Пожарная опасность современных строительных материалов. Пожарная опасность строительных материалов. Нужна помощь по изучению какой-либы темы

Группа горючести – это классификационная характеристика способности веществ и материалов к .

При определении пожаровзрывоопасности веществ и материалов (), различают :

• газы – это вещества, давление насыщенных паров которых при температуре 25 °С и давлении 101,3 кПа превышает 101,3 кПа;
• жидкости – это вещества, давление насыщенных паров которых при температуре 25 °С и давлении 101,3 кПа меньше 101,3 кПа. К жидкостям относят также твердые плавящиеся вещества, температура плавления или каплепадения которых меньше 50 °С.
• твердые вещества и материалы – это индивидуальные вещества и их смесевые композиции с температурой плавления или каплепадения больше 50 °С, а также вещества, не имеющие температуру плавления (например, древесина, ткани и т.п.).
• пыли – это диспергированные твердые вещества и материалы с размером частиц менее 850 мкм.

Одним из показателей пожаровзрывоопасности веществ и материалов является группа горючести .

Вещества и материалы

Согласно ГОСТ 12.1.044-89 по горючести вещества и материалы подразделяются на следующие группы (за исключением строительных, текстильных и кожевенных материалов ):

1. Негорючие.
2. Трудногорючие.
3. Горючие.

Негорючие – это вещества и материалы, неспособные гореть в воздухе. Негорючие вещества могут быть пожаровзрывоопасными (например, окислители или вещества, выделяющие горючие продукты при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом).

Трудногорючие – это вещества и материалы, способные гореть в воздухе при воздействии источника зажигания, но неспособные самостоятельно гореть после его удаления.

Горючие – это вещества и материалы, способные самовозгораться, а также возгораться при воздействии источника зажигания и самостоятельно гореть после его удаления.

Сущность экспериментального метода определения горючести заключается в создании температурных условий, способствующих горению, и оценке поведения исследуемых веществ и материалов в этих условиях.

Твердые (в т.ч. пыли)

Материал относят к группе негорючих, если соблюдены следующие условия:

• среднеарифметическое изменение температуры в печи, на поверхности и внутри образца не превышает 50 °С;
• среднеарифметическое значение потери массы для пяти образцов не превышает 50% от их среднего значения первоначальной массы после кондиционирования;
• среднеарифметическое значение продолжительности устойчивого горения пяти образцов не превышает 10 с. Результаты испытаний пяти образцов, в которых продолжительность устойчивого горения составляет менее 10 с, принимают равными нулю.

По значению максимального приращения температуры (Δt max) и потере массы (Δm) материалы классифицируют:

• трудногорючие: Δt max < 60 °С и Δm < 60%;
• горючие: Δt max ≥ 60 °С или Δm ≥ 60%.

Горючие материалы подразделяют в зависимости от времени (τ) достижения (t max) на:

• трудновоспламеняемые: τ > 4 мин;
• средней воспламеняемости: 0,5 ≤ τ ≤ 4 мин;
• легковоспламеняемые: τ < 0,5 мин.

Газы

При наличии концентрационных пределов распространения пламени газ относят к горючим ; при отсутствии концентрационных пределов распространения пламени и наличии температуры самовоспламенения газ относят к трудногорючим ; при отсутствии концентрационных пределов распространения пламени и температуры самовоспламенения газ относят к негорючим .

Жидкости

При наличии температуры воспламенения жидкость относят к горючим ; при отсутствии температуры воспламенения и наличии температуры самовоспламенения жидкость относят к трудногорючим . При отсутствии температур вспышки, воспламенения, самовоспламенения, температурных и концентрационных пределов распространения пламени жидкость относят к группе негорючих . Горючие жидкости с температурой вспышки не более 61 °С в закрытом тигле или 66 °С в открытом тигле, зафлегматизированных смесей, не имеющих вспышку в закрытом тигле, относят к легковоспламеняющимся . Особо опасными называют легковоспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки не более 28 °С.

Классификация строительных материалов

Определение группы горючести строительного материала

Пожарная опасность строительных, текстильных и кожевенных материалов характеризуется следующими свойствами:

1. Способность распространения пламени по поверхности.
2. Дымообразующая способность.
3. Токсичность продуктов горения.

Строительные материалы в зависимости от значений параметров горючести подразделяют по группам на негорючие и горючие (для напольных ковровых покрытий группа горючести не определяется).

НГ (негорючие)

Негорючие строительные материалы по результатам испытаний по методам I и IV () подразделяют на 2 группы.

Строительные материалы относят к негорючим I группы

• прирост температуры в печи не более 30 °C;
• продолжительность устойчивого пламенного горения – 0 с;
• теплота сгорания не более 2,0 МДж/кг.

Строительные материалы относят к негорючим II группы при следующих среднеарифметических значениях параметров горючести по методам I и IV (ГОСТ Р 57270-2016):

• прирост температуры в печи не более 50 °C;
• потеря массы образцов не более 50%;
• продолжительность устойчивого пламенного горения не более 20 с;
• теплота сгорания не более 3,0 МДж/кг.

