Строительство современных высотных зданий и промышленных объектов все чаще связано с использованием металлоконструкций. Они привлекают своей легкостью, высокой прочностью и быстрыми сроками монтажа. Однако несмотря на то, что металл сам по себе не воспламеняется, он подвержен существенному снижению несущей способности при высоких температурах. Именно поэтому огнезащита металлоконструкций является критически важным аспектом обеспечения безопасности таких сооружений.

В данной статье мы подробно разберемся в вопросах огневой защиты металлических конструкций, расскажем зачем она нужна, какая бывает, как проводится и какие к ней выдвигаются требования.

Что такое огнезащита

Огневая защита металлоконструкций – это комплекс мер и технологий, главная задача которых заключается в повышении огнестойкости металла и предотвращении его разрушения под влиянием сверхвысоких температур. Данная процедура является обязательной частью строительных стандартов, так как металлические конструкции, несмотря на свою прочность, подвержены значительным изменениям свойств при воздействии огня.

Почему металлоконструкции нуждаются в огнезащите

Сегодня металлические конструкции активно применяются в строительстве благодаря высокой прочности, долговечности и способности выдерживать значительные нагрузки. Однако металл имеет одно слабое место – он быстро нагревается и теряет несущую способность при определенной температуре (обычно, выше 500-600 градусов).

В случае пожара это может привести к следующим негативным последствиям:

• Деформации конструкций – при нагреве металл расширяется и меняет форму, что нарушает целостность здания.
• Потере несущей способности – уже при температуре около 600 градусов сталь теряет до половины своей прочности, а при 1000 градусах может полностью разрушиться.
• Обрушению здания – когда несущие элементы теряют свои свойства, возрастает риск катастрофического обрушения, что угрожает жизни людей и усложняет тушение пожара.

Огнезащита помогает значительно замедлить нагрев металла, что дает дополнительное время для эвакуации людей, тушения пожара и предотвращения серьезных разрушений.

Как это работает

Огнезащитные покрытия и материалы формируют на металлической поверхности теплоизоляционную прослойку, которая замедляет нагрев металла. При резком повышении температуры некоторые противопожарные составы вспениваются, образуя дополнительный барьер для огня.

Предел огнестойкости: что это такое и зачем нужен

Предел огнестойкости металлоконструкции – это показатель того, как долго металлическая конструкция (ферма, балка, колонна и т.д.) сможет выполнять свои функции в условиях пожара. Иными словами, это время, за которое металл под воздействием высоких температур потеряет свои прочностные характеристики и не сможет нести нагрузку. Этот показатель измеряется в минутах и зависит от типа конструкции, ее назначения, и условий эксплуатации.

Предел огнестойкости указывается в строительных стандартах и ГОСТах в формате R25, R100, где цифра обозначает количество минут, в течение которых металлоконструкция останется невредима. Данный параметр определяется в ходе специальных испытаний, в которых конструкция подвергается воздействию стандартного огневого потока, моделирующего реальную ситуацию. В результате тестов устанавливается время, за которое деталь потеряет:

• несущую способность (R);
• целостность (E);
• теплоизолирующую способность (I).

На замету! Для металлоконструкций чаще всего применяется параметр R, так как основной задачей является сохранение несущей способности в условиях пожара.

Почему предел огнестойкости столь важен?

• Безопасность людей – в случае пожара металлические балки, фермы и прочие конструкции могут деформироваться и обрушиться, что приведет к серьезным травмам или даже гибели людей.
• Сохранение имущества – огнестойкие материалы позволяют ограничить распространение огня и минимизировать ущерб от пожара.
• Соответствие нормативным требованиям – в нашей стране существуют строгие строительные нормы и правила, которые регламентируют минимально допустимые пределы огнестойкости для различных типов зданий и конструкций.

Показатель предела огнестойкости зависит от многих параметров, включая:

• Тип и толщину металла – сталь разных марок имеет различную температуру плавления и по-разному реагирует на воздействие огня. Чем толще металлоконструкция, тем дольше она будет сопротивляться пожару.
• Форма сечения – элементы с более сложным сечением (например, двутавровая балка) имеют большую огнестойкость по сравнению с деталями с более простым сечением (например, круглый прут).

