Поверхности балок и колонн, предварительно защищенные от воздействия пожара

Общие положения

(1) Для поверхностей, защищенных противопожарными обшивками, другими огнезащитными
материалами или другими конструктивными элементами, см. рисунок 3.3, необходимо учитывать сле­дующее:

— начало обугливания замедляется на время t_сh;

— обугливание может начаться до утраты противопожарной обшивкой защитных свойств, но ско­рость обугливания противопожарной обшивки до времени отказа t_f меньше, чем указанная в таблице 3.1;

— с момента времени t_f до времени t_a значение скорости обугливания больше, чем указано в таб­лице 3.1;

— с момента времени t_a скорость обугливания снова принимает значения, указанные в таблице 3.1, при котором глубина обугливания соответствует меньшему значению глубины обугливания анало­гичной конструкции без противопожарной обшивки или при толщине 25 мм.

Примечание 1— Другие доступные огнезащитные средства включают вспучивающиеся покрытия и про­питки. Методы испытаний указаны в ENV 13381-7.

Примечание 2— Огнезащита, обеспечиваемая другими конструктивными элементами, может ограни­чивать­ся по следующим причинам:

— повреждение или разрушение защитного элемента;

— чрезмерная деформация защитного элемента.

Примечание 3— Различные способы огнезащиты, продолжительность перехода между данными способами и соответствующие скорости обугливания показаны на рисунках 3.4 – 3.6.

Примечание 4— Требования к проектированию конструкций с неизолированными пустотами содержатся
в спра­вочном приложении D.

(2) Значения приведенных величин необходимо устанавливать по результатам испытаний, если иное не уста­новлено требованиями норм:

— время начала обугливания строительной конструкции — t_ch;

— время утраты обшивкой защитных свойств или другими огнезащитными материалами — t_f;

— скорость обугливания до утраты обшивкой защитных свойств, если t_f > t_ch.

Примечание — Методы испытания указаны в ENV 13381-7.

(3) Перед началом обугливания должны учитываться открытые зазоры шириной более 2 мм
и, где необходимо, скорость обугливания перед отказом противопожарной обшивки.

а) Балки	b) Колонны
1 — балка; 2 — колонна; 3 — плита покрытия; 4 — обшивка   Рисунок 3.3 — Примеры использования противопожарных обшивок
1 — зависимость глубины обугливания от продолжительности воздействия пожара для незащищенных конструкций при скорости обугливания bn (или b0); 2 — зависимость глубины обугливания от продолжительности воздействия пожара для предварительно защищенных конструкций после утраты обшивкой защитных свойств; 2a — скорость обугливания начинает расти после ослабления действия противопожарной обшивки; 2b — после того, как глубина обугливания превышает значение 25 мм, скорость обугливания уменьшается до значений, приведенных в таблице 3.1   Рисунок 3.4 — Зависимость глубины обугливания от продолжительности воздействия пожара при tсh = tf и при глубине обугливания меньше 25 мм в момент времени ta
1 — зависимость глубины обугливания от продолжительности воздействия пожара для незащищенных конструкций, скорость обугливания которых приведена в таблице 3.1; 3 — зависимость глубины обугливания от продолжительности воздействия пожара для предварительно защищенных конструкций, у которых время утраты обшивкой защитных свойств tf и время ta меньше, чем рассчитанное по формуле (3.8b)   Рисунок 3.5 — Зависимость глубины обугливания от продолжительности воздействия пожара при tсh = tf и при глубине обугливания менее 25 мм в момент времени t
tch tа tf dchar,0 dchar,n Глубина обугливания Время t dchar,0 = 25 мм dchar,n = 25 мм или или мм мм [мм]
1 — зависимость глубины обугливания от продолжительности воздействия пожара для незащищенных конструкций, у которых скорость обугливания bn (или b0); 2 — зависимость глубины обугливания от продолжительности воздействия пожара для предварительно защищенных конструкций, у которых обугливание начинается перед утратой обшивкой защитных свойств; 2a — обугливание начинается при tсh при приведенной скорости обугливания до тех пор, пока противопожарная обшивка выполняет свои функции; 2b — после утраты обшивкой защитных свойств скорость обугливания повышается; 3 — после того как глубина обугливания превышает 25 мм, скорость обугливания уменьшается до значений, указанных в таблице 3.1   Рисунок 3.6 — Зависимость глубины обугливания от продолжительности огневого воздействия, когда tсh < tf

Скорость обугливания

(1) При t_ch £ t £ t_f указанные в таблице 3.1 скорости обугливания деревянных конструкций должны умно­жаться на коэффициент k₂.

