Какие пожароопасные свойства строительных материалов и веществ в строительстве: какие использовать, а что нет? Советы

Все здания, сооружения, строительные конструкции и материалы классифицируются по пожарной опасности и огнестойкости. При этом материалы характеризуется только степенью пожарной опасности, а построенные из них здания и сооружения – степенью и пределом огнестойкости.

Проектировщики всегда используют классификацию строительных материалов и учитывают их противопожарные свойства. Материалы разделяют на классы по происхождению и применению. От происхождения зависят эксплуатационные, физические, прочностные свойства, а они, в свою очередь, определяют область применения.

Категории материалов по степени возгораемости

Что же стоит выделить первым? Очевидно, это категории, на которые материалы делятся по степени возгораемости. Всего их три:

• Негорючие – они не подвергаются воздействию огня, то есть не горят, не обугливаются и не тлеют.
• Трудногорючие – могут тлеть и обугливаться и делать это вплоть до того момента, пока рядом находится источник открытого огня.
• Горючие – возгораются и тлеют под воздействием огня и делают это даже после того, как источник будет ликвидирован.

Те стройматериалы, которые получены путем неорганического происхождения, считаются материалами, относящимися ко второй группе, то есть негорючим. К ним относят:

Природные материалы вроде камня, песка, гранита, бута, мрамора, гравия, известняка и других.

Искусственные материалы – это и глиняный полнотелый кирпич после обжига. Он также может быть пустотелым и пористопустотелым. Легкий кирпич, который имеет выгорающие добавки, являющиеся легкоземельными. Камни из керамики (пустотелые). Силикатный кирпич, который не прошел стадию обжига. Блоки, а также камни, которые изготавливаются из тяжелых и легких бетонов и могут быть как сплошными, так и пустотелыми. Стеновые камни, которые сделаны из смеси грунта и бетона, а также изделия для облицовки и архитектурные элементы.

Надежный камень

Во время пожара части конструкции, сделанные из натурального или искусственного камней показывают свои лучшие качества и являются воплощением надежности.

Главное требование, которое предъявляется к стенам и перегородкам из натурального и искусственного камня – это газонепроницаемость. Если каменная или кирпичная кладка прочная и не содержит щелей, она является прекрасным заграждением с противопожарной точки зрения. Во время обрушения перекрытий, частичных или полных, нагрузка на стены и перегородки становится другой.

Металл является таким же востребованным материалом, как и камень. Однако проигрывает в сравнении с ним по степени огнестойкости. Через пятнадцать минут после начала воздействия прямого огня происходит изменения, касающиеся степени упругости металлических изделий, а также их текучести. Это приводит к изменению состояния сжатого стержня.

Разделение по происхождению

В зависимости от происхождения, строительные материалы делятся на искусственные и натуральные.

Натуральными называют те, которые добывают в природе и применяют без существенных химических изменений. Примерами могут служить камень, дерево, глина, песок.

Искусственными называют материалы, изготовленные полностью при помощи производственных процессов, либо подвергшиеся серьезным изменениям продукты. Хотя сырье для них тоже находят в природе, но конечный продукт принципиально от него отличается по структуре.

К таким можно отнести бетон, пластмассы, стекло, металлы и сплавы. Сталь, например, хоть и изготавливается из природного элемента — железа, но свои прочностные свойства приобретает в результате введения в состав различных легирующих добавок и поэтому природным считаться не может.

Что хорошо горит и как это защитить

К горючим материалам, которые имеют органическое происхождение, причисляют ДСП, торфяные плиты, древесину, пенопласт, линолеум, резину и т.д. У пластмасс есть очень большой недостаток – при горении они выделяют запахи, которые являются продуктами термического распада и крайне вредны для здоровья.

Для того, чтобы повысить степень огнестойкости изделий из древесины и пластмасс, применяют различные защитные меры. Древесину тщательно обрабатывают антипиренами, а в состав пластмасс вводят добавки, которые снижают степень горючести изделий.

Как достигается огнестойкость

Огнестойкость – важный параметр, которому нужно уделить особе внимание. Он говорит о том, в течение какого времени материал может выстоять при воздействии высоких температур. Однако стоит отметить, что помимо огня на конструкцию оказывают существенное воздействие эксплуатационный нагрузки, а также напор струй воды, количество воды, находящейся в статическом положении, и падающие конструкции. Для того, чтобы определить степень огнестойкости того или иного материала, его подвергают воздействию температур в пределах от 550 до 1200 градусов, поскольку именно такие температуры возникают в условиях пожара.

