Антипирены. Технология действия

Наиболее распространенным строительным материалом традиционно считается древесина. Поэтому неизменно актуальной остается задача защиты древесины от огня. Под огнезащитой древесины в общем случае понимается снижение горючести и пожарной опасности различных материалов (отделочные и облицовочные, конструкционные и др.) и изделий (декорации, двери, перегородки, конструкции кровли и др.) на основе древесины.

Огнезащита обеспечивает предотвращение загорания, замедляет или прекращает развитие пожара в начальной стадии, обеспечивает его локализацию, снижает влияние опасных факторов пожара и способствует его быстрой ликвидации, расширяет возможности новых прогрессивных проектных решений. Огнезащита деревянных строительных конструкций может осуществляться конструктивными способами. Это, в первую очередь, облицовка теплоизоляционными материалами, устройство различных экранов и противопожарных перегородок. Однако наиболее широкое распространение получило применение специальных огнезащитных составов (пасты, краски, лаки, пропитки и др.).

  • Лаки и краски. Их огнезащитное действие основано на том, что при воздействии высоких температур покрытие вспучивается, образуя теплозащитный экран из твердой негорючей пены. Обладают достаточными декоративными свойствами.
  • Пасты и обмазки — наносимые на поверхность пастообразные составы, защищающие от возгорания, но не обладающие достаточными декоративными свойствами.
  • Пропитки — водные растворы солей (антипиренов), наносимые на поверхность древесины или вводимые способом глубокой пропитки под давлением. Обеспечивают защиту деревянных конструкций от возгорания при локальном воздействии огня, например, в условиях возникновения пожара. При этом наблюдается только обугливание материала, которое ограничивается площадью непосредственного контакта с пламенем. Обработку ими необходимо периодически повторять, при применении снаружи — чаще, внутри — реже.

Термин «антипирен» в переводе означает «прекращающий горение, направленный против огня» и представляет собой вещество или смесь, добавляемых в полимеры или другие материалы органического происхождения с целью обеспечения их защиты от самопроизвольного воспламенения и горения. Антипирены (от греч. апti — приставка, означающая противодействие, и руг — огонь, ингибиторы горения) — это вещества, понижающие горючесть древесины, повышающие уровень огнезащиты, предохраняющие от воспламенения и самостоятельного горения. В состав антипиренов входят: замедлители горения, вещества, усиливающие действие основных замедлителей — синергисты, а также вещества, ограничивающие расход замедлителей — стабилизаторы.

Огнезащитное действие антипиренов основано на том, что при нагревании древесины одни из веществ образуют оплавленную пленку на поверхности древесины, а другие — выделяют негорючие газы, оттесняющие воздух и выделяемые деревом при нагревании горючие газы от поверхности древесины. Антипиренам свойственно поглощать большое количество теплоты, что способствует снижению скорости распространения пламени, замедлению повышения температуры, а также уменьшению глубины проникновения в материал пламени.

Поверхностная огнезащитная пропитка затрудняет распространение пламени по поверхности древесины, в ряде случаев препятствует возгоранию. Метод поверхностной пропитки применяется в основном для огнезащиты готовых деревянных конструкций, эксплуатирующихся в условиях, исключающих попадание влаги на защищаемые поверхности. При поверхностной огнезащитной обработке глубина проникновения антипиренов в древесину, как правило, не превышает 1 мм в направлении поперек волокон и 5 мм вдоль волокон. При этом иногда на поверхности древесины после высыхания наблюдается появление налета в виде мелких кристаллов.

Естественно, ни одно из этих средств не делает дерево абсолютно негорючим, но каждое из них повышает предел огнестойкости конструкции.

Зачастую задача защиты древесины от огня сочетается с необходимостью защиты от биологических повреждений. Очевидно, что оптимальным решением в таком случае является использование комбинированного продукта, сочетающего в себе свойства как огнезащиты, так и биопропитки. Такой продукт был успешно разработан в компании «Химик». Огнебиозащитная пропитка для дерева, которая представляет собой водный раствор антипиренов, антисептиков и фунгицидов обеспечивает получение трудногорючей древесины (1-я группа огнезащитной эффективности по НПБ 251-98), а также  защищает от различных биопоражений. Огнебиозащита древесины сохраняется не менее 5 лет.

Противопожарное нормирование в области огнезащиты

Пожар — это неконтролируемый процесс горения. Пожар представляет собой многогранный физико-химический процесс, включающий, помимо горения, явления массо- и теплообмена, развивающиеся во времени и пространстве. Пожары наносят ощутимый ущерб экономике, а иногда приводят к увечью и гибели людей. Противопожарная защита зданий и сооружений требует дополнительных капитальных вложений в строительство. Распределение средств на противопожарные мероприятия определяется противопожарными нормами строительного проектирования. Формирование и развитие противопожарных требований происходит на основе анализа реальных и потенциальных пожаров, масштабов материального ущерба, возможной гибели людей, а также учета основных факторов, влияющих на эти показатели.

