Предел огнестойкости в чем измеряется
Понятие предела огнестойкости для строительных конструкций
Одним из наиболее значимых расчётных показателей, определяющих степень пожарной безопасности объектов и сооружений, является так называемый предел огнестойкости конструкции.
Под этим показателем понимается её способность сохранять свои несущие, оградительные и теплоизолирующие свойства в условиях воздействия открытого огня при длительном горении.
Также отметим, что огнестойкость вычисляется как промежуток времени, за который сооружение разрушается до критического состояния, описываемого рядом специфических признаков.
От чего зависит этот параметр
Пределы огнестойкости возводимых строений и готовых конструкций в первую очередь определяются используемыми при их постройке материалами. По этому признаку все оцениваемые объекты подразделяются на следующие категории:
Для металлоконструкций, отличающихся наименьшей огнестойкостью, этот предел зависит от характерного размера используемого материала. Так, при толщине металлических элементов до 5 мм он составляет не более 9-ти минут, а при увеличении этого показателя до 15 мм – 18 минут.
Таблица 1. Зависимость огнестойкости металлоконструкций от толщины металла
Приведенная толщина, мм
Предел огнестойкости, мин.
Огнестойкость сооружений из дерева определяется структурой применяемого материала (клеёная или обычная древесина). Существует также большая зависимость от наличия специальных антипиреновых добавок, заметно повышающих время огневого разрушения.
Предел огнестойкости обычной древесины, представляемый как скорость обугливания на открытом огне, совсем невелик. В отличие от неё в сооружениях и объектах, изготовленных на основе клеёного дерева, этот показатель значительно лучше (порядка 30-45 минут).
Бетонные сооружения отличаются большим пределом огнестойкости, в конечном счёте, зависящим от толщины бетонного слоя и особенностей изготовленных на его основе объектов. В дополнительной огнезащите чаще всего нуждаются следующие элементы:
Рассмотренные материалы по-разному проявляют себя в условиях непосредственного воздействия открытого огня. Так, в древесине, например, в этом случае преобладают процессы, связанные с термическим разложением их структуры (с образованием пористого кокса). Фактически это разложение означает снижение прочностных показателей изготавливаемой на основе древесины конструкции.
Металлические структуры при сильном нагревании приобретают характерное для них пластичное состояние, а в бетонных образованиях в процессе обезвоживания наблюдается снижение прочностных свойств.
Единицы измерения
Единицей измерения предела огнестойкости строительных конструкций для всех оцениваемых параметров является время в минутах (часах), отмеряемое от начала огневого воздействия до обнаружения одного из следующих предельных состояний:
С учётом особенностей измерения временных интервалов выбирается соответствующий этой процедуре хронометражный инструмент.
Как определяется
Расчёт предела огнестойкости конструкций по потере несущей способности согласно действующему ГОСТу проводится по теплотехнической или статической методике.
Первый из этих подходов состоит в расчёте времени достижения предела по огнестойкости, после которого элементы конструкций нагреваются до критических температур.
При статическом подходе рассчитывается огнестойкость объекта, обеспечивающая защиту сооружения от разрушения (потерю устойчивости при комплексном воздействии определённой нагрузки и высоких температур).
Таблица 2. Составление пределов огнестойкости строительных конструкций
Для оценки величины предела огнестойкости по способности удерживать тепло «I» придётся воспользоваться теплотехническими расчетами. Полученные при этом значения температуры должны укладываться в пределы, допустимые для данного типа конструкции (смотрите таблицу).
Целостность объектов после огневого воздействия «Е» оценивается по наличию сквозных трещин или отверстий. При обсчёте железобетонных конструкций, в частности, эта процедура проводится для элементов из тяжелого бетона (со средней влажностью выше 3,5 процента).
Как увеличить этот показатель
Для повышения показателя огнестойкости (предельного значения, характеризующего его негорючесть), в строительстве принято применять специальные огнезащитные покрытия.
С их помощью удаётся блокировать доступ открытого огня к защищаемым поверхностям, сохраняя конструкцию в рабочем состоянии на протяжении требуемого нормативами времени.
