На сегодняшний день существуют покрытия, способные защищать от огня всевозможные материалы, начиная от вполне традиционного дерева, и заканчивая металлом. По характеру обрабатываемых материалов, огнезащитные составы делятся по следующим направлениям:
Всем известно, что химические свойства металла могут сильно меняться при воздействии на него высоких температур или огня. Металл, хотя и не подвергается горению, имеет тенденцию быстро нагреваться, плавиться, что снижает его прочностные свойства. Если металлоконструкции дома не были обработаны средствами огнезащиты, то их повреждения, вследствие, например, пожара на первом этаже, вполне способны спровоцировать обрушение всего здания. В последнее время довольно широкое распространение получил способ защиты металлических конструкций, заключающийся в покрытии указанных конструкций так называемыми вспучивающимися (однослойными) красками. Механизм огнезащиты таких материалов основан на формировании слоя, изолирующего тепло (пенококса), который при оказании на него теплового воздействия (170-200 ° С) позволяет снизить скорость прогревания металла и добиться сохранения несущей способности конструкции, в случае пожара, в течение заданного отрезка времени(начиная с 30 минут продолжая до двух часов и более). Эффективность защиты от огня, как правило, измеряется в минутах, и имеет зависимость от полученного слоя покрытия.
На текущий момент рынок может предложить нам составы двух видов: огнезащитные растворимые составы и краски. Краски обладают способностью повышать сопротивляемость поверхности огню до полутора часов. Огнезащитные составы же представляют собой сухие смеси (растворимые перед нанесением). Благодаря этим составам сопротивляемость к огню становится уже свыше двух часов. Краски и составы различаются механизмом нанесения (по типу связующего). Для нанесения сухих смесей требуется специальное оборудование, для красок — аппараты безвоздушного распыления.Серьезно занимающиеся этим компании, ориентированные на какой-либо вид нанесения, разумеется, располагают соответствующим для этого оборудованием.
Один из известнейших брендов среди огнезащитных красок — «Нуллифаер», производства Великобритании. Это крупнейший производитель огнезащитных материалов. В нашей стране три аэропорта из четырех окрашены их составами. Стаж этой компании в России — более 12 лет. Благодаря высококачественной фактуре появляется возможность нанесения слоев небольшой толщины, что не влияет на эстетику здания. В компании эксплуатируются три испытательные печи. Они нужны для контроля огнезащитных свойств материалов. Каждая партия подвергается в таких печах быстрому тесту на вспучивание, а также у каждой десятой партии на стальной конструкции производится полномасштабный отжиг. Каждый год происходит отжиг составов огнезащиты «Нуллифаер», проводимый независимой лабораторией. Высокий показатель технологичности, по сравнению с другими компаниями, позволяет получить стойкий результат уже после 2-3 слоев нанесения. Поэтому срок выполнения работ по огнезащите может быть сжатым, что зачастую и требуется заказчику. После нанесения краски, на место выезжают специалисты, осуществляющие проверку качества и дисперсионный контроль.
Российский рынок может предложить и зарубежные и отечественные аналоги огнезащитных составов. Механизм вспучивающихся красок довольно прост — под воздействием тепла происходит увеличения их объема, благодаря чему, возникает барьер для огня. Часто, чтобы защитить от огня металлоконструкции, применяют и комбинированные составы: огнеупорные облицовочные панели или огнеупорную штукатурку.
Поскольку, в случае пожара, огонь имеет возможность перекидываться на другие этажи и увеличивать площадь поражения, огнезащита воздуховодов чрезвычайно важна. Необходимо защитить воздуховоды и кабели во избежание распространения огня по инженерным сетям. Простое покрытие огнезащитной краской тонким слоем не подходит для защиты воздуховода от огня. В процессе горения мощная пенококсовая шуба образовавшаяся на поверхности нарушит толщину между воздуховодом и ограждающими конструкциями, перекрытиями, стенами. Следовательно огонь и дым с большей скоростью будут распространяться в другие помещения. Для того, чтобы этого не произошло, специалисты применяют несколько проверенных решений. Уменьшить риск можно с помощью специальных покрытий, которые наносятся на закрепленную перед этим сетку рабицу. Имеют широкое распространение и системы из специального рулонного фольгированного материала. Повышение предела огнестойкости вы получите, нанеся покрытие огнезащитного характера типа штукатурки (увеличение предела до 180 минут).
Покрытие имеет сплошной характер, без температурных мостиков и стыков, обладает свойствами предотвращать образование конденсата и повторять форму конструкции, подлежащей защите, выдерживает вибрации и деформации при эксплуатации. Кроме того, не содержит компонентов, которые вредны для окружающей среды и человека. Воздуховод можно облицевать и огнестойкими плитами. Такая защита дает предел огнестойкости до 150 минут.
Удобнейшим в использовании считается рулонный базальтовый материал. Эксплуатация этого материала считается самым современным способом защитить воздуховод. Механизм работы с ним прост. Рулонный материал представляет из себя сплошной мат. Этим матом собственно и необходимо обернуть воздуховод. Существуют различные способы крепления подобной защиты: посадка на клеевой состав, обертывание проволокой смонтированного мата, на шпильках (рулонный материал сажается на шпильки, которые крепятся к стенкам принадлежащим воздуховоду). Способы разные, а смысл один: защита внешней стенки воздуховода от действия огня. Таким образом, исключается возможность прогорания воздуховода. Тонкослойность стенки воздуховода обеспечивает ее прогорание за считанные минуты и распространение огня между помещениями, поэтому является веским аргументом в пользу защиты воздуховода.
