Огнестойкость строительных конструкций: сущность и группы

Суть огнестойкости и ее роль при проектировании

Огнестойкость строительных конструкций выступает важнейшим характеристическим параметром, влияющим на большинство проектных решений. Гарантия пожарной надежности зданий и сооружений рассматривается как базовое и непреложное требование, без строго соответствия которому нельзя утверждать безопасность объекта. Существенным фактором обеспечения пожарной защищенности является грамотный выбор конструкций по огнестойкости в строгом соответствии с действующими нормативами.

Пожар очень быстро способен разрушить основные элементы конструкции, за считанные часы приводя объект, способный простоять десятилетия, к аварийному состоянию.

В понятие огнестойкости включают несколько основных составляющих:

• Степень огнестойкости объекта: Согласно нормативам, все капитальные строения классифицируются на 5 основных степеней — для каждой фиксируются допустимые варианты строительных материалов и решений. Фактическая степень огнестойкости здания вытекает из минимального предела применяемых конструкций. На этапе проектирования в первую очередь определяется требуемая степень огнестойкости исходя из назначения и категории здания, после чего формируется вся остальная концепция с учетом данного критерия.
• Предел огнестойкости конструктивных элементов: Это величина, которая количественно показывает стойкость конкретного элемента к агрессивным воздействиям высокой температуры и пламени. Она указывается в стандартизированной форме с аббревиатурой REI (R — несущая способность, E — целостность, I — изоляционные свойства). Для всех распространённых конструкций значение REI подтверждается результатами специализированных огневых испытаний.

Если необходим развёрнутый ответ, то огнестойкость это определение способности несущих или ограждающих элементов (балки, перекрытия, колонны, стены) в течение конкретного времени противостоять воздействию открытого огня и экстремальной температуры, не утратив своей прочности, целостности и изоляционной функции, до наступления соответствующих предельных состояний.

Группировка конструкций по пределам огнестойкости

Предел огнестойкости измеряется в минутах и является характеристикой не отдельного материала, а всей конструкции в сборе. Например, для многослойной стеновой панели указывается, из каких именно материалов и какого слоя набирается конструкция.

Критерий REI определяется временем достижения одного или нескольких (иногда всех трех) граничных состояний: утраты прочности (R), потери целостности (E), ухудшения теплоизолирующих характеристик (I). Для конструкций, не выполняющих несущих функций — например, противопожарных перегородок, дверей или витражей — может маркироваться только параметр E или I.

В зависимости от типа здания или сооружения устанавливаются краткие нормативы:

• Степень I: Все элементы должны выдерживать огневое воздействие минимум 120 минут (REI 120).
• Степень II: Требуется предел огнестойкости конструкций не менее REI 90.
• Степень III: Пункт предусматривает применение конструкций с REI 60.
• Степень IV: Используемые несущие элементы выдерживают не менее REI 45.
• Степень V: Для зданий такого типа нормативных требований по времени устойчивости не установлено.

• Перекрытие из железобетона толщиной 80 мм выдерживает испытания в течение REI 60, а при увеличении толщины плиты до 155 мм максимальное время для достижения предельного состояния увеличивается до 180 минут.
• Железобетонные колонны с размерами сечения 150×150 мм соответствуют REI 60; при увеличении секции до 400×400 мм допускается использование для обеспечения REI 130.
• Кирпичная стена толщиной 120 мм (полкирпича) характеризуется REI 150, если увеличить толщину до 250 мм (кирпич в один ряд) — время увеличивается до 300 минут.
• Деревянная стена толщиной 150 мм, отделанная по обе стороны 20-миллиметровым штукатурным слоем, обеспечивает REI 45. При увеличении толщины доски до 250 мм этот показатель увеличивается только до 75 минут.

Присваиваемая маркировка REI 120 своими цифрами обозначает, что за два часа (120 минут) конструкция здания сохраняет несущую способность, целостность и требуемую степень тепловой изоляции в условиях воздействия открытого пламени. Такие данные позволяют точно оценить потенциальное время для безопасной эвакуации и работы экстренных служб до обрушения. Поэтому для зданий с массовым пребыванием людей проектировщики всегда обязаны предусматривать особые негорючие материалы для эвакуационных путей и конструкции с заведомо завышенным пределом огнестойкости по нормативу.