CC BY
59
А. В. Ляпин
канд. техн. наук, старший научный сотрудник Московского государственного строительного университета
УДК 614.841.34
СОВРЕМЕННЫЕ ОГНЕ- И ДЫМОЗАЩИТНЫЕ ПРЕГРАДЫ
Приведены характеристики современных противопожарных конструкций, используемых для повышения пожарной безопасности зданий и сооружений. Описаны конструктивные особенности противопожарных ворот, дверей, окон, занавесей, штор. Приведены параметры огнестойкости этих конструкций по основным предельным состояниям. Особое внимание уделено светопрозрачным конструкциям.
Ключевые слова: противопожарные преграды, огнестойкость, огнестойкие светопрозрачные конструкции.
Противопожарные преграды являются одним из основных способов обеспечения нераспространения пожара по зданию от места его возникновения.
В число противопожарных преград Федеральным законом "Технический регламент о требованиях пожарной безопасности" [1] включены противопожарные перегородки, которые могут быть как сплошными, так и с различными проемами.
Для использования в зданиях различного назначения разработаны и применяются различные огне-и дымозащитные преграды: перегородки (в том числе светопрозрачные), ворота, двери, окна, люки, занавесы, шторы.
Требования к таким ограждающим конструкциям и типам противопожарных преград устанавливаются с учетом классов функциональной пожарной опасности помещений, величины пожарной нагрузки, степени огнестойкости и класса пожарной опасности здания.
Количественные характеристики пределов огнестойкости противопожарных преград и заполнения проемов в них приведены в табл. 1 и 2.
Необходимость применения противопожарных ограждающих конструкций регламентирована общероссийскими нормативными документами [2-4], а также региональными строительными нормами [5].
Основным способом обеспечения безопасности людей при возникновении пожара в здании является их беспрепятственная эвакуация в безопасную зону. Поэтому необходимо предусматривать быстрый доступ к эвакуационным путям внутри здания. В зданиях (в том числе высотных) основными путями эвакуации являются лестницы, которые позволяют людям за максимально короткое время до-
стичь зон безопасности. Лестницы в сочетании с пожарными лифтами должны являться безопасными путями доступа пожарных и спасателей к очагу пожара.
Пути эвакуации включают все необходимые коридоры и лестничные марши, а также различные переходы и тамбуры, которые должны обладать необходимой огнестойкостью. Ограждения путей эвакуации должны иметь пределы огнестойкости не менее Е1 45, а конструкции заполнения противопожарных преград: Е 30, Е 60 — для окон и внешних витражей и не менее Е1 30 — для внутренних перегородок и дверей.
Таблица 1. Пределы огнестойкости противопожарных преград
Тип Предел огнестойкости противопожарных преград Тип заполнения проемов в противопожарных преградах
Наименование противопожарных преград противопожарных преград Тип тамбур-шлюза
Стены 1 REI 150 1 1
2 REI 45 2 2
Перегородки 1 EI 45 2 1
2 EI 15 3 2
Светопрозрачные перегородки с остеклением площадью более 25% 1 2 EIW45 EIW 15 2 3 1 2
Перекрытия 1 REI 150 1 1
2 REI 60 2 1
3 REI 45 2 1
4 REI 15 3 2
Таблица 2. Пределы огнестойкости заполнения проемов в противопожарных преградах
Свегопрозрачное противопожарное заполнение
Наименование элементов заполнения проемов в противопожарных преградах Тип заполнения проемов в противопожарных преградах Предел огнестойкости
Двери (за исключением дверей с остеклением более 25% и дымогазо-непроницаемых дверей), ворота, люки, клапаны, шторы и экраны 1 2 3 Е1 60 Е1 30 Е1 15
Двери с остеклением более 25% 1 2 ЕШ 60 ЕШ 30
3 ЕШ 15
Дымогазонепроницае-мые двери (за исключением дверей с остеклением более 25%) 1 2 3 ЕВ 60 ЕВ 30 ЕВ 15
Дымогазонепроницае-мые двери с остеклением более 25%, шторы и экраны 1 2 3 ЕШБ 60 ЕШБ 30 ЕШБ 15
Двери шахт лифтов 2 Е1 30 (в зданиях высотой не более 28 м предел огнестойкости дверей шахт лифтов принимается Е 30)
Окна 1 Е 60
2 Е 30
3 Е 15
Занавесы 1 Е1 60
В последнее время в качестве противопожарных перегородок в общественных зданиях, торговых комплексах и др. все чаще применяются огнестойкие светопрозрачные конструкции. В качестве основного конструкционного материала при их изготовлении предлагаются сплавы алюминия. Такие конструкции обладают определенными преимуществами: коррозионной стойкостью, небольшой массой, достаточной прочностью. Одновременно в связи с низкой температурой плавления алюминиевых сплавов конструкции на их основе обладают невысокой огнестойкостью (как правило, не более 25 мин).
