Избор на тип противопожарна защита на стоманени конструкции

Носещи стоманени конструкции в хотел Mariott Courtyard в Белград

Съвременните глобални тенденции в строителството са в посока на увеличаване използването на стомана, независимо от типа на сградата. Стоманата предлага много предимства спрямо другите строителни материали на различните етапи от жизнения си цикъл – от производството и архитектурата до употребата ѝ в строителството, без да се забравя способността й за рециклиране, достигаща до почти 100 %. Като допълнение към тези положителни характеристики, противопожарната защита на стоманените конструкции е относително с по-малко изисквания в сравнение с другите материали.

Стоманата обаче също има някои свойства, отдалечаващи я от идеалния строителен материал. По-конкретно, нейната податливост към корозия и ниската ѝ носеща способност при пожар могат да се считат за две от най-проблемните й свойства.

Независимо че стоманата е класифицирана като негорим материал, повишената температура може да доведе до загуба на част от свойствата ѝ, характеризиращи я като широко разпространен строителен материал, и в резултат на това – до деформации и разрушаване на металната конструкция за много кратък период (графика 1).

Избор на подходяща система за противопожарна защита на стоманените конструкции

Понастоящем съществуват различни решения за противопожарна защита на стоманените конструкции. Най-често се използват следните три системи: набъбващи пожарозащитни бои, облицовка с пожарозащитни плоскости и огнезащитни мазилки. По-голямата част от стоманените конструкции са защитени с набъбващи бои – приблизително 70%, докато облицовката с плоскости се използва при около 25%, а огнезащитните мазилки – при около 3%, (данни за Великобритания, Tata Steel, Steel Construction Fire Protection 2013). В допълнение към гореспоменатите системи съществуват и други такива, като например облицовка с гипсокартон с повишена огнеустойчивост, изливане на бетон около стоманените греди, частично покриване с бетон, запълване на колоните с тухли от пенобетон и частично бетониране на гредите в бетонния таван. Тези методи се използват все по-рядко.

Реакция на набъбващата боя при пожар

Набъбващи бои

Набъбващите бои са най-широко използваната система, тъй като те:

  • представляват най-евтината алтернатива за противопожарна защита;
  • тънкослойни са;
  • запазват първоначалния външен вид на стоманената конструкция;
  • имат естетичен външен вид.

Освен това, те могат да се нанасят в цеха или на работната площадка, в зависимост от типа на боята и атмосферните условия.

Набъбващите пожарозащитни бои са или тънкослойни бои, които в повечето случаи са на водна основа или на основата на разтворители, или дебелослойни бои, които са на епоксидна основа и са предназначени най-вече за въглеводородни пожари. Преобладаващи са системите с тънкослойните набъбващи бои на водна основа, особено поради тяхното екологосъобразно производство и употреба и поради добрите свойства на втвърдения слой. Преди нанасянето на грунда, стоманените профили трябва да се подложат на пясъко-струйна обработка до степен Sa 2.5. След това трябва да се нанесе един слой съвместим антикорозионен грунд, последван от набъбващата боя и в повечето случаи и защитен слой – финишно покритие, което може да бъде общодостъпна покривна боя за стомана, но трябва да е съвместимо с набъбващата боя. Освен че осигурява защита от влага, финишният слой се предлага в различни цветове и има влагозащитна и естетическа функция.

Набъбващата боя функционира по следния начин: при повишаване на температурата, структурата на боята, под действието на катализатори като фосфорна киселина, набъбва и образува въглеродна пяна, увеличаваща обема си в съотношение 1:50. Типичен слой с дебелина 1 mm набъбва до 50 mm. Обичайната дебелина на сухия слой зависи от индивидуалните изисквания и се движи в границите от 100 до 5000 микрона. Тъй като въглеродната пяна е добър изолатор, скоростта на пренос на топлинна енергия към стоманената греда е намалена и в резултат на това времето, за което може да се получи опасно нагряване, е значително увеличено.

По отношение на ограниченията при използване на пожарозащитните бои, може да се вземе предвид чувствителността им към условията на приложение, като например недобре отстранена чрез пясъко-струйна обработка ръжда, нанасяне на боята при прекалено ниска температура (при температури под 10 °C нанасянето е практически невъзможно), при дъжд или в точката на оросяване, както и използване на несъвместимо базово финишно покритие. Боите трябва да се нанасят чрез безвъздушно пръскане или ръчно чрез валяци. За по-високи нива на огнеустойчивост са необходими няколко слоя боя и поради тази причина общото време за нанасянето им може да представлява ограничение, тъй като е необходимо междинно съхнене на слоевете (обикновено около 24 часа). Набъбващите бои имат ограничен гарантиран срок на експлоатация и са относително чувствителни към абразия и удари. Огнеустойчивостта на набъбващите бои може да варира от R 30 до R 180, като препоръчителната е максимум R 60. Над тази стойност, броят на слоевете и дебелината са неразумни и действителната надеждност в случай на истински пожар намалява, тъй като слоевете изпадат. освен това е задължително да се спомене важна особеност при изпитването на пожарозащитните бои, а именно, изпитванията, проведени на отворени I, H и U профили, не са валидни за кухи профили, както и обратното. Трябва предварително да се провери дали производителят е провел едното или другото изпитване, или и двете едновременно. За да се разреши употребата им в ЕС, набъбващите пожарозащитни бои трябва да бъдат изпитани по стандарт БДС EN 13381-8 и класифицирани по устойчивост на огън съгласно БДС EN 13501-2, а тяхната реакция на огън трябва да бъде определена съгласно БДС EN 13501-1. Пожарозащитните бои също така трябва да имат Европейска техническа оценка (ЕТО) съгласно ETAG 018 и Сертификат за постоянство на експлоатационните показатели (СПЕП), . Заедно всички тези документи позволяват поставянето на СЕ маркировка или предоставянето на каквито и да е други доказателства в съответствие с регламента за строителните продукти.