Помимо этого, на предел огнестойкости металлических конструкций влияет наличие и тип огнезащитного покрытия – применение специальных огнеупорных материалов позволяет значительно увеличить огнеустойчивость каждой детали.

Что такое проект огнезащиты и зачем он нужен (КМ объекта)

Проект огнезащиты – это разновидность технической документации, в которой отражены основные аспекты обеспечения противопожарной безопасности зданий, сооружений и других объектов. Проект включает комплекс инженерных решений, направленных на защиту строительных конструкций (КМ), оборудования и материалов от воздействия высоких температур и огня. Документ разрабатывается с учетом специфики объекта, норм пожарной безопасности и требований нормативной документации.

Важно понимать, что проект огнезащиты – это не просто набор технических решений, а комплексная система, учитывающая множество факторов. Основная цель огнезащиты КМ – защита жизни и здоровья людей. Без этого документа невозможно получить разрешение на строительство и эксплуатацию объекта, поэтому он должен четко соответствовать всем действующим нормативным требованиям (ГОСТам, СНИПам, СП и пр.).

Правильно разработанный проект позволяет не только предотвратить преждевременное разрушение металлоконструкций при пожаре (тем самым сохранив имущество и здоровье людей), но и дает возможность оптимизировать затраты на огнезащиту.

Стандартный проект огнезащиты состоит из следующих разделов:

• Описание объекта – характеристики здания, конструктивные особенности, назначение помещений.
• Расчеты огнестойкости – определение требуемой степени огнестойкости для каждой конструкции с учетом ее функционального назначения.
• Выбор материалов и способов огнезащиты – подбор оптимальных огнезащитных материалов и технологий в зависимости от типа конструкций, условий эксплуатации и требований пожарной безопасности.
• Технологическая карта работ – пошаговое описание процесса нанесения защитных составов, включая подготовку поверхности, непосредственное нанесение, контроль качества и пр.
• Смета – расчет стоимости материалов и работ по огнезащите.

КМ объекта – это раздел проектной документации, в котором разрабатываются чертежи и технические решения по металлическим несущим конструкциям здания. КМ включает чертежи каркаса здания, спецификации металлопроката, расчеты прочности и устойчивости отдельных узлов.

Важно! Разработка проекта огнезащиты должна осуществляться специалистами с соответствующей квалификацией и опытом. Некачественно выполненная огневая защита может привести к серьезным последствиям при пожаре.

Как выполняется расчет огнезащиты в смете

Правильный расчет – это ключевой этап создания проекта, определяющий итоговую стоимость работ и материалов, необходимых для обеспечения пожарной безопасности строительных конструкций и зданий. Этот процесс требует глубокого понимания как строительных норм и правил, так и специфики огнезащитных материалов и технологий. Он включает в себя не только определение количества материалов, но и оценку трудозатрат, оборудования и других ресурсов. Рассмотрим основные этапы такого расчета.

1. Определение объема работ:
   • Точный расчет поверхностей – необходимо определить площадь всех конструкций, подлежащих огнезащите. Это могут быть как металлоконструкции, так и деревянные элементы, воздуховоды и т.д.
   • Учет сложности работ – оценивается сложность геометрии конструкций, наличие труднодоступных мест, необходимость демонтажа и монтажа оборудования.
   • Определение условий эксплуатации – температура, влажность, воздействие химических веществ, вибрации и другие факторы, влияющие на долговечность покрытия.
2. Выбор огнезащитного материала:
   • Нормативная база – выбор состава осуществляется в соответствии с требованиями нормативных документов (СП, ГОСТы) и проектной документацией.
   • Свойства – учитываются такие параметры, как огнестойкость, экологичность, совместимость с другими материалами, способ нанесения и т.д.
   • Стоимость – сравниваются цены различных материалов с учетом их характеристик и расхода.
3. Расчет необходимого количества материала:
   • Норма расхода – используются данные из технической документации на огнезащитный продукт.
   • Поправочные коэффициенты – вносятся поправки на потери при нанесении, неровности поверхности и другие факторы.