Древесина — природный строительный материал, предоставляющий широкие возможности по применению в различных строительных работах. Однако неспособность противостоять влиянию внешней среды, и, разумеется, огню, долгое время являлось его существенным недостатком. Деревянные составляющие различных сооружений обрушивались во время пожара из-за прогорания части сечения. Вся нагрузка действовала на оставшуюся часть сечения. Площадь сечения постепенно сокращается и несущая способность конструкции снижается. Часто, для уменьшения пожароопасности, древесину пропитывают антипиренами в автоклавах или обрабатывают огнезащитными окрасочными или пропиточными составами. Антипирены являются особыми веществами. Они увеличивают огнестойкость органических материалов и предохраняют их от случаев самовозгорания. Процедура пропитки древесины антипиренами трудоемка и порой невыполнима. Такую защиту используют только для отдельных элементов конструкций, которые были выполнены из цельной древесины. В собранных конструкциях обработку досок удобней производить окрасочными составами. Эти средства становятся все более и более востребованными. Благодаря возможности нанесения тонким слоем конструкция не утяжеляется. Защита от огня состоит в том, что при воздействии тепла на покрытие, оно вспучивается, возникает слой кокса, который имеет низкую теплопроводность. Именно этот слой помогает предотвратить перегрев конструкции. Существуют составы различного ценового диапазона и качества. Есть составы, имеющие низкую цену (стоимость метра квадратного обработки достигает двух рублей), а есть высокоэффективные (реагентные), совмещающие одновременно несколько методов огнезащиты. Наши составы доступны с точки зрения цены, а качество их, ни в чем не уступает многим заграничным. Каков принцип работы составов огнезащитного характера для древесины? Есть несколько механизмов реализующих защиту. Существуют составы, работающие при высокой температуре. Во время пожара происходит выделение ими инертных газов, не поддерживающих горение, в результате чего происходит отток кислорода. Другой вид огнезащитных составов — составы при горении поверхности, приводящие к образованию на ней пенококсового слоя. Он имеет свойство предохранять поверхность, не давая древесине перегреваться. Существуют материалы, способные при горении поглотить тепло, в результате чего происходит охлаждение поверхности. Кроме основных механизмов есть также синергический эффект — суммарный из всех выше перечисленных огнезащитных методов.
Все кабели независимо от типа в обязательном порядке должны подвергаться огнезащите. Причина такой категоричности проста и кроется в особенности, которую имеет кабель, а именно: повышенная опасность появления очага возгорания. Кабель является сложной конструкцией, содержащей горючие материалы (оболочки, электроизоляция и т.д.). Во внутренней области кабеля находятся токопроводящие жилы, нагретые воздействующим на них электрическим напряжением, которые могут проявить себя в качестве источников возгорания. В случае горения оболочек либо изоляционных материалов, практически у всех марок кабелей выделяется не только дым, но и токсичные газы, которые представляют опасность для человеческой жизни.
Чтобы защитить кабель от огня используются огнезащитные вспучивающиеся краски, имеющие водную основу. Применяются они не только в местах с нормальными условиями, но и в местах, где влажность повышена. Наносятся такие краски и на кабель, проложенный отдельно и даже на целые кабельные линии (в пучках). Возьмем в качестве примера покрытие огнезащитного характера Феникс. Срок, при котором огнезащитные свойства его сохраняются, достигает 30 лет. Еще один способ защиты кабеля от огня – это монтаж его внутри кабельного канала, обладающего огнестойкими функциями. Кабельные проходки защищают, в соответствии с требованиями ПУЭ, легко удаляемыми негорючими материалами (подушками). Ими заполняются зазоры, существующие между кабелем (пучками кабеля) и перекрытием (тем по которому есть прохождение кабельной линии). Все это нужно чтобы предотвратить переход огня между помещениями. Кабель является чрезвычайно горючим материалом. Его оболочка в большой степени подвержена горению и тлению. Проемы заделывают, чтобы огонь не распространился с помощью отверстий в стене.
Многие недоумевают: разве бетон подвержен разрушению от огня? Это же не дерево. Однако бетон действительно подвержен разрушению. Физические свойства бетона подвержены влиянию высоких температур. Во время возгорания структура бетона меняется (благодаря физико-химическим процессам). Хрупкое разрушение бетона становится возможным когда влажность бетона становится выше 3,5 % и на него идет воздействие огня при температуре 250 ° С . Когда же температура повышается до 350 ° С(влажность как параметр здесь уже не влияет) образовываются трещины и из-за того, что у поверхности, которая наиболее нагрелась, арматура и бетон температурно расширяются, происходит развитие прогиба железобетонного элемента. Если температура поднимается еще выше, имеет место усадка цементного камня, одновременно с этим происходит расширение заполнителей. Таким образом, их связи нарушаются, и камень разрывается на отдельные части (прогиб по причине высокотемпературной ползучести существующей арматуры). При снижении температуры после пожара (остывание) упругопластические и прочностные характеристики почти не подлежат восстановлению. Из этого можно сделать вывод, что огнезащита таких материалов так же обязана присутствовать.
Для бетона разработаны как конструкции огнезащитного характера, так и различные специальные составы. Например, огнезащитная штукатурка, имеющая основой вспученный вермикулит, дает возможность достигнуть повышения огнестойкости конструкций из железобетона до 4 часов.