Пожарная опасность строительных материалов. Классы пожарной опасности

Что это такое НГ материалы

Какие материалы и вещества являются негорючими? Это те, что при воздействии на них источника возгорания неспособны к тлению, воспламенению, распространению огня или обугливанию.

Негорючие панели для внутренней отделки

Согласно ст. 12 «Технического регламента о требованиях ПБ», классифицирующей материалы по пожарной опасности, ГОСТ 12.1.044-89 об их взрывопожарной опасности, группа горючести является квалификационной характеристикой к горению любых по происхождению веществ, способу производства материалов, при этом:

На эту тему ▼

Треугольник огня и пожарный тетраэдр

1. К негорючим/несгораемым относят материалы и вещества, что не способны гореть в окружающей воздушной среде.
2. Некоторые негорючие вещества, что выделяют горючие пары при контакте друг с другом, водой, О2 воздуха, а также сильные окислители, относятся к взрывопожароопасным. Поэтому для установления реальной негорючести веществ, материалов, полученных из них, первоочередной задачей является определение их химического состава и свойств.

Полученные при оценке группы горючести лабораторные, сертификационные результаты испытаний материалов, веществ применяют в дальнейшем при их классификации, включают данные в ГОСТ, технические условия производства; а также используют при определении категории по взрывопожарной опасности защищаемых объектов, при разработке противопожарных мероприятий.

Группы горючести

Все материалы можно разделить на три группы в соответствии с нормами ФЗ-123:
1.
Негорючие.
К этой группе относятся составы, которые не способны гореть в присутствии кислорода.

2.
Трудногорючие.
Материалы этой группы воспламеняются только при наличии вблизи открытого пламени или под действием сильного продолжительного нагрева.

3.
Горючие.
В свою очередь делятся на легковоспламеняющиеся и особо опасные. Легковоспламеняющиеся – это горючие вещества и материалы, загорающиеся при кратком и непродолжительном контакте с огнем.

Данная классификация относится ко всем веществам, за исключением тканей, кожаных и строительных материалов. Чтобы определить степень горючести, проводятся испытания, регламентированные нормами пожарной безопасности.

Статьей 13 Федерального Закона №123 предусмотрена классификация материалов из ткани и строительных составов по группам горючести:

1. Негорючие

(условное обозначение НГ).

2. Слабогорючие (Г1).

При возгорании таких веществ выделяются газы с температурой не более 135 °С. Повреждение самого материала в результате горения не превышает 65%, при этом масса уменьшается не более чем на 20 %. Если удалить источник огня, материал перестает гореть.

3. Умеренногорючие (Г2).

При горении температура газов составляет до 235 °С, повреждения затрагивают 85 % исходного объема. В результате испытаний масса образца становится меньше на 50%. После удаления источника пламени умеренногорючее вещество способно поддерживать горение в течение до 30 секунд.

4. Нормальногорючие (Г3).

Температура дымовых газов составляет до 450 °С, степень повреждения и уменьшение массы аналогичны группе Г2. При этом вещество в отсутствии источника огня может поддерживать горение до 300 секунд.

5. Сильногорючие (Г4).

Такие составы выделяют при горении газы с температурой свыше 450 °С. Степень повреждения превышает 85 % площади материала, масса сокращается более чем на 50 %. Продолжительность горения после удаления пламени составляет более 300 секунд.

Помимо степени горючести в характеристике вещества указывается еще и состояние. Например, в самостоятельные группы выделяют горючесмазочные материалы, легковоспламеняющиеся жидкости и твердые составы, горючие и взрывоопасные газы.

Где применяются

Большинство указанных негорючих материалов используется при возведении строительных объектов, для отсыпки, облагораживания прилегающих к ним земельных участков, а некоторые вещества в качестве теплоносителей, огнетушащих средств.

Наиболее важная область применения негорючих материалов – это строительство объектов, оснащение их наружными, внутренними инженерными коммуникациями, ведь только их использование в большем соотношении с изделиями из горючих веществ, например, древесины позволяет повысить стойкость к огню зданий, сооружений, в том числе отличающихся повышенным риском возгорания из-за особенностей технологических процессов, пожарной нагрузки.

