Фасадные системы и проблемы  технического регулирования

Фасадные системы и проблемы технического регулирования

Фасадные системы (ФС) получают все большее применение при реализации современных архитектурных и дизайнерских решений, для тепловой защиты зданий, при изменении функционального назначения

Нормативная правовая база
Фасадные системы (ФС) получают все большее применение при реализации современных архитектурных и дизайнерских решений, для тепловой защиты зданий, при изменении функционального назначения (например, создании на базе производственных объектов современных бизнес-центров), реконструкции зданий, сооружений. 
Для ввода здания, сооружения в эксплуатацию согласно ст.54 и 55 Градостроительного кодекса РФ необходимо получение заключения органов Госстройнадзора (ГСН) о соответствии требованиям технических регламентов и проектной документации. 
Лондонское Вестминстерское Аббатство традиционно является местом коронации.

Следует принять во внимание, что согласно ст.60 Градостроительного Кодекса (в редакции Федерального закона №337-ФЗ от 28.11.2011г.) в случае причинения вреда личности или имуществу.... вследствие разрушения, повреждения здания, сооружения ... его собственник возмещает вред в соответствии с гражданским законодательством и выплачивает компенсацию сверх возмещения вреда:

- родственникам потерпевшего... в случае смерти потерпевшего - в сумме 3 млн.р.;
- потерпевшему в случае причинения тяжкого вреда его здоровью - в сумме 2 млн.р.;
- потерпевшему в случае причинения средней тяжести вреда его здоровью - в сумме 1 млн.р.

Несмотря на такой высокий хозяйственный риск и юридическую ответственность, проблема технического регулирования в отношении фасадных систем продолжает оставаться весьма острой. 

Пожары фасадных систем, в т.ч. с применением остекленных фасадов, в зданиях с тяжелыми последствиями:

- 32-этажное здание «Траспорт-Тауэр» в г.Астана, май 2006 г.; 
- офисный центр "Дукат-Плейс III", г.Москва, апрель 2007 г.; 
- административно-жилой комплекс "Атлантис", г.Владивосток, июль 2007 г.; 
- 30-ти этажное здание, г. Шанхай, 2011 г., 53 погибших, более 100 пострадавших; 
- 40-этажное жилое здание "Олимп" (г. Грозный, апрель 2013 г.) 

показывают несовершенство соответствующих требований нормативных документов, проблему применения фальсифицированной продукции (по данным РСПП и Ростандарта по стройматериалам её доля достигает 50%), качества монтажных работ и эксплуатации, необходимость индивидуального подхода к проектированию систем противопожарной защиты таких зданий, включая разработку специальных технических условий (СТУ – согласно постановления Правительства РФ от 18 февраля 2008 года № 87 «О составе разделов проектной документации и требованиях к их содержанию»), в том числе, в части требований к фасадным системам (ФС) и системы их мониторинга. 
Такой мониторинг ФС должен быть составной частью структурированной системы мониторинга и управления инженерными системами зданий и сооружений (СМИС) в соответствии с ГОСТ Р 22.1.12-2005. 

Учитывая вышеизложенное и то, что применение не соответствующих нормативным требованиям фасадных систем не обеспечивает выполнение требований ст.52 ФЗ №123 /1/ по защите людей и имущества от воздействия опасных факторов пожара и (или) ограничение последствий их воздействия, в ст.87 ФЗ /1/ внесены изменения ФЗ №117 от 10.07.2012г., 

а именно:

"В зданиях и сооружениях I-III степени огнестойкости, кроме малоэтажных жилых домов (до трех этажей включительно), отвечающих требованиям законодательства РФ о градостроительной деятельности, не допускается выполнять отделку внешних поверхностей наружных стен из материалов групп горючести Г2-Г4, а фасадные системы не должны распространять горение". 
Ряд дополнительных требований внесены в СП 2.13130.2012 /2/ (на сайте ВНИИПО МЧС России размещена информация о необходимости применения СП 2.13130.2009) , 

а именно:

п.5.4.12 "При наружных стенах с витражным или ленточным остеклением противопожарные стены 1-го типа (REI 150) должны его разделять. При этом допускается, чтобы противопожарные стены не выступали за наружную плоскость стены";

п.5.4.18 "...Предел огнестойкости конструкций наружных светопрозрачных стен должен соответствовать требованиям, предъявляемым к наружным ненесущим стенам" (по табл.21 приложения к ФЗ /1/, для I степени огнестойкости - Е30, для II-IY - Е15",т.е полностью остекленные фасады должны быть из огнестойкого стекла.  Кроме того, установлено "для зданий I-III степеней огнестойкости для наружных стен, имеющих светопрозрачные участки с ненормируемым пределом огнестойкости (в т.ч. оконные проемы, ленточное остекление и т.п.), участки наружных стен в местах примыкания к перекрытиям (междуэтажные пояса) следует выполнять глухими высотой не менее 1,2 м, а предел огнестойкости данных участков наружных стен (в т.ч. узлов примыкания и крепления) предусматривать не менее  требуемого предела огнестойкости перекрытия по предельным состояниям EI".

