Пожарная характеристика материалов, зданий и конструкций. Строительные материалы и их пожароопасные свойства

Готовясь к строительству или ремонту дома, мы придирчиво сравниваем цены строительных материалов, их теплоизолирующие и шумопоглощающие качества, обращаем внимание на красоту текстуры и прочность, долговечность и экологичность.

При этом на оценку огнестойкости и пожароопасности времени у нас, как правило, не остается. Однако, именно эти два параметра являются крайне важными для здоровья и жизни человека, поскольку от пожара никто не застрахован.

Давайте вместе восполним существующий пробел знаний в области пожарной безопасности популярных строительных материалов, а также рассмотрим их классификацию.

Пожаробезопасность и огнестойкость – понятия неравнозначные

Сразу внесем ясность в терминологию, поскольку у большинства застройщиков нет четкого понятия в данном вопросе.

Термин пожаробезопасность относится к строительным материалам и описывает их поведение при воздействии огня.

Огнестойкость – понятие, которое относится не к материалам, а к строительным конструкциям, и характеризует их способность без потери прочности и несущей способности сопротивляться воздействию пожара. Поэтому выражение огнестойкость строительных материаловявляется некорректным.

Нельзя говорить, например, об огнестойкости гипсокартона, а можно рассматривать устойчивость к огню конструкции перегородки или потолка, обшитых этим материалом.

При этом противопожарные нормы обязательно учитывают не только вид облицовки, но также материал каркаса, наличие и вид утеплителя, вид отделки и еще ряд важных параметров, каждый из которых влияет на общую огнестойкость испытываемой конструкции.

Классификация материалов по степени пожарной безопасности

Статья 13 «Технического регламента» действующих требований пожарной безопасности делит все стройматериалы на две группы: горючие и негорючие. Первая группа делится на 4 подгруппы. Это слабогорючие материалы, обозначаемые символом Г1, умеренно горючие — Г2, нормально горючие — Г3 и сильно горючие — Г4.

Поскольку горение – процесс, сопровождаемый коренным изменением физической и химической структуры материала, то для оценки пожарной безопасности вводятся дополнительные параметры: токсичность (малоопасные — Т1, умеренноопасные — Т2, высокоопасные ТЗ и чрезвычайно опасные Т4), дымообразующая способность (Д1-Д3), воспламеняемость (от В-1 до В3) и способность распространять пламя по своей поверхности (от РП-1 нераспространяющие пламя и до РП-4 сильнораспространяющие).

Оценивая в пожарных испытаниях горючесть строительных материалов, им присваивают соответствующий класс – комплексный показатель пожарной безопасности.

Все негорючие материалы относятся к классу КМ0, а горючие делятся на 5 классов от КМ1 до КМ5.

К негорючим стройматериалам относится природный камень, металл, кирпич, бетон, керамика, стекло и асбоцемент. Категория горючих материалов намного шире, поскольку сегодня на рынке представлены сотни видов синтетических полимерных материалов и композиций, используемых для строительных и отделочных работ.

Знаем критерии оценки – уверенно смотрим в сертификат материала

Пожарный сертификат, который должен иметь любой легально продаваемый строительный материал – объективный показатель его безопасности. Этим документом и следует пользоваться, принимая решение о покупке. Рассмотрим и мы сертификаты пожарной безопасности наиболее популярных строительных материалов.

Гипсокартон

Поскольку этот материал очень часто используется как конструкционный, то его главным показателем является огнестойкость. Стандартный лист из гипсокартона выдерживает действие огня в течение 20 минут, после чего разрушается.

Токсичных газов и дыма этот материал не выделяет и не распространяет пламя по своей поверхности. Все виды гвл и гкл (гипсоволокнстых и гипсокартонных листов) относятся к категории негорючих материалов.

Сэндвич панели

Эти конструкции отличаются неплохой огнестойкостью, которая зависит от толщины утеплителя.

С полиуретановым утеплителем толщиной 150 мм сэндвич-панель из стального профлиста в случае пожара продержится 45 минут. Этого времени достаточно, чтобы эвакуировать людей из области возгорания.

