2. Противопожарные стены

Согласно СТБ 11.0.03.-95 "Пассивная противопожарная защита. Термины и определения" под противопожарной стеной понимается - стена, имеющая специальные конструктивные решения, обеспечивающие преграждающую способность для ограничения распространения пожара.

Классификация противопожарных стен

1. Противопожарные стены бывают двух типов:

- 1-го типа с пределом огнестойкости не менее REI 150,

- 2-го типа с пределом огнестойкости не менее REI 45.

2. По размещению в зданиях противопожарные стены подразделяются на:

- внутренние,

- наружные.

Рекомендуемые материалы

Внутренние противопожарные стены предназначаются для предотвращения распространения пожара из одного пожарного отсека в другой, а наружные - между зданиями. Наружные противопожарные стены, как правило, применяют в тех случаях, когда расстояние между зданиями или сооружениями не соответствует требованиям пожарной безопасности.

3. По конструктивному исполнению противопожарные стены подразделяются на:

- каркасные со штучным заполнением каркаса кирпичом или блоками (рис. 7.1. а),

- каркасно-панельные (рис 7.1. б),

- бескаркасные с использованием штучных изделий: кирпича или каменных блоков.

4. По способу восприятия нагрузок противопожарные стены могут быть:

- самонесущие,

- несущие,

- ненесущие.

Самонесущие — воспринимают нагрузку только от собственного веса по всей высоте здания и ветровую нагрузку. Такие стены опираются на самостоятельные фундаменты и располагаются между двумя рядами колонн.

Ненесущие (навесные) — воспринимают нагрузку только от собственного веса и ветра только в пределах одного этажа или одной панели каркасных зданий при высоте этажа не более 6 м. При большей высоте этажа стены такого типа условно относят к самонесущим. Такие стены опираются на фундаментные балки или фундаменты, а навесные крепят к колоннам.

Несущие — воспринимают кроме собственного веса, также нагрузку от покрытий, перекрытий, кранов и т.п. На такие стены могут опираться фермы, балки, прогоны и другие конструкции покрытий и перекрытий.

Иногда красно-панельные стены подразделяют на ненесущие и самонесущие. Стены с навесными панелями, когда нагрузка от собственного веса панелей полностью передается от горизонтальной балки (ригеля), либо колонны каркаса, называют ненесущими. В первом варианте (рис. 7.2, а) к накладным элементам 2 балки 3 приваривают стальной стержень 4 с анкерами 7. Навеску стеновых панелей 5 осуществляют зацеплением анкеров за петли 6, расположенные в верхней части каждой панели. При данном способе крепления стеновых панелей к ригелю дополнительно требуется огнезащита всех металлических соединений и узлов навески монтажа строительных конструкций.

Более предпочтительным в этом плане является вариант крепления панелей к колоннам (рис. 7.2, б). В этом варианте панели 5 навешивают на опорные консоли 8 колонны 1, для чего у верхнего края панелей вблизи боковых кромок предусматривают ниши с несущими элементами 9, приваренными к хомутам монтажных петель 6. При монтажа карманы, образуемые нишами панелей совместно с гранью колонны, заполняют бетоном на мелкие гравии, стык становится скрытым и защищенным при пожаре от воздействия высоких температур. В нижней грани панелей также устраивают "карманы", в которые входят монтажные петли нижнего ряда панелей. Способ навески допускает некоторую подвижность панелей в горизонтальном и вертикальном направлениях.

В самонесущих каркасно-панельных стенах (рис. 7.3) узлы сочленения допускают возможность смещения панелей по вертикали вверх и вниз, но препятствуют их смещению в горизонтальном направлении, благодаря чему обеспечивается герметизация стыков между панелями при эксплуатации здания. У стен с навесными панелями возможно нарушение герметизации горизонтальных и вертикальных стыков между панелями.

Рис.7.2. Схемы навесных панелей к каркасу противопожарных стен

а - при расположении крепежных элементов на ригеле,

б - при навеске панелей на колонны (разработано Госхимпроектом),

1 - колонна, 2 - закладные элементы, 3 - ригель (балка), 4 - стальной стержень,

5 - навесные панели, 6 - петли, 7 - анкеры, 8 - опорные консоли, 9 - несущие элементы.

Рис. 7.3. Узлы сочленения панелей с колоннами в самонесущих

каркасно-панельных стенах.

а - с помощью двух углов, б - скобы и уголка, в - скобы и крюка.

Огнестойкость противопожарных стен

Огнестойкость бескаркасных противопожарных стен, выполненных с применением штучных изделий из кирпича и каменных блоков, как правило, не вызывает сомнений. Их предел огнестойкости обычно соответствует требованиям норм. Например, стена в 0,5 кирпича имеет фактический предел огнестойкости, равный 2,5 ч. По конструктивным соображениям бескаркасные кирпичные стены предусматривают толщиной 25, 38 и 51 см. Естественно, что их предел огнестойкости будет превышать 2,5 часа. Более уязвимыми в этом плане являются каркасные стены, состоящие из большого количества элементов.

