Выбор строительных материалов – это ответственный этап любого строительного проекта, будь то возведение жилого дома, коммерческого здания или промышленного объекта. Помимо прочности, долговечности и эстетических характеристик, крайне важным аспектом является пожарная безопасность используемых материалов. Правильный выбор строительных материалов, обладающих минимальными пожароопасными свойствами, может существенно снизить риск возникновения пожара, предотвратить его быстрое распространение и, самое главное, спасти жизни людей. В данной статье мы подробно рассмотрим различные строительные материалы, их пожароопасные характеристики и факторы, влияющие на их горючесть, а также методы повышения пожарной безопасности зданий и сооружений.

Основные пожароопасные свойства строительных материалов

Пожароопасность строительных материалов определяется комплексом характеристик, которые определяют их поведение при воздействии высоких температур и открытого пламени. К основным пожароопасным свойствам относятся:

• Горючесть: Способность материала к воспламенению и горению.
• Воспламеняемость: Способность материала к быстрому воспламенению при воздействии источника зажигания.
• Распространение пламени: Скорость, с которой пламя распространяется по поверхности материала.
• Дымообразующая способность: Количество дыма, выделяемого материалом при горении. Высокая дымообразующая способность затрудняет эвакуацию людей и работу пожарных.
• Токсичность продуктов горения: Состав и концентрация токсичных веществ, выделяемых материалом при горении. Некоторые продукты горения, такие как угарный газ, могут быть смертельно опасны.

Классификация строительных материалов по горючести

В соответствии с нормативными документами, строительные материалы классифицируются по группам горючести:

• НГ (негорючие): Материалы, которые не горят и не поддерживают горение. К ним относятся, например, кирпич, бетон, сталь, алюминий.
• Г1 (слабогорючие): Материалы, которые горят медленно и слабо. Они могут самозатухать после удаления источника зажигания.
• Г2 (умеренногорючие): Материалы, которые горят с умеренной скоростью.
• Г3 (нормальногорючие): Материалы, которые горят с нормальной скоростью.
• Г4 (сильногорючие): Материалы, которые горят быстро и интенсивно.

Выбор группы горючести строительных материалов определяется назначением здания или сооружения, его этажностью, площадью и другими факторами. В зданиях повышенной этажности и с массовым пребыванием людей рекомендуется использовать только негорючие или слабогорючие материалы.

Пожароопасные свойства различных строительных материалов

Древесина и материалы на ее основе

Древесина – традиционный строительный материал, обладающий рядом преимуществ, таких как экологичность, прочность и эстетичный внешний вид. Однако древесина является горючим материалом и относится к группам горючести Г3 или Г4, в зависимости от породы и плотности. Для повышения пожарной безопасности древесины ее обрабатывают антипиренами – веществами, которые замедляют процесс горения и предотвращают распространение пламени.

Материалы на основе древесины, такие как ДСП, ДВП и МДФ, также являются горючими и требуют обработки антипиренами. Некоторые виды OSB (ориентированно-стружечных плит) могут быть обработаны антипиренами на стадии производства, что повышает их пожарную безопасность.

Полимерные материалы

Полимерные материалы широко используются в строительстве благодаря своим свойствам, таким как легкость, прочность, устойчивость к коррозии и низкая стоимость. Однако большинство полимерных материалов являются горючими и относятся к группам горючести Г2, Г3 или Г4. При горении полимерные материалы выделяют большое количество дыма и токсичных веществ.

К наиболее распространенным полимерным строительным материалам относятся:

• Поливинилхлорид (ПВХ): Используется для изготовления оконных профилей, труб, напольных покрытий и других изделий. ПВХ является умеренногорючим материалом (Г2) и при горении выделяет хлористый водород, который является токсичным газом.
• Полиэтилен (ПЭ): Используется для изготовления труб, пленок, изоляционных материалов и других изделий. Полиэтилен является сильногорючим материалом (Г4) и при горении выделяет большое количество дыма.
• Полипропилен (ПП): Используется для изготовления труб, емкостей, волокон и других изделий. Полипропилен является сильногорючим материалом (Г4) и при горении выделяет большое количество дыма.
• Полистирол (ПС): Используется для изготовления теплоизоляционных материалов, упаковочных материалов и других изделий. Полистирол является сильногорючим материалом (Г4) и при горении выделяет большое количество дыма и токсичных веществ.
• Пенополиуретан (ППУ): Используется для изготовления теплоизоляционных материалов, мебели и других изделий. Пенополиуретан является сильногорючим материалом (Г4) и при горении выделяет большое количество дыма и токсичных веществ.

