предел огнестойкости мягкой кровли
Огнестойкая кровля: выполнение теплоизоляции плоской кровли по профилированному листу
Последние годы в строительной отрасли России широкое распространение получили технологии, позволяющие быстро возводить здания больших площадей. Так, популярность приобрели сооружения с металлическим каркасом, стенами из сэндвич-панелей заводского производства и плоской кровлей по профилированному листу.
Примерами таких построек являются гипермаркеты «Ашан», Metro Cash and Carry; крупные логистические терминалы «Логопарк Север», «Белый Раст Логистика», а также сборочные предприятия мировых автоконцернов Volkswagen, Toyota, Nissan и пр.
Несмотря на лёгкие и быстровозводимые конструкции указанных зданий, пожарные требования к ним не предусматривают никаких послаблений, так как в огромном внутреннем пространстве может находиться большое количество людей и товаров. Особого внимания требует кровля, ведь при пожаре именно она является источником повышенной опасности из-за возможного обрушения. Кроме того, данная конструкция может стать распространителем огня и дыма.
Наученные горьким опытом
Почти 20 лет назад, в 1996 году, в Германии случился пожар, который жители помнят до сих пор – загорелась внутренняя часть кровли аэропорта в Дюссельдорфе. Погибло 17 человек, более 150 получили ранения. Огонь, вспыхнувший от искры сварочного аппарата, через вентиляционные шахты распространился по потолку одного из терминалов. В итоге он прогорел и начал обрушиваться, здание заполонил ядовитый дым.
Густая завеса поднялась на высоту до 200 м над аэровокзалом. Огонь удалось потушить только через пять часов. Одной из причин возгорания и быстрого распространения пламени стала пенополистирольная изоляция кровли [1]. Стоит отдельно отметить, что большинство пострадавших отравились продуктами горения, т.к. вспененный пластик при пожаре выделяет токсичный ядовитый дым.
Поскольку полистирол до сих пор довольно распространён в Германии, подобные пожары по-прежнему не редкость. Так, в 2005 г. в одном из жилых домов Берлина загорелась квартира; пожарная бригада на вызов среагировала в кратчайший срок, однако всего за несколько минут огонь по фасаду, утеплённому полистиролом, распространился во все стороны, захватывая всё новую и новую площадь. В 2011 году в немецком городе Дельменхорсте одновременно загорелось пять многоквартирных домов.
Всего несколько месяцев спустя произошёл очередной крупный пожар: в центре Франкфурта-на-Майне вспыхнул фасад здания, огонь поднялся на высоту 20 м. Безусловно, происходящее не могло и дальше оставаться без внимания общественности, и сейчас в Германии многие активисты и телеканалы проводят эксперименты по тестированию пенополистирола в различных условиях, чтобы доказать опасность его применения и добиться сокращения использования этого материала в жилом строительстве.
К сожалению, и в России с ростом числа объектов с огромными по площади фасадами и кровлями опасность крупных пожаров по-прежнему сохраняется. В частности, кровельный «пирог» – это сочетание нескольких слоёв различных материалов, и ошибки при выборе и монтаже одного из них сводят к нулю всю противопожарную защиту.
В ряде случаев встречается неэксплуатируемая плоская кровля комбинированного типа, которая включает в себя следующие компоненты: несущее основание из профилированного листа (часто марки Н75), пароизоляционный слой из полиэтиленовой плёнки, теплоизоляционный слой комбинированного типа (из негорючего и горючего материалов) и водоизоляционный слой из армированной ПВХ-мембраны.
Тип крепления теплоизоляционных и водоизоляционных материалов преимущественно механический – с помощью тарельчатых элементов и самонарезающего винта диаметром 4,8 мм.
Что говорит Закон
В нашей стране основополагающим отраслевым документом является Федеральный закон №123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности». Согласно нормам, в зависимости от своего функционального типа, этажности, площади пожарных отсеков, количества людей и опасности хранящихся веществ или идущих процессов зданиям присваиваются различные категории по степени огнестойкости, классу конструктивной пожарной опасности и классу функциональной пожарной опасности.
