Огнезащита металлических конструкций: виды покрытий, методы нанесения и периодичность обработки

Огнезащита металлоконструкций – это совокупность мер по обеспечению снижения или полного исключения влияния огня, увеличению огнестойкости металла на определенное время.

Металлы под влиянием высоких температур:

1. становятся мягкими, пластичными, плавятся;
2. деформируются, расслаиваются, растрескиваются;
3. утрачивают прочность.

Нормативные документы

Огнезащитная обработка металлических конструкций регламентируется нормами:

1. главные по теме:
   
   • ГОСТ Р 53295-2009 (средства);
   • НПБ 236-97 (составы);
   • ГОСТ 30247.0-94 (испытания, огнестойкость);

2. основы пожароопасности, классификация, таблицы:
   
   • СП 2.13130.2012;
   • СНиП 21-01-97 (СП 112.13330.2011) вместо устаревшего СНиП 2.01.02-85;
   • СП 21-101, 21-102 (требования по зданиям);
   • Противопожарный режим (ППР, постановление N 390);

3. справочники и рекомендации:
   
   • к ФЗ 123 «Пособие по определению пределов огнестойкости …» (таблицы, классы);

4. техрегламенты;
   
   • ФЗ 384, ФЗ 123, ФЗ 184;

5. ссылочные материалы основных актов по теме, например:
   
   • ГОСТ 28246 (лаки, краски);
   • ГОСТ 25665-83 (фосфатное покрытие на основе минеральных волокон).

Какие металлоконструкции подлежат огнезащите

По НПБ защиту от пожара должны иметь:

1. элементы:
   
   • несущие;
   • опорные;
   • с конструктивным значением;
   • открытые;

2. узлы соединений, креплений.

Огнезащита металла охватывает все виды стройматериалов, а чаще всего:

1. сталь;
2. чугун;
3. железо;
4. алюминий.

Примеры:

1. все несущие конструкции;
2. столбы, опоры, балки, прогоны, фермы;
3. двутавры;
4. косынки;
5. колонны;
6. лестницы;
7. кровля, ее детали, подпорки;
8. каркасные детали;
9. элементы противопожарных ограждений (направляющие, укрепляющие, фиксирующие).

Невозможно создать проект сооружения, ввести его в эксплуатацию без соблюдения и согласования мер по защите от пожара от ГПН.

Не требуется огнезащита:

1. частей, не являющихся конструктивными составляющими постройки;
2. если согласно НПБ:
   
   • объект не нормируется по классификации пожароопасности, огнестойкости;
   • для здания позволено применять незащищенные металлоконструкции с границей стойкости R15 и ниже.

Предел огнестойкости металлоконструкций без огнезащиты

От огнестойкости зависит:

1. обязательность огнезащиты;
2. выбор средств и методов;
3. сроки повторных работ.

Предел огнестойкости обозначается латинскими буквами и цифрами (минуты):

• R – несущая функция;
• E – целостность;
• I – теплоизоляционное значение, крайняя точка воспламенения, нагревания расположенных поблизости объектов.

Минимальной стойкостью обладают металлоконструкции без покрытий, максимальной – железобетон. Примеры: R120 – предел сопротивлению огню 120 мин. для критического снижения несущей способности.

Расчет приведенной толщины металла

При определении противопожарной защиты используется понятие «приведенная толщина металла» (ПТМ). От ПТМ зависят требуемые параметры обработки.

Исчисления учитывают НПБ 236-97 и отображают зависимость толщины покрытия от приведенной толщины металла. Процедура расчета использует несколько формул, учитывает параметры сечения детали – периметр.

Расчет толщины покрытия и ПТМ примерно выглядит так:

1. Исходные данные:
   
   1. Двутавр 300(h) 300(b) 10(S) 11080(f).
      

   2. Марка стали, сортамент 30К2.
   3. Обогрев с 4 сторон.

2. Расчет:
   
   1. Периметр: П=2h+4b-2s=2*300+4*300-2*10=1780 мм.

3. ПТМ:
   

   Где F – площадь поперечного сечения, П – обогреваемый периметр.
   

   1. δпр=11080/1780=6,22 мм.

4. Финишные расчеты:
   
   1. По ГОСТ 53295-2009 п. 3.4, расчет делают для критической температуры металла +500 °C.
   2. Техническое задание по пределу огнестойкости:
      
      1. для колонн – RE90;
      2. для балок – RE45.