Для повышения пожарной безопасности полимерных материалов в них добавляют антипирены. Однако добавление антипиренов может ухудшить другие свойства материалов, такие как прочность и долговечность.

Металлические материалы

Металлические материалы, такие как сталь и алюминий, являются негорючими (НГ). Однако при высоких температурах металлы теряют свою прочность и могут деформироваться, что может привести к обрушению конструкций. Для защиты металлических конструкций от воздействия высоких температур применяют огнезащитные покрытия.

Минеральные материалы

Минеральные материалы, такие как кирпич, бетон, камень и керамика, являются негорючими (НГ). Они обладают высокой огнестойкостью и не выделяют дыма и токсичных веществ при горении. Минеральные материалы широко используются для строительства стен, перекрытий и других конструкций, к которым предъявляются высокие требования по пожарной безопасности.

К минеральным материалам также относятся:

• Минеральная вата: Используется для тепло- и звукоизоляции. Минеральная вата является негорючим материалом (НГ).
• Стекловолокно: Используется для тепло- и звукоизоляции. Стекловолокно является негорючим материалом (НГ).
• Пеностекло: Используется для теплоизоляции. Пеностекло является негорючим материалом (НГ).

Факторы, влияющие на горючесть строительных материалов

Горючесть строительных материалов зависит от многих факторов, в т.ч.:

• Химический состав материала: Содержание углерода и других горючих элементов.
• Плотность материала: Более плотные материалы горят медленнее, чем менее плотные.
• Влажность материала: Влажные материалы горят медленнее, чем сухие.
• Наличие антипиренов: Антипирены замедляют процесс горения.
• Форма и размер материала: Тонкие и плоские материалы горят быстрее, чем толстые и массивные.
• Условия окружающей среды: Температура, влажность и наличие кислорода.

Влияние температуры

Температура окружающей среды оказывает значительное влияние на горючесть строительных материалов. При повышении температуры скорость горения увеличивается. Некоторые материалы, которые являются слабогорючими при комнатной температуре, могут стать умеренногорючими или даже сильногорючими при высоких температурах.

Влияние влажности

Влажность строительных материалов оказывает противоположное влияние на их горючесть. При увеличении влажности скорость горения уменьшается. Вода, содержащаяся в материале, поглощает тепло и замедляет процесс пиролиза – разложения материала под воздействием высокой температуры.

Методы повышения пожарной безопасности зданий и сооружений

Повышение пожарной безопасности зданий и сооружений – это комплексная задача, которая включает в себя выбор негорючих или слабогорючих строительных материалов, применение огнезащитных покрытий, установку систем пожарной сигнализации и пожаротушения, а также организацию эвакуационных путей.

Применение огнезащитных покрытий

Огнезащитные покрытия предназначены для защиты строительных конструкций от воздействия высоких температур. Они образуют на поверхности материала теплоизолирующий слой, который замедляет нагрев материала и предотвращает его возгорание. Огнезащитные покрытия могут быть в виде красок, лаков, мастик или штукатурок.

Установка систем пожарной сигнализации и пожаротушения

Системы пожарной сигнализации предназначены для обнаружения пожара на ранней стадии и оповещения людей о необходимости эвакуации. Системы пожаротушения предназначены для автоматического тушения пожара. К системам пожаротушения относятся спринклерные системы, дренчерные системы, газовые системы и порошковые системы.

Организация эвакуационных путей

Эвакуационные пути должны быть свободными от препятствий и иметь достаточное количество выходов. На путях эвакуации необходимо установить указатели направления движения и аварийное освещение. Двери эвакуационных выходов должны открываться наружу и быть оборудованы легко открывающимися замками.

Использование негорючих или слабогорючих отделочных материалов

Отделочные материалы играют важную роль в распространении пожара. Использование негорючих или слабогорючих отделочных материалов, таких как минеральная вата, гипсокартон, керамическая плитка и негорючие обои, может существенно замедлить распространение пламени и уменьшить количество дыма и токсичных веществ, выделяемых при горении.

При выборе отделочных материалов следует обращать внимание на их пожарные характеристики, указанные в сертификатах соответствия и технических паспортах. Важно убедиться, что материалы соответствуют требованиям пожарной безопасности, установленным нормативными документами.

Правильный выбор строительных материалов и применение комплексных мер по пожарной безопасности позволяют значительно снизить риск возникновения пожара и обеспечить безопасность людей и имущества.

Описание: В статье рассмотрены пожароопасные свойства строительных материалов, их классификация и методы повышения пожарной безопасности в строительстве.