Огнезащитные материалы. Общие сведения и Классификация

Почти всегда при проектировании здания первостепенным моментом является его пожарная безопасность. Стоимость строительных материалов обычно тщательно учитывается, но ее влияние на текущие расходы, как правило, упускается из виду. Во многих странах размер противопожарной страховки и страховые премии одинаково зависят от выбора стройматериала. Используя огнестойкие материалы, можно воспользоваться наиболее выгодными страховыми тарифами и сэкономить значительные суммы за счет эксплуатационных расходов.

Основные огнезащитные свойства материалов. (Согласно СНИП 21-01-97 "Пожарная безопасность зданий и сооружений").

Горючесть - это способность материала выдерживать без разрушения воздействия высоких температур и открытого пламени.

По горючести все материалы делятся на горючие и негорючие.

К негорючим, как правило, относятся так называемые минеральные материалы: природные камни, бетоны и растворы на минеральных связующих, керамические и стеклянные материалы, металлы.
Горючие - материалы на основе органических, растительных компонентов. Это материалы из древесных волокон, большинство синтетических, пластмассовых материалов.

Горючие строительные материалы подразделяются:
- слабо горючие (Г1);
- умеренно горючие (Г2);
- нормально горючие (Г3);
- сильно горючие (Г4).

Горючесть и группы строительных материалов по горючести устанавливаются по ГОСТ30244.

Для негорючих строительных материалов другие показатели пожарной опасности не определяются и не нормируется.

Материалами типа Г1 и Г2 являются некоторые органоминеральные материалы, которые не поддерживают горение. При действии открытого огня они тлеют, не дают открытого огня или обугливаются. После устранения источника огня тление прекращается. К таким материалам относят фибролит, арболит, некоторые органические (органо-силикатные) композиции, а также древесина, поропласты, пропитанные антипиренами.

Ряд органических материалов при действии огня не дают открытого пламени, но спекаются, оплавляются и могут выделять при этом дым с целым "букетом" вредных для здоровья человека газов. Если, например, древесина, пенополистирол при горении выделяют практически только два вида газов (СО - угарный газ, СО2 - углекислый газ), то ряд пластмасс выделяет фенол, оксиды серы, фосфора и другие вредные вещества.

Горючие строительные материалы по воспламеняемости устанавливаются по ГОСТ 30402.

Горючие строительные материалы по распространению пламени по поверхности подразделяются на четыре группы:
- не распространяющие пламя (РП1);
- слабо распространяющие пламя (РП2);
- умеренно распространяющие пламя (РП3);
- сильно распространяющие пламя (РП4).

Группы строительных материалов по распространению пламени для поверхностных слоёв кровли и полов, в том числе ковровых покрытий, устанавливаются по ГОСТ30444.

Для других строительных материалов группа распространения пламени по поверхности не определяется и не нормируется.

Горючие строительные материалы по дымообразующей способности подразделяются на три группы:
- с малой дымообразующей способностью (Д1);
- с умеренной дымообразующей способностью (Д2);
- с высокой дымообразующей способностью (Д3);

Группы строительных материалов по дымообразующей способности устанавливаются по 2.14.2 и 4.18 ГОСТ 12.1.044.

Горючие строительные материалы по токсичности продуктов горения подразделяются на четыре группы:
- малоопасные (Т1);
- умеренно опасные (Т2);
- высоко опасные (Т3);
- чрезвычайно опасные (Т4).
Группы строительных материалов по токсичности продуктов горения устанавливаются по 2.16.2 и 4.20 ГОСТ12.1.044.

Горючесть не следует отождествлять с огнестойкостью. Известно, что сооружения, выполненные из металлов, тонкостенного железобетона (армоцемента, фибробетона), не говоря о деревянных, пластмассовых конструкциях, не отличаются высокой огнестойкостью.
Под огнестойкостью следует понимать способность строительной конструкции или материала сопротивляться воздействию огня и воды при пожаре.

Предел огнестойкости - это время в минутах (часах) с момента начала пожара до выхода конструкции из строя (до потери несущей способности, обрушения, достижения необратимых деформаций или до образования сквозных трещин), или прогрева до повышения температуры на противоположной от огня поверхности порядка 220°С, выше которой возможно самовоспламенение органических материалов. Например, предел огнестойкости элементов деревянного дома - 15-20 мин, стального каркаса ~ 30 мин.

На рисунке представлен график подъема температуры во времени при стандартных огневых испытаниях ВНИИПО и определения огнестойкости в специальных огневых печах. Испытуемая конструкция устанавливается в печь таким образом, что с помощью термопар можно фиксировать температуры на обогреваемой стороне, т.е. на противоположной от действия огня стороне, а также внутри конструкции. Например, на границе несущая часть - тепло(огне) изолирующая. На этом же рисунке показаны зоны предельных температур плавления некоторых материалов.

Схема распространения огня при пожаре.

Предел огнестойкости строительных конструкций устанавливается по времени наступления одного или последовательно нескольких нормируемых для данной конструкции, признаков предельных состояний:
- потеря несущей способности (R);
- потеря целостности (Е);
- потеря теплоизолирующей способности (J).

Пределы огнестойкости строительных конструкций и их условные обозначения устанавливаются по ГОСТ30247. При этом предел огнестойкости окон устанавливается только по времени наступления признака Е.

По пожарной опасности строительные конструкции подразделяются на четыре класса:
- не пожароопасные (К0);
- мало пожароопасные (К1);
- умеренно пожароопасные (К2);
- пожароопасные (К3).

Класс пожарной опасности строительных конструкций устанавливается по ГОСТ30403.