Особенности противопожарных перекрытий, их разновидности и правила монтажа

Противопожарные перекрытия устанавливаются в здании для создания пассивной защиты от распространения огня до прибытия пожарных команд для тушения пожара.

Такие конструкции способны остановить движение огня по вертикали от одного этажа к другому, тем самым осуществляется локализация зоны горения.

Особенно это важно для жилых домов и промышленных объектов, где протекают процессы с высоким уровнем взрыво- и пожароопасности: газовое и электрическое оборудование, топливные склады и другие аналогичные объекты. Такой метод пассивной защиты минимизирует возможный ущерб от пожара, способствуют быстрой ликвидации очага горения, а также проведению безопасной и своевременной эвакуации людей.

Что означает понятие?

Этот термин прописан законом N 123-ФЗ в области обеспечения пожарной безопасности.

В терминах и понятиях этого акта к противопожарному перекрытию относится конструкция, предел огнестойкости которой устанавливается нормативами, а класс конструктивной пожарной опасности должен препятствовать переходу огня из одного пожарозащищенного отсека к другим.

К перекрытиям относят все горизонтальные конструкции объекта, разделяющие его внутренние зоны на этажи, способные воспринять все статические и динамические нагрузки и равномерно передать их через несущие стены на фундамент.

Для того чтобы обеспечить стандартные плиты перекрытия огнестойкими характеристиками, они создаются многослойными, с теплоизоляционным и огнезащитным покрытием. Это материал, прочно закрепленный на поверхности перекрытия надежно защищает тело плиты от повреждения огнем и дальнейшего распространения огня, и тепла из зоны высоких температур.

Стандартное противопожарное перекрытие состоит из таких слоев:

• плита перекрытия;
• огне- и теплозащитный слой с одной или двух сторон;
• гидро- и парозащита;
• система креплений;
• отделочный финишный слой.

Области применения противопожарных перекрытий определены требованиями СТБ 11.0.03 в качестве «Пассивная противопожарная защита». Такие огнестойкие плиты плотно устанавливают к внешним несущим стенам, также выполненных из негорючих стройматериалов, без технологических зазоров и проемов.

В случае, когда по условиям эксплуатации в таких перекрытиях требуется установка проемов, они должны быть защищены противопожарными люками и клапанами с соответствующей защитной конструкцией.

Справка. На практике в жилом фонде чаще всего устанавливают противопожарные перекрытия II и III степеней огнестойкости для защиты цокольных/подвальных и чердачных помещений. Они совместно со стенами должны быть способными выдерживать огонь не менее 0,75 часа.

Противопожарные перекрытия I типа монтируют в промышленно-складских зданиях с показателем огнестойкости не меньше 2.5 ч. Одновременное использование 2-х таких конструкций создает объемную преграду, разделяя внутренний объем сооружения на безопасные зоны по вертикали.

Требования и нормы, предел огнестойкости

Согласно таблице ст. 37 Федерального закона самая высокая степень REI установлена для конструкций I класса 60 минут, II класса 45 минут, III класса 45 минут, IV класса 15 минут, а для V не нормируется.

Таким образом предел огнестойкости охранно-пожарного перекрытий разного типа устанавливается от 2.5 часов для высшей степени защиты, что достаточно чтобы пожарные расчеты прибыли на место и ликвидировали очаг возгорания, до 15 мин для низшей, которую способны обеспечить железные элементы здания, необработанные методами огнезащиты.

Важно! Для сооружений повышенной опасности могут требоваться более высокие пределы огнестойкости, например, для подземных сооружений эти показатели должны превышать 180 минут.

Материал систем крепления противопожарных перекрытий к стенкам и другим конструкциям, например, балкам и фермам, обязан применяться с пределом огнестойкости не ниже чем у плит перекрытия. Для их защиты, в процессе выполнения строительно-монтажных работ, применяется поверхностная обработка бетонными растворами и огнезащитными штукатурками.

Важным показателем для создания противопожарных перекрытий определенного класса огнезащиты является толщина, которая в основном и определяет их огнестойкость:

• бетонные и железобетонные плиты I типа свыше 200 мм, II типа – свыше 100 мм;
• деревянные перекрытия II типа с установкой теплоизоляционных плит не менее 100 мм из базальтовых огнестойких материалов;
• деревянные перекрытия III типа с огнестойкой штукатуркой не менее 20 мм на стальной арматуре либо закрытые огнезащитным гипсокартоном.

На какие типы подразделяются?