Элементы здания и их степень их пожароопасности

Теперь самое время перейти к рассмотрению различных частей зданий и степени их пожароопасности.

Фундамент – является подземной частью здания, его основанием. Именно он воспринимает всю нагрузку от конструкций здания. К нему не предъявляют каких-либо противопожарных требований, поскольку фундамент делается из таких материалов, предел огнестойкости которых значительно выше, чем у стен и перекрытий.

Стена выполняет функции не только несущие, но и ограждающие. Она передает все воспринимаемые нагрузки на фундамент и сама оказывает на него давление. Стены делятся на внутренние и наружные, продольные и поперечные. Именно несущие стены воспринимают давление, передавая его на фундамент.

Цоколь – является частью наружной стены. Он немного выступает из плоскости стены и выглядит как постамент, на котором она покоится. Выполняет функцию защиты стены от механических повреждений.

Карниз представляет собой горизонтальный выступ, который либо находится в верхней части стены, заканчивая ее, либо располагается над оконными и дверными проемами. Он отводит воду, которая стекает с крыши здания, чтобы она не попадала на стену, окно или дверь.

Ниша – углубление в стене, которое используется либо для размещения встроенного или стенного шкафа, а также для приборов, отапливающих помещение, и для различных декоративных целей.

Парапет – это небольшая стенка, которая идет по краю крыши. Сейчас эта стенка заменяется металлическими перилами, которые также называют парапетом.

Балкон – открытая площадка с ограждениями, которая выдается из плоскости стены. Лоджия является частью помещения и открыта по фасаду. Балконы с лоджиями являются не только полезной площадью и украшением здания, но также защищают от дыма и огня при пожаре. Кроме того, они служат как пути эвакуации для людей, а также помогают пожарным добраться до места возгорания.

Противопожарная стена – отделяет отсеки для того, чтобы предотвратить распространение пожара. Также они отделяют помещения с горючими и негорючими конструкциями. Такие стены исполняют только из материалов, не подверженных горению.

Перегородка – это вертикальная конструкция, которая служит для разделения помещений и может быть как несущей, так и не несущей, а также стационарной или с возможностью ее передвижения. Она может быть сплошной или содержать проем. Они могут исполнять роль преграды во время пожара, но некоторые ее виды, в частности пустотелые перегородки из горючих материалов, помогают распространяться огню.

Перекрытие в отличие от перегородки разделяет помещения по горизонтали на этажи. Является внутренней ограждающей конструкцией.

Опоры служат для соединения конструкции и передают нагрузку на фундамент или основание. Они изготавливаются из кирпича, камня, железобетона, чугуна и других материалов.

Покрытие – ограждает здание сверху от внешней среды и может служить в качестве потолка помещения и крышей одновременно. Она состоит из помещений, называемых чердаками и крыши. Изготавливаются из стали, железобетона или дерева. В качестве главных элементов для крыши выступают стропила и фермы, которые соединяют стяжками или обрешеткой.

Кровля является верхней частью крыши, ее оболочкой. Этот элемент является водонепроницаемым и имеет в основании обрешетку и плиты, которые кладут по фермам и балкам. Кровля изготавливается из черепицы, стали, дерева и других материалов.

Лестница – нужна для свободного перемещения людей между этажами здания. Лестница должна быть удобной для перемещения людей не только в спокойных условиях, но и в условиях пожара, а также в других ситуациях, связанных с авариями. Основные лестницы применяются для каждодневного пользования, а в случае невозможности их использования применяются пожарные лестницы.

• Распечатать

Люблю природу и красоту окружающего мира, освещаю это в своих статьях и пытаюсь поспособствовать претворению прекрасного в жизнь.

Разделение по применению

В зависимости от применения строительных материалов, они делятся на следующие виды:

• конструктивные;
• теплоизоляционные и звукоизоляционные;
• кровельные;
• отделочные;
• облицовочные;
• вяжущие.

Конструктивными считаются те, из которых изготавливаются несущие конструкции зданий и сооружений – стены, колонны, перекрытия, фундаменты. В качестве таких используются различные виды камня, лёгкие ячеистые бетоны, древесина, металл.

