Фасадные системы класса К0. Фасадные системы и проблемы технического регулирования Нормативная правовая база

Вентилируемые фасады появились в нашей стране сравнительно недавно, но уже завоевали популярность. Всё дело в целом ряде преимуществ, вроде эстетической привлекательности, шумо-, гидро- и теплоизоляции, а также возможности проведения монтажа в любое время года и при любой погоде. Однако в сфере монтажа и проектирования фасадных конструкций пока еще не решен целый ряд спорных моментов.

Нормативная база

Новые строительные технологии используются в России более двадцати лет, однако нормативная база, регулирующая их применение, стала появляться лишь несколько лет назад. Четкой законодательной базы, регулирующей нормы использования и , нет и сегодня. Но также нельзя говорить и о полном отсутствии каких-либо СНиП в этой сфере.

Сегодня проектировщики ориентируются на такие документы, как СНиП по тепловой защите зданий и по проектированию тепловой защиты. Нормы 23-02-2003 частично затрагивают задачу энергосбережения в строениях, снижения потерь тепла и энергии, эффективного инженерного оборудования зданий. СНиП по тепловой защите соответствуют строительным нормам развитых стран.

Также в число требований, предъявляемых к обустройству вентилируемых фасадов, входит пожаробезопасность, регулируемая СНиП 21-01-97. Согласно регламенту все навесные системы должны проходить обязательные пожарные испытания, по результатам которых выдается разрешение на монтаж.

Пожарная безопасность навесных конструкций зависит от целого ряда факторов, в том числе от используемых материалов и от соблюдения правил монтажа. Нередко в целях экономии застройщики выбирают дешевые элементы конструкции, что неминуемо сказывается на качестве и дальнейшей безопасной эксплуатации.

Для повышения уровня пожарной безопасности вентилируемых фасадов, необходимо придерживаться следующих рекомендаций:

1. При обустройстве следует использовать лишь те композитные панели, которые прошли огневые тесты в составе вентилируемых фасадных систем и которым присвоен соответствующий класс пожаробезопасности.
2. Вентилируемые фасады с композитными панелями могут использоваться только при неукоснительном соблюдении всех требований, предъявляемых к конструкции, с которыми система успешно прошла огневые испытания. Изменять какие-либо конструктивные решения без согласования с соответствующими органами - запрещено.
3. Нельзя применять навесные фасады с композитными панелями, опираясь лишь на сертификаты пожарной безопасности, которые выдают аккредитованные сертификационные органы. Время и мощность теплового воздействия во время этих испытаний несопоставима с параметрами огневых испытаний, с помощью которых устанавливается реальная пожароопасность навесных конструкций.

Особенности монтажа вентилируемых фасадов

Все эти важные нормативы, касающееся применения навесных фасадов, носят рекомендательный характер. Поэтому у застройщиков остается возможность экономить на материалах, что зачастую наносит ущерб не только качеству, но и безопасности. Выходом в этом случае может стать применение готовых навесных конструкций с проверенной совместимостью компонентов. Подобные системы выпускают как российские, так и иностранные компании.

Обычно компоненты готовых к сборке навесных фасадов сопровождаются техническими свидетельствами и всеми необходимыми сертификатами. К сожалению, на отечественном рынке только 60% прошли соответствующую сертификацию. А ведь от качества навесных панелей и элементов каркаса зависит не только эффективность и надежность вентилируемого фасада, но и его безопасность.

Требования к несущим элементам каркаса

Подконструкция навесного фасада должна выдерживать тяжесть самого фасада, ветровые и погодные нагрузки, обладать высокой коррозийной прочностью и огнестойкостью. Поэтому предпочтительно использовать несущие элементы из таких материалов, как алюминий, оцинкованная сталь с защищающим покрытием и нержавеющая сталь. Дешевые аналоги существенно снижают долговечность и безопасность навесного фасада.

Чтобы прикрепить облицовку к конструкции, предпочтительно использовать стальные крепления, так как алюминий не обладает необходимой прочностью. При креплении несущей конструкции к стене и монтаже элементов между собой очень важно использовать специальные разделительные элементы, поскольку взаимодействие металла и алюминия приводит к электрохимической реакции и ускорению коррозии.

К анкерным креплениям предъявляются самые серьезные требования: долговечность, прочность, стойкость против коррозии и прочее. Экономия при выборе анкеров может привести к обрушению всей системы. Диаметр и глубина крепления этих элементов подбирается в зависимости от материала стены.

Воздушная прослойка

Немалое значение имеет и ширина воздушного канала. В соответствие со СНиП, она не должна быть меньше четырех сантиметров, так как это снижает скорость воздушного потока, может привести к закупорке вентканала и намоканию теплоизоляции. Однако она не должна превышать десяти сантиметров.

Теплоизоляция

В связи с постоянной циркуляцией воздуха в вентиляционном канале навесного фасада есть опасность быстрого распространения пламени, этому основным требованием, которое предъявляется к утеплителю, является его негорючесть.

Допустимым утеплителем считаются материалы из стекловолокна или каменной ваты.

Кроме того, важно, чтобы теплоизоляция хорошо держала форму, обладала стойкостью к выветриванию и была долговечной.

