Способы огнезащиты деревянных строительных конструкций

Средства, способы огнезащиты: тканей, металлических и деревянных конструкций

Не все строительные конструкции зданий и сооружений изначально имеют необходимый предел стойкости к воздействию открытого пламени, высокой температуры, тепловых потоков при развитии пожара.

Огнезащитой строительных конструкций возводящихся, реконструируемых зданий, сооружений, а также элементов отделки интерьера помещений эксплуатируемых объектов называют комплексные мероприятия, что проводятся для повышения их огнестойкости; снижения риска возникновения очага возгорания, распространения пожара; опасности обрушения несущих каркасов и/или их отдельных элементов.

Все что способно перевести горючие вещества в разряд трудногорючих, предохранить от разрушительного действия огня, тепла – это средства огнезащиты.

Что относится к способам огнезащиты:

• Огнезащитная штукатурка шпателями или распылением.
• Нанесение многослойных покрытий – мастик, красок, лаков.
• Огнезащитная пропитка распылением, окунанием, нанесением.
• Облицовка, обертывание. Это конструктивные способы огнезащиты, состоящие в устройстве вокруг конструкции теплоизоляции из керамики, огнестойкого картона; рулонов из минеральных волокон.

Способы огнезащиты металлических конструкций

Способы и средства огнезащиты металлических конструкций регламентируют несколько нормативных документов:

• СП 112.13330.2011, являющий обновленной действующей версией СНиП 21-01-97*, что определяет необходимость обеспечения пределов стойкости к огню различных видов, типов строительных конструкций объектов любого функционального назначения.
• СП 2.13130.2012 – об обеспечении стойкости к огню всех защищаемых объектов.
• НПБ 236-97 – о требованиях, методиках установления эффективности использования для составов, применяемых для огнезащиты металлических конструкций.
• ГОСТ 32614-2012, устанавливающий требования к производству, испытаниям строительных гипсовых плит, включая листовой огнестойкий гипсокартон.

Различают два способа эффективного предохранения несущих строительных конструкций зданий от воздействия открытого пламени, высокотемпературных тепловых потоков при развитии, распространении фронта пожара внутри них – это реактивная и пассивная огнезащита.

Реактивная защита строительных конструкций из металлов, в основном из высококачественной стали – ферм, балок, опор, колонн, связей; маршей, площадок внутренних эвакуационных лестниц, применяется не так давно в связи с появлением инновационных составов – красок, покрытий, мастик, резко вспучивающихся под воздействием пламени; высокотемпературного теплового потока, образуя защитный теплоизоляционный слой на поверхности, напоминающий природную пемзу.

Появление, наличие такого слоя, с чрезвычайно низкой способностью проводить тепло к металлоконструкции, на длительный период защищает ее от деформации, разрушения/обрушения в условиях быстрого развития, распространения пожара внутри производственного, общественного здания, технологического сооружения, даже при наличии в нем высокой пожарной нагрузки; воспламенения емкостей с горючими жидкостями.

Основой для производства средств реактивной огнезащиты строительных металлоконструкций служат:

• Интумесцентные полифосфатные соединения.
• Составы из терморасширяющегося графита.
• Покрытия с силикатом натрия или вермикулитом.

Использование средств реактивной огнезащиты имеет ряд значительных преимуществ перед традиционной пассивной, в том числе конструктивной защитой металлоконструкций:

• Небольшой расход, что создает намного меньшую нагрузку на несущий конструктив здания, особенно на перекрытия, фермы, что весьма важно при проектировании арочных, высотных строений большого объема, площади; покрытий/кровель современных общественных сооружений.
• Приятный внешний вид многослойного покрытия, особенно при использовании финишных огнезащитных лаков, что не портит отделку интерьера помещений там, где к нему предъявляются повышенные требования.
• Терморасширяющиеся, активно вспучивающиеся составы позволяют повышать предел стойкости к огню до 150 мин, что дает время, возможность эффективно отработать стационарным системам пожаротушения, провести эвакуацию; прибыть пожарным подразделениям, ликвидировать ими пожар до обрушения несущих конструкций зданий.