Теплоизоляционными и звукоизоляционными называют материалы, предназначенные для защиты зданий и сооружений от воздействия температур и для изоляции внутренних пространств от наружного шума. Примерами являются различные виды минеральных ват, вспененные полимерные составы – пенопласты и пенополистиролы, а также плиты из отходов натуральных материалов – опилок, стружек с применением цементного вяжущего. От степени пожарной опасности таких строительных материалов часто зависит безопасность людей, поскольку они могут стать проводниками огня.

К кровельным относят различные листовые и рулонные изделия для создания покрытий крыш. Это могут быть металлические профилированные листы, асбестоцементные листы, глиняная черепица, рубероид.

Отделочные материалы – все, которые используются для внутренней отделки помещений. К ним относят различные декоративные панели, лаки, краски, выравнивающие поверхность составы, бумажные и виниловые рулонные материалы.

Неправильно подобранная отделка с высокими пожароопасными свойствами становится причиной быстрого распространения пожара.

Облицовочные изделия применяют для защиты и придания привлекательного внешнего вида конструкциям, для устройства вентилируемых фасадов.

Вяжущие – это специальные вещества, которые добавляют в составы для придания им прочности. Такими являются цемент, гипс, известь.

Напольные покрытия: пожарная опасность

К особым качествам напольных покрытий имеется гораздо меньше претензий, чем к облицовочным и отделочным материалам.

Дело в том, в случае возникновения пожара, температура внизу, возле пола, гораздо ниже, чем у стен и, тем более, потолка. С другой стороны, немаловажное значение для напольных покрытий имеет показатель степени распространенности языков пламени.

Весьма широкое применение получили сегодня различные линолеумы, за счет своих отличных эксплуатационных качеств и простоты монтажа. Этим материалом застилают полы в коридорах, холлах, вестибюлях и фойе самых разных зданий.

Надо заменить, что большинство материалов подобного рода являются сильно горючими, относятся к группе Г4, и имеют значительный коэффициент дымообразования.

При t 300 градусов они способны поддерживать горение, при нагревании более 500-600 воспламеняются. Продукты горения большинства материалов являются токсичными.

Поэтому использовать их как напольное покрытие для холлов и коридоров, где необходимо применять материалы класса не ниже КМЗ, запрещено.

Тем более нельзя использовать его на лестничных клетках и в вестибюлях, требования к которым еще жестче. Практически то же самое относится и к ламинату, состоящему из полимеров и органики. Независимо от его типа, он также относится к горючим материалам, непригодным для отделки эвакуационных коридоров и путей.

Самыми устойчивыми, в плане пожарной безопасности, среди напольных покрытий являются керамогранит и плитка из керамики. Они входят в группу КМО, и не содержатся в списке материалов, нуждающихся в противопожарной сертификации.

Данный тип материалов можно использовать в помещения фактически любого функционального назначения. Кроме того, в холлах и коридорах успешно применяют полужесткие плитки из поливинилхлорида с минеральным наполнителем (КМ1).

Противопожарные свойства: гидроизоляционные и кровельные материалы

Пожароопасность материалов кровли обычно отмечается в их сертификатах как отдельная группа – горючести.

Менее всего опасными оказываются кровельные покрытия из глины и металла, более опасными – изделия, в состав которых входят битум, резина, каучуки, термопласты полимеры. Между тем, именно эти составляющие обеспечивают покрытиям такие качественные характеристики, как паро- и водонепроницаемость, эластичность, стойкость к образованию трещин, морозоустойчивость, устойчивость к атмосферным воздействиям.

Самыми пожароопасными материалами справедливо считаются гидроизоляционные и кровельные материалы, содержащие битум. Последний способен воспламеняться уже при показателях t, достигающих 230 градусов, он имеет высокую скорость горения и дымообразующая способность. Битумы активно используются в изготовлении гидроизоляционных, мастичных кровельных и рулонных материалов (рубероид, стеклорубероид, гидроизол, пергамин, изол, фольгоизол).Почти все материалы для кровли, в состав которых входит битум, входят в группу Г4.