Хотите больше информации по теме? Посмотрите эти статьи:

Фасад является одной из первых конструкций зданий, которые во время пожара подвержены его влиянию. Особенно это касается вентилируемых фасадов, воздушная прослойка которых создает эффект дымохода. Поэтому огневая стойкость фасадных систем и материалов является одним из наиболее важных показателей.

Фасады должны обладать классом пожарной опасности К0 т.е. не пожароопасные.

Как определить класс пожарной опасности фасадов?

Определение класса пожарной опасности для вентилируемых фасадов производится только с использованием огневых испытаний цельной конструкции, т.е. подсистемы и облицовочного материала. Правила проведения таких испытаний регламентированы согласно стандарта ГОСТ 31251-2003.

Наличие в составе фасада облицовочного материла группы горючести НГ (негорючий) или Г1 (слабо горючий) не дает гарантию получения для всей фасадной системы класса К0. Тоже касается и отдельных материалов, из которых изготавливается подконструкция, утеплителя и крепежа. Т.е. в идеале и материалы подконструкции и облицовочный материал и система утепления должны быть негорючими.

Тем не менее есть и отдельные случаи, когда система обладает классом К0, но имеет в своем составе ограниченное количество слабогорючих материалов, группы Г1, например. Обычно такие исключения делаются тогда, когда этого требует нестандартное архитектурное решение или технико-экономическая целесообразность.

Чем отличается класс пожарной опасности от группы горючести?

Классы пожарной опасности бывают 4-х категорий:

• К0 - непожароопасно;
• К1 - малопожароопасно;
• К2 - умереннопожароосно;
• К3 - пожароопасно.

Группы горючести материалов делятся на следующие:

• НГ - полностью не горючие
• Г1 - слабо горючие
• Г2 - умеренно горючие
• Г3 - нормально горючие
• Г4 - не горючие

Основное отличие класса пожарной опасности от группы горючести заключается в том, что класс пожарной опасности присваивается всей системе в комплексе, т.е. крепежу, утеплителю, подсистеме и каждому ее элементу, облицовке. Группа горючести присваивается каждому конструктивному элементу отдельно, вплоть до болтов, гаек, заклепок, ветрозащитной мембране или терморазрыва.

Какие фасадные системы имеют класс пожарной опасности К0?

Сегодня на рынке практически 90% фасадных систем соответствуют классу К0, так как это одно из главных требований получения технического свидетельства. Прежде всего, это касается вентилируемых фасадов. В основном это комплексные решения систем включающих облицовку из керамогранита, натурального камня, керамических панелей, клинкера, металлических кассет из оцинкованной стали. В качестве материла подконструкции для систем К0 используют нержавеющую или гальванизированную сталь. В качестве утеплителя минеральную вату.

Перед направлением электронного обращения в Минстрой России, пожалуйста, ознакомьтесь с изложенными ниже правилами работы данного интерактивного сервиса.

1. К рассмотрению принимаются электронные обращения в сфере компетенции Минстроя России, заполненные в соответствии с прилагаемой формой.

2. В электронном обращении может содержаться заявление, жалоба, предложение или запрос.

3. Электронные обращения, направленные через официальный Интернет-портал Минстроя России, поступают на рассмотрение в отдел по работе с обращениями граждан. Министерство обеспечивает объективное, всестороннее и своевременное рассмотрение обращений. Рассмотрение электронных обращений осуществляется бесплатно.

4. В соответствии с Федеральным законом от 02.05.2006 г. N 59-ФЗ "О порядке рассмотрения обращений граждан Российской Федерации" электронные обращения регистрируются в течение трёх дней и направляются в зависимости от содержания в структурные подразделения Министерства. Обращение рассматривается в течение 30 дней со дня регистрации. Электронное обращение, содержащее вопросы, решение которых не входит в компетенцию Минстроя России, направляется в течение семи дней со дня регистрации в соответствующий орган или соответствующему должностному лицу, в компетенцию которых входит решение поставленных в обращении вопросов, с уведомлением об этом гражданина, направившего обращение.

5. Электронное обращение не рассматривается при:
- отсутствии фамилии и имени заявителя;
- указании неполного или недостоверного почтового адреса;
- наличии в тексте нецензурных или оскорбительных выражений;
- наличии в тексте угрозы жизни, здоровью и имуществу должностного лица, а также членов его семьи;
- использовании при наборе текста некириллической раскладки клавиатуры или только заглавных букв;
- отсутствии в тексте знаков препинания, наличии непонятных сокращений;
- наличии в тексте вопроса, на который заявителю уже давался письменный ответ по существу в связи с ранее направленными обращениями.

6. Ответ заявителю обращения направляется по почтовому адресу, указанному при заполнении формы.

7. При рассмотрении обращения не допускается разглашение сведений, содержащихся в обращении, а также сведений, касающихся частной жизни гражданина, без его согласия. Информация о персональных данных заявителей хранится и обрабатывается с соблюдением требований российского законодательства о персональных данных.

8. Обращения, поступившие через сайт, обобщаются и представляются руководству Министерства для информации. На наиболее часто задаваемые вопросы периодически публикуются ответы в разделах «для жителей» и «для специалистов»

Нормативная правовая база

Фасадные системы (ФС) получают все большее применение при реализации современных архитектурных и дизайнерских решений, для тепловой защиты зданий, при изменении функционального назначения (например, создании на базе производственных объектов современных бизнес-центров), реконструкции зданий, сооружений.

