Выбирая сэндвич конструкции, покупатели обращают внимание на качество полимерного покрытия, толщину и тип теплоизоляции, вес и другие важные характеристики. Но они не всегда вспоминают про степень огнестойкости сэндвич панелей — от этого важного параметра зависит пожароустойчивость зданий, а иногда и жизнь находящихся внутри людей. Тема сегодняшнего разговора — огнестойкие сэндвич панели, преимущества популярных теплоизоляционных материалов и другие критерии выбора пожаробезопасных конструкций.
Определяем класс пожаробезопасности сэндвич-панелей по маркировке
Определить предел огнестойкости сэндвич панелей проще всего по маркировке. Три буквы с цифровым индексом указывают нам период сопротивления панели воздействию пламени. Далее наступают нежелательные разрушительные последствия, обычно необратимые. Что это за буквы и что они означают:
E — время образования в ограждающей конструкции трещин и проломов, через которые в помещение могут проникать открытый огонь и продукты горения;
I — время прекращения теплоизолирующей способности, случившейся из-за повышения температуры конструкций до предельных значений;
R — Время утраты несущей способности, как следствие обрушения конструкций из-за возникающих предельных деформаций;
Цифра за индексом указывает период наступления разрушительных последствий горения в минутах.
Индексы EI актуальны для стеновых конструкций, REI — для перекрытий. Огнестойкость утеплителя оценивают по тому, какая группа горючести для сэндвич панелей нг, г1, г2, г3, г4, указывается производителем. Индекс НГ здесь нам говорит что утеплитель не горюч, г4 — конструкция горюча и будет слабо сопротивляться огню во время пожара.
Как определяется пожарная опасность конструкции
Попытки определить пожаробезопасность конструкции сидя за компьютером оказались мало продуктивны. Какие бы не проводились теплофизические расчеты степени огнестойкости, сэндвич панели в реальной обстановке ведут себя непредсказуемо. Производители нашли выход из этой ситуации в лабораторных испытаниях. Конструкцию ставят в печь, где горелка оказывает на нее температурное воздействие, как при реальном пожаре. Несущие панели испытывают с нагрузкой, ограждающие — без нее.
Параметры огнестойкости
Способность конструкций сопротивляться разрушительному действию пламени и термическим воздействиям регламентируется СНиП 21-01. Заглянув в таблицу 4 норматива мы найдем там предел огнестойкости сэндвич панелей из минеральной ваты 150 мм — 80 мм и такие же сведения о пенополиуретановых сэндвичах. Время сопротивления огню для стеновых панелей:
Пенополиуретановых тоньше 80 мм, плотностью 40 кг/куб. — до 15 минут;
Тоже толщиной 100-150 — 15-30 мин;
Минераловатных, толщиной менее 60 мм, плотностью 115-125 кг/куб. — до 30 мин;
То же для 80 мм — 30-45 мин;
Для 100 мм — 10-60 мин;
120 мм — 60-120 мин;
Более 150 мм — 90-180 мин.
Аналогичные сведения изложены в СНИП и для кровельных конструкций.
Понятно, что степень огнестойкости сэндвич панели и класс пожарной безопасности — связанные между собой понятия. Чем больше времени конструкция сумеет успешно сопротивляться огню и высоким температурам, тем выше класс пожаробезопасности.
Испытания на огнестойкость
Сравнение в лабораторных условиях пенополиуретана и минеральной ваты не выявило явных лидеров по пожарной безопасности. Но в реальных условиях пожара получается, что степень огнестойкости здания из сэндвич панелей на металлическом каркасе оказывается выше чем бескаркасных панелей.
Испытывая материалы из одной группы горючести, исследователи пришли к заключению, что они вовсе не обязательно должны иметь одинаковый класс пожарной безопасности. К примеру — степень огнестойкости сэндвич панелей из минеральной ваты относится категории Г1. Такая же категория и у пенополиуретановых “сэндвичей”. Лабораторные испытания подтвердили, что минераловатные плиты имеют класс более предпочтительной пожарной безопасности К1, а пенополиуретановые остались в классе К2.
Огнестойкие сэндвич панели: влияние наполнителя на огнестойкость
Пенополиуретан и минвата дуэтом лидируют на мировых рынках теплоизоляции. В Европе высоко ценится огнестойкость сэндвич панелей из пенополиуретана, В России отдают должное доступности цен минеральной ваты. При длительном огневом воздействии горят и тот и другой утеплитель.
Пожалуй, для жизнестойкости здания во время пожара более важна толщина теплоизоляции, а не тип утеплителя. Проектировщики хранилищ огнеопасных материалов учитывают это в своих проектах, потому что степень огнестойкости склада из сэндвич панелей 80-см толщины в пять раз ниже хранилища с панелями толщиной 200 см.
Время предельного состояния
Рассмотрим, как зависит степень огнестойкости здания из сэндвич панелей от толщины утеплителя на примере стеновых ограждений:
80 см минеральной ваты сопротивляются пожару 30 минут, что соответствует пределу EI 30;
100 см сопротивляется аналогично EI 30;
120 см доходит до предела огнестойкости за 90 мин, EI 90;
150 см — аналогично, EI 90;
200 см — EI 150;
250 см — EI 150.
Предел огнестойкости кровельных “сэндвичей” 30 мин, EI 30.
Пенополиуретан – материал средней горючести
Пенополиуретан имеет свойство гореть. Он относится к умеренно воспламеняющимся утеплителям. Его горючесть считается средней., она выше чем у минераловатных плит, но ниже чем у пенополистирола. Поэтому, при проектировании ограждающих конструкций расчет предела огнестойкости сэндвич панелей из пенополиуретана производится по классу горючести Г2.
У пенополистирола горючесть высокая
Несколько масштабных пожаров случившихся в стране сумели развеять мифы о негорючести пенополистирола. Материалу справедливо присвоен класс горючести Г4, и если он не способен загореться от брошенного окурка, от спички загорается легко. Среди очевидных плюсов материала — отличная теплоизоляция. Но огнестойкость сэндвич панели 150 мм очень слабая, к тому же во время горения материала выделяется удушливый ядовитый дым
Горят ли сэндвич панели с наполнителем pir?
Пенополиизоцианурат (PIR) разрекламированный и высокотехнологичный наполнитель “сэндвичей” последнего поколения считался до недавнего времени негорючим. ВНИИПО исследовал характеристики горючести, способности воспламенения, дымообразования, а также токсичности материала и не обнаружил особенного превосходства новых технологий.
Предел огнестойкости сэндвич панелей с минватой 100 мм, такой же, как у сэндвичей с наполнителем PIR. Другие параметры пенополиизоцианурата не позволяют ему выделяться на фоне пенополиуретана и минеральной ваты: — горючесть у него Г1-Г4, обычная воспламеняемость В2-В3, дымообразование Д2-Д3, токсичность Т2-Т4.
Последствия воздействия пожара на сэндвич-панели
Воздействие огня губительно для любых строительных конструкций. Пропадает несущая способность у бетона, плавится металл, не исключение и сэндвич-панели. Пожарные инспекторы оценивают класс конструктивной пожарной опасности здания из сэндвич панелей по категории К1, потому, что сами “сэндвичи” не могут воспламениться, но могут быть разрушены при воздействии стороннего пламени.
