Факторы, влияющие на огнестойкость конструкций
Огнестойкость – это способность материалов и конструкций сопротивляться воздействию огня и сохранять свои эксплуатационные характеристики в течение определенного времени. Она выражается через временные интервалы, в течение которых конструкция может сохранять свою целостность, несущую и теплоизолирующую способности. Важно отметить, что высокая огнестойкость может спасти жизни, снизить финансовые потери и сократить время на восстановление после пожара.
Рассмотрим основные факторы, влияющие на огнестойкость конструкций:
1) Материал конструкции. Оказывают влияние свойства материалов – температурная прочность, модуль упругости, теплопроводность, теплоёмкость, коэффициент теплового расширения. Наиболее огнестойкими являются железобетонные и каменные конструкции (обладают высокими значениями пределов огнестойкости R90-R240). Металлические конструкции, в частности стальные (R10-R25), при воздействии высоких температур (свыше 500 °С) быстро теряют свою несущую способность и требуют огнезащиты.
2) Толщина конструкции. Чем толще конструкция, тем выше ее огнестойкость. Это связано с тем, что тепло, проникающее в толщу материала, прогревает конструкцию медленнее.
3) Температурный режим нагрева. Чем интенсивнее увеличивается значение температуры при пожаре, тем быстрее строительная конструкция потеряет свои несущие и ограждающие функции.
4) Наличие и характеристики противопожарной защиты. Применение огнезащитных покрытий, облицовок, штукатурок и других средств огнезащиты значительно повышает огнестойкость конструкций.
5) Конфигурация и расположение конструкций. Например, колонны более открыты и уязвимы к воздействию огня, чем балки перекрытий. При этом сжатые конструкции (стены, колонны) дольше сопротивляются огневому воздействию, чем изгибаемые (балки, плиты покрытий и перекрытий).
6) Условия эксплуатации. Увлажнение, механические повреждения и другие факторы в течение срока жизни конструкции могут снижать ее фактическую огнестойкость. Толщина стенок, сечение, наличие полостей и ребер жёсткости влияют на запас прочности при нагреве.
7) Тип и качество соединений. Болтовые и сварные соединения, анкерные крепления могут локально нагреваться сильнее, терять жёсткость и приводить к прогибам или разрушениям. Особое внимание уделяется местам пересечения различных материалов (сталь-бетон, сталь-дерево), где возникают концентрации напряжений при термоусадке.
8) Величина действующей нагрузки. Постоянные и временные нагрузки влияют на запас прочности при нагреве. Конструкции под предельной нагрузкой могут потерять несущую способность быстрее. Временные вибрации и динамические воздействия усугубляют ситуацию.
Обеспечение требуемого уровня огнестойкости является важнейшим аспектом обеспечения пожарной безопасности зданий и сооружений. Комплексный подход, включающий правильный выбор строительных материалов, применение средств огнезащиты, регулярное техническое обслуживание позволяют обеспечить высокий уровень защиты объектов от пожара.
