ГОСТ огнезащита металлических конструкций

Гост огнезащита металлических конструкций

Металлоконструкции часто используются в строительстве. Хоть они и не относятся к горючим материалам, но все-таки достаточно чувствительны к огню.  При нагревании до высоких температур меняются физические свойства металла.
Огнезащита для маталлоконструкций необходима во избежание перегрева и деформации

Огнезащита стальных конструкций СНИП

Несущая способность металлической конструкции теряется при отметке +500 градусов. Такая экстремальная температура может возникнуть во время пожара.  Для того чтобы определить минимальные пределы огнестойкости таких конструкций, необходимо обратиться к требованиям, прописанным в СНиПе.

СНиП 21-01-97 регламентирует  строительные нормы и правила пожарной безопасности зданий и сооружений. В п. 7.13 приписаны средства огнезащиты для металлических конструкций.

В соответствии с ГОСТом 30247 определяются пределы огнестойкости металлоконструкций. Согласно классификации пожарной опасности существует 4 класса, которые определяются ГОСТом 30403:

• Непожароопасные КО;
• Малопожароопасные К1;
• Умереннопожароопасные К2;
• Пожароопасные К3.

Виды и способы огнезащиты

Для защиты металлических конструкций от огня необходимо на их поверхности создать теплоизолирующий экран, который сможет выдержать воздействие огня. Соответственно металл будет нагреваться медленнее под воздействием высокой температуры и сможет сохранить свои функции в течение определенного времени. Существует несколько способов огнезащиты:

• Покрытия огнезащитные. К ним относятся жидкое стекло, цемент, гранулы минерального волокна и другие;
• Вспучивающиеся краски, состоящие из сложных компонентов. При высокой температуре краски вспучиваются и создают пористый теплоизолирующий слой в несколько сантиметров толщиной.

Базальтовое волокно используется в качестве конструктивной огнезащиты
Конструктивная огнезащита металлических конструкций заключается в создании некоего препятствия на металлических элементах от воздействия пламени огня. Для этого металлическая конструкция покрывается слоем защитного вещества с низкой теплопроводностью.

Либо используются комплексные системы огнезащиты, которые позволяют сохранить характеристики несущих металлоконструкций длительное время. К примеру, можно использовать несколько слоев  огнеупорного гипсокартона в качестве защиты металла от огня.

Данный вариант обходится значительно дешевле, чем краска, да и вид у него более презентабельный.

Фото

На фото металлоконструкции, покрываемые краской для защиты от огняНа рисунке пример металооконструкции, покрытой защитным слоем, и сравнение ее после пожараТеплоизолирующий слой на поверхности металлических конструкций, на фото

Устройство

Устройство огнезащиты для металлоконструкций состоит из теплоизоляционного экрана либо слоя, которые должны иметь огнеупорные свойства.

В первом случае изготавливается каркас с использованием теплоизолирующих материалов, способных повысить прочность конструкции.  Несущие конструкции защищают при помощи обетонирования, кирпичной кладки, минеральных утеплителей или гипсоволоконных плит. В случае с кирпичом обязательно должны присутствовать анкера, а при бетонировании необходимо делать армирование. Иначе металл через какое-то время начнет гнить и трескаться.

Второй вариант – покрытие металлических элементов лакокрасочными материалами. Наносятся они достаточно быстро и легко, обновление потребуется лет через 20 минимум. Но осуществлять нанесение данных материалов могут только специалисты с имеющимся разрешением на такие работы и стоимость покрытия достаточно высока. С другой стороны, огнеупорные лаки и краски позволяют достичь любой группы эффективности огнезащиты.
На снимке наглядный пример конструктивной защиты металлоконструкции

Расчет

Для расчета проекта огнезащиты необходимо придерживаться норм и правил о пожарной безопасности в последнем издании. Проект должен содержать:

• Исследование конструктивных характеристик металлоконструкций;
• Выбор подходящего способа огнезащиты и его обоснование;
• Расчет толщины металла и требуемого огнезащитного слоя;
• Описание всего технологического процесса, проводимого для защиты металлических конструкций от огня;
• Чертежи и схемы конструкций и их защиты;
• Необходимые документы для проведения огнезащитных работ.

На фото, представленном ниже, приведен пример выполненного проекта по огнезащите металлических конструкций здания. На данном объекте были выполнены следующие действия:

• Расчет проекта по огнезащите;
• Обработка металлических конструкций здания огнезащитной краской с пределом огнестойкости R90, R45 и R

Расчет огнезащиты металлоконструкций определение площади
Согласно научным исследованиям, от толщины металла зависит температура, до которой может нагреться металлическая конструкция. Соответственно, расчет огнезащиты необходим в первую очередь.

