ОГНЕСТОЙКОЕ (ПОЖАРОСТОЙКОЕ) СТЕКЛО

ОГНЕСТОЙКОЕ (ПОЖАРОСТОЙКОЕ) СТЕКЛО используется в противопожарных светопрозрачных конструкциях, применяемых при устройстве атриумов, витражей, перегородок, а также при заполнении проемов в противопожарных преградах (см. ПРОТИВОПОЖАРНАЯ ПРЕГРАДА) [1].

ОГНЕСТОЙКОЕ СТЕКЛО — изделие из стекла, способное в течение определенного периода времени выдерживать воздействие тепловых и механических нагрузок, возникающих во время пожара (см. ПОЖАР), препятствуя распространению огня и продуктов горения (см. ТОКСИЧНОСТЬ ПРОДУКТОВ ГОРЕНИЯ) [3].

Критерии огнестойкости — критерии R, E, I, W, характеризующие состояние стекла в условиях огневого воздействия [2].

Критерий R (несущая способность) — состояние стекла в условиях огневого воздействия с одной стороны, при котором оно сохраняет свою несущую функцию, и величина и/или скорость нарастания деформаций не превышают установленных значений [2].

Критерий E (целостность) — состояние стекла в условиях огневого воздействия (см. ОГНЕВЫЕ ИСПЫТАНИЯ) с одной стороны, при котором оно создает механический барьер распространению огня (см. ТЕПЛОВОЙ ПОТОК) и горячих газов на противоположную воздействию огня сторону, и размеры появляющихся в нем отверстий (щелей) не превышают установленных значений [2].

Критерий I (изоляция) — состояние стекла в условиях огневого воздействия с одной стороны, при котором оно ограничивает пропускание тепловой энергии в форме прямой теплопередачи на противоположную воздействию огня сторону, и температура его поверхности, не подвергаемой огневому воздействию, не превышает установленного значения [2].

Критерий W (ограничение плотности потока теплового излучения) — состояние стекла в условиях огневого воздействия с одной стороны, при котором оно ограничивает пропускание тепловой энергии в форме излучения на противоположную воздействию огня сторону, и плотность потока теплового излучения, измеренная со стороны поверхности, не подвергаемой огневому воздействию, не превышает установленного значения [2].

Класс огнестойкости — характеристика стекла, показывающая, какие критерии огнестойкости выполняются для данного стекла при огневом воздействии в условиях стандартных испытаний (см. ТЕМПЕРАТУРНЫЕ РЕЖИМЫ) [2].

Огнестойкость светопрозрачных конструкций по признаку потери целостности и теплоизолирующей способности (см. ПРЕДЕЛ ОГНЕСТОЙКОСТИ КОНСТРУКЦИИ) достигается применением композиционных многослойных стекол на основе пластичных клеевых композиций. Отличительной особенностью их является способность при воздействии температур (см. ТЕМПЕРАТУРА) 200–300 °С вспениваться с образованием теплозащитного коксового слоя.

В качестве несущего каркаса противопожарных светопрозрачных строительных конструкций в основном используются металлические или комбинированные профили. Отличительной особенностью их является наличие специальных термоизолирующих элементов, увеличивающих время прогрева каркаса и уменьшающих температурные деформации при одностороннем нагреве [1].

Рис. 1. Поэтапное видоизменение многослойного огнестойкого стекла с твердым вспенивающимся гелем под воздействием огня

Назначение

Прежде всего, нужно знать, что огнестойкие стекла EI, EIW 60 могут использоваться как материал для устройства противопожарных перегородок 1 типа, так и в конструкциях заполнения проемов 1 типа; огнеупорные изделия с маркировкой EI 30 — в перегородках, воротах, дверях, люках, окнах 2 типа следующим образом:

· противопожарные двери могут иметь оконные вставки из жаропрочного стекла, варьирующие по нормативной площади до 25 и больше 25 %, причем в последнем случае они могут быть практически полностью стеклянными, лишь обрамленными в каркас из термически стойкого алюминиевого профиля с негорючим наполнителем, например, из огнезащитного базальтового материала; иметь плотный/герметичный притвор по периметру дверной коробки из таких же материалов;

· противопожарные перегородки из огнестойкого стекла широко используются при отделении/выделении эвакуационных коридоров (см. ЭВАКУАЦИОННЫЙ ПУТЬ), вестибюлей, фойе, внутренних входных групп/тамбуров (см. ТАМБУР-ШЛЮЗ); разделении площади этажей зданий на противопожарные секции (см. ПОЖАРНЫЙ ОТСЕК), отдельные/изолированные помещения/их группы;

· в качестве пропускающих свет элементов покрытий/кровель, зенитных фонарей, в редких случаях даже перекрытий/полов;

· для остекления фасадов, при производстве любых видов заполнения проемов в строительных преградах огню;

· при устройстве каминов, печей, производстве электрических/газовых бытовых плит.

