Пожарная безопасность зданий и сооружений напрямую зависит от способности инженерных систем сохранять функциональность в условиях возгорания. Цена на огнезащиту для воздуховодов разные, в зависимости от качества, но нужно помнить, что они являются ключевым элементом систем вентиляции и дымоудаления, в случае пожара могут стать каналом распространения огня и продуктов горения.
Именно поэтому к их огнезащите предъявляются жесткие требования, закрепленные в сводах правил и технических регламентах.
Нормативная база и требования к огнезащите систем вентиляции
Основополагающим документом выступает Технический регламент о требованиях пожарной безопасности, устанавливающий общие принципы защиты. Более детальные нормативы содержатся в СП 7.13130.2013 "Отопление, вентиляция и кондиционирование. Требования пожарной безопасности". Данный свод правил регламентирует, какие именно воздуховоды нуждаются в обязательной огнезащите, каковы должны быть их конструктивные особенности и пределы огнестойкости в зависимости от назначения системы и места прокладки.
Согласно нормам, воздуховоды с нормируемыми пределами огнестойкости должны изготавливаться исключительно из негорючих материалов. При этом толщина листовой стали для таких конструкций принимается расчетной, но не может быть менее 0,8 мм. Это требование обеспечивает минимальную механическую прочность и устойчивость к деформации в условиях высокотемпературного воздействия.
Для уплотнения разъемных соединений таких воздуховодов разрешается использовать только негорючие материалы, а применение самоклеящихся огнезащитных покрытий и герметиков группы горючести Г1 и ниже строго запрещается.
Важно понимать, что требования к огнезащите различаются для воздуховодов, обслуживающих разные системы. Наиболее критичными являются воздуховоды систем дымоудаления, которые должны обеспечивать эвакуацию дыма и газов в течение всего времени, необходимого для безопасной эвакуации людей. Для транзитных воздуховодов, проходящих за пределами обслуживаемого пожарного отсека, предписываются наиболее высокие пределы огнестойкости – не менее EI 150.
Это требование обусловлено тем, что такие воздуховоды могут стать путем распространения огня на значительные расстояния, если не будут надежно защищены.
Предел огнестойкости воздуховодов- Критерии и классификация
Центральным понятием в области огнезащиты воздуховодов является предел огнестойкости. Это временной показатель, характеризующий способность конструкции сохранять свои функциональные свойства при воздействии высоких температур в условиях стандартного пожара. Для воздуховодов установлены специфические критерии наступления предельного состояния, которые отличаются от критериев для несущих строительных конструкций.
Согласно методикам испытаний, в частности ГОСТ Р 53299, предел огнестойкости воздуховода определяется двумя ключевыми признаками. Первый признак – потеря теплоизолирующей способности (I). Этот критерий фиксируется, когда температура на наружной поверхности воздуховода вне зоны нагрева повышается в среднем более чем на 160°C или локально более чем на 190°C по сравнению с начальной температурой.
Важно, что локальная температура в любых точках, включая стыки и теплопроводные включения, не должна превышать 220°C.
Этот показатель критичен для предотвращения возгорания материалов, контактирующих с воздуховодом.
Второй признак – потеря плотности (E). Данный критерий считается достигнутым при образовании в конструкции воздуховода сквозных трещин или отверстий, через которые проникают продукты горения или пламя. Также к потере плотности относят превышение допустимых величин подсосов или утечек газа через неплотности.
Норматив устанавливает, что величина подсосов или утечек в расчете на 1 м² поперечного сечения воздуховода должна быть не более 0,15 м³/с. Для произвольного сечения эта величина пересчитывается в зависимости от площади и давления внутри воздуховода. Обеспечение плотности крайне важно для систем дымоудаления, так как утечки дыма могут снизить эффективность системы и создать угрозу для незадымляемых путей эвакуации.
Обозначение предела огнестойкости состоит из буквенных индексов, соответствующих признакам предельных состояний, и цифры, указывающей время в минутах до наступления одного из этих состояний (первого по времени). Например, EI 60 означает, что воздуховод сохраняет как теплоизолирующую способность, так и плотность в течение 60 минут.