Общие требования к конструкции ФС установлены СП 50.13330 /3/. Требования пожарной безопасности, предъявляемые к системам наружного утепления фасадов, в т.ч. и к навесным ФС, ранее были установлены СНиП 21-01-97* /4/. Требования ко всей ФС и каждому её элементу должны быть отражены в техническом свидетельстве, выдаваемом ФГУ «Федеральный центр сертификации» Госстроя. 
Особенно сложным представляется случай, когда здание целиком одевается в светопрозрачную оболочку. Для такого архитектурного и конструктивного решения требования пожарной безопасности в ФЗ /1/, СП 2.13130.2009 /2/, СП 4.13130.2013 /5/ по существу не предусмотрены. Кроме того, при этом остается неопределенной реализация требований ч.1 ст.80 ФЗ /1/ и разд.7 СП 4.13130.2013 /5/ по обеспечению доступа пожарных и доставки средств пожаротушения в любое помещение.
В  статье /6/ приводится обзор нормативных документов стран Евросоюза, США, Китая в отношении фасадных систем, включая требований к их испытаниям, контролю качества их изготовления и монтажа, обеспечению безопасной эксплуатации. В качестве основного вывода называется необходимость разработки единых норм на фасадные конструкции, включая их классификацию, основные требования к комплектующим и конструкции в целом, методам их комплексных испытаний, проверки качества при возведении зданий.

Применение фасадных систем
Учитывая вышеизложенное, кратко рассмотрим современные фасадные системы и особенности их применения.

В зависимости от вида облицовок ФС подразделяются на системы: 

-  с керамогранитной облицовкой; -
- облицовкой композитными материалами на основе алюминия (алюкобонд, рейнобонд, алполик и др.); 
- облицовкой в виде цементно-волокнистых листов (фиброцемент, асбестоцемент); 
- металлическими облицовками в виде сайдингов, кассет, панелей и др.

 При этом доля навесных фасадных систем по группам объектов строительства (реконструкции) составляет: 

- новые жилые здания – 45%, 
- реконструкция жилья – 35%. 

Около 30% площади навесных фасадных систем облицовываются волокнисто-цементными и фиброцементными плитами, примерно столько же приходится на керамогранит (32%). 
Композитные панели и металлокассеты составляют соответственно 20% и 13% площади утепленных фасадов.

Особенности пожарной опасности ФС детально рассмотрены в статье /7/, включая:

 - штукатурные системы наружного утепления фасадов, где в качестве утеплителя обычно используется плитный пенополистирол (ППС) и некоторые виды полиуретанов (ППУ); 

- навесные вентилируемые фасады (НВФ), где одной из особенностей пожарной опасности отмечается применение в качестве гидроветрозащиты утеплителя либо минераловатных плит с наружной поверхностью из стекловолокна («кашированные» плиты), либо специальная паропроницаемая полимерная пленка. 

По результатам огневых испытаний  указывается, что применение в НВФ облицовок в виде плоских элементов из трехслойных изделий из алюминиевого листа со средним слоем из негорючего материала на основе гидроокиси алюминия не является опасным; кроме того, при прочих равных условиях использование облицовок из трехслойных панелей с обшивками из алюминиевых листов и средним слоем из полиизоцианурата является более безопасным по сравнению с облицовкой из трехслойных панелей с обшивками из алюминиевых листов и средним слоем из модифицированного полиэтилена. 

В отношении применения ветрозащитных пленок (мембран) отметим статью /8/, где указывается на неоднозначность вывода о необходимости их использования (существенно зависит от структуры волокон утеплителя, а потеря массы утеплителя, по результатам экспериментов на выветривание, достаточно незначительна), а соответствующее решение следует принимать с учетом опыта исследований технологических и горючих свойств ветрозащитных мембран, накопленного Центром противопожарных исследований ЦНИИСК им. В.А.Кучеренко. 