На их основе для конструкций выбирают пределы огнестойкости и классы пожарной опасности конструкций, из которых будет выполнено строение. В частности, плоская кровля объекта с классом конструктивной пожарной опасности С0 (по классификации зданий) должна соответствовать классу пожарной опасности конструкции К0 (по классификации конструкций).
Согласно ГОСТ 30403-2012 «Конструкции строительные. Метод определения пожарной опасности», класс пожарной опасности конструкции характеризуется временем огневого воздействия, при котором может возникнуть горение материалов в заданном размере.
Пределы огнестойкости кровельных конструкций определяют по результатам сертификационных испытаний в аккредитованных лабораториях. Это то время, которое выстоит конструкция при реальном пожаре до наступления одного из предельных для неё состояний (прогиб, разрушение, избыточный нагрев).
Пожар – непредсказуемая стихия, поэтому расчётом смоделировать и оценить предел огнестойкости «изобретённой» конструкции нельзя. Он определяется только натурными испытаниями собранной по регламенту конструкции. При монтаже на объекте отступать от такого регламента или заменять материалы недопустимо.
Предел огнестойкости для покрытия определяют по предельным состояниям, которые обозначаются латинскими буквами R (несущая способность) и E (целостность конструкции) в течение 15 и 30 минут огневого воздействия по методикам испытаний, которые указаны в ГОСТ 30247.0-94 «Конструкции строительные. Методы испытаний на огнестойкость. Общие требования» и ГОСТ 30247.1-94 «Конструкции строительные. Методы испытаний на огнестойкость. Несущие и ограждающие конструкции».
Традиционно для кровельных конструкций используется пожаробезопасный двухслойный теплоизоляционный пирог из негорючего утеплителя: например, каменной ваты. В соответствии с ГОСТ 30244 она относится к группе негорючих (НГ) строительных материалов, волокна материала способны выдерживать, не плавясь, температуру до 1000 С. В двухслойных конструкциях эксперты компании ROCKWOOL рекомендуют использовать плиты РУФ БАТТС В ЭКСТРА для верхнего слоя и РУФ БАТТС Н ЭКСТРА для нижнего.
Однако в целях экономии всё чаще и чаще в последнее время происходит замена плиты верхнего слоя из негорючего материала на плиту из экструдированного пенополистирола с высокой группой горючести Г3-Г4, дымообразующей способности Д3 и токсичности продуктов горения Т2-Т3. И эта экономия может выйти боком.
Полимер или каменная вата?
Ознакомимся подробнее с пожарными характеристиками теплоизоляционных пирогов с верхним слоем из экструдированного пенополистирола. Часто система комбинированной кровли имеет сертификат на класс пожарной опасности строительной конструкции К0 (15) (ГОСТ 30403), но не располагает сертификатами по пределу огнестойкости RE (ГОСТ 30247.0-94, ГОСТ 30247.1-94). Получается, что формально такая кровля имеет документальное подтверждение только одного критерия оценки пожарной опасности из необходимых двух. Если же настоять на подтверждении протоколом предела огнестойкости, то можно столкнуться с любопытными вещами.
Дело в том, что испытания на предел огнестойкости проводятся под предельными нагрузками по первому состоянию, в частности – идёт имитация снеговой нагрузки, и самыми важными элементами конструкции становятся тип основания, т.е. профлиста, и расстояние между опорными балками, на которых он закреплён. Как правило, в документах встречаются следующие параметры: тип листа Н114, толщина – 0,9 мм, расстояние между балками – не более 2,5 м. На практике же наибольшее распространение получил профилированный лист марки Н75 с толщиной 0,8 мм, а шаг между балками достигает 3 м, так как стоимость металлоконструкций довольно высока и использовать их с запасом не считается необходимым.
Несущая способность такого основания гораздо ниже, чем варианта, отражённого в испытаниях. А это прямое нарушение требований законодательства, так как в случае реального пожара подобная кровля не обеспечит необходимого предела огнестойкости, не устоит необходимое для эвакуации время (конструкция в таком сертификате и реальная конструкция – различны).
