5038 (585178), страница 10
Текст из файла (страница 10)
Обрушение несущих элементов покрытий и профнастила довершали уничтожение технологического оборудования и материальных ценностей, находящихся в зданиях на момент возникновения пожаров.
Так как характер развития указанных пожаров в зданиях и размер ущерба от них, в основном, определялись поведением облегченных конструкций покрытий, возникла необходимость путем экспериментов в условиях, максимально приближенных к натурным, произвести дополнительную проверку огнестойкости и горючести покрытий со стальным профнастилом и сгораемыми изоляционными слоями (пароизоляцией, полимерным утеплителем, 3-4-х слойной кровлей из рулонных материалов с использованием битумных связующих), а также разработать мероприятия по повышению огнестойкости и снижению пожарной опасности таких конструкций.
Натурные огневые испытания различных вариантов покрытий проводились при участии ВНИИПО, ГУПО и организаций Госстроя СССР на фрагментах зданий размерами:
6*12 м и высотой 3 м (2 фрагмента, ТЭЦ-25 Мосэнерго, г. Москва, 1973 г);
24*24 м и высотой 6 м (1 фрагмент со световым фонарем, КамАЗ, г. Набережные Челны, 1974 г);
24*18 м и высотой 6 м до низа несущих ферм (2 фрагмента, каждый из двух блоков размером по 12*18 м, ЖБК г. Бухара, 1974 г);
12*12 м и высотой 6 м (2 фрагмента, АвтоВАЗ, г. Тольятти, 1989-90 г. г).
В процессе натурных огневых испытаний покрытий проверялись различные виды теплоизоляционных материалов (утеплителей), конструктивных решений фрагментов покрытия, а также противопожарных преград и дополнительной изоляции со стороны возможного теплового воздействия на конструкции (наличие гравийной посыпки толщиной 20-25 мм на кровле, или использование дополнительной негорючей изоляции, уложенной непосредственно на профнастил, а также устройство подвесного потолка).
Натурными испытаниями покрытия площадью 576 м2, проведенными на КамАЗе (г. Набережные Челны) в июле 1974 г., было установлено следующее:
1. При возникновении пожара на кровле предложенные дополнительные мероприятия (посыпка из гравия при толщине слоя 15-20 мм, заполнение пустот гофр несущего профнастила негорючей минеральной ватой с торцев на длину 250 мм), независимо от типа и марки полимерного утеплителя, практически исключили возможность распространения горения по кровле по всем вариантам конструкций покрытия даже при наличии ветра скоростью до 10 м/с и температуре окружающего воздуха + 25 °С.
2. При пожаре внутри помещения температура на стальном профнастиле достигала 250-300 °С (при которой возможно воспламенение ПСБ-С) к 12-й минуте эксперимента.
В результате продолжающегося горения изобутилового спирта в противнях (использованного в качестве горючей нагрузки) температура на профнастиле, изоляционных слоях и незащищенных несущих стальных конструкциях к 18-й минуте эксперимента превысила в некоторых точках 900°С [43].
На 19-й минуте опыта обрушились основные несущие элементы фрагмента, что вызвало обрушение самого покрытия на всей его площади.
Таким образом, при локальном пожаре внутри помещения и площади горения, составляющей около 10% общей площади испытываемого фрагмента, обрушение всех незащищенных металлических конструкций происходит через 0,3 ч от начала огневого воздействия, а зона горения и повреждения огнем изоляционных слоев покрытия распространилась на площадь, значительно превышающую площадь локального пожара.
В целом, с учетом результатов проведенных натурных испытаний, для снижения пожарной опасности эксплуатируемых покрытий с утеплителем из ПСБ-С были рекомендованы следующие основные мероприятия:
замена ПСБ-С на негорючий утеплитель;
обязательное наличие гравийной посыпки толщиной не менее 20 мм на кровле или устройство цементной стяжки;
нормируемый расход битумных материалов в изоляционных слоях конструкций;
устройство противопожарных поясов в покрытиях путем замены в этих поясах горючего материала на негорючий;
забивка пустот гофр профнастила по всей площади покрытия негорючим материалом;
дополнительная защита сгораемых теплоизоляционных слоев со стороны профнастила негорючими листовыми и плитными материалами (комбинированное покрытие);
устройство огнезащитных подвесных потолков в межферменном пространстве.
