Противопожарное остекление

В современном строительстве стекло находит самое широкое применение. Светопрозрачные конструкции не только увеличивают освещенность помещения, но и придают зданию выразительный внешний вид.

Вместе с тем, стекло, как строительный материал, имеет ряд недостатков. Прежде всего, это хрупкость, относительно невысокая температура деформации, способность к растрескиванию и обрушению под действием огня. При разрушении оконного остекления многократно возрастает приток воздуха в помещение и процесс горения резко активизируется. Учитывая, что пожарные подразделения прибывают на место пожара, как правило, не ранее, чем через 10 минут после вызова, важно сдержать интенсивное распространение огня в течение не менее 10 минут. Это позволяет в значительной степени сохранить не только имущество, но и человеческие жизни. Поэтому попытки придать стеклу противопожарные свойства предпринимались достаточно давно.

С 60-тых годов в строительстве для заполнения световых проёмов в противопожарных преградах (перегородках и стенах) вместо обычного силикатного стекла применялись специальные стеклянные изделия - пустотелые стеклянные блоки, а также листовое армированное и закалённое стекло. Такое заполнение проёмов выполнялось глухим в стальных рамах или непосредственно в железобетонных или кирпичных конструкциях. Предел огнестойкости подобных изделий оценивался только по признакам обрушения или образованию сквозных отверстий, к ним не предъявляли требования выдерживать действие огня, не прогреваясь до критических температур.

Все эти изделия по- разному ведут себя при огневом воздействии на них.

Пустотелые стеклянные блоки (ГОСТ 9272-66) начинают растрескиваться через 1-2 мин; через 25 минут после начала огневого воздействия лицевые стенки покрываются трещинами. Но, несмотря на это, стеклоблоки не распадаются на куски, остаются на месте, и в течении ещё получаса панели, собранные из стеклоблоков, выдерживают без значительных повреждений воздействие огня. По истечении 50 минут огневого воздействия обогреваемые стенки блоков начинают деформироваться ввиду размягчения стекла. К 80-той минуте эти стенки расплавляются, но сама панель (в целом), собранная из стеклянных блоков, ещё сохраняет огнепреграждающую способность. При дальнейшем нагревании необогреваемые стенки стеклоблоков деформируются и затем проплавляются. Образующиеся при этом сквозные отверстия характеризуют наступление предела огнестойкости конструкции.
Остекление из пустотелых стеклянных блоков резко снижает интенсивность теплового излучения пламени. Так, через 15-20 минут огневого воздействия температура на расстоянии 0,5 м от необогреваемой поверхности стеклоблоков не превышает 650С., при этом температура самой поверхности достигает 1500С. Через 25 минут температура необогреваемой поверхности достигает 3000С.
Таким образом, пустотелые стеклянные блоки имеют неплохие огнезащитные свойства, однако не всегда применимы по внешнему виду. Как правило, они применяются для заполнения световых проёмов в промышленных зданиях.

Армированное стекло (ГОСТ 7481-55) конструктивно представляет собой обычное силикатное стекло толщиной 5,5 - 6,0 мм в которое вплавлена стальная сетка из проволоки толщиной 0,5 мм. Сетка способствует более равномерному распределению температуры по объёму стекла, что снижает температурные напряжения в стекле, кроме того, она увеличивает прочность стекла от воздействия боковых усилий. Поэтому во время огневого воздействия армированное стекло хоть и трескается, но не выпадает сразу из переплёта. Растрескиваться армированное стекло начинает уже через 1 минуту после начала огневого воздействия. Через 30-40 минут стекло размягчается, деформируется и постепенно начинает выходить из креплений и при температуре огневого воздействия 8700С оно под действием собственного веса выпадает из переплётов - наступает предел огнестойкости. В среднем величина предела огнестойкости остекления с армированным стеклом составляет 0,75 ч для одинарного и 1,2 ч - для двойного остекления.
Однако остекление армированным стеклом слабо препятствует тепловому излучению пламени, так уже через 10 минут после начала огневого воздействия на расстоянии 0,2 м от необогреваемой поверхности одинарного остекления температура достигает 2000С, а через 20 минут - уже 5000С. Тепловое излучение сквозь стекло вызывает обугливание фанеры и тление ткани на расстоянии до 1,25 м от необогреваемой поверхности, а на расстоянии 0,5-0,9 м - фанера и ткань загораются.

