Задачи огневых испытаний, проблемы пожарной безопасности и нормирования огнестойкости современных наружных навесных стен

Целью настоящей статьи является обсуждение противопожарных требований, предъявляемых СНиП 21-01 [1] к наружным ненесущим, в том числе навесным стенам стоечно-ригельной конструкции со светопрозрачным заполнением — так называемым «витражам», а также изложение основных положений предлагаемой методики огневых испытаний этих конструкций и предложений по корректировке нормирования их применения.В действующей редакции СНиП 21-01 (в редакции 2002 г.), как и в предыдущих редакциях противопожарных норм, к проблемам пожарной безопасности ненесущих стен предъявляются, на первый взгляд, достаточно низкие требования, к тому же без учета возможных вариантов их конструктивного решения — панельные с опорой на перекрытия или навесные с примыканием к перекрытиям, но без опирания на них. Требуемый для не несущих стен предел огнестойкости определяется (по ГОСТ 30247.1) только временем наступления признака потери целостности и составляет Е 30 для зданий I степени огнестойкости и Е 15 для зданий II…IV степеней огнестойкости. В тех же СНиП для перекрытий требуемый предел огнестойкости составляет REI 60 или REI 45, что в два-три раза выше и к тому же учитывает их прогрев и нагружение.

Казалось бы, создается угроза распространения пожара на этаж, расположенный над очагом пожара, в обход перекрытия. Однако такое нормативное решение оправдано тем, что в традиционном строительстве ненесущие стены в большинстве случаев выполняются из негорючих материалов высокой плотности — кирпича, бетона и его производных. При этом панели ненесущих стен своим полным сечением или его частью опираются на перекрытия, а расстояние по высоте между окнами стандартных размеров составляет не менее 1,2 м.

Отсюда следует, что, во-первых, разрушение описанных традиционных ненесущих стен вообще маловероятно, в том числе по стыкам стен с перекрытиями, во-вторых, разрушение окна в очаге пожара не ведет к разрушению окна вышележащего этажа при обычных параметрах помещений — проемности и величине пожарной нагрузки.

Некоторую угрозу преждевременного распространения пожара в вышележащий этаж представляет собой разрушение панелей ненесущих стен, выполненных в виде трехслойных конструкций с наружными слоями из асбестоцемента, цементно-стружечных и других подобных плит со средним слоем из пенопластов или минераловатных изделий. Но и в этом случае требование к пределам огнестойкости наружных стен является достаточным при условии, что требования Е 15 или Е 60 выполняются. Предположим, что при достижении предельного состояния по признаку потери целостности и последовавшего за этим разрушения стены в пределах очага пожара на участок стены вышерасположенного этажа с внешней стороны воздействует факел пламени из очага пожара. Учитывая, что температура и тепловое излучение факела пламени существенно уменьшаются по его высоте, логично предположить, что огнестойкость участка стены вышерасположенного этажа будет выше, чем Е 15 или Е 30. Поэтому суммарно огнестойкость стены в пределах очага пожара и огнестойкость стены в пределах этажа, расположенного над этажом пожара, будет соответственно более 30 или 60 минут.

Задачи огневых испытаний При использовании навесных ненесущих стен, не опирающихся, а только примыкающих к перекрытиям, существует еще один аспект обеспечения их огнестойкости. Низкой огнестойкостью обладает именно этот узел в случае применения легких навесных стен полистовой сборки и панелей заводского изготовления типа «сэндвич». При температурных деформациях таких стен в этом узле даже при непродолжительном воздействии пожара возникает зазор между стеной и торцом перекрытия, через который нагретые газы, дым и другие опасные факторы пожара проникают в вышерасположенный этаж даже без вскрытия оконных проемов и выхода факела пламени из очага пожара на внешнюю сторону стены.

Такие стены, как правило, применяются при строительстве одно-, двухэтажных зданий низких степеней огнестойкости производственного и складского назначения. Поэтому проблема обеспечения их огнестойкости решается нормативным ограничением размеров зданий и не является актуальной.

Иная ситуация возникает в случае применения новых легких ненесущих, в том числе навесных стен, при строительстве зданий значительной высоты и при поиске новых архитектурных форм и решений, которые на сегодняшний день чрезвычайно разнообразны. Их основная отличительная черта — большие светопрозрачные участки, превосходящие по площади размеры обычных окон в несколько раз, и широкое использование стекла в качестве наружной облицовки фасада. В этом случае допущения, принятые при нормировании огнестойкости ненесущих стен традиционных конструктивных решений, справедливо поставить под сомнение: сопоставимость огнестойкости узла соединения стены с перекрытием с огнестойкостью самого перекрытия требует доказательств, а расстояние между световыми проемами по вертикали не является препятствием для распространения пожара на вышерасположенный этаж.

Поэтому справедливо уже в первом приближении потребовать от навесных ненесущих стен огнестойкости, сопоставимой с огнестойкостью перекрытий.

Для более полного обоснования требований к пожарно-техническим характеристикам таких стен и способов их оценки рассмотрим особенности конструктивного решения наружных ненесущих стен на основе стоечно-ригельных систем с применением тонкостенных стальных или алюминиевых профилей.

Как показал анализ, это конструктивное решение объединяет в себе все достоинства и недостатки ненесущих стен новых типов и при их применении возникает большинство проблем нормирования пожарно-технических свойств, конструктивного обеспечения требуемых показателей и методов их оценки.

Элементы каркаса этих стен (стойки и ригели) крепятся к перекрытиям и несущим поперечным стенам. С внешней (фасадной) стороны они практически не защищены или очень слабо защищены от теплового воздействия пожара. 

Комментировать