Однако эти рекомендации были реализованы на объектах с покрытиями из ПСБ-С не в полном объеме.
В соответствии с требованиями СНиП 21-01-97* строительные материалы, в т. ч. утеплители конструкций, характеризуются только пожарной опасностью.
Пожарная опасность строительных материалов определяется следующими пожарно-техническими характеристиками: горючестью, воспламеняемостью, распространением пламени по поверхности, дымообразующей способностью и токсичностью продуктов горения.
По горючести строительные материалы подразделяются на негорючие (НГ) и горючие (Г).
Горючие строительные материалы подразделяются на:
слабогорючие (Г1),
умеренногорючие (Г2),
нормальногорючие (ГЗ),
сильногорючие (Г4).
Горючесть строительных материалов устанавливают по ГОСТ 30244.
Горючие строительные материалы по воспламеняемости подразделяются на три группы:
В1 (трудновоспламеняемые);
В2 (умеренновоспламеняемые);
ВЗ (легковоспламеняемые).
Группы строительных материалов по воспламеняемости устанавливают по ГОСТ 30402.
По дымообразующей способности горючие строительные материалы подразделяются на три группы:
Д1 (с малой дымообразующей способностью);
Д2 (с умеренной дымообразующей способностью);
ДЗ (с высокой дымообразующей способностью).
Группы строительных материалов по дымообразующей способности устанавливают по 2.14.2 и 4.18 ГОСТ 12.1 044.
По токсичности продуктов горения горючие строительные материалы подразделяются на четыре группы:
Т1 (малоопасные);
Т2 (умеренноопасные);
ТЗ (высокоопасные);
Т4 (чрезвычайноопасные).
Группы строительных материалов по токсичности продуктов горения устанавливаются по 2.16.2 и 4.20 ГОСТ 12.1 044.
Утеплители конструкций подлежат сертификации в области пожарной безопасности. Согласно НПБ 244 определяются для утеплителей определяются следующие показатели пожарной опасности: группа горючести по ГОСТ 30244, группа воспламеняемости по ГОСТ 30402 и группа дымообразующей способности по ГОСТ 12.1 044 (п.4.18).
Пределы огнестойкости строительных конструкций устанавливаются по ГОСТ 30247, а классы пожарной опасности по ГОСТ 30403.
По пожарной опасности строительные конструкции подразделяются на четыре класса:
непожароопасные (КО),
малопожароопасные (К1),
умереннопожароопасные (К2),
пожароопасные (КЗ).
Минимальные значения пределов огнестойкости для основных строительных конструкций зданий (сооружений), которыми определяется их степень огнестойкости, приведены в таблице 4*СНиП 21-01-97*.
Для бесчердачных покрытий (настилов, в т. ч. с утеплителем) зданий II-IV степеней огнестойкости предел огнестойкости должен составлять не менее RE 15 [43].
В этом случае в качестве несущих допускается применять незащищенные от огня стальные конструкции независимо от их фактического предела огнестойкости, за исключением случаев, когда предел огнестойкости несущих элементов по результатам испытаний составляет менее R 8 см. п.5.18* СНиП 21-01-97*.
Для покрытий зданий I степени огнестойкости минимальный предел огнестойкости должен составлять RE 30 и в этом случае все несущие элементы подлежат дополнительной огнезащите, обеспечивающей указанный показатель.
Степень участия строительных конструкций в развитии пожара и образовании его опасных факторов определяет класс конструктивной пожарной опасности здания (сооружения).
Для зданий класса СО класс пожарной опасности бесчердачных покрытий должен быть не ниже КО; для зданий класса С1 - не ниже К1; для зданий класса С2 не ниже К2; для зданий класса СЗ не нормируется (табл.5* СНиП 21-01-97*).
