Методика испытаний на огнестойкость навесных светопрозрачных конструкций (основные принципы)
Навесные фасадные конструкции широко применяются на российском строительном рынке около 10 лет. Особое внимание уделялось применению таких конструкций для утепления различных типов фасадов. В последние 1,5–2 года начинают приобретать актуальность навесные (ненесущие) светопрозрачные конструкции.
Поскольку упомянутые типовые конструкции были предложены европейскими компаниями, для уточнения предмета исследования правомерно, очевидно, воспользоваться определениями, приведенными в Евронормах. Так, например, в EN 1364-3 «Испытания на огнестойкость наружных элементов. Часть 3. Стены сплошные наружные ненесущие (Curtain walling)» приводят следующее определение: «Стены сплошные наружные ненесущие, как правило, составлены из вертикальных и горизонтальных конструкционных элементов, соединенных между собой и закрепленных на несущей конструкции здания. При заполнении этих элементов образуется легкая пространственная замкнутая непрерывная оболочка, которая сама по себе или в сочетании с конструкцией здания обеспечивает все функции наружных стен, за исключением характеристик несущей способности здания в целом».
Далее в статье «стены сплошные наружные ненесущие» будут именоваться принятым в практике строительства определением «навесные светопрозрачные конструкции». Основные элементы конструкций и способ их крепления к несущим элементам зданий (как правило, к перекрытиям) показаны на рисунке 1.
Светопрозрачные элементы заполнения навесных конструкций могут выполняться из огнестойких стекол, т. е. удовлетворяющих заданным требованиям по целостности (Е) и теплоизолирующей способности (I). Неогнестойкое остекление, как правило, может обеспечить целостность (Е), требования по тепловому потоку (W), но не по теплоизолирующей способности (I).
К сожалению, российская нормативная база огневых испытаний конструкций не вполне обеспечивает адекватную оценку пожарно-технических характеристик новых видов зарубежных конструкций, в том числе навесных светопрозрачных. Вследствие этого разрешение на их применение основано на эмпирических волевых решениях с использованием как способов активной защиты (спринклерные и дренчерные системы, оповещение о пожаре и т. п.), так и пассивной (противопожарные рассечки, защита узлов примыкания).
Упомянутые способы защиты предпринимаются в попытке избежать главную опасность для навесных светопрозрачных конструкций: распространение опасных факторов пожара (пламя, дым, токсичные продукты горения) в смежные помещения через узлы примыкания при сохранении целостности остекления (наиболее актуально для элементов заполнения с огнестойкими стеклами), а также предотвращения распространения огня по зданию после вскрытия остекления (при использовании элементов заполнения с неогнестойкими стеклами).
Методологические подходы к решению проблем огневых испытаний новых видов конструкций, материалов и т. п. весьма разнообразны (натурные, крупномасштабные, маломасштабные методы испытаний, расчетные режимы пожара). Для унификации методологических работ, а также в связи с отсутствием фундаментальной теории пожара, Международной организацией по стандартизации (ISO) приняты следующие основные принципы.
1. Образец для испытаний должен максимально отражать характеристики конструкции: геометрия, расположение в пространстве, узлы сопряжения, масштабный фактор и т. п.
2. Уровень огневого (теплового) воздействия на образец должен, по возможности, реализовать наиболее вероятные сценарии развития пожара, в т. ч. наиболее опасный.
3. Метод испытания не должен создавать угрозу для жизни и здоровья технического персонала.
Наша позиция в области методологии совпадает с основными принципами ISO и состоит в том числе в использовании европейского опыта стандартизации с учетом действующих российских норм и стандартов.
Разработка методики проводилась с использованием печи для испытаний на огнестойкость вертикальных ограждающих конструкций. Испытания проводились в двух режимах теплового воздействия: один образец в режиме стандартного пожара (пожар внутри помещения), второй образец — в режиме наружного пожара, имитирующего тепловое воздействие от горящего близлежащего объекта.