Виды огнестойких стекол

Натрий-кальций-силикатное стекло — силикатное стекло, характеризующими компонентами которого являются оксиды натрия и кальция [3].

Колированное армированное стекло — плоское прозрачное бесцветное натрий-кальций-силикатное стекло, имеющее параллельные полированные поверхности, изготовленное из армированного узорчатого стекла путем механического шлифования и полирования поверхностей [4].

Многослойный пакет из закаленного стекла, заполненный между листами огнезащитными лаками — слои становятся непрозрачными по мере нагревания, препятствуя распространению пламени.

Многослойное закаленное стекло с заполнением внутреннего пространства прозрачным полимерным гелем на водной основе — гель имеет теплопоглощающие свойства и под термическим воздействием кристаллизируется, образуя огнеупорную прослойку.

Монолитная стеклокерамика — редко используемый и самый дорогостоящий вариант, который практически не расширяется от нагрева и максимально долго сохраняет целостность.

Определение времени достижения предельного состояния

Временем достижения образцом стекла предельного состояния по данному критерию огнестойкости считают время (в минутах), прошедшее с начала испытания до наступления первого признака предельного состояния по этому критерию.

Пример. Если при испытании средняя температура не подвергаемой огневому воздействию поверхности образца превысила предельное значение через 27 мин, а максимальная — через 35 мин, то временем достижения образцом предельного состояния по критерию I считают 27 мин.

При идентичных испытаниях двух или более образцов стекла определяют время достижения каждым образцом предельного состояния по данному критерию огнестойкости, и наименьшее время считают временем достижения стеклом предельного состояния по данному критерию.

Пример. Если испытание стекла было проведено на трех образцах и время достижения предельного состояния по критерию Е составило для первого образца 58 мин, для второго образца — 71 мин, для третьего образца — 65 мин, то временем достижения стеклом предельного состояния по критерию E считают 58 мин (п. 10.1, ГОСТ 33000-2014).

Определение предела огнестойкости

Обозначение предела огнестойкости стекла состоит из:

· обозначений, нормируемых для данного стекла критериев огнестойкости R, E, I, W (класса огнестойкости);

· цифрового показателя, соответствующего стандартному периоду времени (в минутах), в течение которого эти критерии выполняются;

· обозначения «ef» — при проведении испытания в условиях температурного режима внешнего огня;

· обозначения «ν» — при проведении испытания с вертикальным расположением образцов;

· обозначения «h» — при проведении испытания с горизонтальным расположением образцов (п. 10.2.1, ГОСТ 33000-2014).

Правила обозначения пределов огнестойкости приведены в таблице 1.

Таблица 1. Обозначение пределов огнестойкости

Цифровой показатель в обозначении предела огнестойкости должен быть равен времени достижения стеклом первого из нормируемых для данного стекла предельных состояний, приведенному к ближайшему меньшему числу ряда: 15, 20, 30, 45, 60, 90, 120, 180, 240, 360.

Пример. Если при проведении испытания в условиях стандартного температурного режима с вертикальным расположением образцов время достижения стеклом предельного состояния составило по критерию E 37 мин, по критерию W — 28 мин, то предел огнестойкости стекла обозначают EW 20 (v) (п. 10.2.2, ГОСТ 33000-2014).

Если для стекла устанавливают разные пределы огнестойкости по разным критериям огнестойкости, то обозначение предела огнестойкости состоит из двух частей, разделенных наклонной чертой.

Пример. Если при проведении испытания в условиях температурного режима внешнего огня с горизонтальным расположением образцов время достижения стеклом предельного состояния составило по критерию Е 80 мин, по критерию I — 42 мин, то предел огнестойкости стекла обозначают E 60/EI 30-ef (h) (п. 10.2.3, ГОСТ 33000-2014).

Если в процессе испытания стекло не достигло предельного состояния по нормируемому критерию огнестойкости, то цифровой показатель для данного критерия в обозначении предела огнестойкости принимают по времени, прошедшему с начала до завершения испытания, приведенному к ближайшему меньшему числу ряда.

Пример. Если при проведении испытания в условиях стандартного температурного режима с горизонтальным расположением образцов время от начала до завершения испытания составило 128 мин, время достижения стеклом предельного состояния по критерию I составило 95 мин, предельное состояние по критерию E не было достигнуто, то предел огнестойкости стекла обозначают EI 20/EI 90 (h) (п. 10.2.4, ГОСТ 33000-2014).

Литература

1. Лит. Энциклопедия «Пожарная безопасность», ФГУ ВНИИПО МЧС России, 2019.

2. ГОСТ 33000-2014 «Стекло и изделия из него. Метод испытания на огнестойкость».

3. ГОСТ 32539-2013 «Стекло и изделия из него. Термины и определения».

4. ГОСТ EN 572-1-2016 «Стекло натрий-кальций-силикатное. Основные характеристики».