Под пассивной огнезащитой понимают применение традиционных средств и способов огнезащиты металлоконструкций:

• Облицовка керамическими изделиями – кирпичом, плиткой, строительными блоками, а также бетонирование с армированием металлической сеткой. Это самый тяжелый по нагрузке на основные несущие конструкции способ, но и самый эффективный, с помощью которого можно достигнуть высокого предела защиты металлоконструкций, сопоставимый с параметрами противопожарных преград. Значительная нагрузка на перекрытия, фундамент чаще всего приводит к использованию такого способа, средств огнезащиты в одноэтажных производственных, складских зданиях, где она допустима по расчету, а также нет высоких требований к внешнему виду отделки помещений.
• Теплоизоляция металлоконструкций , в том числе транзитных коробов общеобменной вентиляции, огнезащитными плитами, экранами, матами, рулонными материалами. Фаворитами среди таких средств являются огнезащитный базальтовый материал, огнестойкий картон, причем при их грамотном сочетании, при небольшом общем весе на единицу площади перекрытия, достигаются неплохие показатели стойкости к огню. В частности, у нескольких компаний производителей огнестойкого картона имеются готовые технические решения, прошедшие испытания в лабораторных условиях, защищенные сертификатами пожарной безопасности.
• Покрытие огнезащитными штукатурками не только традиционной рецептуры, но и современными, разработанными недавно; и по своему составу, расходу часто не уступающими средствам реактивной огнезащиты.

Следует отметить, что многие средства огнезащиты металлоконструкций, составы, материалы для их производства служат также для серийного изготовления других огнезащитных изделий – противопожарных муфт, вентиляционных решеток, подушек, кабельных гильз.

Способы огнезащиты деревянных конструкций

Деревянные конструкции – это по-прежнему очень распространенные как при возведении зданий различного назначения, особенно стропильных конструкций мансард, чердачных помещений, крыш, так и при внутренней отделке; и весьма уязвимые, с пожарной точки зрения, элементы строений.

Огнезащита древесины нашла свое отражение в следующей нормативной документации:

• НПБ 251-98, ГОСТ Р 53292-2009 – о технических требованиях, способах, порядке испытаний веществ, составов на их основе для огнезащиты древесины.
• ГОСТ 16363-98 – о методиках определения свойств огнезащитных средств для древесины.

Способы и средства огнезащиты древесины:

• Нанесение шпателями слоя мокрой строительной штукатурки . Метод проверенный, надежный, но сегодня практически не используемый как из-за трудоемкости процесса, гниения древесных конструкций под слоем такой штукатурки, так из эстетических соображений – невзрачного внешнего вида такой огнезащитной отделки.
• Нанесение огнезащитных штукатурок, обмазок, паст, мастик . И также не очень распространенный метод – по тем же причинам, что и огнезащита мокрой штукатуркой.
• Поверхностная и глубокая пропитка антипиренами-антисептиками . Сегодня такой способ наиболее распространен, в том числе и потому что одновременно проводится как огнезащита древесины, так и ее биологическая защита от разрушения плесенью, грибками, насекомыми. В качестве пропиточных составов в большинстве случаев используют водные растворы солей различных кислот с модифицирующими добавками, что улучшают проникновение внутрь древесной структуры, облегчают смачивание, адгезию; а также химические красители, необходимые, чтобы вести контроль в ходе огнезащитных работ уже обработанных, и еще незатронутых поверхностей деревянных конструкций зданий. Наиболее распространен поверхностный способ нанесения кистью, валиком, но чаще распылением водного огнезащитного раствора, используемый в массовом строительстве; в ходе регулярных огнезащитных обработок стропильных конструкций, настилов кровли, других деревянных элементов чердачных помещений обслуживаемых крыш зданий. Процесс глубокой пропитки сложен, продолжителен, требует автоклавных пропиточных ванн, предварительной просушки древесного сырья; поэтому дорог и его общая доля в огнезащитной пропитке за последние три десятилетия резко уменьшилась, хотя качество готового пиломатериала, обработанного таким способом намного выше, чем у пропитанного поверхностным способом.
• Облицовка огнезащитными листовыми материалами . Чаще всего используется огнестойкий гипсокартон с заполнением образовавшихся в металлическом каркасе пустот огнезащитными минеральными материалами в виде рулонов, матов, плит. Такой способ, выполненный по готовым техническим решениям компаний изготовителей, значительно повышает предел стойкости к огню защищаемых конструкций.
• Покрытие древесины красками, лаками . Это несложный, очень эффективный, но и весьма дорогой способ, используемый обычно в тех случаях, когда заказчики готовы на значительные затраты, чтобы в результате огнезащитной обработки деревянных элементов отделки не пострадал интерьер помещений. Для защиты деревянных элементов отделки высококачественного интерьера помещений зданий общественного, административного назначения, в том числе архитектурно-исторических памятников существуют огнезащитные лаки по древесине, не изменяющие их окраску, фактуру и структуру.