Для ввода здания, сооружения в эксплуатацию согласно ст.54 и 55 Градостроительного кодекса РФ необходимо получение заключения органов Госстройнадзора (ГСН) о соответствии требованиям технических регламентов и проектной документации.

Следует принять во внимание, что согласно ст.60 Градостроительного Кодекса (в редакции Федерального закона №337-ФЗ от 28.11.2011г.) в случае причинения вреда личности или имуществу.... вследствие разрушения, повреждения здания, сооружения... его собственник возмещает вред в соответствии с гражданским законодательством и выплачивает компенсацию сверх возмещения вреда:

Родственникам потерпевшего... в случае смерти потерпевшего - в сумме 3 млн.р.;

Потерпевшему в случае причинения тяжкого вреда его здоровью - в сумме 2 млн.р.;

Потерпевшему в случае причинения средней тяжести вреда его здоровью - в сумме 1 млн.р.

Несмотря на такой высокий хозяйственный риск и юридическую ответственность, проблема технического регулирования в отношении фасадных систем продолжает оставаться весьма острой.

Пожары фасадных систем, в т.ч. с применением остекленных фасадов, в зданиях с тяжелыми последствиями:

32-этажное здание «Траспорт-Тауэр» в г.Астана, май 2006 г.;

Офисный центр "Дукат-Плейс III", г.Москва, апрель 2007 г.;

Административно-жилой комплекс "Атлантис", г.Владивосток, июль 2007 г.;

30-ти этажное здание, г. Шанхай, 2011 г., 53 погибших, более 100 пострадавших;

40-этажное жилое здание "Олимп" (г. Грозный, апрель 2013 г.)

показывают несовершенство соответствующих требований нормативных документов, проблему применения фальсифицированной продукции (по данным РСПП и Ростандарта по стройматериалам её доля достигает 50%), качества монтажных работ и эксплуатации, необходимость индивидуального подхода к проектированию систем противопожарной защиты таких зданий, включая разработку специальных технических условий (СТУ – согласно постановления Правительства РФ от 18 февраля 2008 года № 87 «О составе разделов проектной документации и требованиях к их содержанию»), в том числе, в части требований к фасадным системам (ФС) и системы их мониторинга.

Такой мониторинг ФС должен быть составной частью структурированной системы мониторинга и управления инженерными системами зданий и сооружений (СМИС) в соответствии с ГОСТ Р 22.1.12-2005.

Учитывая вышеизложенное и то, что применение не соответствующих нормативным требованиям фасадных систем не обеспечивает выполнение требований ст.52 ФЗ №123 /1/ по защите людей и имущества от воздействия опасных факторов пожара и (или) ограничение последствий их воздействия, в ст.87 ФЗ /1/ внесены изменения ФЗ №117 от 10.07.2012г.,

а именно:

"В зданиях и сооружениях I-III степени огнестойкости, кроме малоэтажных жилых домов (до трех этажей включительно), отвечающих требованиям законодательства РФ о градостроительной деятельности, не допускается выполнять отделку внешних поверхностей наружных стен из материалов групп горючести Г2-Г4, а фасадные системы не должны распространять горение".

Ряд дополнительных требований внесены в СП 2.13130.2012 /2/ (на сайте ВНИИПО МЧС России размещена информация о необходимости применения СП 2.13130.2009) ,

а именно:

п.5.4.12 "При наружных стенах с витражным или ленточным остеклением противопожарные стены 1-го типа (REI 150) должны его разделять. При этом допускается, чтобы противопожарные стены не выступали за наружную плоскость стены";

п.5.4.18 "...Предел огнестойкости конструкций наружных светопрозрачных стен должен соответствовать требованиям, предъявляемым к наружным ненесущим стенам" (по табл.21 приложения к ФЗ /1/, для I степени огнестойкости - Е30, для II-IY - Е15",т.е полностью остекленные фасады должны быть из огнестойкого стекла. Кроме того, установлено "для зданий I-III степеней огнестойкости для наружных стен, имеющих светопрозрачные участки с ненормируемым пределом огнестойкости (в т.ч. оконные проемы, ленточное остекление и т.п.), участки наружных стен в местах примыкания к перекрытиям (междуэтажные пояса) следует выполнять глухими высотой не менее 1,2 м, а предел огнестойкости данных участков наружных стен (в т.ч. узлов примыкания и крепления) предусматривать не менее требуемого предела огнестойкости перекрытия по предельным состояниям EI".

Общие требования к конструкции ФС установлены СП 50.13330 /3/. Требования пожарной безопасности, предъявляемые к системам наружного утепления фасадов, в т.ч. и к навесным ФС, ранее были установлены СНиП 21-01-97* /4/. Требования ко всей ФС и каждому её элементу должны быть отражены в техническом свидетельстве, выдаваемом ФГУ «Федеральный центр сертификации» Госстроя.