Сайдинг пвх

По поводу ПВХ сайдинга пожарный сертификат говорит о том, что это материал умеренногорючий Г2 и умеренновоспламеняемый В2. Токсичность горения у него невысокая Т2.

СИП панели

Данный вид конструкций широко применяется в каркасном строительстве. Существует два вида сип панелей – с внешним слоем из цементно-стружечных плит и из древесно-стружечной плиты OSB. Первые относятся к классу КМ1 – то есть вполне безопасны в пожарном отношении (трудногорючие, слабовоспламеняемые с низкой дымообразующей способностью).

У sip-панелей с утеплителем из пенополистирола пожаробезопасность минимальная, что требует надежной защиты стен несгораемой отделкой.

Посмотрим, что написано в пожарном сертификате про эти композитные конструкции: сильногорючие – Г4, сильнораспространяющие огонь – РП4, легковоспламеняющиеся – В3. Показатель токсичности у них очень высокий – Т4, дымообразующая способность — Д3 (умеренная).

Поэтому говорить о том, что такие панели по пожарным характеристикам способны заменить обработанный огнестойкой пропиткой деревянный брус, нельзя.

Пенополистирол

Этот утеплитель очень часто используется для облицовки фасадов и в качестве заполнения ограждающих конструкций, в частности сип-панелей, о которых мы упоминали выше.

Производители сумели снизить горючесть и воспламеняемость полистирольного пенопласта, однако, прогресса в уменьшении дымообразования и токсичности не наблюдается. Кроме этого, облицовка фасада пенопластом требует обязательного устройства противопожарных осечек в виде швов из негорючей минваты. В противном случае при пожаре быстро выгорает вся поверхность фасада, а жильцы получают высокую дозу токсичных газов.

Газобетон, пенобетон, керамзитобетонные блоки

Газо и пено бетон относятся к группе несгораемых материалов с предельной огнестойкостью Е1-180. Это говорит о том, что стены из этих материалов выдерживают огонь без разрушения в течение 180 минут. При этом блоки из газо и пенобетона не выделяют токсичных газов и дыма.

Керамзитобетонные блоки превосходят их по огнестойкости, поскольку выдерживают открытое пламя не менее 7 часов.

Монтажная пена

Это вспененный полиуретан, который сегодня выпускается в трех модификациях, отличающихся по степени горючести. Пена с индексом В1 является противопожарной. Шов из такой пены глубиной 30 мм и шириной 100 мм не выгорает при пожаре в течение 45 минут.

Монтажная пена с маркировкой В2 обладает способностью самозатухания, а стандартная дешевая пена класса В3 является горючей и требует защиты штукатуркой или гипсовой шпаклевкой.

Поликарбонат сотовый

Заглянем в сертификат этого популярного материала, используемого для навесов, теплиц и других светопрозрачных конструкций. Это слабогорючий материал (Г1), который не распространяет пламя по своей поверхности (РП1).

Неплохо выглядит он и с точки зрения воспламеняемости (умеренновоспламеняемый) и дымообразованию (умеренная дымообразующая споосбность). Зато по токсичности сотовый поликарбонат относится к группе высокоопасных (Т3). Поэтому его лучше всего использовать для открытых сооружений, а не внутри жилых зданий.

Ондулин

Данный материал, по своей конструкции — картон, пропитанный модифицированным битумом с минеральным наполнителем. Комплексный показатель пожарной безопасности у этого кровельного материала очень низкий — К5 при максимальном уровне горючести К4. Поэтому в случае пожара такая кровля выгорает очень быстро.

Группа горючести материалов определяется по ГОСТ 30244-94 "Материалы строительные. Методы испытания на горючесть", который соответствует Международному стандарту ISO 1182-80 "Fire tests - Building materials - Non-combastibility test". Материалы в зависимости от значений параметров горючести, определяемых по этому ГОСТу, подразделяются на негорючие (НГ) и горючие (Г).

Материалы относят к негорючим при следующих значениях параметров горючести:

прирост температуры в печи не более 50°С;
потеря массы образца не более 50%;
продолжительность устойчивого пламенного горения не более 10 сек.

