Вогнезахист будівельних конструкцій

Вогнезахист призначена для підвищення фактичної межі вогнестійкості конструкцій до необхідних значень і для обмеження межі розповсюдження вогню по них, при цьому звертається увага на зниження так званих побічних ефектів (димоутворення, виділення газоподібних токсичних речовин). Цю задачу виконують шляхом використання теплозахисних і теплопоглинаючих екранів, спеціальних конструктивних рішень, вогнезахисних складів, технологічних прийомів і операцій, а також застосуванням матеріалів зниженої горючості.

Вогнезахисне дію екранів грунтується або на їх високої опірності теплових впливів при пожежі, збереження протягом заданого часу теплофізичних характеристик при високих температурах, або на їх здатності зазнавати структурні зміни при теплових впливах з утворенням коксоподобных пористих структур, для яких характерна висока ізолююча здатність. Розташування вогнезахисних екранів може здійснюватися або безпосередньо на поверхні захищаються конструктивних елементів, або на укосі з допомогою спеціальних мембран-коробів, каркасів, закладних деталей.

Вогнезахист передбачає застосування конструктивних методів, використання теплозахисних екранів з полегшених складів, що наносяться на поверхню конструкцій високопродуктивними індустріальними методами, розробку матеріалів, що володіють властивостями зниженої пожежної небезпеки (трудновозгораемостью).

Конструктивні методи вогнезахисту включають обетонування, обкладку цеглою, оштукатурювання поверхні елементів конструкцій, використання великорозмірних листових і плитних вогнезахисних облицювань, застосування вогнезахисних конструктивних елементів (наприклад, вогнезахисних підвісних стель), заповнення внутрішніх порожнин конструкцій, підбір необхідних перерізів елементів, що забезпечують необхідні значення меж вогнестійкості конструкцій, розробку конструктивних рішень вузлів примикань, погодження і з'єднань конструкцій та ін. При збільшенні перерізів елементів використовують ті ж марки бетону, цегли та інших матеріалів, що і при виготовленні конструкції, що захищається.

Вогнезахисні фарби, лаки, емалі затримують займання матеріалів, зменшують поширення полум'я по поверхні матеріалів. Вони виконують наступні функції: є захисним шаром на поверхні матеріалів, що поглинають тепло в результаті розкладання, виділяють інгібіторні гази, вивільняють воду, прискорюють утворення коксового шару на поверхні матеріалу. Вони поділяються на дві групи: невспучивающиеся і спучуються. Невспучивающиеся фарби при нагріванні не збільшують товщину свого шару. Спучуються фарби при нагріванні збільшують товщину шару в 10-40 разів. Як правило, спучуються фарби більш ефективні, так як при теплових впливах відбувається утворення спіненого шару, що представляє собою закоксовавшийся розплав негорючих речовин (мінеральний залишок). Освіта цього шару відбувається за рахунок виділяються при нагріванні газо - і пароподібні речовин. Коксовий шар володіє високими теплоізоляційними якостями.

Створення матеріалів зниженої горючості досягається шляхом поверхневого та глибокого просочення матеріалів спеціальними складами, введення антипіренів до складу вихідних композицій, використання різних мінеральних наповнювачів, а також шляхом використання різноманітних технологічних прийомів.

Стосовно до конструктивних елементів з фанери і деревних пластиків можуть використовуватися наступні методи вогнезахисту: просочення листів шпону перед склеюванням; просочування готових клеєних виробів антипіренами різними способами; просочування листів шпону феноло-, креозолоформальдегидными способами (бакелізована фанера); забарвлення фанери спеціальними вогнезахисними фарбами; облицювання фанери матеріалами на основі азбесту, металу та ін ; створення покриттів на основі термореактивних смол з використанням різних вогнезахисних наповнювачів в процесі гарячого пресування при виробництві фанери.
В останнє десятиліття досягнутий істотний прогрес у розробці складів для конструкцій, які дозволяють підвищувати до необхідних значень вогнестійкість металевих конструкцій, обмежити поширення вогню по несучих дерев'яних конструкцій, а також вирішувати різні питання пожежної безпеки легких панелей з ефективними утеплювачами. При розробці вогнезахисту металевих конструкцій намітилася тенденція до використання полегшених матеріалів і легких заповнювачів, спученого перліту та вермикуліту, мінерального волокна. Високоефективні спучуються фарби. При нагріванні до 170°С фарба спучується і утворює на поверхні металу термоізолюючий пористий шар. Для вогнезахисту металу поширення отримали також штучні теплоізоляційні плити.
При застосуванні просочувальних складів, що містять антипірени, що спучуються фарб, лаків та емалей може ставитися завдання деякого зниження поширення полум'я по поверхні дерев'яних конструкцій, або переведення деревину в групу важкогорючих матеріалів, що дає змогу різко обмежити поширення вогню по них до нормованих меж.
Вогнезахист дерев'яних конструкцій

Класифікація на групи вогнезахисної ефективності дерев'яних конструкцій
Номер групи вогнезахисної ефективності Особливості функціонування
1. Забезпечує отримання трудносгораемой деревини (втрата маси дослідного зразка при згорянні в певних методикою умовах не більше 9%)
2. Забезпечує отримання важкозаймистий деревини (втрата маси від 9 до 30%)
3. Не забезпечує вогнезахисту деревини (втрата маси понад 30%)
Деревина відноситься до традиційних горючих матеріалів, межа поширення вогню по конструкціях з неї в основному визначає їх пожежну небезпеку. У цьому зв'язку завдання вогнезахисту дерев'яних конструкцій полягає в перекладі деревину в групу важкогорючих матеріалів. Як правило, вогнестійкими матеріали руйнуються лише в зоні безпосередньої дії вогню та обмежено поширюють горіння за її межами.