Фирмой "Фототех" [6] реализован способ повышения пределов огнестойкости алюминиевых профилей путем заполнения их центральных камер термостойкими и теплопоглощающими композициями, например стальной трубой, предварительно покрытой термозащитным составом или заполненной теплопоглощающим материалом. Подобным
Противопожарное заполнение профиля
Рис. 1. Горизонтальное сечение противопожарной свето-прозрачной перегородки ООО "Фототех" огнестойкостью Е1 30 - Е1 60
способом удается повысить предел огнестойкости светопрозрачных конструкций до Е1 90.
Схема подобного технического решения показана на рис. 1.
Примеры светопрозрачных огнестойких перегородок представлены на рис. 2 и 3.
Дизайнерами и архитекторами зачастую выдвигается требование уменьшения количества переплетов рам в общей схеме противопожарного остекления. Удовлетворение этого требования возможно применением безрамной установки противопожарных стекол, в которых они последовательно следуют друг за другом, разделенные только швами. Противопожарная устойчивость подобной конструкции может быть достигнута использованием стекол повышенной огнестойкости и соответствующим уплотнением швов.
Огнестойкость стекол достигается двумя способами: применением многослойных конструкций, между листами силикатных стекол которых расположены специальные слои, образующие в случае пожара термостойкий кокс, и использованием слоев жидкого стекла с органическими присадками.
В первом случае при тепловом воздействии на светопрозрачную конструкцию происходит замедление проникновения тепла на необогреваемую сторону в результате протекания эндотермических процессов в терморасширяющемся материале и задержки теплопередачи образующимся коксом. В качестве такого материала зачастую применяют ами-нопроизводные фосфорнокислого алюминия, которые при возникновении пожара сильно вспучиваются и образуют прочный коксовый слой.
При использовании жидкого стекла первый слой светопрозрачной конструкции под воздействием пожара растрескивается, заполнитель вспенивается за счет испарения содержащейся в нем воды и превращается в жесткий слой кокса, который препятствует дальнейшему прогреву конструкции. Общей проблемой создания светопрозрачных конструкций без переплетов является уплотнение швов между стеклами. Традиционные герметики оказываются
Рис. 2. Перегородка огнестойкая светопрозрачная типа ПСОМ-1-45. Предел огнестойкости — Е1 45. Производитель — ООО "Фототех"
неприменимы, поскольку не обеспечивают при пожаре сохранение пространственной изоляции швов между отдельными стеклами.
К материалам герметиков предъявляются требования:
• сохранение эластичности при обеспечении герметизации швов в условиях повседневного применения;
• возможность создания диффузионного барьера для защиты содержащегося между стеклами слоистого заполнителя;
• обеспечение надежной герметизации швов между стеклами при температурах до 1000°С, перепадах давления до 20 кПа и механических нагрузках на конструкцию, возникающих при пожаре. Подобные герметики созданы специалистами
ООО "Фототех" [6]. Испытания показали, что эффективность герметиков достаточно высока. Пространственная изоляция швов сохраняется в течение всего времени испытаний конструкций на огнестойкость. Швы между стеклами огнестойкостью Е145 сохраняют целостность и теплоизолирующую способность в течение более 45 мин.