Допускается относить без испытаний к негорючим I группы следующие строительные материалы без окрашивания их внешней поверхности либо с окрашиванием внешней поверхности составами без использования полимерных и (или) органических компонентов:

• бетоны, строительные растворы, штукатурки, клеи и шпатлевки, глиняные, керамические, керамогранитные и силикатные изделия (кирпичи, камни, блоки, плиты, панели и т.п.), фиброцементные изделия (листы, панели, плиты, трубы и т.п.) за исключением во всех случаях материалов, изготавляемых с применением полимерного и (или) органического вяжущего заполнителей и фибры;
• изделия из неорганического стекла;
• изделия из сплавов стали, меди и алюминия.

Строительные материалы, не удовлетворяющие хотя бы одному из вышеуказанных указанных значений параметров I и II группы негорючести, относятся к группе горючих и подлежат испытанию по методам II и III (ГОСТ Р 57270-2016). Для негорючих строительных материалов другие показатели пожарной опасности не определяют и не нормируют.

Горючие строительные материалы в зависимости от значений параметров горючести, определяемых по методу II, подразделяют на четыре группы горючести (Г1, Г2, Г3, Г4) в соответствии с таблицей. Материалы следует относить к определенной группе горючести при условии соответствия всех среднеарифметических значений параметров, установленных таблицей для этой группы.

Г1 (слабогорючие)

Слабогорючие – это материалы, имеющие температуру дымовых газов не более 135 °C, степень повреждения по длине испытываемого образца не более 65 %, степень повреждения по массе испытываемого образца не более 20 %, продолжительность самостоятельного горения 0 секунд.

Г2 (умеренногорючие)

Умеренногорючие – это материалы, имеющие температуру дымовых газов не более 235 °C, степень повреждения по длине испытываемого образца не более 85 %, степень повреждения по массе испытываемого образца не более 50 %, продолжительность самостоятельного горения не более 30 секунд.

Г3 (нормальногорючие)

Нормальногорючие – это материалы, имеющие температуру дымовых газов не более 450 °C, степень повреждения по длине испытываемого образца более 85 %, степень повреждения по массе испытываемого образца не более 50 %, продолжительность самостоятельного горения не более 300 секунд.

Г4 (сильногорючие)

Сильногорючие – это материалы, имеющие температуру дымовых газов более 450 °C, степень повреждения по длине испытываемого образца более 85 %, степень повреждения по массе испытываемого образца более 50 %, продолжительность самостоятельного горения более 300 секунд.

Таблица

Видео, что такое группа горючести

Источники: ; Баратов А.Н. Горение – Пожар – Взрыв – Безопасность. -М.: 2003; ГОСТ 12.1.044-89 (ИСО 4589-84) Система стандартов безопасности труда. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов. Номенклатура показателей и методы их определения; ГОСТ Р 57270-2016 Материалы строительные. Методы испытаний на горючесть.

Строительства. Сюда относится жилой фонд, общественные здания, административные объекты, торговые центры и т. п. Как на этапе проектирования, строительства, так и для проведения капитальных, текущих ремонтов необходимо создать максимальные меры по созданию соблюдения пожарной безопасности. Это относится к системам, обеспечивающим коммунальную сферу: электроснабжение, отопление, всевозможные виды обогрева, использование электроприборов.

Стоит отметить, что строительные материалы также попадают под пристальный контроль и требуют к себе внимания в плане их качественности, надежности и безопасности. Зачастую именно используемые материалы становятся причиной возгорания, потому что их применение было неправильным и непродуманным. Поэтому для них используется класс горючести.

Общая классификация

Чтобы перейти непосредственно к разбивке тех или иных материалов на классы, необходимо понять из чего складывается и на чем основывается их классификация по уровню пожароопасности. Класс горючести зависит от свойств используемого строительного материала и от его способности стать причиной пожара во время эксплуатации. Поэтому для определения безопасности и стадии опасности необходимо апеллировать рядом свойств. Сюда можно отнести горючесть и воспламеняемость, а также скорость распространения огня по поверхности. Немаловажными факторами являются токсичность, выделяемая в процессе горения и уровень задымления при горении. Согласно нормативным документам горючесть подразделяется на два вида: горючие (Г) и негорючие (НГ).

Негорючие материалы

Данная категория не становится полной гарантией безопасности, потому что группа горючести не предполагает полное отсутствие изменений характеристик материала при горении. Это значит, что при воздействии огня на него он менее активен и дольше сохраняет устойчивость перед высокой температурой.

Существует определенная методика определения негорючести. Если при горении прирост температуры составляет не менее 50° С, а общая потеря массы при этом не превышает 50 %, то такой материал можно отнести к негорючим. При этом устойчивость продолжительного горения не должна превышать 0 секунд.

Как влияет состав материала на степень горючести

К негорючим материалам можно смело отнести те, которые изготавливаются из минеральных веществ и становятся основой всего изделия. Это кирпич, стекло, бетон, керамические изделия, природный камень, асбоцемент и другие стройматериалы, которые имеют аналогичный состав. Но при производстве используются в качестве добавок и другие вещества, группа горючести у которых иная. Это органические или полимерные составы. Таким образом, негорючий материал уже становится уязвим в процессе горения, а значит, уверенность в его негорючести значительно снижается. В зависимости от пропорций, составляющих при производстве для приготовления того или иного изделия, материал может перейти из категории негорючих в группу трудносгораемых или горючих.

