Что такое предел огнестойкости конструкции и как его повысить?
Ответ консультанта «Норма»
Предел огнестойкости конструкции — это время в минутах, которое несущая или ограждающая конструкция сопротивляется стандартному тепловому воздействию пожара, прежде чем наступит одно из предельных состояний: потеря несущей способности, целостности или теплоизолирующей способности. Значение обозначают кодом вроде REI 45 или R 120, а требуемую величину задают степень огнестойкости здания и роль конструкции — стена, перекрытие, дверь в противопожарной преграде. Повысить предел огнестойкости можно конструктивными решениями и огнезащитой — от штукатурки и облицовки до составов для металла и дерева, а результат подтверждают протоколом испытаний, расчётом или сертификатом.
Что такое предел огнестойкости и признаки предельных состояний
Классификацию конструкций по огнестойкости задаёт статья 35 Федерального закона от 22.07.2008 № 123-ФЗ: ненормируемый предел и ряд из десяти нормируемых значений — не менее 15, 30, 45, 60, 90, 120, 150, 180, 240 и 360 минут.
Наступление предела огнестойкости фиксируют по времени достижения одного или нескольких предельных состояний. ГОСТ 30247.0-94 (п. 9.1) определяет их так:
- потеря несущей способности вследствие обрушения конструкции или возникновения предельных деформаций — R;
- потеря целостности из-за образования сквозных трещин или отверстий, через которые на необогреваемую поверхность проникают продукты горения или пламя — Е;
- потеря теплоизолирующей способности из-за повышения температуры на необогреваемой поверхности конструкции до предельных значений — I.
Для заполнения проёмов в противопожарных преградах статья 35 123-ФЗ (ч. 3) добавляет ещё два признака: достижение предельной плотности теплового потока на нормируемом расстоянии от конструкции (W) и потерю дымогазонепроницаемости (S). Они применяются к дверям, воротам, клапанам, шторам и экранам, а не к сплошным стенам и перекрытиям.
Как обозначают предел огнестойкости конструкции
Обозначение складывается из буквенных индексов предельных состояний и числа минут до первого из них — так задаёт ГОСТ 30247.0 (раздел 10). Примеры из стандарта:
- R 120 — предел огнестойкости 120 минут по потере несущей способности;
- RE 60 — 60 минут по потере несущей способности и целостности, независимо от того, какое из состояний наступит раньше;
- REI 30 — 30 минут по потере несущей способности, целостности и теплоизолирующей способности.
Для заполнения проёмов те же принципы работают с добавлением W и S: EIW 45 — у остеклённой противопожарной двери, EIS 60 — у дымогазонепроницаемой двери без остекления, EIWS — у дымогазонепроницаемой двери с остеклением. Если для конструкции нормируют разные пределы по разным предельным состояниям, в протоколе испытаний и сертификате указывают, по какому именно состоянию установлен предел.
Степень огнестойкости здания и таблица соответствия
Степень огнестойкости здания устанавливают в зависимости от этажности, класса функциональной пожарной опасности, площади пожарного отсека и опасности происходящих в нём процессов (ст. 87 123-ФЗ). Всего пять степеней — I, II, III, IV и V, и предел огнестойкости конструкций должен соответствовать принятой степени. Соответствие сведено в таблицу 21 приложения к 123-ФЗ:
| Степень огнестойкости | Несущие стены, колонны | Перекрытия междуэтажные | Внутренние стены лестничных клеток | Марши и площадки лестниц |
|---|---|---|---|---|
| I | R 120 | REI 60 | REI 120 | R 60 |
| II | R 90 | REI 45 | REI 90 | R 60 |
| III | R 45 | REI 45 | REI 60 | R 45 |
| IV | R 15 | REI 15 | REI 45 | R 15 |
| V | не нормируется | не нормируется | не нормируется | не нормируется |
Таблица приведена не полностью — в оригинале есть ещё колонки для наружных ненесущих стен и элементов бесчердачных покрытий.
Отдельные своды правил задают требования сверх таблицы 21 для конкретных типов зданий: таблицы 6.8–6.11 СП 2.13130.2020 связывают степень огнестойкости и класс конструктивной пожарной опасности с допустимой высотой здания и площадью этажа в пределах пожарного отсека — отдельно для жилых домов, административно-бытовых зданий, предприятий бытового обслуживания и торговли (например, по таблице 6.11 здание торговли класса Ф3.1 при степени I–II и классе С0 допускается высотой до 28 м, а площадь этажа в пределах пожарного отсека — до 3500 м² в одноэтажном здании, 3000 м² в двухэтажном и 2500 м² при 3–5 этажах).