Особенно сложным представляется случай, когда здание целиком одевается в светопрозрачную оболочку. Для такого архитектурного и конструктивного решения требования пожарной безопасности в ФЗ /1/, СП 2.13130.2009 /2/, СП 4.13130.2013 /5/ по существу не предусмотрены. Кроме того, при этом остается неопределенной реализация требований ч.1 ст.80 ФЗ /1/ и разд.7 СП 4.13130.2013 /5/ по обеспечению доступа пожарных и доставки средств пожаротушения в любое помещение.

В статье /6/ приводится обзор нормативных документов стран Евросоюза, США, Китая в отношении фасадных систем, включая требований к их испытаниям, контролю качества их изготовления и монтажа, обеспечению безопасной эксплуатации. В качестве основного вывода называется необходимость разработки единых норм на фасадные конструкции, включая их классификацию, основные требования к комплектующим и конструкции в целом, методам их комплексных испытаний, проверки качества при возведении зданий.

Применение фасадных систем

Учитывая вышеизложенное, кратко рассмотрим современные фасадные системы и особенности их применения.

В зависимости от вида облицовок ФС подразделяются на системы:

С керамогранитной облицовкой; -

Облицовкой композитными материалами на основе алюминия (алюкобонд, рейнобонд, алполик и др.);

Облицовкой в виде цементно-волокнистых листов (фиброцемент, асбестоцемент);

Металлическими облицовками в виде сайдингов, кассет, панелей и др.

При этом доля навесных фасадных систем по группам объектов строительства (реконструкции) составляет:

Новые жилые здания – 45%,

Реконструкция жилья – 35%.

Около 30% площади навесных фасадных систем облицовываются волокнисто-цементными и фиброцементными плитами, примерно столько же приходится на керамогранит (32%).

Композитные панели и металлокассеты составляют соответственно 20% и 13% площади утепленных фасадов.

Особенности пожарной опасности ФС детально рассмотрены в статье /7/, включая:

Штукатурные системы наружного утепления фасадов, где в качестве утеплителя обычно используется плитный пенополистирол (ППС) и некоторые виды полиуретанов (ППУ);

Навесные вентилируемые фасады (НВФ), где одной из особенностей пожарной опасности отмечается применение в качестве гидроветрозащиты утеплителя либо минераловатных плит с наружной поверхностью из стекловолокна («кашированные» плиты), либо специальная паропроницаемая полимерная пленка.

По результатам огневых испытаний указывается, что применение в НВФ облицовок в виде плоских элементов из трехслойных изделий из алюминиевого листа со средним слоем из негорючего материала на основе гидроокиси алюминия не является опасным; кроме того, при прочих равных условиях использование облицовок из трехслойных панелей с обшивками из алюминиевых листов и средним слоем из полиизоцианурата является более безопасным по сравнению с облицовкой из трехслойных панелей с обшивками из алюминиевых листов и средним слоем из модифицированного полиэтилена.

В отношении применения ветрозащитных пленок (мембран) отметим статью /8/, где указывается на неоднозначность вывода о необходимости их использования (существенно зависит от структуры волокон утеплителя, а потеря массы утеплителя, по результатам экспериментов на выветривание, достаточно незначительна), а соответствующее решение следует принимать с учетом опыта исследований технологических и горючих свойств ветрозащитных мембран, накопленного Центром противопожарных исследований ЦНИИСК им. В.А.Кучеренко.

В /9/ отмечается, что из-за недостаточной квалификации монтажников и по причинам экономии вместо ветрозащитной пленки устанавливают пленки с большим значением сопротивления паропроницанию, вплоть до полиэтиленовой пленки. При этом ветрозащитные пленки являются изделиями на полимерной основе, относятся к материалам группы горючести Г2 или Г3, которые от воздействия открытого огня активно способствуют развитию горения.

Приводится пример возгорания пленки «Тyvek» при проведении сварочных работ на 17-м этаже здания со смонтированной ФС, что привело к распространению огня пожара до первого этажа и к многочисленным повреждениям ФС. Указывается на частое применение открытого огня при проведении ряда работ на здании с уже смонтированным фасадом: кровельные работы на крыше, сварочные работы на балконах и лоджиях, наплавление гидроизоляции на отмостке здания и т.д., поэтому практически весьма сложно исключить возможность возгорания ветрозащитной пленки.

В /10/ в качестве альтернативы рекомендуется применение утеплителя с кэшировочным слоем группы горючести не ниже Г1 (например, минераловатные плиты «ISOVER Ventiterm Plus»). Если необходимо применить в ФС защитные мембраны, то следует провести поиск других негорючих (НГ) или слабогорючих (Г1) ветрогидрозащитных и паропроницаемых материалов.

В НД по ПБ не упоминаются такие, например, прогрессивные технологии, как структурное остекление или планарные фасады.

Структурное остекление – технология крепления стеклопакетов к фасаду здания с помощью силикона, где силиконовый слой является несущим элементом конструкции.

В /11/ рассмотрены системы структурного остекления Schuco, когда создание однородной поверхности фасада происходит за счет наклеивания (используется П-образный силиконовый уплотнитель для плоских конструкций или герметик) остекления (применяются стекла различной толщины с внутренней и наружной сторон толщиной от 6 до 14 мм) на несущую cтоечно-ригельную конструкцию, т.е. без видимых снаружи опор. Поля остекления разделяются углубленными швами, а встроенные открывающиеся элементы не нарушают плоскости фасада.