Так же, как и огнезащита металлоконструкций, способы защиты деревянных элементов строений требуют предварительного проведения расчетов, основанных на требованиях противопожарных норм; очистки от любых загрязнений, способных воспрепятствовать наложению, высыханию огнезащитных средств; а также сушки пиломатериалов до допустимых значений влажности.

Способы огнезащиты текстильных материалов (тканей)

Кроме стальных и деревянных конструкций, существует еще один вид материалов, правда, не относящихся к строительным; это различные текстильные материалы и изделия из них – шторы, портьеры, занавеси, мягкая мебель, постельное белье.

Способы и средства огнезащиты текстильных материалов, а также методики испытаний на воспламеняемость прописаны в НПБ 257-2002.

В этом документе указывается следующее:

• Для обработки текстиля, изделий из него используются только огнезащитные средства – вещества, смеси веществ, составы, специально предназначенные для этих целей.
• Цель огнезащитной обработки – снижение пожарной опасности при использовании таких изделий в общественных зданиях, а также в быту.
• Огнезащита текстильных материалов, изделий проводится двумя способами – поверхностным нанесением и введением средств огнезащиты в объем, что называется также огнезащитной пропиткой.
• Подобным способом на заключительных стадиях производства обрабатывают спецодежду и костюмы с огнезащитной пропиткой, необходимые для работы в горячих цехах опасных для здоровья людей производств; а также большинство других текстильных изделий, так как это более эффективный метод, чем поверхностное нанесение средств огнезащиты.

Использование огнезащитных средств для текстильных изделий требует также пробных нанесений на небольшие участки поверхности для выявления возможных негативных изменений окраски, целостности, другого возможного ущерба.

Важно знать, что если выбор средств, способов огнезащиты металла, древесины чаще всего определен в проектно-сметной документации на строящиеся, реконструируемые строительные объекты; то само проведение работ, в том числе по пропитке изделий из текстильных материалов, является лицензируемым видом деятельности, доступным только специализированным предприятиям, обладающим разрешениями от уполномоченных органов МЧС России.

Это не дань бюрократической волоките, а наличие необходимых знаний, материально-технической базы, квалифицированных работников с большим опытом; контроль качества как используемых средств огнезащиты, так и полученных огнезащитных покрытий, проведенных пропиток.

Источник

Защита древесины (деревянных конструкций) от огня: средства и способы

Подавляющее большинство конструкций дачных домов, построек на территориях садово-огородных товариществ, загородных поселков, а далее по России застройка районных центров, сел, деревень, хуторов, сельскохозяйственных предприятий, фермерских хозяйств; туристических, спортивных, охотничьих, рыболовных баз, заимок – все это древесина в виде бревен, бруса обычного и клееного, досок различной ширины/толщины, бруска, обрешетки, наличников; всего, что человек за века научился делать из круглого хвойного/лиственного леса.

Воздействие огня на деревянное строение

Стоит еще раз обобщить этот опыт, чтобы понять, как, чем, насколько быстро и как часто это делается, чтобы не бояться воспламенения стены дачного дома от загоревшейся рядом травы, крыши жилого многоквартирного дома от шалостей с огнем подростков, проникших на чердак.

Способы огнезащиты

Конструктивная

Это, прежде всего, обкладывание деревянных столбов, колонн, фахверковых систем, внутренних перегородок, выполненных с использованием строительных материалов из древесины, кирпичом, натуральным камнем; облицовка керамической плиткой, огнестойким гипсокартоном с использованием каркаса из металлической сетки; обертывание конструкций, в том числе несущих, рулонными теплоизоляционными изделиями на минеральной основе, например, огнезащитным базальтовым материалом.

