Чи довго цегляна стіна зможе стримувати полум'я під час пожежі? Відповідь на це питання дати нескладно; проте він спричинить за собою нові питання. Доведеться залізти в нетрі нормативних документів і визначень.
визначення
Почнемо зі знайомства з термінологією.
вогнестійкість
Так називається здатність елементів конструкції будівлі обмежувати поширення вогню в разі пожежі.
Які властивості важливі для матеріалу, з якого виготовляються внутрішні перегородки будівлі, в плані пожежної безпеки?
- Негорючість. Зрозуміло, що міжкімнатні стіни з легкозаймистого матеріалу пожежі жодним чином не завадять.
- Механічна міцність. зберігається при нагріванні до високих температур. Перегородка не повинна швидко зруйнуватися, опинившись поблизу вогнища пожежі.
- Низька теплопровідність. В ідеалі навіть якщо одна сторона стіни контактує з вогнем, друга повинна тривалий час зберігати температуру нижче точки займання дерева, пластику й паперу.
Корисно: незважаючи на легковажність, гіпсокартонні конструкції є повноцінними протипожежними перегородками. Вони задовольняють всім перерахованим якостям за умови, що зібрані на металевому каркасі.
І сам гіпсокартон, і оцинкований профіль для нього здатні переносити сильне нагрівання без руйнування.
межа вогнестійкості
Так називається час, за яке будівельна конструкція, опинившись в осередку пожежі, досягає одного з граничних станів, що призводять до втрати їй протипожежних якостей.
Кожне з граничних станів прийнято позначати відповідним літерним індексом.
- R - час, за яке конструкція втрачає несучу здатність. Для внутрішньої перегородки це означає обвалення або виникнення граничного прогину.
- E - час втрати цілісності. Виявляється як освіта наскрізних отворів або тріщин, через які в сусіднє приміщення здатні проникати продукти згоряння або полум'я.
- I - час втрати теплоізолювальної здатності. Про те, що межа вогнестійкості I досягнуто, можуть свідчити:
- Підвищення температури на протилежній відкритого вогню стороні перегородки в середньому на 160 градусів.
- Підвищення температури в будь-якій точці перегородки на 190 градусів.
- Нагрівання будь-якої точки тильної сторони перегородки до абсолютного значення температури, рівного 220 С або вище.
Важливо: для зовнішніх стін і опорних елементів конструкції будівлі граничним станом вважається тільки та виключно втрата несучої здатності.
Для перегородок з горючих матеріалів з вогнезахисним покриттям критерієм досягнення межі вогнестійкості може стати і критичний нагрів. Наприклад, дерев'яний каркас обштукатуреної перегородки при досягненні 300 С почне обвуглюватися з неминучою втратою механічної міцності навіть в тому випадку, якщо зовні стіна зберігає цілісність, а температура на її зворотній стороні не досягла критичних значень.
У таблиці ви знайдете довідкові значення межі вогнестійкості для декількох популярних утеплювачів.
Межа поширення вогню
Значення цього терміна - розмір пошкодження конструкції, які виникли в наслідок її горіння за межами зони нагрівання. Попросту кажучи, якщо в якусь точку перекриття або стіни направлено полум'я паяльної лампи, межею поширення вогню стане відстань від цієї точки, на якому матеріал стіни буде вигорілим, обвуглені або розплавленим.
Термін застосуємо, зрозуміло, виключно до горючих і вогнестійкими конструкціям. Якщо направити полум'я в цеглу або бетон, ніяких ознак руйнування за межами зони прямого нагріву ми не виявимо - просто тому, що ці матеріали не горять. З точки зору оцінки по досліджуваному нами параметру будь-яка конструкція, повністю виконана з негорючих матеріалів, називається не розповсюджує вогонь (межа поширення вогню дорівнює нулю).
Для попередньої оцінки без випробувань прийнято використовувати такі значення цього параметра:
- У горючих та важкогорючих матеріалів межа поширення по горизонталі береться за 25 сантиметрів і більше, по вертикалі - 40 сантиметрів і більше.
- Якщо згорає каркас захищений негорючої облицюванням, приймаються значення менше 25 сантиметрів по горизонталі і менше 40 по вертикалі. Однак конструкція в цілому не буде поширювати вогонь лише до того моменту, поки негорюча облицювання не прогріється до точки займання горючого каркаса або утеплювача.