Пределы огнестойкости противопожарных преград и дверей
Части здания разных классов функциональной пожарной опасности разделяют конструкциями с нормируемыми пределами огнестойкости или противопожарными преградами (ст. 88 123-ФЗ). Пределы преград сведены в таблицу 23 приложения к 123-ФЗ:
| Преграда | Тип | Предел огнестойкости |
|---|---|---|
| Стена | 1 | REI 150 |
| Стена | 2 | REI 45 |
| Перегородка | 1 | EI 45 |
| Перегородка | 2 | EI 15 |
| Перекрытие | 1 | REI 150 |
| Перекрытие | 2 | REI 60 |
| Перекрытие | 3 | REI 45 |
| Перекрытие | 4 | REI 15 |
Заполнение проёмов (двери, ворота, люки, клапаны, шторы, экраны) нормируется отдельно, по таблице 24: для обычных дверей — EI 60 / 30 / 15 для 1, 2 и 3-го типа заполнения; для дверей с остеклением более 25% — EIW 60 / 30 / 15; для дымогазонепроницаемых — EIS 60 / 30 / 15. Тип заполнения жёстко привязан к типу преграды: стене 1-го типа (REI 150) соответствует заполнение 1-го типа (EI 60), перегородке 2-го типа (EI 15) — заполнение 3-го типа (EI 15).
Для воздуховодов и кабельных проходок предел узла определяют не по таблице 23, а по профильным сводам правил вентиляции и электроснабжения — он зависит от того, обслуживает ли транзитный участок один отсек или пересекает его границу.
Как определяют предел огнестойкости: испытания и расчёт
Базовый способ — огневые испытания по ГОСТ 30247.0. Образец нагревают в печи по стандартному температурному режиму до наступления одного, а по возможности и последовательно всех нормируемых предельных состояний; для каждого типа конструкции готовят два образца, по результатам оформляют протокол. Для несущих конструкций печь оснащают нагружающими устройствами по расчётной схеме элемента.
Второй способ — расчётно-аналитический метод: для конструкций, аналогичных по форме, материалам и исполнению уже испытанным, предел допускается определять расчётом по методикам из нормативных документов по пожарной безопасности (ст. 87, ч. 9–10, 123-ФЗ). Так проще подтверждать предел для типовых серийных решений — не нужно жечь новый образец каждый раз.
Как повысить предел огнестойкости
Для несущих элементов зданий I и II степеней предел, как правило, обеспечивают самими конструктивными решениями — сечением, толщиной защитного слоя бетона, маркой стали (п. 5.4.3 СП 2.13130.2020). Когда этого недостаточно, применяют средства огнезащиты; для стали с приведённой толщиной металла менее 5,8 мм тот же пункт требует конструктивную или комбинированную огнезащиту — тонкослойного состава уже не хватает.
Для металла работают два подхода: тонкослойные вспучивающиеся составы (краски), которые при пожаре многократно увеличивают исходную толщину, создавая теплоизолирующий слой, и конструктивная огнезащита — теплоизоляционный слой из толстослойных напыляемых составов, штукатурки, облицовки плитными или листовыми материалами на каркасе с воздушными прослойками, а также результат бетонирования или заливки затвердевающими растворами по технологии опалубки (п. 3.2 СП 2.13130.2020). Обетонирование металлоконструкции — штатный вид именно конструктивной огнезащиты, а не самодеятельное решение.
Огнезащитную эффективность средств для стали делят на 7 групп по времени наступления предельного состояния — от 1-й группы (не менее 150 мин) до 7-й (не менее 15 мин), шагом стандартного ряда пределов огнестойкости (ГОСТ Р 53295-2009, п. 5.5.3). Проектирование огнезащиты стальных конструкций и контроль качества работ регламентирует ГОСТ Р 59637-2021, который в п. 4.8 требует у подрядчика лицензию на огнезащитные работы.
Для дерева применяют огнезащитные пропитки и покрытия — снижают горючесть поверхности, но не переводят конструкцию в негорючую. Эффективность подтверждают при приёмке и поддерживают: без данных о периодичности в документации изготовителя проверку делают не реже раза в год, с актом, а повторную обработку — по срокам из документации изготовителя или производителя работ (п. 13 Правил противопожарного режима, ПП РФ № 1479).