Защите от воздействия открытого огня подлежат элементы сооружений с нормируемым показателем огнестойкости, поверхности воздуховодов и газовых коммуникаций, кабельные сети с участками, проходящими через незащищённые от огня ограждения. Обязательно защищаются резервуары, используемые для хранения нефтепродуктов.
Изменение предела огнестойкости в сторону его увеличения удаётся достичь путём защитной обработки элементов сооружений, либо же за счёт доработки их конструкции.
Для этих целей могут применяться защитные покрытия, формируемые посредством кирпича или бетона, а также оштукатуривание. Это метод годится для сооружений, способных выдержать дополнительную нагрузку.
Применяется облицовка плитами или специальными защитными экранами, обработка (отделка) защищаемых поверхностей огнеупорными составами и материалами. Используется пропитка деревянных частей и элементов.
В завершении стоит отметить, что правильная оценка предела огнестойкости обследуемых сооружений гарантирует их сохранность в критических ситуациях, связанных с опасностью распространения пожара.
Что такое предел огнестойкости EI?
Современные строительные нормы предъявляют повышенные требования к огнезащите и пожаробезопасности зданий. Для того чтобы обеспечить эти требования, использование классических строительных материалов за счет утолщения ширины металлического листа и применение других огнестойких материалов, не всегда возможно и экономически целесообразно. В таких случаях на помощь приходят специально разработанные огнезащитные материалы (покрытия, краски, составы, лаки и другие). Огнезащита конструкций отличается от друг друга естественно по назначению, типу материалы и еще одному параметру, пределу огнестойкости. Именно на нем и остановимся подробнее.
Критерии определения предела огнестойкости
Под пределом огнестойкости понимают предельное время воздействия на конструкцию высокими температурами, по истечении которого у элемента наблюдается хотя бы один из признаков предельного состояния. Данная информация указывается в названии огнезащитных материалов и измеряется в минутах.
Для огнезащиты класса EI необходимо в течение определенного времени выдержать температуру до 180 градусов с обратной, холодной стороны, не обращенной к огню. Время указывается в минутах рядом с EI.
Обозначения предела огнестойкости
Требования к пределу огнестойкости элементов и строительных конструкций указаны в ГОСТ 30247.0-94. Согласно данному ГОСТу огнестойкость обозначается одной или несколькими прописными буквами латинского алфавита и цифрами, обозначающими время упорности в минутах.
Наша компания предлагает широкий диапазон огнезащиты с различным пределом огнестойкости. Более подробную информацию об огнезащите и ее стоимости вы можете либо у наших менеджеров(Контакты), либо в соответствующем разделе каталога продукции («Огнезащита конструкций» и Прайс-лист).
Системы Безопасности
Блог Эдуарда Валитова
Сегодня-это завтра о котром мы позаботились вчера
Предел огнестойкости строительных конструкций, характеристики
Здравствуйте, дорогие читатели.
Эта статья рассказывает о том, как правильно рассчитывается предел огнестойкости строительных конструкций.
Приведем нормативные значения этого показателя, покажем, как выполняется огнезащита для конструкций из разных материалов,
представим таблицы степеней и пределов огнестойкости для различных видов объектов.
Предел огнестойкости строительных конструкций. Характеристики
Что это за показатель такой?
Напомним, что огнестойкость – это способность элементу или строительной конструкции сопротивляться высокой температуре или открытому огню при пожаре.
При проектировании любого здания или конструкции всегда учитывают эту характеристику.
Иначе, этот показатель оценивает поведение строительной конструкции при распространении пожара.
Инженерные коммуникации – электропроводку, водопровод – также рассчитывают на основании этой характеристики.
Кроме того, структуру, вид и производственные мощности разных систем ПБ также определяют, учитывая предел огнестойкости.
Этими системами могут быть:
Как рассчитать огнестойкость
Посмотрим, как вычисляется эта величина.
Математически предельное значение огнестойкости – это временной интервал, за который данный объект разрушается так, что характеристики вещества, из которых он изготовлен, достигают предельных величин.
