От железобетона до металла: огнезащита для разных типов конструкций

В зависимости от типа материала, из которого возводится здание — железобетон или металл — требования к огнезащите могут различаться. Критерии выбора огнезащитных решений зависят от их характеристик, поведения в условиях высоких температур и, конечно, — типа объекта. Мы разберемся, какие факторы необходимо учитывать при выборе огнезащитных средств для этих двух распространенных типов конструкций, а также какие инновации в этой области обеспечивают оптимальную защиту и помогают строителям соблюдать все необходимые нормы и стандарты.

Огнезащита железобетонных конструкций

Железобетонные конструкции используются в строительстве зданий разных типов, включая жилые, коммерческие и промышленные. Одним из главных требований к огнезащите железобетона является защита арматуры, которая может деформироваться или расплавиться при высоких температурах. В случае пожара, разрушение арматуры может привести к обрушению конструкции, что угрожает жизни людей и наносит значительный ущерб зданию.

Основным критерием, который необходимо соблюдать при проектировании огнезащиты для железобетонных конструкций, является создание защитного слоя, достаточного для предотвращения пластических деформаций арматуры на протяжении определенного времени. Важно учитывать, что для железобетона существуют разные требования по огнезащите в зависимости от назначенной огнестойкости, которая может варьироваться от 90 до 150 минут и выше.

Проблемы с огнезащитой железобетона

Проблемы могут возникать, если в процессе проектирования или при проведении экспертизы становится ясно, что заложенный защитный слой бетона не соответствует необходимому стандарту. Например, если проектировщики рассчитывали на 120 минут огнестойкости, но на этапе экспертизы выясняется, что необходимо 150 минут. В таких случаях для повышения огнестойкости часто используются дополнительные покрытия или материалы, такие как вспучивающиеся составы или конструктивная огнезащита. Однако такие изменения могут требовать переработки всего проекта, что является трудозатратным процессом.

В случае, когда проект заранее предполагает предел огнестойкости 150 минут, инженеры могут спроектировать защитный слой с учетом этих требований, что позволяет избежать необходимости дополнительных изменений на поздних стадиях проектирования.

Огнезащита металлических конструкций

Металлические конструкции, в частности стальные каркасы, требуют особого подхода к огнезащите, поскольку металл при нагреве быстро теряет прочность. Особенно это актуально для высотных зданий, где повреждение стальных колонн может привести к обрушению здания. В случае возникновения пожара в одном из верхних этажей, горячие продукты горения могут разрушить стальные конструкции, что приведет к их деформации и обрушению здания.

Высокие температурные нагрузки могут вызывать плавление металла, что ставит под угрозу целостность строительных конструкций. Чтобы предотвратить такие последствия, металлические конструкции нуждаются в эффективной огнезащите, которая должна сохранять свои свойства в условиях пожара и обеспечивать заданную огнестойкость.

Материалы для огнезащиты металлических конструкций

Для защиты металлических конструкций от воздействия высокой температуры на практике используются несколько типов огнезащитных материалов, каждый из которых имеет свои особенности и применение.

1. Вспучивающиеся покрытия. Другим вариантом являются эпоксидные составы и другие вспучивающиеся покрытия, которые часто наносятся на металлические поверхности в виде краски. Такие покрытия расширяются при воздействии высокой температуры, образуя защитный слой, который ограничивает доступ кислорода к металлу и предотвращает его перегрев. Однако эти покрытия обладают ограниченной эффективностью, особенно при более длительных воздействиях высоких температур. Сегодня очень мало кто использует вспучивающиеся покрытия для защиты от огня на более 120 минут, поскольку такие покрытия не всегда могут обеспечить должную защиту при длительных пожарах.
2. Минеральная вата. Одним из самых распространенных материалов для огнезащиты металлических конструкций является минеральная вата, которая может быть использована в виде толстых матов. Обычно это материалы с плотностью 150-200 кг/м³, которые могут обеспечить необходимую огнестойкость до 150 минут и более. Примером таких решений могут быть базальтовые маты, которые используются для защиты стальных конструкций в крупных сооружениях. Эти материалы эффективны для защиты крупных металлических элементов и могут быть покрыты декоративными слоями, чтобы улучшить внешний вид здания.
3. Конструктивная огнезащита. К ней относятся толстослойные напыляемые составы, огнезащитные обмазки, штукатурки, облицовка плитными, листовыми и другими огнезащитными материалами, в том числе на каркасе, с воздушными прослойками. Эти решения требуют больших затрат и трудозатрат, но они обеспечивают высокий уровень защиты и долговечности.

Технология связанной воды как оптимальное решение для металлических конструкций

Одним из наиболее перспективных решений для огнезащиты металлических конструкций является использование технологии связанной воды. Этот метод предусматривает добавление в минеральные огнезащитные покрытия водоудерживающих компонентов, которые в случае пожара начинают испаряться, поддерживая температуру конструкций на безопасном уровне.

Металл, защищенный с помощью технологии связанной воды, может оставаться при температуре около 100 градусов в течение длительного времени, что позволяет сохранить его прочностные характеристики. Это особенно важно для высоких зданий, таких как Москва-Сити, где металлические колонны и другие элементы должны быть защищены на протяжении всего времени пожара, чтобы избежать деформации и обрушения. В случае пожара, металл, покрытый таким типом огнезащиты, может сохранять свою прочность и форму, а давление от верхних этажей не приведет к обрушению конструкции.

Комплексные решения для высотных зданий

Для высотных зданий огнезащита является частью комплексного подхода, включающего не только огнезащитные покрытия, но и системы противопожарной защиты, такие как автоматические дренчеры, системы подачи воды и автономное электроснабжение. Эти системы должны работать в автоматическом режиме, обеспечивая эвакуацию людей и тушение пожара даже в случае отключения основного источника питания.

Проблемы могут возникнуть, если неправильно спроектированы или недостаточно эффективно функционируют системы огнезащиты и противопожарного оборудования. Например, если на высоких этажах не предусмотрены системы подачи воды в нужном объеме, то при возникновении пожара они не смогут эффективно с ним справиться. Важно, чтобы огнезащита в комплексе с такими системами обеспечивала полную защиту, начиная от первичной изоляции огня и заканчивая эвакуацией людей и тушением пожара.

Выбор огнезащитных материалов для железобетонных и металлических конструкций зависит от множества факторов, включая тип здания, требования к огнестойкости, климатические условия и бюджет проекта. Будь то железобетон или металл, высотка или завод — каждый проект требует индивидуального подхода и тщательной проработки огнезащитных решений. Важно помнить, что качественная огнезащита — это не просто условие безопасности. Это гарантия, что даже чрезвычайные ситуации можно держать под контролем.