Применение таких перекрытий дает возможность возводить современные жилые, общественные и промышленные здания с высокой степенью противопожарной защиты, которые делят их на противопожарные отсеки, чтобы и предупредить распространение огня по этажам.

Огнестойкость таких конструкций отличается показателями RIE, где:

• R- устанавливает утрату несущей характеристики конструкции при активном огневом и термическом воздействии в процессе пожара;
• I – характеризует потерю целостности плит, образование трещин, сквозь которые в соседние комнаты будут поступать огонь и токсичные дымовые газы;
• E – характеризует потерю теплозащитных характеристик, которые приводят к резкому повышению температуры внутреннего воздуха, и аналогично повышению пожарной нагрузки в соседних комнатах, способных зародить вторичные очаги возгорания.

Согласно этой классификации во всех типах зданий устанавливаются перекрытия одного из 4-х классов огнестойкости.

Это класс плит перекрытия с наивысшим пределом стойкости к воздействию пожарных факторов, согласующегося со стенами аналогичного класса, устанавливаемых вместе при строительстве противопожарных отсеков, когда помещения нужно разделить или по технологическим процессам, или по направлению использования.

Присоединение противопожарных перекрытий к огнеупорным стенкам выполняют без технологических зазоров и разрывов, чтобы не допустить проникновение огня и дымовых газов. Противопожарные плиты должны разделять внешнюю стенку с выступом перекрытия не менее 30 см. Этот выступ допускается не выполнять в таких случаях:

• вертикальное расстояние между соседними окнами 120 см и больше;
• предел огнестойкости узлов крепления стеновых конструкций EI 150, а их класс пожаробезопасности К 0;
• при установке стены с термоизоляцией, на уровне плит выполняют огнеупорные отсечки, превышающие защитные покрытия стен по толщине.

Внимание! В том случае, когда в здание запроектировано ленточное остекление и витражи, выполняют их противопожарную отсечку на уровне плит, которые в данном варианте могут также не выступать за внешний срез стены.

В основном перекрытия 1 типа это сборные/монолитные жб плиты, которые опираются на внешние несущие стенки по периметру здания и обладают повышенными характеристиками прочности, пожароустойчивости, непроницаемости, а также могут выдерживать все проектные нагрузки. При возведении сооружений такие конструкции применяют в таких вариантах:

• противопожарные укрытия, для разделения автостоянок от торговых, общественных и жилых помещений, расположенных в одном здании или комплексе;
• для изоляции производственных и торговых предприятий, производящих и реализующих пожароопасную бытовую химию;
• для изоляции пожароопасных стройматериалов, при хранении их в надземных торговых помещениях;
• для разграничения общественных и хозяйственных помещений от производственных цехов промпредприятий.

  В том случае, когда такие перекрытия пересекаются каналами и трубопроводами, транспортирующих легковоспламеняющихся среды: жидкие, газообразные и пылевоздушные, по проекту дополнительно устанавливают автоматическое пожарозащищенное оборудование для предупреждения распространения огня: противопожарные вентрешетки, клапаны для огнезадержания и различные преградители огня.

Этот тип перекрытий обширно используются для разделения цокольных помещений, подвалов, техэтажей и кровли в жилых и общественных зданиях I-III степеней огнестойкости.

Противопожарные плиты II типа устанавливают:

1. Спальные комнаты на объектах I степени огнезащиты.
2. Пищеблоки в учебных и административных зданиях.
3. Мусоропроводы в многоэтажных жилых домах.
4. Участки на здании, которые могут применять для пожарных проездов или проходов, а также площадок для посадки вертолетов МЧС.

Этот тип перекрытий в основной применяют, когда нужно выделить отдельные вертикальные зоны:

• жилых, торговых и общественных зданий, а также подвалов в которых расположены промышленные, складские помещения с категориями пожароопасности от В1 до В3;
• кухни и склады готовой продукции в горючей упаковке;
• вокзалы;
• лифтовые шахты;
• встроенные помещения бань на объектах I-III степеней огнестойкости;
• библиотеки;
• мастерские и учебные лаборатории;
• серверные помещения;
• электрощитовые.

Такой тип защиты может обеспечить огневой предел устойчивости не более 15 минут. Материал для их производства обладает низкой способностью противостоять разрушительному воздействию огня. Металл в конструкции таких модификаций вследствие высокой теплопроводности быстро деформируется с потерей несущей способности, а бетон после установленного срока будет трескаться и разрушаться. 

