Испытания на огнестойкость светопрозрачных навесных и встраиваемых фасадов

Европейские методы испытаний на огнестойкость и нормирования применения светопрозрачных фасадов основаны на следующих принципах

Европейские методы испытаний на огнестойкость и нормирования применения светопрозрачных фасадов основаны на следующих принципах.
1. Предотвращение распространения пожара внутри здания из очага пожара на помещения выше- и нижележащих этажей, а также соседние помещения на этаже пожара.
2. Для светопрозрачных фасадов с пожаростойким светопрозрачным заполнением испытаниям на огнестойкость подлежат полномасштабные образцы конструкций, включающие светопрозрачное заполнение, сопрягаемое с глухими частями конструкции (для навесных фасадов – верхний и нижний междуэтажный пояс, для встраиваемых фасадов – над- и подоконные панели).
3. Для светопрозрачных фасадов с непожаростойким светопрозрачным заполнением испытаниям на огнестойкость подлежат только глухие части, сопрягаемые со светопрозрачным заполнением (частичный фрагмент). Частичный фрагмент должен включать узлы сопряжения, примыкания, крепления и т.п.
4. Здания со светопрозрачными фасадами с непожаростойким светопрозрачным заполнением, т.е. ненормируемым по пределу огнестойкости, подлежат защите от распространения пожара по наружной стороне фасада путем применения мероприятий по активной защите от пожара. Наиболее часто применяемые способы приведены в журнале «Окна. Двери. Фасады», № 40 (1) 2011 г., зимний выпуск, стр. 46–49.
Последний из изложенных выше принципов является вынужденной мерой в связи с неадекватностью результатов натурных испытаний 2- и 3-этажных фрагментов зданий с фасадами с непожаростойким светопрозрачным заполнением для других, особенно высотных, зданий из-за высоких ветровых нагрузок, а также в связи со сложностью доступа пожарных подразделений при тушении пожара.
В европейских странах испытания на огнестойкость светопрозрачных фасадов проводят в соответствии со стандартами EN 1364-1, EN 1364-3, EN 1364-4. Испытаниям подлежат полномасштабные образцы или образцы частичных фрагментов конструкций наружных стен.

На приведенных выше рисунках показаны типы образцов и выбор метода испытаний на огнестойкость в зависимости от способа крепления к основным конструктивным элементам здания.
Выбор методики испытаний, в том числе типа образца, способа теплового воздействия на образец и т.п., определяется следующим:
1) типом наружной стены (встраиваемая или навесная);
2) видом светопрозрачного заполнения – пожаростойкое, с нормируемым пределом огнестойкости или непожаростойкое (предел огнестойкости не нормируется);
3) способом теплового воздействия на образец:
а) изнутри помещения, температурный режим стандартного пожара;
б) с наружной стороны фасада, температурный режим наружного пожара.
При испытании конструкций навесных фасадов по EN 1364-3, образец в виде полномасштабного фрагмента, производится оценка огнестойкости конструкций стен наружных ненесущих навесных с пожаростойким светопрозрачным заполнением. Отличительной особенностью этих конструкций является их расположение – перед перекрытием, а также способ крепления – к торцам перекрытий, когда несущая способность узлов крепления обеспечивает устойчивость всей пространственной оболочки здания, образуемой стоечно-ригельной системой.
Данное испытание предназначается для оценки огнестойкости навесных фасадов с учетом следующих аспектов:
1) тепловое воздействие на образец конструкции осуществляется как изнутри помещения (температурный режим стандартного пожара), так и снаружи, со стороны фасада (температурный режим наружного пожара);
2) любой горизонтальный узел примыкания навесного фасада к перекрытию подвергается тепловому воздействию стороны помещения очага пожара;
3) любой вертикальный узел примыкания навесного фасада к стенам здания является обязательной составной частью образца для испытания;
4) тепловое воздействие на узлы крепления осуществляется со стороны помещения очага пожара (температурный режим стандартного пожара).
Температурные данные для узлов крепления используются только при проектировании и не оказывают влияния на оценку предела огнестойкости конструкции.
При испытании по EN 1364-4 образцов конструкций навесных стен с непожаростойким светопрозрачным заполнением имитируется ситуация, когда светопрозрачное заполнение полностью разрушено в результате воздействия пожара.
Тепловое воздействие на образец осуществляется в режиме стандартного и наружного пожара одновременно или последовательно на разных образцах. При испытании определяют следующие пожарно-технические характеристики:
а) целостность (Е) с учетом устойчивости к деформациям конструкции и узлов крепления;
б) теплоизолирующую способность (I) по обращенной к помещению и расположенной над перекрытием стороне (части) конструкции;
в) целостность и теплоизолирующую способность горизонтального узла примыкания.