Если еще недавно пол в многоэтажных жилых домах, общественных объектах выполнялся из деревянных досок, то теперь им на смену пришли цементно-песчаные стяжки, покрываемые огнестойким негорючим линолеумом, а стена, потолок, перегородки помещения для выравнивания их поверхностей обшиваются огнестойким пожаробезопасным картоном на гипсовой основе.

Дымоходы, трубы печей жилых домов, бань выполняются в основном из полнотелого кирпича, а противопожарные разделки в местах пересечении ими перекрытий, кровли строений уплотняются, отделяются от сгораемых конструкций из древесины огнезащитными мастиками, пастами, штукатурками.

Для возведения объектов чаще всего применяются штучные строительные материалы – кирпич, блоки из пенобетона, железобетонные готовые изделия; для внешней, внутренней отделки, утепления, как листовые, так и рулонные, сыпучие отделочные, теплоизоляционные материалы.

Учитывая холодный климат в большинстве регионов нашей страны, востребованы при возведении, ремонте строительных объектов, инженерных коммуникаций населенных пунктов негорючие волокнистые теплоизоляторы – от привычной минеральной ваты для огнезащитного базальтового материала, которые широко используют в следующих целях, для:

• теплоизоляции рулонными, полуцилиндрическими фольгированными элементами трубопроводных систем, транспортирующих воду и ее растворы, в том числе водяных, пенных установок тушения пожаров;
• утепления перекрытий верхних, технических этажей; оконных дверных проемов, пола, кровли;
• теплоизоляции конструкций мансардных этажей;
• звукоизоляции помещений, зданий, относящихся к развлекательным заведениям, предприятиям общественного питания.

Теплоизоляция трубопроводов негорючими материалами

Широка область применения различных металлов, их сплавов:

На эту тему ▼

Пожарная безопасность при строительстве

1. Сталь – для производства строительных несущих конструкций, в качестве арматуры для железобетонных сборных, монолитных конструкций строительных объектов.
2. Медь, алюминий – в качестве жил проводов, кабелей, токонесущих элементов систем электроснабжения.
3. Чугун, сталь – для изготовления корпусов промышленного, инженерного оборудования, труб различного диаметра, фасонных элементов для их соединения.

Хотя для некоторых систем водоснабжения, например, водяных, пенных установок пожаротушения, систем тушения тонко распыляемой водой, допустима замена стальной трубопроводной продукции пожаростойкими пластиковыми трубами, но в целом использованию негорючих металлических изделий пока нет альтернативы.

Защищаем фасад от огня

Выбор фасадной облицовки для многих домовладельцев полностью зависит от эстетических предпочтений – облицовочный материал во многом определяет первое впечатление от здания и предоставляет широкие возможности для украшения стен постройки декоративными элементами. Однако, более правильно будет выбирать строительные продукты по пожарно-техническим параметрам – многие современные материалы с полимерными добавками быстро загораются и не способны сдержать пламя даже в течение 20-30 минут.

Стоит отметить, что внешняя защита облицовкой нужна стенам из любого материала. Наиболее уязвимы стены из древесины – любые породы дерева не дают 100% защиты огня даже при пропитке антипиренами. Строительство домов из кирпича, газобетона или пеноблоков гарантирует огнестойкость, однако и кирпич, и бетон трескаются и могут разрушиться под действием высоких температур при масштабных лесных пожарах или горении соседних построек.

Эффективно предохранить стены постройки от огня поможет сайдинг – популярная разновидность фасадной облицовки, которая может быть выполнена из самых разных материалов и выполнять не только защитную, но эстетическую функцию. В XIX веке в Северной Америке стал впервые применяться сайдинг из деревянных пластин вагонки, набитых внахлёст – несложные отделочные работы позволяли быстро придать коттеджам уютный и аккуратный вид и защитить материал стен. Полвека спустя в США и Канаде появились и другие виды сайдинга – виниловый, металлический и цокольный. Рассмотрим преимущества и недостатки сайдинга различных видов.

