Wprowadzenie
Nomenklatura materiałów budowlanych zawiera setki tytułów. Każdy materiał jest w pewnym stopniu różny od wyglądu zewnętrznego, składu chemicznego, struktury, właściwości, zakresu budowy i zachowania w warunkach pożaru. Jednocześnie istnieją nie tylko różnice między materiałami, ale także wiele wspólnych cech.
Zna właściwości ogniowe materiałów budowlanych, ocenia zachowanie konstrukcji podczas pożaru, sugeruje skuteczne metody projektowania ochrony przeciwpożarowej elementów konstrukcyjnych oraz przeprowadza obliczenia wytrzymałości i stabilności budynków narażonych na działanie ognia przez inżyniera projektu, inżyniera budowlanego, inżyniera. Ale przede wszystkim jest to odpowiedzialność inżyniera bezpieczeństwa przeciwpożarowego.
Zachowanie się materiałów budowlanych w warunkach pożaru jest rozumiane jako zespół przekształceń fizykochemicznych prowadzących do zmiany stanu i właściwości materiałów pod wpływem intensywnego ogrzewania wysokotemperaturowego.
Czynniki zewnętrzne i wewnętrzne określające zachowanie się materiałów budowlanych w pożarze
materiał budowlany ogrzewanie metalowa ochrona przeciwpożarowa
Aby zrozumieć, jakie zmiany zachodzą w strukturze materiału, zmieniają się jego właściwości, tj. jak czynniki wewnętrzne wpływają na zachowanie materiału w warunkach pożaru, konieczne jest poznanie samego materiału: jego pochodzenia, istoty technologii wytwarzania, składu, struktury początkowej i właściwości.
Podczas pracy z materiałem w normalnych warunkach wpływają na niego czynniki zewnętrzne:
zakres zastosowania (do wykładania podłogi, sufitu, ścian, w pomieszczeniach w normalnym otoczeniu, w agresywnym środowisku, na zewnątrz pomieszczenia itp.);
wilgotność powietrza (im wyższa, tym większa wilgotność porowatego materiału);
różne obciążenia (im wyższe, tym trudniej jest oprzeć się ich działaniu);
naturalne uderzenia (promieniowanie słoneczne, temperatura powietrza, wiatr, opady itp.).
Te czynniki zewnętrzne wpływają na trwałość materiału (pogorszenie jego właściwości podczas normalnej pracy). Im bardziej agresywne (bardziej intensywne) wpływają na materiał, tym szybciej zmieniają się jego właściwości, struktura ulega zniszczeniu.
W przypadku pożaru, oprócz wymienionych, na materiał wpływają również znacznie bardziej agresywne czynniki, takie jak:
wysoka temperatura otoczenia;
czas przebywania materiału w wysokiej temperaturze;
narażenie na środki gaśnicze;
narażenie na agresywne środowisko.
W wyniku oddziaływania na materiał zewnętrznych czynników ognia w materiale mogą wystąpić pewne negatywne procesy (w zależności od rodzaju materiału, jego struktury, stanu podczas pracy). Postępujący rozwój negatywnych procesów w materiale prowadzi do negatywnych konsekwencji.
Główne właściwości, które charakteryzują zachowanie się materiałów budowlanych w pożarze
Właściwości to zdolność materiałów do reagowania na czynniki zewnętrzne i wewnętrzne: moc, wilgotność, temperatura itp.
Wszystkie właściwości materiałów są ze sobą powiązane. Zależą od rodzaju, składu, struktury materiału. Niektóre z nich mają bardziej znaczący, inne - mniej znaczący wpływ na zagrożenie pożarowe i zachowanie materiałów w ogniu.
W odniesieniu do badania i wyjaśnienia charakteru zachowania się materiałów budowlanych w pożarze, proponuje się rozważenie następujących właściwości jako głównych:
Właściwości fizyczne: gęstość nasypowa, gęstość, porowatość, higroskopijność, absorpcja wody, przepuszczalność wody, przepuszczalność pary i gazu.
Własności mechaniczne: wytrzymałość, odkształcalność.
Właściwości termofizyczne: przewodność cieplna, pojemność cieplna, dyfuzyjność cieplna, rozszerzalność cieplna, pojemność cieplna.
Właściwości charakteryzujące zagrożenie pożarowe materiałów: palność, wytwarzanie ciepła, wytwarzanie dymu, uwalnianie toksycznych produktów.
Własności materiałów charakteryzują się zazwyczaj odpowiednimi wskaźnikami numerycznymi, które określa się za pomocą eksperymentalnych metod i środków.
Właściwości charakteryzujące zagrożenie pożarowe materiałów budowlanych
Pod niebezpieczeństwem pożaru powszechnie rozumie się prawdopodobieństwo wystąpienia i rozwoju pożaru, zamkniętego w substancji, stanie lub procesie.
Zagrożenie pożarowe materiałów budowlanych zależy od następujących właściwości pożarowych i technicznych: łatwopalności, palności, rozprzestrzeniania się ognia na powierzchni, zdolności do tworzenia dymu i toksyczności.
Łatwopalność - właściwość, która charakteryzuje zdolność materiału do palenia. Materiały budowlane podzielone na dwie kategorie: niepalne (NG) i palne (H).
Palne materiały budowlane podzielone są na cztery grupy:
G1 (lekko palny);
G2 (umiarkowanie palny);
G3 (zwykle łatwopalny);
G4 (wysoce palny).
Łatwopalność - zdolność materiału do zapalenia ze źródła zapłonu lub po ogrzaniu do temperatury samozapłonu. Palne materiały budowlane na palność są podzielone na trzy grupy:
B1 (ognioodporny);
B2 (umiarkowanie łatwopalne);
B3 (wysoce łatwopalny).
Rozprzestrzenianie się płomienia - zdolność próbki materiału do rozprowadzania płomienia po powierzchni podczas jego spalania. Palne materiały budowlane do rozprzestrzeniania się płomienia na powierzchni są podzielone na cztery grupy:
WP1 (nieproliferacja);
RP2 (słabo propagujące);
RP3 (umiarkowanie proliferujące);
FP4 (silne propagowanie).
Dym - zdolność materiału do emisji dymu podczas spalania, charakteryzująca się współczynnikiem powstawania dymu.
Współczynnik dymu - wartość charakteryzująca gęstość optyczną dymu powstającego podczas spalania próbki materiału w układzie doświadczalnym. Palne materiały budowlane na zdolność do tworzenia dymu są podzielone na trzy grupy:
D1 (z niską zdolnością do tworzenia dymu);
D2 (z umiarkowaną zdolnością do tworzenia dymu);
DZ (z wysoką zdolnością do tworzenia dymu).
Indeks toksyczności produktów spalania materiałów jest stosunkiem ilości materiału do jednostkowej objętości komory doświadczalnej, podczas której spalanie uwolnionych produktów powoduje śmierć 50% zwierząt doświadczalnych. Palne materiały budowlane na toksyczność produktów spalania są podzielone na cztery grupy:
T1 (niskie zagrożenie);
T2 (umiarkowanie niebezpieczne);
TZ (bardzo niebezpieczne);
T4 (bardzo niebezpieczny).
Metale, ich zachowanie w warunkach pożaru i sposoby na zwiększenie odporności na ich działanie
Czarny (żeliwo, stal);
Kolorowe (aluminium, brąz).
Stopy aluminium
Zachowanie metali w pożarze
Kiedy metal jest ogrzewany, zwiększa się ruchliwość atomów, zwiększają się odległości między atomami, a wiązania między nimi osłabiają się. Rozszerzalność termiczna ogrzewanych ciał jest oznaką wzrostu odległości międzyatomowych. Wady, których liczba wzrasta wraz ze wzrostem temperatury, mają duży wpływ na pogorszenie właściwości mechanicznych metalu. W punkcie topienia liczba defektów, wzrost odległości międzyatomowych i osłabienie wiązań dochodzi do takiego stopnia, że początkowa sieć krystaliczna zostaje zniszczona. Metal przechodzi w stan ciekły.