Это значительно ограничивает их применение в помещениях, для которых к пожарной безопасности разработаны особые требования. Укладывать их необходимо исключительно на негорючую основу. Поверх них должна производиться гравийная засыпка. На отдельные сегменты кровлю здания разделяют специальными противопожарными рассечками.

Все эти мероприятия рассчитаны на то, чтобы своевременно локализовать очаг возгорания, а также помешать распространению огня.

На современном рынке представлено множество видов материалов для гидроизоляции. Это полиэтиленовые, поливинилхлоридные, тиоколовые, полипропиленовые, полиамидные и другие мембраны. Фактически все они являются горючими.

Самыми благополучными из них, относительно пожарной безопасности, являются мембраны гидроизоляционные, входящие в группу Г2. Обычно это изделия из поливинилхлорида, в который добавлен антипирен.

Теплоизоляционные материалы и их горение

Теплоизоляционные материалы, которые должны быть сертифицированы относительно их пожарной безопасности, подразделяются условно на пять групп, первая из которых – пенополистиролы. Из-за своей бюджетности они весьма активно применяются в современном строительстве. Данная продукция имеет отличные теплоизолирующие качества, однако обладает она и рядом недостатков.

К ним относятся их недолговечность, плохая устойчивость к ультрафиолету, недостаточная паропроницаемость и влагостойкость, и, конечно же, высокая степень горючести.

Экструдированный пенополистирол обладает более упорядоченной структурой: его составляют закрытые мелкие поры. Особая технология производства обеспечивает ему более высокую влагостойкость, но горючесть остается такой же высокой.

Самовоспламенение материала происходит при температуре около 480 градусов, а воспламеняться принудительно он способен при температуре от 220 градусов. Во время горения выделяется много тепла и токсичные продукты. Относятся все пенополистиролы к Г4 группе.

Еще один вид материалов для теплоизоляции – пенополиуретаны, представленные термоактивной неплавкой пластмассой. Она имеет ячеистую структуру, ее поры и пустоты заполняет газ, обладающий низкой теплопроводностью. У пенополиуретана весьма высокая пожароопасность, которая объясняется его низкой температурой воспламенения, высоким дымообразованием, токсичностью отходов сгорания.

При его изготовлении используют антипирены, снижающие способность к воспламенению, но повышающие опасность продуктов горения. Можно сказать, что применение пенополиуретана в зданиях с особыми требованиями к безопасности, весьма ограничено. Изготовленные из фенолформальдегидных резольных смол резольные пенопласты являются трудногорючими.

Они используются в качестве теплоизоляции перегородок, наружных ограждений и различных фундаментов, в виде среднеплотных плит. При воздействии открытого огня материал сохраняет свою форму, но обугливается. Его дымообразующая способность гораздо ниже, чем у пенополистирола. Важным недостатком данной категории продукции является тот факт, что при разложении они выделяют особо токсичные вещества, весьма опасные для здоровья и жизни людей.

Стекловата также относится теплоизоляционным материалом. Для ее изготовления применяются те же материала, что и для производства стекла, и отходя стекольного производства.

Температура плавления материал составляет около 500 градусов, и она обладает довольно хорошими противопожарными характеристиками.

Но из-за некоторых причин, к группе негорючих материалов относится только стекловата плотностью не более сорока кг/куб. метр.

К группе теплоизоляции относится также вата каменная, которую производят из волокон базальтовой горной породы. Этот материал имеет высокие звукоизоляционные и теплоизоляционные качества, выдерживает различные нагрузки, стоек и долговечен. Материалы, относящиеся к данной разновидности, не выделяют опасных и вредных веществ, а также не воздействуют негативным образом на окружающую среду.

С точки зрения пожарной безопасности, каменная вата является одним из наиболее надежных материалов – она не горюча, и относится к классу КМО пожарной безопасности.

Прочные волокна материала могут выдерживать нагревание до 1000 градусов, что позволяет ему успешно препятствовать распространению огня во время пожара. Материал можно использовать в этажности здания практически без ограничения.

Пожарные свойства

Все материалы, в том числе строительные, разделяют на горючие и не поддерживающие горения (негорючие). По степени пожарной опасности они разделяются на группы и классы в соответствии со СНиП 21-01-97.

Существуют следующие пожарно-технические характеристики:

• горючесть;
• распространение пламени;
• воспламенение;
• дымообразование;
• токсичность продуктов горения.