• Деревянный сайдинг – представляет собой панели из прессованной под давлением древесной стружки, скреплённой связующими добавками (смолы и замедляющие износ вещества). Несмотря на добавки, деревянный сайдинг отличается средней влагостойкостью и может постепенно деформироваться от переувлажнения. Так как данный вид облицовки создан на основе деревянной стружки, его горючесть повышена и не позволяет качественно защитить стены дома от огня;
• Стальной сайдинг – обычно изготовляется в виде тонких стальных листов с оцинковкой и полимерным покрытием. Сталь относится к группе негорючих материалов, не выделяет токсинов при нагревании и может выдержать температуру до +800 С°, а также воздействие воды и агрессивных химикатов для пожаротушения;
• Цокольный сайдинг – представляет собой полимерный продукт, относящийся к группе слабогорючих стройматериалов. Панели цокольного сайдинга воспламеняются не так быстро, как деревянные, и способны ненадолго задержать огонь;
• Виниловый сайдинг – изготовляется на основе ПВХ-панелей, которые не поддерживают горение, но легко плавятся (класс горючести Г2) и запрещены к использованию в пожароопасных постройках. В жарких регионах (температура летом от +30 С°) виниловая облицовка может деформироваться из-за нагревания на солнце, а в период зимних морозов лопнуть или потрескаться.

Оценивая представленный выбор стройматериалов, можно особо выделить негорючую стальную облицовку – на данный момент она является оптимально подходящим, надёжным и безопасным материалом для защиты стен дома от огня. Помимо высокой прочности, строительство и отделка домов с применением современных разновидностей стального сайдинга может позволить создать коттедж с оригинальным и привлекательным оформлением: например, представленные на российском рынке стальные облицовочные листы Ecosteel с полимерным покрытием имитируют поверхность кирпичной стены и разных сортов древесины.

Классификация

Классификация, согласно ГОСТ 30244-94 о методиках огневых испытаний, используется при делении всех строительных материалов на классы по группам горючести:

• НГ – негорючие.
• Г – горючие.

К негорючим относят строительные материалы, полностью удовлетворяющие следующим условиям испытаний:

• Повышение температуры в печи – не больше 50%.
• Уменьшение массы испытуемого материала – не больше 50%.
• Период устойчивого горения открытым пламенем – не больше 10 с.

Те же материалы, используемые в строительстве, при утеплении, отделке объектов, что не удовлетворят, хотя бы одному показателю по результатам испытаний, относят к горючим.

Существует также классификация любых по назначению строительных объектов по степени огнестойкости:

На эту тему ▼

Определение предела огнестойкости строительных конструкций

• I – все элементы выполняются из негорючих материалов, при этом несущие элементы конструкций зданий, сооружений имеют предел стойкости к огню не меньше 2 ч.
• II – то же, но с пределом огнестойкости несущего конструктива 1,5 ч, при этом при создании бесчердачных покрытий объектов – ферм, балок, настилов допускается использовать элементы, выполненные из металлических сплавов, не прошедшие огнезащиту металлических конструкций.

Именно относящиеся к этим двум классам объекты, полностью выполненные из негорючих материалов, веществ, использованных для их утепления, звукоизоляции, наиболее устойчивы не только к возникновению пожара внутри них, но и к внешним аномальным воздействиям – землетрясениям, наводнениям.

Кроме того, существует следующая классификация негорючих материалов, веществ, используемых при возведении, ремонте объектов.

По назначению:

• Готовые строительные конструкции, включая различные виды кирпича, бетонных блоков.
• Теплозвукоизоляционные формовые материалы; сыпучие вещества, как перлит, керамзит.
• Декоративные материалы для отделки помещений зданий, например, мраморная, керамическая плитка.

По форме выпуска готовой продукции:

• Конструктивные элементы – от железобетонных плит, ферм до металлических сэндвич-панелей с негорючим утеплителем.
• Листовые, рулонные, плитные материалы.
• Сыпучие вещества.