Одним из распространенных способов конструктивной противопожарной защиты является использование противопожарных ворот, которые, выполняя свои обычные функции, в случае возникновения пожара препятствуют его распространению через проемы в зданиях. Тем самым создаются благоприятные условия для локализации пожара, безопасной эвакуации людей и защиты путей эвакуации.
Существует большое количество типов противопожарных ворот (рис. 4), применение которых диктуется прежде всего архитектурно-строительными особенностями зданий, в которых предполагается их использование.
Рис. 3. Перегородка огнестойкая светопрозрачная типа ПСОМ-1-60. Предел огнестойкости — Е1 60. Производитель — ООО "Фототех"
Внешннй вид некоторых типов противопожарных ворот, представленных на отечественном рынке ООО "Каланча" [7], показан на рис. 5-10.
В практике противопожарной защиты используются распашные, откатные, сдвижные, опускные и секционные противопожарные ворота.
Сдвижные, откатные и опускные противопожарные ворота могут выполняться в телескопическом варианте и содержать две-три створки. Телескопические ворота рекомендуется применять в тех случаях, когда недостаточно необходимого для размещения плоскости ворот расстояния под краем проема до стены или по бокам.
Секционные ворота рекомендуется применять в случаях, когда недостаточно места наверху и по сторонам проема.
Особенностью распашных ворот является их большие размеры. Это делает их менее практичными по сравнению с другими типами.
Иногда противопожарные ворота изготавливаются со встроенной противопожарной дверью, которая может служить средством обеспечения безопасности людей на путях эвакуации.
Важной характеристикой противопожарных ворот является их предел огнестойкости. Огнестойкость ворот определяется по двум предельным состояниям: потере целостности (E) и потере теплоизолирующей способности (I). Минимальный предел огнестойкости ворот составляет 15 мин, а максимальный может достигать 90 мин.
В наиболее распространенных стальных противопожарных воротах в качестве теплоизоляционного слоя применяется негорючая минеральная вата марки НГ. Предел огнестойкости таких ворот достигает 60 мин, а в некоторых случаях - 90 мин.
На российском рынке широко представлены противопожарные ворота Marc, производимые поль-
Откатные двусторонние одностворчатые противопожарные ворота
Откатные двусторонние двустворчатые противопожарные ворота
Откатные двусторонние трехстворчатые противопожарные ворота
и
I-
я
Откатные двусторонние одностворчатые противопожарные ворота с дверью
Откатные двусторонние двустворчатые противопожарные ворота с дверью
Откатные двусторонние трехстворчатые противопожарные ворота с дверью
Сдвижные двусторонние одностворчатые противопожарные ворота
3
и >-
я
Сдвижные двусторонние двустворчатые противопожарные ворота
§ гт~г
и ¡-
я
Сдвижные двусторонние трехстворчатые противопожарные ворота
Сдвижные двусторонние одностворчатые противопожарные ворота с дверью
Сдвижные двусторонние двустворчатые противопожарные ворота с дверью
§
Сдвижные двусторонние трехстворчатые противопожарные ворота с дверью
Опускные двусторонние одностворчатые противопожарные ворота
Опускные двусторонние двустворчатые противопожарные ворота
О
ё я
Опускные двусторонние трехстворчатые противопожарные ворота
со
к я
Противопожарные горизонтальные секционные ворота
и >-
я
Противопожарные вертикальные секционные ворота
и я
Опускные двусторонние одностворчатые противопожарные ворота с дверью
Рис. 4. Типы противопожарных ворот
Рис. 5. Откатные противопожарные ворота
Рис. 6. Откатные противопожарные ворота с дверью
Рис. 7. Откатные телескопические противопожарные ворота
Ж
Рис. 8. Сдвижные противопожарные ворота
Рис. 9. Опускные противопожарные ворота в производственном помещении
Рис. 10. Опускные телескопические противопожарные ворота
ской компанией "Malkowski МаЛесИ". Эксклюзивным представителем этой компании в России является ООО "Каланча".
