Таблицы толщины огнезащитных покрытий металлоконструкций

Нормативная база и основные понятия

Огнезащита металлических конструкций является критически важным аспектом обеспечения пожарной безопасности зданий и сооружений. Основным нормативным документом, регламентирующим требования к средствам огнезащиты для стальных конструкций, служит ГОСТ Р 53295-2009 "Средства огнезащиты для стальных конструкций. Общие требования. Метод определения огнезащитной эффективности" с изменением №1 от 9 июля 2014 года. Данный стандарт устанавливает методологию испытаний и классификацию огнезащитных материалов по группам эффективности.

Дополнительно к ГОСТ действуют требования СП 2.13130.2020 с изменением №1, который вводит существенные ограничения для зданий I и II степеней огнестойкости. Согласно этому своду правил, для несущих элементов зданий высоких степеней огнестойкости с приведенной толщиной металла менее 5,8 мм применение тонкослойных вспучивающихся покрытий не допускается. С 2019 года действует СП 433.1325800.2019 "Огнезащита стальных конструкций. Правила производства работ", устанавливающий требования к монтажу огнезащитных покрытий.

Приведенная толщина металла (ПТМ) определяется как отношение площади поперечного сечения металлической конструкции к периметру ее обогреваемой поверхности. Этот параметр является фундаментальным для расчета необходимой толщины огнезащитного покрытия и выбора оптимального типа защиты.

Расчет приведенной толщины металла (ПТМ)

Расчет ПТМ выполняется для различных типов металлических профилей с учетом особенностей их нагрева в условиях пожара. Современные калькуляторы позволяют оперативно производить расчет для основных строительных профилей: двутавров, швеллеров, уголков, замкнутых профилей, труб в различных вариантах обогрева конструкции.

При расчете ПТМ необходимо учитывать следующие факторы: тип профиля и его геометрические размеры, способ закрепления и расположение конструкции в здании, условия обогрева (односторонний, двусторонний, со всех сторон), наличие теплоотводящих элементов.

Типы огнезащитных покрытий и их применение

Существует два основных типа огнезащиты металлических конструкций, каждый из которых имеет свои особенности применения и эффективности. Тонкослойные вспучивающиеся покрытия представляют собой краски или составы, которые при нагревании образуют пористый теплоизолирующий слой - пенококс.

Конструктивная огнезащита включает толстослойные напыляемые составы, штукатурки, облицовку плитными и листовыми материалами, а также комбинированные системы. Выбор типа огнезащиты зависит от требуемого предела огнестойкости, ПТМ конструкции и степени огнестойкости здания.

Современные огнезащитные системы разрабатываются с учетом различных условий эксплуатации. Некоторые составы способны работать при температурах от -30°C и влажности до 90%, обеспечивая гарантийный срок эксплуатации на весь срок службы защищаемой конструкции, не менее 30 лет.

Вспучивающиеся покрытия: принципы и толщины

Для вспучивающихся покрытий существует оптимальная рабочая толщина исходного покрытия, которая позволяет реализовать все необходимые превращения для обеспечения огнезащитных свойств. Традиционно считалось, что минимальная толщина должна составлять около 300 мкм, однако современные исследования показывают возможность достижения эффективности при меньших толщинах.

Результаты испытаний подтверждают, что некоторые огнезащитные покрытия работоспособны при толщине сухого слоя 100 мкм и 140 мкм и обеспечивают предел огнестойкости R15 для металлоконструкций с ПТМ = 3,4 мм. Это открывает возможности для создания более экономичных решений при сохранении требуемого уровня защиты.

Толщина покрытия рассчитывается на основе сертификационных испытаний и зависит от ПТМ конструкции и требуемого предела огнестойкости. В расчетных таблицах указываются степень огнестойкости (R15, R30, R45, R60, R90, R120 и R150), приведенная толщина металла, требуемая толщина огнезащитного состава и теоретический расход материала на 1 м² обрабатываемой поверхности.

Конструктивная огнезащита для высоких пределов огнестойкости

Для несущих конструкций с требуемыми пределами огнестойкости R90 и выше и приведенной толщиной металла менее 5,8 мм подходит конструктивная огнезащита в виде штукатурных составов или комбинированных систем. Такой подход обеспечивает надежную защиту тонкостенных конструкций в зданиях высоких степеней огнестойкости.

Двухслойная конструктивная огнезащита состоит из теплоизоляционного материала в качестве первого слоя и вспучивающейся огнезащитной краски в качестве второго слоя. Такая система способна обеспечить предел огнестойкости до 150 минут (R150) и соответствует 1-й группе огнезащитной эффективности.

Конструктивная огнезащита имеет ряд преимуществ: высокую надежность при экстремальных воздействиях, устойчивость к механическим повреждениям, возможность достижения сверхвысоких пределов огнестойкости (R150 и выше), независимость от температурно-влажностных условий эксплуатации.

Требования СП 2.13130.2020 и ограничения применения

В соответствии с СП 2.13130.2020 с изменением №1, в зданиях I и II степеней огнестойкости для обеспечения требуемого предела огнестойкости несущих элементов здания следует применять конструктивную огнезащиту. Применение тонкослойных огнезащитных покрытий допускается только для конструкций с приведенной толщиной металла не менее 5,8 мм.

Это ограничение связано с повышенными требованиями к надежности огнезащиты в зданиях высоких степеней огнестойкости. Данные ограничения распространяются на здания и сооружения I и II степеней огнестойкости, включая промышленные этажерки и эстакады. Дополнительно следует руководствоваться требованиями СП 433.1325800.2019 при выполнении работ по монтажу огнезащитных покрытий.

Для зданий III, IV и V степеней огнестойкости таких жестких ограничений не установлено, что позволяет использовать более широкий спектр огнезащитных решений в зависимости от конкретных условий проекта и экономических соображений.

Практические рекомендации по выбору систем огнезащиты

При выборе типа огнезащитного материала необходимо сопоставлять степень огнестойкости зданий, сооружений и пожарных отсеков с пределом огнестойкости строительных конструкций. Процесс выбора включает несколько этапов: анализ проектной документации, определение ПТМ конструкций, выбор типа огнезащиты и расчет необходимой толщины покрытия.

Современные производители предлагают широкий спектр сертифицированных материалов. Высококачественные огнезащитные материалы совместимы с антикоррозионными грунтовками и эмалями, что позволяет создавать комплексные системы защиты.

Особое внимание следует уделять климатическим условиям эксплуатации. Для объектов, эксплуатируемых в условиях повышенной влажности или агрессивных сред, разработаны специальные атмосферостойкие составы. Такие материалы обеспечивают стабильную огнезащитную эффективность в течение всего срока службы конструкции.

При проектировании огнезащиты необходимо предусматривать контроль качества выполнения работ, включая измерение толщины покрытия, проверку адгезии и визуальный контроль равномерности нанесения. Только комплексный подход к проектированию, выполнению и контролю качества огнезащиты гарантирует достижение требуемых показателей пожарной безопасности.