Это привело к тому, что в проектных работах такие системы применяются редко. Изготовители защитных систем предпочитаю использовать антипожарные конструкции с более высокими параметрами огнестойкости.

Конструкция: из чего состоит пирог?

Перекрытия обязаны обладать проектной степенью огнестойкости, также они рассчитываются по направлению сопротивлению огню сверху либо снизу.

Стандартная железобетонная плита со слоем бетона 5 см способна обеспечить степень огнестойкости 90 мин.

Специальные противопожарные перекрытия создаются с использованием каркасно-панельных моделей либо самостоятельных элементов каркасных либо бескаркасных. Огнестойкость составных перекрытий устанавливают по слоям с наименьшим соответствующим показателем.

Важно! Для уплотнения межпанельных стыков, в местах их касания со стенками и перегородками применяют прокладки из минераловолокнистых материалов. Также их обрабатывают цементным раствором с толщиной слоя не менее 2 см. Таким способом заполняют пустые области внутри соединений, тем самым сводится к нулю вероятность попадания дымовых газов на другие этажи сооружения.

Предел огнестойкости плит устанавливается по степени огнестойкости объекта в целом. Кроме того, учитываются такие показатели, как класс пожарной опасности постройки, максимальные характеристики пожарного отсека по высоте и площади. Для промышленных зданий также учитывается категорийность по типу производства.

Противопожарных перекрытия производятся из негорючих стройматериалов, в основном из бетона и металла. Такие конструкции выпускаются монолитными либо сборными. При воздействии огня, влага в бетоне, превращается в пар, что вызывает разрушение всей конструкций.

В жб плите нарушение целостности наступает из-за деформации, вызванных перегревом от высокой температуры внутреннего арматурного каркаса. Для того чтобы можно было учитывать, как поведет себя плита при пожаре, в ее паспорте указывается предел огнестойкости.

В тех случаях, когда такого показателя недостаточно для обеспечения пожарной безопасности, выполняют дополнительную защиту поверхности плиты перекрытия путем облицовки огнезащитными материалами, что позволяет повысить огнезащиту бетонного изделия до 360 мин. Наиболее качественной защитой является применение плит из материалов минераловатной группы.

Увеличение огнестойкости жб плиты до 90 мин может быть выполнено с помощью следующих способов защиты:

• нанесение огнезащитной штукатурки: при верхнем воздействии огня бетонным раствором с толщиной не менее 50 мм, при нижнем воздействии – нанесение на поверхность слоя вермикулитовой либо асбестовой штукатурки в 25 мм;
• защита несущим стальным листом.

Правила и особенности монтажа

Предварительные работы по укладке противопожарной плиты начинают еще в процессе укладки последнего ряда либо заливки армированного пояса.

С целью минимизации размера возможного прогиба плиты должно иметь наилучший горизонтальный уровень конструкции, на которую ее будут укладывать.

При укладке перекрытий над подвалом либо цокольными конструкциями выполняют гидроизоляцию. «Растворная постель» изготавливается из смеси цемента и песка в соотношении 1:3, ее накладывают толщиной от 20 до 30 мм.

После разравнивания слоя раствора в него утапливается армирующая сетка или продольные стержни.

Укладку начинают с ближайшего угла от крана-манипулятора. Работу выполняют 2 монтажника. Крепление производится с применением специализированных грузозахватных средств или крюками строп за монтажные петли. Разворачивают плиты баграми. Эти манипуляции разрешаются проводить только в период их нахождения в подвешенном положении. Корректировка расположения плиты – происходит с двух сторон с натянутыми стропами в ходе опускания плит на краеугольный камень или основание. После того как будет выполнена ее укладка, корректировка возможна только относительно стеновой оси стены, на протяжении первых минут после заливки раствора, работу выполняют ломами. Сцепление со стенками происходит Г-образными анкерами, имеющих загибы 400-500 мм.

Далее по проекту потребуется выполнить огнезащиту плиты. Этот процесс начинают после завершения монтажа всех перекрытий в здании, кровли, окон, дверей и выполнения внутренней отделки, если последняя требует применения значительного объема воды, например, при производстве штукатурных работ. Это требование выполняют, чтобы предотвратить попадание ее на защитные конструкции. В противном случае отделку выполняют после установки слоев огнезащиты.

Важно! Перед выполнением огнезащитных слоев поверхности плиты очищают от мусора и пыли, удаляют места высолов и выступающие участки бетона, заделывают трещины и сколы более 10 мм. Завершают подготовку поверхности обработкой антисептическими растворами. Далее процесс огнезащиты будет зависеть от ее типа и выбранного материала.