В /9/ отмечается, что из-за недостаточной квалификации монтажников и по причинам экономии вместо ветрозащитной пленки устанавливают пленки с большим значением сопротивления паропроницанию, вплоть до полиэтиленовой пленки. При этом ветрозащитные пленки являются изделиями на полимерной основе, относятся к материалам группы горючести Г2 или Г3, которые от воздействия открытого огня активно способствуют развитию горения. 

Приводится пример возгорания пленки «Тyvek» при проведении сварочных работ на 17-м этаже здания со смонтированной ФС, что привело к распространению огня пожара до первого этажа и к многочисленным повреждениям ФС. Указывается на частое применение открытого огня при проведении ряда работ на здании с уже смонтированным фасадом: кровельные работы на крыше, сварочные работы на балконах и лоджиях, наплавление гидроизоляции на отмостке здания и т.д., поэтому практически весьма сложно исключить возможность возгорания ветрозащитной пленки. 

В /10/ в качестве альтернативы рекомендуется применение утеплителя с кэшировочным слоем группы горючести не ниже Г1 (например, минераловатные плиты «ISOVER Ventiterm Plus»). Если необходимо применить в ФС защитные мембраны, то следует провести поиск других негорючих (НГ) или слабогорючих (Г1) ветрогидрозащитных и паропроницаемых материалов. 

В НД по ПБ не упоминаются такие, например, прогрессивные технологии, как структурное остекление или планарные фасады. 
Структурное остекление – технология крепления стеклопакетов к фасаду здания с помощью силикона, где силиконовый слой является несущим элементом конструкции. 

В /11/ рассмотрены системы структурного остекления Schuco, когда создание однородной поверхности фасада  происходит за счет наклеивания (используется П-образный силиконовый уплотнитель для плоских конструкций или герметик) остекления (применяются стекла различной толщины с внутренней и наружной сторон толщиной от 6 до 14 мм) на несущую cтоечно-ригельную конструкцию, т.е. без видимых снаружи опор. Поля остекления разделяются углубленными швами, а встроенные открывающиеся элементы не нарушают плоскости фасада. 
Новая фурнитура обеспечивает применение больших открывающихся створок весом до 250 кг и 300 кг – в глухих полях при изменяющемся положительном и отрицательном давлении ветра. 

В /12/ рассматривается продукция линии Pilkington Suncooltm , объединяющая в себе эффективные теплоизоляционные свойства с одним из самых низких  U-значений для стеклопакетов и широкими возможностями по солнцезащите. Большая часть продукции выпускается в ударопрочном исполнении, в частности ламинированное стекло Pilkington Optilamtm, состоящее из нескольких слоев стекла и пленки между ними, которые прочно соединены друг с другом. Когда стекло трескается или разбивается, пленка удерживает осколки стекла, снижая риск получения травмы и сохраняя целостность конструкции. Одним из вариантов применения таких стекол, видимо,  может быть покрытие атриумов.
С точки зрения теплотехнических характеристик фасадного остекления в /6/ отмечается, что разработанные новые классы низкоэмиссионных покрытий позволяют не просто снизить теплопотери за счет лучистой составляющей, но и в комбинации современной конструкции дистанционной рамки с заполнением пространства между стеклами инертным газом практически вывести фасады по теплотехническим характеристикам на качественно новый уровень.
Планарные фасады /13/ - важнейшим функциональным и архитектурно-строительным элементом является стальная структура, где плоскими несущими конструкциями служат стальные трубчатые фермы, вертикальные стойки, стержневые и вантовые предварительно-напряженные фермы, а также система вертикально натянутых канатов.
 
Для планарных остеклений, среди прочих видов, используется закаленное стекло. В Европе вентилируемые планарные фасады применяются при остеклении бизнес-центров, вокзалов и общественных зданий. На этапе реконструкции планарные фасады могут сочетаться с классическими старыми зданиями. Воздушная прослойка между стеклом и стеной позволяет вентилировать помещения за счет создания направленного конвекционного потока, а также создавать оптимальные условия для отвода влаги из утеплителя основной стены.
 
Cистемы остекления: на зажимах (состоит из опорных деталей для опирания стекла, которое снаружи фиксируется планками) и «спайдерная» (реализуется точечным опиранием стекла на круглую головку, что требует сверления стекла. Вместе с тем, при пожаре возможно быстрое замыкание стекла в металлической структуре и его разрыв в зоне отверстий с последующим обрушением. Решение проблемы возможно в устройстве шарового шарнира в точечном креплении спайдера, достаточные размеры шва между стеклами, установка силиконовых прокладок в отверстиях для исключения контакта стекла и металла.