   Расход рассчитывается по формуле:

   Общий объем материала = Площадь защиты * Нормативный расход * Коэффициент запаса (обычно 5-10% для непредвиденных потерь).

4. Определение трудозатрат:
   • Нормы времени – применяются сметные нормы времени на выполнение различных видов работ (подготовка поверхности, нанесение материала, контроль качества).
   • Учет квалификации работников – оценивается квалификация рабочих, необходимая для выполнения работ.

   Трудозатраты рассчитываются на основе нормативов, например, сборников ФЕР (федеральные единичные расценки) или ТЕР (территориальные единичные расценки).

5. Расчет стоимости оборудования и инвентаря:
   • Аренда или покупка – определяется необходимость аренды или покупки специального оборудования (компрессоры, распылители, леса и т.д.).
   • Амортизация – если оборудование приобретается, рассчитывается его амортизация.
6. Составление сметы:
   • Структура сметы – документ составляется в соответствии с утвержденной формой и включает в себя все затраты на выполнение работ.
   • Расчет стоимости – определяется общая стоимость работ, включая стоимость материалов, трудозатраты, оборудование, накладные расходы и сметную прибыль. Также учитываются накладные расходы, коэффициенты удорожания и НДС.

Подтверждение и экспертиза (в отдельных случаях):

Смета подлежит проверке на соответствие действующим нормам. В случае объектов, подлежащих обязательной сертификации, необходимо учитывать требования пожарного аудита.

Каждый объект имеет свои особенности, поэтому расчет огнезащиты должен быть индивидуальным. Помимо этого, цены на материалы и услуги могут меняться, поэтому смету необходимо регулярно актуализировать. Как правило, расчет выполняется с использованием специализированных сметных программ, что минимизирует ошибки.

Интересно! Грамотно составленная смета позволяет оптимизировать затраты на огнезащиту, избежать перерасхода материалов и обеспечить соответствие пожарным нормам.

Какие существуют виды огнезащитных составов и материалов

Для повышения огнестойкости и защиты металлических конструкций от разрушительного воздействия сверхвысоких температур применяются различные типы материалов, которые отличаются по составу, принципу действия и области применения.

На большинстве коммерческих и промышленных объектов огнезащита металлоконструкций выполняется либо конструктивными методами или же при помощи специальных защитных покрытий. Рассмотрим каждый из этих вариантов более подробно.

Защитные краски

Для металлоконструкций, особенно тех, которые применяются при монтаже быстровозводимых зданий, наиболее распространенным способом огнезащиты является использование специальных покрытий. Данные материалы обладают рядом преимуществ: они почти не меняют размеры обрабатываемых металлических компонентов и не повышают их удельный вес, что критически важно для облегченных конструкций. Кроме того, процесс нанесения таких покрытий отличается простотой и быстротой, что позволяет значительно сократить время на выполнение работ.

Среди основных видов огнезащитных покрытий выделяют вспучивающиеся и невспучивающиеся противопожарные краски.

1. Вспучивающиеся составы при воздействии высокой температуры образуют защитную прослойку (пенококс), которая значительно замедляет процесс нагрева детали, соответственно увеличивая период времени, в течение которого металлоконструкция может выдерживать огневое воздействие. Вспучивающиеся краски бывают:

• На водоэмульсионной основе – отличаются экологичностью и безопасностью. Применяются в основном для внутренних работ. Обладают меньшей устойчивостью к воздействию влаги.
• На органической основе – используются для наружных работ. Имеют высокую стойкость к влаге и температурным колебаниям. Такие краски формируют прочное и долговечное покрытие, однако имеют более токсичный состав и требуют особых мер предосторожности при нанесении.
• Атмосферостойкие – предназначены для использования в условиях агрессивной внешней среды (ультрафиолет, влага, изменения температуры и пр). Обеспечивают длительную защиту металла и бетона от огня и коррозии.