Этими характеристиками материала являются:
Все названные показатели нормируются в соответствии с Федеральным Законом № 123-ФЗ и Приложением № 21 к ФЗ.
Единицей измерения обычно служат часы и минуты.
Для строительных, железобетонных элементов, противопожарных сооружений предельное значение огнестойкости определяется по нормам СП 56.13330.2011 и Дополнению к 123-му ФЗ.
У производственных построек пределы огнестойкости рассчитываются зависимо от присвоенной объекту категории пожароопасности (от «А» до «Д»), согласно СНиП 31-03-2001.
Как обозначается величина
Конечно, такая величина имеет свою маркировку.
В проектной и прочей документации разные показатели обозначаются буквенно-цифровыми символами.
Покажем, как выглядит маркировка величины у строительных конструкций.
Предельное значение огнеупорности для заполнения проемов специальных преград наступает в следующих случаях.
Если время сопротивления огню у металла небольшое, то у него велика тепловая емкость и проводимость тепла.
Такой металл при пожаре не способен держать большую нагрузку.
Поэтому наступает предел по критерию утраты несущей способности (R ).
К ненесущим конструкциям объекта могут применяться смешанные обозначения (к примеру, маркировка RE30 либо REI60).
Внимание! Если по одному из этих показателей наблюдается повышение, значит, для нашей стройконструкции настал предел огнеупорности.
Строительные конструкции
У нас есть такой документ: «Пособие по расчету характеристик пожароопасности веществ, предела огневой стойкости стройконструкций».
Он служит дополнением к нормативным документам ФЗ №№ 384-ФЗ, 123-ФЗ, СП 14.13330.2011 и СП 2.13130.2012.
Согласно ему, степени и предельные значения для противопожарных объектов, отдельных строений определяются по Таблице 1. 
Как видим, для 5-й степени огневой стойкости стройконструкций нет установленных норм в отношении предельного числа огнеупорности.
Металлические
Выше мы привели таблицу из Приложения к ФЗ.
Основной же документ – это «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности. Закон РФ от 22.07.2008 №123-ФЗ (с изменениями на 03.07.2016).» То есть, сам ФЗ.
Из него мы узнаем, что предельный показатель стойкости к огню у большинства металлических сооружений невелик.
Для алюминия – R6-R8, стали – R10-R15.
Однако, если это сплошная колонна, то значение предела у нее достигает R45.
Приведем таблицу пороговых значений нагрева у разных металлов. 
Отсюда видим, что пороговая температура у алюминиевых элементов в 2-3 раза меньше, чем для стального металла.
На заметку. Если указано значение R15 (REI15), то можно использовать незащищенные сооружения из стали, не учитывая их фактический предел огнестойкости (по СП 2.13130.2012).
Железобетонные
Железобетон – важнейший компонент строительного сооружения. При возгорании предельная величина для железобетонных изделий наступает:
Плиты, ж/б балки и пр. считаются уязвимыми ж/б конструкциями.
Ниже даны значения показателя огневой стойкости ж/б плит. 
На огнестойкость железобетонных конструкций оказывает влияние сорт металла, марка цемента, наличие в составе последнего наполнителей, размеры и свойства несущих элементов.
Противопожарные преграды
Для пожарных перекрытий, перегородок, заграждений, стен также есть свои пределы огневой стойкости.
Эти конструктивные элементы применяются для локализации очага пламени и имеют разные значения показателя. 
Фактический и расчетный пределы, их отношение
Поясним, что за два таких понятия, и чем они отличаются.
Расчетный предел – величина огневой стойкости, которой по проектному расчету должна быть наделена стройконструкция.
Таблица выше для строительных конструкций приводит нормативные значения расчетного (или требуемого) предела.
Фактический предел – это значение огнеупорности, которое выявляется на стадии пожарных испытаний конструктивного элемента.
Здесь один важный момент.
Чтобы обеспечить ПБ и нормальные эксплуатационные условия сооружения, должно выполняться условие: расчетное значение должно быть меньше фактического.
Лучшим решением считается превышение фактическим пределом нормированной (табличной) величины.
Способы повышения огнестойкости
Возможно ли это сделать?
