Jaké jsou vlastnosti materiálů z hlediska hořlavosti?

V souvislosti se vznikem nových regulačních dokumentů v oblasti požární bezpečnosti budov a staveb bychom rádi hovořili o vlastnostech ruské klasifikace materiálů s různým stupněm hořlavosti a zaměřili se na materiály nejvíce odolné proti ohni.

Již třetím rokem platí v Ruské federaci č. 123-FZ „Technické předpisy o požadavcích na požární bezpečnost“. Nový federální zákon navrhuje vyhodnotit požární nebezpečí stavebních materiálů a přiřadit jim třídy od KM-0 (nejbezpečnější) po KM-5 (nejpožárnější). Je třeba poznamenat, že se tak děje po vzoru norem uznávaných v Evropě. Jediný rozdíl je v tom, že tam mají jiné označení písmen: A, B, C, D a tak dále (celkem sedm) a samotný princip hodnocení se neliší. A je to tak. Pro srovnání: dříve se u nás hodnocení požárního nebezpečí stavebních hmot sestávalo ze stanovení skupiny hořlavosti a reprezentovaly jej tyto řady: NG (nehořlavé) materiály, G1 – G4 (od málo hořlavých po vysoce hořlavé ).

Všimněte si, že izolační materiály, které se používaly v inženýrských komunikacích budov a konstrukcí, měly často třídu požárního nebezpečí G1 nebo NG. Pro takové stavební materiály byly stanoveny další ukazatele nebezpečí požáru (hořlavost, schopnost generovat kouř, šíření plamene), ale nebyly standardizovány ani v SNiP „Vytápění a větrání“ ani v SNiP „Tepelná izolace“. Od nynějška bude přiřazení materiálu do určité třídy sestávat ze souboru charakteristik: skupina hořlavosti, hořlavost, schopnost generovat kouř. Navíc se přidává další nový parametr, který se dosud v našich normách neobjevil – toxicita zplodin hoření (označovaná písmenem „T“). Materiály, které jsou nehořlavé (NG), tak dostávají nejbezpečnější třídu KM-0.

Rád bych upozornil na tento bod: nízký stupeň hořlavosti materiálu lze získat také „uměle“, například přidáním retardérů hoření do synteticky pěnového polyetylenu nebo pryže. Výsledkem je, že jak polyetylen, tak laminovaný materiál z pohledu starého regulačního rámce získávají rovnocenné označení toho, jak nebezpečné (či bezpečné) jsou, což ve skutečnosti není ani zdaleka pravda. Pokud se podíváte na další požární charakteristiky „syntetik“, pak jejich hořlavost je obvykle B2–B3, schopnost generovat kouř je D3.

Zvláštní pozornost si zaslouží schopnost tvořit kouř. Když zmiňujeme požární bezpečnost materiálů, máme na mysli, jak velké škody na objektu a zdraví lidí v něm v případě požáru způsobí.

Statistiky o požárech ministerstva pro mimořádné situace potvrzují, že vysoká schopnost tvorby kouře je nebezpečnější než hořlavost materiálu. Hojná emise kouře zhoršuje viditelnost v oblasti zasažené požárem, prodlužuje dobu evakuace a co je nejnebezpečnější, způsobuje smrt lidí nikoli ohněm, ale udušením. Příklady nemusíte hledat daleko: známý požár v nočním klubu Lame Horse v Permu si vyžádal životy mnoha lidí. Příčinou smrti většiny z nich byla otrava uhlíkovým kouřem.

Vznik nových předpisů a nových systémů hodnocení vyžaduje postupnou revizi stávajících stavebních předpisů a předpisů pro určité budovy. Pokud jde o inženýrské komunikace (potrubí pro přívod teplé a studené vody, topné systémy, vzduchové kanály, výměnné větrání a klimatizace), 1. května 2009 byl soubor pravidel (SP) „Vytápění, větrání a klimatizace“ a požadavky na požární bezpečnost pro něj. Podle požadavků tohoto společného podniku musí být část vzduchovodů vyrobena z nehořlavých materiálů, a to: v technických podlažích (půdy, sklepy, podzemí), pro tranzitní sekce nebo kolektory ventilačního systému. Zpravidla je v těchto případech efektu nehořlavosti dosaženo díky kamenné vlně dánské firmy ROCKWOOL. Vata představuje také izolaci potrubí ve formě tepelně izolačních válců.