2. Невспучивающиеся краски – формируют покрытие, которое не меняет свою структуру при повышении температуры, однако создает барьер, предотвращающий нагрев металлоконструкций за счет низкой теплопроводности. Такие составы, как правило, менее эффективны, чем вспучивающиеся краски, поэтому применяются в особых случаях, где вспучивание нежелательно (например, для защиты тонкостенных элементов).

Огнезащитные краски могут выполнять не только функцию огнезащиты, но и служить декором, что позволяет улучшить внешний вид зданий. Современные составы, используемые в качестве огнезащитных покрытий, обеспечивают значительное увеличение коэффициента огнестойкости при относительно низкой стоимости.

Конструктивная огнезащита

Данная технология огнезащиты подразумевает создание специальных физических барьеров, которые способны ограничивать прямое влияние пламени на металл. К конструктивным материалам огневой защиты относят:

• Обмазки – представляют собой толстослойные составы на основе цемента, гипса или силикатов. Они создают защитный слой, снижающий непосредственное воздействие огня. Применяются не только на металлических, но и деревянных конструкциях.
• Базальтовые маты – производятся из базальтового волокна, обладающего повышенной термостойкостью. Используются для защиты воздуховодов, трубопроводов и других элементов сооружения.
• Плиты – изготавливаются из минеральных волокон, гипса или цемента. Применяются для защиты стен, перекрытий и металлоконструкций. Обеспечивают не только огнезащиту, но и звукоизоляцию.
• Штукатурка – наносится на строительные конструкции для создания защитного слоя. Часто используется в комплексе с другими видами огнезащиты. Отличается эстетичным внешним видом.

Выбор огнезащитного материала зависит от условий эксплуатации объекта, вида защищаемой конструкции и требований по огнестойкости. Для внутренних работ предпочтительны водные вспучивающиеся краски и штукатурка.

Важно! Внешние конструкции защищают атмосферостойкими красками, базальтовыми матами и огнезащитными плитами. Для достижения максимальной эффективности материалы могут сочетаться.

Как происходит обработка (нанесение) огнезащиты

Процесс нанесения огнезащитных материалов на металлоконструкции требует соблюдения строгих технологий и этапности. Это обеспечивает эффективность защиты, соответствие нормативным требованиям и долговечность покрытия.

В первую очередь проводится тщательная подготовка поверхности – она очищается от загрязнений, старого ЛКП и ржавчины. Для этой цели часто используется пескоструйное оборудование, которое не только эффективно удаляет все нежелательные элементы, но и значительно повышает адгезию между металлом и защитным составом. Это важно, так как хорошая адгезия обеспечивает более надежную защиту от огня.

После подготовки поверхности следует антикоррозионная обработка. Этот этап критически важен, так как металлические конструкции подвержены коррозии, которая может существенно снизить их прочность и долговечность. На этом этапе на поверхность наносится специальный антикоррозионный состав, который защищает металл от воздействия влаги и других агрессивных факторов окружающей среды.

Далее, согласно с предписанием производителя, начинается процесс многослойного нанесения огнезащитного материала. При этом, каждый следующий слой наносится только после полного затвердевания предыдущего. Такой подход позволяет добиться максимальной эффективности и долговечности покрытия.

Если требуется, после нанесения огнезащитного покрытия может быть выполнено добавление декоративного слоя или лакировка, что не только улучшает внешний вид конструкции, но и обеспечивает дополнительную защиту от механических повреждений и воздействия внешней среды.

Стоит отметить, что расчетный срок службы современных защитных составов для металлоконструкций составляет в среднем от 10 до 20 лет. Но, в процессе эксплуатации, свойства покрытий могут ухудшаться из-за воздействия различных факторов, таких как ультрафиолетовое излучение, температура и механические нагрузки.

На заметку! Поэтому регулярное обновление огнезащитного покрытия является обязательным. Периодичность обработки должна строго соответствовать рекомендациям производителя. Если в инструкции не указаны конкретные сроки, рекомендуется проводить обновление покрытия ежегодно.