В отношении вентилируемых ФС (СВФ) можно отметить /14/, где для монтажа предлагается конструкция нового оригинального  раздвижного кронштейна из сплава, позволяющего применять утеплители толщиной до 250 мм и на стенах с любыми встречающимися отклонениями от вертикали. При этом  каждый элемент крепления (кляммер или скоба) облицовочного материала вставляется в специальный жесткий паз, выполненный на направляющей уже в процессе её изготовления, образуя надежный замок. Наличие в системе КТС скользящих креплений и специальная конструкция деформационных стыков позволяют компенсировать как термические нагрузки, вызванные перепадами температур, так и деформационные, вызванные усадкой  и подвижкой самих зданий без передачи усилий на облицовочный материал и на несущий анкер. 

Огневые испытания, проводимые в ЦНИИСК им. Кучеренко, показали лучшие результаты по сравнению с системами, имеющими конструкцию из нержавеющей стали и жесткое крепление кронштейнов к направляющим. В результате система вентилируемого фасада КТС – 1ВФ получила разрешение на использование в зданиях любого класса конструктивной пожарной опасности без ограничения высотности.

Композитные фасадные материалы
Важное значение для пожарной безопасности ФС имеют параметры используемых композитных материалов. 
Так, в статье /15/ рассмотрены результаты экспериментальных исследований ВНИИПО МЧС России параметров пожарной опасности некоторых алюминиевых композитных панелей (АКП) с различными по составу наполнителями. Установлено, что в АКП внутренний слой полиэтилена (цвет наполнителя АКП – черный или темно-серый) на 6-8 минутах испытания выделяет газообразные продукты горения и затем воспламеняется с дальнейшим обильным появлением горящих капель расплава. Отмечается, что коэффициент дымообразования наполнителя АКП на основе полиэтилена относит его к группе Д3, а саму АКП – к Д2 (для высотного строительства нужно Д1), а по горючести и воспламеняемости соответственно к Г4 и В1. 

Область применения таких АКП – малоэтажное строительство, для материалов группы FR следует ограничивать высотой зданий до 21м (хотя можно было бы допустить и до 28 м для привязки к российским нормам по зданиям повышенной этажности), а при большей высоте использовать обрамление из оцинкованной стали с выступами за плоскость фасада. 
При этом целесообразно, чтобы окончательное решение о возможности применения указанных материалов в конструкциях ФС принимать только после проведения огневых испытаний. Указывается также, что использование в ФС композитных облицовок (в виде плоских или кассетных трехслойных элементов толщиной 2-3 мм из алюминиевого или стального листа со средним слоем из негорючих материалов, например, на основе гидроокиси алюминия), относящихся к классу А2 по DIN 4102, не представляет пожарной опасности. Область применения композитных материалов с более сложным составом среднего слоя, включающего в себя полиэтилен, смолы, оксиды и минералы, ограничивается конструктивными решениями ФС. Их торговое обозначение FR (трудногорючий материал) и соответствие требованиям по группе горючести Г1 не являются гарантией их пожарной безопасности в составе системы. 

В /16/ достаточно подробно рассматриваются преимущества материала ALUCOBOND, состоящего из двух слоев алюминиевого сплава толщиной 0,5 мм и пластиковой или минеральной сердцевины толщиной 2-5 мм, который отличается надежностью, легкостью (вес одного кв.м толщиной 4 мм составляет 7,6 кг) и пожаробезопасностью. 
Из зарубежного опыта отмечается, что как только требования к степени огнестойкости и классу конструктивной пожарной опасности повышаются до уровня С0 и К0, то при применении композитных материалов класса К1 или К2 требуется через каждый этаж установление противопожарных преград по всему периметру здания из оцинкованных сталей и отсекателей пламени из той же оцинкованной стали – на каждом оконном проеме, выступающих за плоскость фасада до 50 мм. Но в этом случае основные преимущества навесных ФС пропадают из-за необходимости выполнения таких противопожарных мероприятий. 