   3. У производителей защитных составов есть графики и таблицы, подставив данные в которые получают требуемую толщину СО для исчисленного ПТМ.

Таблица приведенной толщины металла

В файле представлены таблицы с готовыми значениями по наличному на рынке сортаменту строительной металлопродукции. Требуемые по техзаданию данные сопоставляют со значениями и инструкцией производителя на выбранный тип СО.

Скачать: Приведенная толщина металла – таблица.pdf

Группы огнезащитной эффективности металлоконструкций

Есть 7 групп огнезащитной эффективности (ОЭ) средств. Категории зависят от времени, при котором достигается критическое состояние обработанного материала. Классификация указана в ГОСТ 53295-2009 (п. 5.5.3), «Пособие по определению пределов огнестойкости…».

Виды и способы огнезащиты конструкций из металла

Для зданий 1 и 2 степени применяют конструктивную металлический защиту, а если приведенная толщина от 5,8 мм – тонкослойные металлы. При R15 за исключением противопожарных преград позволено использовать незащищенные элементы.

Средства группируют:

Требования к огнезащите

НПБ содержат минимальные требования для огнезащиты металлических конструкций. Учитывается:

1. различная классификация по огнестойкости (табл. СНиП 21-01-97, ГОСТ 30247 и 30403, СП 2.13130.2012):
   
   • пределы;
   • степени;
   • классы;
   • типы преград;

2. опасность пожарная:
   
   • конструктивная;
   • функциональная.

Для каждого элемента установлен (СНиП 21-01-97):

1. предел огнестойкости – например: по п. 5.14. стены отнесены к 1 и 2 типу с REI150 / REI45;
2. класс – пример: для противопожарных преград – К0 или К1 (п.5.14).

Необходимо учитывать особенности материалов:

1. конструктивная защита плитами, кирпичной кладкой, бетонированием эффективная, но потребуется:
   
   • гидроизоляция металла;
   • анкеры и армирование, поскольку материал трескается при температурах и расширяется;

2. облицовывать балки опасно, поэтому применяют штукатурку, цемент, бетонирование.

Средства и составы

Составы, наносимые на поверхность (ГОСТ 53295-2009), создают тонкий слой, не затрагивая форму металлических конструкций. Содержат антипирены. Виды:

1. краски:
   
   • вспучивающиеся — при нагревании создают коксовое покрытие, выделяя при этом вещества и газы для самозатухания. Увеличиваются в 10 – 70 раз. Например, 4 мм покрытия образует 4-сантиметровую защиту;
   • невспучивающиеся — основной компонент – силикаты, «жидкое стекло». Наподобие лаков, но с пигментами и с большей толщиной. Поглощают тепло, выделяют ингибиторы, негорючие газы, воду. Менее эффективные вспучивающихся;

2. лаки;
3. пасты, обмазки, мастики, штукатурки (тонких слоев). Образуют покрытие до 2 см. Отличаются от краски большей дисперсностью. Содержат вермикулит, глину, вяжущие вещества, химические добавки;
4. огнеупорные грунтовки.

Пропитка к металлоконструкциям не применяется из-за невозможности проникать вглубь обрабатываемой поверхности.

Разновидности составов огнезащиты:

1. для мест:
   
   • открытых;
   • закрытых;

2. для помещений:
   
   • отапливаемых;
   • неотапливаемых;
   • со спецусловиями;

3. по специфике применения:
   
   • наносимые на поверхность;
   • в комбинации с иными СО;

4. под свойства металла:
   
   • для оцинковки или простой стали.

Защитные конструкции

Конструктивные методы защиты металлических конструкций от пожара изменяют, дополняют или улучшают сам объект, а не только его поверхность. Создают теплоизоляционное толстое покрытие или преграду:

1. толстослойная напыляемая изоляция;
2. штукатурка;
3. кирпичная кладка, бетонирование;
4. плиты, ограждения с внутренним наполнением:
   
   • с минеральной ватой, со стеклотканью;
   • с противопожарными порошками, подобными составами;

5. листовые, рулонные материалы, обмотки:
   
   • ГКЛ;
   • ГВЛ;
   • минеральная обмотка (с базальтом, стекловолокном, фольгированная);

6. защитные экраны, подвесные потолки.