Материалы, не удовлетворяющие хотя бы одному из указанных значений параметров, относятся к горючим.

Горючие материалы в зависимости от значений параметров горючести подразделяют на четыре группы горючести в соответствии с таблицей 1.

Таблица 1. Группы горючести материалов.

Группа воспламеняемости материалов определяется по ГОСТ 30402-96 "Материалы строительные. Метод испытания на воспламеняемость", который соответствует международному стандарту ISO 5657-86.

При этом испытании поверхность образца подвергают воздействию лучистого теплового потока и воздействию пламени от источника зажигания. При этом измеряют поверхностную плотность теплового потока (ППТП), то есть величину лучистого теплового потока, воздействующего на единицу площади поверхности образца. В конечном итоге определяют Критическую поверхностную плотность теплового потока (КППТП) - минимальное значение поверхностной плотности теплового потока (ППТП), при котором возникает устойчивое пламенное горение образца после воздействия на него пламени.

В зависимости от значений КППТП материалы подразделяют на три группы воспламеняемости, указанные в таблице 2.

Таблица 2. Группы воспламеняемости материалов.

Для классификации материалов по дымообразующей способности используют значение коэффициента дымообразования, который определяется по ГОСТ 12.1.044.

Коэффициент дымообразования - показатель, характеризующий оптическую плотность дыма, образующегося при пламенном горении или термоокислительной деструкции (тлении) определенного количества твердого вещества (материала) в условиях специальных испытаний.

В зависимости от величины относительной плотности дыма материалы подразделяются на три группы:
Д1 - с малой дымообразующей способностью - коэффициент дымообразования до 50 м²/кг включительно;
Д2 - с умеренной дымообразующей способностью - коэффициент дымообразования от 50 до 500 м²/кг включительно;
Д3 - с высокой дымообразующей способностью - коэффициент дымообразования свыше 500 м²/кг.

Группа по токсичности продуктов горения строительных материалов определяется по ГОСТ 12.1.044. Продукты горения образца материала направляются в специальную камеру, где находятся подопытные животные (мыши). В зависимости от состояния подопытных животных после воздействия на них продуктов горения (включая летальный случай) материалы подразделяются на четыре группы:
Т1 - мало опасные;
Т2 - умеренно опасные;
Т3 - высоко опасные;
Т4 - чрезвычайно опасные.

I. Классификация строительных материалов по пожарной опасности

Строительные материалы характеризуются только пожарной опасностью.
Пожарная опасность строительных материалов определяется следующими пожарно-техническими характеристиками: горючестью, воспламеняемостью, распространением пламени по поверхности, дымообразующей способностью и токсичностью.
Строительные материалы подразделяются на негорючие (НГ) и горючие (Г). Горючие строительные материалы подразделяются на четыре группы:

П (слабогорючие);
Г2 (умеренногорючие);
ГЗ (нормальногорючие);
Г4 (сильногорючие).

Горючесть и группы строительных материалов по горючести устанавливают по ГОСТ 30244.
Для негорючих строительных материалов другие показатели пожарной опасности не определяются и не нормируются.
Горючие строительные материалы по воспламеняемости подразделяются на три группы:

81 (трудновоспламеняемые);
82 (умеренновоспламеняемые);
83 (легковоспламеняемые).

Группы строительных материалов по воспламеняемости устанавливают по ГОСТ 30402.
Горючие строительные материалы по распространению пламени по поверхности подразделяются на четыре группы:

РП1 (нераспространяющие);
РП2 (слабораспространяющие);
РПЗ (умереннораспространяющие);
РП4 (сильнораспространяющие).

Группы строительных материалов по распространению пламени устанавливают для поверхностных слоев кровли и полов, в том числе ковровых покрытий, по ГОСТ 30444 (ГОСТ Р 51032-97).
Для других строительных материалов группа распространения пламени по поверхности не определяется и не нормируется.
Горючие строительные материалы по дымообразующей способности подразделяются на три группы:

Д1 (с малой дымообразующей способностью);
Д2 (с умеренной дымообразующей способностью);
ДЗ (с высокой дымообразующей способностью).