Характеристика материалов и конструкций по возгораемости и степени взрыво- и пожароопасности

Возгораемость —

способность материала, подвергнутого местному воздействию высокотемпературного источника (импульса) зажига­ния, гореть самостоятельно. Все строительные материалы и конст­рукции по степени возгораемости делят на три группы: несгораемые, трудносгораемые и сгораемые.

К несгораемымотносят конструкции, выполненные из несгорае­мых материалов (красный и силикатный кирпич, стальные, бетон­ные и железобетонные конструкции, асбест, асбоцемент, минераль­ная вата и др., а также применяемые в строительстве металлы), которые под воздействием огня или высокой температуры не вос­пламеняются, не тлеют и не обугливаются.

Трудносгораемымисчитают конструкции, произведенные из трудносгораемых материалов, а также из сгораемых материалов, за­щищенных от огня штукатуркой или облицовкой из несгораемых материалов. Трудносгораемые материалы под воздействием огня или высокой температуры с трудом воспламеняются, тлеют или обугливаются. Они продолжают гореть или тлеть только при нали­чии источника огня. К ним относят материалы, состоящие из не­сгораемых (неорганических) и сгораемых (органических) веществ: асбобитумные материалы, асфальтобетон, войлок, вымоченный в глинистом растворе, древесина, подвергнутая глубокой пропитке огнезащитными составами, и др.

К сгораемымотносят конструкции, сделанные из сгораемых материалов (большинство органических материалов, не подверг­нутых глубокой пропитке огнезащитными составами, например древесина, органические вяжущие и другие материалы), не защи­щенных от высоких температур и огня. Сгораемые материалы вос­пламеняются или тлеют под действием огня или высокой темпе­ратуры и продолжают гореть или тлеть после удаления источника зажигания.

Огнестойкостьконструктивных частей зданий и сооружений — их способность выдерживать расчетные нагрузки под действием высоких температур и других факторов, возникающих в условиях пожара.

Огнестойкость строительных конструкций в условиях пожара характеризуется пределом огнестойкости,

под которым понимают сопротивление конструкций воздействию огня:

— до потери ими несущей способности и устойчивости;

— до образования сквозных трещин;

— до повышения температуры на необогреваемой поверхности в среднем более чем на 140°С или в любой точке этой поверхности более чем на 180°С по сравнению со средней температурой кон­струкции до воздействия огня;

— до достижения температуры 220°С и выше независимо от пер­воначальной температуры.

Предел огнестойкости конструктивных элементов измеряют в часах, так как он определяется периодом времени, в течение кото­рого при испытательном высокотемпературном режиме конструкция теряет способность выполнять свои рабочие функции. Для стальных конструкций он оставляет 0,25-0,5 ч, так как незащищенные сталь­ные конструкции в условиях высоких температур быстро деформи­руются и становятся неработоспособными. Предел огнестойкости колонн, арматура которых и бетон работают на сжатие, зависит от сечения, теплотехнических показателей материала колонны, коэф­фициента изменения прочности бетона при действии высоких тем­ператур и соответствующей ему критической температуры.

Фактическая степень огнестойкостизданий и сооружений ха­рактеризуется группой возгораемости и минимальным пределом огнестойкости их частей. По огнестойкости здания и сооружения подразделяются на пять степеней (I —V).

Категорию помещения по взрывопожароопас­ности (табл.9.1) определяют путем последовательного исклю­чения его принадлежности к категориям от высшей (А) к низшей (Д). Для этого необходимо установить по справочнику пожароопас­ные свойства веществ, смесей и технических продуктов, имеющих­ся в помещении или могущих попасть в него в момент аварии, выбрать наиболее неблагоприятный вариант аварии, найти массу горючих веществ, которые будут находиться в помещении в момент аварии, и вычислить величину избыточного давления взрыва.