Другой вариант типа конструктивной огнезащиты – это обмазка, покрытие деревянных конструктивных элементов мокрыми строительными, огнезащитными штукатурками, пастами.

Суть всех типов конструктивной огнезащиты заключается в создании сухого теплоизоляционного слоя материалов, устойчивого к прямому воздействию пламени от распространяющегося по объекту пожара; значительно повышающего стойкость к огню строительных элементов зданий, строений из древесины.

Обработка пропитками

Второй направление – это использование огнезащитной обработки дерева различных пород: пропитка составами, содержащими смеси антипиренов и антисептиков, как переводящими ее в 1, 2 группу трудногорючих материалов по степени защиты от огневого воздействия, так и защищающими от биологического разрушения, вызванного воздействием различных видов плесени, грибков, других микроорганизмов пиломатериалы, готовые столярные изделия, элементы внутренней отделки помещений.

Огнезащитная пропитка различными водными составами, в основном смесями солей, активных веществ, синтетических красителей, деревянных конструкций, используемых при возведении несущего каркаса зданий, элементов чердачных помещений, покрытий, кровель объектов.

Такая обработка приводит к тому, что древесину сложно поджечь такими источниками огня, как спички, зажигалка. Даже тонкая щепка, отколотая от покрытой огнезащитными составами строительной конструкции, обугливаясь после ее поджигания, не поддерживает дальнейшее горение.

Наиболее часто используют поверхностную огнезащитную пропитку, которую можно проводить как в цехах деревообрабатывающих предприятий, столярных, мебельных производств, так и непосредственно на строительных площадках, в том числе по готовым площадям смонтированных элементов зданий, таких как стропильные системы, обрешетки, фронтоны кровель объектов различного функционального назначения.

Глубокая пропитка требует более значительных как материальных затрат – приобретения автоклавного оборудования, ванн для погружения пиломатериалов, готовых столярных изделий в горячие растворы огнезащитных составов, так и времени на полный технологический цикл работ. Поэтому сегодня на производстве, в строительстве этот способ огнезащиты древесины используется крайне редко.

Обработка красками и лаками

Третий, наиболее инновационный способ огнезащиты дерева и материалов, производимых промышленным способом на ее основе, в том числе листов ДСП, ДСП, фанеры различных сортов, это покрытие огнезащитными красками, лаками.

Новизна способа в том, что даже многократное по технологии нанесения покрытие такими составами после высыхания создает защитный слой небольшой толщины, часто прозрачный, не меняющий ни природную структуру, ни уникальную фактуру дерева; но моментально вспучивающийся при огневом воздействии в коксовую, похожую на вулканическую пемзу массу, обладающую отличными теплоизоляционными свойствами, что надежно предохраняет ее от пиролиза, воспламенения, горения.

Способы

Алгоритм построения списка прост – от самых старых, но проверенных, к современным, местами инновационным.

Мокрая штукатурка:

• Ею толстым слоем покрывают деревянные конструкции. После высыхания столбы, колонны, стропильные и иные несущие конструкции, в том числе стены/перегородки, потолки оказываются в плотной негорючей скорлупе из неорганических веществ, препятствующей не только возгоранию от прямого источника пламени, например, от лучины/факела, но и долговременного воздействия высокой температуры от горящего очага, печи.
• Надежный, проверенный способ, но уж больно архаичный, трудоемкий, да и эстетичный вид высохшей, расслоившейся «коросты» штукатурки не прибавляет ей почитателей/сторонников для использования в качестве декоративной отделки интерьера. Однако в старых зданиях, построенных в Российской империи и на заре советской власти, ее еще можно встретить, чаще всего в чердачных помещениях, сухих подвалах, использовавшихся/используемых как склады. Там ее покрыты стропильные конструкции, перегородки, потолки, стеллажи для хранения товаров.
• В СССР довольно долго таким способом обрабатывали внутриквартирные перегородки при массовом строительстве, выполненные из досок и оббитые деревянной дранкой. Как говорится, дешево, сердито – зато безопасно. Этакий матерый гипсовый картон из прошлого, пробить который невозможно в отличие от нынешней «бумаги».

