Odporność ogniowa materiałów

Różnorodne przepisy budowlane określają kolejność budowy budynków dla różnych celów. Bezpieczeństwo pożarowe budynków odgrywa w nich ważną rolę.

Najważniejszymi parametrami branymi pod uwagę przy tworzeniu projektów budowlanych są ognioodporność konstrukcji budowlanych.

Termin ten pozwala ocenić poziom odporności budynku na działanie ognia podczas pożaru w wysokich temperaturach. Mierzy się ją przez pewien okres czasu, po którym następuje początek nieodwracalnych naruszeń integralności struktury:

• obiekt traci nośność;
• obiekt traci swoją integralność strukturalną;
• utracono zdolność izolacyjną obiektu.

Elementy ognioodporne

Zwykle nośność konstrukcji jest oznaczona symbolem (R). W przypadku pożaru jest równy czasowi maksymalnego ugięcia i niebezpiecznego odkształcenia lub zawalenia się budynku.

Integralność struktury, oznaczona symbolem (E), jest momentem pojawienia się pęknięć lub dziur w strukturze, przez które ogień i produkty spalania mogą przedostać się do obszaru nietkniętego przez ogień.

Zdolność izolacji termicznej budynku kończy się, gdy temperatura wzrośnie do poziomu granicznego na powierzchniach konstrukcyjnych, które nie są dotknięte przez pożar - wskazane przez (I) lub strumień ciepła (W) w pewnej odległości od fragmentu konstrukcji objętego pożarem jest maksymalny.

Klasyfikacja odporności ogniowej

Określenie odporności ogniowej konstrukcji odbywa się na drodze eksperymentu w wyniku testowania materiałów budowlanych w otoczeniu zbliżonym do warunków pożarowych. Uzyskane wyniki pozwalają nam podzielić materiały na klasy bezpieczeństwa pożarowego, mogą mieć różne stopnie zagrożenia pożarowego - od ognioodpornego do ognioodpornego.

Sposoby zwiększania odporności ogniowej

Aby zwiększyć bezpieczeństwo pożarowe budynków, stosuje się bariery przeciwpożarowe. Zostały one zaprojektowane w celu wydłużenia czasu rozprzestrzeniania się ognia i rozprzestrzeniania się dymu poprzez odcięcie ognia od innych pomieszczeń.

Należą do nich specjalne ścianki działowe i sufity przeciwpożarowe. Istnieją również zmineralizowane paski, ekrany, kurtyny wodne.

Zmodyfikowane materiały pomagają zwiększyć ognioodporność konstrukcji. Możesz użyć elementów konstrukcyjnych zwiększonej sekcji, specjalnych marek betonu o obniżonej przewodności cieplnej. Zastosowano również warstwy tynku, wykonane z materiałów o wysokiej odporności na wysokie temperatury. Granice odporności ogniowej materiałów w przypadku takiej modyfikacji zwiększają się.

Metalowe elementy konstrukcyjne mają niski poziom ognioodporności, który wynosi tylko kilka minut. Aby zwiększyć ognioodporność konstrukcji metalowych, są one malowane specjalnymi farbami przeciwogniowymi.

W podobny sposób zwiększ odporność na ogień z drewna. W tym celu stosuje się specjalne impregnaty ognioodporne, a także tynkowanie i malowanie. Zmniejszenie palności plastiku jest prawie niemożliwe. Od gorąca i płomienia zaczynają się zapadać na samym początku ognia. W trakcie ich niszczenia uwalniane są substancje, które są wyjątkowo szkodliwe dla zdrowia ludzkiego, co jest szczególnie niebezpieczne w przypadku pożaru.

Dokumenty regulacyjne

Odporność ogniowa budynków jest regulowana przez SNiPs. W przypadku budynków przemysłowych, w zależności od stopnia odporności ogniowej, kategorię budynków przypisuje się do zagrożenia pożarowego i wybuchowego (A - D). Oceniając kategorię pomieszczeń, należy uzyskać informacje o temperaturze zapłonu cieczy łatwopalnych. Uważa się, że najniższa temperatura cieczy pozwala na wytworzenie mieszaniny pary z powietrzem nad powierzchnią, która może się zapalić. W zależności od temperatury zapłonu ciecze mogą być łatwopalne i palne. W przypadku pierwszego, temperatura zapłonu wynosi do 61 ° С, dla drugiego - ponad 61 ° С.

W przypadku budynków mieszkalnych, w zależności od stopnia odporności ogniowej budynku, wymagane granice odporności ogniowej wszystkich konstrukcji są uzyskane z tabeli w SNiP 21-01-97 *.

Aby zapewnić bezpieczeństwo przeciwpożarowe, musi być spełniony następujący warunek: rzeczywista odporność ogniowa konstrukcji (Pr) musi być większa lub równa wymaganej (Pdr): (Pf> Pdr).

