Вогневі випробування несучих, внутрішніх та зовнішніх стін

1. Несуча стіна – стіна, яка сконструйована так, щоб утримувати навантаження, що прикладається.
2. Внутрішня стіна – стіна, яка відокремлює пожежу. На неї пожежа може впливати з будь-якого боку.
3. Зовнішня стіна – стіна, що формує зовнішню оболонку будівлі, на яку може впливати внутрішня чи зовнішня пожежа.
4. Теплоізолювальна стіна – стіна зі склінням чи без, яка для очікуваного часу вогнестійкості задовольняє граничний стан за ознаками втрати цілісності та теплоізолювальної здатності.
5. Нетеплоізолювальна стіна – стіна, яка для очікуваного часу вогнестійкості задовольняє граничний стан за ознакою втрати цілісності та на вимогу нормативної документації – критерію за ознакою теплового випромінювання, але яка не призначена для забезпечення граничного стану за ознакою втрати теплоізолювальної здатності. Така несуча стіна може повністю складатися з нетеплоізолювальних вогнестійких панелей.
6. Стандартна опорна конструкція – вогнестійка конструкція, яка утримує зразок несучої стіни та закриває проріз печі під час випробувань.
7. Цоколь – частина стандартної опорної конструкції, яка призначена для зменшення висоти прорізу опорної конструкції до розміру зразка.
8. Огороджувальна стіна – стіна, яка розташована всередині будівлі чи між прилеглими будівлями для перешкоджання поширенню пожежі з одного боку на інший.

Об’єкт випробувань: Несучі стіни. Внутрішні та зовнішні стін.

Вогнестійкість зовнішніх стін може бути визначена в умовах їх експозиції до вогню з зовнішнього або з внутрішнього боку.
Показник вогнестійкості несучих стін зазвичай оцінюють на суцільних зразках без прорізів, наприклад, із заскленням. Якщо можна довести, що конструкція прорізу така, що навантаження не передається на проріз, тоді його немає необхідності випробовувати в умовах навантаження.
У разі, якщо прорізи мають бути включені, тоді їх вплив необхідно встановлювати окремо. Для визначення характеристики вогнестійкого засклення слід використовувати стандарт ДСТУ Б В. 1.1-15.
Методика не застосовується до:
1) навісних стін (ненесучих зовнішніх стін, що підвішені перед плитою перекриття).
2) стін, що містять двері, які необхідно випробовувати згідно з ДСТУ Б В.1.1-6.
3) неогороджувальних несучих стін, коротких у горизонтальному напрямку, які можуть бути випробувані як колони згідно з ДСТУ Б В.1.1-14.

Методика випробування: ДСТУ Б В.1.1-19:2007 (EN 1365-1:1999, MOD) . Захист від пожежі. Несучі стіни.

Метод випробування на вогнестійкість.

Вимоги до зразків:

1. Якщо висота чи ширина реальної конструкції складає 3 м чи менше, то випробовувати необхідно зразок у повний розмір. Якщо будь-який розмір конструкції перевищує 3 м, то випробовувати необхідно зразок розмірами не менше 3 м.
2. Кількість зразків для випробування повинна бути такою, як вказано в ДСТУ Б В.1.1-4. Проте, якщо потрібна інформація за різних умов вогневого впливу, необхідно провести додаткові випробування для кожного випадку, використовуючи окремі зразки для випробування.
3. Зразок для випробування повинен або:
a) повністю представляти конструкцію, яка призначена для використання на практиці, включаючи
будь-яке фінішне оброблення поверхні і фітінги, які можуть суттєво впливати на поведінку зразка під
час випробування,
або
b) бути сконструйованим так, щоб отримати найбільш широке застосування результатів випробування до інших подібних конструкцій.

Особливості конструкції

Особливості конструкції, які впливають на показник вогнестійкості та які необхідно було включити для надання найбільш широкої сфери застосування, можуть бути вилучені зі сфери прямого застосування (розділ 13 ДСТУ Б В.1.1-19:2007).
Зразок для випробування не повинен містити різні типи конструкцій, наприклад, цегляні чи блочні, якщо тільки він повністю не відповідає конструкції, яка використовується на практиці.

Якщо зразок для випробування може містити принаймні дві плити в повну ширину, то скраю зразка повинна розташовуватись плита повного розміру. Якщо немає можливості помістити в одному зразку для випробування дві плити повного розміру, то одну плиту повного розміру розташовують у центрі зразка, а менші плити однакової ширини розміщують по боках. Плити меншого розміру повинні бути завширшки не менше 500 мм. Якщо такі плити мають ширину меншу 500 мм, то в цьому разі необхідно використовувати тільки одну таку плиту.

