CC BY
31
К ВОПРОСУ О ПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ СТРОИТЕЛЬНЫХ
МАТЕРИАЛОВ В ЗДАНИЯХ И СООРУЖЕНИЯХ РАЗЛИЧНОГО ФУНКЦИОНАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ
Н.В. Смирнов, профессор, д.т.н., главный научный сотрудник, В.В. Булгаков, заместитель начальника отдела, к.т.н., А.В. Булгаков, старший научный сотрудник, ВНИИПО МЧС России, г. Балашиха
При обеспечении пожарной безопасности зданий и сооружений важное значение имеет обоснованное и пожаробезопасное применение строительных материалов и конструкций, а также информация о пожароопасных характеристиках находящейся в здании (помещении) пожарной нагрузки.
К пожарной нагрузке, в первую очередь, следует отнести горючие вещества, материалы в различном агрегатном состоянии, продукцию различного назначения, строительные изделия, в том числе строительные материалы и конструкции.
Способность строительного материала к воспламенению может оцениваться по времени задержки воспламенения твс, с, критической плотности теплового
л
потока воспламенения qвкр, Вт/м , минимальному количеству тепла,
л
необходимому для воспламенения единицы поверхности Qв, Дж/м , температуре воспламенения Тв,°С [1].
При определении области применения строительных материалов наиболее жестким было бы противопожарное требование, обеспечивающее их невоспламеняемость при пожаре в условиях эксплуатации. Но в практическом плане эту задачу решить пока не представляется возможным. Поэтому, наиболее оптимальным является решение, обеспечивающее ограничение распространения пламени (огня) по поверхности, которое оценивается по линейной скорости распространения пламени Ул, м/с и критической плотности теплового потока
л
прекращения распространения пламени qрпкр, Вт/м .
Традиционная практика противопожарного нормирования материалов в строительстве базируется на определении групп горючести, косвенным образом учитывающих тепловыделение, воспламенение, распространение пламени, скорость выгорания в соответствии со стандартными методиками испытаний, изложенными в ГОСТ 30244 «Материалы строительные. Методы испытаний на горючесть».
За последние несколько десятилетий были испытаны на горючесть тысячи материалов различного функционального назначения. Многие из них широко применятся в зданиях и сооружениях различного функционального назначения в качестве тепло- и гидроизоляции, декоративной отделки и облицовки стен, потолков, покрытий полов, мастик и др. Полимерные строительные материалы (ПСМ) без использования антипиренов в своем составе или дополнительной огнезащиты, как правило, относятся к сильногорючим материалам. С введением в нашей стране комплексного подхода к оценке пожароопасности и к определению области применения строительных материалов [2, 3] наметилась тенденция к
снижению их вклада в распространение пожара в зданиях и сооружениях и в образование ОФП.
При обеспечении безопасности людей при пожаре весьма важное значение имеют тепловыделение, дымообразующая способность и токсичность продуктов горения строительных материалов.
Тепловыделение оценивается в нашей стране по удельной теплоте сгорания (низшей рабочей теплоте сгорания Онр, Дж/кг), определяемой по методу ГОСТ Р 56025 «Материалы строительные. Метод определения теплоты сгорания».
Данный показатель наиболее часто используется при оценке пожарной опасности материалов фасадных систем (приложение А ГОСТ 31251 «Стены наружные с внешней стороны. Метод испытаний на пожарную опасность»), а также в качестве исходной характеристики пожарной нагрузки при математическом моделировании процесса развития пожара.
Дымообразующая способность оценивается с помощью коэффициента дымообразования (Dm, м2/кг) по методу ГОСТ 12.1.044 «Пожаровзрывоопасность веществ и материалов. Номенклатура показателей и методы их определения» (п. 4.18).
Коэффициент дымообразования определяется в режимах тления и пламенного горения, в результате чего устанавливаются максимальные его значения для дальнейшего использования, например, в противопожарном нормировании и классификации. Следует отметить, что подавляющее большинство полимерных материалов имеют высокую дымообразующую способность.
Как известно, наибольшее количество людей при пожарах погибает от воздействия токсичных продуктов горения. В этой связи, оценка токсичности продуктов горения строительных материалов имеет особое значение. В нашей стране стандартным методом (п. 4.20 ГОСТ 12.1.044) определяется показатель
-5
токсичности (HCL 50, г/м3), при этом используется биологический принцип оценки с помощью контроля гибели белых мышей после 30-ти минутной экспозиции. Полная расшифровка выхода всех токсичных соединений является достаточно сложной и в практическом плане не всегда оправданной задачей, поэтому часто устанавливают в продуктах горения наличие и концентрации ведущих по вредному воздействию на человека компонентов. Для строительных материалов таковыми являются оксид и диоксид углерода СО и СО2, цианистый водород HCN, хлористый водород HCl, окислы азота NxOy [4].
Среди ПСМ можно выделить наиболее опасную с точки зрения дымообразующей способности и токсичности продуктов горения группу материалов: древесина и материалы на ее основе, декоративные бумажно-слоистые пластики (ДБСП), древесно-стружечные плиты (ДСП), древесноволокнистые плиты (ДВП), композиции на основе полипропилена, полиэтилена, полистирола, полиуретана, фенолформальдегидные, полиизоциануратные утеплители, линолеумы ПВХ, синтетические ковровые покрытия, ламинаты и др.
Подавляющее большинство представленных наиболее распространенных в строительстве ПСМ относятся к высоко опасным материалам по токсичности продуктов горения. Кроме того, следует констатировать, что практически все они
относятся к материалам с высокой дымообразующей способностью и имеют коэффициент дымообразования, близкий или превышающий 1000 м /кг. Эти данные в совокупности с негативными показателями горючести, воспламеняемости тепловыделения свидетельствуют о высокой их потенциальной опасности для людей при пожаре.
Важной задачей для специалистов, занимающихся производством и внедрением ПСМ, противопожарным нормированием и определением областей применения, является их пожаробезопасное применение с учетом условий эксплуатации и установленных стандартными методами показателей воспламеняемости, тепловыделения, горючести, распространения пламени по поверхности, дымообразующей способности и токсичности продуктов горения, при этом следует иметь в виду, что показатели пожарной опасности, полученные в различных условиях испытаний, могут варьироваться в широких пределах.
Список использованной литературы
1. ГОСТ 30244-94 Материалы строительные. Методы испытаний на горючесть.
2. Федеральный закон РФ от 22 июля 2008 г. № 123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности» (в ред. Федер. законов от 10.07.2012 № 117-ФЗ, от 02.07.2013 № 185-ФЗ и от 23.06.2014 г. № 160-ФЗ).
3. ГОСТ 30402-96 Материалы строительные. Метод испытания на воспламеняемость.
4. ГОСТ 12.1.044-89 Пожаровзрывоопасность веществ и материалов. Номенклатура показателей и методы их определения.