Кроме того, нередко в реальности происходит подмена понятий предела огнестойкости, например, RE30 и класса пожарной опасности К0 (30). Формально это не значит, что кровля К0 (30) выстоит полчаса до критического прогрева или разрушения. Это значит, что её поверхность без имитации снеговой нагрузки будет противостоять сильному возгоранию ровно обозначенное в сертификате время, то есть не прогорит насквозь.
Таким образом, применять систему комбинированной кровли можно только на зданиях II-IV степеней огнестойкости по основанию из профилированного листа Н114 толщиной 0,9 мм и шагом между балками не более 2,5 м. Данное решение лишено экономического смысла, так как стоимость более дорогого профлиста и большая металлоёмкость несущих конструкций сводят на нет низкую стоимость комбинированного решения теплоизоляции.
Если площадь такой кровли больше ограничения, то её необходимо разделить противопожарным поясом шириной 6 м на всю ширину кровли с полностью негорючим слоем теплоизоляции. Сверху на водоизоляционный слой такого пояса дополнительно должен быть уложен пригруз в виде негорючего материала, например, тротуарной плитки. Это существенно увеличит не только трудоёмкость работ, но и нагрузку на профлист и несущие балки, что нежелательно, а в некоторых ситуациях попросту нереализуемо.
Поэтому, согласно Рекомендациям ФГУ ВНИИПО МЧС России «Огнестойкость и пожарная опасность совмещённых покрытий с основой из стального профилированного листа и утеплителями из пенополистирола» в части раздела 7 «Рекомендации по дополнительной огнезащите совмещённых покрытий с утеплителями из горючих пенополистиролов», предлагается выполнять ряд технических мероприятий для совмещённых покрытий с требуемым пределом огнестойкости RE 15 и классом пожарной опасности К0 (15). В качестве основной рекомендации предлагается полная замена утеплителей из полистирола на материалы с группой горючести НГ, к которой относятся изделия из каменной ваты.
Учитывая множество технических тонкостей и сложностей, возникающих при подборе материалов и выполнении слоя теплоизоляции плоской кровли по профилированному листу, производители предлагают рынку комплексные решения. Так, компания ROCKWOOL разработала решение «Огнестойкая кровля» на основе системы утепления ROCKROOF. Продукция создана и испытана для климатических зон со снеговой нагрузкой до 240 кг/м 2 включительно, что соответствует IV снеговому району по СП 20.13330.2011 «Нагрузки и воздействия». В состав конструкции входят:
Настил бесчердачного покрытия данной конструкции имеет предел огнестойкости RE30 и класс пожарной опасности К0 по п. 10.5 ГОСТ 30403-2012, так как материалы, входящие в её состав, имеют группу горючести НГ, или толщину менее 0,2 см (ПВХ-мембрана и пароизоляция), что полностью подтверждает возможность применения подобного решения для зданий с самыми высокими пожарными требованиями.
Для объектов, которые имеют II-V степень огнестойкости зданий и класс конструктивной пожарной опасности C0-С3, при этом находятся в климатических зонах со снеговой нагрузкой до 180 кг/м 2 (III снеговой район) включительно, также существует комплексное решение, в состав конструкции которого входят:
Данная конструкция имеет предел огнестойкости RE15 и класс пожарной опасности К0 по п.10.5 ГОСТ 30403-2012. Кстати, теплоизоляция подобной конструкции может быть выполнена в том числе в один слой плитами ROCKWOOL РУФ БАТТС Д ЭКСТРА и РУФ БАТТС Д ОПТИМА, изготавливаемыми по запатентованной технологии двойной плотности без изменения пределов огнестойкости. Они, так же, как и материалы, указанные выше, входят в состав новой линейки ROCKWOOL для плоских кровель, появившейся в продаже 1 июля 2015 г. Теперь материалы поделены на группы СТАНДАРТ, ОПТИМА и ЭКСТРА. Такая структура даёт возможность подбирать комплексное решение с учётом индивидуальных особенностей объекта.
Произвести расчёт необходимого количества всех продуктов, входящих в систему для плоских кровель ROCKROOF, можно при помощи нового кровельного калькулятора компании ROCKWOOL. Среди преимуществ инструмента стоит отметить отсутствие ограничений в геометрии кровли и наличие встроенного модуля по расчёту требуемой толщины теплоизоляционного слоя. Все вычисления можно распечатать, сохранить в формате PDF или отправить по e-mail.