Конструкцію зразка, спосіб спирання та закріплення на елементах печі, величину та схему навантаження зразка під час випробувань має визначати замовник випробувань (за участю проектних організацій, базових наукових організацій науково-технічної діяльності центрального органу виконавчої влади з питань будівництва тощо) на основі аналізу роботи конструкції у складі будівельного об’єкта відповідно до вимог технічної документації на цю конструкцію з урахуванням вимог розділів 4, 5.2 та 6 ДСТУ Б В.1.1-19:2007.

Замовник (за участю проектної організації) розробляє технічну документацію на зразок, в якій має бути надано опис та креслення, розрахункові схеми, що прийняті у технічній та проектній документації, величини навантажень і зусиль у конструкції стіни, вогнестійкість якої має бути підтверджена, клас вогнестійкості конструкції, а також опис і технічні рисунки зразка, який моделює конструкцію, в яких зокрема мають бути обов’язково вказані схема розташування та характеристики арматури.

Величина захисного шару арматури та інші дані, які впливають на вогнестійкість конструкції; перелік використаних матеріалів та їх основні характеристики; схема спирання та кріплення зразка у печі (граничні умови); розрахунок величини навантаження та зусиль на зразку, еквівалентних таким, що прийняті у проектній (технічній) документації; схема розташування зазначеного еквівалентного навантаження на зразку. У разі виникнення розбіжностей під час розроблення технічної документації на зразок для їх усунення замовник має звертатися до базової наукової організації Міністерства регіонального розвитку та будівництва України для прийняття остаточного рішення.

Граничні стани:

Вогнестійкість зразка для випробування необхідно оцінювати за часом настання граничних станів з вогнестійкості, наведених в ДСТУ Б В.1.1-4.

Несуча здатність

Граничний стан за ознакою втрати несучої здатності зразка для випробування наведений в ДСТУ Б В.1.1-4. Для визначення деформації від осьового стиснення та швидкості наростання деформації від нього проводять вимірювання в двох місцях і для визначення граничного стану за ознакою втрати несучої здатності використовують їх середнє значення.
За результат випробування беруть межу вогнестійкості конструкції, яку визначають за ДСТУ Б В.1.1-4
Для зразків, які були випробувані без навантаження, час настання граничного стану за ознакою втрати несучої здатності визначають розрахунковим методом, який відповідає вимогам ДБН В.1.1-7, за даними розподілення значень температури по перерізу зразка (див. національний відхил до п. 9.1.2.1 ДСТУ Б В.1.1-19:2007 ).

Сфера прямого застосування результатів випробування:

Результати вогневого випробування безпосередньо застосовують до подібних конструкцій, якщо внесена одна чи декілька змін, які перераховані нижче, а конструкція відповідає такому самому виду та типу конструкції відносно її жорсткості та стійкості:
– зменшення висоти;
– зменшення лінійних розмірів плит чи розміру панелей, але не їх товщини;
– зменшення відстані між стояками;
– зменшення відстані між центрами фіксації;
– зменшення величини прикладеного навантаження;
– збільшення по ширині за умови, що зразок був випробуваний в повну ширину чи шириною 3 м, залежно від того, що більше.

Вогнестійкість

Вогнестійкість будівельної конструкції, згідно визначення наведеного в Єврокодах – це здатність конструктивної системи, її частини або окремої конструкції виконувати необхідні функції (несучу і / або огороджувальну) протягом встановленої тривалості регламентованої пожежі при заданому рівні навантаження. Кількісною характеристикою вогнестійкості конструкції є межа вогнестійкості.

Межа вогнестійкості – інтервал часу (в годинах або хвилинах) від початку вогневого впливу до виникнення одного з граничних станів елементів і конструкцій.

Граничні стани будівельних конструкцій

Позначення

Назва

Ознака

втрата несучої здатності

Втрата здатності конструкції або елементу витримувати встановлені впливи протягом пожежі, відповідно до визначеного критерію

Втрата здатності огороджувального елементу будівельної конструкції, яка піддається вогневому впливу з одного боку, запобігати проникненню крізь себе полум’я і гарячих газів, а також запобігати виникненню полум’я на стороні, яка не піддається впливу вогню

втрати теплоізолюючої здатності

Втрата здатності огороджувального елементу будівельної конструкції, яка піддається вогневому впливу з одного боку, обмежувати підвищення температури до певного рівня на поверхні, що не обігрівається

Будівельні конструкції в залежності від нормованих граничних станів з вогнестійкості та межі вогнестійкості поділяються на класи вогнестійкості. Позначення класу вогнестійкості будівельних конструкцій складається з умовних літерних позначень граничних станів (R, E, I) і числа, що відповідає за нормовану межу вогнестійкості, в хвилинах обраний з ряду 15; 30; 45; 60; 90; 120; 150; 180; 240; 360.