Горючесть характеризует пожароопасное свойство вещества загораться от источника огня и дальше поддерживать огонь при отсутствии внешнего источника.

Характеристика «распространение пламени» определяет способность самостоятельно затухать или наоборот, воспламенять другие предметы.

Воспламенение – это показатель, который определяет возможность возгорания при высокой температуре и при возникновении тех или иных опасных условий.

Дымообразование является характеристикой, дающей представление о возможности выделения в большей или меньшей степени дыма при горении.

Крайне пожароопасное свойство – токсичность строительного материала. Оно определяет наличие вредных и ядовитых для организма человека и окружающей среды веществ, которые могут выделяться при горении.

Каждая из характеристик в соответствии с ГОСТами делится на несколько групп пожарной опасности. В зависимости от характеристик и групп пожарной опасности строительных материалов, они разделяются на 6 классов от КМ0 до КМ5.

Отнесение к тому или иному классу можно определить по таблице.

Свойства пожарной опасности строительных материалов	Класс пожарной опасности строительных материалов в зависимости от групп
	КМ0	КМ1	КМ2	КМ3	КМ4	КМ5
Горючесть	НГ	Г1	Г1	Г2	Г3	Г4
Воспламеняемость	—	В1	В2	В2	В2	В3
Дымообразующая способность	—	Д2	Д2	Д3	Д3	Д3
Токсичность	—	Т2	Т2	Т2	Т3	Т4
Распространение пламени	—	РП1	РП1	РП2	РП2	РП4

Рекомендации по применению

Природные органические вещества считаются горючими, и потому пожароопасными, а неорганические – негорючими материалами. Если в состав неорганических материалов вводится до 8% органических составляющих, что делается обычно для повышения прочности или улучшения структуры, такие продукты считаются негорючими. Однако чем больше будет добавок, те сильнее возрастут пожароопасные свойства.

Среди синтетических веществ с низкой пожарной опасностью можно выделить кремнийорганические соединения, выдерживающие нагрев до высоких температур.

При строительстве зданий с высокой степенью ответственности рекомендуется использовать для изготовления конструкций исключительно негорючие материалы – камень, кирпич, бетон.

В иных случаях допускается изготавливать конструкции из древесины, обработанной специальными составами, предохраняющими от возгорания. Такие составы называются антипиренами. Они могут значительно повысить температуру возгорания древесины, а также существенно уменьшить её горючесть. Некоторые антипирены способны придать древесине свойство самозатухания.

В качестве отделочных не рекомендуется использовать вещества с высокой степенью дымообразования и токсичности. При этом можно использовать горючие материалы, обработав их соответствующими составами, устраняющими пожароопасные свойства.

При изготовлении кровли для зданий с печным отоплением, имеющих дымовые трубы, предпочтение должно отдаваться несгораемым материалам – металлическим и асбестоцементным листам. Допускается изготовление битумных рулонных кровель при условии оснащение труб искрогасителями.

В качестве теплоизоляционных в последнее время применяют неорганические материалы с низкими пожароопасными характеристиками. Многие из них вообще не горят и не выделяют токсичных веществ при нагревании. Это различные минеральные и каменные ваты. Вспененные пластмассы, используемые для утепления, могут применяться только с наружной стороны конструкций, так как многие пластмассы при нагревании выделяет большое количество токсичных веществ. Теплоизоляционные свойства являются хорошим дополнением к низкой горючести, ведь такие изделия заметно улучшают огнестойкость конструкций за счет своей низкой теплопроводности.

Сертификация

Для подтверждения соответствия противопожарных свойств проводится пожарная сертификация строительных материалов.

Обязательной сертификации подлежат материалы, используемые для строительства зданий с высоким уровнем опасности возгорания, и применяемые при отделке жилых помещений. Сертифицируют материалы, используемые для изготовления любых транспортных средств – автомобилей, железнодорожных вагонов, городского транспорта. Обязательно выдают сертификаты пожарной безопасности на материалы специального назначения.

Для выявления пожароопасных свойств образцы продукции испытывают в аккредитованных лабораториях, после чего оформляют соответствующий документ (если продукт соответствует нормативам), данные вносят в Реестр. Производитель может пройти процедуру по собственной инициативе, подав заявку и оплатив расходы.

