Огнезащита металлоконструкций: виды и способы защиты от пожаров

Здравствуйте, дорогие читатели! На связи с вами и сегодня наша встреча будет посвящена такому противопожарному мероприятию как огнезащита металлоконструкций.

У многих общественных и производственных объектов несущий каркас выполнен из металла. Это легкий, прочный и долговечный строительный материал. Важный параметр при расчете зданий и сооружений – это предел их огнестойкости, потому что любая металлическая конструкция может разрушиться от огня.

Металл не горит, но плавится. При достижении критической температуры его структура становится эластичной и мягкой, как у пластилина. Несущая способность каркаса резко падает, здание начинает разрушаться. Чтобы избежать этого и увеличить время сопротивления открытому огню выполняют ряд огнезащитных мероприятий.

Общее описание

Защита металла от огня направлена на повышение времени его сопротивления. В нормативной строительной документации здания разделены на классы по пределу огнестойкости.

Класс огнестойкости – это время, в течение которого стальные конструкции сопротивляются воздействию пламени при температуре 500°С. Существует пять классов огнестойкости:

5-й – не менее 30 минут;

4-й – не мене 45 минут;

3-й – не менее 60 минут:

2-й – не менее 120 минут:

1-й – не менее 150 минут.

Есть несколько способов защиты стальных конструкций:

1. Конструктивный способ, когда металл максимально ограждается от возможных возгораний.
2. Покрытие защитными красками, лаками, грунтовками.
3. Системы местного тушения пожара.

На стадии проектирования надо получить оценку класса огнестойкости конкретного здания и разработать меры по выполнению проектных предписаний. Все это должно строго соответствовать действующим ГОСТам и СНиПам.

За выполнением работ по огнезащите зданий и отдельных металлических конструкций следят на протяжении всего срока проведения строительных работ. Составляют акты на скрытые работы, ведут текущий журнал. Перед вводом объекта в эксплуатацию он проходит заключительный пожарный контроль. На основе полученных результатов выдается разрешение пожарной инспекции.

Виды металлических конструкций, которые нуждаются в защите

В первую очередь — это все несущие элементы, от состояния которых зависит прочность и надежность здания. К ним относятся:

• Балки и фермы, на которых держатся перекрытия и кровля.
• Колонны, на которые опираются несущие балки и фермы.
• Консоли и ступени, на которых лежат балки, лестничные марши и другие конструкции.

Во вторую очередь обрабатывают эвакуационные и противопожарные лестницы, двери для разделения помещений, переходы между цехами или секциями.

Виды огнезащиты

Основной недостаток металла при воздействии открытого огня – это пластичность и тягучесть, а, следовательно потеря прочности. Есть два способа решения этой проблемы:

1. Проектное.
2. Техническое.

Проектное решение заключается в максимальном уменьшении возможностей у открытого огня воздействовать на конструкцию. На этапе проектирования стараются уменьшить количество горючих материалов в непосредственной близости от металла. Тем самым действие открытого огня сильно уменьшится.

Важно! Внимательно изучить проект и следовать рекомендациям по уменьшению опасных зон вокруг металлических конструкций.

Техническое решение заключается в обработке всех поверхностей защитными составами или облицовки специальными материалами.

Огнезащита стальных конструкций с помощью краски

Это самый популярный вариант, который доступен по стоимости и технологии выполнения. Главная задача — увеличить время нагревания металла до критической температуры, после которой его прочность и несущая способность начнут понижаться.

Принцип действия краски:

• В спокойном состоянии огнезащитные ЛКМ (лакокрасочные материалы) не отличаются от обычных отделочных материалов. Определить визуально, где нанесена такая краска практически не возможно.
• Когда температура повышается, то сложносоставная краска распадается на более простые составные части. Тем самым ЛКМ не дает поверхности металла нагреться до критической температуры. Когда процесс распада завершается, то еще некоторое время краска защищает металл.

Виды краски:

• Вспучивающаяся. Под воздействием высокой температуры такой состав увеличивается в объеме. Между металлом и огнем образуется буферная зона, которая защищает конструкцию на время до 150 минут.

Важно! Толщина слоя может увеличиться в несколько десятков раз. Это надо учитывать во время проведения окрасочных работ.

• Обычная. Такая краска не изменяется в объеме при воздействии высоких температур. Она создает на металле тонкий и прочный защитный слой.

Требования к краскам:

• В первую очередь любой лакокрасочный состав должен соответствовать всем нормам и правилам, которые прописаны в СНиПах и ГОСТах.
• Огнезащитная краска не должна быть токсичной и выделять вредные для организма человека химические элементы.
• Она должна быть прочной и надежно прилегать к стальному основанию. Любые трещины и сколы могут привести к нарушению принципов огневой защиты.
• Огнестойкая краска не должна отличаться от обычных лакокрасочных составов.