K poměrně významným změnám došlo také v oblasti zajištění požární odolnosti stavebních konstrukcí. Jsou spojeny nejen s příchodem federálního zákona č. 123, ale také s vydáním souboru pravidel, které rozlišují všechny protipožární materiály na dva typy: konstrukční a nekonstrukční požární ochranu. První zahrnuje způsob protipožární ochrany stavebních konstrukcí, založený na vytvoření vrchní vrstvy, která při zahřívání nemění svou tloušťku. Nekonstrukční protipožární ochrana zahrnuje tenkovrstvé výrobky – protipožární barvy. Při aplikaci na nosné kovové konstrukce mají tloušťku jen několik milimetrů (v závislosti na mezní požární odolnosti). Ale když jsou vystaveny vysokým teplotám, tvoří takzvaný „kožich“ – bobtnají, zvětšují se 10-20krát a dosahují tloušťky 20-30 mm. To je pro kovové konstrukce nejničivější. Když povrchová teplota dosáhne 500ºC, začne se v kovu deformovat a ten již není schopen odolávat zatížení, pro které byl navržen – tzn. byl dosažen jeho mezní stav. Budova se proto může každou chvíli zřítit. Konstrukční požární ochrana zahrnuje výrobky, které při požáru nemění svou tloušťku (vše kromě protipožárních nátěrů).

Omezení použití barev existovalo dlouhou dobu: bylo zakázáno je používat v rozsahu požární odolnosti delší než 60 minut. V novém souboru pravidel (SP) „Zajištění požární odolnosti budov“ je omezení ještě přísnější. Pro všechny typy objektů s požární odolností první a druhé skupiny se připravují změny pro použití nestavební požární ochrany v nich. K použití je schválena pouze konstrukční protipožární ochrana.

Je třeba poznamenat, že řešení ROCKWOOL pro zajištění požární ochrany nosných kovových konstrukcí jsou konstrukční ochranou, protože jsou založena na použití specializovaných požárně odolných desek na bázi kamenné vlny, které při zahřívání nemění svou tloušťku. Například pro ochranu nosných kovových konstrukcí před požárem se používá systém ROCKWOOLConlit složený z desek na bázi kamenné vlny a lepidla. To bude obrovské plus pro zajištění požární bezpečnosti objektů, budov a konstrukcí. Díky tomu se zkrátí výrobní časy a výrazně se sníží cena.

Při hledání materiálů s optimálními vlastnostmi vyvíjejí společnosti svá vlastní speciální řešení. Certifikovaný produkt s názvem ROCKWOOLWiredMat 80 je tedy uznáván jako užitečná inovace. Jeho výhodou je absence polyetylenové vrstvy mezi podkladem z minerální vlny a povlakem z hliníkové fólie, což zvyšuje požární bezpečnost konstrukce na úroveň KM-0. . Alternativou k použití polyethylenového základu byla schopnost zajistit přilnavost povlaku k kamenné vlně prošitím kovového drátu hliníkovou fólií. ROCKWOOLWiredMat 80, který prošel certifikací v Rusku, získal dosavadní maximální limit požární odolnosti: 240 minut při tloušťce 80 mm (jeho nejbližší konkurenti se mohou pochlubit ukazatelem 180 minut).

Nejjemnější vlákna kamenné vlny odolávají teplotám nad 1000°C, aniž by se roztavila. Při vysokých teplotách si hustě tkaná vlákna kamenné vlny ROCKWOOL zachovávají pevnost, tvar a při absenci mechanického namáhání materiálu se nehroutí. Účinnou kamennou vlnu ROCKWOOL lze použít v prostředí s vysokou teplotou jako protipožární bariéry k ochraně stavebních prvků před požárem. Je třeba poznamenat, že kritická teplota, při které dochází ke ztrátě únosnosti nechráněných konstrukcí z ocelí St3, St5, je 470°C, nízkolegované oceli typu 30Х2С – 500°С, slitiny hliníku AMr-6 – 225°С. Proto použití nehořlavých materiálů vyrobených z kamenné vlny ROCKWOOL k ochraně kovových konstrukcí může výrazně zvýšit jejich požární odolnost.

Dále je nutné věnovat pozornost ukazatelům toxicity, požární odolnosti a schopnosti tvořit kouř. Všechny produkty musí být certifikovány.

• ← Inovativní potrubní systémy REHAU pro zásobování vodou a odvádění odpadních vod
• Technologie „Zone injection“ – revoluce ve zhutňování sypkých médií →

Použití stavebních konstrukcí s vysokým stupněm požární odolnosti a stavebních materiálů s minimálním požárním nebezpečím je prvořadým hlediskem při projektování stavby.

požární ochrana – nejdůležitější soubor opatření, která musí být provedena jak v průběhu výstavby, tak i při následném provozu budov a staveb.

Podle SNiP 21-01-97 „Požární bezpečnost budov a staveb“ (datum zavedení 01.01.1998, nahrazující SNiP ze dne 01.02.1985 „Požární normy“) se stavební materiály vyznačují pouze nebezpečím požáru.