Materiały budowlane

Aby ocenić zagrożenie pożarowe materiałów budowlanych, stosuje się szereg parametrów przeciwpożarowych:

• łatwopalność;
• łatwopalność;
• rozpalanie ognia nad powierzchnią;
• zdolność do palenia;
• toksyczność.

Tak więc, zgodnie z palnością materiałów budowlanych są:

• słabo łatwopalny;
• umiarkowanie łatwopalne
• zwykle łatwopalny;
• wysoce łatwopalny.

Testy ogniowe

Granice rozprzestrzeniania się ognia są oceniane w zależności od stopnia uszkodzenia wynikającego ze spalania poza zasięgiem standardowego pożaru. Ten parametr szacuje się metodą badania ogniowego konstrukcji specjalną techniką.

Powielanie standardowego ognia odbywa się w piecach wyłożonych wykładziną cegła ognioodporna. W takich piecach nafta spalana jest za pomocą specjalnych dysz. Proces spalania w piecach jest kontrolowany przez termoelementy znajdujące się w odległości 10 cm od powierzchni badanych konstrukcji, a działanie dysz kontroluje się tak, aby ogień nie stykał się z nimi z termoelementami i powierzchniami badanych struktur. Temperatura wewnątrz pieca (° C) podczas testu zmienia się zgodnie ze wzorem:

T - T ₀ = 345 lg (8Ƭ + 1)

gdzie Ƭ jest czasem, jaki upłynął od początku testu, min; T ₀ - temperatura początkowa; T - uzyskana temperatura w piecu w czasie Ƭ.

Odporność na ogień

Odporność ogniową konstrukcji można obliczyć empirycznie. W tym celu muszą być znane schematy ich niszczenia pod wpływem ognia i parametry termofizyki, wytrzymałości, odkształcenia materiałów budowlanych w obecności wysokich temperatur.

Z reguły takie obliczenia polegają na rozwiązywaniu problemów statyki i ciepłownictwa. Obliczenia termiczne polega na ustaleniu temperatury struktury pod wpływem płomienia w przekroju poprzecznym. Problem statyczny rozwiązuje się zgodnie ze schematem destrukcji ustalonym podczas prób ogniowych. Podczas jego rozwiązywania stosowane są równania równowagi i odkształcenia. Obliczenia w statykach pozwalają określić, w jaki sposób spadek wytrzymałości lub wzrost odkształceń konstrukcji zależy od czasu trwania pożaru. Na podstawie tych obliczeń granica odporności ogniowej występuje jako okres, po którym nośność konstrukcji zostaje zredukowana do poziomu obciążenia roboczego lub odkształcenie staje się maksymalne. Czasami można od razu określić krytyczną temperaturę, która może obniżyć strukturę.

Wykorzystanie danych obliczeniowych

Informacje o limitach odporności ogniowej i rozprzestrzenianiu się ognia są wykorzystywane w projektach budowlanych, które zgodnie z dokumentami regulacyjnymi są podzielone na pięć grup odporności ogniowej. Dla nich istnieją niezbędne granice odporności ogniowej i struktury rozprzestrzeniania się ognia. Granice odporności ogniowej mieszczą się w zakresie od 0,25 do 2,5 godziny, granice rozprzestrzeniania płomienia wynoszą od 0 do 400 mm. Aby zwiększyć odporność ogniową za pomocą metod ochrony przeciwpożarowej.

Kategorie drzwi ognioodpornych

Istniejące normy, według których certyfikowane są drzwi przeciwpożarowe, regulują ochronę pomieszczeń przed płomieniami i dymem w określonym czasie.

Rozważane są następujące parametry:

• utrata nośności (R) - pojawienie się krytycznych deformacji, które uniemożliwiają otwarcie drzwi;
• utrata integralności (E) - pojawienie się dziur i pęknięć, które umożliwiają ogień i dym na powierzchni zewnętrznej.
• utrata zdolności termoizolacyjnej (I) - podgrzewanie zewnętrznej części drzwi do wartości krytycznych.

Odporność ogniowa drzwi jest mierzona w minutach i oznacza czas, w którym drzwi tracą zdolność wykonywania funkcji przeciwpożarowych. Ten parametr nazywa się indeksem REI. Jeśli jest równa 30, zatem granica odporności ogniowej wynosi 30 minut w każdym z trzech parametrów.

Drzwi przeciwpożarowe są dostępne z odpornością ogniową 30 i dalej w odstępie 30 minut. Najdłuższy okres odporności ogniowej wynosi 360 minut. Potrzeba takich drzwi powstaje w przypadku specjalnych zakładów produkcyjnych. Tylko drzwi ze specjalnym wypełnieniem skrzyń i płócien mogą wytrzymać taki okres. W takiej sytuacji dotyczy to nie tylko parametrów pojedynczych drzwi, ale także wpływa na odporność ogniową przegród.