Огнезащита металлоконструкций быстровозводимого ангара

Строительная сфера сегодня развивается быстрыми темпами благодаря использованию технологии возведения ангаров из несущего стального каркаса. Надежность материала, легкость, быстрота возведения и проектирования, маневренность сооружений и другие преимущества – вот, почему собственники и конструкторы предпочитают использовать в качестве опорной конструкции металлические направляющие. Таким образом строится большинство современных построек, складов, ангаров, частных домов, многоэтажных офисных зданий и развлекательных центров. Однако актуальным остается вопрос пожаробезопасности, который во многом зависит от соблюдения требований по защите объекта и от огнезащиты металлоконструкций.

Всем известно, что самая опасная ситуация при пожаре – обрушение постройки. Это зависит в первую очередь от того, как долго способны несущие конструкции сохранять огнеупорность.

Металл под действием огня теряет свои качества:

• становится пластичным, мягким, деформируется и плавится;
• растрескивается и расслаивается;
• теряет первоначальную прочность.

То есть, основная опасность кроется в потере металлом прочности и стремительном разрушении сооружения. Даже незначительное снижение качества стали может привести к обвалу стен. Необратимые последствия происходят очень быстро, в некоторых случаях для этого достаточно пяти минут интенсивного и прямого воздействия огня на конструкцию.

Огнезащита способна снизить скорость распространения пламени, предупредить температурную деформацию металла, улучшить устойчивость строения в чрезвычайных ситуациях и дать больше времени для спасения жизни людей и имущества.

Под термином «огнезащита» подразумевают технические мероприятия, направленные на снижение пожарной опасности здания, исключение или уменьшение пагубного воздействия огня на металлоконструкцию, увеличение огнестойкости материала на определенный промежуток времени, необходимый для эвакуации людей и извлечения материальных ценностей. Все защитные средства предусматриваются при составлении проекта и разработки инженерной документации, они требуют грамотного планирования и размещения. Основа пожаробезопасности закладывается именно на этапе проектирования, последующие изменения допускаются только при определенных условиях и в ограниченных пределах.

Требования к огнезащите

В соответствии с установленными нормами огнезащиту выполняют до передачи объекта в эксплуатацию посредством нанесения на металлоконструкцию специальных составов. Их качество подтверждается технической документацией и сертификатом о пожарной безопасности. Перечень используемых субстанций утверждается заблаговременно, так как огнезащитные составы подбираются с учетом группы пожарной эффективности, толщины слоя, условий эксплуатации (влажность, температура) и других характеристик. При выборе также учитывают вид и марку грунта, краски, адгезию, количество наносимых слоев и условия сушки. При обработке защищаемой поверхности строго соблюдают технологию, предварительно подготовив основание. Категорически запрещается применять составы (СП) с истекшим сроком годности или те, которые хранились в несоответствующих условиях. Также недопустимо применение составов на неподготовленных или подготовленных с нарушением требований технической документации, поверхностях объектов защиты.

При нанесении огнезащитных покрытий не допускаются какие-либо нарушения. Если обнаружена ошибка, тогда слой полностью удаляется и наносится на металлоконструкцию заново. Пропитки, срок действия которых истек, обновляются и процедура нанесения повторяется.

Все работы по производству составов, проектированию и планированию работ обязательно выполняются компаниями, которые имеют допуск или лицензию на данный вид деятельности.

Предел огнестойкости металлоконструкций ангаров

Влияние огня на металлические конструкции определяется таким понятием как «предел огнестойкости». Эта характеристика измеряется в минутах и обозначает время, за которое изделие из металла теряет свои несущие способности. Показатель «R» для стальных сооружений находится в пределах R10-R15, для алюминиевых – R6-R8.

Это означает, что фактическая потеря прочностных характеристик происходит максимум за 15 минут. В некоторых случаях показатель достигает значения R45, но такой предел присущ массивным металлоконструкциям с большим диаметром сечения. Низкий предел огнестойкости объясняется тем, что металл обладает высокой теплопроводностью, он прогревается до предельных значений очень быстро, после этого его деформация неизбежна. Это означает, что эксплуатация ангаров из стальных каркасов без специальной огнезащиты в большинстве случаев не разрешена.

Группа горючести металлоконструкций

Согласно СНиПу 21.01.92 все строительные материалы подразделяются на различные группы горючести. В зависимости от продолжительности горения, температуры выделяемых газов, степени повреждения, материалы объединяются в четыре группы. Металлоконструкции согласно ГОСТу принадлежат к негорючим материалам (НГ),  без огнезащиты они поддерживают стойкое пламя до 20 секунд, не теряя большую часть своей массы и не нагреваясь выше 50 градусов. К четвертой группе относятся материалы повышенной горючести: они поддерживают стойкое горение до 300 секунд, при этом повреждается более половины всей массы.

Группы горючести согласно СНиП 21-01-97:

• Г1 – слабогорючие,к этой группе относится тентовая ПВХ-ткань.
• Г2 – умеренногорючие.
• Г3 – нормлаьногорючие.
• Г4 — сильногорючие

Рассмотрим некоторые технологии и виды огнезащиты металлоконструкций.