Požární výkon

Požární nebezpečí stavebních materiálů je určeno těmito požárně technickými charakteristikami:

Hořlavost;
Plamen se šíří po povrchu;
Schopnost vytvářet kouř;
toxicita;
Stavební materiály se dělí na nehořlavé (NG) a hořlavé (G).

Skupiny hořlavosti

Hořlavé stavební materiály se dělí do čtyř skupin:

G1 – málo hořlavý;
G2 – středně hořlavý (organominerální materiály);
ГЗ – normální-hořlavý;
G4 – vysoce hořlavý (organické materiály).

Hořlavost a skupiny stavebních materiálů podle hořlavosti jsou stanoveny v souladu s GOST 30244-94. U nehořlavých stavebních materiálů nejsou další ukazatele požárního nebezpečí stanoveny ani normovány. Mezi nehořlavé materiály patří zpravidla tzv. minerální materiály: přírodní kámen, beton a malty s minerálními pojivy, keramické a skleněné materiály, kovy.

Materiály na bázi organických, rostlinných složek jsou běžně a vysoce hořlavé. Jedná se o materiály vyrobené z dřevěných vláken (dřevotříska, dřevovláknitá deska), většina syntetických plastových materiálů.

Mírně hořlavé a středně hořlavé jsou některé organominerální materiály, které nepodporují hoření. Když jsou vystaveny otevřenému ohni, doutnají, nedávají otevřený oheň nebo se spálí. Jakmile je zdroj požáru odstraněn, doutnání ustane. Takové materiály zahrnují dřevovláknité desky, dřevěný beton a některé organické (organosilikátové kompozice, například dřevo impregnované retardéry hoření).

Hořlavé stavební materiály jsou určeny hořlavostí podle GOST 30402-96.

Hořlavé stavební materiály se dělí do čtyř skupin podle šíření plamene po povrchu:

RP1 – nešíří plamen;
RP2 – nízké šíření plamene;
RPZ – mírný propagátor plamene;
RP4 – vysoce se šířící plamen.

Pro povrchové vrstvy střech a podlah, včetně koberců, jsou instalovány skupiny stavebních materiálů, které nešíří plameny v souladu s GOST 30444-97 (GOST R 51032-97). U ostatních stavebních materiálů nejsou skupiny šíření povrchového plamene stanoveny ani standardizovány.

Hořlavé stavební materiály jsou rozděleny do tří skupin podle jejich schopnosti generovat kouř:

D-1 – s nízkou schopností generovat kouř;
D-2 – se střední schopností generovat kouř;
D-3 – s vysokou schopností generovat kouř.

Skupiny stavebních materiálů podle schopnosti generovat kouř jsou stanoveny podle GOST 12.1.044-89.

Hořlavé stavební materiály jsou rozděleny do čtyř skupin podle toxicity spalin:

T1 – nízké nebezpečí;
T2 – střední nebezpečí;
TZ – vysoce nebezpečné;
T4 – extrémně nebezpečný.

Skupiny stavebních materiálů založené na toxicitě produktů spalování jsou stanoveny podle GOST 12.1.044-89. Existují organické materiály, které při zasažení ohněm nevydávají otevřený plamen (neshoří), ale spékají, tají a uvolňují řadu plynů škodlivých lidskému zdraví.

Pokud dřevo a pěnový polystyren při spalování uvolňují pouze dva druhy plynů (CO – oxid uhelnatý, CO₂ – oxid uhličitý), pak ostatní plasty uvolňují fenol, oxid hlinitý, síru a další škodlivé látky.

Závěr o požárním nebezpečí materiálů lze učinit po standardních zkouškách metodou kalorimetrie v certifikovaných zkušebních střediscích Všeruského výzkumného ústavu požární obrany (VNIIPO). Vzorek se umístí do hermeticky uzavřené topeniště, do které je přiváděn vzduch a ze které jsou odsávány plynné látky vzniklé při rozkladu materiálu a zaznamenává se doba a povaha požáru.

Podle SNiP 21-01-97 „Požární bezpečnost budov a staveb“ se stavební konstrukce vyznačují požární odolností a nebezpečím požáru.

Požární odolnost označuje schopnost stavební konstrukce odolávat účinkům ohně a vody při požáru.

Meze požární odolnosti stavebních konstrukcí

Hranice požární odolnosti — to je doba v minutách od začátku požáru do selhání konstrukce (před ztrátou únosnosti, zhroucením, vznikem nevratných deformací nebo vytvořením průchozích trhlin) nebo zahřátím do teploty na povrchu naproti požáru stoupá na cca 220°C, nad kterou je možné samovznícení organických materiálů. Například limit požární odolnosti pro konstrukce domu nenapuštěné retardéry hoření je 15-20 minut, pro ocelový rám ~ 30 minut.

Tabulka 1

Meze požární odolnosti stavebních konstrukcí, ne méně