Пожароопасные материалы: природные свойства

Пожарную опасность всех строительных материалов определяет, главным образом, сырье, из которого они произведены.

По этой характеристике все их можно подразделить на отдельные типы: смешанные, неорганические и органические.

Каковы свойства каждой обозначенной группы? К группе неорганических материалов принадлежат минеральные вещества, которые часто применяются для изготовления основы строения – его жесткого каркаса.

Часто применяемые минеральные материалы – бетон, керамики, стекло, различные типы природного камня, кирпич, асбоцемент и прочие материалы. Часто сами по себе они являются негорючими, но при добавлении даже минимального количества органических или полимерных веществ их свойства могут серьезно измениться. Степень их восприимчивости к пламени повышается, и из своей категории негорючих они переходят в трудно-сгораемые.

Широкое распространение в последнее время получили строительные материалы на основе полимеров, являющимися горючими и относящиеся к неорганическим материалам. От химического состава полимера, от его строения и объема зависит, к какому классу горючести будет обладать данный материал.

Среди полимерных веществ выделяют две группу соединений. Это термопласты, способные плавиться, если отсутствует специальный защитный слой. Еще одна группа – реактопласты, которые образуют коксовый слой при сильном нагревании. Он препятствует процессу горения, защищая материал от высокой температуры за счет того, что в его составе содержатся негорючие элементы.

К какому типу материалов не относился бы представитель полимерной группы, перевести в разряд полностью негорючих его невозможно.

Но вполне получится заметно снизить пожарную опасность материала. Существует группа специальных веществ, антипиренов, значительно повышающих огнестойкость. Все антипирены, предназначенные для полимеров, подразделяются условно на три типа:

• К первому относятся вещества, вступающие с полимером в химическую реакцию. Они используются главным образом для реактопластов, никоим образом не ухудшая их химических и физических свойств.
• Второй тип – это интумесцентные добавки. На поверхности обработанного материала, под воздействием огня, они образуют ячеистый вспененный слой кокса, мешающий горению.
• Третий тип представляют вещества, способные смешиваться с полимерной основой механически. Данные материалы применяют для снижения горючих свойств эластомеров, термопластов и реактопластов.

Наиболее распространенные материалы из органики, часто использующиеся в современном строительстве, это древесина и ее различные производные.

К последним относятся всевозможные плиты древесно-волокнистые, древесно-стружечные, листы фанеры и прочее. Все строительные материалы из органики относятся к горючим, а при добавлении к ним, в качестве наполнителей, каких-либо полимеров, делает их пожароопасность еще выше.

Различные лакокрасочные материалы, например, не просто увеличивают степень горючести, но и увеличивает показатели токсичности и дымообразования, увеличивает скорость распространения языков огня по поверхности. К и без того смертельно опасному угарному газу (СО) присоединяются химически вредные и ядовитые вещества.

Чтобы снизить пожароопасность строительных материалов из органики, их, как и полимерные представители, подвергают тщательной обработке антипиренами. Эти специальные вещества, нанесенные на поверхность, при сильном нагревании способны выделять особый негорючий газ, или превращаться в пену.

И в том и в другом случае к веществу затрудняется доступ кислорода, что мешает разгораться пламени. Наибольшей активностью обладают антипирены, в состав которых входят смесь сульфата аммония с фосфорнокислым натрием, а также диаммонийфосфат.

Смешанные строительные материалы имеют в своем составе неорганическое и органическое сырье. Обычно стройматериалы данной категории не выделяются в собственную группу. Они относятся к той группе из двух предыдущих, чье сырье количественно преобладает в составе. Допустим, состоящий из цемента и древесных волокон фибролит является органическим, а битум относится к неорганическим. Обычно подобный смешанный тип обозначают как представителя горючей группы.

Особые требования к обеспечению безопасности больших бизнес-центров и торгово-развлекательных комплексов, современных высоток, требуют необходимости разработки специальных мероприятий. Важнейшим из них является предпочтение применения для строительства слабо-горючих и полностью негорючих материалов. Более всего это относится к ограждающим и несущим конструкциям, а также к различным отделочным материалов. Особой вопрос – материалы для обработки предполагаемых путей эвакуации.

Поделитесь в соц.сетях:

Оцените статью: (Пока оценок нет) Загрузка...