Толщина металла рассчитывается исходя из отношения площади поперечного сечения металлической конструкции к периметру ее нагреваемой поверхности. Для определения площади сечения необходимо обратиться к справочнику сортамента.

А величина периметра нагреваемой поверхности равна сумме длин сторон конструкции, находящейся на открытом пространстве и доступной для живого пламени огня. Исходя из всего описанного, расчет толщины металла производится согласно формуле:

где:

• Fпр — приведенная толщина металла;
• S — площадь поперечного сечения, в квадратных сантиметрах;
• P — нагреваемый периметр, в сантиметрах.

После произведенных расчетов вычисляется степень огнестойкости здания и предел огнестойкости других элементов. Исходя из этих показателей подбирается способ и вид покрытия и его толщина (в соответствии со справочными таблицами)

Проверка огнезащиты металлических конструкций проводится специализированными организациями.  Для определения качества огнезащиты используются специальное оборудование. При проверке специалисты должны придерживаться норм, указанных в ГОСТе Р 53295.

Материалы для огнезащиты

Огнезащитные краски для металлоконструкций разработаны таким образом, чтобы максимально долго защищать металл от перегрева. При взаимодействии с огнем огнезащитная краска и другие составы вспучиваются и создают слой определенной толщины, который препятствует прогреву конструкции и может превысить предел огнестойкости металлоконструкции до 240 минут.

Производители огнезащиты в Москве

КНАУФ производит КНАУФ-суперлисты для  огнезащиты металлических конструкций, которые представляют собой  листы ГВЛ. Данный материал армирован целлюлозным волокном. Производство его осуществляется путем полусухого прессования волокна до плотности 1200кг/куб. метр.

Именно данный фактор определяет его огнеупорность. Кроме этого, данный вид огнезащиты металлоконструкций позволяет осуществлять поверхностную отделку помещения поверх листов.

А между защищаемым металлическим элементом и КНАУФ-листами можно прокладывать различные коммуникации.

Предел огнестойкости без огнезащиты

Практически все незащищенные металлические конструкции имеют небольшой предел огнестойкости, который варьируется в пределах R10-R15 для стали, и R6-R8 для алюминия.

В таблице приведен предел огнестойкости строительных конструкций

Стоимость огнезащиты металлических конструкций

Стоимость работ по огнезащите металлоконструкций зависит от площади работ, от предела огнестойкости и используемых материалов.  Стоимость начинается от 200 рублей за 1 метр квадратный. Точную стоимость работ можно узнать только после полного обследования объекта.

Где заказать огнезащиту металлоконструкций?

Где заказать в Москве:

1. ООО «Полюс», МО, г. Дзержинский, ул. Энергетиков, дом 20, МКАД 16 км, контактный телефон: 8 (495) 221-53-72;
2. Компания «Огневод», Озерковская наб., дом 50, офис 236, контактный телефон: 8 (495) 959-23-71;
3. Компания «Бизон», Партийный пер., дом 1, контактный телефон: 8 (495) 233-01-91.

Где заказать в Санкт-Петербурге:

1. Строительная компания «Group», ул. Софийская, дом 66, контактный телефон: 8 (812) 372-69-82;
2. ООО «Сфера», Малый П.С. просп., дом 87, литера А, контактный телефон: 8 (800) 50-50-689;
3. Компания «Антисептик», ул. Шевцова, дом 41, контактный телефон: 8 (812) 244-17-62.

Смотрите на видео рекомендации по огнезащите металлических конструкций:

Не смотря на то, что металл не является горючим материалом, он меняет свои свойства при нагревании до больших температур. Соответственно в случае пожара незащищенный конструкции просто деформируются, что приведет к разрушению здания.

Источник: http://vidsyst.ru/zashhita/ognezashhita/iz-chego-delayut-ognezashhitu-metallicheskix-konstrukcij-i-ee-stoimost.html

СНиП: огнезащита металлических конструкций. Предел огнестойкости металлических конструкций без огнезащиты

Огнезащита металлических конструкций представляет собой такой элемент, которому в преимущественном большинстве случаев принято уделять особое внимание. При этом нужно правильно понимать, что она собой представляет и где она нужна.

Зачем она нужна?

Несущие балки, двутавры, колонны и прочие элементы в условиях пожара могут вести себя практически непредсказуемо. При этом не стоит забывать о том, что главной их задачей является выполнение своего прямого предназначения – удерживать здание в течение максимально длительного времени, предотвращая любые риски обрушения.

