Как повысить огнестойкость металлических конструкций?

Повышение огнестойкости строительных железобетонных и деревянных конструкций – обязательное условие для обеспечения пожарной безопасности зданий и сооружений. Предел огнестойкости – это время, за которое конструкция теряет свои несущие, теплоизолирующие и прочностные свойства.

Стальной прокат, используемый в производстве металлоконструкций, не относится к легковоспламеняемым материалам. Однако при термическом воздействии он быстро теряет свои свойства. Давайте разберемся, какие существуют способы повышения огнестойкости металлических конструкций.


Эффективные способы


Собственная степень огнестойкости металлических конструкций недостаточно велика. Материал теряет несущую способность и начинает разрушаться при воздействии температур от 500 градусов Цельсия за 15-20 минут. Значительно повысить данный показатель можно искусственно.

Для повышения предела огнестойкости используются различные защитные материалы. Они блокируют поверхность защищаемой конструкции от воздействия высоких температур, сохраняя ее в рабочем состоянии в течение требуемого периода времени.

Рассмотрим основные способы защиты металлических конструкций от воздействия высоких температур. Всего они делятся на 3 вида.


Толстослойные


Штукатурка, отделка бетоном или кирпичом, использование крупноразмерных листовых и плитных огнезащитных облицовок – метод подходит для конструкций, допускающих дополнительное нагружение. Также может применяться заполнение внутренних полостей конструкции. Методики актуальны для повышения предела огнестойкости до 2 часов.

Составы изготавливаются на основе строительного гипса, глиноземистого цемента. Вспомогательные компоненты – вермикулит, перлит, диатомит, вулканическая пемза и др.

К данной категории также относятся полужесткие минераловатные плиты, укрепляемые с помощью стальных каркасов и анкеров. Данные составы обеспечивают наибольшую огнезащиту – до 4 часов. Однако в этом случае необходимо предусматривать антикоррозийную защиту конструкции.

Отмеченные выше облицовки эффективные и долговечные. Однако они существенно увеличивают нагрузку на конструкцию, являются трудоемкими в реализации. Кроме того, минимальная толщина покрытия – 20 мм. Поэтому применить данный тип огнезащиты удастся не во всех конструкциях.


Конструктивная огнезащита


Облицовка специальными плитами, монтаж защитных экранов. Последние крепятся непосредственно на поверхности защищаемых конструктивных элементов, либо на откосе с помощью специальных каркасов, закладных деталей.

Облицовка такого типа используется комплексно, совместно с мастиками. На металлическую конструкцию наносится выбранный огнезащитный состав, а сверху монтируется огнезащитный материал.

Основные преимущества такого варианта – простота монтажа, обеспечение высоких пределов огнестойкости конструкции, небольшая нагрузка. Защита долговечна, виброустойчива, не зависит от толщины металла. Однако есть и ряд недостатков. В первую очередь это – неудобство монтажа в труднодоступных местах, неэффективность применения для низких пределов огнестойкости. Кроме того, часто конструкция имеет уже готовый вид, что может вызвать ряд ограничений по декоративным и эстетическим требованиям.


Тонкослойные


Сегодня активно используются следующие методы огнезащиты:

  • Легкая штукатурка на основе перлита, вермикулита. Материал обладает низкой теплопроводностью, защищая металлоконструкцию от воздействия открытого огня на срок до 4 часов. Нанесение такой штукатурки не требует предварительного армирования.

  • Огнезащитные краски, лаки, эмали. Они повышают предел огнестойкости конструкции до 0,75-1,5ч. Часто используются в офисных и других помещениях, где работают люди. Времени, на которое покрытие обеспечивает защиту, достаточно, чтобы эвакуировать из здания весь персонал. Более эффективными являются вспучивающиеся краски, которые при нагревании образуют вспененный слой, обладающий высокими теплоизоляционными качествами.

Наибольшей популярностью сегодня пользуются именно вспенивающиеся огнезащитные краски. При температуре свыше 120 градусов Цельсия они образуют на поверхности защищаемой конструкции слой пенококса. Исходное покрытие при нагревании увеличивается в размере в 50-100 раз.

Толщина покрытия огнезащитными лаками и красками зависит от требований к уровню огнестойкости конструкции. Минимальный слой – 4мм. В помещениях с высокой степенью пожарной опасности покрытие наносится в несколько слоев.

Недостатков у такой огнезащиты практически нет. Она обеспечивает высокое значение пределов огнестойкости, наносится на конструкцию небольшим слоем, не нагружая ее. Также лаки и краски отличаются высокими декоративными качествами – к продаже они представлены в большом ассортименте оттенков, что не портит интерьер помещения.


Пасты и мастики


Чаще всего это составы на основе силикатного «жидкого» стекла в комплексе с различными негорючими наполнителями. Максимально могут обеспечить предел огнестойкости в 90 минут интенсивного воздействия открытого огня. Толщина покрытия варьируется от 8 до 20 мм.


Когда должна использоваться защита


Огнезащитные покрытия используются для обработки:

  • строительных конструкций – колонн, рам, ферм, балок, плит покрытия, междуэтажных перекрытий;

  • воздуховодов, газоходов;

  • кабельных разводок;

  • емкостей для хранения продуктов, горючих и легковоспламеняющихся жидкостей.

Наносить огнезащитные составы на металлоконструкции нужно на этапе строительства здания. Необходимо проконсультироваться с инженерами и подобрать наиболее подходящий способ повышения предела огнестойкости в каждом конкретном случае.