Для нормування класів вогнестійкості будівельних конструкцій, які безпосередньо виконують в складі будівлі тільки несучу функцію, використовують тільки буквене позначення граничного стану R – для колон, балок, ферм, арок, рам. Для конструкцій, які виконують тільки огороджувальні функції (не є несучими, самонесучими), використовують літерне позначення граничного стану Е, I – для зовнішніх не несучих стін, внутрішніх перегородок.

Якщо для конструкції нормуються різні межі вогнестійкості за різними граничними станами, позначення класу вогнестійкості складається з двох або трьох частин, розділених між собою похилою рискою.

Наприклад: Клас вогнестійкості R 120 позначає, що за ознакою втрати несучої здатності конструкції значення межі вогнестійкості має бути не менше 120 хвилин і не перевищувати 150 хвилин;

Клас вогнестійкості REI 150 означає, що за ознаками втрати несучої здатності, втрати цілісності і теплоізолюючої здатності значення межі вогнестійкості має бути не менше 150 хв і не перевищувати 180 хв незалежно від того, яке з цих трьох граничних станів настане раніше.

Основним показником вогнестійкості для нормування класів вогнестійкості несучих сталевих конструкцій є показник втрати несучої здатності конструкцій і вузлів R.

Межа вогнестійкості більшості незахищених сталевих конструкцій надзвичайно мала і в залежності від наведеної товщини металу становить 10-15 хв. Винятком є сталеві колони масивного суцільного перерізу, у яких клас вогнестійкості без систем вогнезахисних покриттів може досягати R30-R45, але застосування таких конструкцій на практиці вкрай обмежене.

В результаті теплового впливу настає граничний стан сталевої конструкції за ознакою втрати несучої здатності (R). Значення R при інших рівних умовах залежить від коефіцієнту перерізу і критичної температури сталевої конструкції.

Існує кілька варіантів обчислення коефіцієнтів перерізу сталевих конструкцій, але всі вони знаходяться в прямій або зворотній залежності між собою – профільний, коробчатий коефіцієнти перерізу, приведена товщина металу і т.д. Чим масивніша сталева конструкція, тим вона повільніше реагує на теплові та вогневі навантаження і має більш високу межу вогнестійкості. Менш масивні сталеві конструкції мають меншу інерцію до прогрівання всього об’єму конструкції, внаслідок чого мають більш низьку межу вогнестійкості.

Критична температура сталевої конструкції – температура, при якій для заданого рівня навантаження очікується відмова елементу сталевої конструкції в разі рівномірного розподілу температури по площі перерізу (тобто спостерігається втрата несучої здатності елемента).

Критична температура металоконструкції, в першу чергу, залежить від типу використовуваної сталі.

Марка сталі в конструкції

Критична температура, °C

Низьколегована сталь 30ХГ2С

Як позначається ознака граничного стану втрати цілісності

Наказ Міністерства розвитку громад та територій України від 30.12.2021 № 366 та накази від 31.01.2022 № 22, від 08.04.2022 № 62, від 16.05.2022 № 72

ДЕРЖАВНЕ ПІДПРИЄМСТВО “ДЕРЖАВНИЙ НАУКОВО-ДОСЛІДНИЙ ІНСТИТУТ БУДІВЕЛЬНИХ КОНСТРУКЦІЙ ” (02495431) Версія №1 Статус (поточна)

Ці норми визначають основні положення основної вимоги щодо забезпечення пожежної безпеки відповідно до Закону України «Про будівельні норми»

Примірники

Додатки

Електронна версія документу

* Електронна версія документу носить довідковий характер

&nbsp Міністерство розвитку громад та територій України

&nbsp Державне підприємство “Державний науково-дослідний інститут будівельних конструкцій’ (ДП НДІБК)

&nbsp Х. Байтала; А. Бамбура, д-р техн. наук; О. Бєлоконь, канд. техн. наук; Н. Гах, канд. техн. наук; Л. Жарко, канд. техн. наук; Ю. Немчинов, д-р техн. наук (науковий керівник); В. Овчар, канд. техн. наук; О. Фесенко, канд. техн. наук