W zakresie temperatur od zera absolutnego do temperatury topnienia zmiany objętości wszystkich typowych metali są w przybliżeniu takie same - 6-7,5%. Sądząc po tym, można założyć, że wzrost ruchliwości atomów i odległości między nimi, a tym samym osłabienie wiązań międzyatomowych, jest charakterystyczny dla wszystkich metali niemal w tym samym stopniu, jeżeli są one ogrzewane do tej samej temperatury homologicznej. Homologiczna temperatura jest temperaturą względną, wyrażoną we frakcjach punktu topnienia (Tm) zgodnie z absolutną skalą Kelvina. Na przykład żelazo i aluminium przy 0,3 TPl mają taką samą wytrzymałość wiązań międzyatomowych, a w konsekwencji taką samą wytrzymałość mechaniczną. W skali celsjusza będzie to: dla żelaza 331 ° C, dla aluminium 38 ° C, tj. σ w żelazie w 331 oC jest równe σ w aluminium w temperaturze 38 oC. Wzrost temperatury prowadzi do zmniejszenia wytrzymałości, elastyczności i zwiększenia plastyczności metali. Im niższa temperatura topnienia metalu lub stopu, tym niższa temperatura, wytrzymałość maleje, na przykład stopy aluminium - w niższych temperaturach niż stal. Dzięki wysokie temperaturyah, istnieje również wzrost deformacji pełzania, które są wynikiem wzrostu plastyczności metali. Im wyższe obciążenie próbek, tym niższe temperatury, zaczyna się deformacja pełzania i próbka pęka, a przy niższych wartościach względnego odkształcenia. Wraz ze wzrostem temperatury zmieniają się również właściwości termofizyczne metali i stopów. Charakter tych złożonych i trudnych do wyjaśnienia. Wraz z ogólnymi wzorami charakterystycznymi dla zachowania metali podczas ogrzewania, zachowanie stali w warunkach pożaru ma cechy, które zależą od wielu czynników. Tak więc na charakter zachowania wpływa przede wszystkim skład chemiczny stali: węglowej lub niskostopowej, a następnie sposób wytwarzania lub utwardzania profili wzmacniających: walcowanie na gorąco, hartowanie termiczne, ciągnienie na zimno itp. Gdy próbki zbrojonego na gorąco stalowego zbrojenia są podgrzewane, jego wytrzymałość maleje, a ciągliwość wzrasta, co prowadzi do zmniejszenia wytrzymałości, granicy plastyczności, zwiększenia względnego wydłużenia i skurczenia. Kiedy taka stal schładza się, jej początkowe właściwości zostają przywrócone. Wzmocniony drut, utwardzony przez hartowanie w trakcie pracy, traci również nieodwracalnie twardnienie po podgrzaniu. Im wyższy stopień twardnienia (utwardzanie robocze), zaczyna się jego utrata w niższej temperaturze. Powodem tego jest niestabilny termodynamicznie stan sieci krystalicznej, hartowanie w utwardzonej stali. Gdy temperatura wzrasta do 300-350 ° C, rozpoczyna się proces rekrystalizacji, podczas którego sieć krystaliczna zniekształcona w wyniku obróbki na zimno zostaje przegrupowana w kierunku normalizacji. Główną cechą stopów aluminium jest niska w porównaniu ze stalą odporność na ciepło. Ważną cechą niektórych stopów aluminium jest możliwość przywrócenia wytrzymałości po ogrzewaniu i chłodzeniu, jeśli temperatura ogrzewania nie przekracza 400 ° C. Stale niskostopowe są najbardziej odporne na wysokie temperatury. Stal węglowa zachowuje się nieco gorzej bez dodatkowego utwardzania. Co gorsza - stal, utwardzona metodą termiczną. Stale utwardzane przez hartowanie w miejscu pracy mają najniższą odporność na wysokie temperatury, a stopy aluminium jeszcze niżej. Sposoby zwiększania odporności metali na ogień Możliwe jest zapewnienie przedłużenia czasu retencji właściwości metali w warunkach pożaru w następujący sposób: wybór produktów z metali bardziej odpornych na ogień; specjalna produkcja wyrobów metalowych bardziej odpornych na ciepło; ochrona przeciwpożarowa produktów metalowych (struktur) poprzez zastosowanie zewnętrznych warstw izolacji termicznej. Materiały kamienne i ich zachowanie w warunkach pożaru
Klasyfikacja skał według pochodzenia: Ogniste (magmowe, pierwotne) skały Skały osadowe (wtórne) Metamorficzne (zmodyfikowane) skały Ogniste (magmowe, pierwotne) skały: Ogromny: głębokie (granity, sjenitów, diorytów, gabbros); wylany (porfir, diabaza, bazalty itp.). Detrital: luźne (popiół wulkaniczny, pumeks); cementowane (tufy wulkaniczne). Skały osadowe (wtórne): Chemiczne (gips, anhydryt, magnezyty, dolomity, margle, wapienne tufy itp.). Organogeniczne (wapień, kreda, coquina, ziemia okrzemkowa, tripoli). Depozyty mechaniczne: luźne (glina, piasek, żwir); cementowane (piaskowce, konglomeraty, brekcia). Skały metamorficzne (zmodyfikowane): Ognisty (gnejs). Osadowy (kwarcyt, marmur, łupek). Klasyfikacja nieorganicznych środków wiążących: Powietrze (wapno powietrza, gips). Hydrauliczny (cement portlandzki, cement wysokoglinowy). Kwasoodporny (szkło płynne). Kamienne materiały sztuczne: Nie spalone materiały budowlane na bazie nieorganicznych środków wiążących: beton i żelbet; rozwiązania; cement azbestowy; produkty gipsowe i gipsoketonowe; produkty krzemianowe. Kalcynowane materiały budowlane: ceramika; topi się kamień. Materiały krzemianowe: Płyty czołowe Produkty komórkowe (krzemian piankowy, krzemian gazowy). Zachowanie się materiałów kamiennych w pożarze Wielu badaczy w naszym kraju od kilkudziesięciu lat bada zachowanie kamiennych materiałów w warunkach pożaru. Zachowanie się materiałów kamiennych w warunkach pożaru jest zasadniczo takie samo dla wszystkich materiałów, różnią się tylko wskaźniki ilościowe. Specyficzne cechy są spowodowane działaniem tylko wewnętrznych czynników związanych z analizowanym materiałem (przy analizie zachowania materiałów w identycznych warunkach czynników zewnętrznych). Cechy zachowania się naturalnych materiałów kamiennych w pożarze
Skały monomeryczne (gips, wapień, marmur itp.) Zachowują się bardziej spokojnie po podgrzaniu niż skały polymineralne. Na początku ulegają one swobodnej ekspansji termicznej, uwalniając się z fizycznie związanej wilgoci w porach materiału. Nie prowadzi to z reguły do spadku siły, a nawet jego wzrostu można zaobserwować przy cichym usuwaniu wilgoci. Następnie, w wyniku działania chemicznych procesów odwadniania (jeśli materiał zawiera chemicznie związaną wilgoć) i dysocjacji, materiał ulega stopniowemu niszczeniu (zmniejszenie wytrzymałości do niemal zera). Skały polimymineralne zachowują się zasadniczo podobnie do skał monomineralnych, z tym wyjątkiem, że podczas ogrzewania powstają znaczne naprężenia spowodowane różnymi wartościami współczynników rozszerzalności cieplnej składników tworzących skałę. Prowadzi to do zniszczenia (zmniejszenia wytrzymałości) materiału. Pokazujemy zachowanie skał monomineralnych i polymineralnych po podgrzaniu na przykładzie dwóch materiałów: wapienia i granitu. Wapień jest monomineralną skałą złożoną z kalcytu mineralnego CaCO3. Ogrzewanie kalcytu do 600 ° C nie powoduje znaczących zmian w minerale, ale towarzyszy mu tylko jego jednorodna ekspansja. Powyżej temperatury 600 ° C (teoretycznie temperatura wynosi 910 ° C), kalcyt dysocjuje w wyniku reakcji CaCO3 = CaO + CO2, co powoduje powstawanie dwutlenku węgla (do 44% masy materiału wyjściowego) i luźny tlenek wapnia o niskiej wytrzymałości, który powoduje nieodwracalny spadek wytrzymałości kamienia wapiennego. Podczas badania materiału podczas ogrzewania, a także po ogrzaniu i schłodzeniu stanu nieobciążonego, stwierdzono, że gdy kamień wapienny jest ogrzewany do 600 ° C, jego wytrzymałość wzrasta o 78% z powodu usunięcia fizycznie związanej (wolnej) wilgoci z mikroporów materiału. Następnie siła spada: w 800 ° C osiąga wartość początkową, aw temperaturze 1000 ° C wytrzymałość wynosi tylko 20% wartości początkowej. Należy pamiętać, że w procesie chłodzenia większość materiałów po nagrzaniu w wysokiej temperaturze ciągle się zmienia (częściej - zmniejsza). Obniżenie wytrzymałości kamienia wapiennego do pierwotnego następuje po podgrzaniu do 700 ° C, a następnie ochłodzeniu (w stanie gorącym do 800 ° C). Ponieważ proces dysocjacji CaCO3 przebiega ze znaczną absorpcją ciepła (178,5 kJ / kg), a powstały porowaty tlenek wapnia ma niską przewodność cieplną, warstwa CaO tworzy barierę cieplną na powierzchni materiału, nieco spowalniając dalsze nagrzewanie kamienia wapiennego na głębokości. Po zetknięciu z wodą, podczas