Новая фурнитура обеспечивает применение больших открывающихся створок весом до 250 кг и 300 кг – в глухих полях при изменяющемся положительном и отрицательном давлении ветра.

В /12/ рассматривается продукция линии Pilkington Suncooltm , объединяющая в себе эффективные теплоизоляционные свойства с одним из самых низких U-значений для стеклопакетов и широкими возможностями по солнцезащите. Большая часть продукции выпускается в ударопрочном исполнении, в частности ламинированное стекло Pilkington Optilamtm, состоящее из нескольких слоев стекла и пленки между ними, которые прочно соединены друг с другом. Когда стекло трескается или разбивается, пленка удерживает осколки стекла, снижая риск получения травмы и сохраняя целостность конструкции. Одним из вариантов применения таких стекол, видимо, может быть покрытие атриумов.

С точки зрения теплотехнических характеристик фасадного остекления в /6/ отмечается, что разработанные новые классы низкоэмиссионных покрытий позволяют не просто снизить теплопотери за счет лучистой составляющей, но и в комбинации современной конструкции дистанционной рамки с заполнением пространства между стеклами инертным газом практически вывести фасады по теплотехническим характеристикам на качественно новый уровень.

Планарные фасады /13/ - важнейшим функциональным и архитектурно-строительным элементом является стальная структура, где плоскими несущими конструкциями служат стальные трубчатые фермы, вертикальные стойки, стержневые и вантовые предварительно-напряженные фермы, а также система вертикально натянутых канатов.

Для планарных остеклений, среди прочих видов, используется закаленное стекло. В Европе вентилируемые планарные фасады применяются при остеклении бизнес-центров, вокзалов и общественных зданий. На этапе реконструкции планарные фасады могут сочетаться с классическими старыми зданиями. Воздушная прослойка между стеклом и стеной позволяет вентилировать помещения за счет создания направленного конвекционного потока, а также создавать оптимальные условия для отвода влаги из утеплителя основной стены.

Cистемы остекления: на зажимах (состоит из опорных деталей для опирания стекла, которое снаружи фиксируется планками) и «спайдерная» (реализуется точечным опиранием стекла на круглую головку, что требует сверления стекла. Вместе с тем, при пожаре возможно быстрое замыкание стекла в металлической структуре и его разрыв в зоне отверстий с последующим обрушением. Решение проблемы возможно в устройстве шарового шарнира в точечном креплении спайдера, достаточные размеры шва между стеклами, установка силиконовых прокладок в отверстиях для исключения контакта стекла и металла.

В отношении вентилируемых ФС (СВФ) можно отметить /14/, где для монтажа предлагается конструкция нового оригинального раздвижного кронштейна из сплава, позволяющего применять утеплители толщиной до 250 мм и на стенах с любыми встречающимися отклонениями от вертикали. При этом каждый элемент крепления (кляммер или скоба) облицовочного материала вставляется в специальный жесткий паз, выполненный на направляющей уже в процессе её изготовления, образуя надежный замок. Наличие в системе КТС скользящих креплений и специальная конструкция деформационных стыков позволяют компенсировать как термические нагрузки, вызванные перепадами температур, так и деформационные, вызванные усадкой и подвижкой самих зданий без передачи усилий на облицовочный материал и на несущий анкер.

Огневые испытания, проводимые в ЦНИИСК им. Кучеренко, показали лучшие результаты по сравнению с системами, имеющими конструкцию из нержавеющей стали и жесткое крепление кронштейнов к направляющим. В результате система вентилируемого фасада КТС – 1ВФ получила разрешение на использование в зданиях любого класса конструктивной пожарной опасности без ограничения высотности.

Композитные фасадные материалы

Важное значение для пожарной безопасности ФС имеют параметры используемых композитных материалов.

Так, в статье /15/ рассмотрены результаты экспериментальных исследований ВНИИПО МЧС России параметров пожарной опасности некоторых алюминиевых композитных панелей (АКП) с различными по составу наполнителями. Установлено, что в АКП внутренний слой полиэтилена (цвет наполнителя АКП – черный или темно-серый) на 6-8 минутах испытания выделяет газообразные продукты горения и затем воспламеняется с дальнейшим обильным появлением горящих капель расплава. Отмечается, что коэффициент дымообразования наполнителя АКП на основе полиэтилена относит его к группе Д3, а саму АКП – к Д2 (для высотного строительства нужно Д1), а по горючести и воспламеняемости соответственно к Г4 и В1.

Область применения таких АКП – малоэтажное строительство, для материалов группы FR следует ограничивать высотой зданий до 21м (хотя можно было бы допустить и до 28 м для привязки к российским нормам по зданиям повышенной этажности), а при большей высоте использовать обрамление из оцинкованной стали с выступами за плоскость фасада.