Рекомендации по применению огнезащитных покрытий для металлических конструкций

Защитные средства снабжаются инструкцией, сертификатом, технической документацией (ТД), зарегистрированными госорганами и содержащими (п. 4.2. ГОСТ 53295-2009):

1. группу ОЭ;
2. расход на м², толщину, плотность;
3. технологию нанесения:
   
   • подготовка;
   • грунт;
   • слои;
   • время высыхания;

4. гарантийные сроки, условия хранения.

Технологии нанесения составов

Требования к нанесению средств:

1. несколько слоев, каждый должен просохнуть;
2. при нанесении нескольких составов антикоррозионная подготовка, грунтовка обязательные;
3. поверхность:
   
   • зачищена;
   • отшлифована;
   • обезжирена;

4. применяются:
   
   • каркасы простые или с воздушными прослойками;
   • анкеры, армирование.

Технологии нанесения:

1. распыление, напыление;
2. обматывание;
3. оклеивание;
4. обмазка;
5. нанесение ЛКМ;
6. облицовка;
7. оштукатуривание;
8. укладка плитки, кирпича, бетона.

Пример работ поэтапно:

1. Проект на огнезащиту.
2. Очищение поверхности. Часто применяют пескоструйную обработку, которая одновременно
   создает идеально очищенную поверхность и шероховатость (адгезию) для сцепления с СО.
3. Грунтовка.
4. Покрытие составом с периодами для высыхания слоев.
5. На финишных этапах наносят декоративные слои, лаки.

{banner_downtext}
Работы производятся только лицензированными МЧС организациями (п. 4.3 ГОСТ 53295-2009) и включают создание проекта с расчетами, технологической картой. Стоимость обработки за м² зависит от объема выполняемых работ, сложности и применяемых СО: для краски примерная цена от 450 до 900 руб.

Оборудование для нанесения

Для нанесения СО применяют:

1. краскопульты;
2. производственные условия, покрасочные цеха, камеры;
3. спецоборудование для напыления с брандспойтом;
4. инструменты для замешивания (дрель с насадкой);
5. ручные работы производятся валиками, шпателями, кисточками;
6. для кирпичной кладки, бетонирования потребуются стандартные инструменты: емкости для замешивания, мастерки;
7. для рулонных материалов, гипсокартонных листов: негорючие элементы крепления, клеи.

Периодичность обработки металлоконструкций

Правило периодичности установлено в Постановлении №113 от 17.02.2014 г.:

1. если нет указаний изготовителя – раз в год;
2. в срок, указанный производителем в ТД или в гарантии;
3. дата устанавливается пожарным инспектором в предписании, если обнаружены недостатки.

Срок действия средств огнезащиты для металла больший, чем для дерева – около 10 - 20 лет. Временные рамки для бетонных, кирпичных ограждений, облицовкой плитами могут достигать 50 и более лет.

Проверка качества противопожарной обработки стальных конструкций

Наличие огнезащиты и прохождение контроля подтверждают:

1. акты качества, проверок;
2. акт скрытых работ;
3. дополнительные бумаги: протокол замера толщины, испытаний.

Официальное значение документы имеют только с подписью представителя органов пожнадзора, проверяющих соответствие выполненного НПБ. Бумаги выдаются исполнителем, имеющего лицензию на работы по нанесению и экспертизе.

Процедура включает:

1. визуальные методы (осмотр);
2. инструментальные (с разрушением или без);
   
   • щуп;
   • магнитомер;
   • забор частиц;

3. испытания, экспертиза обработки. Привлекают профильные лицензированные лаборатории.

Периодичность проверки

1. Первая проверка – после завершения отделки.
2. Последующий контроль качества – согласно ППР N 390 от 25.03.2012 г. не реже 1 раза в год.

Пожарный надзор использует для процедуры руководство «Оценка качества огнезащиты …». Организовать процедуры должен владелец объекта (п. 21 ППР).

Акт проверки огнезащитной обработки конструкций из металла: образец

Акт проверки состояния обработки создается комиссией из представителей собственника объекта и органов ГПС.

Содержание свободное, по стандартным нормам делопроизводства:

1. члены комиссии;
2. дата проведения;
3. адрес и параметры объекта;
4. какие элементы осматривались;
5. способ (забор и сжигание частичек слоя и пр.);
6. результаты.

Скачать: Бланк акта проверки огнезащитной обработки.doc