Размеры образца для испытаний в режиме стандартного пожара должны составлять не менее 3 м. Образец состоит из самой конструкции, верхнего и нижнего горизонтальных узлов примыкания. При этом верхняя часть образца должна отстоять от узла примыкания к верхней плоскости перекрытия на расстоянии не менее 500 мм, нижняя часть — на 150 мм от верхней плоскости нижнего перекрытия. Нижнюю кромку образца следует заделывать в соответствии с требованиями к реальной конструкции. При необходимости оценки пожарно-технических характеристик вертикального узла примыкания ширину образца увеличивают не менее чем на 500 мм.
Для испытаний в режиме наружного пожара образцом является только сама навесная конструкция. Образец для испытаний следует изготавливать таким образом, чтобы его верхняя часть отстояла минимум на 500 мм от верхней плоскости верхнего перекрытия. Наличие нижнего перекрытия при этих испытаниях не является обязательным, но размер образца должен удовлетворять всем требованиям. Нижняя кромка образца должна находиться на расстоянии не менее 150 мм от верхней плоскости нижнего перекрытия и не должна фиксироваться.
При испытании на огнестойкость в режиме стандартного пожара следует оценивать способность конструкции препятствовать распространению опасных факторов пожара из очага пожара в смежные помещения и по всему зданию. С этой целью определяют такие пожарно-технические характеристики, как Е, EW и EI. При этом оценке по теплоизолирующей способности (I) подлежат поверхности П3 и П4, а также горизонтальные узлы примыкания. Для поверхностей П2, П5 и П6, находящихся снаружи, риск развития пожара вследствие роста температуры можно считать малозначимым. Однако при оценке огнестойкости одновременно по двум параметрам (ЕI) необходимо учитывать поверхности П2, П3/П5, П4/П6 совместно с горизонтальными узлами примыкания.
При испытании на огнестойкость в режиме наружного пожара оценивают способность конструкции противостоять проникновению огня через наружную сторону светопрозрачной конструкции. В этом случае определяют такие пожарно-технические характеристики, как E, EW и EI.
В таблице 1 приведены примеры результатов испытаний на огнестойкость наружных ненесущих светопрозрачных конструкций.
Табица 1
|
№ п/п
|
Стойки и ригели каркаса
|
Светопро- заполнение
|
Противо- рассечка
|
Предел огнестойкости, EI, мин.
|
|
|
внутренняя сторона
|
наружная сторона
|
||||
|
1
|
Алюминиевые профили системы «ТАТПРОФ»
|
Огнестойкий стеклопакет, толщина 15 мм
|
Сталь, минераловатный утеплитель, закаленное стекло
|
EI30
|
EI45
|
|
2
|
Стойки и ригели системы Raico Therm+56 H-I SG2 (клееный брус из красного канадского кедра)
|
Однокамер- 40 мм
|
Сталь, минераловатный утеплитель, закаленное стекло
|
EI30
|
EI30`
|
|
3
|
Алюминиевые профили системы SY ISO NEW TEC
|
Стеклопакет из закаленного и огнестойкого стекол, толщина 32 мм.
|
Сталь, минераловатный утеплитель, закаленное стекло
|
EI30
|
EI15
|
Проведенные эксперименты показали, что при испытании на огнестойкость навесных светопрозрачных конструкций необходимо учитывать следующее:
- испытания образца нужно проводить с двух сторон: внутренней (обращенной к помещению) и наружной;
- тепловое воздействие на любые горизонтальные узлы (стыки) примыкания образца к перекрытию должно быть направлено снизу вверх;
- пожарно-технические характеристики вертикальных узлов примыкания (стыков) образца к внутренним стенам, если они являются частью системы, также подлежат обязательному определению;
- данные по температуре узлов крепления следует использовать только при проектировании, но не при классификации конструкций по огнестойкости.
| Автор: Н. В. Ковыршина Дата: 31.01.2008 Журнал Стройпрофиль 1-08 Рубрика: светопрозрачные конструкции Внимание: Публикация является архивной и на текущий момент может быть не достоверной. |