Дополнительно фиксируется температура на узлах крепления. Результаты измерения температуры используются при расчете их несущей способности и не являются дополнительными предельными состояниями огнестойкости конструкции.
При испытании образца в виде частичного фрагмента для конструкций с пожаростойким светопрозрачным заполнением тепловое воздействие реализуется в соответствии с ситуацией, имитирующей устойчивость светопрозрачного заполнения при пожаре.
При этом определяют описанные выше пожарно-технические характеристики, а также (при необходимости) величину критического теплового потока излучения. В отличие от конструкций с непожаростойким светопрозрачным заполнением, испытания всегда проводят на двух образцах – при воздействии стандартного и наружного температурного режима.
Классификацию светопрозрачных фасадов проводят в соответствии с EN 13501-2, раздел 7.5.3. Нормируемыми предельными состояниями являются следующие:
Е – целостность, I – теплоизолирующая способность по температуре на необогреваемой стороне, W – теплоизолирующая способность по величине критического теплового потока (15 кW/м2 на расстоянии 1 м от необогреваемой поверхности образца) (Табл. 2).
Нормирование применения – только по Е, по EI или по EW – определяется условиями реального применения конструкций и противопожарными нормами каждой из европейских стран.
На основании исследовательских и экспериментальных работ, проведенных в течение трех лет специалистами ЦНИИСК им. Кучеренко (ЦСИ «Огнестойкость») и ВНИИПО МЧС России, разработана новая редакция ГОСТ Р 53308-2009 «Конструкции строительные. Светопрозрачные ограждающие конструкции и заполнения проемов. Методы испытаний на огнестойкость».
Новая редакция стандарта учитывает основные положения указанных выше европейских стандартов. Область применения включает, в том числе, фасады светопрозрачные, встраиваемые и навесные, а также междуэтажные пояса (глухие части) навесных фасадов. Глухие части встраиваемых фасадов с непожаростойким заполнением (над- и подоконные панели) следует испытывать по ГОСТ 30247.1-94 «Конструкции строительные. Методы испытаний на огнестойкость. Несущие и ограждающие конструкции».
Примеры испытаний на огнестойкость светопрозрачных навесных фасадов (полномасштабные фрагменты и частичный фрагмент) иллюстрируются на приведенных в статье фотографиях.
Основные предложения по нормированию применения светопрозрачных фасадов изложены в упомянутой выше статье в журнале «Окна. Двери. Фасады», № 40.
Дальнейшее развитие работ состоит в обсуждении вопросов, связанных с обеспечением пожарной безопасности зданий с непожаростойкими светопрозрачными фасадами, применением в местах примыкания здания, на перепадах высот, для стен во внутреннем объеме атриумов и т.п. конструкций с пожаростойким (нормируемый предел огнестойкости) светопрозрачным заполнением.
Планируются совместные с ВНИИПО и европейскими компаниями работы по натурным испытаниям фрагментов зданий с непожаростойким светопрозрачным заполнением. Целью работ является разработка дополнения к ГОСТ Р 53309-2009 «Здания и фрагменты зданий. Метод натурных огневых испытаний. Общие требования». В процессе исследований предполагается установить конкретные требования к спринклерной защите зданий от пожара, в том числе путем спринклерного орошения фасадных конструкций изнутри помещения, рассмотреть влияние объемно-планировочных решений, величины пожарной нагрузки и вентиляции на время сохранения конструкцией ограждающих функций, соответствующие нормируемому пределу огнестойкости.

Ковыршина Н.В.,
Ржанковский А.В.,
Клейменов М.И.

ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко,
(Центр сертификации
и испытаний «Огнестойкость»)
Тел.: (495) 709-32-82,
709-32-83, 709-32-84
www.tsniiskfire.ru
e-mail: info@tsniiskfire.ru