Закалённое стекло имеет тот же внешний вид, что и обычное. При установке его в переплёт с зазорами 3-5 мм по периметру выдерживает нагревание в течение 10-15 минут, после чего отжигается и превращается в обычное и наступает предел его огнестойкости. Таким образом, огнезащитные свойства этого стекла не высоки, кроме того, при ударах оно образует острые осколки.

Возросшие требования к пожарной безопасности зданий приводят к необходимости разработки новых технологий. С одной стороны необходимо сохранить эстетические свойства стеклянной поверхности, с другой – увеличить время защиты от огневого воздействия.

С появлением плёночных покрытий на полиэтилентерефтолатной основе, появилась возможность повысить более чем в два раза (с 3-4 до 10 минут) огнестойкость (Е) обычного листового стекла. Существенным недостатком плёночного покрытия является его пожароопасность. Плёнка способна воспламеняться и выделять значительное количество дыма и токсичных продуктов горения.

противопожарное отеклениеЭффективным способом повышения огнестойкости стеклопакета, как строительной конструкции, является использование внутренней прослойки специальной силикатной композиции. Этот принцип лёг в основу разработки противопожарного окна.

Окно противопожарное представляет собой огнестойкую конструкцию, состоящую из огнестойких стеклоблоков, выпускаемых ЗАО «Ламинированное стекло» по техническим условиям ТУ 5924-005-34202034-99 и огнестойкой металлической рамы, изготавливаемой ООО «Инженерные системы» по техническим условиям ТУ 5361-001-40419855-2000. Листовое стекло и металл имеют разные значения коэффициента теплового расширения, поэтому рама имеет соответствующую конструкцию, предотвращающую возникновение в стекле дополнительных напряжений и обладает достаточной устойчивостью при пожаре.

Огнестойкий стеклоблок представляет собой четырёхкамерную композицию из пяти слоёв силикатного стекла, на четыре из которых нанесена композиция силикатная огнестойкая КСО-1.
1- стекло листовое 4 мм;
2- двухсторонняя клейкая лента на вспененной основе «4910F VH«;
3- плёнка композиции силикатной огнестойкой КСО-1 ЧТУ 1539-010-34202034-2000;
4- герметик Универсальная клеящая мастика «Гарант« ТУ 5775-005-25057366-96;
5- воздушная прослойка 1 мм; h - толщина стекла; H - ширина герметизирующего слоя, равная 15 мм минимум.

Окно изготавливается из негорючих материалов и соответствует требованиям по огнестойкости ГОСТ 30247.0-94 и ГОСТ 30247.1, характеризующимися предельным состояниям по огнестойкости:
потерей целостности в результате образования сквозных трещин или отверстий, через которые на не обогреваемую поверхность могут поступать продукты горения или пламя (Е);
потеря теплоизолирующей способности вследствие повышения мощности теплового потока на расстоянии 0,5 м от не обогреваемой поверхности до предельного значения 3,5 кВт (I).

Окна зависимости от конструкции и назначения подразделяются на типы:
ОП-1 - противопожарное окно 1-го типа с минимальным пределом огнестойкости 1,0 час - Е 60;
ОП-2 - противопожарное окно 2-го типа с минимальным пределом огнестойкости 0,5 часа - Е 30;
ОП-3 - противопожарное окно 3-го типа с минимальным пределом огнестойкости 0,25 часа – Е 15.

Характеристики окон противопожарных 1-го типа:
1. Предел огнестойкости, не ниже - E 60;
2. Направленное светопропускание - 75 %;
3. Коэффициент термического сопротивления - 0,53 °С•м2/Вт;
4. Тепло-влагостойкость - 60 °С при влажности 98 %;
5. Толщина стеклоблока - 24 мм;
6. Минимальный размер стеклоблока - 250 х 250 мм;
7. Максимальный размер стеклоблока - 1000 х 1500 мм.

Характеристики окон противопожарных 2-го типа:
1. Предел огнестойкости, не ниже - E 30;
2. Направленное светопропускание - 75 %;
3. Коэффициент термического сопротивления - 0,53 °С•м2/Вт;
4. Тепло-влагостойкость - 60 °С при влажности 98 %;
5. Толщина стеклоблока - 24 мм;
6. Минимальный размер стеклоблока - 250 х 250 мм;
7. Максимальный размер стеклоблока - 1000 х 1500 мм.

Гарантийный срок эксплуатации окна не менее 15 лет.