Расчётные методы для определения фактических пределов огнестойкости строительных конструкций

Автор: Демёхин Никита Владимирович, исполнительный директор ООО «ГАРАНТ ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ» (г. Санкт-Петербург)

- При разработке проектов на строительство (реконструкцию, капитальный ремонт, перепланировку) зданий необходимо обосновать соответствие фактических пределов огнестойкости основных конструктивных элементов и строительных конструкций здания  противопожарным требованиям нормативных документов, (ст. 87 123-ФЗ). Часто при этом возникает проблема:  «как эффективно решить такую задачу при ограниченных материальных возможностях». Данная тема приобретает наиболее актуальный характер, когда идёт речь о применении не традиционных конструктивных решений. Это связано с тем, что проверка их «пожарно-технических характеристик» требует проведения весьма дорогостоящих и длительных огневых испытаний. Необходимость в проведении стандартных испытаний на огнестойкость строительных конструкций может во многих случаях отпасть при использовании расчетных методов. С вступлением в силу СНиП 21-01-97*  стало возможным применение расчетных методов для определения не только фактических пределов огнестойкости строительных конструкций, но и классов их пожарной опасности (п. 5.20*). В п. 10 ст. 87 Технического регламента также указано: «классы пожарной опасности строительных конструкций, аналогичных по форме, материалам, конструктивному исполнению строительным конструкциям, прошедшим огневые испытания, могут определяться расчетно-аналитическими методами, установленными нормативными документами по пожарной безопасности».

Определение классов пожарной опасности строительных конструкций, полностью выполненных из негорючих материалов (НГ) либо из горючих материалов группы – Г4 - не представляет сложностей, поскольку п. 10.6 ГОСТ 30403-96  допускает принимать их – К0  и К3, соответственно, без проведения испытаний. А как быть, если строительная конструкция (либо конструктивный элемент здания) выполнены с применением и тех и других материалов? Можно, конечно, провести натурные огневые испытания, но для этого, во-первых, не всегда есть возможность (например, как испытать на пожарную опасность перекрытие реконструируемого здания?), во-вторых, такие испытания трудоемки, требуют значительных затрат временных и материальных ресурсов. В подобных случаях целесообразно применять расчетные методы.

Например, при переводе первых этажей жилых зданий в нежилой фонд, зачастую возникает проблема по соблюдению противопожарных требований в части отделения нежилой от жилой части здания противопожарным перекрытием (особенно, если существующее перекрытие - деревянное). Если п. 3.2 ранее действующим СНиП 2.01.02-85* совсем не допускал наличие в противопожарных преградах горючих материалов, то п. 5.14* СНиП 21-01-97* уже содержал положение о том, что противопожарная преграда должна обладать классом пожарной опасности – К0; допускается в специально оговоренных случаях применять противопожарные преграды 2-4 типов класса К1, это же требование было подтверждено п. 5.3.3 СП 2.13130-2009. Следовательно, конструктивный элемент здания (строительная), конструкция класса К0, в течение всего времени проведения огневого испытания (согласно п. 9.5  ГОСТ 30403-96 - 45 мин) не только не должен распространять огонь по поверхности, но даже не должны гореть материалы, из которых он состоит (в данном случае  - древесина – при испытании перекрытия снизу). В противном случае придется учесть и три  показателя пожарной опасности  горящего материала (группы материала по горючести, воспламеняемости и дымообразующей способности).

Если древесина будет гореть под слоем огнезащитного материала, т. е. нагреется до температуры самовоспламенения (начала процесса тления) в течение времени испытания перекрытия на класс пожарной опасности, то учет отмеченных показателей пожарной опасности древесины (а они очень высокие) приведет к тому, что анализируемый конструктивный элемент здания будет соответствовать лишь самому высокому классу пожарной опасности – К3, что не позволит его использовать в качестве противопожарной преграды. Если же древесина будет защищена от нагрева слоями огнезащитных материалов достаточной толщины, чтобы она за всё время испытания на класс пожарной опасности не успела нагреться до указанной температуры, то самовоспламенение ее не произойдет (или беспламенное горение  - тление не начнётся), не будет необходимости учитывать и показатели ее пожарной опасности, т. е. перекрытие будет обладать классом пожарной опасности К0, что отвечает нормативному требованию к противопожарному перекрытию. В последние годы часто возникает необходимость в решении аналогичной задачи, связанной с надстраиванием существующего здания мансардным этажам. Ведь при условии отделения его от существующего верхнего этажа противопожарным перекрытием 2-го типа противопожарные нормы в зданиях I-III степеней огнестойкости допускают для устройства мансардных этажей применять несущие деревянные конструкции, подвергнутые конструктивной огнезащите, обеспечивающей требуемый предел огнестойкости и класс пожарной опасности – К0 (45). Применение расчетных методов в данном случае может позволить определить до какой температуры успеет нагреться поверхность деревянного элемента конструкции под слоем предлагаемого в проекте огнезащитного материала, и тем самым сделать вывод о достаточности его толщины. Либо можно будет решить обратную задачу – расчетом определить необходимую толщину огнезащитного слоя (из одного либо нескольких видов материалов), которая не позволит в течение 45 мин стандартных испытаний нагреться поверхности деревянного элемента до температуры самовоспламенения (тления) древесины. Для указанных целей можно использовать, например, известные методы решения теплотехнической задачи огнестойкости строительных конструкций, разработанные ФГУ ВНИИПО МЧС России.

Перейти к списку статей