Для того чтобы установить предел огнестойкости такой стены, необходимо определить предел огнестойкости каждого его элемента и каждого узла сочленения и окончательное значение предела огнестойкости принять по наименьшему значению.

При каркасно-панельной конструкции противопожарной стены ригель обогревается с трех сторон (рис.7.4, а). При такой схеме обогрева максимальный предел огнестойкости железобетонных балок и ригелей не превышает 1,5 ч, что недопустимо для противопожарных стен 1-го типа. Лучшим решением является такое, при котором железобетонный каркас имеет заполнение штучными камнями или блоками. В этом случае ригель в условиях пожара будет подвергаться одностороннему прогреву, что существенно превышает его предел огнестойкости (рис. 7.4, б). Для достижения при необходимости требуемого предела огнестойкости предусматривают дополнительную теплозащиту нижней части ригеля слоем штукатурки или другим равноценным ей материалом.

Рис.7.4. Схемы обогрева ригеля при возможном пожаре.

а - в каркасно-панельной противопожарной стене,

б - в каркасной стене со штучным заполнением каркаса;

1 - кровля, 2 - теплоизоляционный слой, 3 - плиты покрытий,

4 - заполнение бетоном или цементным раствором, 5 - навесная панель,

6 - ригель, 7 - уплотнение, 8 - заполнение каркаса, 9 - колонна

Схема загружения колонн также оказывает влияние на предел огнестойкости каркасных противопожарных стен. Если ригель опирается на колонну, но не является элементом противопожарной стены, то при его обрушении колонна из центрально нагруженной может превратиться во внецентрально сжатую с арматурой, воспринимающей растяжение в нагретой при пожаре зоне бетона (рис. 7.5, а). Поскольку центрально-сжатые колонны не рассчитываются на приложение нагрузок с большим эксцентриситетом, то их предел огнестойкости в этом случае сопоставим с пределом огнестойкости ригеля. Для исключения этого недостатка целесообразно применять такие конструкции, чтобы ригель являлся составной частью противопожарной стены (рис 7.5, б). В этом случае достигаются увеличение предела огнестойкости ригеля и сохранение схемы работы под нагрузкой колонны.

Рис. 7.5. Схемы загружения колонн в каркасных противопожарных стенах.

а - при одностороннем обрушении конструкции колонна будет работать на внецентренное сжатие, б - при одностороннем обрушении конструкции колонна не изменяет схему загружения.

Опирание горизонтальных конструкций на противопожарные стены. Противопожарные стены, независимо от конструктивного исполнения, при опирании на них покрытий и междуэтажных перекрытий являются несущими. Эти сочленения выполняются так, чтобы предел огнестойкости стен не зависел от предела огнестойкости покрытий и междуэтажных перекрытий (рис.7.6, б, в). На рис. 7.6, а показан неправильный вариант сочленения плит междуэтажного перекрытия с противопожарной стеной, так как при обрушении плит перекрытия в условиях пожара нарушается целостность противопожарной стены.

Если применить ригели с полками невозможно, применяют плиты перекрытий с выступами - надколонные плиты (рис 7.6, г). В этом случае панель перекрытия опирается на ригель только выступами. Обрушение такой плиты сопровождается отламыванием защемленных выступов при сохранении целостности противопожарной стены.

Рис. 7.6. Варианты опирания междуэтажных перекрытий на каркасные

противопожарные стены.

а - с защемлением, б, в - на полки ригеля, г - надколонная плита.

При устройстве кирпичных противопожарных стен допускается заделка балок перекрытия в стену с таким расчетом, чтобы минимальная толщина стены между балками обеспечивала целостность при обрушении балок и требуемый предел огнестойкости противопожарной стены (рис. 7.7, а). В других случаях опирание балок осуществляют с помощью металлических хомутов, консолей или пилястр (рис. 7.7, б, в, г).

Рис. 7.7. Опирание балок на кирпичные стены

а - с заделкой в стену, б - с помощью хомутов, в - на консоли, г - на пилястры,

1 - хомут, 2 - консоль, 3 - пилястра.

Сочленение противопожарных стен с наружными ограждающими конструкциями предусматривают таким образом, чтобы пожар не смог распространиться из одного пожарного отсека в другой. При этом противопожарные стены перерезают по вертикали и горизонтали все горючие и трудногорючие конструкции здания (рис.7.8, а).

Рис.7. 8. Перерезание противопожарными стенами наружных ограждающих конструкций.

а - конструкций из горючих материалов, б, в – покрытий.

