Противопожарная стена

Бывает так, что огонь встает сплошной стеной, стремительно продвигается в разные стороны, поглощая все новое пространство. Когда враг наступает первое что нужно сделать – это создать оборону. Так и в борьбе с распространением горения помогают преграды, против стены огня противопожарная стена.

Противопожарные преграды

Военные действия против пожара можно обозначить как активные и пассивные. Вся деятельность, направленная на тушения пламени относится к активным действиям. Преграды, выдерживающие взрывы, останавливающие движение огня, причисляются к пассивным. Ограниченное в пространстве возгорание затихнет само по мере выгорания горючих веществ и материалов.

К преградам относятся строительные конструкции, к которым установлены класс конструктивной пожарной опасности и предел огнестойкости. К ним относятся:

1. Стены и перегородки.
2. Перекрытия.
3. Шторы, экраны, занавесы.
4. Водяные завесы.
5. Минерализованные полосы.
6. Противопожарные разрывы.

Стены, перегородки, перекрытия знакомы почти всем. А вот шторы, экраны, занавесы чаще всего представляют собой огнеупорное полотно, которое автоматически разматывается (распрямляется) при срабатывании сигнала тревоги, предотвращая распространение огня и дыма. Водяные завесы орошают пеной, водой пространство, оборудование, не давая им нагреваться. Минерализованные полосы используются при борьбе с лесными, степными пожарами, они представляют собой вырубленные, вспаханные зоны. К разрывам относится промежуток между источником горения и остальным пространством.

Стоит отметить, что согласно техническому регламенту о требованиях пожарной безопасности завесы, полосы, разрывы относятся к преградам, но они не нормируются по пределу огнестойкости и классу конструктивной опасности.

Предел огнестойкости

Под воздействием огня все вещества в процессе химических реакций и сопутствующих им явлений теряют свои физические свойства. Для строительных конструкций важно:

• Потеря несущей способности, которая внешне выглядит как деформация, прогиб, обрушение.
• Нарушение целостности, то есть появление трещин, отверстий.
• Отсутствие теплоизолирующих свойств, когда конструкции прогреваются на всю толщину, температура не нагреваемой поверхности также достигает больших значений.

Эти признаки называется предельным состоянием. Предел огнестойкости – это время от начала воздействия пламени на конструкцию до появления предельного состояния. Оно обозначается как REI, где R – утрата несущей способности, E – целостности, I – теплоизолирующего свойства.

Предел огнестойкости стен

Для тех, кто не знает или забыл, перегородка – это та же стена, только более экономный вариант. Ее отличие в том, что она тоньше, легче, используется для разделения помещения на отдельные помещения, комнаты, кладовки. Поэтому при воздействии огня они достигают предельного состояния быстрее, чем стены.

Стены и перегородки чаще всего являются противопожарными преградами. Технический регламент подразделяют их на два типа: 1 и 2. Их предел огнестойкости нормируется как:

Эти показатели следует понимать так: противопожарная перегородка 1 типа полностью нагревается, деформируется, начинает разрушаться через 45 минут от начала возгорания. В ней могут появиться сквозные отверстия, позволяющие пламени перебраться в другое помещение.

Все конструкции различаются на несущие и самонесущие. Те из них, на которые опираются плиты перекрытия, воспринимают (несут) нагрузку не только от них, но и вес оборудования, транспорта, людей, мебели и т.д. Если конструкции воспринимают только собственный вес, они называются самонесущими.

Наверное, вы обратили внимание, что перегородка не нормируется по несущей способности. Она несет только собственный вес, ее обрушение никак не влияет на пространственные параметры помещений, здания. По определению противопожарная стена это конструкция, которая должна ограничивать не только развитие пожара, но и  распространение токсичных продуктов горения: дыма, углекислого и угарного газа. С этой точки зрения, перегородка не всегда справляется с этими обязанностями.

Степень огнестойкости зданий

Все здания классифицируются по пожарной безопасности. Основными критериями являются:

• конструктивная пожарная опасность (С0-С4);
• функциональная пожарная опасность (Ф1-Ф5);
• степень огнестойкости (I-V).

Все здания, сооружения классифицируются 5 степенями. Зависимость огнестойкости стен и зданий выглядят следующим образом:

Еще одно важное понятие для установления безопасности при пожаре – это пожарный отсек. Он представляет собой часть здания, сооружения, ограниченное конструкциями (стенами, перекрытиями), способными противостоять огню. Можно сказать, что пожар заперт в пространстве.

При проектировании строители применяют таблицы СП 2.13130.2012, в которых устанавливается площадь пожарный отсеков в соответствии с высотой здания, его функциональности, огнестойкости и функциональной пожарной опасности. При согласовании проектов в противопожарной службе ГО обязательно проводится проверка противопожарных преград.

Например, для жилых домов высотой 75 м, классом конструктивной опасности С0, степени огнестойкости I площадь пожарного отсека этажа составляет 2500 м2, ограниченная  противопожарными стенами 1-го типа.