Для защиты больших площадей плит перекрытия I типа в промышленных зданиях применяется схема напыления пенополиуретана. Особенности метода это предварительная укладка гидро- пароизоляционных слоев.

Работы можно выполнять при Т не меньше -10 С. Используют пеногенератор, функционирующего по 2-х компонентной схеме в соотношении ингредиентов от 1:1 до 1:1.7.

Перед началом обработки выполняют пробу на качество пенообразования.

Марка пенного материала, и толщина защитного выполняется по проекту. Перед наложением термоизоляции на захватке устанавливают пенополиуретановые маячки с требуемой толщиной слоя утеплителя. Зоны, куда не должен наносится пенополиуретан, закрывают антиадгезионным материалом: полиэтилен или бумага. В процессе нанесения контролируют равномерность покрытия и соответствие толщины проекту.

При применении плитной установки огнезащиты перекрытий наиболее популярным методом является анкерная фиксация утеплителя к бетонной поверхности. Метод применим для все типов зданий. Предварительно поверхность плиты также очищают и обрабатывают антисептическими пропитками. Слой гидро- парозащиты укладывают, если это предусмотрено в защитном пироге.

Алгоритм установки плит огнезащиты для перекрытий в здании:

1. Раскраивают минплиту по требуемым размерам циркулярной пилой либо обычной ножовки согласно размерам, указанным в исполнительных документах.
2. Вначале монтажа устанавливают целые плиты, а затем доборные.
3. Число и местоположение анкеров зависит от габаритов минплиты: до 600х1000 – 5 шт. на один лист, а свыше 600х1000мм 9 шт.
4. Наименьший интервал от оси отверстий до границы листа 110 мм.
5. Длина анкера зависит от толщины минваты и обязана ее превышать на 30 мм.
6. Минватный лист прикладывают довольно плотно к плоскости, выполняют перфоратором отверстие по центру.
7. Анкер обязан сильно зафиксировать утеплитель, но не сжимать его больше чем на 1 мм.
8. Контролируют фиксацию путем попытки выдергивания анкера, при этом он должен оставаться неподвижным.
9. Установку листов выполняют плотно без зазоров.
10. Следующий ряд выполняют перевязкой в шахматном порядке, на внешних/внутренних угловых соединениях проделывают зубчатое зацепление листов, подготовленных при раскрое.
11. На случай, когда по окончании монтажа утеплителя останутся зазоры свыше 2 мм, их заполняют материалом утеплителя.
12. В процессе установки контролируют вертикаль/горизонталь утеплителя, нарушение не должно превышать ± 2 мм.
13. Огнезащитную поверхность штукатурят либо облицовывают отделочными стройматериалами согласно проекту. 

Справка. Система огневой защиты пустотной плиты модификации ПБ с толщиной утеплителя 30 мм гарантирует показатель REI 150 мин., с утеплителем 80 мм REI 240 мин., с утеплителем 100 мм REI 360 мин.

Для II типа при использовании стандартных жб плит перекрытий согласно испытанию, проведенных ВНИИПО МЧС РФ доказана эффективность таких методов защиты:

1. Фибра, добавленная в бетонный рабочий раствор плиты при производстве, при пожаре предотвращает взрывообразное разрушение бетонной части, REI 180.
2. Установка ОГЗ листового 15 мм, REI 120.
3. Установка ОГЗ листового 20 мм, REI 180.
4. Установка силикатно-кальциевая плита ОГЗ лист 15 мм, REI 180.

  Элементы легко возводимых перекрытий применяются в качестве противопожарной отсечки на объектах с навесными фасадами. Согласно испытании, проведенных ВНИИПО МЧС РФ доказано эффективность такой защиты:

1. ЛСТК-конструкция Прозаск Файерпанельс 2-х сторонней обшивкой защитными листами, с минватой внутри, толщина перекрытия 110 мм, REI 150.
2. Подвесной потолокКНАУФ- Файерборд, однослойная защита плитами 12.5 мм, RE 150.
3. Заграждение Аквапанель цементная плита внутренняя на железном каркасе с верхними листами 2х12 мм и нижними 3х12 мм, межстеновое пространство заполнено минплитой, толщина модели 162 мм, EI 120.
4. Защита из трех стальных направляющих с минплитой между обшивкой, общая толщина защиты, 378 мм, REI 90.