Виды классов горючести

Нормативно-правовые документы предъявляют требования к необходимости обеспечения пожарной безопасности, а ГОСТ 30244-94 устанавливает класс горючести и способы испытаний стройматериалов на горючесть. В зависимости от показателей и своего поведения материала при воздействии на него огня выделяется 4 класса.

Слабогорючие

Группа, включающая в себя материалы, при горении которых температура дымовых газов не превышает 135° С. Горючесть Г1 должна иметь степень повреждения материала по всей длине образца не больше 65 %, а степень уничтожения не больше 20 %. Кроме того, самостоятельное горение должно составлять 0 секунд.

Умеренногорючие

Группа, включающая в себя материалы, при горении которых температура дымовых газов не превышает 235° С. 2 класс горючести имеет степень повреждения материала по всей длине образца не больше 85 %, степень уничтожения не больше 50 %, а самостоятельное горение не должно превышать 30 секунд.

Нормальногорючие

Группа, включающая в себя материалы, при горении которых температура дымовых газов не превышает 450° С. Горючесть Г3 должна иметь степень повреждения материала по всей длине образца не больше 85 %, степень уничтожения не больше 50 %, а самостоятельное горение не должно превышать 300 секунд.

Сильногорючие

Группа, включающая в себя материалы, при горении которых температура дымовых газов начинает превышать порог 450° С. Класс горючести Г4 имеет степень повреждения материала по всей длине образца более 85 %, степень уничтожения свыше 50 %, а самостоятельное горение превышает 300 секунд.

К материалам горючести Г1, Г2 предъявляются дополнительные требования. При горении они не должны образовывать капли расплава. Для примера можно привести линолеум. Класс горючести данного напольного покрытия не может быть 1 или 2 по причине того, что во время горения он сильно плавится.

Параметры, определяющие безопасность материала

Помимо класса горючести, для классификации уровня безопасности стройматериала в совокупности используются дополнительные параметры, которые определяются посредством испытаний. Сюда относится токсичность, которая имеет 4 подраздела:

• Т1 – низкая степень опасности.
• Т2 – степень умеренная.
• Т3 – повышенные показатели опасности.
• Т4 – сверхопасная степень.

Также учитывается дымообразующий фактор, содержащий в нормативных документах 3 класса:

• Д1 – низкая способность.
• Д2 – средняя способность.
• Д3 – высокая способность.

Немаловажна воспламеняемость:

• В1 – трудновоспламеняемые.
• В2 – умеренновоспламеняемые.
• В3 – легковоспламеняемые.

И завершающим критерием, составляющим безопасное использование изделий, является их способность распространения пламени по поверхности горения:

• РП-1 – нераспространяющие.
• РП-2 – слабораспространяющие.
• РП-3 – умереннораспространяющие.
• РП-4 – сильнораспространяющие.

Выбор стройматериалов

Класс горючести и дополнительные критерии оценки безопасных материалов являются значимым показателем при выборе. Строение, вне зависимости от сферы, места применения должно быть безопасным для человека и тем более исключить риск нанесения здоровью вреда. В первую очередь необходимо квалифицированно подойти к назначению стройматериалов в конкретной сфере работ. В строительстве и ремонте используются конструктивные, отделочные, кровельные, изоляционные материалы, а значит, каждый из них имеет место своего применения. Использование не по назначению может стать причиной возгорания.

Приобретая строительные материалы, обязательно нужно изучать этикетку с характеризующими показателями. Производители, которые соблюдают технологии, указывают информацию, содержащую коды, отражающие степень пожарной безопасности. Помимо маркировки, продавец по требованию должен предъявить сертификат соответствия на товар. В нем также отражены показатели, касающиеся безопасного применения. Подпольное производство или изготовление с нарушением соблюдения технологии значительно снижает качество, уровень устойчивости к воздействию тех или иных нагрузок, а также абсолютно не соответствует требованиям пожарной безопасности.

Отдельно стоит отметить объекты социальной инфраструктуры, где для отделки используются разной структуры, формы, состава изделия. Особый контроль осуществляется за образовательными организациями, дошкольными учреждениями, зданиям медицинского назначения. Обусловленность имеет место, так как большое скопление в одном месте детей, должно полностью исключать для них какой-либо риск. В связи с этим соответствующими контролирующими органами проводятся постоянные проверки данных объектов. В результате чего проектировщики и застройщики руководствуются нормативами с учетом объекта предполагаемых работ, учитывая в т. ч. горючесть материалов.

Цель классификации веществ и материалов по пожаровзрывоопасности и пожарной опасности (гл.3 ст. 10-13 ФЗ№123):

1. Классификация веществ и материалов по пожаровзрывоопасности и пожарной опасности используется для установления требований пожарной безопасности при получении веществ и материалов, применении, хранении, транспортировании, переработке и утилизации.

2. Для установления требований пожарной безопасности к конструкции зданий, сооружений и системам противопожарной защиты используется классификация строительных материалов по пожарной опасности.

Классификация строительных материалов по пожарной опасности (Статья 13 ФЗ №123).

1. Классификация строительных материалов по пожарной опасности основывается на их свойствах и способности к образованию опасных факторов пожара, приведенных в таблице 1 приложения к Федеральному закону №123 .

2. Пожарная опасность строительных материалов характеризуется следующими свойствами :
1) горючесть;
2) воспламеняемость;
3) способность распространения пламени по поверхности;
4) дымообразующая способность;
5) токсичность продуктов горения.

