Проблемы пожарной безопасности навесных вентилируемых фасадов

А. Н. Машенков, канд. техн. наук, доцент кафедры «Отопление и вентиляция», Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет (ННГАСУ);

Е. В. Чебурканова, инженер ООО «Юкон Инжиниринг»

Тема пожарной безопасности фасадных систем приобретает особую актуальность в свете их потенциальной способности содействовать распространению пожара. Череда нашумевших в последнее время пожаров («Дукат Плейс III», Москва; «Атлантис», г. Владивосток; «Транспорт-Тауэр», г. Астана, Казахстан, см. рис. 1, 2) вызвала широкий резонанс у строительной общественности, в особенности, тех, чей бизнес заключается в отделке фасадов. Все эти три случая возгораний зданий объединяет тот факт, что огонь распространялся по их фасадам, которые были облицованы АКП (алюминиевыми композитными панелями), имеющими группу горючести Г4.

Рисунок 1. «Транспорт-Тауэр», г. Астана

Следует обращать внимание на присвоенные материалам индексы А2, В1/FR, В2/D/РЕ и т. д. Эти индексы соответствуют европейским методикам определения пожарной опасности материалов. Несмотря на незначительные различия в методиках пожарных испытаний в нашей стране и за рубежом, эти индексы могут являться первичным критерием пожарных характеристик композитных материалов. По этим индексам определяется, прежде всего, область применения АКП. Они являются критерием качества того или иного материла. Например, композитный материал Alucobond, характеристика и области применения разновидностей которого уже прописаны (см. таблицу) [1].

Рисунок 2. «Атлантис», г. Владивосток

Alucobond В2 (PE) – внутренний слой на основе полиэтилена – допускается только для зданий V степени огнестойкости. Это здания, к несущим конструкциям которых не предъявляются требования по пределам огнестойкости и распространения огня.

Любые материалы АКП с полиэтиленовой сердцевиной, не важно какой торговой лейбл нанесен на пленку, относятся только к группе горючести Г4. Возгорание всех этих материалов происходит при температуре ~120 °С, с дальнейшим их полным сгоранием и выделением токсичных дымовых газов.

Применение АКП с полиэтиленовой сердцевиной опасно при любом виде возгорания, как от внешнего источника, воздействующего с внешней стороны фасада, так и от внутреннего, распространяющегося через окна здания. Токсичные дымовые газы, выделяющиеся при горении, наносят огромный вред здоровью людей и состоянию окружающей среды.

Alucobond В1 (FR) – внутренний слой на основе гидроксида алюминия и смолы – для стен без проемов без ограничения высоты; для стен с проемами не более 18 м, в том числе:

• Не более 5 м – гостиницы, общежития, спальные корпуса санаториев и домов отдыха общего типа, кемпингов, мотелей и пансионатов; (класс зданий Ф1.2).

• Не более 1 этажа – предприятия торговли, зрелищные и культурно-просветительные учреждения (основные помещения в этих зданиях характерны массовым пребыванием посетителей в определенные периоды времени) (класс зданий Ф2, Ф3.1).

• Не более 2 этажей – предприятия общественного питания, физкультурно-оздоровительные комплексы и спортивно-тренировочные учреждения без трибун для зрителей, бытовые помещения, бани (класс зданий Ф3.2, Ф3.6).

Не допускается применение для зданий с постоянным пребыванием детей – детские дошкольные учреждения, спальные корпуса школ-интернатов и детских учреждений, специализированные дома престарелых и инвалидов (неквартирные), больницы, школы, внешкольные учебные заведения, средние специальные учебные заведения, профессионально-технические училища (здания класса Ф1.1, Ф4.1), а также для производственных и складских помещений (с постоянным пребыванием контингента работающих, в том числе круглосуточно) категорий взрывопожароопасности А и Б (здания класса Ф5).

При облицовке АКП группы FR по периметру сопряжения системы с оконным проемом применяются стальные противопожарные короба обрамления, имеющие по контуру сопряжения выступы-бортики определенных размеров. Назначение выступов-бортиков заключается в изменение траектории факела пламени из проема горящего помещения и отнесение его от фронтальной плоскости облицовки фасада [2].

Материалы группы FR имеют практически во всем мире 18–21-метровое ограничение по высотности. Это связано с тем, что данные материалы поддерживают горение на средних и высоких температурах примерно в диапазоне от 400 до 650 °С, а также распространяют пламя. Эти материалы при высоких температурах будут являться возможным вторичным источником возгорания.

Alucobond А2 – можно применять для любых зданий всех степеней огнестойкости (по СНиП 21– 01–97* и СНиП 2.01.02–85*) и всех классов функциональной и конструктивной пожарной опасности по СНиП 21–01–97*.

Нельзя не учитывать и высокую вероятность обращения на строительном рынке материалов – подделок. Следует проводить идентификационный контроль таких материалов при применении на значимых объектах.

На многих азиатских производствах из-за дешевизны в сердцевину материалов добавляют «бромированный замедлитель возгорания». Данный антипирен запрещен во всех странах Европы и других развитых странах, т. к. при возгорании таких материалов выделяются дымовые газы высокой токсичности.

Разработчик одной из немногих сертифицированных систем навесного вентилируемого фасада, компания «Юкон Инжиниринг», в целях обеспечения пожарной безопасности в процессе эксплуатации зданий, построенных с использованием системы U-kon, регулярно проводит натурные огневые испытания с различными видами облицовок.