Способ нанесения:

Наносить огнеупорный материал надо в несколько этапов, соблюдение которых повысит качество защиты:

• Подготовка поверхности. Перед нанесением краски с металлических конструкций удаляют все инородные вкрапления и ржавчину. Они могут помешать равномерному распределению состава по поверхности. Для очистки используют металлическую щетку или болгарку со специальной насадкой для шлифовки. После механического удаления грязи поверхность обезжиривают с помощью бензина или ацетона.
  
• Грунтовка. Ее наносят малярной кистью. Часто используют грунт и огнезащитную краску одного производителя. Норма расхода и совместимость с другими красками указана на банке. Грунт полностью высыхает через 8-12 часов.
• Нанесение огнезащитной краски. В первую очередь ее перемешивают. Наносят ручным способом или пульверизатором.

Важно! Огнезащитную краску наносят в несколько слоев. Обычно их 5-6. Главное получить толщину слоя, рекомендованную производителем и проектом.

Штукатурка

Этот метод является более эффективным, чем окраска, т.к. толщина зашитого штукатурного слоя составляет 10-40 мм. Стоимость и трудозатраты намного выше, чем при окраске. Составы выпускают в виде паст и штукатурок.

Толщина слоя пасты – до10 мм, штукатурки – до 40 мм. Огнезащитные штукатурки и пасты отличаются от обычных тем, что в их составе нет цемента, из которого под действием высоких температур выделяется известь. Она активно взаимодействует с водой. Во время тушения пожара это может привести к разрыву защитного слоя штукатурки и быстрому сгоранию металлической конструкции. Также в их составе нет кварцевого песка.

В состав огнезащитных штукатурок могут входить некоторые виды цемента, гипс, диатомит, перлит и другие компоненты. Особенно эффективно защищают металлические конструкции штукатурные смеси из перлита и каолиновой ваты.

Способы нанесения:

1. С помощью пульверизатора (легкие составы). Такое нанесение штукатурной огнезащиты на металлоконструкции подходит для перлитовой огнезащитной штукатурки. У нее высокий коэффициент схватывания с металлом. Перед оштукатуриванием поверхность очищают от старой краски, ржавчины или растворных наплывов. Затем обезжиривают. Состав распыляют по поверхности и обрабатывают полутерком.
   

   Важно! Толщина перлитового штукатурного слоя не должна превышать 10 мм.

2. Вручную или при помощи штукатурной станции (тяжелые составы). Этот способ подходит для оштукатуривания колонн и балок в промышленных зданиях.В первую очередь стальные поверхности очищают от ржавчины и грязи. Затем их обезжиривают. Тяжелую штукатурку наносят на каркас из сетки, т.к. толщина слоя доходит до 40 мм. Поверхность разравнивают с помощью терки и полутерка.
3. Если надо оштукатурить большую площадь, то используют специальные растворные станции. Они подают раствор в автоматическом режиме. Срок полного высыхания поверхности 25-30 дней.

Огнезащитная облицовка другими материалами

Кроме красок и легких штукатурок есть несколько материалов, с помощью которых можно защитить стальные конструкции от огня. Они подразделяются на легкие и тяжелые:

Тяжелые

Это бетон, кирпич и штукатурка на основе портландцемента. Они обеспечивают предел огнестойкости R45-R150. Для улучшения защитных характеристик цементной тяжелой штукатурки и бетона используют металлическую сетку. Это придает поверхности дополнительную прочность.

При облицовке колонн керамическим кирпичом каждый ряд перевязывают сеткой. Все швы тщательно заделывают раствором, чтобы избежать попадания огня в буферную зону. Между кирпичной стеной и металлической колоной оставляют деформационный зазор с расчетом, что металл расширяется в несколько раз интенсивнее, чем кирпич.

Легкие

Листовые и рулонные материалы, которые крепятся с помощью каркасов или анкеров.

Среди всех вариантов выделяется гипсокартон. Толщина листа 12 мм. Каждый слой увеличивает время сопротивления открытому огню на 20 минут. Гипсокартон монтируют на каркас из металлических профилей и крепят с помощью саморезов. Для увеличения предела огнестойкости между металлом и гипсокартоном кладут слой базальтовой минеральной ваты.

Огнестойкий гипсокартон выпускают со специальными армирующими добавками в сердцевине. Цвет листа серый или красный.

Защита стальных несущих и просто конструктивно важных конструкций от огня значительно повышает срок выживания здания во время пожара. Это увеличивает шансы людей на беспрепятственную эвакуацию из горящего объекта. Безопасность – это главное при проектировании производственных и общественных зданий.

На этом у меня все, не забудьте подписаться на новости блога и поделиться ссылкой на статью с друзьями в социальных сетях. До новых встреч, пока-пока.