3. По горючести строительные материалы подразделяются на: горючие (Г) и негорючие (НГ).

Строительные материалы относятся к негорючим при следующих значениях параметров горючести, определяемых экспериментальным путем: прирост температуры - не более 50 градусов Цельсия, потеря массы образца - не более 50 процентов, продолжительность устойчивого пламенного горения - не более 10 секунд.

Строительные материалы, не удовлетворяющие хотя бы одному из указанных выше значений параметров, относятся к горючим.

Горючие строительные материалы подразделяются на следующие группы:

1) слабогорючие (Г1), имеющие температуру дымовых газов не более 135 градусов Цельсия, степень повреждения по длине испытываемого образца не более 65 процентов, степень повреждения по массе испытываемого образца не более 20 процентов, продолжительность самостоятельного горения 0 секунд;

2) умеренногорючие (Г2), имеющие температуру дымовых газов не более 235 градусов Цельсия, степень повреждения по длине испытываемого образца не более 85 процентов, степень повреждения по массе испытываемого образца не более 50 процентов, продолжительность самостоятельного горения не более 30 секунд;

3) нормальногорючие (ГЗ) , имеющие температуру дымовых газов не более 450 градусов Цельсия, степень повреждения по длине испытываемого образца более 85 процентов, степень повреждения по массе испытываемого образца не более 50 процентов, продолжительность самостоятельного горения не более 300 секунд;

4) сильногорючие (Г4 ), имеющие температуру дымовых газов более 450 градусов Цельсия, степень повреждения по длине испытываемого образца более 85 процентов, степень повреждения по массе испытываемого образца более 50 процентов, продолжительность самостоятельного горения более 300 секунд.

Для материалов, относящихся к группам горючести Г1-ГЗ, не допускается образование горящих капель расплава при испытании (для материалов, относящихся к группам горючести Г1 и Г2, не допускается образование капель расплава). Для негорючих строительных материалов другие показатели пожарной опасности не определяются и не нормируются.

По воспламеняемости горючие строительные материалы (в том числе напольные ковровые покрытия) в зависимости от величины критической поверхностной плотности теплового потока подразделяются на следующие группы:

1) трудновоспламеняемые (В1 ), имеющие величину критической поверхностной плотности теплового потока более 35 киловатт на квадратный метр;

2) умеренновоспламеняемые (В2), имеющие величину критической поверхностной плотности теплового потока не менее 20, но не более 35 киловатт на квадратный метр;

3) легковоспламеняемые (ВЗ), имеющие величину критической поверхностной плотности теплового потока менее 20 киловатт на квадратный метр.

По скорости распространения пламени по поверхности горючие строительные материалы (в том числе напольные ковровые покрытия) в зависимости от величины критической поверхностной плотности теплового потока подразделяются на следующие группы:

1) нераспространяющие (РП1 ), имеющие величину критической поверхностной плотности теплового потока более 11 киловатт на квадратный метр;

2) слабораспространяющие (РП2 ), имеющие величину критической поверхностной плотности теплового потока не менее 8, но не более 11 киловатт на квадратный метр;

3) умереннораспространяющие (РПЗ ) , имеющие величину критической поверхностной плотности теплового потока не менее 5, но не более 8 киловатт на квадратный метр;

4) сильнораспространяющие (РП4 ), имеющие величину критической поверхностной плотности теплового потока менее 5 киловатт на квадратный метр.

По дымообразующей способности горючие строительные материалы в зависимости от значения коэффициента дымообразования подразделяются на следующие группы:

1) с малой дымообразующей способностью (Д1 ), имеющие коэффициент дымообразования менее 50 квадратных метров на килограмм;

2) с умеренной дымообразующей способностью (Д2 ), имеющие коэффициент дымообразования не менее 50, но не более 500 квадратных метров на килограмм;
3) с высокой дымообразующей способностью (ДЗ), имеющие коэффициент дымообразования более 500 квадратных метров на килограмм.

По токсичности продуктов горения горючие строительные материалы подразделяются на следующие группы в соответствии с таблицей 2 приложения к Федеральному закону №123:

1) малоопасные (Т1);

2) умеренноопасные (Т2) ;

3) высокоопасные (ТЗ) ;

4) чрезвычайно опасные (Т4).
Таблица 2. Классификация горючих строительных материалов по значению показателя токсичности продуктов горения (прил. К ФЗ №123)

Классы пожарной опасности строительных материалов в зависимости от групп пожарной опасности строительных материалов приведены в табл. 3 приложения к ФЗ №123.

Таблица 3. Классы пожарной опасности строительных материалов (прил. К ФЗ №123)

(Таблица в редакции, введенной в действие с 12 июля 2012 года Федеральным законом от 10 июля 2012 года N 117-ФЗ.

Примечание. Перечень показателей пожарной опасности строительных материалов, достаточных для присвоения классов пожарной опасности КМ0-КМ5, определяется в соответствии с таблицей 27 приложения к ФЗ №123.

Таблица 27 Перечень показателей, необходимых для оценки пожарной опасности строительных материалов (Таблица в редакции ФЗ №123, введенной в действие с 12 июля 2012 года от 10 июля 2012 года N 117-ФЗ)

Примечания:

1. Знак "+" обозначает, что показатель необходимо применять.