Металл сохраняет свою крепость ровно до того времени, пока его температура равна температуре окружающей среды. Многие не знают об этом факте. А если его разместить в среде высоких температур, с течением времени он станет гибким и пластичным. Поэтому, если не используется специализированная огнезащита металлических конструкций, в огне он не продержится даже 3-5 минут.

Плавясь и сгибаясь, он наносит повреждения изначальной конструкции зданий и сооружений, провоцируя обрушение, когда люди еще не успели полностью эвакуироваться. Это, соответственно, оборачивается их гибелью. Именно по данной причине огнезащита металлических конструкций является одним из наиболее важных элементов, учитываемых в процессе разработки безопасности каждого здания. Однако нужно правильно понимать, как и когда она обеспечивается.

Что это такое?

Далее мы рассмотрим, когда возможна огнезащита металлических конструкций. На сегодняшний день используются самые разнообразные строительные методы, с помощью которых обеспечивается огнезащита, такие как обкладка кирпичами, штукатурка по сетке и еще множество других, но в данном случае мы рассматриваем нестроительные технологии, которые могут учитываться любыми архитекторами и проектировщиками.

По СНИП огнезащита металлических конструкций в первую очередь должна обеспечиваться зданиям и сооружениям, в которых различные металлические несущие элементы являются открытыми. При этом нет возможности их нормально закрыть или же используется дизайнерский ход архитектора.

Таким образом, мы имеем здание, у которого есть не защищенные никакими средствами несущие металлические конструкции. В данном случае по СНИП огнезащита металлических конструкций осуществляется путем нанесения на них специализированной огнезащитной краски.

Казалось бы, все предельно просто: покупаем огнезащитную краску и красим ею доступную поверхность. На первый взгляд может показаться, что такие способы огнезащиты металлических конструкций могут использоваться обыкновенными малярами или дешевыми работниками. На самом же деле эта простота является только кажущейся и поверхностной.

Источник: http://ooo-asteko.ru/gost-ognezaschita-metallicheskih-konstruktsiy/

Огнезащита металлических конструкций

В настоящее время наблюдается значительное расширение рынка огнезащитных материалов. Успешно разрабатываются новые отечественные средства огнезащиты, внедряются зарубежные. В этом многообразии огнезащитных материалов и технологий перед проектировщиком и застройщиком встает задача оптимального выбора средств пассивной огнезащиты применительно к конкретным объектам.

Огнезащита металлических балок состоит в создании на поверхности элементов конструкций теплоизолирующих экранов, выдерживающих высокие температуры и непосредственное действие огня. Наличие этих экранов позволяет замедлить прогревание металла и сохранить конструкции свои функции при пожаре в течение заданного периода времени.

Выбор способа огнезащиты несущих металлических конструкций на стадии проектирования для конкретного объекта производится на основе технико-экономического анализа с учетом условий объекта:

• величины требуемого предела огнестойкости конструкции;
• сложности конфигурации конструкции;
• ограничений по весу огнезащитного покрытия;
• температурно-влажностных условий эксплуатации и производства строительно-монтажных работ;
• степени агрессивности окружающей среды по отношению к огнезащите и материалу конструкции;
• требуемых сроков проведения работ;
• эстетических требований к конструкции.

Обетонирование, облицовка из кирпича

Применение огнезащиты металлических колонн при помощи бетона и кирпичной кладки наиболее рационально в тех случаях, когда одновременно с огнезащитой конструкций требуется произвести их усиление, например, при реконструкции зданий.

Кирпичную облицовку применяют для огнезащиты вертикально расположенных конструкций. Армирование огнезащитной облицовки из кирпича назначают с учетом усиления связи в углах кирпичной кладки. Диаметр стержней арматуры принимают не более 8 мм. Армирование огнезащитного слоя бетона может быть разнообразным в зависимости от толщины слоя и требуемой степени усиления конструкции.

С помощью облицовок из бетона и кирпичной кладки обеспечивается предел огнестойкости до 2,5 часов. Они устойчивы к атмосферным воздействиям и агрессивным средам. Но эти способы огнезащиты имеют ряд особенностей:

• они связаны с трудоемкими опалубочными и арматурными работами;
• малопроизводительны;
• значительно утяжеляют каркас здания;
• увеличивают сроки строительства.

Кроме того, эти способы неприменимы для огнезащиты несущих конструкций перекрытий (фермы, балки) и связей по колоннам и фермам.