Подчеркивается одно из преимуществ материала ALUCOBOND  А2 в том, что он позволяет выполнять откосы и отливы с примыканием к окнам и дверным проемам без дополнительных противопожарных отсечек, выступающих за плоскость фасада,  и с соблюдением всех принципов ФС на любых зданиях с самыми высокими противопожарными требованиями. 
В /17/ рассматривается применение алюминиевых композитных панелей (АКП). При этом применение ALUCOBOND  В2 (внутренний слой из полиэтилена, показатели пожарной опасности Г4, В1, Д2, Т2) допускается только для зданий Y степени огнестойкости, ALUCOBOND В1 (внутренний слой на основе гидроксида алюминия и смолы, показатели пожарной опасности Г1, В1, Д2, Т1)  рекомендуется для стен с проемами высотой не более 18 м, ALUCOBOND  А2 (внутренний слой на основе гидроксида алюминия, показатели пожарной опасности Г1, В1, Д1, Т1) допускается применять для зданий всех степеней огнестойкости, функциональной и конструктивной пожарной опасности. Обращается также внимание на высокую вероятность обращения на строительном рынке АКП – подделок и необходимость идентификационного контроля при применении таких материалов на значимых объектах.

В /18/ также указывается, что компания «Юкон Инжиниринг» осуществляет производство и монтаж СВФ с использованием системы U-kon при возведении зданий высотой до 100 м, когда пожарная безопасность обеспечивается применением негорючих и слабогорючих композитных материалов в сочетании с конструктивными решениями по противопожарной защите и на основании результатов огневых испытаний. 
В /17/  на основе результатов огневых испытаний и заключений, выданных  Центром противопожарных исследований ЦНИИСК им. В.А.Кучеренко, сделан аналогичный вывод, что для зданий высотой более 30 м следует допускать АКП с индексом А2 по европейской классификации, а также другие АКП, прошедшие натурные огневые испытания, при условии обязательного соблюдения конструктивных решений, получивших положительную техническую оценку вышеназванной организации. 

Приводится также четыре вида АКП :
- ALUCOBOND  А2, 
- Alpolic A2, 
- Alpolic FR/SCM, 
- Alpolic FR/TCM, рекомендуемых для СВФ высотных зданий и облицовки оконных откосов. 

Особо обращается внимание на недопустимость без соответствующего согласования вносить изменения в конструктивные решения, имеющие технические свидетельства Госстроя, или применять решения без проведения огневых испытаний по ГОСТ 31251.

В /19/ описано начатое производство огнестойких алюминиевых композитных панелей Краспан-AL. Состав композитной составляющей АКП разработан совместно со специалистами ВНИИПО МЧС России и имеет в своем составе 75% минерального наполнителя, 20% связующего полимера и 5% термополимерного клея. Отмечается, что по результатам испытаний АКП с 65% минерального наполнителя успешно прошли испытания в г.Златоусте на полигоне ЦНИИСК им. В.А.Кучеренко в составе фасадной системы с алюминиевой подконструкцией и базальтовым утеплителем. 
Областью применения АКП определены здания и сооружения всех степеней огнестойкости, всех классов конструктивной и функциональной пожарной опасности. 

Теплоизоляционные материалы
К применению в НВФ рекомендуются волокнистые теплоизоляционные материалы плотностью 80-90кг/м3. Тем не менее, в /20/ доказывается, что с учетом современных тенденций в производстве и применении волокнистых теплоизоляционных материалов более обоснованным (как с технической, так и с экономической точек зрения) является применение в СВФ теплоизоляционных материалов плотностью 15-20 кг/м3 на основе стекловолокна  как в сочетании с волокнистыми материалами плотностью 60-80 кг/м3, обладающими ветрозащитными свойствами  (двухслойный вариант), так и в сочетании с ветрозащитными мембранами (однослойный вариант). Отмечается, что такой подход реализован в СП «Проектирование и монтаж навесных фасадов с воздушным зазором», разработанном в республике Казахстан с использованием стандартов DIN 18516-1 «Вентилируемая облицовка внешних стен» и ATV DIN 18351 «Выполнение фасадных работ». 