Группы строительных материалов по дымообразующей способности устанавливают по ГОСТ 12.1.044.
Горючие строительные материалы по токсичности продуктов горения подразделяются на четыре группы:

Т1 (малоопасные);
Т2 (умеренноопасные);
ТЗ (высокоопасные);
Т4 (чрезвычайно опасные).

Группы строительных материалов по токсичности продуктов горения устанавливают по ГОСТ 12.1.044.

II. Классификация строительных материалов по степени огнестойкости

СТРОИТЕЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ

Строительные конструкции характеризуются огнестойкостью и пожарной опасностью.
Показателем огнестойкости является предел огнестойкости. Пожарную опасность конструкции характеризует ее класс.
Предел огнестойкости строительных конструкций устанавливается по времени (в минутах) наступления одного или последовательно нескольких, нормируемых для данной конструкции, признаков предельных состояний:

потери несущей способности (R);
потери целостности (Е);
потери теплоизолирующей способности (I).

Пределы огнестойкости строительных конструкций и их условные обозначения устанавливают по ГОСТ 30247. При этом предел ог нестойкости окон устанавливается только по Времен" наступления потери целостности (Е).
По пожарной опасности строительные конструкции подразделяются на четыре класса:

КО (непожароопасные);
К1 (малопожароопасные);
К2 (умереннопожароопасные);
КЗ (пожароопасные).

Класс пожарной опасности строительных конструкций устанавливают по ГОСТ 30403.

ЗДАНИЯ, ПОЖАРНЫЕ ОТСЕКИ, ПОМЕЩЕНИЯ

Здания, а также части зданий, выделенные противопожарными стенами, - пожарные отсеки (далее здания) - подразделяются по степеням огнестойкости, классам конструктивной и функциональной пожарной опасности.
Степень огнестойкости здания определяется огнестойкостью его строительных конструкций
Класс конструктивной пожарной опасности здания определяется степенью участия строительных конструкций в развитии пожара и образовании его опасных факторов.
Класс функциональной пожарной опасности здания и его частей определяется их назначением и особенностями размещаемых в них технологических процессов.
Здания и пожарные отсеки подразделяются по степеням огнестойкости согласно таблице.
К несущим элементам здания относятся конструкции, обеспечивающие его общую устойчивость и геометрическую неизменяемость при пожаре, - несущие стены, рамы, колонны, балки, ригели, фермы, арки, связи, диафрагмы жесткости и т.п.
Пределы огнестойкости заполнения проемов (дверей, ворот, окон и люков) не нормируются, за исключением специально оговоренных случаев и заполнения проемов в противопожарных преградах.
В случаях, когда минимальный предел огнестойкости конструкции указан R15 (R 15, REI15), допускается применять незащищенные стальные конструкции независимо от их фактического предела огнестойкости, за исключением случаев, когда предел огнестойкости несущих элементов здания по результатам испытания составляет менее R 8

В соответствии со СниП 21-01-97 «Пожарная безопасность зданий и сооружений» пожарная опасность строительных материалов характеризуется следующими показателями:

горючестью;

воспламеняемостью;

распространением пламени по поверхности;

дымообразующей способностью;

токсичностью продуктов горения.

По горючести строительные материалы подразделяются на негорючие (НГ) и горючие (Г). Горючие строительные материалы подразделяются на четыре группы:

Г1 – слабогорючие;

Г2 – умеренногорючие;

Г3 – нормальногорючие;

Г4 – сильногорючие.

По воспламеняемости горючие строительные материалы подразделяются на три группы:

81 – трудновоспламеняемые;

82 – умеренновоспламеняемые;

83 – легковоспламеняемые.

По распространению пламени по поверхности горючие строительные материалы подразделяются на четыре группы:

РП1 – нераспространяющие пламя;

РП2 – слабораспространяющие пламя;

РП3 – умереннораспространяющие пламя;

РП4 – сильнораспространяющие пламя.

Группа строительных материалов по распространению пламени устанавливается только для поверхностных слоев кровли и полов (в том числе для ковровых покрытий).