Разновидности и правила установки

Что же влияет на способность преград противостоять действию пламени? Конечно, материал, из которого они состоят. В зависимости от материала они бывают:

1. Деревянные.
2. Кирпичные.
3. Бетонные.
4. Стальные

По конструктивным особенностям различают:

• из единичных материалов (кирпичные, блочные);
• сборные (панельные);
• монолитные.

Где ставится противопожарная стена 2 типа, противопожарная стена 1-го типа, определение должного расположения, количества их в здании – все эти вопросы решаются в соответствии с техническим регламентом (Федеральный закон № 123-ФЗ) и СП 2.13130.2012. Правила для противопожарных преград следующие:

• В них не должно быть, распространяться скрытое горение.
• Огнестойкость стен зависит от огнестойкости элементов: конструкций примыкания, крепления, заполнения проемов.
• Возводятся до противопожарных перекрытий или на всю высоту здания. Они выводятся на высоту 30 см над крышей, если кровельные материалы группы Г1, Г2 (слабо горючие) и на 60 см, если материалы группы Г3, Г4 (сильно горючие). Допускается не выходить за уровень кровли при использовании материалов группы НГ (кроме элементов водоизоляционного ковра).
• В наружных ограждениях разрешается располагать окна на расстоянии 8 м от крыши примыкающей части здания, 4 м до стены соседнего строения.
• Пожарные преграды должны ограждать лестницы, пути эвакуации.

Кирпичные конструкции

Несомненно, что кирпичные преграды наиболее эффективны против распространения огня. И это не удивительно, ибо процесс создания кирпича предусматривает обжиг. Наиболее известные кирпичи глиняные, силикатные.

Глиняный кирпич выдерживает температуру до 900^оС в течение длительного времени (около 5 часов) без разрушения. Материал имеет пористую структуру, высокие теплоизоляционные свойства. При нагревании не выделяет токсичные вещества.

Силикатный кирпич на 90 процентов состоит из кварцевого песка. Его теплоизоляционные свойства значительно ниже глиняного. Он способен выдерживать без разрушения температуру до 600^оС в течение 2,5 часов.

В зависимости от добавок и процессов производства получают огнеупорный (жаростойкий) материал. Такая продукция выдерживает температуру около 1500^оС, применяется для строительства печей.

Свойства древесины

Дерево является горючим материалом. При возгорании скорость уменьшения толщины деревянной конструкции составляет до 1 мм/мин. Такие свойства позволяют говорить о мгновенном сгорании. Хотя, следует отметить, что дерево толщиной 60 мм будут сгорать в течение часа.

Кроме того, древесные конструкции защищаются штукатурным слоем и специальными противопожарными пропитками. Штукатурка может отсрочить время возгорания на 30 минут. Пропитки создают пленку, препятствующую прохождению кислорода или образующую угнетающую пламя среду. Однако,  не существует средств для полной защиты древесины, поэтому она не используется в качестве противопожарной преграды.

Металлические конструкции

Металлы плавятся при очень большой температуре. Однако, при воздействии температуры всего 400-500^оС металлические конструкции теряют несущую способность и деформируются. Конечно, металлы действуют по разному: самый устойчивый к воздействию огня — чугун, а наиболее быстро деформируется алюминий.

Разумеется, противопожарные стены, перегородки 1 и 2 типа никогда не выполняются исключительно из металла. Сталь входит в состав железобетонных конструкций или используется в качестве направляющих и ограждающих частей сэндвич-панелей. Чтобы увеличить стойкость металла, применяются специальные огнезащитные покрытия.

Сегодня в продаже предлагаются алюминиевые противопожарные перегородки. Учитывая, что алюминий легко деформируется, как выбирать противопожарные перегородки 1, 2 типа, из чего они состоят? На самом деле в них используются алюминиевые полые гнутые профили, заполненные негорючими материалами. Они выполняются в виде рамы, а полотно перегородок выполняется из жаростойкого стекла или огнестойкого ГКЛ (гипсокартона). Несмотря на то, что выглядят они не очень основательно, они могут противостоять пламени от 15 до 90 минут.

Бетон и железобетон

Изделия из бетона/железобетона негорючие и огнестойкие, они легко противостоят пламени. Однако, длительное воздействие высоких температур губительно для них. При 250-300^оС уменьшается прочность, а при 550^оС материал начинает разрушаться. Существует  жароупорный бетон, который выдерживает 1000^оС.

На устойчивость конструкций влияют составляющие материалы, размеры сечения и содержание арматуры. Как правило, чем больше толщина преграды, тем выше предел огнестойкости. В графике показана зависимость материала от толщины конструкции и длительности пожара. Видно, что противопожарная перегородка 1-го типа это преграда толщиной около 60 мм.

Заключение

Не стоит недооценивать защитные свойства стен. По оценке пожара часто одной из причин гибели людей и имущества называют  отсутствие преград или неправильная организация отсеков. А это рассматривается как преступная халатность.