При этом целесообразно, чтобы окончательное решение о возможности применения указанных материалов в конструкциях ФС принимать только после проведения огневых испытаний. Указывается также, что использование в ФС композитных облицовок (в виде плоских или кассетных трехслойных элементов толщиной 2-3 мм из алюминиевого или стального листа со средним слоем из негорючих материалов, например, на основе гидроокиси алюминия), относящихся к классу А2 по DIN 4102, не представляет пожарной опасности. Область применения композитных материалов с более сложным составом среднего слоя, включающего в себя полиэтилен, смолы, оксиды и минералы, ограничивается конструктивными решениями ФС. Их торговое обозначение FR (трудногорючий материал) и соответствие требованиям по группе горючести Г1 не являются гарантией их пожарной безопасности в составе системы.

В /16/ достаточно подробно рассматриваются преимущества материала ALUCOBOND, состоящего из двух слоев алюминиевого сплава толщиной 0,5 мм и пластиковой или минеральной сердцевины толщиной 2-5 мм, который отличается надежностью, легкостью (вес одного кв.м толщиной 4 мм составляет 7,6 кг) и пожаробезопасностью.

Из зарубежного опыта отмечается, что как только требования к степени огнестойкости и классу конструктивной пожарной опасности повышаются до уровня С0 и К0, то при применении композитных материалов класса К1 или К2 требуется через каждый этаж установление противопожарных преград по всему периметру здания из оцинкованных сталей и отсекателей пламени из той же оцинкованной стали – на каждом оконном проеме, выступающих за плоскость фасада до 50 мм. Но в этом случае основные преимущества навесных ФС пропадают из-за необходимости выполнения таких противопожарных мероприятий.

Подчеркивается одно из преимуществ материала ALUCOBOND А2 в том, что он позволяет выполнять откосы и отливы с примыканием к окнам и дверным проемам без дополнительных противопожарных отсечек, выступающих за плоскость фасада, и с соблюдением всех принципов ФС на любых зданиях с самыми высокими противопожарными требованиями.

В /17/ рассматривается применение алюминиевых композитных панелей (АКП). При этом применение ALUCOBOND В2 (внутренний слой из полиэтилена, показатели пожарной опасности Г4, В1, Д2, Т2) допускается только для зданий Y степени огнестойкости, ALUCOBOND В1 (внутренний слой на основе гидроксида алюминия и смолы, показатели пожарной опасности Г1, В1, Д2, Т1) рекомендуется для стен с проемами высотой не более 18 м, ALUCOBOND А2 (внутренний слой на основе гидроксида алюминия, показатели пожарной опасности Г1, В1, Д1, Т1) допускается применять для зданий всех степеней огнестойкости, функциональной и конструктивной пожарной опасности. Обращается также внимание на высокую вероятность обращения на строительном рынке АКП – подделок и необходимость идентификационного контроля при применении таких материалов на значимых объектах.

В /18/ также указывается, что компания «Юкон Инжиниринг» осуществляет производство и монтаж СВФ с использованием системы U-kon при возведении зданий высотой до 100 м, когда пожарная безопасность обеспечивается применением негорючих и слабогорючих композитных материалов в сочетании с конструктивными решениями по противопожарной защите и на основании результатов огневых испытаний.

В /17/ на основе результатов огневых испытаний и заключений, выданных Центром противопожарных исследований ЦНИИСК им. В.А.Кучеренко, сделан аналогичный вывод, что для зданий высотой более 30 м следует допускать АКП с индексом А2 по европейской классификации, а также другие АКП, прошедшие натурные огневые испытания, при условии обязательного соблюдения конструктивных решений, получивших положительную техническую оценку вышеназванной организации.

Приводится также четыре вида АКП:

ALUCOBOND А2,

Alpolic FR/SCM,

Особо обращается внимание на недопустимость без соответствующего согласования вносить изменения в конструктивные решения, имеющие технические свидетельства Госстроя, или применять решения без проведения огневых испытаний по ГОСТ 31251.

В /19/ описано начатое производство огнестойких алюминиевых композитных панелей Краспан-AL. Состав композитной составляющей АКП разработан совместно со специалистами ВНИИПО МЧС России и имеет в своем составе 75% минерального наполнителя, 20% связующего полимера и 5% термополимерного клея. Отмечается, что по результатам испытаний АКП с 65% минерального наполнителя успешно прошли испытания в г.Златоусте на полигоне ЦНИИСК им. В.А.Кучеренко в составе фасадной системы с алюминиевой подконструкцией и базальтовым утеплителем.

Областью применения АКП определены здания и сооружения всех степеней огнестойкости, всех классов конструктивной и функциональной пожарной опасности.

Теплоизоляционные материалы

К применению в НВФ рекомендуются волокнистые теплоизоляционные материалы плотностью 80-90кг/м3. Тем не менее, в /20/ доказывается, что с учетом современных тенденций в производстве и применении волокнистых теплоизоляционных материалов более обоснованным (как с технической, так и с экономической точек зрения) является применение в СВФ теплоизоляционных материалов плотностью 15-20 кг/м3 на основе стекловолокна как в сочетании с волокнистыми материалами плотностью 60-80 кг/м3, обладающими ветрозащитными свойствами (двухслойный вариант), так и в сочетании с ветрозащитными мембранами (однослойный вариант). Отмечается, что такой подход реализован в СП «Проектирование и монтаж навесных фасадов с воздушным зазором», разработанном в республике Казахстан с использованием стандартов DIN 18516-1 «Вентилируемая облицовка внешних стен» и ATV DIN 18351 «Выполнение фасадных работ».