Классификация зданий по взрывопожароопас­ности производится на основе классификации помещений. Зда­ние относится к категории А,если в нем суммарная площадь по­мещений категории А превышает 5 %

площади всех помещений или 200 м2. Допускается не относить здание к категории А, если суммарная площадь помещений категории А в здании не превышает 25 % суммарной плошали всех его помещений (но не более 1 000 м2) и эти помещения оборудованы установками автоматического пожа­ротушения.

Здание относится к категории Б,

если одновременно выполня­ются два условия: здание не относится к категории А; суммарная площадь помещений категорий А и Б превышает 5% суммарной площади всех помещений или 200 м2. Допускается не относить здание к категории Б, если суммарная площадь помещений кате­горий А и Б в здании не превышает 25 % суммарной площади всех его помещений (но не более 1 000 м2) и эти помещения оборудо­ваны установками автоматического пожаротушения.

Здание относится к категории В,

если одновременно выполня­ются два условия: здание не относится к категории А или Б; сум­марная площадь помещений категорий А, Б и В превышает 5
%
(10 %, если в здании отсутствуют помещения категорий А и Б) сум­марной площади всех помещений. Допускается не относить здание к категории В, если суммарная площадь помещений категории А, Б, В в здании не превышает 25 % суммарной площади всех его помещений (но не более 3 500 м2) и эти помещения оборудованы установками автоматического пожаротушения.

Таблица 9.1.

Категории помещений по взрывопожарной и пожарной опасности

Здание относится к категории Г,

если одновременно выполня­ются два условия: здание не относится к категориям А, Б и В; суммарная площадь помещений категорий А, Б, В и Г превышает 5 % суммарной площади всех помещений. Допускается не относить здание к категории Г, если суммарная площадь помещений кате­горий А, Б, В и Г в здании не превышает 25 % суммарной площа­ди всех размещенных в нем помещений (но не более 5 000 м2), а помещения категорий А, Б, В оборудованы установками автомати­ческого пожаротушения.

Здание относится к категории Д,

если оно не относится к кате­гориям А, Б, В и Г.

Категории помещений и зданий, определенные в соответствии со СНиП 21-01-97 «Пожарная безопасность зданий и сооружений», следует применять для установления нормативных требований по обеспечению взрывопожарной и пожарной безопасности помеще­ний и зданий, в том числе при планировании площадей и разме­щении оборудования.

Основной критерий разделения производств по степени пожарной опасности — физико-химические свойства веществ, применяемых в производственном процессе. В со­ответствии с противопожарными нормами все производства по сте­пени пожарной опасности подразделяют на пять категорий.

Категория А —

производства, связанные с получением, приме­нением или хранением газов и паров с нижним пределом взрывае­мости (минимальной концентрацией вещества в воздухе, при ко­торой возможен взрыв) до 10 %, содержащихся в таких количест­вах, при которых возможно образование взрывоопасных смесей с воздухом; жидкостей с температурой вспышки паров 28°Си ниже; твердых веществ и жидкостей, воспламенение или взрыв которых могут последовать при взаимодействии с водой или кислородом воздуха.

Категория Б —

производства, связанные с обработкой, приме­нением, образованием или хранением газов и паров с нижним пре­делом взрываемости более 10%, содержащихся в количествах, до­статочных для образования взрывчатых смесей; жидкостей с тем­пературой вспышки паров 28-120°C; горючих веществ, выделя­ющих пыль или волокна в количестве, достаточном для образования взрывоопасных смесей с воздухом.

Категория В —

производства, применяющие жидкости с темпе­ратурой вспышки паров выше 120°С или перерабатывающие твер­дые сгораемые вещества.

Категория Г —

производства, связанные с обработкой несгора­емых веществ и материалов в горячем состоянии, раскаленном или расплавленном состоянии с выделением лучистой энергии, искр, пламени, а также производства, связанные со сжиганием твердо­го, жидкого и газообразного топлива.

Категория Д —

производства, хранящие или обрабатывающие несгораемые вещества и материалы в холодном состоянии.

Виды

По агрегатному состоянию различают три вида негорючих веществ, как природного, так искусственного происхождения.

