Защита конструкций от возгорания и определение их огнестойкости

Горение древесины — это химический процесс ее термического разложения, сопровождающийся выделением газов. Соединяясь с кислородом воздуха, они образуют пламя. Воспламенение может произойти и при отсутствии открытого источника огня. При быстром нагревании древесина воспламеняется при t 300 °C, а при длительном — t > 660 °C. При повышении температуры начинается пламенное горение и обугливание верхнего слоя Противопожарными нормами проектирования зданий и сооружений (СНиП 2.01.02−85) установлены минимальные пределы огнестойкости и максимальные распространения огня. Нормы допускают некоторые отступления, и для зданий и сооружений II степени огнестойкости устанавливают следующие пределы огнестойкости деревянных конструкций, ч:

Колонны 2.

Наружные стены из навесных панелей 0,5.

Плиты, настилы, прогоны0,5.

Балки, фермы, арки, рамы 0,75.

Внутренние несущие стены (перегородки)0,25.

Рис. 5. Характер обугливания прямоугольного сечения:

а — обугливание со всех сторон; б, в — то же, с трех; г — то же, с двух; / — древесина; 2 — обуглившийся слой Деревянные клееные балки, фермы, арки, рамы и колонны зданий и сооружений применяют без огнезащитной обработки, кроме производств категории В, для которых требуется огнезащитная обработка. Деревянные плиты, настилы и прогоны покрытий, а также элементы навесных панелей стен подвергают глубокой пропитке антипиренами. Для производственных и складских зданий с производствами категорий, А и Б основные деревянные конструкции, приведенные выше, не допускаются.

Скорость обугливания поверхности элементов из хвойных пород воздушно-сухой цельной древесины размерами поперечного сечения более 120 мм принимают 0,8 мм/мин, а клееной — 0,7. Для элементов размерами сечения менее 120 мм — 1 мм/мин. В результате обугливания изменяются геометрические характеритики элементов. Ребра сечения закругляются.

где — время, прошедшее с начала воздействия огня до воспламенения древесины, мин:

Для незащищенной, пропитанной антипиренами или окрашенной невспучивающимися красками 4.

Для зазищепной вспучивающимися огнезащитными покрытиями типа ВПД или ООП8.

Повышают пожарную безопасность деревянных конструкций конструктивными и химическими способами, а в ряде случаев комбинированием их.

Конструктивные меры заключаются в создании таких условий, при которых распространение огня преграждается, а предел огнестойкости конструкций увеличивается. Это устройство противопожарных стен или несгораемых участков перекрытий и покрытий, разделение пустотных покрытий несгораемыми диафрагмами, площадь между которыми не должна превышать 54 м², устройство несгораемых разделок у дымоходов и печей, оштукатуривание перекрытий, увеличение сечений деревянных элементов.

Химические меры огнезащиты понижают возгораемость древесины. Это пропитка деревянных элементов антипиренами, нанесение на поверхность огнезащитных покрытий в виде штукатурок и листовых несгораемых и трудносгораемых материалов, а также невспучивающихся, вспучивающихся, неорганических и органических красок.

Обрабатывают конструкции антипиренами (водоили органикора-створимыми составами) путем поверхностной обмазки древесины или ее глубокой пропитки. Последний способ более надежен, однако снижает прочностные характеристики древесины на 10%, что следует учитывать при расчете конструкций. Можно применять составы, обладающие одновременно свойствами антисептика и антипирена. Комплексная защита древесины — наиболее перспективное направление, особенно для клееных конструкций индустриального изготовления. Древесина, пропитанная этими составами — трудносгораемый материал.