Якщо конструкція має асиметричну будову, береться найгірше з значень. Наприклад, для перегородки на металевому каркасі, облицьованому з одного боку липової вагонкою, а з іншого - гіпсокартоном, межа поширення вогню береться як для спалимої конструкції - від 25 см по горизонталі та від 40 по вертикалі.
Діючі в будівництві норми меж вогнестійкості та поширення вогню для різних будівельних конструкцій.
Поведінка кладки при нагріванні
Давайте вивчимо поведінку кам'яної і цегляної кладки при нагріванні до високих температур.
Глиняний (червоний) цегла
Червоний будівельний цегла має досить низьку теплопровідність. Теплопровідність цегляної кладки додатково знижується при використанні пустотного (так званого ефективного) цегли.
В умовах пожежі червона повнотіла цегла благополучно переносить підвищення температури до 700-900 градусів. Перегородки при такій температурі повністю зберігають міцність; руйнування обмежуються незначними волосяними тріщинами і відшаруванням поверхневих тонких шарів при нерівномірному нагріванні.
силікатна цегла
Теплопровідність цього матеріалу лише не набагато більше, ніж у попередника. А ось його механічні властивості при нагріванні змінюються досить несподівано.
- Нагрівання кладки до температури близько 300С призводить до зростання її міцності; причому після охолодження збільшилася міцність зберігається.
- Подальший нагрів до температури 700С і вище призводить до зниження міцності до 50-60 відсотків початкової. Силікатна повнотіла цегла покривається великою кількістю тріщин і руйнується при досить слабких механічних впливах.
На фото - подвійний силікатна цегла М 150. Нагрівання до температури спалаху деревини дозволить йому зрівнятися міцністю з керамічною цеглою марки М 200.
До цегельних кладками вапняк, зрозуміло, не відноситься; проте торкнемося і властивості цього популярного в південних регіонах країни матеріалу.
- При підвищенні температури до 600С вапняк поводиться так само, як силікатна цегла - його міцність збільшується до 130-135 відсотків звичайної. Подібність цілком закономірно. в обох випадках основою матеріалу є вапно.
- Подальший нагрів до 750С призводить до зниження міцності до 105 відсотків звичайної.
- При температурі близько 900С починається термічний розклад матеріалу на двоокис вуглецю (вуглекислий газ) і окис кальцію.
Стіна з каменю осадових порід може стати надійним захистом від полум'я.
Вогнестійкість різних матеріалів
Тепер запропонуємо увазі читача кілька довідкових даних. Їх джерело - додаток до СНиП П-2-80 «Посібник для визначення меж вогнестійкості конструкцій в будівництві».
- Для стіни з суцільного або пустотілого керамічного або силікатної цегли межа вогнестійкості визначається часом, протягом якого перегородка прогріється до критичної температури (I, втрата теплоізолювальної здатності). При товщині в 6,5 сантиметра межа вогнестійкості дорівнює 0,75 години; вогнестійкість цегляної перегородки 120 мм обмежена 2,5 годинами; товщина в 25 сантиметрів і більше збільшує час протистояння полум'я до 5,5 годин.
- Полегшені цегляні кладки із заповненням легким бетоном, вогнетривкими або вогнестійкими теплоізоляційними матеріалами, стіни з натуральних каменів, газобетону або гіпсового каменю мають межі вогнестійкості в 0,5 години при товщині 65 міліметрів, 1,5 години при 120 мм і 4 години при 25 сантиметрах і більше. Причина досягнення межі вогнестійкості та ж, що в попередньому випадку - втрата теплоізолювальної здатності.
- Конструкції з цегли, бетонних блоків (в тому числі з піно-і газобетону) і натурального каменю зі сталевим несучим каркасом досягають межі вогнестійкості в силу втрати каркасом несучої здатності. Говорячи простіше, сталь при сильному нагріванні робиться пластичної і перестає утримувати споруду. За який час це відбувається? Все залежить від конструкції перегородки.
- Якщо каркас розміщений в товщі стіни, але його стінки або полки відкриті - межа вогнестійкості береться рівним 0,75 години при будь-якій товщині перегородки.
- Для каркаса, захищеного Двосантиметровий шаром штукатурки по сталевій сітці, період успішного опору полум'я збільшується до однієї години.