Сейчас в России развитию противопожарного нормирования придается большое значение. В настоящее время обеспечение пожарной безопасности зданий и сооружений различного назначения базируется на развернутой системе противопожарных норм строительного проектирования. Основные пункты этих норм, включающие общие положения, огнестойкость зданий, сооружений и конструкций, необходимость применения огнезащитных средств, содержатся в СНиП 2.01.02-85* «Противопожарные нормы», СНиП 21-01-97* «Пожарная безопасность зданий и сооружений», а также в других нормативных документах, краткое содержание которых рассмотрено ниже.

 

П. 1.8. В зданиях всех степеней огнестойкости кровлю, стропила и обрешетку чердачных покрытий, полы, двери, ворота, переплеты окон и фонарей, а также отделку (в том числе облицовку) стен и потолков, независимо от нормируемых пределов распространения огня по ним, допускается выполнять из горючих материалов. При этом стропила и обрешетку чердачных покрытий, кроме зданий V степени огнестойкости, следует подвергать огнезащитной обработке. Качество огнезащитной обработки должно быть таким, чтобы потеря массы огнезащитной древесины при испытании по СТ СЭВ 4686-84 не превышала 25%.

ППБ 01-93. «Правила пожарной безопасности в Российской Федерации».

П. 1.3.2.4. Нарушения огнезащитных покрытий (штукатурки, специальных красок, лаков, обмазок и т.п., включая потерю и ухудшение огнезащитных свойств) должны немедленно устраняться. Обработанные (пропитанные) в соответствии с нормативными требованиями деревянные конструкции и ткани по истечении сроков действия обработки (пропитки) и в случае потери составами огнезащитных свойств обрабатываются (пропитываются) повторно. Состояние огнезащитной обработки (пропитки) проверяется не реже двух раз в год.

П. 6.1. Деревянные здания летних детских дач должны быть одноэтажными. Каркасные и щитовые здания тоже должны быть одноэтажными, оштукатуренными и иметь негорючую кровлю; утеплитель в них должен быть неорганическим.

П. 7.6. Деревянные конструкции сценической коробки (колосники, подвесные мостики, рабочие галереи и т. п.), горючие декорации, сценическое и выставочное оформление, а также драпировки в зрительных и экспозиционных залах, фойе, буфетах обрабатываются огнезащитными составами. У руководителя учреждения должен быть соответствующий акт организации, выполнившей эту работу, с указанием даты пропитки и срока ее действия.

П. 15.11. Предусмотренные проектом наружные пожарные лестницы и ограждения на крышах строящихся зданий устанавливаются сразу же после монтажа несущих конструкций. Устройство лесов и подмостей при строительстве зданий осуществляется в соответствии с требованиями норм проектирования и пожарной безопасности, предъявляемыми к путям эвакуации. Леса и опалубка, выполняемые из древесины, пропитываются огнезащитным составом. Для лесов и опалубки, размещаемых снаружи зданий, пропитка древесины (поверхностная) огнезащитным составом может производиться только в летний период.

СНиП 2.08.01-89* «Жилые здания».

П. 1.13. Межквартирные (не несущие) стены и перегородки должны иметь предел огнестойкости не менее 0,5 ч и нулевой предел распространения огня. В зданиях III степени огнестойкости допускается предусматривать межквартирные перегородки с пределом распространения огня до 40 см. В зданиях I–III степеней можно принимать для мансардного этажа предел огнестойкости несущих конструкций, а также межсекционных перегородок 0,75 ч с нулевым пределом распространения огня, при этом требования СНиП 2.01.02-85* в части стропил и обрешетки на мансардные этажи не распространяются. При применении деревянных конструкций следует предусматривать огнезащиту, обеспечивающую указанный предел огнестойкости конструкций и предел распространения огня. СНиП 2.08.02-89* «Общественные здания и сооружения».

П. 1.11. Дверные стены с внутренней стороны, перегородки и потолки зданий V степени огнестойкости детских дошкольных учреждений, школ, школ-интернатов, лечебных и амбулаторно-поликлинических учреждений, пионерских лагерей (кроме одноэтажных зданий клубов с рублеными и брусчатыми стенами) должны быть отштукатурены или покрыты защитными красками или лаками. П. 1.43. В крытых спортивных сооружениях несущие конструкции стационарных трибун вместимостью более 600 зрителей следует выполнять из негорючих и трудногорючих материалов. Предел огнестойкости несущих конструкций из негорючих и трудногорючих материалов должен быть не менее 0,75 ч. Для несущих конструкций стационарных трибун вместимостью менее 300 зрителей допускается применять горючие материалы. Предел огнестойкости несущих конструкций трансформируемых трибун (выдвижных и т. п.), независимо от вместимости, должен быть не менее 0,25 ч.

