приема объекта по выполнении нанесения огнестойких материалов.
• Когда возникает недоверие в качестве работ и примененных материалов.
• По завершении срока годности.
• При осуществлении проверки инспектором.

Какие нормативные документы регламентируют проверку огнезащиты металлоконструкций?

Все методы и способы проведения проверки засвидетельствованы нормативной документацией. Никакой самодеятельности в этом деле быть не может и не допускается по закону.

• Во-первых, это Технический регламент по требованиям противопожарной безопасности от 22 июля 2008 года. № 123 ФЗ.
• Во-вторых, Постановление Правительства о лицензировании деятельности по обеспечению пожарной безопасности от 30 декабря 2011 года под номером 1225.
• В-третьих, еще одно постановление Правительства – о проверке качества огнезащиты от 25 апреля 2012 года под номером 390.
• В-четвертых, сама процедура проведения проверки осуществляется по нормативам ГОСТа Р 53295-2009.

Последний приведенный ГОСТовский норматив я бы и назвал определяющим, так как он в основном задает стандарты методике определения качества защитного покрытия.

Для устройства огнезащиты и проверки пожаробезопасности металлоконструкций

Звоните 8 (495) 150-5-987

Кто может проводить проверку?

Проверка качества огнезащитной обработки металлических конструкций осуществляется специализированной организацией. Отмечу, что далеко не каждая компания, предоставляющая услуги по огнезащите, может выполнять такой контроль.

У проверяющего предприятия должны быть все необходимые лицензии и допуски.

Помимо этого, проведением проверки могут заниматься:

• Судебные эксперты учреждений «Испытательная пожарная лаборатория» по регионам.
• Представители компаний, на объектах которых были проведены работы по огнезащите.
• Специалисты СРО.
• Специалисты компаний, имеющих аккредитацию в области испытаний огнезащитных средств с опытом предоставления услуг от одного года.

Какая документация потребуется для проверки?

Прежде чем приступить к непосредственной проверке объекта, мы всегда запрашивает следующие документы:

• Реквизиты компании, на объектах которой будет осуществляться проверка.
• Наименование предприятия, адрес, а также общая площадь всех металлоконструкций, которые подлежат контролю.
• Сертификат огнезащитного состава.
• Номер лицензии или допуска, выданного СРО, на огнезащитные работы, проводимые специализированной компанией.
• Проектная документация на защиту от огня металлоконструкций на объекте.

Как проводится проверка, какими методами и способами?

Проверка огнезащитной обработки металлоконструкций осуществляем следующими способами:

• Контроль по документам.
• Визуально и с помощью экспресс-методов.
• Путем измерений и экспериментов.

Проверка огнезащиты металлоконструкций может выполняться как одним, так и сразу несколькими методами. В проводимых нами работах максимально точное представление о степени защиты конструкции от огня давал комплексный подход с применением всех вышеописанных методов.

Контроль, проводимый по документации, подразумевает проверку бумаг на проведение работ по огнезащите. Это прежде всего проект, сертификат о соответствии правилам пожарной безопасности и нормативная документация на объект и применяемые материалы. Большим подспорьем в деле проверки по документации нам дает акт о завершении работ, который включает сведения о:

• Месте и особенностях объекта.
• Наносимых материалах, составах.
• Линейках, рецептурах, расходе веществ.
• Примененной технологии нанесения.
• Организация-исполнителе и списке и подписи ответственных лиц.

Грамотная огнезащита древесины

Древесина сильнее других строительных материалов подвержена гниению и возгоранию, и что касается защиты от огня древесины, то применение составов и красок здесь является уже действительно классикой. Обработка специальными составами, такими как обмазки, пропитки, возможно, не в полной мере устранит данные недостатки, но защитит деревянные конструкции от быстрого разрушения.

Специфика огнезащитных пропиток К огнезащитным составам принято относить пропитки, обмазки и лаки, которые обладают I или II группой огнезащитной эффективности. В ГОСТе Р 53292–2009 написано, что при I группе огнезащитной эффективности допускается потеря массы, не превышающая 9%, а вот для II – 25%, то есть нормой считается обугливание 1/4 конструкции. Следуя из этого, для лучшей сохранности древесины рекомендуется выбирать пропитки I группы огнезащитной эффективности.

Большинство пропиток, представленных на отечественном рынке, обеспечивают I группу огнезащитной эффективности при заявленном расходе 600 г/м2 готового раствора. Утверждая это, производители зачастую вводят потребителя в заблуждение, так как такой объем жидкого состава древесина просто не способна впитать. Для достижения эффективности при первичном нанесении потребуется с избытком обливать древесный материал этим составом и после того, как он высохнет, очень аккуратно наносить последующие слои. Любые подтеки будут приводить к вымыванию ранее впитавшихся солей. При первом проходе возможный расход вряд ли превысит 350 г/м2, оставшиеся 250 г/м2 необходимо распределить между вторым и третьим этапами нанесения.

Сегодня в России очень редко можно встретить тех, кто смог подтвердить высокие показатели пожарной безопасности для своей лакокрасочной продукции, предназначенной для защиты древесины, среди них – “Нортекс”, “Рогнеда”, “НЕОХИМ”.

Многообразие пропиток на российском рынке говорит о сложности задачи огнезащиты древесного материала и о возможности варьирования в широком диапазоне содержащихся в них веществ. Поэтому при выборе оптимального огнезащитного состава следует учитывать множество особенностей.

Как правильно выбирать огнезащитные составы для древесины Огнезащитные составы и пропитки не должны повышать гигроскопичные свойства древесины, ухудшать ее механические свойства, они должны быть безопасными для людей и животных, не должны выделять вредных и токсичных веществ после нанесения.

