Resistenza al fuoco dei materiali

Una varietà di codici di costruzione determinano l'ordine di costruzione degli edifici per vari scopi. La sicurezza antincendio degli edifici gioca un ruolo importante in loro.

I parametri più importanti presi in considerazione nella creazione di progetti di costruzione sono la resistenza al fuoco delle strutture edilizie.

Questo termine consente di valutare il livello di resistenza di un edificio all'azione del fuoco durante un incendio ad alte temperature. È misurato da un periodo di tempo, seguito dall'inizio di violazioni irreversibili dell'integrità della struttura:

• l'oggetto perde la sua capacità di carico;
• l'oggetto perde la sua integrità strutturale;
• capacità isolante persa dell'oggetto.

Componenti di resistenza al fuoco

Di solito la capacità portante della struttura è indicata da (R). In caso di incendio, è uguale al tempo di deflessione massima e alla deformazione pericolosa o al collasso dell'edificio.

L'integrità della struttura, indicata con (E), è il momento in cui compaiono crepe o fori nella struttura, attraverso i quali il fuoco e i prodotti della combustione possono penetrare nell'area non toccata dal fuoco.

La capacità di isolamento termico di un edificio termina quando una temperatura sale al livello limite sulle superfici di costruzione che non sono toccate dal fuoco - indicato da (I), o il flusso di calore (W) ad una certa distanza dal frammento di costruzione coperto dal fuoco è massimo.

Classificazione di resistenza al fuoco

La determinazione della resistenza al fuoco delle strutture avviene per esperimento a seguito di test di materiali da costruzione in un ambiente vicino alle condizioni di incendio. I risultati ottenuti ci permettono di suddividere i materiali in classi di sicurezza antincendio, che possono essere di diverso grado di rischio d'incendio - da ignifugo a ignifugo.

Modi per aumentare la resistenza al fuoco

Per aumentare la sicurezza antincendio degli edifici, vengono utilizzate le barriere antincendio. Sono progettati per aumentare la durata dell'espansione dell'incendio e la diffusione del fumo tagliando il fuoco dalle altre stanze.

Questi includono speciali partizioni, pareti e soffitti di protezione antincendio. Ci sono anche strisce mineralizzate, schermi, cortine d'acqua.

I materiali modificati aiutano ad aumentare la resistenza al fuoco delle strutture. È possibile utilizzare gli elementi strutturali della sezione aumentata, marche speciali di calcestruzzo con conducibilità termica ridotta. Applicati anche strati di intonaco, realizzati con materiali che hanno un'alta resistenza alle alte temperature. I limiti di resistenza al fuoco dei materiali in caso di tale modifica aumentano.

Le parti in metallo hanno un basso livello di resistenza al fuoco, che dura solo pochi minuti. Per aumentare la resistenza al fuoco delle strutture metalliche, vengono verniciate con speciali vernici intumescenti.

In modo simile aumenta la resistenza alle parti del fuoco in legno. A tale scopo vengono utilizzate impregnazioni speciali ignifughe, nonché intonaci e verniciature. Ridurre l'infiammabilità della plastica è quasi impossibile. Dal calore e dalla fiamma, iniziano a collassare proprio all'inizio del fuoco. Nel corso della loro distruzione, vengono rilasciate sostanze estremamente dannose per la salute umana, che è particolarmente pericoloso in caso di incendio.

Documenti normativi

La resistenza al fuoco degli edifici è regolata dagli SNiP. Nel caso di edifici industriali, a seconda del grado di resistenza al fuoco, la categoria di edifici viene assegnata in base al pericolo di incendio e di esplosione (A - D). Quando si valuta la categoria dei locali è necessario avere informazioni sul punto di infiammabilità dei liquidi infiammabili. È considerata la temperatura più bassa del liquido, che consente di formare una miscela di vapore con aria sopra la superficie, che può accendersi. A seconda del punto di infiammabilità, i liquidi possono essere infiammabili e combustibili. Per il primo, il punto di infiammabilità è fino a 61 ° С, per il secondo - oltre 61 ° С.

Per gli edifici residenziali, in base al grado di resistenza al fuoco dell'edificio, i limiti di resistenza al fuoco richiesti di tutte le strutture sono ottenuti dalla tabella in SNiP 21-01-97 *.

Per garantire la sicurezza antincendio, deve essere soddisfatta la seguente condizione: la resistenza al fuoco effettiva delle strutture (Pr) deve essere maggiore o uguale a quella richiesta (Pdr): (Pf> Pdr).