Конструктивная защита

Заключается в надежной теплоизоляции поверхностей из стали, алюминия или другого негорючего материала. В качестве огнезащиты металлоконструкций применяются следующие методы, обладающие хорошей жаростойкостью и низкой теплопроводностью:

• бетонирование, укладка кирпича;
• оградительные плиты с наполнением из минеральной ваты, противопожарными порошками;
• листы или рулоны защитного материала (гипсокартон, гипсоволокнистый лист, минеральная обмотка с базальтом, стекловолокном, фольгирование);
• экраны и подвесные потолки.

На практике для достижения нужных показателей обычно применяются несколько разных средств в совокупности.

Данная технология огнезащиты имеет следующие плюсы:

• надежность – используемые материалы выдерживают критически высокие температуры;
• доступность – защитные средства находятся в свободном доступе, их стоимость весьма демократична;
• эффективность – вследствие применения данного метода показатели огнезащиты увеличиваются.

Обработка толстослойным и тонкослойным покрытием

В эту категорию входят составы, которые вспучиваются под действием пламени. Они образуют вспененный материал, который защищает металлические опоры. Группу пополняют и другие вещества.

В целом это:

• изоляционные составы, напыляемые толстым слоем;
• обмазка, мастика, тонкие слои штукатурки;
• лаки, краски, грунтовки.

В состав подобных веществ входят:

• вода или растворитель;
• загустители;
• пластификаторы;
• вспучивающая композиция;
• другие химические вещества.

Нужно отметить, что перед нанесением подобных составов покрытие тщательно очищается от следов грязи, пыли и коррозии, затем на него наносится грунтовка.

Системы пожаротушения

Это следующие основные разновидности систем:

1. Дренчерная. Локализует возгорания на частной территории или промышленном объекте, распыляет огнетушащий состав в виде воды или смеси на ее основе через форсунки неплавкого исполнения. Процесс тушения активизируется вручную или после срабатывания системы сигнализации.
2. Газовая. Система тушения используется на объектах, где хранятся важные документы или ценности. В роли активных газов выступают двуокись углерода, хладон, инерген и другие. Они абсолютно безопасны для человека и хранящихся объектов.
3. Спринклерная. Существует несколько типов установок воздушно-водяного типа, которые приводятся в действие повышением температуры. Материал, используемый в трубопроводе для герметизации, плавится при высокотемпературном воздействии, в результате жидкость подается на ороситель.
4. Пенная. Система подходит для ликвидации пожаров на большой территории. Активное вещество – мелкодисперсная пена, она безопасна для металлических, бетонных, полимерных конструкций.
5. Порошковая. Недорогая установка, которая рекомендована для монтажа в ангарах с оборудованием, находящимся под напряжением, а также в помещениях с любым температурным режимом. Подходит для тушения любых материалов.

Средства и составы для защиты

Это вещества, содержащие антипирены, наносимые на металлический корпус и не изменяющие его форму.

Рассмотрим некоторые:

1. Краски. Вспучивающиеся материалы увеличиваются в размерах при нагревании, выделяя в результате экзотермической реакции газы и другие продукты сгорания. Толщина слоя может увеличиваться в 10-70 раз. Невспучивающиеся краски, в состав которых входят силикаты, поглощают тепло и выделяют воду, негорючие составы и другие компоненты, замедляющие горение.
2. Лаки. Обработка огнезащитным лаком, содержащим ингибиторы горения – это также эффективная профилактика против пожаров.
3. Пасты, мастики. Выпускаются на основе глины, минералов, вяжущих веществ и других химических добавок.
4. Грунтовки. Придают поверхности огнеупорные свойства.

Технология нанесения

Применяются следующие способы нанесения составов:

1. Распыление.
2. Нанесение лакокрасочных материалов.
3. Обматывание. Например, при помощи рулонного материала или фольги.
4. Оклеивание. Оклеечная огнезащита предусматривает применение специального клея.
5. Обмазка.
6. Облицовка.
7. Оштукатуривание. Нанесение слоев раствора на поверхность металлоконструкций.
8. Укладка кирпича, бетона или плиточного материала.

При выполнении огнезащитных мероприятий выполняют следующую последовательность действий. Рассмотрим простой пример:

1. Составляется проект. В разработке участвуют только квалифицированные специалисты.
2. Поверхность очищается при помощи пескоструйной обработки. В результате очистки материала песком или другим абразивным порошком, одновременно удаляются загрязнения, улучшается адгезия для последующего сцепления металла с огнезащитным средством.
3. Грунтовка. Первый сцепляющий слой, наносимый на поверхность.
4. Нанесение слоев средства: каждого последующего после высыхания предыдущего.
5. Финишное покрытие посредством декоративных слоев: лаков, красок.

Оборудование для проведения работ

Облегчить ручной труд помогает использование таких инструментов как дрель с насадкой для замешивания составов, краскопульты для быстрого окрашивания. Если необходимы особые условия окрашивания, тогда работы выполняются в специализированных покрасочных цехах. Для выполнения стандартных строительных операций нужны емкости, мастерки, шпателя, валики, кисточки. Скрепление гипсокартонных листов, рулонных материалов выполняется при помощи клея или специальных фиксирующих элементов, не склонных к горению.

Регулярность обработки

Периодичность огнезащиты металлоконструкций определяется исходя из требований Постановления Правительства РФ-113 от 17.02.14 или в срок, установленный технической документацией. Изменять ее имеет право инспектор при проведении проверки. Если особых указаний нет, тогда работы планируются не реже одного раза в год. Срок действия средств защиты составляет около 10-20 лет, а конструктивных ограждений – до 50 лет.