Важную роль при выборе противопожарных ворот для конкретных зданий имеют их размеры. Противопожарные ворота подлежат обязательной сертификации. Некоторые типы ворот, поставляемые на российский рынок, сертифицированы с конкрет-
ными размерами, для других указываются возможные диапазоны размеров. В ряде случаев, с учетом архитектурно-планировочных особенностей здания, необходим индивидуальный подход к выбору размеров ворот, тогда они делаются на заказ. Изготовление противопожарных ворот индивидуальных размеров позволяет проектировщикам оптимизировать затраты на противопожарную защиту, сни-
Рис. 11. Противопожарная светопрозрачная дверь производства ООО "Фототех" огнестойкостью Е1 60
жая уровень пожароопасности помещений, например, путем деления их на противопожарные отсеки меньшей площади. При возникновении пожара в одном из отсеков он будет локализован и не распространиться на другие помещения.
Современные требования зачастую подразумевают автоматизацию противопожарных ворот, что повышает надежность создания преград для распространения пожара. Решение о закрывании ворот вручную или автоматически должен принимать проектировщик с учетом мнения заказчика. Противопожарные ворота могут закрываться по команде, поступающей от датчиков пожарной сигнализации. При этом необходимо потратить дополнительные средства для их оборудования электрическим приводом.
Противопожарные ворота являются немаловажным предметом интерьера помещения. Поэтому их внешний вид ничем не отличается от обычных ворот. Современные противопожарные ворота обладают красивым дизайном и сочетаются с остальными элементами сооружений по цветовой гамме и строению. Одновременно они предоставляют архитекторам и проектировщикам большие возможности по решению разнообразных задач обеспечения пожарной безопасности объектов.
В качестве элементов противопожарных преград используются противопожарные двери различных модификаций. Они применяются как самостоятельные конструкции или в составе перегородок (в том числе светопрозрачных). На рынке широко представлены светопрозрачные противопожарные двери: одно- и двупольные, холодные и теплые, с импостами и без импостов, сплошные и с остеклением, со встроенными в стеклопакеты жалюзи. В ряде случаев противопожарные двери оснащаются системами "антипаника", которые являются обязательными при комплектации дверей эвакуа-
Рис. 12. Окно противопожарное ОП1-60
ционных выходов. Разработаны [6] конструкции дверей для "рассечек" длинных коридоров (например, в больницах или учебных заведениях). Такие двери снабжены системами синхронного закрывания, роликовыми замками-защелками и терморигелями. Совокупность этих устройств обеспечивает возможность одновременного открывания обеих створок двустворчатых дверей с любой стороны коридора без применения системы "антипаника".
Модельный ряд противопожарных дверей серии ДПМ-Пульс (одно- и двупольных) представлен НПО "Пульс".
Дверь противопожарная ДПМ-01/60 представляет собой прочную однопольную конструкцию с пределом огнестойкости Е1 60 в сплошном и остекленном исполнении. Площадь остекления может составлять до 25% площади дверного проема.
Дверь противопожарная ДПМ-01/30 — одно-польная с пределом огнестойкости Е1 30. Выпускается в двух вариантах: сплошная и с остеклением до 25% площади дверного проема.
В стандартную комплектацию дверей входят: торцевая коробка, монтажная рама для работы в проеме с чистовой отделкой, врезной цилиндровый замок (с защелкой) в замковой створке, нажимные ручки с декоративными планками, противосъем-ные ригели, термоуплотнительная лента, комплект монтажных частей.
Противопожарные двери со сплошным остеклением производит ООО "Фототех" (рис. 11).
Противопожарные окна и витражи все чаще применяются для заполнения проемов в противопожарных преградах (рис. 12 и 13).
Противопожарные окна и витражи предназначены для защиты людей и материальных ценностей от опасных факторов пожара: открытого пламени, повышенной температуры, дыма, токсичных продуктов горения.