2. Знак "-" обозначает, что показатель не применяется.3. При применении гидроизоляционных материалов для поверхностного слоя кровли показатели их пожарной опасности следует определять по позиции "Кровельные материалы".

Для классификации строительных материалов следует применять значение индекса распространения пламени (I) - условного безразмерного показателя, характеризующего способность материалов или веществ воспламеняться, распространять пламя по поверхности и выделять тепло.

По распространению пламени материалы подразделяются на следующие группы:

1) не распространяющие пламя по поверхности, имеющие индекс распространения пламени 0;

2) медленно распространяющие пламя по поверхности, имеющие индекс распространения пламени не более 20;

3) быстро распространяющие пламя по поверхности, имеющие индекс распространения пламени более 20.

Методы испытаний по определению классификационных показателей пожарной опасности строительных, текстильных и кожевенных материалов устанавливаются нормативными документами по пожарной безопасности.

Обеспечение пожарной безопасности входит в число ключевых задач при строительстве и эксплуатации современных высоток, крупных деловых центров и торгово-развлекательных комплексов. Специфика таких зданий – большая протяженность путей эвакуации – диктует повышенные требования к пожарной безопасности используемых строительных конструкций и материалов. И только когда эти требования соблюдаются наравне с решением других технических и экономических задач, здание считается спроектированным правильно.

Согласно Федеральному закону Российской Федерации от 22 июля 2008 г № 123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности», выбор строительных материалов напрямую зависит от функционального назначения здания или помещения.

Классификацию строительных материалов часто проводят, основываясь на сфере применения продукции. По этому критерию ее разделяют на конструктивные, изоляционные и отделочные, а также конструктивно-изоляционные и конструктивно-отделочные решения.

С точки зрения пожарной безопасности оптимальная классификация предлагается в Статье 13 «Технического регламента», которая разбивает строительные материалы на два типа: горючие и негорючие . В свою очередь, горючие материалы делятся на 4 группы – слабогорючие (Г1), умеренно горючие (Г2), нормально горючие (Г3) и, наконец, сильно горючие (Г4).

Кроме того, они оцениваются по таким критериям, как воспламеняемость , способность распространять пламя по поверхности, дымообразующая способность и токсичность . Совокупность этих показателей позволяет присвоить конкретному материалу класс пожарной опасности: от КМ0 – для негорючих материалов до КМ1-КМ5 – для горючих.

Природные свойства материалов

Ключевым фактором, определяющим пожарную опасность строительных материалов, является сырье , из которого они изготовлены. В этой зависимости их можно разделить на три большие группы: неорганические , органические и смешанные . Рассмотрим подробнее свойства каждой из них. Начнем с минеральных материалов, которые принадлежат к группе неорганических и, наравне с металлическими конструкциями, служат для создания жесткого каркаса – основы современных зданий.

Наиболее часто встречающиеся минеральные строительные материалы – это природный камень, бетон, кирпич, керамика, асбоцемент, стекло и т.д. Они относятся к негорючим (НГ), но даже при небольшом добавлении полимерных или органических веществ – не более 5–10% от массы – их свойства меняются. Увеличивается пожарная опасность, и из НГ они переходят в категорию трудносгораемых.

В последние годы широкое распространение получила продукция на основе полимеров , принадлежащая к неорганическим материалам и являющаяся горючей . При этом от объема и химического строения полимера зависит принадлежность конкретного материала к группе горючести. Выделяют два основных типа полимерных соединений. Это реактопласты, образующие при нагревании коксовый слой, который состоит из негорючих веществ и защищает материал от воздействия высоких температур, препятствуя горению. Другой тип – это термопласты (плавятся без создания теплозащитного слоя).

Вне зависимости от типа, полимерные строительные материалы нельзя перевести в разряд негорючих, но возможно снизить их пожарную опасность. Для этого применяются антипирены – различные вещества, которые способствуют повышению огнестойкости. Антипирены для полимерных материалов можно разделить на три большие группы.

В первую входят вещества, осуществляющие химическое взаимодействие с полимером . Эти антипирены применяются преимущественно для реактопластов , без ухудшения их физико-химических свойств. Вторая группа антипиренов – интумесцентные добавки – под воздействием пламени образует на поверхности материала вспененный ячеистый коксовый слой, препятствующий горению. И, наконец, третья группа – это вещества, которые механически смешиваются с полимером. Их используют для снижения горючести как термопластов, так реактопластов и эластомеров.

Из всех органических материалов наибольшее распространение при строительстве современных зданий получила древесина и изделия из нее – древесно-стружечные плиты (ДСП), древесно-волокнистые плиты (ДВП), фанера и т.д. Все органические материалы относятся к группе горючих, а их пожарная опасность повышается при добавлении различных полимеров. Например, лакокрасочные материалы не только повышают горючесть, но и способствуют более быстрому распространению пламени по поверхности, увеличивают дымообразование и токсичность. В этом случае к СО (угарному газу) – основному продукту горения органических материалов – добавляются и другие токсичные вещества.

Для снижения пожарной опасности органических строительных материалов, как и в случае с полимерными веществами, их обрабатывают антипиренами . Нанесенные на поверхность, под воздействием высоких температур антипирены могут превращаться в пену или выделять негорючий газ. В обоих случаях они затрудняют доступ кислорода, препятствуя возгоранию древесины и распространению пламени. Эффективными антипиренами являются вещества, содержащие диаммоний фосфат , а также смесь фосфорнокислого натрия с сульфатом аммония.