Снимка на облицовка на стоманен елемент с калциево-силикатни плоскости

Пожарозащитни плоскости

Пожарозащитните плоскости са следващата система за противопожарна защита на стоманените конструкции. Обикновено плоскостите са минерални (например направени от калциев силикат), подсилени с фибри и пълнители. В зависимост от производителя, може да са устойчиви на влага и замръзване и да бъдат обработвани и/или боядисвани с декоративни бои. Дебелините на плоскостите варират от 10 mm до 60 mm, като зависят от производителя и степента на противопожарна защита. Плоскостите се монтират на обекта и са подходящи за огнеустойчивост от R 30 до R 180, като главно поради по-високата цена се препоръчва използването на тези с огнеустойчивост R 60. Процедурите за обработка и монтаж са относително прости (рязане с трион, завинтване, фиксиране със скоби). Тъй като няма определено време и температурни ограничения, плоскостите могат да се монтират през всички сезони. Пожарозащитните плоскости са най-надеждната противопожарна защита на стоманените конструкции, доказала се r в реални условия. Те трябва да бъдат изпитани съгласно БДС EN 13381-4 и класифицирани в клас по устойчивост на огън съгласно БДС EN 13501-2, а тяхната реакция на огън трябва да бъде класифицирана по БДС EN 13501-2. Плоскостите също така трябва да имат Европейска техническа оценка (ЕТО) съгласно ETAG 018 и Сертификат за постоянство на експлоатационните показатели (СПЕП). заедно всички тези документи позволяват поставянето на СЕ маркировка или предоставянето на каквито и да е други доказателства в съответствие с регламента за строителните продукти.

Страничен изглед на пожарозащитна мембрана

Освен директното облицоване, съществуват и други варианти за противопожарна защита с плоскости. На практика може често да се окаже, че облицоването на таванната конструкция е твърде сложно или твърде скъпо. В такива случаи, в зависимост от конкретната ситуация, може да се изгради пожарозащитна мембрана (преграда).

Това е особено полезно при композитни конструкции или греди, които е винаги трудно да се защитят. При избора на такива системи е необходимо повишено внимание, тъй като пожарозащитните мембрани трябва да изпълняват специфични изисквания и да бъдат, в случай на хоризонтална мембрана, изпитани съгласно БДС EN 13381-1, което гарантира класификация на конструкцията по носеща способност Клас R, или изпитани съгласно БДС EN 1365-2, което осигурява носеща способност и огнеустойчивост REI.

Внимание: Системите с пожарозащитни мембрани, изпитани съгласно EN 1364-2, не са достатъчни в тези случаи, тъй като те са с определена огнеустойчивост EI, но не осигуряват носещата способност на конструкцията.

Пример за стоманен елемент, покрит с огнезащитна мазилка

Огнезащитни мазилки

Огнезащитните мазилки съдържат циментови фибри, вермикулит и гипс. Те са особено подходящи за конструкциите, при които естетичният външен вид не е толкова важен, въпреки че той може да бъде променен с финално фасадно покритие по избор. Преди нанасянето, стоманата може да бъде покрита с грунд по избор, въпреки че това не е необходимо, докато свързващият слой от акрилен съполимер е задължителен. Мазилката се нанася на място чрез машинно пръскане и дебелината на слоя варира между 10 mm и 70 mm. Работната площадка може да бъде доста мръсна. При по-големи дебелини на слоя е необходима допълнителна армировъчна мрежа. Основното предимство на огнезащитните мазилки е ниската цена и добрата звукоизолация. Огнезащитните мазилки могат да достигнат огнеустойчивост до R 240.

Техническа поддръжка от Promat

Свържете се с нашия екип за техническа поддръжка и задайте въпросите си относно решенията за пасивна пожарозащита, нашите продукти и системи или поискайте съвет за монтаж...

Техническа документация

Намерете технически листове за продуктите, брошури за системите, декларации за експлоатационни характеристики, ръководства за монтаж и други документи, които са ви необходими, за да свършите работа.

60 години опит

Изпитани и сертифицирани решения

Глобална мрежа за обслужване