(2) Если деревянная конструкция защищена однослойной обшивкой из гипсокартонных листов, тип F, то коэффициент k₂должен рассчитываться по формуле

k₂ =1 – 0,018h_p,(3.7)

где h_p —толщина огнезащитной обшивки, мм.

Если обшивка состоит из нескольких слоев гипсокартонных листов типа F, то в качестве толщины огнезащитной обшивки h_p необходимо принимать толщину внутреннего слоя.

(3) Если конструкция защищена минераловатной плитой толщиной не менее 20 мм, с плотностью не менее 26 кг/м³ и с температурой плавления T ³1000 °C, то значение k₂ необходимо выбирать по таб­лице 3.2. При толщине минераловатной плиты от 20 до 45 мм значение коэффициента k₂ опре­де­ляется линейной интерполяцией.

Таблица 3.2 — Значения k₂для древесины, защищенной минераловатными плитами

Толщина hins, мм	k2
³45	0,6

(4) При t_f £ t £ t_a после отказа противопожарной обшивки значения скорости обугливания, ука­зан­ные в таблице 3.1 должны умножаться на коэффициент k₃ = 2. При t ³ t_a значения скорости обугливания, принимаемые по таблице 3.1 должны применяться без умножения на коэффициент k₃.

(5) Время t_a (см. рисунки 3.4 и 3.5) при t_сh = t_f должно рассчитываться по формуле

(3.8)

при t_сh < t_f (см. рисунок 3.6) — по формуле

(3.9)

где b_n — расчетное значение условной скорости обугливания, мм/мин. Формулы (3.8) и (3.9) так­же используются при одностороннем обугливании, где b_n заменяется на b₀.

Для расчета t_f необходимо использовать 3.4.3.4.

Примечание — Формула (3.8b) предполагает, что обуглившийся слой в 25 мм обеспечивает достаточную защиту для снижения скорости обугливания до значений, указанных в таблице 3.1.

Начало обугливания

(1) Для противопожарных обшивок, состоящих из одного или нескольких слоев древесных плит или деревянных панелей, время начала обугливания t_ch защищенной конструкции определяется по следующей формуле

(3.10)

где h_p — толщина огнезащитной панели, в случае нескольких слоев — их общая толщина;

t_ch — время начала обугливания.

(2) Время начала обугливания для обшивок состоящих из одного слоя гипсокартонных листов типа A, F или H по EN 520, при внутреннем размещении или прилегающих по периметру за­мо­но­личенных стыков или открытых зазоров шириной менее 2 мм определяется по следующей формуле

t_ch = 2,8h_p – 14, (3.11)

где h_p — толщина огнезащитной панели, мм.

В местах стыков с открытыми зазорами шириной более 2 мм время начала обугливания опре­де­ляется по следующей формуле

t_ch = 2,8h_p – 23,(3.12)

где h_p — толщина огнезащитной панели, мм.

Примечание — Гипсокартонные листы типов E, D, R и I в соответствии с EN 520 имеют равнозначные или улучшенные теплотехнические и механические характеристики, чем листы, типов A и H.

(3) Для обшивок, состоящих из двух слоев гипсокартонных листов типа A или H, время начала обугливания t_ch должно определяться по формуле (3.11), причем толщина h_p соответствует толщине внешнего слоя и 50 % толщины внутреннего слоя, при условии, что расстояние между крепежными изделиями внутреннего слоя не больше, чем расстояние между крепежными изделиями внешнего слоя.

(4) Для обшивок, состоящих из двух слоев гипсокартонных листов типа F, время начала обуглива­ния t_ch должно определяться по формуле (3.11), причем толщина h_p соответствует толщине внешнего слоя и 80 % толщины внутреннего слоя, при условии, что расстояние между крепежными изделиями внутреннего слоя не больше, чем расстояние между крепежными изделиями внешнего слоя.

(5) Для балок и колонн, защищенных минераловатными плитами в соответствии с 3.4.3.2(3), время начала обугливания определяется по формуле

(3.13)

где t_ch — время начала обугливания, мин;

h_ins — толщина изоляции, мм;

r_ins — плотность теплоизолирующего материала, кг/м³.