Согласно рекомендациям ЦНИИСК им. Кучеренко: ориентировочные значения толщины огнезащитного слоя бетона, необходимого для обеспечения предела огнестойкости стальных конструкций от 0,75 до 2,5 ч, составляют от 20 до 60 мм.

Листовые и плитные облицовки и экраны

Для устройства облицовок металлических конструкций могут использоваться листовые и плитные теплоизоляционные материалы, например:

• гипсокартонные и гипсоволокнистые листы;
• асбестоцементные и перлитофосфогелиевые плиты;
• плиты на основе вспученного вермикулита.

Для крепления листовых и плитных материалов к металлической конструкции приваривают крепежные элементы – стальные пластины, уголки, штыри. Устройство данного средства огнезащиты не требует очистки поверхности защищаемых конструкций от ранее нанесенных лакокрасочных покрытий.

По данным ВНИИПО и ЦНИИСК им. Кучеренко с помощью листовых и плитных облицовок обеспечивается предел огнестойкости до 2,5 часов.

Листовые и плитные облицовки и экраны практически применимы для колонн, стоек и балок. Но для ферм покрытия и связей использование этих средств огнезащиты нерационально. Также ограничивают установку листовых и плитных облицовок перерасход материала при низком уровне требуемых пределов огнестойкости защищаемых конструкций и высокий уровень паропроницаемости.

Штукатурки

Использование цементно-песчаной штукатурки обусловлено такими достоинствами, как:

• низкая стоимость материалов для приготовления состава;
• обеспечение значительного предела огнестойкости защищаемой конструкции (до 2,5 часа);
• устойчивость к атмосферным воздействиям.

В то же время это средство огнезащиты имеет ряд недостатков, ограничивающих его применение:

• большая трудоемкость работ по нанесению покрытия из-за необходимости армирования стальной сеткой;
• увеличение нагрузок на фундаменты зданий за счет утяжеления каркаса;
• необходимость применения антикоррозионных составов.

Кроме того, штукатурки не отвечают эстетическим требованиям и не могут быть нанесены на конструкции сложной конфигурации – фермы, связи и т. д.

Стремление снизить массу штукатурного покрытия привело к разработке легких штукатурок с содержанием:

• асбеста;
• перлита;
• вермикулита;
• фосфатных соединений и других материалов.

Однако снижение массы приводит к появлению недостатков, свойственных облегченным штукатуркам: снижение конструктивной прочности, недостаточная адгезия к покрываемой поверхности. Следует отметить, что штукатурные смеси на жидком стекле, извести и гипсе могут использоваться в помещениях с относительной влажностью не более 60%.

Огнезащитные покрытия на основе неорганического связующего материала

В качестве вяжущего состава для облегченных огнезащитных покрытий наиболее широко применяется жидкое стекло или силикофосфатное связующее. Жидкое стекло обладает способностью реагировать при высоких температурах с окислами наполнителей с образованием жаростойких соединений.

Огнезащитные покрытия на основе неорганического связующего обладают огнезащитной эффективностью от 0,75 до 2,5 ч при толщине покрытия от 5 до 65 мм. Однако, вследствие высокой плотности структуры, огнезащитные материалы на основе жидкого стекла отличаются повышенной хрупкостью и значительной усадкой при увлажнении и высушивании. Для них свойственна высокощелочная реакция, что является причиной разрушения грунтовочных составов и отслаивания покрытия от поверхности конструкции.

Перед нанесением огнезащитных покрытий на основе неорганического связующего необходимо произвести тщательную очистку поверхности защищаемой конструкции от ранее нанесенных лакокрасочных покрытий, ржавчины и обезжирить. Покрытия могут применяться в закрытых помещениях с относительной влажностью не более 85%.

Огнезащитные составы терморасширяющегося типа

Огнезащитные составы терморасширяющегося типа являются одним из перспективных направлений огнезащиты. Их огнезащитное действие основано на вспучивании нанесенного покрытия при температурах 170-250 °С и образовании пористого теплоизолирующего слоя, который препятствует прогреву металла до температуры, при которой конструкция теряет свою несущую способность.

Состав огнезащитных паст разнообразен: от водной дисперсии с неорганическими и органическими наполнителями до красок на органическом растворителе с минеральным наполнителем.

Современные огнезащитные составы, нанесенные на поверхность толщиной до 2 мм, под воздействием высоких температур увеличиваются в объеме в 10-40 раз и обладают огнезащитной эффективностью до 1 часа.

