ЗАЩИТА МЕТАЛЛИЧЕСКИХ КОНСТРУКЦИЙ ОТ ПОЖАРА

Конечно же, все знают, что металл не горит. Именно поэтому он получил такое большое распространение в строительстве. И, тем не менее, существуют специальные огнезащитные материалы для металла. Зачем защищать то, что не горит? Ответ на этот вопрос содержится в данной статье.

Металл в настоящее время – один из основных строительных материалов. Металлические конструкции обладают рядом неоспоримых преимуществ: высокой прочностью, относительно небольшим объемом, отличной обрабатываемостью, высокой технологичностью, малым временем сборки. Для строительства металл – идеальный материал. Но с точки зрения пожарной безопасности – не все так гладко. Основной недостаток строительных конструкций из металла – их низкая огнестойкость. В условиях пожара металлические конструкции быстро теряют свою прочность, что в конечном итоге приводит к разрушению здания или сооружения. Критической температурой для стальных конструкций является температура в 500 °С. После нагрева до 500 °С происходит потеря несущей способности стальных конструкций при номинальной нагрузке. Нагрев металлических конструкций в процессе пожара зависит от многих факторов. Но считается, что металлические конструкции при воздействии огня могут потерять прочность уже через четверть часа. Очевидно, что этого времени очень мало для эвакуации людей и организации тушения пожара. Поэтому строительными нормами и правилами предписывается организовывать защиту металлических конструкций от воздействия огня и нагрева при пожаре. Огнезащита металлических конструкций замедляет нагрев, увеличивает время достижения критической температуры и потери прочности конструкции.

Существует достаточно большой ассортимент способов и материалов, которые используют для защиты металлических конструкций от пожара. Выбор метода защиты металлической конструкции от пожара зависит от многих факторов:

• ее типа и ориентации в пространстве (колонны, стойки, ригели, балки, связи),
• вида нагрузки, действующей на конструкцию (статическая, динамическая),
• температурно-влажностного режима эксплуатации и производства работ по огнезащите (сухие, мокрые процессы),
• степени агрессивности окружающей среды, увеличении нагрузки на конструкцию за счет огнезащиты, эстетических требований и др.

Способы огнезащиты металлических конструкций

Основной методикой защиты металлических конструкций от воздействия пожара является устройство теплоизолирующих экранов, затрудняющих нагрев металлических конструкций.

По способу установки огнезащиту можно подразделить на листовую и рулонную, устанавливаемую с помощью дополнительных крепежных элементов и конструкций (с воздушной прослойкой между металлом и огнезащитным экраном) и материалы, изменяющие после нанесения агрегатное состояние (из жидкого - в твердое),  наносимые непосредственно на металл и на теплозащиту.

Устройство теплозащитных экранов из листовых и рулонных материалов, выполняют с креплением как непосредственно на поверхность металлоконструкций, так и с помощью дополнительных каркасов (откосы, металлические профили). Для этого используют рулонные базальтовые материалы, полужесткие минераловатные плиты, гипсокартонные, стекломагниевые плиты и плиты из огнезащитных материалов, например перлита, вермикулита и других. Огнезащитные свойства этого способа заключаются в защите металла от прямого воздействия огня, экранировании (отражении) тепла, низкой теплопроводности. Материалы, используемые в качестве экранов можно подразделить на пассивные и активные. В качестве материала, испытывающего под действием огня структурные изменения, можно привести в пример перлитовые плиты. Перлит – вулканическое стекло, содержащее в себе большое количество связанной воды. При нагревании вода возгоняется до пара, под действием которого пластифицированная основа перлита увеличивается в 20 раз.

Минусами такой огнезащиты можно назвать высокую стоимость, большую трудоемкость установки и необходимость устройства декоративной отделки огнезащитных экранов.

По толщине покрытия огнезащиту подразделяют на:

- толстослойные (конструктивные) покрытия (с толщиной слоя от 3 мм);

- тонкослойные покрытия (с толщиной слоя менее 3 мм).

Среди толстослойных покрытий можно назвать обетонирование, обкладку кирпичом, оштукатуривание цементно-песчаными, либо штукатурками, содержащими огнезащитные материалы. Бетонную и кирпичную облицовки используют для повышения огнестойкости до 120 минут и более. Бетонную облицовку при толщине более 50 мм для обеспечения прочности армируют стальным каркасом, состоящим из поперечных хомутов и продольных стержней. Иногда для крепления дополнительно используются анкерные болты. Тонкие кирпичные обкладки (в четверть кирпича) для предотвращения разрушения под действием огня также армируют анкерными закладками. Штукатурку, в зависимости от толщины слоя, обычно армируют одинарной или двойной металлической сеткой.

Минусами толстослойных покрытий можно назвать высокую стоимость, трудоемкость устройства, существенное увеличение массы конструкций.

Решением проблемы увеличения массы конструкций стали современные штукатурки на основе перлита, вермикулита и других огнезащитных материалов. Такие штукатурки весят значительно меньше традиционных цементно-песчаных, более технологичны и обеспечивают лучшую огнезащиту при меньшей толщине.

Тонкослойные вспучивающиеся покрытия, получаемые с помощью специальных огнезащитных красок, характеризуются минимальной толщиной покрытия, высокой огнестойкостью (0,75 ч - 2 ч), эстетичным внешним видом, возможностью использования для защиты металлоконструкций практически на всех типах объектов, технологичностью нанесения, относительно низкой стоимостью. Вспучивающиеся краски отличаются более высокой эффективностью, поскольку образованное ими покрытие при нагревании начинают разлагаться с поглощением тепла, происходит выделение инертных газов и паров, не поддерживающих горение. В результате на поверхности металла образуется вспененный слой, представляющий собой закоксовавшийся расплав негорючих веществ. Объем покрытия в процессе вспучивания увеличивается в 10–50 раз. Поверхность вспененного слоя под воздействием пламени обугливается, образуя еще один теплоизоляционный слой. Образовавшийся на поверхности материала коксовый слой блокирует конвективный перенос тепла к защищаемой поверхности, подавляя пламя.

В заключение, хочется отметить, что развитие индустрии современных материалов, используемых для противопожарной защиты, с каждым годом позволяет обеспечить эту защиту дешевле, лучше, технологичнее. Побеспокоившись о защите от пожара заранее, вы можете обеспечить себе лишние полчаса на эвакуацию из горящего дома, огонь не успеет распространиться на соседние помещения, за эти 30 минут успеют приехать пожарные, будет меньше безвозвратных потерь.

Побеспокойтесь о защите заранее! Выбирайте лучшее!