Вогнезахист деревини здійснюється різними способами, найбільш ефективними з яких є обробка вогнезахисними покриттями і просочення спеціальними складами.

Перший спосіб вогнезахисту полягає в нанесенні на поверхню матеріалу шару покриття, ефективність якого визначається фізико-хімічними властивостями і адгезією до даної поверхні. При місцевому впливі короткочасного джерела запалювання вогнезахисні покриття ускладнюють горіння дерев'яних конструкцій, полегшують гасіння пожежі, а в ряді випадків виключають можливість його виникнення. Вогнезахист способом просочення полягає у введенні в матеріал спеціальних речовин — антипіренів. Цей спосіб забезпечує захист дерев'яних конструкцій від загоряння при локальному вогневому впливі в умовах виникнення пожежі. В даному випадку спостерігається тільки обвуглювання матеріалу, яке обмежується площею впливу полум'я.

Залежно від призначення і галузі застосування засобу, використовувані для вогнезахисту деревини та виробів з неї, поділяються на такі види:

лаки — утворюють на поверхні, що захищається тонку прозору плівку, що дозволяє зберегти текстуру деревини, володіють декоративними властивостями та захищають від загоряння;
фарби, емалі — утворюють на поверхні, що захищається тонкий, непрозорий шар різних кольорів і відтінків, що надають декоративний вигляд, що перешкоджають займання, розповсюдження полум'я по поверхні і захищають від впливу вологи;
покриття, обмазки — наносяться на поверхню, що захищається склади пастоподібної консистенції, захищають від загоряння і не володіють достатніми декоративними властивостями;
просочення — водні розчини солей (антипіренів), що наносяться на поверхню деревини, вводяться способом глибокого просочення під тиском або способом прогрів-холодна ванна і знижують її пожежну небезпеку.

Засоби вогнезахисту можуть бути атмосфероустойчивыми і неатмосфероустойчивыми, неатмосфероустойчивые експлуатуються в умовах закритих опалювальних приміщень з відносною вологістю повітря не більше 70%, а також стійкими в агресивному середовищі (при впливі агресивних парів і газів).
Вогнезахист металоконструкцій

Метали володіють високою чутливістю до високих температур та дії вогню. Вони швидко нагріваються і знижують міцнісні властивості.

Фактична межа вогнестійкості сталевих конструкцій залежно від товщини елементів перерізу та діючих напружень становить від 0,1 до 0,4 год, в той час як мінімальні значення необхідних меж вогнестійкості основних будівельних конструкцій, в тому числі металевих, становлять від 0,25 до 2,5 год залежно від ступеня вогнестійкості будівель і типу конструкцій.

Завдання вогнезахисту металевих конструкцій полягає в створенні на поверхні елементів конструкцій теплоізолюючих екранів, що витримують високі температури і безпосередню дію вогню. Наявність цих екранів дозволяє уповільнити прогрівання металу і конструкції зберігати свої функції при пожежі протягом заданого періоду часу.

Вогнезахист металевих конструкцій здійснюють як традиційними методами (обетонирования, штукатурення цементно-піщано розчинами, використання цегляної кладки), так і нових сучасних методів, заснованих на механізованому нанесенні полегшених матеріалів і легких заповнювачів — азбесту, спученого перліту та вермикуліту, мінерального волокна, що володіють високими теплоізоляційними властивостями або заснованих на використанні плитних і листових теплоізоляційних матеріалів (гіпсокартонних і гіпсоволокнистих листів, азбестоцементних і перлитофосфогелевых плит та ін ). Сучасні методи вогнезахисту металевих конструкцій включають використання: теплоізоляційних штукатурок, що складаються з цементу або гіпсу, перлітового піску або вермикуліту, рідкого скла; вогнезахисних покриттів з азбесту або гранульованого мінерального волокна, рідкого скла, цементу та ін. ; фарб, що спучуються, що представляють складні системи органічних і неорганічних компонентів. Вогнезахисне дію цих фарб засноване на спученні нанесеного складу при температурах 170-200 С' і утворення пористого теплоізоляційного шару, товщина якого становить кілька сантиметрів.
В залежності від товщини шару штукатурного складу, полегшеного покриття, конструктивних вогнезахисних листів і плит забезпечується межа вогнестійкості сталевих конструкцій від 0,75 до 2,5 ч. Спучуються фарби використовуються для вогнезахисту сталевих конструкцій протягом 0,75-1 ч. Забезпечення межі вогнестійкості сталевих конструкцій 0,5 год досягається шляхом збільшення їх масивності за рахунок розвитку розміру перерізів.