Огнестойкие характеристики промышленных металлических зданий

Как свойства стали влияют на огнестойкость промышленных металлических зданий

Тепловое поведение и несущая способность в условиях пожара

Тот факт, что сталь вообще не горит, делает её важным преимуществом с точки зрения пожарной безопасности в промышленных зданиях из металла. По сравнению с такими материалами, как дерево или бетон, сталь проводит тепло намного медленнее, что позволяет конструктивным элементам сохранять целостность в течение более длительного времени при возникновении пожара. Самое главное — сталь продолжает удерживать форму даже при температурах около 500–550 градусов Цельсия, прежде чем начнутся критические разрушения. Такая устойчивость даёт людям больше времени для безопасной эвакуации и минимизирует дополнительный ущерб после первоначального возгорания. Кроме того, поскольку сталь незначительно расширяется при нагревании, нагрузка на соединения и внешние покрытия оказывается меньше. Это помогает поддерживать разделение различных секций, затрудняя распространение пламени из одной части здания в другую.

Критические температурные пороги и предотвращение обрушения конструкций

Сталь начинает терять свою прочность при температурах выше примерно 600 градусов Цельсия, однако немедленного обрушения не происходит, поскольку температура плавления стали значительно выше — свыше 1370 градусов Цельсия. Кроме того, стабильная структура металла означает, что он не развалится и не взорвётся на куски, как это может происходить с некоторыми другими материалами. Этот встроенный временной резерв играет нам на руку, поскольку позволяет системам пассивной противопожарной защиты включиться в работу до наступления критической ситуации. Сохранение целостности конструкций до достижения этих опасных температур помогает зданиям соответствовать требованиям стандарта ASTM E119. И соблюдение этих стандартов — это не просто формальность; оно напрямую обеспечивает более безопасные условия для людей внутри зданий во время пожаров, что неоднократно подтверждалось в ходе реальных испытаний.

Системы пассивной противопожарной защиты для промышленных металлических зданий

Вспучивающиеся покрытия и огнезащитные материалы, наносимые напылением (SFRM)

При воздействии тепла вспучивающиеся покрытия могут увеличиваться в толщину до пятидесяти раз по сравнению с первоначальной, образуя защитный углеродистый слой, который значительно замедляет рост температуры стали и помогает сохранить целостность конструкций. Другой вариант — огнезащитные материалы, наносимые напылением, широко известные как SFRM. Они представлены двумя основными типами: на цементной основе и содержащие минеральные волокна. Их необходимо наносить слоем толщиной около 15–30 миллиметров для эффективной тепловой защиты стальных поверхностей. Ценность этих решений заключается в том, что они обеспечивают огнестойкость в течение до четырёх часов подряд. Кроме того, они хорошо работают даже на сложных формах и углах, где традиционные методы могут оказаться неэффективными. А поскольку для их работы не требуется источник питания, эти пассивные системы особенно безопасны при монтаже в зонах с электрическими рисками или большим количеством легковоспламеняющихся материалов.

Огнестойкая изоляция, негорючая облицовка и барьеры полостей

Минеральная вата, которая плавится при температуре свыше 1000 градусов Цельсия, обеспечивает отличную защиту от огня для стен и кровельных конструкций. В сочетании с огнестойкими материалами, такими как алюминиевые композитные панели с минеральным сердечником, создаются строительные узлы, способные выдерживать воздействие огня от 60 до 120 минут. Эти барьеры устанавливаются в скрытых зонах между стенами, перекрытиями и местами прохождения инженерных коммуникаций через конструкции, чтобы предотвратить распространение дыма и пламени. Правильное размещение вокруг ключевых структурных соединений помогает создавать противопожарные отсеки, которые локализуют огонь в месте его возникновения — это требование нормативных стандартов, таких как ASTM E119. Правильное размещение играет решающую роль в том, насколько хорошо здание сможет противостоять чрезвычайной ситуации, связанной с пожаром.

Комплексные огнестойкие узлы в промышленных металлических зданиях

Кровельные, стеновые и узлы проемов, соответствующие стандартам ASTM E119 и UL 263

Комплексные огнестойкие конструкции объединяют крыши, стены и проёмы в единые системы, предназначенные для предотвращения распространения огня в промышленных металлических зданиях. Сертифицированные по стандартам ASTM E119 и UL 263 — международно признанным нормам испытаний на огнестойкость — эти конструкции оцениваются по трём критериям эффективности при контролируемом воздействии огня:

• Структурная стабильность (устойчивость к обрушению)
• Целостность (удержание пламени и горячих газов)
• Изоляция (ограничение теплопередачи на необращённые к огню поверхности)

Огнестойкость может длиться от получаса до целых трех часов, и это во многом зависит от того, как спроектирована конструкция, а также от того, правильно ли все элементы соединены между собой. В настоящее время большинство стен оснащены минераловатным утеплителем, установленным внутри, а также специальными расширяющимися уплотнителями вокруг всех отверстий и проемов. Двери и окна, соответствующие требованиям пожарной безопасности, обычно оснащаются резиноподобными прокладками, которые расширяются при нагревании. Очень важно обеспечить непрерывную установку всех компонентов, поскольку при наличии зазоров вся система теряет способность сдерживать пламя. Именно поэтому многие производители направляют свою продукцию на независимое тестирование третьими сторонами. Такие испытания имитируют реальные пожары, чтобы проверить, выдерживают ли материалы нагрузку в экстремальных условиях. Результаты имеют важное значение, поскольку определяют, сколько времени остается у людей для безопасной эвакуации до начала разрушения конструкций.

Соответствие требованиям, сертификация и подтверждение эксплуатационных характеристик в реальных условиях

Металлические здания, используемые на промышленных объектах, должны соответствовать определенным требованиям пожарной безопасности, таким как стандарты ASTM E119 и UL 263. Эти стандарты проверяют, насколько хорошо стены, крыши и другие элементы зданий выдерживают воздействие огня при испытаниях в независимых лабораториях. Процесс сертификации учитывает такие параметры, как продолжительность, в течение которой конструкции могут выдерживать нагрузку во время пожара, и эффективность сдерживания пламени в условиях контролируемого горения. Здания, соответствующие этим сертифицированным методам противопожарной защиты, согласно отраслевым отчетам, сталкиваются примерно на 70–75 % реже с проблемами, связанными с пожарами. Это логично, поскольку правильная огнезащита снижает риски судебных исков и простоев в производстве, обеспечивая безопасность работников и защищая ценное оборудование предприятий, зависящих от непрерывного режима работы.

Часто задаваемые вопросы

Почему сталь предпочтительна для огнестойких промышленных зданий?

Сталь не горит и проводит тепло медленнее, чем такие материалы, как дерево или бетон, дольше сохраняя целостность конструкции во время пожара, что обеспечивает больше времени на эвакуацию и минимизирует ущерб.

Что такое вспучивающиеся покрытия?

Эти покрытия расширяются при воздействии тепла, образуя защитный слой, который замедляет повышение температуры стали, помогая сохранить целостность конструкции во время пожара.

Как работают интегрированные огнестойкие сборки?

Они объединяют строительные элементы, такие как крыши, стены и проёмы, чтобы предотвратить распространение огня, и тестируются на устойчивость, целостность и теплоизоляцию в соответствии со стандартами, например ASTM E119.