gaszenia ognia (lub wilgoci z powietrza po schłodzeniu materiału), reakcja hydratacji, która powstaje z CaO powstającego podczas ogrzewania w wysokiej temperaturze wapna palonego, ponownie występuje. Co więcej, reakcja ta przebiega z wapnem schłodzonym. CaO + H2O = Ca (OH) 2 + 65,1 kJ. Powstały wodorotlenek wapnia zwiększa objętość i jest bardzo luźnym i delikatnym materiałem, który łatwo ulega zniszczeniu. Rozważ zachowanie granitu po podgrzaniu. Ponieważ granit jest skałą polymineralną składającą się ze skalenia, kwarcu i miki, jej zachowanie w warunkach pożaru w dużej mierze zależy od zachowania tych składników. Po podgrzaniu granitu do temperatury 200 ° C i późniejszym ochłodzeniu obserwuje się zwiększenie wytrzymałości o 60%, związane z usuwaniem stres wewnętrznypowstające w okresie powstawania granitu w wyniku nierównomiernego chłodzenia stopionej magmy oraz różnicy wartości współczynników rozszerzalności cieplnej minerałów tworzących granit. Ponadto, wzrost siły do pewnego stopnia, widocznie, jest również spowodowany usuwaniem wolnej wilgoci z mikroporów granitu. W temperaturach powyżej 200 ° C zaczyna się stopniowe obniżanie wytrzymałości, co tłumaczy się pojawieniem się nowych wewnętrznych naprężeń związanych z różnicą współczynników rozszerzalności cieplnej minerałów. Już znaczny spadek wytrzymałości granitu występuje powyżej 575 ° C ze względu na zmiany objętości kwarcu, który ulega przekształceniu ( β- kwarc w α- kwarc). W tym samym czasie można wykryć powstawanie pęknięć w granicie gołym okiem. Jednak całkowita wytrzymałość granitu w rozpatrywanym zakresie temperatur pozostaje wysoka: w temperaturze 630 ° C wytrzymałość granitu na rozciąganie jest równa wartości początkowej. W zakresie temperatur 750 ... 800 ° C i wyższych, wytrzymałość granitu maleje z powodu odwodnienia minerałów skaleniowych i mikowych, jak również transformacja modyfikacji kwarcu z α- kwarc w α- tryidymit w 870 oC. W tym samym czasie w granicie powstają głębsze pęknięcia. Siła granitapri 800 ° C wynosi tylko 35% początkowej wartości. Ustalono, że tempo ogrzewania wpływa na zmianę zmiany wytrzymałości granitu. Tak więc przy szybkim (jednogodzinnym) grzaniu jego wytrzymałość zaczyna spadać po 200 ° C, natomiast po powolnym (ośmiogodzinnym) nagrzewaniu - tylko od 350 ° C. Można zatem stwierdzić, że wapień jest bardziej odpornym na ciepło materiałem niż granit. Wapień prawie całkowicie zachowuje swoją wytrzymałość po podgrzaniu do 700 ° C, a dotacja - do 630 ° C i późniejszego chłodzenia. Ponadto wapień podlega znacznie mniejszej rozszerzalności cieplnej niż granit. Należy to wziąć pod uwagę podczas oceny zachowania sztucznych materiałów kamiennych w warunkach pożaru, w których granit i wapień są uwzględniane jako kruszywo, na przykład beton. Należy również pamiętać, że po ogrzaniu do wysokiej temperatury i późniejszym schładzaniu materiałów z kamienia naturalnego ich wytrzymałość nie zostaje przywrócona. Cechy zachowania sztucznych materiałów z kamienia po podgrzaniu Gdy beton ogrzewa się powyżej 200 ° C, pojawiają się przeciwnie ukierunkowane odkształcenia, które ulegają skurczowi spoiwa i rozszerzającemu się kruszywie, co zmniejsza wytrzymałość betonu wraz z procesami niszczącymi występującymi w spoiwie i kruszywie. Rozprężająca się wilgoć w temperaturach od 20 do 100 ° C dociska ścianki porów i przemiana fazowa wody w parę również zwiększa ciśnienie w porach betonu, co prowadzi do pojawienia się stanu naprężenia, który zmniejsza wytrzymałość. W miarę usuwania wolnej wody siła może wzrastać. Gdy próbki betonu, które są wstępnie wysuszone w suszarce w temperaturze 105 ... 110 ° C do stałej wagi, są podgrzewane, nie ma fizycznie związanej wody, dlatego nie ma tak ostrego spadku wytrzymałości na początku ogrzewania. Kiedy beton schładza się po podgrzaniu, wytrzymałość z reguły praktycznie odpowiada sile maksymalna temperaturaprzed którym próbki zostały podgrzane. W niektórych rodzajach betonu nieznacznie się obniża podczas chłodzenia, ponieważ dłuższy materiał jest w stanie rozgrzanym, co przyczyniło się do głębszych procesów ujemnych w nim. Odkształcalność betonu podczas jego nagrzewania wzrasta, zwiększając jego plastyczność. Im wyższe jest względne obciążenie próbki, tym niższa temperatura krytyczna się zawali. Zgodnie z tą zależnością naukowcy dochodzą do wniosku, że wraz ze wzrostem temperatury wytrzymałość betonu zmniejsza się, gdy testowany jest w stanie naprężonym. Ponadto konstrukcje budowlane wykonane z ciężkiego betonu (żelbetowe) są podatne na wybuchowe zniszczenia podczas pożaru. Zjawisko to obserwuje się w strukturach, których materiał ma zawartość wilgoci powyżej wartości krytycznej przy intensywnym wzroście temperatury w przypadku pożaru. Im gęstszy beton, tym niższa przepuszczalność pary, tym więcej mikroporów, tym bardziej podatna jest na występowanie tego zjawiska, pomimo jego większej wytrzymałości. Betony lekkie i komórkowe o masie nieprzekraczającej 1200 kg / m3 nie są podatne na zniszczenia podobne do wybuchów. Specyfika zachowania się światła i betonu komórkowego, w przeciwieństwie do zachowania ciężkiego betonu podczas pożaru, jest dłuższym czasem nagrzewania ze względu na ich niskie przewodnictwo cieplne. Drewno, jego zagrożenie pożarowe, metody ochrony przeciwpożarowej i ocena ich skuteczności
Struktura fizyczna drewna: Drewno bielu Rdzeń. Zależność gęstości nasypowej od gatunków drewna Nie. Rasa drewna Produkty rozkładu drewna: 35% węgla; 45% - ciekły destylat; 20% - substancje gazowe. Zachowanie się drewna po ogrzaniu w pożarze: ° С - rozpoczyna się rozkład drewna, któremu towarzyszy uwalnianie lotnych substancji, które można wykryć za pomocą charakterystycznego zapachu. 150 ° C - uwalniają się niepalne produkty rozkładu (woda - H2O, dwutlenek węgla - CO2), czemu towarzyszy zmiana koloru drewna (zmienia kolor na żółty). 200 ° С - drewno zaczyna się zwęglać, uzyskując brązowy kolor. Gazy wydzielające się w tym samym czasie są palne i składają się głównie z tlenku węgla - CO, wodoru - H2 i par substancji organicznych. 250-300 ° C - następuje zapłon produktów rozkładu drewna. Idealny schemat dekompozycji drewna: Zależność szybkości spalania masy prętów drewnianych od powierzchni przekroju poprzecznego. Zależność szybkości spalania masy drewna od gęstości nasypowej 1. r 0 = 350 kg / m3; 2 r 0 = 540 kg / m3; 3 r 0 = 620 kg / m3. Metody ochrony przeciwpożarowej drewna
Odzież termoizolacyjna (tynk mokry, powłoka z materiałów niepalnych, powłoka farbami pęczniejącymi); Farby ognioodporne (powłoki fosforanowe, farby IFC, farby SK-L); Powłoki ognioodporne (powłoka superfosfatowa, powłoka z wapniowo-glinowo-solnej (IGS)); Kompozycje impregnujące (głęboka impregnacja drewna: roztwór środka ognioodpornego pod ciśnieniem, w gorących kąpielach zimnych). Wniosek
Aby budynek spełniał swoje zadanie i był trwały, konieczne jest dobranie odpowiednich materiałów, zarówno strukturalnych, jak i wykończeniowych. Musisz znać właściwości materiałów, kamienia, metalu lub drewna, każdy z nich ma swoje osobliwe cechy zachowania w warunkach pożaru. W dzisiejszych czasach mamy dość dobrą informację o każdym materiale, a do jego wyboru należy podchodzić bardzo poważnie i celowo, z punktu widzenia bezpieczeństwa. Referencje
1.Gaidarov L.E. Materiały budowlane [Tekst] / L.E. Gaidar. - M .: Technique, 2007. - 367 str. 2.Gryzin A.A. Zadania, struktury i ich stabilność w przypadku pożaru [Tekst] / А.А. Gryzin. - M .: Prospectus, 2008. - 241 str. .Lakhtin Yu.M. Nauka o materiałach [Tekst]: podręcznik dla wyższych technicznych instytucji edukacyjnych / Yu.M. Lakhtin - M .: Mashinostroenie, 1999. - 528 str. .Romanov A.L. Właściwości materiałów budowlanych i ocena ich jakości [Tekst] / A.L. Romanov. - M .: Mir książki, 2009 r. - 201 str. 5.SNiP 21-01-97 *. Bezpieczeństwo pożarowe budynków i budowli, s. 5 Klasyfikacja ogniowa I woda w ogniu. W zależności od stopnia odporności ogniowej materiały dzieli się na: ognioodporne, trudno palne i palne. Ludzki wpływ materiałów budowlanych Normy z głównymi niebezpiecznymi czynnikami ognia, rzeczywistą dynamiką ich rozwoju. Zastosowane materiały budowlane o nieznanym lub ...