Основные требования к огнезащите металлоконструкций

Чтобы обеспечить высокий уровень пожарной безопасности на объекте, все работы по огнезащите конструкций должны выполняться в строгом соответствии с действующим регламентом. К основным требованиям относят:

• Согласование проекта с МЧС – перед началом работ проект огнезащиты должен быть согласован с МЧС. В документе подробно описывается весь процесс огнезащитной обработки металлоконструкций, включая используемые материалы, технологию нанесения и расчеты огнестойкости. Без одобрения компетентного органа выполнение работ недопустимо.
• Проведение работ лицензированной организацией – обработку металлоконструкций огнезащитными составами имеют право осуществлять только компании, обладающие соответствующей лицензией. Наличие лицензии подтверждает квалификацию специалистов, соблюдение технологий нанесения и использование сертифицированных материалов.
• Применение специальных огнезащитных составов – материалы, задействованные в ходе обработки, должны иметь действующий сертификат соответствия.

Обратите внимание! Несоблюдение вышеуказанных требований может привести к серьезным последствиям, таким как снижение пожарной безопасности объекта, невозможность получения разрешительных документов или отказ страховых компаний в выплатах при возникновении пожара.

Акт огнезащитной обработки

Это официальный документ, который подтверждает факт проведения работ по повышению огнестойкости материалов, изделий и конструкций. Он составляется после завершения огнезащитных работ и является неотъемлемой частью процесса обеспечения пожарной безопасности зданий и сооружений.

Акт служит доказательством того, что огнезащитная обработка была выполнена в соответствии с проектной документацией и нормативными требованиями. В документе указываются использованные материалы, их характеристики, а также результаты испытаний, подтверждающие эффективность обработки. Проверка соответствия проводится строго по регламенту и включает визуальный осмотр, измерения толщины слоя, а также лабораторные исследования (при необходимости).

Наличие акта демонстрирует, что собственник или арендатор объекта недвижимости выполнил свои обязательства по обеспечению пожарной безопасности. При возникновении пожара акт может быть использован для подтверждения того, что были приняты все необходимые меры для предотвращения распространения огня.

Дополнительная информация! Акт имеет юридическую силу при сдаче объекта в эксплуатацию, прохождении проверок в МЧС, при страховании имущества и в других случаях.

Кто составляет и где хранится документ

Акт огнезащитной обработки составляется специализированной организацией, имеющей соответствующую лицензию. В нем указываются данные о исполнителе работ, его контакты и реквизиты.

Оригинал акта хранится у заказчика работ, а копия – у исполнителя. Акт должен быть доступен для проверки контролирующими органами.

Нормативные документы

Огнезащита металлоконструкций строго регламентируется рядом нормативных документов, устанавливающих требования к материалам, методам защиты и испытаниям:

• ГОСТ Р 53295-2009 – основной стандарт, регулирующий огнезащитные составы для металлоконструкций. Он описывает классификацию покрытий, методы их испытаний на огнезащитную эффективность и минимальные требования к качеству.
• СП 2.13130.2012 – свод правил устанавливает требования пожарной безопасности зданий и сооружений, включая обеспечение огнестойкости несущих металлических конструкций.
• СНиП 21-01-97 (актуализирован в СП 4.13130.2020) – рассматривает противопожарную защиту зданий. Особое внимание уделяется расчетам предела огнестойкости металлоконструкций, включая применение огнезащитных покрытий.
• СП 28.13330.2017 – свод правил охватывает проектирование стальных конструкций, включая аспекты их огнезащиты. Здесь указаны основные параметры выбора материалов и технологий защиты.
• ГОСТ 30247.0-94 и ГОСТ 30247.1-94 – эти стандарты регламентируют общие методы испытаний строительных конструкций на огнестойкость, применяемые и для металлоконструкций.

Огнезащитные мероприятия должны учитывать категорию объекта, предел огнестойкости и специфику его эксплуатации. Для обеспечения максимальной противопожарной безопасности выбор материалов и технологий производится строго в соответствии с указанными нормативами.