Огнезащита стальных зданий. Статья 3: способы защиты
Как функционируют огнезащитные материалы для защиты стали в огне?
Противопожарная защита стальных конструкционных изделий достигается за счет следующих (одного или нескольких) термодинамических механизмов:
- низкая теплопроводность;
- высокая эффективная теплоемкость;
- теплопоглощающая химическая реакция, например эндотермическое разложение или пиролиз;
- теплопоглощающая физическая реакция, такая как испарение, сублимация или абляция;
- вспучивание, которое представляет собой образование густой пены, обугливание при нагревании;
- излучение или отражение.
Материалы противопожарной защиты, которые обеспечивают один или несколько из этих механизмов функционируют, как правило, одним из трех способов:
- чисто изолирующие - это нанесенные распылением огнеупорных материалов, таких как минеральное волокно, и вспученных заполнителей, таких как вермикулит или перлит. В последнее время все применяемые таким образом средства противопожарной защиты определяются в общем виде как «нанесенные распылением огнеупорные материалы»;
- энергопоглощающие - они чаще всего основаны на гипсе или продуктах на основе бетона. В настоящее время, впрочем, появилась большая группа таких материалов, представленная пенометаллами, которые наряду с хорошими энергопоглощающими свойствами, обладают высокими удельными прочностными показателями;
- вспучивающиеся - наносятся в виде краски. Эти покрытия расширяются при воздействии высоких температур, образуя изолирующий слой. Они традиционно стоят дороже, но обеспечивают много преимуществ, в том числе более легкий вес на единицу площади защищаемой поверхности, долговечность, эстетическая привлекательность и хорошая адгезия. Они доступны как на водной основе, так и на основе растворителей. Эти продукты должны иметь достаточное пространство для расширения, когда конструкция подвергается воздействию огня.
Для повышения предела огнестойкости металлоконструкций ЛСТК могут использоваться средства конструктивной огнезащиты и тонкослойные огнезащитные составы.
Конструктивная огнезащита – это способ огнезащиты строительных конструкций, основанный на создании на обогреваемой поверхности конструкции теплоизоляционного слоя средства огнезащиты. К конструктивной огнезащите относятся толстослойные напыляемые составы, штукатурки, облицовка плитными, листовыми и другими огнезащитными материалами, в том числе на каркасе, с воздушными прослойками, а также комбинация данных материалов, в том числе с тонкослойными вспучивающимися покрытиями. Способ нанесения (крепления) огнезащиты должен соответствовать способу, описанному в протоколе испытаний на огнестойкость и в проекте огнезащиты.
Если говорить более предметно, к материалам конструктивной огнезащиты относятся:
- бетонная или каменная кладка. Исторически это традиционный подход к противопожарной защите стальных конструкций. Однако он до сих пор часто используется при строительстве зданий на каркасе ЛСТК, предполагая заливку бетона или возведение элементов кирпичной кладки;
- заполнение колонн трубчатых стальных конструкций бетоном;
- металлическая обрешетка и штукатурка;
- подвесные потолки;
- облицовка гипсокартонными плитами, минеральными плитами или обертывания рулонными минеральными ватами;
- отражательное экранирование стальными листами.
Тонкослойное огнезащитное покрытие (вспучивающееся покрытие, краска) - это способ огнезащиты строительных конструкций, основанный на нанесении на обогреваемую поверхность конструкции специальных лакокрасочных составов с толщиной сухого слоя не превышающей 3 мм, увеличивающих ее многократно при нагревании.
Однако тонкослойные покрытия имеют плохую адгезию к цинковому слою, поэтому для защиты каркаса ЛСТК используется конструктивная огнезащита. Чаще всего, это рулонные материалы на основе негорючей базальтовой ваты и плитные материалы.