Огнезащитные обмазки, пасты, покрытия, мастики:

• По большому счету, это более современные интерпретации/вариации мокрой штукатурки. Просто вместо традиционного отделочного материала – извести, используют негорючие вяжущие вещества, а также воду, с различными наполнителями – глиной, вермикулитом, различными минеральными солями/удобрениями, например, силикатами, суперфосфатом.
• Как способ наложения этих плотных по консистенции материалов на поверхность конструкций из древесины – мастерком/шпателем, грубой кистью, так и «чудесный» внешний вид готового огнезащитного покрытия, который вряд ли порадует людей с художественным вкусом, сходны с использованием мокрой штукатурки. Как правило, область применения такого способа огнезащиты – это производственные, складские здания промышленных, сельскохозяйственных предприятий от сараев до цехов, где деревянных конструкций, таких как стропила, обрешетка кровель, в избытке.
• В Советском Союзе было разработано много методик изготовления, рецептур таких вязких огнезащитных составов. Например, вспучивающиеся покрытия ВПД, ВПМ-2, суперфосфатная, глинисто-солевая обмазка с известью, ОПК, ОПВ-1 на основе вермикулита. Для сведения, их применение оправдано, правомерно и сегодня.

Так, на ВПД на момент написания статьи действует советский ГОСТ 25130-82.

Облицовка:

• Такая конструктивная защита весьма эффективна. Выполняется природным камнем, декоративным кирпичом, керамической плиткой, огнестойкими листовыми материалами, производимыми сегодня. Например, ГВЛ, ГКЛ, имеющими соответствующий сертификат ПБ.
• К преимуществам следует отнести значительное повышение предела огнестойкости общего «пирога» из древесины + слой конструктивной огнезащиты; отличный внешний вид, вполне подходящий для отделки помещений практически любого дизайна.
• К недостаткам – большой суммарный вес, невозможность защитить таким способом геометрически сложные элементы несущих конструкций зданий, например, стропильную систему; уменьшение объема помещений.

Лаки, краски, эмали:

• Один из довольно новых способов, появившийся с изобретением/созданием современных материалов, способных при тонком слое пленки/покрытия создавать эффективную защиту от огня, высокой температуры, поверхностного распространения тления/ воспламенения; при этом сохраняя внешний вид/структуру древесной основы, или обладая вполне приемлемыми декоративными свойствами для использования в отделке общественных мест, вплоть до исторических памятников архитектуры – дворцовых комплексов, музеев.
• Кроме того, они могут обладать антисептическими свойствами, защищать от пагубного для дерева воздействия влаги.
• Но, без минусов не обошлось и здесь. Распространение таких материалов ограничивает сравнительно высокая стоимость.

Пропитка, нанесение огнезащитных составов:

• Самый распространенный сегодня способ, применяемый в массовом строительстве, производстве различных материалов/изделий из древесины разных сортов – от клееного бруса для возведения жилых домов, надворных построек; листовых материалов типа ДСП, МДФ до детской мебели, элементов отделки помещений.
• Пропиточный огнезащитный состав для древесины – это водный раствор солей, называемых за свои свойства антипиренами, с различными модифицирующими добавками, улучшающими адгезию, проникновение внутрь слоев природного материала; красителями для контроля обработанной/нетронутой поверхности во время проведения работ.
• Различают два вида этого способа – поверхностная и глубокая пропитка. Первый наиболее распространен, используется в строительстве путем нанесения кистями, валиками, распылением под давлением раствора огнезащитного состава, на уже установленные/смонтированные или подготовленные для этого деревянные элементы зданий.
• Второй более сложен, требует пропиточных ванн, автоклавов с большим рабочим объемом для загрузки подготовленной древесины, длительной обработки под воздействием цикличного температурного режима (прогрев-охлаждение), давления; что приводит к значительному удорожанию такого способа по сравнению с поверхностным нанесением.

Правда, огнезащитные свойства у такого готового материала получаются намного лучше. Но, об этом чуть позднее.