Что касается смешанных материалов , они состоят из органического и неорганического сырья. Как правило, строительная продукция данного типа не выделяется в отдельную категорию, а относится к одной из предыдущих групп, в зависимости от того, какое сырье преобладает. К примеру, фибролит , состоящий из древесных волокон и цемента, считается органическим, а битум – неорганическим. Чаще всего смешанный тип относится к группе горючих продуктов.

Повышенные требования к пожарной безопасности крупных торгово-развлекательных и офисных центров, а также высотных зданий диктуют необходимость разработки комплекса противопожарных мероприятий. Одним из наиболее важных является преимущественное использование негорючих и слабогорючих строительных материалов. В особенности это касается несущих и ограждающих конструкций здания, кровли, а также материалов для отделки путей эвакуации.

Согласно классификации НПБ 244-97, обязательной сертификации в области пожарной безопасности подлежат отделочные, облицовочные, кровельные, гидроизоляционные и теплоизоляционные материалы, а также напольные покрытия. Рассмотрим данные категории на предмет пожарной опасности.

Отделочные и облицовочные материалы

Существует множество отделочных и облицовочных материалов, среди которых можно выделить полистирольные плитки, ПВХ- и ДСП-панели, обои, пленки, керамическую плитку, стеклопластики и т.д. Большинство продукции данного типа относятся к горючей. В помещениях с массовым скоплением людей, а также в зданиях, где эвакуация затруднена из-за большой площади и этажности, отделочные материалы могут создавать дополнительную угрозу жизни и здоровью людей, вызывая задымление, выделяя токсичные продукты горения и способствуя быстрому распространению пламени. Поэтому необходимо выбирать материалы не ниже класса КМ2 .

В зависимости от поверхности, на которую они нанесены, отделочные материалы могут иметь различные свойства. К примеру, в сочетании с горючими веществами обычные обои могут проявить себя как легковоспламеняющиеся , а нанесенные на негорючую базу – как слабогорючие . Поэтому при выборе отделочных и облицовочных материалов следует руководствоваться не только данными об их пожарной опасности, но и свойствами оснований.

Для отделки помещений с большим скоплением людей и путей эвакуации недопустимо использование органических продуктов, в частности, МДФ-панелей , которые чаще всего относятся к группам Г3 и Г4. Для отделки стен и потолков в торговых залах нельзя использовать материалы с более высокой пожарной опасностью, чем класс КМ2.

Обои на бумажной основе не входят в список продукции, подлежащей обязательной сертификации, и их можно применять в качестве отделочного материала для помещений с повышенными требованиями к пожарной безопасности с учетом того, что основание будет негорючим.

В качестве замены МДФ-панелям используют гипсокартон с внешним покрытием из декоративной пленки. Благодаря гипсовой основе гипсокартон относится к негорючим материалам, а декоративная пленка на основе полимеров переводит его в группу Г1, что позволяет применять его для отделки помещений практически любого функционального назначения, включая, вестибюли. Сегодня гипсокартон повсеместно применяется для строительства перегородок – самостоятельных строительных конструкций. Это необходимо учитывать при определении их класса пожарной опасности.

Напольные покрытия

К горючести напольных покрытий предъявляются менее жесткие требования, чем к отделочным и облицовочным материалам. Причина состоит в том, что при пожаре пол находится в зоне наименьшей температуры по сравнению со стенами и потолком. В то же время, для материалов, служащих в качестве напольного покрытия, важную роль играет такой показатель, как распространение пламени по поверхности (РП).

Благодаря удобству монтажа и высоким эксплуатационным характеристикам широкое применение в качестве напольных покрытий в коридорах, вестибюлях, холлах и фойе зданий получили линолеумы – различные виды рулонных полимерных покрытий. Практически все материалы такого типа относятся к группе сильно горючих (Г4) и обладают высоким коэффициентом дымообразования. Уже при температуре 300°С они поддерживают горение, а при нагреве свыше 450–600 °С – воспламеняются. Кроме того, в продукты горения линолеумов входят токсичные вещества – двуокись углерода, СО и хлористый водород.

Поэтому их недопустимо использовать в качестве напольного покрытия для коридоров и холлов, где, согласно требованиям, должны применяться материалы не ниже КМ3, не говоря про вестибюли и лестничные клетки, для которых действуют более жесткие требования. То же можно сказать и о ламинате, который состоит из органических и полимерных материалов и, вне зависимости от типа, относится к числу сильно горючих – непригодных для путей эвакуации.

Наиболее благополучными, с точки зрения пожарной безопасности, являются керамическая плитка и керамогранит . Они относятся к группе КМ0 и не входят в перечень материалов, подлежащих сертификации в области пожарной безопасности. Такая продукция подходит для помещений любого функционального назначения. Кроме того, в качестве напольного покрытия в коридорах и холлах можно использовать полужесткие плитки, изготовленные из поливинилхлорида с большим количеством минерального наполнителя (группа КМ1).

Кровельные и гидроизоляционные материалы

Обычно пожароопасность кровельных материалов указана в сертификатах в виде группы горючести. Наименьшей опасностью отличаются кровли из металла и глины, а наибольшей – материалы на основе битумов, каучуков, резинобитумных продуктов и термопластичных полимеров. Хотя именно они придают кровельным материалам высокие эксплуатационные характеристики – водо- и паронепроницаемость, морозостойкость, эластичность, стойкость к негативным атмосферным воздействиям и образованию трещин.

