Як визначити ступінь вогнестійкості будівлі?

Ступінь вогнестійкості – нормована характеристика вогнестійкості будівель і споруд, яка визначається межами вогнестійкості основних будівельних конструкцій і межами поширення вогню по цих конструкціях, відповідно.

Всі будівлі і споруди поділяються на вісім ступенів вогнестійкості, які встановлюються в залежності від призначення, категорії за вибухопожежною та пожежною небезпекою будівлі, його висоти (поверховості), площі поверху в межах протипожежного відсіку і т.д.

Приклад. Визначення ступеню вогнестійкості 3-х поверхової громадської будівлі, з площею поверху 50 × 25 м. Відстань до сусідньої виробничої будівлі III ступеня вогнестійкості 12 м.

Відповідно до таблиці 10.2 ДБН В.2.2-9:2018 «Будинки і споруди. Громадські будинки та споруди. Основні положення» дана будівля може відноситься до I, II або IIII ступеню вогнестійкості, в зв’язку з тим, що поверховість будівлі згідно техзавдання не вище 5-ти поверхів, з площею протипожежного відсіку 1250 м2, що не вище регламентованих для даних ступенів вогнестійкості будівель і даної поверховості.

Мінімальна протипожежна відстань між громадським та виробничим будівлями регламентується таблицею 1 додатка 3.1 ДБН 360-92 **. Згідно п.1 додатка 3.1 ДБН 360-92 ** мінімальна протипожежна відстань між двома розглянутими будинками має бути не менше 12 м, що відповідає умовам розглянутого нами прикладу.

Висновок. Ступінь вогнестійкості громадської будівлі – III.

Таблиця 10.2, ДБН В.2.2-9:2018

Ступінь вогнестійкості будівлі

Максимальна умовна висота (або поверховість)

Площа протипожежного відсіку, м2, в будівлі

Вогнестійкість

Вогнестійкість будівельної конструкції, згідно визначення наведеного в Єврокодах – це здатність конструктивної системи, її частини або окремої конструкції виконувати необхідні функції (несучу і / або огороджувальну) протягом встановленої тривалості регламентованої пожежі при заданому рівні навантаження. Кількісною характеристикою вогнестійкості конструкції є межа вогнестійкості.

Межа вогнестійкості – інтервал часу (в годинах або хвилинах) від початку вогневого впливу до виникнення одного з граничних станів елементів і конструкцій.

Граничні стани будівельних конструкцій

Позначення

Назва

Ознака

втрата несучої здатності

Втрата здатності конструкції або елементу витримувати встановлені впливи протягом пожежі, відповідно до визначеного критерію

Втрата здатності огороджувального елементу будівельної конструкції, яка піддається вогневому впливу з одного боку, запобігати проникненню крізь себе полум’я і гарячих газів, а також запобігати виникненню полум’я на стороні, яка не піддається впливу вогню

втрати теплоізолюючої здатності

Втрата здатності огороджувального елементу будівельної конструкції, яка піддається вогневому впливу з одного боку, обмежувати підвищення температури до певного рівня на поверхні, що не обігрівається

Будівельні конструкції в залежності від нормованих граничних станів з вогнестійкості та межі вогнестійкості поділяються на класи вогнестійкості. Позначення класу вогнестійкості будівельних конструкцій складається з умовних літерних позначень граничних станів (R, E, I) і числа, що відповідає за нормовану межу вогнестійкості, в хвилинах обраний з ряду 15; 30; 45; 60; 90; 120; 150; 180; 240; 360.

Для нормування класів вогнестійкості будівельних конструкцій, які безпосередньо виконують в складі будівлі тільки несучу функцію, використовують тільки буквене позначення граничного стану R – для колон, балок, ферм, арок, рам. Для конструкцій, які виконують тільки огороджувальні функції (не є несучими, самонесучими), використовують літерне позначення граничного стану Е, I – для зовнішніх не несучих стін, внутрішніх перегородок.

Якщо для конструкції нормуються різні межі вогнестійкості за різними граничними станами, позначення класу вогнестійкості складається з двох або трьох частин, розділених між собою похилою рискою.

Наприклад: Клас вогнестійкості R 120 позначає, що за ознакою втрати несучої здатності конструкції значення межі вогнестійкості має бути не менше 120 хвилин і не перевищувати 150 хвилин;

Клас вогнестійкості REI 150 означає, що за ознаками втрати несучої здатності, втрати цілісності і теплоізолюючої здатності значення межі вогнестійкості має бути не менше 150 хв і не перевищувати 180 хв незалежно від того, яке з цих трьох граничних станів настане раніше.

Основним показником вогнестійкості для нормування класів вогнестійкості несучих сталевих конструкцій є показник втрати несучої здатності конструкцій і вузлів R.

Межа вогнестійкості більшості незахищених сталевих конструкцій надзвичайно мала і в залежності від наведеної товщини металу становить 10-15 хв. Винятком є сталеві колони масивного суцільного перерізу, у яких клас вогнестійкості без систем вогнезахисних покриттів може досягати R30-R45, але застосування таких конструкцій на практиці вкрай обмежене.

В результаті теплового впливу настає граничний стан сталевої конструкції за ознакою втрати несучої здатності (R). Значення R при інших рівних умовах залежить від коефіцієнту перерізу і критичної температури сталевої конструкції.

Існує кілька варіантів обчислення коефіцієнтів перерізу сталевих конструкцій, але всі вони знаходяться в прямій або зворотній залежності між собою – профільний, коробчатий коефіцієнти перерізу, приведена товщина металу і т.д. Чим масивніша сталева конструкція, тим вона повільніше реагує на теплові та вогневі навантаження і має більш високу межу вогнестійкості. Менш масивні сталеві конструкції мають меншу інерцію до прогрівання всього об’єму конструкції, внаслідок чого мають більш низьку межу вогнестійкості.

Критична температура сталевої конструкції – температура, при якій для заданого рівня навантаження очікується відмова елементу сталевої конструкції в разі рівномірного розподілу температури по площі перерізу (тобто спостерігається втрата несучої здатності елемента).

Критична температура металоконструкції, в першу чергу, залежить від типу використовуваної сталі.

Марка сталі в конструкції

Критична температура, °C

Низьколегована сталь 30ХГ2С