Классы пожарной опасности систем НВФ устанавливают по ГОСТ 31251–2003 путем проведения огневых испытаний. При проведении этих испытаний воспроизводят особые условия теплового воздействия на навесной фасад с воздушным зазором или иные условия будущего применения этой системы. Результаты натурных испытаний используют для определения области применения систем НФВ в установленном порядке независимо от класса их пожарной опасности, определенного на основе стандартных испытаний. Натурные огневые испытания проводятся в соответствии с согласуемой в установленном порядке программой.

На данный момент система U-kon успешно провела ряд огневых испытаний с облицовкой композитными материалами: Alucobond B2, Alucobond B1, Alucobond A2, Architecks FR, A-Bond, Alcomex FR, Reynobond 55 FR, Alcodome, Alcotek FR, Alutile и др.

Рисунок 3 Общий вид фрагмента фасада до проведения огневых испытаний

Так, 20 сентября 2004 года в г. Златоуст Челябинской области специалистами центра противопожарных исследований, сертификационных испытаний и экспертизы в строительстве ЦНИИСК им. В. А. Кучеренко Росстроя России были проведены очередные огневые испытания системы подконструкции навесного вентилируемого фасада U-kon с облицовкой из панелей Alucobond A2 (метод крепления кассетный АТС-101) [3, 4]. Натурные огневые испытания проводились на 2-этажном фрагменте здания размерами 5,1 х 3,1 м (высота х ширина) (рис. 3). Первый этаж фрагмента здания представляет собой огневую камеру, в которой размещается пожарная нагрузка. Оконный проем огневой камеры имеет размеры 1,6 х 0,75 м (высота х ширина) (рис. 4, 5). Оформление оконного проема выполнено из композитных панелей Alucobond A2 без выступающих частей (козырьков). Пожарная отсечка из стали выполнена только над верхним откосом. Внутри бокового и нижнего откосов пожарные отсечки не устанавливались.

Рисунок 4. Вид оконного проема до проведения огневых испытаний

Рисунок 5. Фрагмент фасада во время проведения огневых испытаний

Проведенный по окончанию испытаний осмотр показал, что обрамление оконного проема разрушено только в части верхнего откоса. Боковые откосы повреждены незначительно. Кассеты облицовки, расположенные непосредственно над верхним откосом, не имеют разрушений (рис. 6).

Рисунок 6. Состояние панелей облицовки после проведения испытаний

После снятия облицовки были исследованы утеплитель и алюминиевые элементы подконструкции U-kon, находившиеся в зоне максимального воздействия огня (в центре над проемом). Результат исследования: алюминиевая направляющая и салазка с алюминиевым штифтом не расплавились, утеплитель не поврежден (рис. 7).

Рисунок 7. Состояние центральной направляющей и передвижной салазки после снятия облицовки

На основании анализа огневых испытаний и экспертных заключений, выданных центром противопожарных исследований ЦНИИСК им. В. А. Кучеренко, можно сделать вывод: для обеспечения максимальной пожарной безопасности к применению в строительстве для зданий высотой свыше 30 м следует допускать композитные панели, имеющие индекс А2 по европейской классификации, и другие прошедшие натурные огневые испытания, при условии обязательного соблюдения конструктивных решений, получивших техническую оценку ФГУ ФЦС Росстроя [1].

На сегодняшний день только четыре вида композитных панелей – Alucobond A2, Alpolic A2, Alpolic FR/SCM, Alpolic FR/TCM – рекомендованы для облицовки высотных зданий и оконных откосов. НВФ с облицовкой из этих панелей может монтироваться при безусловном соблюдении всех конструктивных решений, при которых успешно пошли огневые испытания [2].

Таблица 1 (подробнее) Таблица сравнительных испытаний по оценке характеристик пожарной опасности образцов панелей Alucobond

Вывод

1. В навесных фасадных системах следует применять только композитные панели, которые успешно прошли огневые испытания в составе навесных фасадных систем по ГОСТ 31251–2003 «Конструкции строительные. Методы определения пожарной опасности. Стены наружные с внешней стороны», с присвоением соответствующего класса пожарной опасности и имеют технические свидетельства Росстроя.

2. Навесные фасадные системы с облицовкой из композитных панелей могут применяться при строгом соблюдении всех конструктивных решений, с которыми система прошла огневые испытания и которые приведены в соответствующих Технических свидетельствах. Недопустимо без согласования с компетентными органами изменять конструктивные решения или применять решения, не апробированные в процессе огневых испытаний по ГОСТ 31251–2003.

3. Недопустимо применять навесные фасадные системы с облицовкой из композитных панелей, основываясь только на сертификатах пожарной безопасности, выдаваемых аккредитованными органами сертификации. Это обусловлено тем, что мощность и время теплового воздействия при испытаниях не сопоставима с параметрами теплового воздействия, реализуемыми при огневых испытаниях по ГОСТ 31251–2003, в условиях которых устанавливается реальная пожарная опасность фасадных систем.

Литература

1. Дыма без огня не бывает // Технологии строительства. – 2007. – № 6(54).

2. Пестрицкий А. В. К вопросу привязки систем наружного утепления к фасадам зданий // Технологии строительства. – 2007. – №1(49). – С. 10–12.

3. Машенков А. Н., Чебурканова Е. В. Натурный эксперимент на стенде с навесным фасадом системы U-kon // Технологии строительства. – 2006. – № 7(48). – С. 30–31.

4. Протокол огневых испытаний по ГОСТ 31251–2003 системы навесных вентилируемых фасадов U-kon (АТС-101) с воздушным зазором, минераловатным утеплителем, каркасом из алюминиевых профилей и облицовкой кассетного типа из Alucobond А2 № 22Ф–04 2004 г.