Одними из наиболее пожароопасных являются кровельные и гидроизоляционные материалы, в состав которых входят битумы . Они самовоспламеняются уже при температуре 230–300°С. Кроме того, битум обладает высокой дымообразующей способностью и скоростью горения.

Битумы широко применяются в производстве рулонных (рубероид, пергамин, стеклорубероид, изол, гидроизол, фольгоизол) и мастичных кровельных и гидроизоляционных материалов. Практически все кровельные материалы на основе битума относятся к группе Г4. Это накладывает ограничения на их использование в зданиях с повышенными требованиями к пожарной безопасности. Так, они должны укладываться на негорючее основание . Кроме того, поверх осуществляется гравийная засыпка , а также устраиваются противопожарные рассечки, разделяющие кровлю здания на отдельные сегменты. Это необходимо для того, чтобы локализовать возгорание и воспрепятствовать распространению пожара.

Сегодня на рынке представлены десятки видов гидроизоляционных материалов – полиэтиленовые, полипропиленовые, поливинилхлоридные, полиамидные, тиоколовые и другие мембраны. Вне зависимости от вида, все они относятся к группе горючих. Наиболее благополучными, с точки зрения пожарной безопасности, являются гидроизоляционные мембраны , относящиеся к группе горючести Г2. Как правило, это материалы на основе поливинилхлорида с добавлением антипиренов.

Теплоизоляционные материалы

Теплоизоляционные материалы , подлежащие сертификации в области пожарной безопасности, можно разделить на пять групп. Первая из них – пенополистиролы . Благодаря сравнительно низкой стоимости они получили широкое распространение в современном строительстве. Наряду с хорошими теплоизолирующими свойствами эта продукция обладает рядом серьезных недостатков, в числе которых недолговечность, недостаточная влагостойкость и паропроницаемость, низкая стойкость к воздействию ультрафиолетовых лучей и углеводородных жидкостей, а главное – высокая горючесть и выделение при горении токсичных веществ.

Одной из разновидностей пенополистиролов является экструдированный пенополистирол . Он имеет более упорядоченную структуру из мелких закрытых пор. Такая технология производства повышает влагостойкость материала, но не снижает его пожарную опасность, которая остается столь же высокой. Воспламенение пенополистиролов происходит при температуре от 220°С до 380°С, а самовоспламенение соответствует температуре 460–480°С. При горении пенополистиролы выделяют большое количество тепла, а также токсичные продукты. Вне зависимости от вида, все материалы данной категории относятся к группе горючести Г4.

В качестве теплоизоляции в составе штукатурных фасадных систем пенополистирол рекомендуется устанавливать с обязательным устройством противопожарных рассечек из каменной ваты – негорючего материала. Из-за высокой пожарной опасности применение материалов этой группы недопустимо в вентилируемых фасадных системах, так как они могут существенно повысить скорость распространения пламени по фасаду здания. При использовании комбинированных кровельных покрытий пенополистирол укладывается на негорючее основание из каменной ваты.

Следующий вид теплоизоляционного материала – пенополиуретан – представляет собой неплавкую термореактивную пластмассу с ячеистой структурой, пустоты и поры которой заполнены газом с низкой теплопроводностью. Из-за невысокой температуры воспламенения (от 325°С), сильной дымообразующей способности, а также высокой токсичности продуктов горения, в число которых входит цианистый водород (синильная кислота), пенополиуретан обладает повышенной пожарной опасностью. При производстве пенополиуретана активно применяются антипирены, которые позволяют снизить воспламеняемость, но, вместе с тем, повышают токсичность продуктов горения. В целом, использование пенополиуретана в зданиях с повышенными требованиями к пожарной безопасности сильно ограничено. При необходимости его можно заменить двухкомпонентным материалом – пенополиизоциануратом , который обладает более низкой воспламеняемостью и горючестью.

Резольные пенопласты , изготовленные из резольных фенолформальдегидных смол, относятся к группе трудногорючих. В виде плит средней плотности они применяются для теплоизоляции наружных ограждений, фундаментов и перегородок при температуре поверхности не выше 130°С. Под воздействием пламени резольные пенопласты обугливаются, сохраняя в целом свою форму, и обладают малой дымообразующей способностью по сравнению пенополистиролом. Одним из главных недостатков данной категории материалов является то, что при деструкции они выделяют набор высокотоксичных соединений, в который, помимо угарного газа, входит формальдегид, фенол, аммиак и другие вещества, представляющие непосредственную угрозу жизни и здоровью людей.

Еще один вид теплоизоляции – стекловата , для производства которой используется те же материалы, что и при изготовлении стекла, а также отходы стекольной промышленности. Стекловата обладает хорошими теплотехническими характеристиками, а температура ее плавления составляет порядка 500°С. Однако в силу некоторых особенностей к группе НГ относится теплоизоляция плотностью менее 40 кг/м³.