Materiali da costruzione

Per valutare il rischio di incendio dei materiali da costruzione, vengono utilizzati diversi parametri tecnici antincendio:

• combustibilità
• infiammabilità;
• diffondere il fuoco sulla superficie;
• capacità di fumare;
• tossicità.

Quindi, in conformità con l'infiammabilità dei materiali da costruzione sono:

• debolmente infiammabile;
• moderatamente infiammabile
• normalmente infiammabile;
• altamente infiammabile.

Prove di fuoco

I limiti di diffusione della fiamma sono valutati in base all'entità del danno derivante dalla combustione al di fuori della portata di un incendio standard. Questo parametro è stimato dal metodo di prova del fuoco delle strutture mediante una tecnica speciale.

La riproduzione di un fuoco standard avviene in forni rivestiti mattone ignifugo. In tali forni il cherosene viene bruciato con appositi ugelli. Il processo di combustione nei forni è controllato da termocoppie a 10 cm di distanza dalle superfici delle strutture da testare, l'azione degli ugelli è controllata in modo che il fuoco non li contatti con le termocoppie e le superfici delle strutture testate. La temperatura all'interno del forno (° C) durante la prova varia in base alla formula:

T - T ₀ = 345 lg (8Ƭ + 1)

dove Ƭ è il periodo di tempo trascorso dall'inizio del test, min; T ₀ - temperatura iniziale; T - la temperatura risultante nel forno nel tempo Ƭ.

Calcolo della resistenza al fuoco

La resistenza al fuoco delle strutture può essere calcolata empiricamente. Per questo, devono essere noti gli schemi della loro distruzione sotto l'influenza del fuoco e i parametri di termofisica, resistenza, deformazione dei materiali da costruzione in presenza di alte temperature.

Di norma, tale calcolo consiste nel risolvere i problemi di statica e ingegneria del calore. Calcolo termico consiste nel trovare la temperatura della struttura quando esposta a una fiamma sopra la sua sezione trasversale. Il problema statico è risolto in base allo schema di distruzione determinato durante le prove antincendio. Quando lo risolvi, vengono applicate le equazioni di equilibrio e deformazione. Il calcolo in statica consente di determinare in che modo la diminuzione della forza o l'aumento delle deformazioni delle strutture dipende dalla durata dell'incendio. Sulla base di questi calcoli, il limite di resistenza al fuoco si trova come un periodo dopo il quale la capacità portante della struttura viene ridotta al livello del carico di lavoro o la deformazione diventa massima. A volte può essere immediatamente determinata la temperatura critica, che può far crollare la struttura.

Uso dei dati di calcolo

Le informazioni sui limiti di resistenza al fuoco e sulla propagazione della fiamma sono utilizzate per i progetti di costruzione, che secondo i documenti normativi sono suddivisi in cinque gruppi di resistenza al fuoco. Per loro, ci sono i limiti necessari di resistenza al fuoco e strutture a diffusione di fiamma. I limiti di resistenza al fuoco sono compresi tra 0,25 e 2,5 ore, i limiti di propagazione della fiamma vanno da 0 a 400 mm. Aumentare la resistenza al fuoco usando metodi di protezione antincendio.

Categorie di porte di resistenza al fuoco

Le norme esistenti, secondo le quali le porte tagliafuoco sono certificate, regolano la protezione dei locali da fiamme e fumo in un determinato periodo di tempo.

I seguenti parametri sono considerati:

• perdita di capacità portante (R) - la comparsa di deformazioni critiche che impediscono l'apertura delle porte;
• perdita di integrità (E) - l'emergere di fori e crepe che consentono fuoco e fumo alla superficie esterna.
• perdita della capacità di isolamento termico (I) - riscaldamento della parte esterna della porta a valori critici.

La resistenza al fuoco delle porte viene misurata in minuti e indica il tempo al termine del quale la porta perde la capacità di svolgere funzioni di protezione antincendio. Questo parametro è chiamato l'indice REI. Se è uguale a 30, quindi il limite di resistenza al fuoco è di 30 minuti in uno qualsiasi dei tre parametri.

Le porte tagliafuoco sono disponibili con una resistenza al fuoco di 30 e oltre con un intervallo di 30 minuti. Il periodo più lungo di resistenza al fuoco è 360 minuti. La necessità di tali porte si presenta nel caso di impianti di produzione speciali. Solo le porte con riempimento speciale di scatole e tele possono resistere a un tale periodo. In una situazione del genere, ciò riguarda non solo i parametri di una singola porta, ma influenza anche la resistenza al fuoco delle partizioni.