... rozmiar znacząco wpływa na ich właściwości. Zwykle glinki zawierają znaczną ilość cząstek o wielkości mniejszej niż 0,005 mm ...
... konieczne jest poznanie ich właściwości, metod produkcji, zasad przechowywania i transportu, a także ich warunków ...
Maski przeciwpyłowe i respiratory służą do ochrony narządów oddechowych przed kurzem i aerozolami. Jeśli w powietrzu znajdują się szkodliwe gazy i opary, użyj uniwersalnych lub gazowych masek i masek gazowych. Respiratory chronią aerozole przed stężeniami do 200 MPC, a także maski uniwersalne i gazowe przy stężeniach oparów i gazów do 15 MPC. Podstawą elementów filtrujących w respiratorach są 2-3 warstwy gazy (respirator "Płatek"), mikroporowate i drobno-włókniste filtry (respiratory F-62S, U-2K) stosowane są w celu ochrony przed drobnoziarnistymi pyłami o działaniu fibrogenicznym.
W maskach gazowych zanieczyszczone powietrze jest filtrowane przez warstwę węgla aktywnego. W celu selektywnej absorpcji niektórych rodzajów toksycznych gazów i oparów, stosuje się dodatkowe dysze. Zalety wpasowującego się PPE to swobodny ruch w pracy, niska waga i kompaktowość. Brak środków filtrujących - ograniczony okres przydatności do spożycia, trudności w oddychaniu z powodu odporności na filtr, krótki czas pracy z powodu zanieczyszczonego filtra.
Izolacyjne środki ochrony osobistej (pneumosik, hełm pneumatyczny) są używane podczas pracy, gdy środki filtrujące nie zapewniają niezbędnej ochrony układu oddechowego. Mogą być niezależne i wąż, tj. posiadanie własnego zasilania powietrzem lub zasilanie powietrzem za pomocą węży Zastosowanie izolowanych środków ochrony indywidualnej wiąże się z niedogodnościami: ograniczeniem widzenia, ograniczeniem pracy i ruchem. W przypadkach, w których miejsce pracy Stale te niedogodności są eliminowane przez zastosowanie kabin ochronnych wyposażonych w system klimatyzacji i systemy ochrony przed szkodliwymi promieniami i zerami energetycznymi.
Ogień niebezpiecznych właściwości Materiały charakteryzują się tendencją do ognia. Zgodnie z palnością, konstrukcje budowlane dzielą się na ognioodporne, ognioodporne i łatwopalne.
Materiały trudno palące się palą lub tlą jedynie w obecności źródła ognia. Należą do nich płyty z wełny mineralnej na wiązce bitumicznej, filc impregnowany zaprawą glinianą.
Materiały palne - spalają się po usunięciu źródła ognia.
Odporność ogniowa to zdolność konstrukcji do utrzymania nośnika lub funkcji ochronnej w przypadku narażenia na ogień.
Granica odporności ogniowej jest to czas od początku ekspozycji ogniowej na pojawienie się pęknięć, przez które płomień może rozprzestrzenić się na sąsiednie pomieszczenia.
Wszystkie budynki i budowle, w zależności od stopnia palności materiałów i ognioodporności konstrukcji podzielono na 5 stopni:
W 1 stopniu ognioodporności wszystkie elementy konstrukcyjne są ognioodporne i ognioodporne 0,5 - 2,5 godziny.
W 2 stopniach - wszystkie elementy konstrukcyjne są również ognioodporne, ale o niższej odporności ogniowej (0,25 -2,0 h).
Klasa 3 - struktury materiałów ognioodpornych i wolno palnych.
W 4 stopniach - konstrukcje z materiałów niepalnych.
W 5 stopniu - zbudowany z materiałów palnych.
Wszystkie zagrożenia pożarowe proces technologiczny podzielone na 6 kategorii (A, B, C, D, D i E). Najbardziej niebezpieczna kategoria - A, najmniej - D.
Kategoria E - produkcja wybuchowa, w której używa się substancji, które mogą wybuchnąć podczas interakcji z wodą, tlenem i pyłem wybuchowym, który może wybuchnąć bez dalszego spalania.
Niekontrolowane spalanie, powodujące szkody materialne, nazywa się ogniem. Jeśli pieczenie nie powoduje szkód, nazywa się ogień. Ogień le1-che ostrzega niż gaśnie.
Głównymi przyczynami pożarów na terenach rolniczych są:
1. Nieprzestrzeganie przepisów bezpieczeństwa pożarowego, w szczególności użycie otwartego ognia, podczas spawania i palenia.
2. Niewłaściwa instalacja i obsługa urządzeń elektrycznych, urządzeń oświetleniowych, prowadząca do zwarcia
3. Naruszenie zasad działania systemów ogrzewania i ogrzewania.
4. Spontaniczne spalanie siana, słomy, trocin, torfu, węgla ze względu na naruszenie zasad przechowywania i przechowywania.
5. Błędy w rozplanowaniu budynków, konstrukcji i magazynów (z pominięciem róży wiatrów, nieprzestrzegania przerw ogniowych w budynku).
Bezpieczeństwo przeciwpożarowe zapewniają odpowiednie rozwiązania w zakresie planowania projektu. pomieszczenia produkcyjne. Planowanie pożaru przewiduje przerwy ogniowe pomiędzy budynkami i budowlami, które w przypadku pożaru zapobiegają rozprzestrzenianiu się pożaru z jednego budynku do drugiego, a także zapewniają możliwość pracy sprzętu przeciwpożarowego bez przeszkód, w celu ewakuacji ludzi, zwierząt i wartości materialnych.
Przerwy ogniowe pomiędzy budynkami produkcyjnymi i budynkami inwentarskimi są akceptowane:
1. Między budynkami 3 stopnie odporności ogniowej -12 m,
2. Pomiędzy budynkami 3 i 4 stopnie odporności ogniowej - 15 m,
3. Pomiędzy budynkami 4 i 5 stopni odporności ogniowej - 18 m.
Odległość od budynku wynosi 3 stopnie odporności ogniowej do otwartych magazynów siana, słoma musi wynosić co najmniej 39 m, a od budynków 4 i 5 stopni odporności ogniowej - nie mniej niż 48 m Odległość od budynków i konstrukcji przedsiębiorstw (niezależnie od ich stopnia ognioodporności) do lasu iglastego skały powinny mieć co najmniej 50 m, drewniane - co najmniej 20 m.
Budowa obiektów pomocniczych lub czasowe przechowywanie materiałów nie jest dozwolone w przypadku przerw na ogień.
Aby zapobiec rozprzestrzenianiu się ognia, stosuje się ognioodporne urządzenie ścienne - firewall. Spoczywa bezpośrednio na fundamencie i musi wzrosnąć nie mniej niż 0,6 m nad palnym dachem i 0,3 m nad niepalnym dachem.
Jeśli nie można zastosować przerw w pożarze na końcu najwyższego budynku, należy również zainstalować ścianę ogniową (barierę zewnętrzną) lub skonstruować taką ścianę wewnątrz pomieszczenia, aby podzielić ją na osobne sekcje (bariera wewnętrzna).
Ważnym wymogiem przeciwpożarowym w projektowaniu obiektów rolniczych jest rozsądny obszar budynku. Powierzchnia budynków 3 stopnie ognioodporności nie powinna przekraczać 3000 m2, 4 stopnie - 2000 m2, 5 stopni - 1200 m. Powierzchnia budynków i budowli 1 i 2 stopnie ognioodporności nie jest ograniczona.
W budynkach inwentarskich należy zapewnić co najmniej 2 wyjścia ewakuacyjne zwierząt, aw pomieszczeniach podzielonych na sekcje - co najmniej jedno wyjście z każdej sekcji. Wszystkie drzwi na drogach ewakuacyjnych muszą się otwierać w kierunku wyjścia. Zgodnie z normą, szerokość bramy wejściowej do obór i stajni powinna wynosić co najmniej 2 m, 2,5 m dla owczarni i 1,5 m dla chlewni Szerokość przejścia w pomieszczeniach dla zwierząt powinna wynosić co najmniej 1,5 m.
We wszystkich pokojach zabronione jest zaśmiecanie dróg ewakuacyjnych, strychów, przestrzeni pod schodami i przy wyjściach awaryjnych. Palenie i używanie otwartego ognia jest zabronione (na przykład podczas podgrzewania zamarzniętych rur).
Często, czytając takie nagłówki, pojawia się pierwszy: "Nie chcę czytać, temat nie jest najmilszy, a Bóg broni, że nigdy nie powinno być ognia". Jednak ten temat w ogóle nie mówi tylko o tym, jak pewne konstrukcje mogą zachowywać się podczas pożaru. Takie informacje ostrzegają o możliwym ryzyku i pozwalają zbudować dom, aby zapewnić, że jest on tak chroniony przed ogniem, jak to możliwe, a jednocześnie chroni cię.