Если для конструкции нормируются разные пределы по различным признакам, обозначение может состоять из двух частей, например, I 120 / E 90, что означает потерю теплоизолирующей способности через 120 минут и потерю плотности через 90 минут.
Нормативные документы, такие как СП 7.13130, устанавливают конкретные требуемые пределы огнестойкости для различных участков воздуховодов в зависимости от их роли в системе противопожарной защиты.
Нормативные значения предела огнестойкости воздуховодов
Ряд значений предела огнестойкости включает: 15, 30, 45, 60, 90, 120, 150, 180, 240 минут. Конкретные требования по пределам огнестойкости в зависимости от назначения и места прокладки воздуховодов:
- EI 240 – для транзитных воздуховодов и шахт за пределами обслуживаемого пожарного отсека при прокладке через противопожарные преграды с пределом REI 240 и более (для высотных зданий 100 м и выше).
- EI 180 – для транзитных воздуховодов и шахт за пределами обслуживаемого пожарного отсека в зданиях высотой 100 м и более при соответствующих условиях; для вентиляторов с пределом огнестойкости 2,0 ч/400°С.
- EI 150 – для транзитных воздуховодов и шахт за пределами обслуживаемого пожарного отсека в зданиях высотой до 100 м; для шахт с ограждающими конструкциями в зданиях до 100 м.
- EI 120 – для вертикальных воздуховодов и шахт в пределах обслуживаемого пожарного отсека в высотных зданиях; для каналов приточных систем, защищающих шахты лифтов для пожарных подразделений и лестничные клетки типа Н2.
- EI 60 – для транзитных воздуховодов и коллекторов в пределах обслуживаемого пожарного отсека; для воздуховодов и шахт в пределах обслуживаемого пожарного отсека при удалении продуктов горения из закрытых автостоянок; для каналов подачи воздуха в тамбур-шлюзы на поэтажных входах в незадымляемые лестничные клетки типа Н2.
- EI 45 – для вентиляционных каналов на участке после гидрофильтра до оголовка или дымовых каналов на всем протяжении при отсутствии гидрофильтров; для каналов подачи воздуха в остальных случаях (кроме указанных выше).
- не менее EI 15 – минимальный предел для противопожарных клапанов в зданиях III, IV степеней огнестойкости согласно общим требованиям.
Класс пожарной опасности конструкций воздуховодов
Наряду с пределом огнестойкости, важнейшей характеристикой является класс пожарной опасности конструкции воздуховода. Этот параметр определяет, насколько сам материал воздуховода и его покрытие способствуют возникновению и распространению горения. В соответствии с нормами, воздуховоды с нормируемыми пределами огнестойкости должны быть выполнены из негорючих материалов, что соответствует классу пожарной опасности К0.
Использование горючих материалов для воздуховодов допускается только в ограниченных случаях, например, в пределах обслуживаемых помещений, и то при условии, что группа горючести материала не ниже Г1 (слабогорючие). Однако для систем дымоудаления и транзитных воздуховодов применение горючих материалов категорически исключено. Это требование распространяется не только на металл, из которого изготовлен воздуховод, но и на все элементы его огнезащиты.
Особое внимание уделяется огнезащитным покрытиям и материалам, используемым для повышения предела огнестойкости. Они должны не только обеспечивать требуемый предел огнестойкости, но и сами не должны способствовать горению. В нормативных документах подчеркивается, что применение материалов, которые могут выделять горючие газы или поддерживать горение, недопустимо.
Например, при уплотнении фланцевых соединений или при фиксации огнезащитных покрытий запрещается использовать герметики и клеящие составы с группой горючести Г1 и выше, так как даже слабогорючие материалы в условиях пожара могут стать источником дополнительной опасности.
Класс пожарной опасности конструкции также учитывает поведение элементов крепления воздуховодов. Элементы подвесок и креплений должны иметь пределы огнестойкости не ниже нормируемых для самих воздуховодов по признаку потери несущей способности. Это обеспечивает сохранение целостности системы в течение всего требуемого времени.