И даже необходимо, когда время сопротивления вещества огню у нас меньше, чем R15.
Для этого применяется конструктивная огнезащита.
Это метод повышения огневой стойкости материала с помощью нанесения слоя теплоизоляции на его обогреваемую часть.
Обычно наносят огнезащитные покрытия.
Способ нанесения также регламентируется проектной документацией и на практике, конечно, должен совпадать с проектом.
Ниже перечислим основные методы огнезащиты.
Все эти способы могут повысить огневую стойкость различных материалов на некоторую величину.
Важно! Для строений I и II классов огневой стойкости для обеспечения огнестойкости несущих конструкций обязательно применяйте конструктивную огнезащиту.
Что запомнить
Подведем, дорогой читатель, итоги нашего рассказа, традиционно выделив самые главные его моменты.
На этом, уважаемые читатели, заканчиваем наш обзор.
Если при определении огнестойкости возникают затруднения, воспользуйтесь приведенными советами.
Определение предела огнестойкости строительных конструкций. Таблица
Согласно Федерального закона от 22.07.2008 N 123-ФЗ (ред. от 30.04.2021) “Технический регламент о требованиях пожарной безопасности” Статья 35. Классификация строительных конструкций по огнестойкости.
Строительные конструкции зданий и сооружений в зависимости от их способности сопротивляться воздействию пожара и распространению его опасных факторов в условиях стандартных испытаний подразделяются на строительные конструкции со следующими пределами огнестойкости:
Пределы огнестойкости строительных конструкций определяются в условиях стандартных испытаний.
Наступление пределов огнестойкости несущих и ограждающих строительных конструкций в условиях стандартных испытаний или в результате расчетов устанавливается по времени достижения одного или последовательно нескольких из следующих признаков предельных состояний:
Пределы огнестойкости строительных конструкций имеют следующие обозначения:
Предел огнестойкости для заполнения проемов в противопожарных преградах наступает:
Внимание: методические материалы для проведения занятий по данной теме по кнопке скачать после статьи!
Степени и пределы
(зданий, сооружений, строений и пожарных отсеков)
Смотрим таблицу 21 согласно Федерального закона от 22.07.2008 N 123-ФЗ “Технический регламент о требованиях пожарной безопасности”.
Соответствие степени огнестойкости и предела огнестойкости строительных конструкций зданий, сооружений и пожарных отсеков.
| Степень огнестойкости зданий, сооружений, строений и пожарных отсеков | Несущие стены, колонны и другие несущие элементы | Наружные ненесущие стены | Перекрытия междуэтажные (в том числе чердачные и над подвалами) | ||||
| настилы (в том числе с утеплителем) | фермы, балки, прогоны | внутренние стены | марши и площадки лестниц | ||||
| I | R 120 | Е 30 | REI 60 | RE 30 | R 30 | REI 120 | R 60 |
| II | R 90 | Е 15 | REI 45 | RE 15 | R 15 | REI 90 | R 60 |
| III | R 45 | Е 15 | REI 45 | RE 15 | R 15 | REI 60 | R 45 |
| IV | R 15 | Е 15 | REI 15 | RE 15 | R 15 | REI 45 | R 15 |
| V | не нормируется | не нормируется | не нормируется | не нормируется | не нормируется | не нормируется | не нормируется |
Примечание. Порядок отнесения строительных конструкций к несущим элементам здания и сооружения устанавливается нормативными документами по пожарной безопасности.
Металлических
Испытание предела огнестойкости дверей
Пределы огнестойкости большинства незащищенных металлических конструкций очень малы и находятся в пределах: (R10 – R15) для стальных конструкций; (R6 – R8) для алюминиевых конструкций. Исключение составляют колонны массивного сплошного сечения, у которых предел огнестойкости без огнезащиты может достигать R 45, но применение таких конструкций в строительной практике встречается крайне редко.
Пособие по определению пределов огнестойкости строительных конструкций, пределов распространения огня по конструкциям и групп возгораемости материалов (утверждено приказом ЦНИИСК 351/л от 19.12.1984 с изменениями 2016 года).