Co wyróżnia się na pierwszym miejscu? Oczywiście są to kategorie, w których materiały są podzielone według stopnia palności. Są trzy z nich:
Te materiały budowlane, które są otrzymywane z nieorganicznego pochodzenia, są uważane za materiały należące do drugiej grupy, to znaczy niepalne. Należą do nich:
Naturalne materiały, takie jak kamień, piasek, granit, gruz, marmur, żwir, wapień i inne.
Sztuczne materiały to glina i cegła pełna po wypaleniu. Może być również puste w środku i porowate. Lekkie cegły z palnymi dodatkami, które są lekkie. Kamienie z ceramiki (wydrążone). Cegła silikatowa, która nie przechodziła etapu wypalania. Bloki, a także kamienie, które są wykonane z ciężkiego i lekkiego betonu i mogą być zarówno pełne, jak i puste. Kamienie ścienne, które są wykonane z mieszaniny gleby i betonu, a także produkty do okładzin i elementów architektonicznych.
Podczas pożaru części wykonane z naturalnych lub sztucznych kamieni wykazują swoje najlepsze cechy i są uosobieniem niezawodności.
Głównym wymogiem, który nakłada się na ściany i przegrody z kamienia naturalnego i sztucznego, jest nieprzepuszczalność gazu. Jeśli kamień lub cegła jest trwała i nie zawiera pęknięć, stanowi doskonałą barierę z punktu widzenia ochrony przeciwpożarowej. Podczas upadku podłóg, częściowych lub całkowitych, obciążenie ścian i ścianek działowych staje się inne.
Metal to ten sam poszukiwany materiał, co kamień. Jednak traci w porównaniu z nim stopień odporności ogniowej. Piętnaście minut po rozpoczęciu ekspozycji na ogień bezpośredni zachodzą zmiany dotyczące stopnia elastyczności wyrobów metalowych, a także ich płynności. To prowadzi do zmiany stanu ściśniętego pręta.
Materiały o powolnym spalaniu łączą właściwości zarówno palnych, jak i niepalnych. Z nich budować budynki o podanych parametrach. Należą do nich odporność ogniowa, odporność na agresywne środowiska, przewodność cieplna dźwięku, kompresja i inne.
Beton stosowany do asfaltowania, jak również materiały zawierające beton o niskiej zawartości kruszywa organicznego i materiały zawierające gips są uważane za palne. Obejmują one również ich materiały z różnych polimerów i drewna, które zostały przetworzone przez środki zmniejszające palność. Filc nasączony zaprawą glinianą, matą z cementu i innymi.
Materiały palne, płyty torfowe, drewno, tworzywa piankowe, linoleum, guma itp. Są uważane za materiały palne, które są pochodzenia organicznego. Tworzywa sztuczne mają bardzo dużą wadę - podczas palenia emitują zapachy, które są produktami rozkładu termicznego i są wyjątkowo szkodliwe dla zdrowia.
W celu zwiększenia odporności ogniowej wyrobów z drewna i tworzyw sztucznych stosuje się różne środki ochronne. Drewno jest starannie obrabiane za pomocą środków zmniejszających palność, a dodatki dodawane są do tworzyw sztucznych, które zmniejszają stopień palności produktów.
Ognioodporność jest ważnym parametrem, który wymaga szczególnej uwagi. Opowiada o tym, jak długo materiał może przetrwać pod wpływem wysokich temperatur. Warto jednak zauważyć, że oprócz pożaru na strukturę mają istotny wpływ obciążenia operacyjne, a także ciśnienie strumieni wody, ilość wody w statycznej pozycji i spadające konstrukcje. W celu określenia stopnia odporności ogniowej materiału, jest on narażony na temperatury w zakresie od 550 do 1200 stopni, ponieważ takie temperatury powstają w warunkach pożaru.
Nadszedł czas, aby przystąpić do rozpatrywania różnych części budynków i ich stopnia zagrożenia pożarowego.
Fundacja - jest podziemną częścią budynku, jego fundamentem. To on odbiera cały ładunek od konstrukcji budynku. Nie nakłada się na niego żadnych wymagań przeciwpożarowych, ponieważ fundament jest wykonany z materiałów, których odporność ogniowa jest znacznie wyższa niż w przypadku ścian i podłóg.
Ściana spełnia funkcje nie tylko łożyska, ale także ochrony. Przenosi wszystkie postrzegane obciążenia na fundament i wywiera na nie nacisk. Ściany są podzielone na wewnętrzne i zewnętrzne, podłużne i poprzeczne. To ściany nośne odbierają ciśnienie, przenosząc je na fundament.
Baza - jest częścią zewnętrznej ściany. Wystaje nieco z płaszczyzny ściany i wygląda jak cokół, na którym spoczywa. Pełni funkcję ochrony ściany przed uszkodzeniami mechanicznymi.
Okap jest poziomym występem, który znajduje się w górnej części ściany, kończy go lub znajduje się nad oknem i otworami drzwiowymi. Odwraca wodę, która spływa z dachu budynku, aby nie spadł na ścianę, okno lub drzwi.
Niszą jest wnęka w ścianie, która służy zarówno do pomieszczenia wbudowanego lub szafy, jak i do urządzeń ogrzewających pomieszczenie oraz do różnych celów dekoracyjnych.
Parapet to niewielki mur biegnący wzdłuż krawędzi dachu. Teraz tę ścianę zastępują metalowe balustrady, które nazywane są również parapetami.
Balkon - otwarta przestrzeń z płotami, która jest wydawana od płaszczyzny ściany. Loggia jest częścią pokoju i jest otwarta przez elewację. Balkony z loggiami to nie tylko przestrzeń życiowa i dekoracja budynku, ale także ochrona przed dymem i ogniem w przypadku pożaru. Ponadto służą one jako drogi ewakuacyjne dla ludzi, a także pomagają strażakom dotrzeć do miejsca pożaru.
Ściana ogniowa - oddziela przedziały, aby zapobiec rozprzestrzenianiu się ognia. Oddzielają one również pomieszczenia od łatwopalnych i łatwopalnych konstrukcji. Takie ściany wykonane są wyłącznie z materiałów niepodlegających spalaniu.
Zgodnie z dekretem prezydenckim Federacja Rosyjska z 9 listopada 2001 r. Nr 1309 "O poprawie administracji państwowej w zakresie bezpieczeństwa przeciwpożarowego" Państwowa straż pożarna została przekazana z Ministerstwa Spraw Wewnętrznych Rosji do Ministerstwa Sytuacji Nadzwyczajnych Rosji. W związku z przekazaniem funkcji straży pożarnej do EMERCOM Rosji, ta ministerstwo wykonuje także państwowy nadzór przeciwpożarowy w kraju.
Zgodnie z prawem federalnym ochrona przeciwpożarowa dzieli się na następujące typy:
Ogień - niekontrolowane spalanie poza specjalnym paleniskiem, powodujące szkody materialne. Duże pożary często przyjmują charakter klęski żywiołowej i towarzyszą im wypadki z ludźmi. Szczególnie niebezpieczne są pożary w magazynach łatwopalnych i łatwopalnych cieczy i gazów.
Głównymi przyczynami pożarów w ATP są:
Podczas eksploatacji taboru kolejowego najczęstszymi przyczynami pożarów są:
Występowanie pożarów w budynkach i budowach, rozprzestrzenianie się ognia w nich w dużej mierze zależy od ognioodpornych właściwości struktur i materiałów, od cech procesu technologicznego. Aby ocenić zagrożenie pożarowe materiałów budowlanych i konstrukcji, ważne jest, aby znać ich właściwości, takie jak łatwopalność i ognioodporność. Według SNiP P-2 "Normy bezpieczeństwa pożarowego do projektowania budynków i konstrukcji. Standardy konstrukcyjne "Materiały konstrukcyjne na palność są podzielone na trzy grupy: palną, ognioodporną i ognioodporną. Grupy palności materiałów budowlanych są ustalane według standardu CMEA 383-76 i są określane zgodnie ze standardami CMEA 382-7G i CMEA 2437-80.
Materiały palne obejmują materiały, które pod wpływem ognia lub ciepła zapalają się lub tlą i nadal płoną lub płoną po usunięciu źródła ognia (drewno, papa, filc itp.).
Materiały wystawione na działanie ognia lub wysokiej temperatury, zapalają się, tlą się lub palą, a dalej palą się lub tlą jedynie w obecności źródła ognia, a po usunięciu źródła ognia przestają palić się i zanikać. Materiały ogniotrwałe składają się z niepalnych i łatwopalnych komponentów, na przykład z betonu asfaltowego, gipsu i materiałów betonowych zawierających więcej niż 8% (masa) wypełniacza organicznego, maty z włókien cementowych, głęboko impregnowanego drewna, środków przeciwpalnych, itp.
Materiały niepalne są materiałami, które pod wpływem ognia lub wysokiej temperatury nie zapalają się, nie tli się i nie ulegają zwęgleniu. Należą do nich wszystkie naturalne i sztuczne materiały nieorganiczne, materiały gipsowe i betonowe zawierające do 8% (masa) wypełniacza organicznego, płyty z wełny mineralnej na syntetycznym, skrobiowym lub bitumicznym spoiwie o zawartości do 6% (masa) itp.