Пример
Двухэтажное административно-бытовое здание с металлическим каркасом, степень огнестойкости II, класс С0. По таблице 21 123-ФЗ несущим колоннам требуется предел не менее R 90, междуэтажным перекрытиям — REI 45, внутренним стенам лестничной клетки — REI 90.
Приведённая толщина металла колонн по проекту — 4,5 мм, меньше порога 5,8 мм из п. 5.4.3 СП 2.13130.2020, значит нужна конструктивная или комбинированная огнезащита, а не только тонкослойный состав. Проектировщик берёт огнезащитную штукатурку группой эффективности не менее 90 минут (не хуже 3-й группы по ГОСТ Р 53295-2009), а для балок перекрытия с REI 45 — вспучивающийся состав 5-й группы (не менее 45 минут). Группа подтверждается для определённой приведённой толщины металла, поэтому толщину слоя подбирают по протоколу испытаний выбранного состава. Внутреннюю стену лестничной клетки на REI 90 выполняют из кирпича или блоков достаточной толщины без дополнительной огнезащиты.
Дверь в этой стене таблица 21 не нормирует: требования к дверям лестничных клеток зависят от типа лестничной клетки и назначения здания и задаются сводами правил (СП 1.13130.2020, СП 2.13130.2020), а если стена выполнена противопожарной преградой — таблицей 24 по типу заполнения проёма.
После монтажа состояние огнезащиты фиксируют актом, а подрядчик подтверждает лицензию на огнезащитные работы и протокол испытаний применённого состава.
Частые ошибки
- Считать предел огнестойкости свойством только материала («бетон — значит R 150»), а не всей конструкции с учётом сечения и защитного слоя.
- Путать предел огнестойкости с классом пожарной опасности конструкции (К0–К3) — разные характеристики по разным статьям 123-ФЗ (35 и 36).
- Занижать требуемый предел для двери или перегородки, ориентируясь на «типовое» значение, а не на тип конкретной преграды по таблице 23.
- Наносить огнезащитный состав без проекта огнезащиты и без учёта способа крепления из протокола испытаний — заявленная группа эффективности тогда не гарантирована.
- Забывать о ежегодной проверке состояния огнезащитного покрытия и не оформлять акт, если в документации изготовителя нет иной периодичности.
- Применять для стали толщиной менее 5,8 мм только тонкослойные краски там, где нормативно нужна конструктивная или комбинированная огнезащита.
- Принимать степень огнестойкости здания «по аналогии» с соседним объектом, без расчёта по фактической этажности и площади отсека.
- Считать сертификат на сам состав достаточным подтверждением предела огнестойкости готовой конструкции без протокола испытаний или расчёта.
Подробнее по теме
- Как определить степень огнестойкости здания?
- Какой предел огнестойкости должен быть у перегородок?
- Какой предел огнестойкости должен быть у перекрытия?
- Какой предел огнестойкости должен быть у дверей?
- Какой предел огнестойкости должен быть у воздуховодов?
- Какое СП регламентирует огнезащиту стальных конструкций?
- Зачем нужна огнезащитная обработка деревянных конструкций и как часто её повторять?
- Нужна ли лицензия на выполнение работ по огнезащите?
Если нужно быстро прикинуть степень огнестойкости здания и требуемые пределы для его конструкций по вашим параметрам — этажности, площади и классу функциональной пожарной опасности, воспользуйтесь инструментом степень огнестойкости здания онлайн: расчёт построен на тех же таблицах 123-ФЗ и СП 2.13130.2020, на которые опирается эта статья.
Материал носит справочный характер: для решений по конкретному объекту проконсультируйтесь со специалистом по пожарной безопасности.
Посчитать для своего объекта
Степень огнестойкости здания — определить онлайн — бесплатный инструмент с подробным разбором норм.
Похожие вопросы
- Какая огнезащитная эффективность нужна составу для металлоконструкций?
- Что такое огнезащитный состав и какие виды огнезащитных составов бывают?
- Как часто проверять огнезащитную обработку конструкций?
- Какие требования предъявляются к огнезащитной обработке деревянных конструкций?
- Какие требования предъявляются к огнезащитной обработке?