В случаях, когда минимальный требуемый предел огнестойкости конструкции (за исключением конструкций в составе противопожарных преград) указан R15 (RE15, REI15), допускается применять незащищенные стальные конструкции независимо от их фактического предела огнестойкости, за исключением случаев, когда предел огнестойкости несущих элементов здания по результатам испытаний составляет менее R8 (СП 2.13130.2012).
Причина столь быстрого исчерпания незащищенными металлическими конструкциями способности сопротивляться воздействию пожара заключается в больших значениях теплопроводности и малых значениях теплоемкости. Высокая теплопроводность металла практически не вызывает температурного градиента внутри сечения металлической конструкции. Это приводит к тому, что при пожаре температура незащищенных металлических конструкций быстро достигает критических температур прогрева металла, при которых происходит снижение прочностных свойств материала до такой величины, что конструкция становится неспособной выдерживать приложенную к ней внешнюю нагрузку, в результате чего наступает предельное состояние конструкции по признаку потере несущей способности (R).
Значения критической температуры Tcr прогрева различных металлических конструкций при нормативной эксплуатационной нагрузке приведены в таблице:
Низколегированная сталь марки:
Алюминевые сплавы марки:
Как видно из таблицы критические температуры для алюминиевых конструкций в 2-3 раза ниже, чем у стальных элементов. Если возникает необходимость обеспечить огнестойкость металлических конструкций зданий выше, чем R15, то применяют различные способы повышения огнестойкости этих конструкций: облицовка несгораемыми материалами, нанесение на поверхность специальных огнезащитных покрытий (красок и обмазок), наполнение полых конструкций водой постоянным или аварийным, с естественной или принудительной циркуляцией.
Деревянных
Испытания на предел огнестойкости
В отличие от металла дерево является горючим материалом, поэтому пределы огнестойкости деревянных конструкций зависят от двух факторов: времени от начала воздействия пожара до воспламенения древесины времени от начала воспламенения древесины до наступления того или иного предельного состояния конструкции.
Традиционным способом повышения огнестойкости деревянных конструкций является нанесение штукатурки. Слой штукатурки толщиной 2 см на деревянной колонне повышает ее предел огнестойкости до R60. Эффективным способом огнезащиты деревянных конструкций являются разнообразные краски вспучивающиеся и невспучивающиеся, а также пропитка антипиренами.
Время от начала теплового воздействия до воспламенения древесины в зависимости от способа огнезащиты приведено в таблице:
| Способ огнезащиты | Время до воспламенения древесины, мин |
| Без огнезащиты и пропитке антипиренами | 4 |
| При защите: штукатуркой гипсовой толщиной 10…12мм |
штукатуркой цементной по металлической сетке толщиной 10…12мм
полужесткой минераловатной плитой толщиной 70мм
асбоцементными плоскими листамитолшиной 10…12мм
20
Железобетонных
Испытание предела огнестойкости окон
Огнестойкость железобетонных конструкций зависит от многих факторов: конструктивной схемы, геометрии, уровня эксплуатационных нагрузок, толщины защитных слоев бетона, типа арматуры, вида бетона, и его влажности и др.
В условиях пожара предел огнестойкости железобетонных конструкций наступает, как правило:
а) за счет снижения прочности бетона при его нагреве;
б) теплового расширения и температурной ползучести арматуры;
в) возникновения сквозных отверстий или трещин в сечениях конструкций;
г) в результате утраты теплоизолирующей способности.
Наиболее чувствительными к воздействию пожара являются изгибаемые железобетонные конструкции: плиты, балки, ригели, прогоны. Их предел огнестойкости в условиях стандартных испытаний обычно находится в пределах R45-R90. Столь малое значение пределов огнестойкости изгибаемых элементов объясняется тем, что рабочая арматура растянутой зоны этих конструкций, которая вносит основной вклад в их несущую способность, защищена от пожара лишь тонким защитным слоем бетона. Это и определяет быстроту прогрева рабочей арматуры конструкции до критической температуры.
Данные о фактических пределах огнестойкости бетонных и железобетонных конструкций приведены в таблицах:
Таблица 1. Пределы огнестойкости свободно опертых плит.