В /10/ рассмотрено применение относительно нового для России утеплителя для штукатурных ФС – экструдированного пенополистирола (XPS). Отмечается, что результаты испытаний в компании WAСKER штукатурной системы ТЕРРАКО ТЕРМ с теплоизоляционным слоем STYROFOAM IB250A и компонентами штукатурного фасада, показали, что система выдержала 50 циклов замораживания/оттаивания, а показатель адгезии штукатурных слоев к утеплителю составил 240-290 кПа, что в 10 раз превышает аналогичные показатели по минеральной вате, а вес ФС составляет 18 кг/м2, что в 2-2,5 раза легче ФС с минеральной ватой. Показатель ударнойпрочности составляет до 330 кN/м2.

В отношении пожароопасности: XPS, как материал, относится к горючим, самозатухающим (при наличии огнезащитных добавок) утеплителям с показателем горючести Г1.

Натурные огневые испытания конструкций стен с штукатурным составом, проведенные в Центре сертификации и испытаний «Огнестойкость – ЦНИИСК» с участием специалистов ВНИИПО, показали:

класс пожарной опасности системы КО по ГОСТ 31251 и предел огнестойкости REI60 по ГОСТ 30247.1-94 при толщине утеплителя STYROFOAM IB250A до 120 мм.

Ряд особенностей применения ФС

Очевидную целесообразность учета различия предъявляемых требований к конструкциям ФС при существенных перепадах температурных режимов снаружи здания и со стороны помещений (включая, опасные факторы пожара), т.е. морозо- и термостойкость;

Обоснование дополнительных требований к противопожарному остеклению оконных проемов и облицовочных покрытий боковых оконных откосов, необходимость оценки стойкости межслойного гелевого заполнения или заполнения инертным газом к УФ-излучению и воздействию отрицательных температур.

Противопожарные мероприятия

Исходя из анализа, в качестве противопожарных мероприятий могут быть предложены следующие дополнительные (компенсирующие) решения:

1. Применение поясов из пожаростойкого остекления на высоту этажа выше и ниже противопожарного перекрытия (альтернатива козырькам и выступам). Соответствующая продукция зарубежных и российских фирм активно предлагается на отечественном рынке – например, «Пиробатис» (Словакия), SCHUCO (Германия), REYNAERS (Бельгия), концерн «Главербель», ООО «Фототех», фирма «Гласс», пожарно-технический информационно-испытательный центр (г. Москва) – противопожарные многослойные стекла с гелевым заполнением, имеющие предел огнестойкости EI 15, 30, 45, 60, 90 и 120 мин. При пожаре (при достижении температуры около 120 град.) промежуточные слои последовательно изменяют свои физические характеристики и стекло превращается на определенное время в жесткую и непрозрачную конструкцию, обеспечивающую необходимую защиту.

2. Противопожарные требования к материалу каркаса остекления. Следует принять во внимание, что алюминиевые сплавы (их преимущества, в частности, – относительная дешевизна, долговечность, малый вес) легко плавятся уже при 500 град.С и более приемлема коррозионностойкая или нержавеющая сталь в качестве базового материала каркаса ВФС.

Тем не менее, по мнению ряда специалистов, будущее – за системами алюминиевых профилей, в которых учтены все современные тенденции рынка и которые имеют ряд преимуществ по сравнению с традиционной стоечно-ригельной конструкцией.

Вариант решения вопроса в /20/ - огнестойкость алюминиевых профилей обеспечивается путем заполнения их центральных камер термостойкими и термопоглощающими композициями. Это позволяет компенсировать изгибающие моменты, возникающие при одностороннем нагреве конструкции при пожаре, что приводит к её минимальным прогибам и увеличивает стойкость ФС к высокотемпературному воздействию.

Для ФС, в которых в качестве каркаса используются направляющие из алюминия и облицовка из керамических плит, рекомендуется применять комбинацию из стальных и алюминиевых направляющих. При этом стальные направляющие следует устанавливать над оконными проемами и в непосредственной близости к вертикальным откосам. Использование в ФС алюминиевых сплавов с более высокой температурой плавления ведет к существенному снижению пожарной опасности ФС и расширению области их применения.

3. Применение противопожарных рассечек или поясов высотой не менее 1м в фасадных системах (в зонах междуэтажных перекрытий, особенно в местах примыкания к противопожарным перекрытиям), а также ограничение использования утеплителя:

Пенополистирол – до 12 этажей,

Минеральные и силикатные системы – до 25 этажей,

Остальное – по дополнительному согласованию на стадии проектирования;

4. Обеспечение крепления кронштейнов фасадных систем непосредственно к плитам перекрытий, тем более при заполнении бетонного каркаса пено - и газоблоками (для них усилие «на вырыв» анкера минимум в 2 раза меньше, чем в случае кирпича или бетона), применение которых следует ограничить высотой до 75 м (дополнительное требование, обеспечивающее более высокую механическую прочность, препятствующую разрушению фасадной или разделительной системы от нагрузок в аварийных условиях, что позволяет избежать дополнительных жертв и разрушений).

5. Наличие негорючего утеплителя и обеспечение сопротивления дымопроницанию (по аналогии с другими конструкциями - не менее 8000 кг/м на 1м2) в зонах между фасадными системами и междуэтажными перекрытиями.