Таким образом, класс пожарной опасности – это интегральный показатель, оценивающий всю систему воздуховода с точки зрения ее вклада в развитие пожара, и он жестко регламентируется для критических участков вентиляционных сетей.
Виды огнезащитных составов и покрытий
Для обеспечения требуемого предела огнестойкости и класса пожарной опасности воздуховодов применяются различные типы огнезащитных составов и покрытий. Выбор конкретного решения зависит от необходимого предела огнестойкости, геометрии воздуховода, условий эксплуатации и экономической целесообразности. Все методы можно разделить на конструктивную огнезащиту с использованием жестких или рулонных материалов и нанесение тонкослойных или толстослойных составов.
Конструктивная огнезащита на основе минераловатных плит и матов является одним из самых распространенных и надежных методов. Системы, такие как "ТН-ОГНЕЗАЩИТА Воздуховод" от ТЕХНОНИКОЛЬ или "РОКФАЙЕР" от ROCKWOOL, используют плиты и маты из каменной ваты на основе базальтового волокна.
Эти материалы обладают рядом преимуществ: они выдерживают температуры свыше 1000°C, не воспламеняются, экологически безопасны и обеспечивают дополнительную звукоизоляцию. Крепление матов может осуществляться с помощью приварных штифтов, бандажей из стальной проволоки или специальных клеевых составов. Система позволяет достичь пределов огнестойкости от EI 30 до EI 240 в зависимости от толщины слоя утеплителя.
Вспучивающиеся покрытия (интумесцентные краски и лаки) представляют собой альтернативный подход. Это, как правило, многокомпонентные системы, которые наносятся на поверхность воздуховода тонким слоем.
Принцип их действия основан на резком увеличении объема под воздействием высоких температур – слой краски вспучивается, образуя пористый коксовый слой с крайне низкой теплопроводностью. Этот слой служит теплоизоляционным барьером, защищая металл от критического нагрева. Преимущества такого метода – простота нанесения, возможность обработки сложных конфигураций и сохранение геометрии воздуховода.
Однако толщина сухого слоя должна быть тщательно рассчитана в зависимости от требуемого предела огнестойкости и приведенной толщины металла, а сам процесс нанесения требует строгого соблюдения технологического регламента. Эффективность таких покрытий достигается за счет химических реакций, происходящих в составе, который включает полимерные связующие, антипирены и газообразователи.
Толстослойные составы (обмазки, огнестойкие штукатурки) занимают промежуточное положение. Они наносятся более толстым слоем, чем краски, но не требуют создания сложного каркаса, как при использовании матов. Такие составы часто применяются в комбинированных системах, например, в сочетании с базальтовыми матами для создания комплексной защиты.
Комплексные системы, включающие несколько слоев различных материалов, позволяют достичь максимальной эффективности и часто используются для наиболее ответственных участков систем дымоудаления. Выбор конкретного типа огнезащитного покрытия всегда должен быть подтвержден сертификатом соответствия и технологическим регламентом производителя.
Конкретные параметры огнезащитных покрытий
Для конструктивной огнезащиты с использованием минераловатных матов зависимость предела огнестойкости от толщины слоя (на примере системы ТН-ОГНЕЗАЩИТА Воздуховод):
| Толщина мата, мм | Обеспечиваемый предел EI |
|---|---|
| 30 | EI 30–60 |
| 40 | EI 90 |
| 50 | EI 120 |
| 60 | EI 150 |
| 70 | EI 180 |
| 80 | EI 240 |
Для толстослойных составов, например, ПВК-2002, для достижения EI 60 требуется толщина слоя 3,0 мм при расходе 4,5 кг/м².
Противопожарные клапаны и узлы проходок. Интеграция системы
Огнезащита воздуховодов не была бы полной без правильного выбора и установки противопожарных клапанов, а также без герметизации монтажных проходок через строительные конструкции. Эти элементы являются критическими точками, где целостность системы противопожарной защиты может быть нарушена, если не уделить им должного внимания. Противопожарные клапаны служат для предотвращения распространения огня и продуктов горения через воздуховоды между различными пожарными отсеками и помещениями.