1 - наружная стена из горючих материалов, 3 - металлическая ферма, 4 - прогон, 5 - профилированный настил, 6 - полимерный уплотнитель, 7 - кровля, 8 - защитный слоя гравия, 9 - трудногорючий утеплитель, 10 - железобетонные плиты, 11- ригель, 12 - колонна.

Рис. 7.9. Перерезывание противопожарной стеной.

а - наружных панельных стен с горючим утеплителем, б - ленточного остекления,

1 - противопожарная стена, 2 - обетонированная стойка фахверка, 3 - наружные

стеновые панели, 4 - закладная деталь в колонне, 5 - полосовая сталь,

6 – стальные оконные переплеты, 7 - диафрагма, 8 - цементный раствор.

Общие требования строительных норм к противопожарным стенам

1. Противопожарные стены должны выполняться из негорючих материалов (п. 3.2. СНиП 2.01.02-85*).

2. Противопожарные стены должны возвышаться над кровлей: не менее чем на 60 см, если хотя бы один из элементов чердачного или бесчердачного покрытия, за исключением кровли, выполнен из горючих материалов (рис. 7.8, в); не менее чем на 30 см, если элементы чердачного и бесчердачного покрытия, за исключением кровли, выполнены из трудногорючих материалов (рис. 7.8, б). Противопожарные стены могут не возвышаться над кровлей, если все элементы чердачного или бесчердачного покрытия, за исключением кровли, выполнены из негорючих материалов (5.1.18. ТКП Ограничение распространения пожара).

3. Противопожарные стены в зданиях с наружными стенами, выполненными из горючих и трудногорючих материалов, должны пересекать эти стены и выступать за наружную плоскость стены не менее чем на 30 см (рис. 7.9, а).

При устройстве наружных стен из негорючих материалов с ленточным остеклением противопожарные стены должны разделять остекление. При этом допускается, чтобы противопожарная стена не выступала за наружную плоскость стены (рис. 7.9, б) (п. 3.7. СНиП 2.01.02-85*).

4. Противопожарные стены должны опираться на фундаменты или фундаментные балки, возводиться на всю высоту здания, пересекать все конструкции и этажи.

Противопожарные стены допускается устанавливать непосредственно на конструкции каркаса здания или сооружения, выполненные из негорючих материалов. При этом предел огнестойкости каркаса с его заполнением и узлами креплений должен быть не менее требуемого предела огнестойкости соответствующего типа противопожарной стены (п. 3.5. СНиП 2.01.02-85*).

5. При разделении здания на пожарные отсеки противопожарной должна быть стена более высокого и более широкого отсека. Допускается в наружной части противопожарной стены размещать окна, двери и ворота с ненормируемыми пределами огнестойкости на расстоянии над кровлей примыкающего отсека не менее 8 м по вертикали и не менее 4 м от стен по горизонтали (п. 3.8. СНиП 2.01.02-85*).

6. В противопожарных стенах допускается устраивать вентиляционные и дымовые каналы так, чтобы в местах их размещения предел огнестойкости противопожарной стены с каждой стороны канала был не менее 2.5 ч (п. 3.9. СНиП 2.01.02.-85*).

7. При размещении противопожарных стен или противопожарных перегоро-док в местах примыкания одной части здания к другой под углом необходимо, чтобы расстояние по горизонтали между ближайшими гранями проемов, расположенных в наружных стенах, было не менее 4 м, а участки стен, карнизов и свесов крыш, примыкающие к противопожарной стене или перегородке под углом, на длине не менее 4 м были выполнены из негорючих материалов. При расстоянии между указанными проемами менее 4 м они должны заполняться противопожарными дверями или окнами 2-го типа (п. 3.11. СНиП 2.01.02 - 85*).

Люди также интересуются этой лекцией: 13. Методы маркетинга.

8. Противопожарные стены должны сохранять свои функции при одностороннем обрушении примыкающих к ним конструкций (п. 3.16. СНиП 2.01.02 - 85*).

9. В противопожарных преградах допускается предусматривать проемы при условии их заполнения местными противопожарными преградами. Общая площадь проемов в противопожарных преградах, за исключением ограждений лифтовых шахт, не должны превышать 25 % (п. 3.17. СНиП 2.01.02.-85*).

10. Противопожарные стены не допускается пересекать каналами, шахтами и трубопроводами для транспортировки горючих газо- и пылевоздушных смесей, горючих жидкостей, веществ и материалов (п. 3.19. СНиП 2.01.02-85*).

11. В местах пересечения противопожарных стен каналами, шахтами и трубопроводами (за исключением трубопроводов водоснабжения, канализации, парового и водяного отопления) для транспортировки сред, отличных от указанных в п. 3.19, следует предусматривать автоматические устройства, предотвращающие распространение продуктов горения по каналам, шахтам и трубопроводам при пожаре (п. 3.20. СНиП 2.01.02-85*).