Odporność ogniowa, tj. Zdolność konstrukcji budynku do przeciwdziałania skutkom wysokiej temperatury w warunkach pożaru, a jednocześnie utrzymaniu jej funkcji operacyjnych, charakteryzuje się granicą odporności ogniowej. Odporność ogniowa konstrukcji budynków i elementów jest określona przez przedział czasu w godzinach od rozpoczęcia próby ogniowej do pojawienia się jednego z następujących znaków:
formacje w strukturze pęknięć przelotowych lub przelotowych, przez które przenikają produkty spalania lub płomienia; w temperaturze 140 ° C lub w dowolnym punkcie na tej powierzchni powyżej 180 ° C w porównaniu do temperatury struktury przed badaniem lub powyżej 220 ° C, niezależnie od temperatury struktury przed badaniem;
strukturalna utrata nośności, tj. zapadnięcie.
Konstrukcje budowlane odporne na ogień są podzielone na pięć stopni - I - V. Odporność ogniowa budynków i budowli zależy od stopnia odporności ogniowej ich głównych elementów konstrukcyjnych. Ważną właściwością konstrukcji budowlanych jest także ich odporność na rozprzestrzenianie się ognia, który charakteryzuje się granicą rozprzestrzeniania się ognia (tab. 3.14).
Tabela 3.14. Minimalne granice odporności ogniowej i maksymalne granice rozprzestrzeniania się ognia na konstrukcje budowlane
Odległości od powierzchni magazynowych samochodów do budynków i konstrukcji ATP powinny być wybrane zgodnie z wymaganiami SNiP P-93 "Przedsiębiorstwa w zakresie konserwacji samochodów" i, w zależności od cech budynków i budowli, są akceptowane przez następujące, m:
Budynki i konstrukcje I i II stopnie odporności ogniowej od ściany
bez otworów - nie zestandaryzowany
To samo, od strony ścian z otworami - 9
Budynki i budowle o III stopniu odporności ogniowej ze ścian bez otworów - 6
To samo, od strony ścian z otworami, budynków i konstrukcji o stopniach odporności ogniowej IV i V (niezależnie od obecności otworów w ścianach) - 12
Rozdzielanie kolumn produktów ropopochodnych - 6
Podziemne zbiorniki na produkty ropopochodne - 9
Odpowiednio dobrane odległości umożliwiają zapewnienie jednego z warunków niezbędnych dla bezpieczeństwa przeciwpożarowego.
Bariery przeciwpożarowe ograniczają rozprzestrzenianie się ognia z jednej części budynku lub konstrukcji do drugiej. Należą do nich mury przeciwpożarowe, przegrody, sufity, drzwi, bramy, włazy, przedsionki, okna, szczeliny.
Ściany przeciwpożarowe powinny być oparte na belkach fundamentowych lub fundamentowych i powinny być wzniesione na całej wysokości budynku. Powinny wznosić się ponad dach o 60 cm, jeżeli co najmniej jeden z elementów okrywających, z wyjątkiem dachu, lub konstrukcji wsporczych dachu, jest wykonany z materiałów palnych, a 30 cm, jeżeli wszystkie elementy powłoki, z wyjątkiem dachu, lub konstrukcji wsporczych dachu, są wykonane materiały ognioodporne i ognioodporne.
Ściany przeciwpożarowe nie mogą wznosić się ponad dach, jeżeli wszystkie elementy powłoki i dachu, z wyjątkiem dachu, są wykonane z ognioodpornych materiałów. Ponadto w budynkach ze ścianami zewnętrznymi wykonanymi z palnych lub wolno palnych materiałów ściany przeciwpożarowe muszą wystawać poza płaszczyznę ścian zewnętrznych, ponad okapami i nawisami dachów o 30 cm.
Ściany zewnętrzne z wyprofilowanych materiałów (blachy lub płyty z azbestu z izolacją wykonaną z palnych lub wolno wypalających się materiałów lub z przeszkleniem taśmy) powinny zapobiegać wystawianiu ścian ogniowych poza zewnętrzną powierzchnię ściany.
W ścianach przeciwpożarowych dozwolony jest montaż kanałów wentylacyjnych i dymowych. W tym samym czasie, w miejscach ich umieszczenia, granica ognioodporności ściany przeciwpożarowej po każdej stronie kanału musi wynosić co najmniej 2,5 godziny.
Ściany i przegrody przeciwpożarowe ograniczają rozprzestrzenianie się ognia w poziomie. Aby ograniczyć rozprzestrzenianie się ognia w pionie, załóż ognioodporne sufity. Powinny być bez otworów i otworów, przez które produkty spalania mogą przenikać w przypadku pożaru i przylegać do głuchych (bez przeszklenia) odcinków ścian zewnętrznych.
Aby uniknąć rozprzestrzeniania się pożaru z jednego budynku do drugiego, konieczne jest zorganizowanie przerw ogniowych pomiędzy budynkami i obiektami, które są określone zgodnie z SNiP 11-89 "Ogólne plany przedsiębiorstw przemysłowych. Normy projektowe "w zależności od stopnia odporności ogniowej tych konstrukcji (tabela 3.15).
Tabela 3.15. Najmniejsze odległości między budynki przemysłowe i udogodnienia przedsiębiorstw przemysłowych
1 Odległość jest zmniejszona do 6 m, jeżeli budynki i budowle są wyposażone w urządzenia stacjonarne systemy automatyczne gaszenie pożarów; budynki i budowle wyposażone są w automatyczny sygnalizator pożarowy; określony ładunek substancji palnych w budynkach jest mniejszy lub równy 10 kg na 1 m2 powierzchni podłogi.
Aby szerokość szczeliny między budynkami i budowlami wziąć odległość w świetle między zewnętrznymi ścianami lub strukturami. Szerokość szczeliny jest zwiększona o wielkość wypukłości strukturalnych lub architektonicznych części budynku, jeżeli są one wykonane z materiałów palnych i wynoszą 1 m lub więcej.
Bezpieczeństwo pożarowe jest jednym z kluczowych zadań w budowie i eksploatacji nowoczesnych wieżowców, dużych centrów biznesowych oraz kompleksów handlowo-rozrywkowych. Specyfika takich budynków - duża długość dróg ewakuacyjnych - dyktuje zwiększone wymagania dotyczące bezpieczeństwa pożarowego konstrukcji budowlanych i wykorzystywanych materiałów. I tylko wtedy, gdy te wymagania są spełnione wraz z rozwiązaniem innych problemów technicznych i ekonomicznych, budynek jest uważany za prawidłowo zaprojektowany.
Zgodnie z federalną ustawą Federacji Rosyjskiej z dnia 22 lipca 2008 r. Nr 123-ФЗ "Przepisy techniczne dotyczące wymogów bezpieczeństwa przeciwpożarowego", wybór materiałów budowlanych bezpośrednio zależy od przeznaczenia funkcjonalnego budynku lub pomieszczenia.
Klasyfikacja materiałów budowlanych jest często przeprowadzana w oparciu o zakres produktów. Zgodnie z tym kryterium dzieli się je na konstruktywne, izolujące i wykończeniowe, a także na rozwiązania konstrukcyjno-izolacyjne i konstrukcyjno-wykończeniowe.
Z punktu widzenia bezpieczeństwa przeciwpożarowego, optymalna klasyfikacja jest zaproponowana w Artykule 13 "Regulacji technicznych", który rozbija materiały budowlane na dwa rodzaje: palny i niepalny. Z kolei materiały palne są podzielone na 4 grupy - słabo palne (G1), średnio palne (G2), zwykle palne (G3) i wreszcie wysoce palne (G4).
Ponadto ocenia się je według takich kryteriów, jak łatwopalność, zdolność rozprzestrzeniania się płomienia po powierzchni, zdolność do tworzenia dymu i toksyczność. Połączenie tych wskaźników pozwala przypisać klasę zagrożenia pożarowego do określonego materiału: od KM0 - dla materiałów niepalnych do KM1-KM5 - dla materiałów palnych.
Naturalne właściwości materiałów
Kluczowym czynnikiem określającym zagrożenie pożarowe materiałów jest surowiec, z którego są wykonane. W tym związku można je podzielić na trzy duże grupy: nieorganiczną, organiczną i mieszaną. Rozważmy bardziej szczegółowo właściwości każdego z nich. Zacznijmy od materiałów mineralnych, które należą do grupy nieorganicznej, a wraz z metalowymi konstrukcjami służą do stworzenia sztywnego szkieletu - podstawy nowoczesnych budynków.
Najczęstsze mineralne materiały budowlane to kamień naturalny, beton, cegła, ceramika, cement azbestowy, szkło itp. Są niepalne (NG), ale nawet przy niewielkim dodatku substancji polimerowych lub organicznych - nie więcej niż 5-10% wag. - zmieniają się ich właściwości. Zagrożenie pożarowe wzrasta, az gazu ziemnego przechodzą w kategorię ognioodporności.