В таком вопросе, как устройство огнестойкой кровли, не бывает мелочей, ведь на кону стоит не только материальное имущество, но и человеческие жизни.
shinglas
shinglasПожарная безопасность гибкой черепицы
По статистическим данным, каждые 4-5 минут на территории России вспыхивает пожар, ежечасно в огне гибнет один человек и порядка 20 людей получают травмы и ожоги. Возгоранию подвержены не только промышленные объекты, но и жилые дома и общественные здания.
Причины возгорания кровли
С технической точки зрения причиной возгорания частного дома может стать кровельный материал. В частности, металочерепица, представляющая собой сэндвич из пластика и гофрированного алюминия или стальной пластины. Как таковые, гонты черепицы являются обкладкой конденсатора. И весь этот кровельный «пирог», уложенный на деревянную обрешётку или на слой рубероида, оказывается изолированным от земли.
Риск возгорания обусловлен способностью металла накапливать существующее в атмосфере электричество. Порой накопленный электрический потенциал может достигать нескольких тысяч вольт. Разряд электричества, выраженный в форме искры, способен поджечь рубероид или сухую обрешётку из дерева, что неизбежно приведёт к серьезному пожару. Наиболее вероятно такое внезапное возгорание во время грозы.
Проблема металлочерепицы состоит в том, что, несмотря на устойчивость к высоким температурам (100°С и выше), даже будучи защищенной с помощью тросового или мачтового молниеотвода, она остается небезопасной для человека. Обустраивая такую кровлю, не стоит экономить на негорючих изолирующих материалах, к тому же, при проектировании крыши из металлочерепицы в обязательном порядке необходимо обращаться к специалистам по электробезопасности и молниезащите.
Если в пристроенном к дому гараже будут установлены баллоны с газом и планируется хранить стройматериалы, ГСМ и другие взрывоопасные вещества, от идеи обустройства крыши из металлочерепицы лучше отказаться. В качестве альтернативы, гораздо более безопасно для человека и для здания в целом, стоит рассматривать, к примеру, гибкую черепицу Shinglas.
Пожарная безопасность гибкой черепицы Shinglas
В последние годы лето в российских регионах настолько жаркое, что люди, занимающиеся устройством крыш, интересуются, не загорится ли гибкая черепица Shinglas в результате сильного нагрева от солнечных лучей? Твердое «Нет»!
Битум изначально размягчается, затем плавиться до состояния текучести и только потом возгорается. Устойчивость по теплостойкости гибкой черепицы Shinglas составляет 110 градусов, то есть до этой температуры все физические свойства материала остаются неизменными. А нагреваться под воздействием солнечных лучей до критических температур кровля не сможет. Кроме того, слой специальной посыпки частично отражает лучи солнца.
Эпизоды с возгоранием кровельного покрытия из гибкой черепицы Shinglas неизвестны. Даже, если кусочек сажи либо уголек из камина попадут на кровлю Shinglas, нанести какой-либо вред они не в состоянии. Головня или уголек, упавшие на крышу, соприкоснуться не с битумом, а с посыпкой. Кроме того, во время тления на поверхности угля образуется зольная оболочка, температура которой гораздо ниже, чем в центре, да и площадь соприкосновения ничтожно мала.
И еще. В случае короткого замыкания искра, каким-то образом попавшая на поверхность кровли, не натворит абсолютно ни каких бед. Искра просто погаснет, так как ее энергии недостаточно, чтобы хоть немного нагреть кровельный материал. Гибкая черепица Shinglas – прекрасный электроизолятор.
Огнестойкость XPS ТЕХНОНИКОЛЬ на кровле
В качестве утеплителя во многих кровельных системах используется экструзионный пенополистирол ТЕХНОНИКОЛЬ CARBON, который обладает высокими прочностными характеристиками и низким коэффициентом теплопроводности.