П. 1.44. Деревянное покрытие пола эстрады в зрелищных и спортивно-зрелищных залах подвергается глубокой пропитке антипиренами.

П. 1.52. Проем строительного портала сцен клубов и театров с залами вместимостью 800 мест и более защищаются противопожарным занавесом. Предел огнестойкости противопожарного занавеса — не менее 1 ч. Теплоизоляция занавеса выполняется из негорючих и не выделяющих токсичных продуктов разложения материалов.

П. 1.57. Несущие конструкции планшета сцены должны быть негорючими. При применении древесины для настила по этим элементам, а также колосникового настила и настила рабочих галерей она подвергается глубокой пропитке антипиренами.

П. 1.58. Каркасы и заполнение каркасов подвесных потолков над зрительными залами и обрешетка потолков и стен зрительных залов клубов со сценами, а также театров и залов крытых спортивных сооружений вместимостью более 800 мест следует выполнять из негорючих материалов, а вместимостью до 800 мест (кроме зданий V степени огнестойкости) могут быть из трудногорючих материалов. Отверстия в сплошных подвесных потолках для установки громкоговорителей, светильников освещения и другого оборудования защищаются сверху негорючими крышками с пределом огнестойкости 0,5 ч.

П. 1.61. Ограждающие конструкции оркестровой ямы должны быть противопожарными (перегородки — 2-го типа, перекрытие — 3-го типа). Древесина, применяемая для отделки и настила пола оркестровой ямы, подвергается глубокой пропитке антипиренами.

П. 1.85. Отделку стен и потолков зрительных залов и крытых залов спортивных сооружений с числом мест до 1500, аудиторий (более 50 мест), конференц-залов, актовых залов (кроме залов, расположенных в зданиях V степени огнестойкости) следует предусматривать из трудногорючих или негорючих материалов. В указанных залах с числом мест более 1500, в помещениях хранилищ библиотек и архивов, а также служебных каталогов и описей в архивах отделка выполняется только из негорючих материалов. В оперных и музыкальных театрах отделка стен и потолков может быть из трудногорючих материалов независимо от вместимости зала.

П. 1.86. В зданиях I–III степени огнестойкости в залах с числом мест до 1500 отделку стен и потолков допускается предусматривать из деревянной рейки, столярных древесно-стружечных и древесно-волокнистых плит, обработанных со всех сторон огнезащитными красками или лаками, не меняющими фактуру отделочного материала. В зданиях I и II степеней огнестойкости и в залах с числом мест более 1500 такая отделка допускается только для стен.

П. 1.88. Отделка стен и потолков залов музыкальных, для физкультурных занятий и путей эвакуации детских дошкольных учреждений должна быть из негорючих материалов, а отделка всех остальных помещений в указанных зданиях I-IV степеней огнестойкости — из негорючих и трудногорючих материалов.

СНиП 2.09.02-85* «Производственные здания».

П. 2.16. Подвесные потолки допускается проектировать над помещениями категорий В, Г и Д для размещения в пространстве над ними коммуникаций. Конструкции подвесных потолков должны выполняться из негорючих материалов. В зданиях с другими покрытиями заполнение каркаса подвесных потолков следует проектировать из трудногорючих и негорючих материалов.

ППБ-05-86 «Правила пожарной безопасности при производстве строительно-монтажных работ».

П. 3.3. Для лесов и опалубки, размещаемых снаружи зданий, пропитка древесины (поверхностная) огнезащитным составом может производиться только в летний период.

П. 3.9. При наличии горючих материалов в зданиях должны приниматься меры по предотвращению распространения пожара через проемы в стенах и перекрытиях (герметизация стыков внутренних, наружных стен и межэтажных перекрытий, уплотнение в местах прохода инженерных коммуникаций с обеспечением требуемых пределов огнестойкости). Заполнение проемов в зданиях и сооружениях при временном их утеплении следует производить негорючими или трудногорючими материалами.

НПБ 108-96 «Культовые сооружения. Противопожарные требования».

П. 2.1. Степень огнестойкости культовых сооружений в сельской местности следует принимать по СНиП 2.01.02-85*.

П. 2.9. Стропила, обрешетка кровли, несущие конструкции купола и колокольни, выполненные из горючих материалов, в культовом сооружении должны быть обработаны огнезащитными составами. Возобновление огнезащитной обработки проводится с учетом действий огнезащитных свойств составов, но не реже одного раза в два года.