Этот тип перекрытий предлагается защитить с помощью применения огнезащитной штукатурки. Существующие технические возможности состава Айсберг ВЦС позволяют обеспечить защиту конструкции до 240 минут. Большинство таких защитных штукатурок проявляют неустойчивость к влаге, поэтому такой вид защиты применим исключительно в сухих помещениях.

Также для зданий с повышенной вибрацией необходимо дополнительное армирование штукатурки стальной сеткой. Такая защита может иметь существенный вес, поэтому конструкции должны предварительно проверяться по этому параметру. Для того, чтобы обеспечить дополнительную степень огнестойкости перекрытий до 30 мин, при верхнем воздействии огня потребуется устройство монолитного пола не менее 25 мм, а при нижнем воздействии штукатурка 15 мм по арматурной сетке, стальному листу с ребристой либо плоской конфигурацией. Для гарантии огнестойкости 90 мин при верхнем воздействии огня потребуется устройство монолитного пола не менее 50 мм.

Этот тип защит не является прочным, поэтому ее степень можно повысить путем нанесения тонкослойных огнезащитных красок.

Существует простая, но эффективная технология, например, с применением отечественных красок Айсберг-101/401, способны х обеспечить REI 150 минут.

Грунтовка бетонных плит слоем 1,0 мм красками PYRO-SAFE Flammoplat SP A2 обеспечивает RE 90, что доказано испытаниями, проведенных ВНИИПО МЧС РФ.

Метод защиты очень простой не требует сложного оборудования, спецподготовки персонала и не приводит к повышению веса защищаемых перекрытий. При нагреве эти защитные покрытия увеличивают свой объем, тем самым формируют высокопрочный пористый слой с низкой теплопроводностью. Кроме того, такие покрытия атмосферостойкие, поэтому могут применяться и снаружи и внутри даже влажных помещений.

Сложности и ошибки в процессе создания

Любые ошибки допущенные в процессе проектирования, монтажа и эксплуатации противопожарных плит приведут к тому, что они не смогут сдерживать возгорание, в результате чего будут увеличены масштабы бедствия и нанесенный ущерб.

Наиболее часто при установке противопожарных перекрытий допускаются такие ошибки:

• при проектировании и выборе предельно-допустимого показателя REI для конкретного вида здания;
• при производстве плиты перекрытия, с установкой некачественных исходных материалов;
• при транспортировке плит, когда повреждены их поверхности;
• при монтаже, когда нарушена плотность соединений и примыкания к огнезащитным стенам;
• при устройстве дополнительной огневой защите, когда нарушена технология, допущены ошибки очередности защитных слоев или применен некачественный исходный материал.

Пожарная статистика подтверждает, что отсутствие либо ошибочная установка таких противопожарных конструкций приводит к увеличению скорости распространения огня.

В такой ситуации пожарным отрядам будет трудно локализовать очаг возгорания. Поэтому повышается риск обрушения всех конструкций.

Неправильно выполненная защита и установка перекрытий приводит к тому что они быстро разогреваются, деформируются, пропуская через себя огонь, и сами превращаются в источник тепловой энергии.

Для исправления ошибок, допущенных при установке противопожарных перекрытий потребуется выполнить комплексное обследования состояния плит перекрытия с разработкой мероприятий по их устранению:

• повышение показателя REI, можно достигнуть путем установки дополнительных слоев защиты на существующих перекрытиях по потолку или полу;
• испорченные плиты перекрытия при установке выбраковываются при строительстве, благодаря организации оперативного контроля за качеством;
• нарушена плотность соединений и примыкания к огнезащитным стенам восстанавливается применением огнезащитных минерально-волокнистых вставок или заделкой швов цементным раствором не менее 2 см, чтобы минимизировать возможность прохождения дымовых газов на остальные этажи.

Заключение

Противопожарные перекрытия должны обеспечивать высокую огнеустойчивость, противопожарную прочность и герметичность сооружений. Они обязаны устанавливаться согласно проекту для каждого вида зданий, нарушения этого правила грозит полным запретом эксплуатации объекта поднадзорными органами. В качестве противопожарных перекрытий применяются сборные и монолитные конструкции из железобетонного материала.

Если огнестойкость стандартных плит по условиям безопасной эксплуатации оказывается недостаточной, ее поверхности дополнительно защищают огнестойкими материалами из утеплителей, огнезащитными шпатлевками и красками. Качество работ по монтажу и эксплуатации противопожарных перекрытий позволит, в случае возникновения пожара, сохранить жизнь людей и материальные ценности.