Средства

Прежде всего это проверенные десятилетиями использования в СССР/РФ, но до сих пор успешно применяемые, в том числе просто под другими названиями:

• Огнезащитный состав для поверхностной пропитки – «МС», для глубокой – «МС 1:1».
• Для поверхностной – «ПП», а также «ВИМ-1», «ВАНН 1».
• Общий состав у всех примерно одинаков – различные соли, большей частью «двойного назначения», так как по «основной работе» являются минеральными удобрениями + различные промышленные поверхностно-активные вещества, используемые для лучшего схватывания/проникновения в древесный массив, а также красители.

Чуть позднее, во времена перестройки, и после нее появилось огромное количество новых составов. Научной разработкой, внедрением с бойкой рекламой стали заниматься не только промышленные компании, традиционно изготавливавшие лакокрасочную продукцию, но и фирмы, поставившие целью стать лидерами нового рынка огнезащитных материалов.

Так, появились названия, знакомые практически всем, кто занимался огнезащитными работами. Хотя бы у себя в доме/даче для обработки, например, бани, что в свое время было модно; а многие защитные средства для этого, успешно совмещали, по крайней мере, на уровне рекламы готовой продукции не только борьбу с огнем, но и с плесенью, гниением, старением/потемнением, насекомыми-вредителями дерева; улучшали, тонировали, окрашивали в приятные усталому взору покупателя/собственника цвета. Вот некоторые из них:

• «КСД»;
• «Аттик»;
• «Пирилакс»;
• «Старый вяз»;
• «ОЗК-45Д»;
• «Клод-01»;
• «Пирекс», «Огракс» и десятки других марок огнезащитных составов, в том числе лаки, краски, покрытия, эмали, всего не перечислить, ибо как только их не называли производители зачастую при рецептуре, мало чем отличавшейся от старых добрых «МС» и «ПП».

Любопытная деталь: разработанные для огромной страны с ее расстояниями, составы под маркой «сделано в СССР» выпускались в сухом виде в мешках, опередив на десятилетия рекламный слоган «просто добавь воды», а вот новые в основном появились уже в виде водных растворов в пластиковой таре от 1 л. Для чего это было сделано – пояснения не нужны.

Одно время на российский рынок даже хлынула огнезащитная лакокрасочная продукция из-за рубежа от знаменитых концернов наших заклятых друзей. Но, их счастье было недолгим, так как заявленное «сказочное» качество на поверку мало чем отличалось от отечественного товара, а стоимость была слишком высока для массового потребления, например, в строительстве. Сегодня их доля на рынке и вовсе ничтожна.

Следует отметить, что антисептики для древесины, огнезащиты ей сами по себе, как правило, не добавляют. За исключением, специально разработанных учеными-химиками рецептур/смесей веществ, называемых огнебиозащитными составами/покрытиями, что обязательно указывается как в технических данных на товарную продукцию, так и в рекламных материалах про нее.

Группы

Всего согласно нормативных документов – ГОСТ 16363-98, НПБ 251-98, ГОСТ Р 53292-2009, определяющих, что такое огнезащитные материалы для древесины, материалов на ее основе, методик испытаний; существуют 3 группы огнезащитной эффективности (ОЭ), но так как к последней относятся те средства, которые не могут ее обеспечить, что определяется потерей массы обработанного образца более 30%, то интересны лишь первые две:

• I группа – это трудносжигаемая древесина, теряющая при испытаниях не больше 9% общей массы. Получают способом глубокой пропитки или многоразовой поверхностной обработки поверхности высококачественными составами, имеющими сертификат соответствия ПБ на данную группу ОЭ.
• II группа – трудновоспламеняемая древесная масса или материалы на ее основе, например, фанера. Здесь потеря массы колеблется в диапазоне 9–30%.

Несложно понять, что лучше использовать материалы/составы I группы ОЭ, так это, в том числе значительно отодвигает срок повторной обработки. Но, все зависит от ситуации, того какие условия заложены в проектно-сметной документации, бюджета на проведение огнезащитных работ.

Обязательный документ, который должен остаться на руках у заказчика (собственника здания, директора организации) – это акт на огнезащиту древесины , подписанный руководством предприятия, производившего такие работы на основании лицензии МЧС России, и представителем ГПН.

Образец акта на огнезащиту древесины доступен после статьи по кнопке СКАЧАТЬ .

Источник