- У тому випадку, коли каркас прихований цегельним облицюванням, межа вогнестійкості залежить від її товщини. При 65 міліметрах вона береться рівним 2,5 годинах; при 120 міліметрах (кладці в півцеглини) і товщою - 6 годин.
У всіх випадках руйнування при пожежі станеться через розм'якшення несучого каркаса; однак, у конструкції «б» найкращі шанси завдяки теплоізоляційним якостям облицювання.
- Якщо перегородка виконана з пустотілих керамічних каменів, її товщина визначається за вирахуванням пустот. Так, розрахунок буде не зовсім коректним; але все альтернативні способи розрахунку часу нагріву конструкції дають ще більш приблизні результати. Отже, товщина без пустот в 35 міліметрів означає межа вогнестійкості в 30 хвилин; товщина в 50 міліметрів збільшує її до години; 65 міліметрів - півтори години, 80 міліметрів - два.
Досягається, як неважко здогадатися, межа вогнестійкості по втраті теплоізолюючих якостей: за зазначений час перегородка просто розжарюється.
Вимоги до протипожежних стін
Якщо ви плануєте будівництво або складання проекту свого майбутнього будинку своїми руками, вам не завадить ознайомитися з переліком будівельних норм, що відносяться до зведення протипожежних стін. Зрозуміло, з точки зору власника будинку єдиний здоровий варіант - коли їх функцію виконують внутрішні міжкімнатні перегородки.
Велика частина норм не призначена для житлових будинків: наприклад, зведення протипожежної стіни, повністю розділяє всі поверхи від фундаменту до даху, в приватному житловому будівництві просто нереально.
Ми виберемо лише ті рекомендації, які можуть бути корисні при зведенні перегородок в типовому котеджі.
- Протипожежні стіни повинні повністю виконуватися з негорючих матеріалів. Привіт власникам фанерних перегородок на каркасі з бруска!
При пожежі ця перегородка лише послужить поширенню вогню.
Уточнення: нагадаємо, ми говоримо про цегляних будинках. У будові з колоди або бруса зведення вогнетривких перегородок не дуже-то осмислено: при загорянні будинку вони не зупинять полум'я. До того ж і ціна застосовуються матеріалів на тлі дерева, і проблематичність зведення стіни з каменю або цегли на дощаній підлозі не мають до експериментів в цій області.
- Підстава протипожежної стіни має знаходитися на неспаленому матеріалі. Попросту кажучи, нижню частину каркаса гіпсокартонної перегородки краще кріпити ні до дошкам чорнового настилу на підлозі, а безпосередньо до бетонного перекриття. Зрозуміло, там, де перекриття бетонні.
- Якщо всередині перегородки розташований вентканал, межа вогнестійкості стіни з кожного боку від нього повинен бути не менше 2,5 годин. З практичного боку це означає зведення двох стін товщиною в півцеглини з їх зв'язкою арматурою, закладеної між горизонтальними рядами.
При спрацьовуванні пожежної сигналізації клапан перекриває подачу повітря.
- Протипожежні стіни повинні зберігати свої функції навіть у разі однобічного обвалення прилеглих до них конструкцій. Простіше? Цегляна міжкімнатна перегородка повинна бути армована, в тому числі над дверним отвором. Якщо одна з прилеглих до неї зовнішніх стін обвалиться, вона повинна встояти.
- Загальна площа прорізів у протипожежних перешкодах не повинна перевищувати 25 відсотків їх площі; при цьому отвори повинні перекриватися матеріалами, які перегороджують нехай поширенню вогню. Якщо перевести фразу на нормальний російську мову, інструкція буде звучати так:
- Звичайна орні або зсувні двері при пожежі врятує вам життя з куди більшою ймовірністю, ніж арка.
- Двері краще робити вогнетривкими і закриваються по можливості щільно. Чим менше просвіти - тим більше часу двері стримає поширення вогню і диму.
З точки зору естетики, арка - прекрасне рішення; але перешкодою для пожежі вона явно не стане.
Ми вивчили деяку частину рекомендацій з протипожежної безпеки житлових будівель. Не варто переносити отримані знання на виробничі приміщення: для них діють власні правила, пов'язані з транспортуванням горючих рідин і аерозолів, роботою верстатів, електрообладнання високої потужності і т.д.
Успіхів в будівництві!