&nbsp Інститут державного управління та наукових досліджень з цивільного захисту (ІДУ НД ЦЗ)

&nbsp Директорат технічного регулювання в будівництві Міністерства розвитку громад та територій України

&nbsp (погоджено без зауважень в порядку, передбаченому абзацом другим п. 9 “Порядку розроблення, погодження, затвердження, реєстрації, внесення змін до будівельних норм та визнання їх такими, що втратили чинність”, затвердженого Постановою Кабінету Міністрів України від 30 червня 2010 р. № 543)

&nbsp Державна служба України з надзвичайних ситуацій

&nbsp наказ Міністерства розвитку громад та територій України від 30.12.2021 № 366 та накази від 31.01.2022 № 22, від 08.04.2022 № 62, від 16.05.2022 № 72

&nbsp з першого числа місяця, що настає через 90 днів з дня їх реєстрації та оприлюднення на порталі Єдиної державної електронної системи у сфері будівництва (з 2022-09-01)

&nbsp Видавець нормативних документів у галузі будівництва

&nbsp і промисловості будівельних матеріалів Мінрегіону України Державне підприємство “Укрархбудінформ”

1&nbsp Сфера застосування . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1

2&nbsp Терміни та визначення понять. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

3&nbsp Загальні вимоги . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..1

4&nbsp Критерії основної вимоги . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2

5&nbsp Визначення критеріїв граничних станів. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3

6&nbsp Перевірка дотримання основної вимоги . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . .4

&nbsp Основні принципи інжинірингу пожежної безпеки. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5

&nbsp Заходи щодо забезпечення виконання основної вимоги. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6

&nbsp Характеристики пристроїв та компонентів інженерних систем пожежної безпеки . . . . . . . .. . . .10

&nbsp Бібліографія . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12

&nbsp Ці норми розроблено у розвиток та на виконання положень Закону України «Про надання будівельної продукції на ринку» [1], що встановлює вимоги щодо введення в обіг або надання будівельної продукції на ринку шляхом визначення показників, пов’язаних із суттєвими характеристиками будівельної продукції, а також застосування знаку відповідності технічним регламентам до будівельної продукції.

&nbsp Basic requirements for construction works

1 СФЕРА ЗАСТОСУВАННЯ

1.1 Ці норми визначають основні положення основної вимоги щодо забезпечення пожежної безпеки (далі – основна вимога) відповідно до Закону України «Про будівельні норми» [1].

1.2 Ці норми поширюються на будівлі та споруди у цілому та їх частини (конструктивні та інженерні системи) під час проектування та будівництва, а також встановлюють положення щодо дотримання функціональних параметрів об’єкта під час його експлуатації.

1.3 Вимоги цих норм застосовуються при проектуванні та будівництві разом із іншими будівельними нормами, що встановлюють вимоги до об’єктів: будівель, споруд, їх частин (конструктивних та інженерних систем) залежно від функціонального призначення.

1.4 Ці норми застосовують при встановленні у будівельних нормах обов’язкових вимог до об’єкта нормування у будівництві, а також використовуються при розробленні нормативних документів на конструктивні та інженерні системи.

2 ТЕРМІНИ ТА ВИЗНАЧЕННЯ ПОНЯТЬ

2.1 Інжиніринг пожежної безпеки – застосування інженерних методів до розробки або оцінки проектів будівель і споруд шляхом аналізу конкретних сценаріїв пожежі або кількісної оцінки ризику для групи сценаріїв пожежі.

3 ЗАГАЛЬНІ ВИМОГИ

3.1 Будівлі і споруди повинні бути придатними для використання за призначенням з урахуванням, зокрема, безпеки для здоров’я людей, які задіяні протягом усього життєвого циклу об’єкта.

&nbsp Під час проектування, будівництва, експлуатації та ліквідації об’єктів забезпечують пожежну безпеку згідно з [1].

3.2 Основна вимога щодо забезпечення пожежної безпеки стосується зведення до мінімуму можливості виникнення пожежі під час будівництва, експлуатації та ліквідації будівель і споруд та передбачає, що об’єкти повинні бути запроектовані і побудовані так, щоб у разі виникнення пожежі:

&nbsp – враховувалася безпека пожежно-рятувальних підрозділів.
3.3 Вимоги пожежної безпеки мають включати вимоги щодо планування і розташування
&nbsp будівель і споруд, характеристик будівельних конструкцій та інженерних систем

3.4 Суттєві експлуатаційні характеристики будівельної продукції, що застосовується протягом тривалого часу в будівлі або споруді, повинні задовольняти виконання основної вимоги щодо пожежної безпеки.