W ostatnich latach rozpowszechniły się produkty oparte na polimerach, które należą do materiałów nieorganicznych i są palne. Jednocześnie przynależność konkretnego materiału do grupy palności zależy od objętości i struktury chemicznej polimeru. Istnieją dwa główne typy związków polimerowych. Są to tworzywa termoplastyczne, które po podgrzaniu tworzą warstwę koksu, która składa się z substancji niepalnych i chroni materiał przed skutkami wysokich temperatur, zapobiegając spalaniu. Innym rodzajem tworzyw termoplastycznych (topią się bez tworzenia warstwy osłaniającej ciepło).
Bez względu na rodzaj, polimeryczne materiały konstrukcyjne nie mogą zostać przekształcone w niepalne, ale możliwe jest zmniejszenie ich zagrożenia pożarowego. W tym celu stosuje się środki ogniochronne - różne substancje, które przyczyniają się do poprawy ognioodporności. Środki zmniejszające palność w przypadku materiałów polimerowych można podzielić na trzy duże grupy.
Pierwsza obejmuje chemikalia wchodzące w interakcje z polimerem. Te środki zmniejszające palność są stosowane głównie w przypadku reagoplastów, bez pogorszenia ich właściwości fizykochemicznych. Druga grupa środków zmniejszających palność - dodatki przeciwogniowe - pod wpływem płomienia tworzy spienioną komórkową warstwę koksu na powierzchni materiału, która zapobiega spalaniu. I wreszcie trzecia grupa to substancje, które mechanicznie mieszają się z polimerem. Są one stosowane w celu zmniejszenia palności zarówno tworzyw termoplastycznych, termoplastycznych i elastomerów.
Spośród wszystkich materiałów organicznych, drewno i produkty z nich - płyta wiórowa, płyta pilśniowa, płyta pilśniowa itp. - występują najczęściej w nowoczesnych budynkach. Wszystkie materiały organiczne należą do grupy palnych, a ich zagrożenie pożarowe wzrasta wraz z dodatkiem różnych polimerów. Na przykład farby i lakiery nie tylko zwiększają palność, ale także przyczyniają się do szybszego rozprzestrzeniania się płomienia na powierzchni, zwiększają wytwarzanie dymu i toksyczność. W tym przypadku do CO (tlenku węgla) dodawane są inne toksyczne substancje - główny produkt spalania organicznych materiałów.
Aby zmniejszyć zagrożenie pożarowe organicznych materiałów budowlanych, podobnie jak w przypadku substancji polimerowych, są one poddawane działaniu środków zmniejszających palność.
Środki zmniejszające palność nałożone na powierzchnię pod wpływem wysokich temperatur mogą przekształcić się w pianę lub uwolnić niepalny gaz. W obu przypadkach utrudniają dostęp tlenu, zapobiegając spalaniu drewna i rozprzestrzenianiu się płomienia. Skuteczne środki zmniejszające palność to substancje zawierające fosforan diamonu, a także mieszaninę fosforanu sodu z siarczanem amonu.
Jeśli chodzi o materiały mieszane, składają się one z surowców organicznych i nieorganicznych. Zasadniczo wyroby budowlane tego typu nie są alokowane w odrębnej kategorii, ale należą do jednej z poprzednich grup, w zależności od tego, które surowce przeważają. Na przykład, fibrolit składający się z włókien drzewnych i cementu jest uważany za organiczny, a bitum - nieorganiczny. Najczęściej mieszany typ należy do grupy produktów palnych.
Zwiększone wymagania w zakresie bezpieczeństwa przeciwpożarowego dużych centrów handlowych, rozrywkowych i biurowych, a także wysokich budynków, wskazują na potrzebę opracowania kompleksowego środka zapobiegania pożarom. Jednym z najważniejszych jest dominujące zastosowanie materiałów niepalnych i łatwopalnych. Dotyczy to zwłaszcza konstrukcji nośnej i obudowy budynku, dachu, a także materiałów do wykończenia dróg ewakuacyjnych.
Zgodnie z klasyfikacją NPB 244-97 materiały wykończeniowe, okładzinowe, dachowe, hydroizolacyjne i termoizolacyjne oraz wykładziny podłogowe podlegają obowiązkowej certyfikacji w zakresie bezpieczeństwa przeciwpożarowego. Rozważ te kategorie dla zagrożenia pożarowego.
Materiały wykończeniowe i okładzinowe
Istnieje wiele materiałów wykończeniowych i okładzinowych, wśród których można wyodrębnić płytki polistyrenowe, panele PCV i płyty wiórowe, tapety, folie, płytki ceramiczne, włókno szklane itp. Większość produktów tego rodzaju jest łatwopalnych. Na obszarach o dużym skupieniu ludzi, a także w budynkach, w których ewakuacja jest trudna ze względu na duży obszar i wysokość, materiały wykończeniowe mogą stworzyć dodatkowe zagrożenie dla życia i zdrowia ludzi, powodując dym, uwalniając toksyczne produkty spalania i przyczyniając się do szybkiego rozprzestrzeniania się płomienia. Dlatego konieczne jest wybranie materiałów nie niższych niż klasa KM2.
W zależności od powierzchni, na której są stosowane, materiały wykończeniowe mogą mieć różne właściwości. Na przykład, w połączeniu z substancjami łatwopalnymi, zwykła tapeta może okazać się łatwopalna i osadzona na niepalnej podstawie - jako łatwopalna. Dlatego do wyboru materiałów wykończeniowych i okładzinowych należy kierować się nie tylko danymi o ich zagrożeniu pożarowym, ale także właściwościami baz.
Do dekoracji pomieszczeń z dużą ilością ludzi i dróg ewakuacyjnych niedopuszczalne jest stosowanie produktów organicznych, w szczególności płyt MDF, które najczęściej należą do grup G3 i G4. W przypadku dekoracji ścian i sufitów w obszarach sprzedaży nie można stosować materiałów o wyższym zagrożeniu pożarowym niż klasa KM2.
Tapety papierowe nie znajdują się na liście produktów podlegających obowiązkowej certyfikacji i mogą być użyte jako materiał wykończeniowy w pomieszczeniach o podwyższonych wymogach bezpieczeństwa pożarowego, biorąc pod uwagę, że baza będzie niepalna.
Jako zamiennik płyt MDF, płyta gipsowo-kartonowa jest stosowana z zewnętrzną powłoką z dekoracyjnej folii. Płyta gipsowa na bazie gipsu należy do materiałów niepalnych, a folia dekoracyjna na bazie polimerów przekształca ją w grupę G1, dzięki czemu można ją wykorzystać do wykańczania praktycznie dowolnego celu funkcjonalnego, w tym przedsionków. Dzisiaj, płyt gipsowo-kartonowych jest szeroko stosowany do budowy przegrody - niezależne budowle. Należy to wziąć pod uwagę przy ustalaniu klasy zagrożenia pożarowego.
Pokrycia podłogowe
Palność podłóg jest mniej rygorystyczna niż materiały wykończeniowe i elewacyjne. Powodem jest to, że w przypadku pożaru podłoga znajduje się w strefie o najniższej temperaturze w porównaniu ze ścianami i sufitem. Jednocześnie w przypadku materiałów służących jako wykładzina podłogowa istotną rolę odgrywa taki wskaźnik, jak płomień rozprzestrzeniający się po powierzchni (RP).
Ze względu na łatwość montażu i wysoką wydajność, "linoleum" stało się szeroko stosowane jako wykładziny podłogowe w korytarzach, korytarzach, korytarzach i foyer budynków - różne typy walcowanych powłok polimerowych. Praktycznie wszystkie materiały tego typu należą do grupy wysoce łatwopalnych (G4) i mają wysoki współczynnik tworzenia dymu. Już w temperaturze 300 ° C podtrzymują spalanie, a po podgrzaniu powyżej 450-600 ° C zapalają się. Ponadto produkty toksyczne, takie jak dwutlenek węgla, CO i chlorowodór, są zawarte w produktach spalania z linoleum.
Dlatego nie powinny być one stosowane jako pokrycia podłogowe na korytarze i hale, gdzie zgodnie z wymaganiami należy używać materiałów co najmniej KM3, nie wspominając o przedsionkach i klatkach schodowych, dla których obowiązują bardziej rygorystyczne wymagania. To samo można powiedzieć o laminacie, który składa się z materiałów organicznych i polimerowych i, niezależnie od rodzaju, jest jednym z wysoce łatwopalnych - nieodpowiednich dla dróg ewakuacyjnych.
Najbardziej skuteczne pod względem bezpieczeństwa pożarowego są płytki ceramiczne i płytki porcelanowe. Należą one do grupy KM0 i nie znajdują się na liście materiałów podlegających certyfikacji w zakresie bezpieczeństwa przeciwpożarowego. Takie produkty nadają się do pomieszczeń o dowolnym przeznaczeniu funkcjonalnym. Ponadto półsztywne kafelki wykonane z polichlorku winylu z dużą ilością wypełniacza mineralnego (grupa KM1) mogą być stosowane jako wykładziny podłogowe w korytarzach i korytarzach.