Противопожарные клапаны подразделяются на нормально открытые и нормально закрытые. Нормально открытые клапаны используются в системах общеобменной вентиляции и в обычном состоянии пропускают воздух.
При пожаре они закрываются, блокируя путь распространению огня. Нормально закрытые клапаны, наоборот, в обычном состоянии закрыты и открываются только при срабатывании системы дымоудаления для отвода дыма из защищаемого помещения. Требования к пределам огнестойкости клапанов жестко регламентируются.
Например, для закрытых автостоянок нормативно устанавливается предел EI 60, для коридоров при установке дымовых клапанов непосредственно в проемах шахт – E 30. В общем случае, предел огнестойкости клапана должен быть не менее нормируемого для воздуховода, на котором он устанавливается, но не ниже EI 15.
Для противопожарных клапанов при нормируемом пределе огнестойкости преграды REI 45 (EI 45) требуется предел EI 30. Для коридоров и холлов при установке дымовых клапанов непосредственно в проемах шахт, выходящих в эти коридоры и холлы, предел огнестойкости по признаку потери плотности должен составлять E 30.
Корпусы запорных, регулирующих и прочих устройств, устанавливаемых на воздуховодах с нормируемым пределом огнестойкости, должны иметь предел огнестойкости, установленный для самих воздуховодов.
Места прохода воздуховодов через стены, перегородки и перекрытия (монтажные проходки) также требуют особого внимания. Согласно СП 7.13130, эти узлы должны быть уплотнены негорючими материалами, обеспечивающими нормируемый предел огнестойкости пересекаемой строительной конструкции. Это означает, что пожар не должен распространяться через зазоры между воздуховодом и конструкцией.
При этом в месте пересечения в огнезащитном покрытии воздуховода необходимо предусмотреть технологический разрыв шириной, равной толщине пересекаемой конструкции, но зазоры с внешней стороны между покрытием и конструкцией должны быть полностью устранены.
Важным аспектом является также огнезащита элементов крепления и подвесок воздуховодов. Эти элементы должны иметь предел огнестойкости не ниже, чем у самого воздуховода, по признаку потери несущей способности. Это требование гарантирует, что под воздействием высокой температуры воздуховод не обрушится, сохранив свою геометрию и целостность.
Для защиты узлов подвески применяются те же огнезащитные материалы, что и для самого воздуховода, либо другие материалы, обеспечивающие требуемый предел огнестойкости и совместимые с основным покрытием.
Все эти меры в совокупности обеспечивают создание непрерывной и эффективной системы огнезащиты, гарантирующей работоспособность вентиляции и дымоудаления в условиях пожара.
Сертификация и подтверждение соответствия
Все применяемые материалы, составы и готовые системы огнезащиты воздуховодов в обязательном порядке должны проходить процедуру подтверждения соответствия требованиям пожарной безопасности. Наличие сертификата соответствия пожарной безопасности является не просто формальностью, а критическим условием законного применения таких материалов на объектах строительства и реконструкции.
Этот документ подтверждает, что продукция прошла необходимые испытания и ее характеристики соответствуют заявленным производителем.
Сертификация проводится в аккредитованных органах по сертификации по установленным методикам испытаний, таким как ГОСТ Р 53299 для воздуховодов и ГОСТ Р 53301 для противопожарных клапанов. В ходе испытаний образцы покрытия или готовой системы подвергаются воздействию стандартного температурного режима пожара, и фиксируется время до наступления предельных состояний (потеря теплоизолирующей способности и плотности).
На основе этих данных устанавливается фактический предел огнестойкости, который затем заносится в сертификат.
Например, в сертификатах указывается, что система обеспечивает предел огнестойкости EI 30, EI 60, EI 150 и выше.
Сертификат также подтверждает, что материал или система соответствуют требованиям Технического регламента о требованиях пожарной безопасности и могут быть использованы на объектах с определенной степенью огнестойкости и классом пожарной опасности. Отсутствие сертификата или его несоответствие фактическому применению является серьезным нарушением, которое может привести к административной и уголовной ответственности.
Например, не допускается использование огнезащитного состава для древесины на металлических воздуховодах, так как его характеристики не будут соответствовать условиям эксплуатации и тепловому воздействию.
