Огнестойкость строительных конструкций: испытания или расчет?

Согласно требованиям ДБН В.1.1-7-2002 «Пожарная безопасность объектов строительства» значение предела огнестойкости любой строительной конструкции может быть определено двумя способами: проведением натурных огневых испытаний по стандартизированным методикам испытаний на огнестойкость строительных конструкций конкретных видов или расчетным методом, в соответствии со стандартами или методиками, согласованными с Минрегионом и ГСЧС Украины. Оба эти способа могут применяться в Украине для оценки огнестойкости стальных конструкций, однако, необходимо отметить, что в отличие от европейских стран у нас большей популярностью пользуется первый, практический, способ определения огнестойкости. Это связано с множеством факторов, главным из которых является отсутствие, до настоящего времени, стандартов по расчету огнестойкости.

Показателем огнестойкости строительной конструкции является предел огнестойкости конструкции, который определяется временем (в минутах) от начала возникновения пожара до наступления одного из предельных состояний конструкции:

• потери несущей способности (R);
• потери целостности (E);
• потери теплоизолирующей способности (I).

Для стержневых несущих строительных конструкций (конструкции, которые выполняют только несущую функцию - колоны, балки, прогоны, фермы, косоуры) главным и единственным предельным состоянием по огнестойкости является показатель потери несущей способности R. Для строительных конструкций, которые выполняют еще и ограждающую функцию (стены, перекрытия, перегородки) дополнительно требуется сохранение в пожаре целостности (показатель Е) и теплоизолирующей способности (показатель I).

В связи с чем, с формальной точки зрения, математически рассчитать огнестойкость самонесущей стены и подтвердить класс огнестойкости, например, REI 60 или внешней ненесущей стены подтвердить класс огнестойкости E 30 – невозможно.

Но не все так категорично. Европейские инженеры, как собственно и украинские, в зависимости от вида и материала строительной конструкции подходят к этому вопросу гибче. Если ставится задача рассчитать и подтвердить класс огнестойкости бетонного перекрытия REI 60, то вначале рассчитывается показатель несущей способности R 60 (конструкция не должна обрушится или прогнуться до критического показателя в течении 60 минут пожара), затем рассчитывается показатель теплоизолирующей способности данного перекрытия I 60 (средняя температура на необогреваемой поверхности конструкции не должна превысить первоначальных средних значений на 140С) и если эти два показателя отвечают требованиям, то можно сделать вывод, что и целостность (показатель Е) бетонного перекрытия в течении 60 минут будет сохранена, а соответственно будет подтвержден и класс огнестойкости REI 60.

Немного сложнее с ограждающими конструкциями, выполненными из сэндвич-панелей. Вне зависимости от материала заполнения и толщины исходных панелей (а собственно именно они обеспечивают показатель теплоизолирующей способности) сделать однозначный вывод о сохранении целостности конструкции в течение определённого времени огневого воздействия не представляется возможным. Всему виной наличие стыков, которые являются определяющими в потере целостности в ограждающих конструкциях.

При оценке огнестойкости ограждающих конструкций, в которых основным предельным состоянием по огнестойкости является потеря целостности конструкции, необходимо руководствоваться многими факторами – из чего конструкция изготовлена, ее геометрические и теплофизические характеристики, нагрузки, которые она воспринимает в процессе эксплуатации и мн. др. Немаловажными характеристиками для оценки огнестойкости будут являться практические данные, полученные в результате натурных огневых испытаний аналогичных по свойствам конструкций.

Что касается расчета огнестойкости несущих стальных строительных конструкций, то здесь необходимо отметить, что по заказу Украинского Центра Стального Строительства был разработан и сейчас уже принят ДСТУ-Н Б В.2.6-ХХХ:2016 «Проектирование стальных конструкций. Расчет конструкций на огнестойкость», который вступит в действие с 01 апреля 2017 г. В соответствии с данным стандартом возможно рассчитать огнестойкость стальных конструкций как с огнезащитными покрытиями, так и без них, рассчитать параметрические режимы пожаров в помещении и многое другое. Данный стандарт охватывает основные европейские подходы по проектированию и расчету стальных конструкций на огнестойкость, изложенные в Еврокоде 1 и Еврокоде 3.

Константин Калафат