Несмотря на то, что материал относится к Г3 и Г4 группе горючести, согласно заключению, применять такой материал на кровлях разрешено, но при определенных условиях. Одно из таких условий – укладка XPS ТЕХНОНИКОЛЬ CARBON между слоями негорючего материала и на определенных площадях кровли. Так, например, согласно заключению ВНИИПО и Федерального закона №123:
«Максимально допустимая площадь кровли из рулонных и мастичных материалов групп горючести Г-2, Г-3 и Г-4 при общей толщине водоизоляционного ковра до 8 мм, не имеющей защиты из слоя гравия или крупнозернистой посыпки, а также площадь участков, разделенных противопожарными поясами (стенами), не должна превышать значений, приведенных в таблице».
Группа горючести (Г) и распространение пламени (РП) водоизоляционного ковра
Группа горючести материала основания под кровлю
Максимально допустимая площадь кровли без гравийного слоя или крупнозернистой посыпки, а также участков кровли, разделенных противопожарными поясами, м2
Это значит, что экструзионный пенополистирол ТЕХНОНИКОЛЬ CARBON группы горючести Г3 и Г4 можно применять на кровлях до 10 000 кв.м. в качестве слоя теплоизоляции. Для кровель большей площади необходимо предусмотреть противопожарные рассечки из негорючего материала на всю толщину экструзионного пенополистирола, которые делят кровлю на участки до 10 000 кв.м.
Новые системы компании ТехноНИКОЛЬ могут применяться для утепления кровель неограниченной площади и имеют высокую степень защиты от возгорания. Удобство монтажа и малый вес позволяют укладывать кровлю в короткие сроки вне зависимости от сезона. А благодаря высоким прочностным характеристикам экструзионного пенополистирола ТЕХНОНИКОЛЬ CARBON, применяемого в качестве утеплителя, кровельные системы имеют высокую защиту от вытаптывемости не только в процессе укладки, но и на протяжении всего срока эксплуатации.
Таким образом кровельные системы с экструзионным пенополистиролом ТЕХНОНИКОЛЬ CARBON стали еще надежнее!
Огнезащита кровли: обработка деревянных стропил, обрешетки, покрытий и настилов
Огнезащитная обработка деревянных конструкций кровли – это придание стропильной системе стойкости к прямому огню на протяжении определенного времени, в повышении предельной точки воспламенения.
Требования к огнезащите деревянных конструкций кровли
Кровля является верхней частью здания, защищающей от атмосферных влияний. Сооружение может иметь чердак, мансарду.
Огнезащитная обработка является обязательной для деревянных, горючих элементов кровли, регламентируется законом (ФЗ 123).
Регулирующие нормативные документы
Применяются акты по деревянным строительным конструкциям, плюс учитывают нюансы по кровле:
Группы огнезащитной эффективности древесины для кровли
Всего есть 3 группы огнезащитной эффективности (ОЭ) по древесине. Параметр определяется испытаниями по СТ СЭВ 4686-84 и основывается на значениях потери массы при термической обработке:
Не горит на протяжении (по заявлениям производителей составов)
не считается огнезащитой.
Необработанное дерево имеет 3 категорию ОЭ. Для кровли надо обеспечить не превышение потери массы в 25% при воздействии огня, то есть 1 или 2 гр. огнезащитной эффективности. Необходимо подобрать ОС или конструктивное ограждение, придающее материалу указанный уровень огнестойкости.
Какие элементы обязательно обрабатываются
Крыши разрешено выполнять из горючих материалов. Есть ошибочное мнение, что покрытие не нормируется, а поэтому санкций нет, если не проведена обработка от возгораний. Кровля отдельно не классифицируется, как и чердак (п. 5.4.5 СП 2.1313), но необходимость мер прямо вытекает из положений НПБ.
Правила, нормы, предписывающие огнезащиту:
Защитные меры предпринимаются для всех деревянных кровельных конструкций, в их числе:
Все несущие детали зданий подлежат огнезащите (более того, для I, II степеней огнестойкости предписывают конструктивные меры), а по п. 5.4.2 СП 2.13130 таковыми являются:
Срок действия огнезащитной обработки конструкций кровли
Повторная обработка крыш:
Обычно, период действия пропиток, обмазок, антипиренов, противопожарных ЛКМ сохраняется 5 – 10 и больше (15 для мастик) лет до повторной обработки, а конструктивных методов – десятилетиями.