Твердые, которые могут быть в виде строительных конструкций, теплоизоляционных, звукоизолирующих, отделочных материалов, сыпучих веществ:

На эту тему ▼

Средства, способы огнезащиты

1. Горные скальные породы – гранит, диабаз, мрамор, диорит, кремень, гнейс, доломит; а также более мягкие песчаники, известняки.
2. Гравий, щебенка, отсев, песок.
3. Мел, цемент, глина.
4. Асбест, гипс, известь, строительные растворы, штукатурки.
5. Бетонные, железобетонные изделия.
6. Чугун, различные виды стального проката – от большого размера двутавровых балок, швеллеров до листов.
7. Медь, латунь, бронза, алюминий.
8. Различные виды стекольной продукции, в том числе огнестойкое стекло.
9. Текстильные материалы – противопожарная негорючая ткань, базальтовые рулонные материалы.
10. Различные виды минеральных ват.

Негорючие минераловатные маты

Жидкие:

1. Вода, используемая для питья, полива растений, а также как теплоноситель в системах теплоснабжения, огнетушащее вещество в сетях наружного, внутреннего пожаротушения.
2. Водные растворы солей, кислот, щелочей.
3. Растворы моющих веществ, пенообразователей.
4. Негорючие синтетические жидкости.

Газообразные:

1. Азот.
2. Углекислый газ.
3. Аргон.
4. Хладоны.

Требования

Они изложены во многих нормативных документах, регламентирующих пожарную опасность, стойкость к огню строительных конструкций, материалов, выполненных из негорючих материалов. Среди них:

• ГОСТ 30244-94 – о регламентах испытаний на горючесть строительных материалов, классификации по группам горючести. Стандарт не применяется в отношении лакокрасочной продукции, а также других строительных материалов, выпускающихся растворами, порошками, гранулами.
• НПБ 244-97 – о показателях пожарной опасности облицовочных, декоративно-отделочных, кровельных, тепло-, гидроизоляционных материалов, покрытий для пола.
• ГОСТ 4640-2011 – о технических условиях получения минеральной ваты из расплавов горных, осадочных пород, вулканических, металлургических шлаков, силикатных отходов, предназначенной для производства теплозвукоизоляционных строительных материалов. Полученная товарная вата используется в строительстве, а также для теплоизоляции поверхностей промышленного оборудования, трубопроводов, имеющих температуру в диапазоне от – 180 до 700 ºC.
• ГОСТ 21880-2011 – о технических условиях производства прошивных теплоизоляционных матов из минеральной ваты, предназначенных для теплоизоляции ограждающего конструктива строительных объектов, резервуаров хранения воды, углеводородного сырья, нефтепродуктов; систем водоснабжения, промышленных трубопроводов.
• ГОСТ 32313-2011 – о жестких, полужестких плитах, матах, в том числе армированных металлической сеткой, фольгированных, цилиндрах, других изделиях из минеральной ваты промышленного производства, используемых для изоляции инженерных коммуникаций строительных объектов, технологических установок, эксплуатирующихся при температуре от 0 до 1000 ºC.
• ГОСТ 32314-2012 – об изделиях из различных видов минеральных ват, используемых в строительстве.
• ГОСТ 32603-2012 – о ТУ производства металлических панелей с минераловатным утеплителем, используемых как ограждающие конструкции при возведении гражданских, промышленных строительных объектов.

Кроме стойкости к огню, для негорючих материалов, веществ нормами выдвигаются и другие технические требования к:

• прочности на изгиб, разрыв;
• влагостойкости;
• гигроскопичности;
• плотности;
• удельной вязкости;
• теплопроводности;
• деформационным изменениям при нагревании, намокании.

Многие негорючие материалы, вещества используют не только в строительстве, при отделочных работах, оснащении объектов инженерными сетями, но и в производстве огнетушителей, стационарных систем тушения пожаров, противодымной защиты, поэтому требования к ним в каждом конкретном случае регламентируются соответствующими сводами правил, стандартами.