По дымообразующей способности горючие строительные материалы подразделяются на три группы:

Д1 – с малой дымообразующей способностью;

Д2 – с умеренной дымообразующей способностью;

Д3 – с высокой дымообразующей способностью;

По токсичности продуктов горения горючие строительные материалы подразделяются на четыре группы:

Т1 – малоопасные;

Т2 – умеренноопасные;

Т3 – высокоопасные;

Т4 – чрезвычайно опасные.

Условия пожаровзрывоопасности при использовании веществ и материалов

Для обеспечения пожаровзрывобезопасности процессов производства, переработки, хранения и транспортирования веществ и материалов необходимо данные о показателях пожаровзрывоопасности веществ и материалов использовать с коэффициентами безопасности, приведенными в табл. 3

Способ предотвращения пожара, взрыва	Регламентируемый параметр	Условия пожаровзрывобезопасности
Предотвращение образования горючей среды


Ограничение воспламеняемости и горючести веществ и материалов	Горючесть вещества (материала)	Горючесть вещества (материала) не должна быть более регламентированной
Предотвращение образования в
горючей среде (или внесения в
нее) источников зажигания

Воспроизводимость метода определения показателя пожарной опасности при доверительной вероятности 95%;

Безопасная температура, °С;

Допустимая температура вспышки, °С;

Температура вспышки в закрытом тигле, °С;

Строительства. Сюда относится жилой фонд, общественные здания, административные объекты, торговые центры и т. п. Как на этапе проектирования, строительства, так и для проведения капитальных, текущих ремонтов необходимо создать максимальные меры по созданию соблюдения пожарной безопасности. Это относится к системам, обеспечивающим коммунальную сферу: электроснабжение, отопление, всевозможные виды обогрева, использование электроприборов.

Стоит отметить, что строительные материалы также попадают под пристальный контроль и требуют к себе внимания в плане их качественности, надежности и безопасности. Зачастую именно используемые материалы становятся причиной возгорания, потому что их применение было неправильным и непродуманным. Поэтому для них используется класс горючести.

Общая классификация

Чтобы перейти непосредственно к разбивке тех или иных материалов на классы, необходимо понять из чего складывается и на чем основывается их классификация по уровню пожароопасности. Класс горючести зависит от свойств используемого строительного материала и от его способности стать причиной пожара во время эксплуатации. Поэтому для определения безопасности и стадии опасности необходимо апеллировать рядом свойств. Сюда можно отнести горючесть и воспламеняемость, а также скорость распространения огня по поверхности. Немаловажными факторами являются токсичность, выделяемая в процессе горения и уровень задымления при горении. Согласно нормативным документам горючесть подразделяется на два вида: горючие (Г) и негорючие (НГ).

Негорючие материалы

Данная категория не становится полной гарантией безопасности, потому что группа горючести не предполагает полное отсутствие изменений характеристик материала при горении. Это значит, что при воздействии огня на него он менее активен и дольше сохраняет устойчивость перед высокой температурой.

Существует определенная методика определения негорючести. Если при горении прирост температуры составляет не менее 50° С, а общая потеря массы при этом не превышает 50 %, то такой материал можно отнести к негорючим. При этом устойчивость продолжительного горения не должна превышать 0 секунд.

Как влияет состав материала на степень горючести

К негорючим материалам можно смело отнести те, которые изготавливаются из минеральных веществ и становятся основой всего изделия. Это кирпич, стекло, бетон, керамические изделия, природный камень, асбоцемент и другие стройматериалы, которые имеют аналогичный состав. Но при производстве используются в качестве добавок и другие вещества, группа горючести у которых иная. Это органические или полимерные составы. Таким образом, негорючий материал уже становится уязвим в процессе горения, а значит, уверенность в его негорючести значительно снижается. В зависимости от пропорций, составляющих при производстве для приготовления того или иного изделия, материал может перейти из категории негорючих в группу трудносгораемых или горючих.

Виды классов горючести

Нормативно-правовые документы предъявляют требования к необходимости обеспечения пожарной безопасности, а ГОСТ 30244-94 устанавливает класс горючести и способы испытаний стройматериалов на горючесть. В зависимости от показателей и своего поведения материала при воздействии на него огня выделяется 4 класса.