При выборе материалов важно запрашивать сертификат и убеждаться, что он действителен, а его область применения охватывает именно воздуховоды.
Кроме сертификата, ключевым документом является технологический регламент на монтаж огнезащитного покрытия. Этот документ разрабатывается производителем для каждой конкретной системы и содержит подробное описание процесса подготовки поверхности, нанесения материалов, требуемых толщин слоев, условий отверждения и контроля качества.
Выполнение работ без технологического регламента или с его нарушением сводит на нет все свойства сертифицированного материала, так как фактический предел огнестойкости может оказаться значительно ниже заявленного. Проектировщики и монтажники обязаны строго руководствоваться как требованиями сводов правил, так и указаниями технологических регламентов для обеспечения реальной и гарантированной пожарной безопасности зданий.
Допуски и конкретные измерения для воздуховодов
Конструктивные параметры
Толщина листовой стали для воздуховодов с нормируемыми пределами огнестойкости принимается расчетной, но не может быть менее 0,8 мм. Данное требование распространяется на все воздуховоды, подлежащие обязательной огнезащите, включая системы дымоудаления и транзитные участки. При этом допуски на толщину листового проката должны учитываться согласно нормативным документам на металлопродукцию.
Геометрические ограничения для испытаний и распространения результатов: по ГОСТ Р 53299-2019 результаты испытаний воздуховода распространяются на аналогичные конструкции прямоугольного и круглого сечения, если гидравлический диаметр не превышает диаметр испытанного образца более чем на 50%, а внутренние размеры поперечного сечения (диаметр или длина большей стороны) составляют не более 1500 мм.
Для вентиляционных каналов строительного исполнения систем приточно-вытяжной противодымной вентиляции длиной до 50 м предписывается сохранение неизменности формы и площади проходного сечения. Относительное отклонение площади сечения допускается не более 3% с исключением локальных выступов в местах пересечения межэтажных перекрытий. Такие каналы должны иметь класс герметичности В.
Критерии предельных состояний при испытаниях
Потеря теплоизолирующей способности (I) фиксируется при следующих значениях:
- Повышение средней температуры на необогреваемой поверхности (на расстоянии 0,05 м от корпуса) более чем на 140°C.
- Локальное повышение температуры более чем на 180°C в любых точках (стыки, углы, теплопроводные включения).
- Максимальная локальная температура в любой точке не должна превышать 220°C (вне зависимости от начальной температуры).
Для воздуховодов по ГОСТ Р 53299 критерии аналогичны, но с пороговыми значениями: среднее повышение температуры более 160°C или локальное более 190°C.
Потеря плотности (E) характеризуется образованием сквозных трещин или отверстий, через которые проникают пламя или продукты горения. Для воздуховодов норматив утечек и подсосов воздуха – не более 0,15 м³/с в расчете на 1 м² поперечного сечения. Для закрытых противопожарных клапанов регламентируется максимально допустимый расход газов с учетом избыточного давления и площади сечения клапана.
Требования к элементам креплений и проходкам
Элементы креплений (подвески) воздуховодов должны иметь пределы огнестойкости не менее нормируемых для самих воздуховодов по признаку потери несущей способности в пределах обслуживаемого пожарного отсека. За пределами обслуживаемого пожарного отсека – не менее нормируемых для строительных конструкций, к которым крепятся воздуховоды.
Корпусы запорных, регулирующих и прочих устройств, устанавливаемых на воздуховодах с нормируемым пределом огнестойкости, должны иметь предел огнестойкости, установленный для самих воздуховодов.
Узлы пересечения ограждающих строительных конструкций должны быть уплотнены негорючими материалами, обеспечивающими нормируемый предел огнестойкости пересекаемой конструкции.
Допуски по температуре перемещаемого газа
При температуре перемещаемого газа более 100°C воздуховоды с нормируемыми пределами огнестойкости должны предусматриваться с компенсаторами линейных тепловых расширений. Отказ от установки компенсаторов допускается при соответствующем расчетном обосновании, учитывающем сжатие эластичных негорючих материалов между фланцами сочленяемых секций.
Об авторе