В /10/ рассмотрено применение относительно нового для России утеплителя для штукатурных ФС – экструдированного пенополистирола (XPS). Отмечается, что результаты испытаний в компании WAСKER штукатурной системы ТЕРРАКО ТЕРМ с теплоизоляционным слоем STYROFOAM  IB250A и компонентами штукатурного фасада, показали, что система выдержала 50 циклов замораживания/оттаивания, а показатель адгезии штукатурных слоев к утеплителю составил 240-290 кПа, что в 10 раз превышает аналогичные показатели по минеральной вате, а вес ФС составляет 18 кг/м2, что в 2-2,5 раза легче ФС с минеральной ватой. Показатель ударной прочности составляет до 330 кN/м2. 
В отношении пожароопасности: XPS, как материал, относится к горючим, самозатухающим (при наличии огнезащитных добавок) утеплителям с показателем горючести Г1. 
Натурные огневые испытания конструкций стен  с штукатурным составом, проведенные в Центре сертификации и испытаний «Огнестойкость – ЦНИИСК» с участием специалистов ВНИИПО, показали: 
класс пожарной опасности системы КО по ГОСТ 31251 и предел огнестойкости REI60 по ГОСТ 30247.1-94 при толщине утеплителя STYROFOAM  IB250A до 120 мм. 

Ряд особенностей применения ФС
• Отсутствие в НД или хотя бы рекомендуемых к применению методик испытаний на пожарную безопасность фасадных (особенно – остекленных) систем с применением систем водяного орошения;
• очевидную целесообразность учета различия предъявляемых требований к конструкциям ФС при существенных перепадах температурных режимов снаружи здания и со стороны помещений (включая, опасные факторы пожара), т.е. морозо- и термостойкость;
• обоснование дополнительных требований к противопожарному остеклению оконных проемов и облицовочных покрытий боковых оконных откосов, необходимость оценки стойкости межслойного гелевого заполнения или заполнения инертным газом к УФ-излучению и воздействию отрицательных температур.


Противопожарные мероприятия
Исходя из анализа, в качестве противопожарных  мероприятий могут быть предложены следующие дополнительные (компенсирующие) решения: 

1. Применение поясов из пожаростойкого остекления на высоту этажа  выше и ниже противопожарного перекрытия (альтернатива козырькам и выступам). Соответствующая продукция зарубежных и российских фирм  активно предлагается на отечественном рынке – например, «Пиробатис» (Словакия), SCHUCO (Германия), REYNAERS (Бельгия), концерн «Главербель», ООО «Фототех», фирма «Гласс», пожарно-технический информационно-испытательный центр (г. Москва) – противопожарные многослойные стекла с гелевым заполнением, имеющие предел огнестойкости EI 15, 30, 45, 60, 90 и 120 мин. При пожаре (при достижении температуры около 120 град.) промежуточные слои последовательно изменяют свои физические характеристики и стекло превращается на определенное время в жесткую и непрозрачную конструкцию, обеспечивающую необходимую защиту.

2. Противопожарные требования к материалу каркаса остекления. Следует принять во внимание, что алюминиевые сплавы (их преимущества, в частности, – относительная дешевизна, долговечность, малый вес) легко плавятся уже при 500 град.С и более приемлема коррозионностойкая или нержавеющая сталь в качестве базового материала каркаса ВФС. 

Тем не менее, по мнению ряда специалистов, будущее – за системами алюминиевых профилей, в которых учтены все современные тенденции рынка и которые имеют ряд преимуществ по сравнению с традиционной стоечно-ригельной конструкцией. 

Вариант решения вопроса в /20/ - огнестойкость алюминиевых профилей обеспечивается путем заполнения их центральных камер термостойкими и термопоглощающими композициями. Это позволяет компенсировать изгибающие моменты, возникающие при одностороннем нагреве конструкции при пожаре, что приводит к её минимальным прогибам и увеличивает стойкость ФС к высокотемпературному воздействию. 
Для ФС, в которых в качестве каркаса используются направляющие из алюминия и облицовка из керамических плит, рекомендуется применять комбинацию из стальных и алюминиевых направляющих. При этом стальные направляющие следует устанавливать над оконными проемами и в непосредственной близости к вертикальным откосам. Использование в ФС алюминиевых сплавов с более высокой температурой плавления ведет к существенному снижению пожарной опасности ФС и расширению области их применения.

3. Применение противопожарных рассечек или поясов высотой не менее 1м в фасадных системах (в зонах междуэтажных перекрытий, особенно в местах примыкания к противопожарным перекрытиям), а также ограничение использования утеплителя:
-  пенополистирол – до 12 этажей, 
- минеральные и силикатные системы – до 25 этажей, 
- остальное – по дополнительному согласованию на стадии проектирования;

4. Обеспечение крепления кронштейнов фасадных систем непосредственно к плитам перекрытий, тем более при заполнении бетонного каркаса пено - и газоблоками (для них усилие «на вырыв» анкера минимум в 2 раза меньше, чем в случае кирпича или бетона), применение которых следует ограничить высотой до 75 м (дополнительное требование,  обеспечивающее более высокую механическую прочность, препятствующую разрушению фасадной или разделительной системы от нагрузок в аварийных условиях, что позволяет избежать дополнительных жертв и разрушений). 