Выбирая огнезащитный состав, нужно обращать внимание на информацию, написанную на этикетке. Если пропитка защищает не только от огня, но и от гниения и поражения плесневыми грибами, то она в обязательном порядке должна содержать упоминание об антисептике

Если же делается указание на то, что состав только огнезащитный, в сопроводительной маркировке должны быть прописаны расход состава, нужный для обеспечения огнезащитной эффективности, а также сведения о проведении соответствующих испытаний. Дополнительным подтверждением может служить сертификат соответствия требованиям пожарной безопасности, который следует запросить у продавца.

Комплексный подход к огнезащите Выбирая между составами и конструктивом, инженер-проектировщик должен учесть экономическую целесообразность, условия эксплуатации и многие другие факторы. Преимущества составов и красок – их малый вес и, соответственно, малая нагрузка на конструкцию, что порой является немаловажным. Раньше, когда нагрузки просчитывались вручную и невозможно было учесть множество влияющих на эти нагрузки показателей, в конструкции закладывался предел прочности 5-, 7-кратный и более, чтобы уже наверняка застраховать объект от разрушения. Сегодня это делают компьютеры, которые при помощи программного обеспечения быстро просчитывают очень много различных показателей, и нет необходимости в таком запасе прочности. Соответственно, строительство становится экономически выгоднее. Поэтому при защите конструкций от огня хороши все средства, главное – чтобы они были качественными и технологичными.

Составы для огнезащиты

Покрытие огнезащитным составом металлических конструкций

Нормативные требования к таким многокомпонентным смесям, а также методикам определения эффективности устанавливает ГОСТ Р 53295-2009.

Эффективным решением стала относительно недавняя разработка – огнезащитные краски/покрытия. Это высокотехнологичные составы, состоящие из множества компонентов. Разработаны много торговых марок, принадлежащих в основном известным во всем мире производителям и соответственно разработчикам красок.

Такие огнезащитные жидкие материалы наносятся распылением, кистью в несколько слоев, обычно не более трех. После каждого нанесения в соответствие технических условий/сертификата соответствия ПБ необходим определенный промежуток времени для высыхания. Под воздействием огня огнезащитная краска вспучивается, образуя вспененный слой, напоминающий пемзу, который не пропускает тепло к защищаемой конструкции. Этим обеспечивается любой требуемый нормами предел огнестойкости.

Кроме практической функции огнезащиты, такие краски позволили воплощать в жизнь многие ранее нереализуемые идеи архитекторов и дизайнеров по строительству зданий с применением ажурных несущих конструкций из металла.

Так, эффективная огнезащита металлических ферм, особенно больших габаритов, монтируемых на значительной высоте, стала возможной на практике; а не только в проектных решениях, только после появления таких огнезащитных материалов, практически не увеличивающих нагрузку на эти ответственные во всех отношениях элементы сооружений; таких как стадионы, различные развлекательные, торговые, выставочные, спортивные комплексы, многопролетные здания производственных цехов, складских ангаров.

Эти составы можно покрывать сверху дисперсионными красками на водной основе, придавая нужный цвет конструкциям; а также стойкими к внешним воздействиям лаками, значительно продлевающими такому виду огнезащиты срок эксплуатации до ремонта/обновления.

Огнезащитные обмазки

Конструктивная огнезащита металлических ферм с использованием обмазки на водной основе

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.

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.

Подготовка поверхности к нанесению огнезащитного состава

Особое внимание следует уделить подготовке поверхности к нанесению состава. Если древесина сама впитает жидкий препарат, то с металлом всё сложнее. Он предварительно очищается от всех загрязнений, ржавчины

Наилучшим вариантом здесь будет использование пескоструйного аппарата. После полной очистки производится обезжиривание. Для подобных целей используют различные растворители, ацетон или же специальные средства. Третьим этапом поверхность грунтуется для обеспечения более прочной «сцепки» металла и огнезащитного состава, после чего наносится краска

Он предварительно очищается от всех загрязнений, ржавчины. Наилучшим вариантом здесь будет использование пескоструйного аппарата. После полной очистки производится обезжиривание. Для подобных целей используют различные растворители, ацетон или же специальные средства. Третьим этапом поверхность грунтуется для обеспечения более прочной «сцепки» металла и огнезащитного состава, после чего наносится краска.

Обработка металла пескоструйным аппаратомПрименение растворителей или других обезжиривающих составов обязательноТретий шаг – нанесение грунтовкиОкрашивание строительных конструкций огнезащитной краской

Установка гипсокартонных плит

Установка гипсокартонных плит

Среди наиболее эффективных методов защиты, несущих колон и балок, выступает установка гипсокартонных плит. Гипс сам по себе является отличным теплоизоляционным и защитным материалом, и если установить несколько плит для создания защитного щита толщиной общей толщиной 50 мм динамика роста температуры металла будет выглядеть следующим образом:

• В первые 30 минут с момента начала возгорания температура плавно достигнет показателя в 100 градусов;
• На протяжении последующих 1,5 часов температура существенно не изменится и будет колебаться в районе 100-130 градусов;
• Примерно через еще 30 минут она достигнет 200, а спустя еще 10-15 минут и 300 градусов.

Как видно гипсокартон — это лучший защитный тип материала по сравнению с другими видами огнестойких материалов. Такой конструктивный метод установки пожаробезопасного покрытия может быть применен и для защиты бетона и деревянных элементов здания. Среди производителей самым популярным на рынке является кнауф, производящая гипсокартонные листы, шпаклевочные смеси и штукатурные составы.