Materiały dachowe i wodoodporne
Zwykle zagrożenie pożarowe materiałów pokryciowych jest wskazane w świadectwach jako grupa łatwopalności. Dachy wykonane z metalu i gliny są najmniej niebezpieczne, a największe to materiały na bazie bitumu, kauczuków, wyrobów gumowo-bitumicznych i polimerów termoplastycznych. Mimo że to właśnie oni zapewniają materiałom pokryciowym wysoką wydajność - nieprzepuszczalność dla wody i pary, odporność na mróz, elastyczność, odporność na niekorzystne wpływy atmosferyczne i pękanie.
Jednym z najbardziej łatwopalnych są materiały dachowe i hydroizolacyjne, w tym bitum. Samozapalają się już w temperaturze 230-300 ° C. Ponadto bitum ma wysoką zdolność do palenia i szybkość spalania.
Bitumy są szeroko stosowane w produkcji rolek (pokrycia dachowe, żywice asfaltowe, stekrouberoidy, izolaty, impregnaty wodoodporne, folgoizol) oraz pokrycia dachów i materiałów hydroizolacyjnych. Niemal wszystkie materiały dachowe na bazie bitumu należą do grupy G4. Nakłada to ograniczenia na ich stosowanie w budynkach o podwyższonych wymaganiach w zakresie bezpieczeństwa pożarowego. Dlatego powinny być układane na niepalnej podstawie. Ponadto na górze wykonywane jest podsypkowe podłoże żwirowe, a także elementy przeciwpożarowe rozdzielające dach budynku na oddzielne segmenty. Jest to konieczne, aby zlokalizować ogień i zapobiec rozprzestrzenianiu się ognia.
Obecnie na rynku dostępne są dziesiątki rodzajów materiałów hydroizolacyjnych - polietylen, polipropylen, polichlorek winylu, poliamid, tiokol i inne membrany. Bez względu na typ, wszystkie należą do grupy palnej. Najbezpieczniejszym z punktu widzenia bezpieczeństwa pożarowego są membrany hydroizolacyjne należące do grupy palności G2. Z reguły są to materiały na bazie polichlorku winylu z dodatkiem środków ogniochronnych.
Materiały termoizolacyjne
Materiały do izolacji termicznej podlegające certyfikacji w zakresie bezpieczeństwa przeciwpożarowego można podzielić na pięć grup. Pierwszy z nich - polistyren. Ze względu na stosunkowo niskie koszty są szeroko stosowane w nowoczesnym budownictwie. Oprócz dobrych właściwości termoizolacyjnych, produkt ten ma szereg poważnych wad, w tym kruchość, niewystarczającą odporność na wilgoć i paroprzepuszczalność, niską odporność na promieniowanie UV i ciecze węglowodorowe, a co najważniejsze - wysoką palność i uwalnianie podczas spalania substancji toksycznych.
Jednym z rodzajów pianki polistyrenowej jest ekstrudowana pianka polistyrenowa. Ma bardziej uporządkowaną strukturę małych zamkniętych porów.
Ta technologia produkcji zwiększa odporność materiału na wilgoć, ale nie zmniejsza zagrożenia pożarowego, które pozostaje równie wysokie. Zapłon styropianu występuje w temperaturze od 220 do 380 ° C, a samozapłon odpowiada temperaturze 460-480 ° C. Podczas spalania pianki polistyrenowej emitują dużą ilość ciepła, a także toksyczne produkty. Bez względu na rodzaj, wszystkie materiały w tej kategorii należą do grupy palności G4.
W jakości izolacji termicznej w składzie systemów elewacji tynkarskich zaleca się instalację pianki polistyrenowej z obowiązkowym urządzeniem przeciwpożarowych cięć z wełny kamiennej - niepalnego materiału. Ze względu na wysokie zagrożenie pożarowe wykorzystanie materiałów z tej grupy jest niedopuszczalne w wentylowanych systemach elewacyjnych, ponieważ mogą one znacznie zwiększyć prędkość rozprzestrzeniania się płomienia wzdłuż fasady budynku. Kiedy stosuje się kombinowane pokrycie dachowe, spieniony polistyren jest układany na niepalnej podstawie z wełny kamiennej.
Kolejnym rodzajem materiału termoizolacyjnego - pianką poliuretanową - jest nie topiący się termoutwardzalny plastik o strukturze komórkowej, którego puste pory i pory są wypełnione gazem o niskiej przewodności cieplnej. Ze względu na niską temperaturę zapłonu (od 325 OS), duża zdolność do tworzenia dymu, a także wysoka toksyczność produktów spalania, w tym cyjanowodoru (kwas cyjanowodorowy), pianka poliuretanowa ma zwiększone zagrożenie pożarowe. W produkcji pianki poliuretanowej aktywnie stosuje się środki zmniejszające palność, które mogą zmniejszać palność, ale jednocześnie zwiększać toksyczność produktów spalania. Generalnie zastosowanie pianki poliuretanowej w budynkach o wysokich wymaganiach w zakresie bezpieczeństwa pożarowego jest poważnie ograniczone. W razie potrzeby można go zastąpić materiałem dwuskładnikowym - pianką poliizocyjanuranową, która ma niższą palność i łatwopalność.
Pianki Rezol wykonane z żywic rezol fenolowo-formaldehydowych należą do grupy wolno palących się. W postaci płyt o średniej gęstości są one stosowane do izolacji cieplnej zewnętrznych ogrodzeń, fundamentów i przegród w temperaturze powierzchni nie wyższej niż 130 ° C. Pod wpływem płomienia, pianki rezolowe są zwęglone, zachowując swój ogólny kształt i mają niską zdolność tworzenia dymu w porównaniu z pianką polistyrenową. Jedną z głównych wad tej kategorii materiałów jest to, że podczas niszczenia emitują one zestaw bardzo toksycznych związków, które oprócz tlenku węgla obejmują formaldehyd, fenol, amoniak i inne substancje, które stanowią bezpośrednie zagrożenie dla życia i zdrowia ludzi.
Innego rodzaju izolacja - wełna szklana, do produkcji której wykorzystuje się te same materiały co w produkcji szkła, a także przemysł szklany. Wełna szklana ma dobrą wydajność cieplną, a jej temperatura topnienia wynosi około 500 ° C. Jednak ze względu na pewne cechy szczególne, izolacja cieplna o gęstości mniejszej niż 40 kg / m3 należy do grupy NG.
Lista materiałów termoizolacyjnych obejmuje wełnę kamienną, która składa się z włókien uzyskanych z ich bazaltowej skały. Wełna kamienna charakteryzuje się wysoką izolacyjnością cieplną i akustyczną, odpornością na stres oraz różnymi rodzajami narażenia i trwałością. Materiały z tej grupy nie wydzielają szkodliwych substancji i nie mają negatywnego wpływu na środowisko. Wełna kamienna jest najbardziej niezawodnym materiałem pod względem bezpieczeństwa przeciwpożarowego: jest niepalna i ma klasę zagrożenia pożarowego KM0. Włókna z wełny mineralnej są w stanie wytrzymać temperatury do 1000 ° C, dzięki czemu materiał skutecznie zapobiega rozprzestrzenianiu się płomienia. Izolacja z wełny kamiennej może być stosowana bez ograniczeń na wysokości budynku.
Ocena zagrożenia ogniowego izolacji termicznej została przeprowadzona w ramach specjalistycznych seminariów organizowanych przez VNIIPO MES. Towarzyszyły im testy ogniowe na pełną skalę, w których uczestniczyły powszechne rodzaje materiałów termoizolacyjnych - pianka polistyrenowa, pianka poliuretanowa, tworzywo piankowe rezol i wełna kamienna. Pod wpływem otwartego płomienia palnika, pianka polistyrenowa stopiła się z tworzeniem płonących kropel w ciągu pierwszej minuty eksperymentu, pianka poliuretanowa spłonęła w ciągu 10 minut. Przez 30 minut testowania, pianka rezol była zwęglona, a wełna kamienna nie zmieniła swojego pierwotnego kształtu, co świadczy o jej przynależności do materiałów niepalnych.
Druga część testu - symulująca pożar dachu z warstwą termoizolacyjną - pokazała, że spalanie spienionego stopu styropianu, wnikające do wnętrza, przyczynia się do rozprzestrzeniania ognia i powstawania nowych pożarów. Tak więc, zgodnie z wynikami testu, wyciągnięto wnioski na temat wysokiego zagrożenia pożarowego najczęściej stosowanymi materiałami termoizolacyjnymi.
Podsumowując, należy jeszcze raz podkreślić znaczenie skutecznych środków przeciwpożarowych w projektowaniu i budowie budynków. Jedno z centralnych miejsc zajmuje ocena zagrożenia pożarowego i kompetentny dobór materiałów budowlanych, w oparciu o obowiązujące normy i standardy oraz z uwzględnieniem celu funkcjonalnego i indywidualnych cech budynku. Zastosowanie nowoczesnych materiałów pozwala zapewnić pełną zgodność z wymogami bezpieczeństwa pożarowego, zapewniając bezpieczeństwo życia i zdrowia ludzi, którzy będą w budynku po zakończeniu budowy.
Roman Illyuev
Biuro prasowe Rockwool Rosja