5. Наличие негорючего утеплителя и обеспечение сопротивления дымопроницанию (по аналогии с другими конструкциями - не менее 8000 кг/м на 1м2) в зонах между фасадными системами и междуэтажными перекрытиями. 
6. Использование зарубежного опыта спринклерного орошения остекления фасада (с внутренней стороны с использованием оросителей карнизного типа), хотя область применения такого решения ограничена, особенно в зимнее время. Тем не менее, в /21/ упоминается о результатах исследований, свидетельствующих о том, что особо закаленные, керамические и наполненные гелем стекла выдерживают вызываемый спринклерами «холодный шок».

Другие проблемы применения ФС
Рассмотрим также некоторые из нормативных требований, когда они сформулированы без учета использования современных технологий  и конструктивных решений фасадных (особенно остекленных) систем:

1. При спасении людей или тушении пожара согласно инструкциям по эксплуатации пожарных автолестниц верхняя часть лестницы должна, как правило, опираться на конструкции здания. Эта нагрузка (статическая и динамическая) не учитывается при расчетах остекленных фасадов и их каркаса. Можно предположить, что эти действия будут сопровождаться разрушением остекления и тогда непонятно, как это отразится на целостности фасадной системы в целом и не произойдет ли её прогрессирующего разрушения. Особенно существенное значение это имеет при использовании в каркасе алюминиевых систем, прочностные характеристики которых ниже по сравнению с каркасом из стали. В этой же связи можно отметить необходимость периодической ревизии (возможно - раз в год) конструкций СВФ.

3. Кроме технических решений по обеспечению ремонтопригодности фасадов, устройств для чистки и мытья светопрозрачных ограждений, в НД следует предусмотреть требования по закладным конструктивным элементам для применения индивидуальных или групповых средств спасения и самоспасания.  Так, согласно /22/ в зданиях:
-  высотой 20 этажей время эвакуации по лестничной клетке составляет 15-18 мин., 
- высотой  30-ти этажей – 25-30 мин. 

Недостаточная надежность систем противодымной вентиляции может сделать эвакуацию из высотных зданий по лестницам вообще невозможной. Поэтому при проектировании необходимо предусматривать средства спасения (используются пожарными) и самоспасания (используются людьми, оказавшимися в опасности), в том числе нужно учитывать одну особенность – при пожаре людям, оказавшимся в опасной зоне этажа пожара, часто достаточно спуститься на 1-2 этажа ниже, чтобы оказаться в относительной безопасности, для чего могут использоваться складные спасательные лестницы, канатно-спусковые устройства и т.п. 
Для канатно-спусковых устройств сложность состоит в отсутствии на зданиях мест для их крепления, в нормах этого тоже нет. 
Вместе с тем, остается неясным состав конструктивных решений фасадов, когда такие требования будут выполняться. 

Например, в расчетах по нагрузкам эта составляющая пока не предусмотрена, а только её статическая компонента (по данным ООО "САМОСПАС") будет составлять не менее 300 кгс. Следовало бы оценить также, насколько это применимо с точки зрения архитектурного облика фасада и как практически проводить периодические испытания такой системы, а также использовать её при проведении пожарно-спасательных учений. 

4. При высоте общественных зданий, сооружений более 50 м, а для жилых - более 75 м согласно ст.17 ФЗ №384 /23/ требования пожарной безопасности должны, видимо, обосновываться преимущественно расчетами, включая расчет динамики опасных факторов пожара на фасадах зданий, который используется для обоснования размещения воздухозаборных устройств систем противодымной вентиляции и мероприятий по защите от попадания продуктов горения в системы подпора воздуха.
Представляется, что применение фасадных систем, особенно остекленных, потребует внесения изменений в существующие методики таких расчетов и (или) испытаний, особенно применительно к СВФ и остекленным атриумам, высота которых (по нормам) ограничивается может быть более 50 метров.

Выводы:
1. В нормативных документах необходимые требования к ФС, включая противопожарные, отражены явно недостаточно, включая оценку возможности огневого воздействия снаружи здания (вариант в связи с угрозой совершения террористических актов, горения складируемых у здания материалов, монтажных конструкций и т.п.).