Каменная вата – один из самых пожаробезопасных теплоизоляционных материалов

В перечень теплоизоляционных материалов входит каменная вата , которая состоит из волокон, получаемых их каменной породы базальтовой группы. Каменная вата обладает высокими тепло- и звукоизоляционными характеристиками, стойкостью к нагрузкам и различным видам воздействия и долговечностью. Материалы данной группы не выделяют вредных веществ и не оказывают негативного воздействия на окружающую среду. Каменная вата – наиболее надежный материал с точки зрения пожарной безопасности: она является негорючей и имеет класс пожарной опасности КМ0. Волокна каменной ваты способны выдерживать температуру до 1000°C, благодаря чему материал эффективно препятствует распространению пламени. Теплоизоляция из каменной ваты может применяться без ограничения в этажности здания.

Оценка пожароопасности теплоизоляции проводилась в рамках специализированных семинаров, организованных ВНИИПО МЧС. Они сопровождались натурными огневыми испытаниями, в которых участвовали распространенные виды теплоизоляционных материалов – пенополистирол, пенополиуретан, резольный пенопласт и каменная вата. Под воздействием открытого пламени горелки пенополистирол расплавился с образованием горящих капель в течение первой минуты эксперимента, пенополиуретан сгорел в течение 10 минут. За 30 минут испытания резольный пенопласт обуглился, а каменная вата не изменила своей первоначальной формы, доказав свою принадлежность к негорючим материалам. Вторая часть испытаний – имитации возгорания кровли с теплоизоляционным слоем – показала, что горящий расплав пенополистирола, проникая во внутренние помещения, способствует распространению пожара и возникновению новых очагов возгорания. Таким образом, по результатам испытаний были сделаны выводы о высокой пожарной опасности наиболее часто используемых теплоизоляционных материалов.

Подводя итоги, необходимо еще раз отметить важность эффективных противопожарных мероприятий в процессе проектирования и строительства зданий. Одно из центральных мест занимают оценка пожарной опасности и грамотный выбор строительных материалов, основанный на действующих нормах и стандартах и учитывающий функциональное назначение и индивидуальные особенности здания. Применение современных материалов позволяет обеспечить полное соответствие требованиям пожарной безопасности , гарантируя сохранность жизни и здоровья людям, которые будут находиться в здании после завершения строительства.

I. Классификация строительных материалов по пожарной опасности

Строительные материалы характеризуются только пожарной опасностью.
Пожарная опасность строительных материалов определяется следующими пожарно-техническими характеристиками: горючестью, воспламеняемостью, распространением пламени по поверхности, дымообразующей способностью и токсичностью.
Строительные материалы подразделяются на негорючие (НГ) и горючие (Г). Горючие строительные материалы подразделяются на четыре группы:

П (слабогорючие);
Г2 (умеренногорючие);
ГЗ (нормальногорючие);
Г4 (сильногорючие).

81 (трудновоспламеняемые);
82 (умеренновоспламеняемые);
83 (легковоспламеняемые).

РП1 (нераспространяющие);
РП2 (слабораспространяющие);
РПЗ (умереннораспространяющие);
РП4 (сильнораспространяющие).

Д1 (с малой дымообразующей способностью);
Д2 (с умеренной дымообразующей способностью);
ДЗ (с высокой дымообразующей способностью).

Т1 (малоопасные);
Т2 (умеренноопасные);
ТЗ (высокоопасные);
Т4 (чрезвычайно опасные).

II. Классификация строительных материалов по степени огнестойкости

СТРОИТЕЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ

Строительные конструкции характеризуются огнестойкостью и пожарной опасностью.
Показателем огнестойкости является предел огнестойкости. Пожарную опасность конструкции характеризует ее класс.
Предел огнестойкости строительных конструкций устанавливается по времени (в минутах) наступления одного или последовательно нескольких, нормируемых для данной конструкции, признаков предельных состояний:

• потери несущей способности (R);
• потери целостности (Е);
• потери теплоизолирующей способности (I).

КО (непожароопасные);
К1 (малопожароопасные);
К2 (умереннопожароопасные);
КЗ (пожароопасные).

ЗДАНИЯ, ПОЖАРНЫЕ ОТСЕКИ, ПОМЕЩЕНИЯ

Здания, а также части зданий, выделенные противопожарными стенами, - пожарные отсеки (далее здания) - подразделяются по степеням огнестойкости, классам конструктивной и функциональной пожарной опасности.
Степень огнестойкости здания определяется огнестойкостью его строительных конструкций
Класс конструктивной пожарной опасности здания определяется степенью участия строительных конструкций в развитии пожара и образовании его опасных факторов.
Класс функциональной пожарной опасности здания и его частей определяется их назначением и особенностями размещаемых в них технологических процессов.
Здания и пожарные отсеки подразделяются по степеням огнестойкости согласно таблице.
К несущим элементам здания относятся конструкции, обеспечивающие его общую устойчивость и геометрическую неизменяемость при пожаре, - несущие стены, рамы, колонны, балки, ригели, фермы, арки, связи, диафрагмы жесткости и т.п.
Пределы огнестойкости заполнения проемов (дверей, ворот, окон и люков) не нормируются, за исключением специально оговоренных случаев и заполнения проемов в противопожарных преградах.
В случаях, когда минимальный предел огнестойкости конструкции указан R15 (R 15, REI15), допускается применять незащищенные стальные конструкции независимо от их фактического предела огнестойкости, за исключением случаев, когда предел огнестойкости несущих элементов здания по результатам испытания составляет менее R 8