Следует отметить, что нанесение огнезащитных составов производится на грунт, указанный в сертификате пожарной безопасности. Перед нанесением огнезащитного состава необходимо произвести очистку поверхности защищаемой конструкции от ранее нанесенных лакокрасочных покрытий, ржавчины, обезжирить и огрунтовать. Нанесение огнезащитного покрытия на грунт, отличающийся от указанного в Сертификате, а также нанесение на поверхность огнезащитного покрытия других покрытий, не указанных в Сертификате, недопустимо.

Группа компаний УНИХИМТЕК выпускает широкую линейку огнезащитных составов собственной разработки торговой марки ОГРАКС. Огнезащитные терморасширяющиеся составы ОГРАКС® улучшают характеристики огнестойкости стальных конструкций в любых условиях эксплуатации и тем самым обеспечивают надёжную пассивную огнезащиту зданий и сооружений гражданского промышленного строительства.

Области применения способов огнезащиты с учетом их особенностей

Способ огнезащиты	Преимущества	Недостатки	Рекомендуемая область применения
Обетонирование, облицовка из кирпича	Относительно низкая стоимость материалов. Устойчивость к атмосферным воздействиям. Обеспечиваемые пределы огнестойкости от 0,75 до 2,5 ч.	Большая масса (дополнительная нагрузка на защищаемые конструкции и фундамент). Необходимость применения арматуры. Большая трудоемкость работ и увеличение сроков строительства. Сложность восстановления и ремонта. Неприменимы для огнезащиты несущих конструкций перекрытий (фермы, балки) и связей по колоннам и фермам	На объектах реконструкции, когда одновременно с огнезащитой конструкций требуется произвести их усиление. При необходимости обеспечить высокий предел огнестойкости колонн и стоек (облицовка кирпичом).
Листовые и плитные облицовки и экраны	Повышенная вибростойкость за счет механического крепления к конструкциям. Ремонтопригодность. Не зависит от состояния ранее нанесенных лакокрасочных покрытий. Хорошие декоративные качества. Обеспечиваемые пределы огнестойкости от 0,75 до 2,5 ч.	Большой уровень требуемых толщин огнезащиты (в случае волокнистых материалов). Высокий уровень паропроницаемости. Перерасход материала при низком уровне требуемых пределов огнестойкости защищаемых конструкций. Необходимость устройства крепежных элементов путем сварки. Неприменимы для огнезащиты конструкций сложной конфигурации (фермы, связи по колоннам и фермам).	При необходимости обеспечить высокий предел огнестойкости конструкций несложной конфигурации в случае высоких эстетических требований.
Штукатурки	Возможность эксплуатации в атмосферных условиях (кроме смесей на жидком стекле, извести и гипсе). Обеспечиваемые пределы огнестойкости от 0,75 до 2,5 ч.	Большая масса для цементно-песчаных штукатурок. Необходимость применения стальной сетки и анкеров. Большая трудоемкость работ. Сложность восстановления и ремонта. Несоответствие эстетическим требованиям. Неприменимость для огнезащиты конструкций сложной конфигурации (фермы, связи и т. д.) Малая конструктивная прочность (для смесей на жидком стекле, извести и гипсе). Эксплуатация при относительной влажности не более 60% (для смесей на жидком стекле, извести и гипсе).	При необходимости обеспечить высокий предел огнестойкости конструкций несложной конфигурации в случае повышенной влажности (кроме смесей на жидком стекле, извести и гипсе) и отсутствия эстетических требований.
Огнезащитные покрытия на основе неорганического связующего (облегченные огнезащитные покрытия)	Относительно малый вес покрытия. Обеспечиваемые пределы огнестойкости от 0,75 до 2,5 ч.	Низкая вибростойкость и недолговечность покрытия при больших толщинах слоев. Сложность восстановления и ремонта. Необходимость тщательной подготовки поверхности. Эксплуатация при относительной влажности не более 85%.	В случаях, когда требуется применить огнезащитное покрытие, обеспечивающее предел огнестойкости от 1,5 ч и существуют ограничения по весу покрытия.
Огнезащитные составы терморасширяющегося типа	Относительно низкая трудоемкость. Малая толщина и вес покрытия. Ремонтопригодность. Вибростойкость. Хорошие декоративные качества большинства огнезащитных составов. Применение для огнезащиты металлических конструкций любой сложности.	Обеспечиваемые пределы огнестойкости до 1,0 ч.	Для огнезащиты металлоконструкций любой сложности конфигурации, к которым предъявляется требование предела огнестойкости до 1,0 ч.

Источник: https://www.ograx.ru/articles/publication/97/