6. Использование зарубежного опыта спринклерного орошения остекления фасада (с внутренней стороны с использованием оросителей карнизного типа), хотя область применения такого решения ограничена, особенно в зимнее время. Тем не менее, в /21/ упоминается о результатах исследований, свидетельствующих о том, что особо закаленные, керамические и наполненные гелем стекла выдерживают вызываемый спринклерами «холодный шок».

Другие проблемы применения ФС

Рассмотрим также некоторые из нормативных требований, когда они сформулированы без учета использования современных технологий и конструктивных решений фасадных (особенно остекленных) систем:

1. При спасении людей или тушении пожара согласно инструкциям по эксплуатации пожарных автолестниц верхняя часть лестницы должна, как правило, опираться на конструкции здания. Эта нагрузка (статическая и динамическая) не учитывается при расчетах остекленных фасадов и их каркаса. Можно предположить, что эти действия будут сопровождаться разрушением остекления и тогда непонятно, как это отразится на целостности фасадной системы в целом и не произойдет ли её прогрессирующего разрушения. Особенно существенное значение это имеет при использовании в каркасе алюминиевых систем, прочностные характеристики которых ниже по сравнению с каркасом из стали. В этой же связи можно отметить необходимость периодической ревизии (возможно - раз в год) конструкций СВФ.

3. Кроме технических решений по обеспечению ремонтопригодности фасадов, устройств для чистки и мытья светопрозрачных ограждений, в НД следует предусмотреть требования по закладным конструктивным элементам для применения индивидуальных или групповых средств спасения и самоспасания. Так, согласно /22/ в зданиях:

Высотой 20 этажей время эвакуации по лестничной клетке составляет 15-18 мин.,

Высотой 30-ти этажей – 25-30 мин.

Недостаточная надежность систем противодымной вентиляции может сделать эвакуацию из высотных зданий по лестницам вообще невозможной. Поэтому при проектировании необходимо предусматривать средства спасения (используются пожарными) и самоспасания (используются людьми, оказавшимися в опасности), в том числе нужно учитывать одну особенность – при пожаре людям, оказавшимся в опасной зоне этажа пожара, часто достаточно спуститься на 1-2 этажа ниже, чтобы оказаться в относительной безопасности, для чего могут использоваться складные спасательные лестницы, канатно-спусковые устройства и т.п.

Для канатно-спусковых устройств сложность состоит в отсутствии на зданиях мест для их крепления, в нормах этого тоже нет.

Вместе с тем, остается неясным состав конструктивных решений фасадов, когда такие требования будут выполняться.

Например, в расчетах по нагрузкам эта составляющая пока не предусмотрена, а только её статическая компонента (по данным ООО "САМОСПАС") будет составлять не менее 300 кгс. Следовало бы оценить также, насколько это применимо с точки зрения архитектурного облика фасада и как практически проводить периодические испытания такой системы, а также использовать её при проведении пожарно-спасательных учений.

4. При высоте общественных зданий, сооружений более 50 м, а для жилых - более 75 м согласно ст.17 ФЗ №384 /23/ требования пожарной безопасности должны, видимо, обосновываться преимущественно расчетами, включая расчет динамики опасных факторов пожара на фасадах зданий, который используется для обоснования размещения воздухозаборных устройств систем противодымной вентиляции и мероприятий по защите от попадания продуктов горения в системы подпора воздуха.

Представляется, что применение фасадных систем, особенно остекленных, потребует внесения изменений в существующие методики таких расчетов и (или) испытаний, особенно применительно к СВФ и остекленным атриумам, высота которых (по нормам) ограничивается может быть более 50 метров.

Выводы:

1. В нормативных документах необходимые требования к ФС, включая противопожарные, отражены явно недостаточно, включая оценку возможности огневого воздействия снаружи здания (вариант в связи с угрозой совершения террористических актов, горения складируемых у здания материалов, монтажных конструкций и т.п.).

2. Для подтверждения возможности применения конкретной системы НВФ необходимо предоставлять Техническое свидетельство, куда при ежегодном его продлении своевременно вносить соответствующие изменения и дополнения на основе новых результатов научных и экспериментальных исследований. При этом в рамках Госстройнадзора необходим жесткий контроль качества выполнения требуемых противопожарных мероприятий, соответствия фактически применяемых НВФ и их элементов тому, что прошли огневые испытания и разрешено к применению.

18. Вентилируемые фасадные системы. «Стройпрофиль», 2005, № 7(45). – С.30.

19. Косачев А.А., Корольченко А.Я. Пожарная опасность навесных фасадных систем. «Пожарная безопасность в строительстве», 2011, август. – с.30-32.

20. Галашин А.Е., Баскакова Л.Ю. Противопожарные светопрозрачные конструкции в комплексе мер по пожарной безопасности зданий. «Пожарная безопасность в строительстве», 2006, июнь. – С.29-31.

21. Гончаренко Л.В. Пожаростойкие стекла. «Пожарная безопасность в строительстве», 2005, №8. – С.8-12.

22. Теребнев В.В. Пожары в высотках: как спасти людей. «Пожарная безопасность в строительстве», 2005, №12. – С.16-19.