В соответствии с требованиями ГОСТ 30403 пожарную опасность конструкций (в т. ч. покрытий) характеризуют:
наличием теплового эффекта (но не его величиной) от горения материалов испытываемого образца;
наличием пламенного горения газов, выделяющихся при термическом разложении материалов образца, продолжительностью более 5 с;
наличием горящего расплава при продолжительности его горения более 5 с;
размером повреждения образца в контрольной зоне;
пожарной опасностью материалов, из которых выполнена конструкция.
При оценке результатов испытаний повреждение (обугливание, оплавление и выгорание) слоев пароизоляции толщиной не более 2,0 мм не учитывается.
4.2 Результаты испытаний плит из пенополистирола и его модификаций на пожарную опасность
В настоящее время, наряду с утеплителем из ГШС в качестве утеплителей в совмещенных покрытиях зданий различного функционального назначения предполагается использование плит полистирольных вспененных экструзионных (ЭГШС), представленных на Российском рынке марками STYROFOAM, URSA, ПЕНОПЛЭКС и т.п., выпускаемых различными производителями.
Результаты проведенных исследований пожароопасных свойств различных типов пенополистирольных плит приведены в таблице 1. Приложения 5.
Анализ результатов оценки горючести и теплоты сгорания пенополисторолов позволяет сделать вывод о том, что все они относятся к горючим материалам, имеют высокую теплоту сгорания (>39 МДж/кг) и низкое значение кислородного индекса (<20%).
При испытании по методу ГОСТ 12.1 044-89 (п.4.3) они практически теряют 100% массы (Am), имеют высокую температуру газообразных продуктов горения и сравнительно небольшое значение времени ее достижения Образцы пенополистиролов.
В таблице 2 (Приложение 5) сведены критерии отнесения к группам горючести по результатам стандартных испытаний.
В таблице 3 (Приложение 5) представлены численные результаты исследований характеристик пожарной опасности некоторых марок пенополистиролов, проведенных ФГУ ВНИИПО МЧС России.
По данным исследований этих материалов можно описать общее поведение образцов из пенополистирола при определении их группы горючести по методу ГОСТ 30244 (метод 2).
Во время испытания материалов из экструдированного полистирола при воздействии пламенем горелки на поверхность материала, образуется расплав, горящие капли которого можно наблюдать в течение 10-15 секунд на 1-2 минуте эксперимента.
Несмотря на то, что остальные значения контролируемых в ходе эксперимента параметров горючести могут соответствовать значениям параметров, установленных для группы Г1 (вследствие высокой ползучести материала под воздействием пламени), наличие горящих капель расплава однозначно относит такой материал к группе Г4 (сильногорючие материалы по СНиП 21-01-97* "Пожарная безопасность зданий и сооружений").
При испытаниях пенополистирольных плит некоторых марок, в ряде случаев не наблюдалось наличие горящих капель расплава, однако, по остальным фиксируемым в ходе эксперимента параметрам, эти материалы относятся к группам горючести ГЗ или Г4 (таблица 1 и таблица 2 Приложения 2).
Одновременно во ВНИИПО были проведены исследования процессов термодеструкции и термоокисления термоаналитическими методами различных марок материала ППС, позволившие получить информацию о температурных диапазонах и скоростях терморазложения материала, о динамике тепловыделения или поглощения тепла (в процессах термоокисления, пиролиза, плавления и других), определить характерные температурные точки тепловых процессов.
Анализ характеристик термодеструкции, полученных по кривым термического анализа, позволяет проследить, что все материалы ППС обладают величиной коксового остатка 2-5%, высокой скоростью терморазложения (до 45%/мин) в интервале температур 350-500°С и высокими скоростями тепловыделения. Температуры начала интенсивного разложения составляет 320 °С [16, 24, 43].
Эти данные свидетельствует о том, что эти материалы имеют одинаковую потенциальную пожарную опасность.
При анализе данных Федерального реестра сертифицированной в области пожарной безопасности продукции выявляется информация о том, что некоторыми испытательными лабораториями получены данные о принадлежности пенополистирольных плит к слабогорючим и умеренногорючим материалам (группа горючести Г1-Г2 по ГОСТ 30244-94).
Разночтения результатов при определении групп горючести плавящихся теплоизоляционных материалов большей частью могут быть вызваны некорректным проведением экспериментов.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