Слабогорючие

Группа, включающая в себя материалы, при горении которых температура дымовых газов не превышает 135° С. Горючесть Г1 должна иметь степень повреждения материала по всей длине образца не больше 65 %, а степень уничтожения не больше 20 %. Кроме того, самостоятельное горение должно составлять 0 секунд.

Умеренногорючие

Группа, включающая в себя материалы, при горении которых температура дымовых газов не превышает 235° С. 2 класс горючести имеет степень повреждения материала по всей длине образца не больше 85 %, степень уничтожения не больше 50 %, а самостоятельное горение не должно превышать 30 секунд.

Нормальногорючие

Группа, включающая в себя материалы, при горении которых температура дымовых газов не превышает 450° С. Горючесть Г3 должна иметь степень повреждения материала по всей длине образца не больше 85 %, степень уничтожения не больше 50 %, а самостоятельное горение не должно превышать 300 секунд.

Сильногорючие

Группа, включающая в себя материалы, при горении которых температура дымовых газов начинает превышать порог 450° С. Класс горючести Г4 имеет степень повреждения материала по всей длине образца более 85 %, степень уничтожения свыше 50 %, а самостоятельное горение превышает 300 секунд.

К материалам горючести Г1, Г2 предъявляются дополнительные требования. При горении они не должны образовывать капли расплава. Для примера можно привести линолеум. Класс горючести данного напольного покрытия не может быть 1 или 2 по причине того, что во время горения он сильно плавится.

Параметры, определяющие безопасность материала

Помимо класса горючести, для классификации уровня безопасности стройматериала в совокупности используются дополнительные параметры, которые определяются посредством испытаний. Сюда относится токсичность, которая имеет 4 подраздела:

Т1 – низкая степень опасности.
Т2 – степень умеренная.
Т3 – повышенные показатели опасности.
Т4 – сверхопасная степень.

Также учитывается дымообразующий фактор, содержащий в нормативных документах 3 класса:

Д1 – низкая способность.
Д2 – средняя способность.
Д3 – высокая способность.

Немаловажна воспламеняемость:

В1 – трудновоспламеняемые.
В2 – умеренновоспламеняемые.
В3 – легковоспламеняемые.

И завершающим критерием, составляющим безопасное использование изделий, является их способность распространения пламени по поверхности горения:

РП-1 – нераспространяющие.
РП-2 – слабораспространяющие.
РП-3 – умереннораспространяющие.
РП-4 – сильнораспространяющие.

Выбор стройматериалов

Класс горючести и дополнительные критерии оценки безопасных материалов являются значимым показателем при выборе. Строение, вне зависимости от сферы, места применения должно быть безопасным для человека и тем более исключить риск нанесения здоровью вреда. В первую очередь необходимо квалифицированно подойти к назначению стройматериалов в конкретной сфере работ. В строительстве и ремонте используются конструктивные, отделочные, кровельные, изоляционные материалы, а значит, каждый из них имеет место своего применения. Использование не по назначению может стать причиной возгорания.

Приобретая строительные материалы, обязательно нужно изучать этикетку с характеризующими показателями. Производители, которые соблюдают технологии, указывают информацию, содержащую коды, отражающие степень пожарной безопасности. Помимо маркировки, продавец по требованию должен предъявить сертификат соответствия на товар. В нем также отражены показатели, касающиеся безопасного применения. Подпольное производство или изготовление с нарушением соблюдения технологии значительно снижает качество, уровень устойчивости к воздействию тех или иных нагрузок, а также абсолютно не соответствует требованиям пожарной безопасности.

Отдельно стоит отметить объекты социальной инфраструктуры, где для отделки используются разной структуры, формы, состава изделия. Особый контроль осуществляется за образовательными организациями, дошкольными учреждениями, зданиям медицинского назначения. Обусловленность имеет место, так как большое скопление в одном месте детей, должно полностью исключать для них какой-либо риск. В связи с этим соответствующими контролирующими органами проводятся постоянные проверки данных объектов. В результате чего проектировщики и застройщики руководствуются нормативами с учетом объекта предполагаемых работ, учитывая в т. ч. горючесть материалов.