Начните сотрудничество с индивидуальной консультации по подбору инструментов и услуг.
Металлические конструкции широко используются в зданиях благодаря прочности и долговечности. Однако при пожаре без специальной огнезащиты их поведение может привести к опасным последствиям. В нормальных условиях сталь не горит, но ее слабое место – высокая теплопроводность и потеря прочности при нагревании. Вот что происходит с незащищенной металлоконструкцией в огне:
- Быстрый нагрев и потеря несущей способности. Сталь начинает существенно терять прочность уже при температурах около 500 °C. В реальном пожаре такая температура достигается очень быстро – иногда в первые 5–10 минут. Например, открытое пламя от горящих материалов нагревает балки, и при ~600 °C сталь теряет до половины своей несущей способности. Это означает, что балка или колонна уже не выдерживает расчетную нагрузку. Конструкция начинает прогибаться под весом перекрытий, возникают деформации.
- Деформация и прогибание. По мере нагрева металл не только слабеет, но и удлиняется. Длинные балки могут изгибаться, “плыть”. Потолочные фермы часто прогибаются вниз, выгибаются. Колонны могут искривляться, “гнуться” под тяжестью верхних этажей. Еще до фактического разрушения соединений видно, как конструкции меняют форму: это предупредительные признаки скорого обрушения.
- Обрушение конструкций. Если пожар продолжает бушевать, незащищенный металл достигает критической температуры (примерно 800–900 °C для обычной стали), при которой он практически теряет несущую функцию – становится мягким. В этот момент происходит внезапное обрушение: перекрытия падают, колонны складываются. Причем металл может обрушиться без предупреждающих звуков (не трескается, как дерево, а просто резко деформируется), что очень опасно для людей и пожарных. Нередки случаи, когда кровля на металлических фермах падает спустя 15–20 минут от начала пожара, если фермы были ничем не защищены.
- Отсутствие защитного слоя жара. В отличие от дерева или бетона, у стали нет “самозащиты” – древесина обугливается и создает угольный слой, который на время замедляет горение, бетон тоже некоторое время сопротивляется, а металл сразу принимает всю тепловую нагрузку. Поэтому без огнезащиты у металлокаркаса практически нулевой предел огнестойкости (R15 или R0, в зависимости от толщины элемента). Толстые металлические колонны могут продержаться чуть дольше тонких балок, но в конечном итоге все равно нагреются до опасных значений.
- Возможность повторного использования. Даже если конструкции не полностью рухнули, после пожара незащищенный металл часто оказывается непригодным. От высокой температуры сталь теряет структурные свойства: может измениться кристаллическая структура, появляются внутренние напряжения. Практически всегда такие элементы приходится менять – здание фактически теряет свой каркас. Для сравнения, защищенный огнезащитной краской металл часто остается целым и его можно эксплуатировать дальше после косметического ремонта.
Простой пример: представьте металлический ангар без огнезащиты. В случае возгорания техники или товара внутри ангара, через несколько минут стальные фермы крыши начнут изгибаться и потом вся крыша обрушится, обрушивая и стены. Если бы те же фермы были покрыты огнезащитным материалом (например, краской или плитами), они выдержали бы пожар час и более – за это время пожарные могли бы потушить огонь, и конструкция осталась бы стоять.
Металлоконструкция без защиты – как голый человек в пламени, ничто не мешает огню поражать металл. Она нагревается, теряет прочность и быстро разрушается, вызывая обрушение здания. Это опасно для жизни людей и ведет к тотальному ущербу строению. Поэтому нормативы требуют защищать стальные колонны, балки и фермы в зданиях определенных типов специальными покрытиями, обеспечивая необходимый запас времени при пожаре. Огнезащитная обработка – единственный способ "дать стали щит" от разрушительного жара, иначе рассчитывать на ее прочность при пожаре не приходится.