2. Для подтверждения возможности применения конкретной системы НВФ необходимо предоставлять Техническое свидетельство, куда при ежегодном его продлении своевременно вносить соответствующие изменения и дополнения на основе новых результатов научных и экспериментальных исследований. При этом в рамках Госстройнадзора необходим жесткий контроль качества выполнения требуемых противопожарных мероприятий, соответствия фактически применяемых НВФ и их элементов тому, что прошли огневые испытания и разрешено к применению.

Использованные источники
1. Федеральный закон №123-ФЗ от 22.07.2008 г. "Технический регламент о требованиях пожарной безопасности" (с изменениями, внесенными ФЗ №117 от 10.07.2012 г.).
2. СП 2.13130.2012 Системы противопожарной защиты. Обеспечение огнестойкости объектов защиты.
3. СП 50.13330.2012 Тепловая защита зданий (СНиП 23-02-2003).
4. СНиП 21-01-97* Пожарная безопасность зданий и сооружений.
5. СП 4.13130.2013 Системы противопожарной защиты. Ограничение распространения пожара на объектах защиты. Требования к объемно-планировочным и конструктивным решениям.
6. Андреев Д., Верховский А., Брешков Р., Пантюхов Н. Нормативная база и методы испытания фасадных конструкций. «Высотные здания», 2008, №5. – С. 106-113.
7.  Хасанов И.Р., Молчадский И.С., Гольцов К.Н., Пестрицкий А.В. Пожарная опасность навесных фасадных систем. «Пожарная безопасность», 2006, №5. – С. 36-47.
8. Зуев М.А. Вентилируемые фасады: исправление ошибок. «Стройпрофиль», 2007, №5 (59). – С.72.
9. Недостатки ветрозащитных пленок в вентилируемых фасадах. «Урал и Сибирь. Новости строительной индустрии», 2008, №4 (71). – С.20.
10. XPS на фасадах: мифы и реальность.  «Кровля, фасады, изоляция», 2008, № 2 (19). – С. 78.
11. Фасады со структурным остеклением. «Высотные здания», 2008, №4. – С. 98-101.
12. Современный фасад, прозрачные технологии. «Высотные здания», 2008, №5. – С. 159.
13. Смирнов А. Конструкции планарных фасадов. «Светопрозрачные конструкции», 2004, №4, М., Изд. Межрегионального института стекла. - С.41-42.
14. Новые возможности систем вентилируемых фасадов серии КТС «Каптехнострой». «Стройпрофиль», 2006, № 1(47). – С.49-52.
15. Молчадский О.И., Константинова Н.И., Етумян А.С. Пожарная опасность алюминиевых композитных панелей. «Пожарная безопасность», 2006, №5. – С. 48-51.
 16. ALUCOBOND   - лучший выбор для Вашего фасада. «Стройпрофиль», 2006, № 1(47). – С.54-55.
17. Машенков А.Н., Чебурканова Е.В. Проблемы пожарной безопасности навесных вентилируемых фасадов. «Вентиляция, отопление, кондиционирование», 2007, №8. – С. 32-36.
18. Вентилируемые фасадные системы. «Стройпрофиль», 2005, № 7(45). – С.30.
19. Косачев А.А., Корольченко А.Я. Пожарная опасность навесных фасадных систем. «Пожарная безопасность в строительстве», 2011, август. – с.30-32.
20. Галашин А.Е., Баскакова Л.Ю. Противопожарные светопрозрачные конструкции в комплексе мер по пожарной безопасности зданий. «Пожарная безопасность в строительстве», 2006, июнь. – С.29-31.
21. Гончаренко Л.В. Пожаростойкие стекла. «Пожарная безопасность в строительстве», 2005, №8. – С.8-12.
22. Теребнев В.В. Пожары в высотках: как спасти людей. «Пожарная безопасность в строительстве», 2005, №12. – С.16-19.
23. Федеральный закон №384-ФЗ от 30.12.2009г. "Технический регламент о безопасности зданий и сооружений".

Фотогалерея

технологии

Grasshopper для алгоритмического проектирования фасадных 3D конструкций
Grasshopper, созданный в 2007 году, представляет собой инструмент алгоритмического моделирования, который работает внутри программного обеспечения Rhinoceros CAD
3D печать фасадов набирает обороты по всему миру
Представляем 3 магазина известных брендов, где использована 3D печать фасадов

новые материалы