Трубчатый мотор
Намоточный вал
Рис. 13. Противопожарный витраж Е1 45
Рис. 16. Конструкция дымозащитной шторы
105 (160)
Рис. 14. Конструкция огнезащитной шторы
Окна и витражи изготавливаются из алюминиевого профиля ВСМПО со специальным армированием; светопрозрачное заполнение — "Щит-М" (ООО "Фототех").
Пределы огнестойкости окон Е 15 - Е 60. Витражи выпускаются с пределами огнестойкости Е1 45.
В качестве противопожарных преград в современном строительстве используют огне- и дымоза-щитные шторы и занавесы.
Общая схема огнезащитных штор показана на рис. 14.
Огнезащитные шторы управляются, как правило, электронной автоматической системой, которая
Рис. 15. Примеры использования огнезащитных штор: а — защита паркингов; б — защита эскалаторов; в — защита фасадов; г — защита атриумов; д — разделение больших площадей; е — положение преграды на потолочных проемах с горизонтальным перемещением полотна; ж — ограждение лифтовых холлов; з — защита технического этажа; и — угол между зданиями менее 120°
приводится в действие элементами пожарной сигнализации.
Материалом для штор служит стекловолокно, армированное нержавеющей проволокой с защитным покрытием, толщиной примерно 0,7 мм.
Один из основных поставщиков огнезащитных штор — ООО "Огнезащита Штёбих"— рекомендует их применение для противопожарной защиты помещений и зданий по схемам, представленным на рис. 15.
Конструкция дымозащитных штор показана на рис. 16. Их рекомендуется применять в помещениях большого объема: торговых центрах, многоцеле-
вых спортивных аренах, цехах промышленных предприятий, музеях и выставочных залах и т.д.
Материалом для дымозащитных штор обычно служит стекловолоконная ткань с защитным напылением толщиной примерно 0,7 мм.
Рассмотренные примеры использования противопожарных преград в современном строительстве свидетельствуют о значительных успехах в этой области. Ежегодно на отечественном рынке появляются новые конструкции, применение которых позволяет решать все усложняющиеся задачи противопожарной защиты строительных объектов.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Федеральный закон от 22.07.08 г. № 123-ФЭ "Технический регламент о требованиях пожарной безопасности". —Принят Гос. Думой 4 июля 2008 г.; одобр. Советом Федерации 11 июля 2008 г. — М.: ФГУ ВНИИПО, 2008. —157 с.
2. ГОСТ 12.1.004-91*. Пожарная безопасность. Общие требования. — Утв. Госстрой СССР 14 июня 1991 г. ; ввод. в действие с 1 июля 1992 г. — М.: ИПК Изд-во стандартов, 2002.
3. ППБ 01-03. Правила пожарной безопасности в Российской Федерации. — Утв. МЧС РФ 18 июня 2003 г. ; ввод. в действие с 30 июня 2003 г. — М.: ФГУ ВНИИПО, 2003. — 180 с.
4. СНиП 21-01-97*. Пожарная безопасность зданий и сооружений. Общие требования (с Изм. №1 , 2). — Утв. Минстрой СССР 13 февраля 1997 г.; ввод. в действие с 1 января 1998 г. — М.: ГУП ЦПП, 2002.
5. МГСН 4.04-94. Многофункциональные высотные здания и комплексы. — Утв. Правительством Москвы 23 декабря 1994 г.; ввод. в действие с 1 января 1995 г. — М.: ГУП "НИАЦ", 1994.
6. Галашин, А. Е. Противопожарные светопрозрачные конструкции "Фототех Спонфайер" / А. Е. Галашин // Пожарная безопасность в строительстве. Октябрь 2008. — С. 47-49.
7. Земскова, Ю. Современные противопожарные ворота / Ю. Земскова, 3. Малковски // Пожарная безопасность в строительстве. — Август 2007. — С. 32-36.
Материал поступил в редакцию 16.03.08.
© ЛяпинА. В., 2008 г. (тел. +7(495) 772-37-92).