Как посчитать площадь огнезащиты древесины крыши
Пример расчета имеет несколько вариантов у разных подрядчиков, исполнителей:
Способы и материалы
Методы огнезащиты, вещества, составы для кровли стандартные. Нюансы подбора:
Для пропиток, ЛКМ для дерева не указывают пределы огнестойкости (они есть только в конструктивных методах), вещества выбирают по указанной на таре ОЭ (от I до III), группе горючести.
Для дошкольных, детских учреждений (К1) предписано применять конструктивные способы (оштукатуривание). Для МКД не используют горючие кровельные покрытия.
Способы и средства:
Древесина как материал не имеет предела огнестойкости, поскольку она, в отличие от НГ материалов, например, металла, горючее само по себе. Если применять пропитки и ЛКМ, то речь может идти только о снижении пожарной опасности, поэтому в инструкциях ОС для дерева есть лишь ОЭ и группа горючести. Но предел огнестойкости сможет создать конструктивная защита или толстый слой мастики/штукатурки.
Материал стропильных конструкций и обрешетки – дерево. Это элементы покрытий, а не перекрытий, поэтому их нет в таблицах пределов огнестойкости – достаточно указаний на группу огнезащитной эффективности, степень горючести.
Противопожарные пояса
Цель противопожарного пояса – не допустить, остановить распространение огня. На крышах с деревянными несущими элементами пояс создается из легких НГ конструкций и должен пересекать основание под кровлю.
Нормы площадей предусмотрены только для эксплуатируемых кровель в п. 5.2.6, табл. 5.2 СП 17.13330.
Чаще всего противопожарные пояса используются для плоских битумных, рулонных покрытий и состоят из:
Пожарные инспекторы часто требуют для площадей от 50 м² п/п рассечек, разделяющих крышу на участки. Перемычка может иметь ширину от нескольких мм (тонколистовая сталь) до 10 см и больше (гипсокартон).
Пример несложной рассечки: в зазор (50 мм) прокладывают минвату. Для определенных видов зданий места выхода на кровле противопожарных стен рассматривают как п/п пояса (п. 5 письма Госстроя № 13-443).
Огнезащитные кровельные мастики
Как правило, для крыши применяют толстые мастики, штукатурки, особенно для кровельных прогонов. Популярность обмазок отчасти основана на отсутствии особых требований к внешнему виду в этой части здания.
Для кровель подходят мастики и пасты с характеристиками:
От иных средств обмазки отличаются крупной дисперсностью, густотой, вязкостью. Ингредиенты:
Есть простые и вспучивающиеся обмазочные составы. Нанесенный слой при термическом воздействии способен увеличиваться от 10 до 70 раз, создавая коксовое покрытие, «скорлупу», ограждающую поверхность от пламени и кислорода.
Пример состава ОКМ (ТУ 5775-002-47935838-99):
Пропитки / антипирены
Для деревянных элементов крыш подойдут пропитки, обеспечивающие нужную огнезащитную эффективность и группу горючести. Примеры:
Пропитки продаются готовые или в порошках. Вещества имеют меньший по сравнению с мастиками период действия в среднем 3 – 5 лет. В состав входят минеральные соли. Есть также несолевые пропитки (Пиралакс).
Технология обработки пропитками имеет два вида:
Как обработать кровлю огнезащитным составом
Процесс создания огнезащиты состоит не только из работ с составами и материалами. Этапы:
Пример, как наносится мастика ОКМ:
Техзадание на обработку деревянных кровельных конструкций: образец
Техническое задание на огнезащиту создает исполнитель работы – выбранная подрядная организация. Документ стандартный, составляется по СП 2.1310 (п. 3.5) и постановлению № 87 от 2008 г. Содержит:
Акт проверки на огнезащиту деревянной кровли: образец
Официальным подтверждением наличия огнезащиты кровельных конструкций выступает акт, подписываемый инспектором органа пожарного надзора и членами комиссии, проводившей осмотр и испытания.
Акт содержит описание качеств огнезащиты, а также методов проверки и результаты, подтверждающие достигнутый уровень огнестойкости.