3.5 Для забезпечення виконання основної вимоги щодо пожежної безпеки може застосовуватись інжиніринг пожежної безпеки. Основні принципи інжинірингу пожежної безпеки наведені у додатку А.

4 4 КРИТЕРІЇ ОСНОВНОЇ ВИМОГИ

4.1 Під час проектування об’єктів дотримання основної вимоги щодо забезпечення пожежної безпеки упродовж усього життєвого циклу здійснюється завдяки виконанню комплексу заходів.

4.2 Класифікація навантажень та впливів під час пожежі

4.2.1 Чинниками, що негативно впливають на забезпечення пожежної безпеки об’єктів, є теплові, механічні, хімічні, біологічні та електромагнітні впливи.

4.2.2 Тепловий вплив складається із випромінювання, конвекції і теплопровідності. Рівень теплового впливу залежно від часу визначається стадією розвитку пожежі, яку можна змоделювати розрахунковим методом або випробуванням.

4.2.3 Для теплових впливів слід розрізняти такі рівні:

&nbsp – повністю розвинена пожежа (наприклад, вплив реальної пожежі, стандартний температурний режим).

4.2.4 Для оцінки вогнестійкості конструкцій слід застосовувати такі підходи, як розгляд сценаріїв реальної пожежі, розгляд сценаріїв умовної пожежі, розрахунок вогнестійкості.

4.2.5 Для розрахунку теплового впливу пожежі на будівлі і споруди (наприклад, у приміщенні, у групі приміщень або на частинах будівлі і споруди) за сценарієм реальної пожежі слід враховувати:

&nbsp – ефективність систем протипожежного захисту.

&nbsp Залежно від визначеної стратегії пожежної безпеки та інженерно-технічного забезпечення слід також враховувати:

&nbsp – дії пожежно-рятувального підрозділу (які можуть бути ініційовані спрацюванням систем протипожежного захисту).

4.2.6 За сценарієм умовної пожежі необхідно, щоб обмежувалось поширення вогню та була забезпечена несуча здатність конструкції упродовж визначеного проміжку часу. Наведене виконують шляхом підтвердження вогнестійкості несучих та/або огороджувальних конструкцій.

&nbsp Інтенсивність теплового впливу під час реальної пожежі може бути більшою чи меншою ніж та, що відтворюється в стандартному температурному режимі.

&nbsp Якщо за деяких обставин потрібно провести випробування за меншої швидкості підвищення температури, ніж у стандартному температурному режимі, то проводять випробування в режимі повільного горіння (тління). Такі випробування проводять тільки в тому випадку, коли очікується, що значення характеристики виробу в умовах дії реальної пожежі, що повільно розвивається, виявиться значно меншим, ніж у режимі випробування за стандартним температурним режимом.

&nbsp Для визначення характеристики вогнестійкості, наприклад, зовнішніх несучих стін, може бути використаний температурний режим зовнішньої пожежі.

4.2.7 Для розрахунку вогнестійкості конструкцій необхідно брати до уваги їх несучу здатність, цілісність та теплоізолювальну здатність. Для цього необхідно розрахувати або отримати експериментальні дані щодо реакції елемента (конструкцій) на тепловий вплив. Для розрахунку потрібна інформація щодо теплообміну від вогню до елемента (конструкції).

&nbsp У разі використання в розрахунках стандартного температурного режиму слід застосовувати відповідні коефіцієнти конвекційного і радіаційного теплообміну, які відповідають умовам, що мають місце при цих випробуваннях. Для інших моделей вогневого впливу слід використовувати відповідний коефіцієнт теплообміну.

&nbsp Для оцінки цілісності огороджувальних конструкцій потрібна інформація, наприклад, щодо можливості появи тріщин та наскрізних отворів, що розвиваються в елементі, яку часто можна визначити лише проведенням випробування на вогнестійкість.

5 ВИЗНАЧЕННЯ КРИТЕРІЇВ ГРАНИЧНИХ СТАНІВ

5.1 Характеристикою вогнестійкості конструкції є межа вогнестійкості, це час від початку вогневого випробування за стандартним та/або додатковими, альтернативними температурними режимами до настання для даної конструкції одного з граничних станів з вогнестійкості.