Несмотря на развитие современных технологий, человек до сих пор не может полностью обезопасить себя от пожара. Огонь не разбирает, дерево перед ним, или дорогой отделочный материал – он уничтожает все, что встретит на своем пути. Если пожар очень сильный, в его очаге температура настолько высока, что разрушаются металлические и бетонные конструкции.
Многие из вас наверняка видели, как некоторые материалы противостоят огню. Например, лист бумаги или кусок ткани, при поднесении к ним спички, странным образом не загораются. Такое явление поражает ум человека, однако его разгадка очень проста.
Дело в том, что перед опытом материалы пропитывают смесью спирта с водой. Спирт сгорает «холодным» огнем, так как вода в это время активно испаряется, принимая на себя всю тепловую энергию. Подобная огнезащита заставляет людей задуматься о возможности ее применения не только в опытах, но и на реальных объектах и материалах.
Ответ на этот вопрос зависит от многих факторов, и, возможно, он не всегда будет положительный. Необходимо учитывать материалы, из которых изготовлены защищаемые объекты, конструкцию зданий и отдельных помещений, наличие и состояние коммуникаций. Очень важны и непосредственные физические показатели горения: доступ кислорода, тяга воздуха в помещении, предполагаемая сила пожара, наличие легковоспламеняющихся жидкостей, и т.д. Все эти параметры напрямую влияют на выбор способа противопожарной защиты.
Наиболее опасным следствием пожара является разрушение несущих конструкций и обрушение крыши. Если пожар в обычных условиях можно потушить или хотя бы локализовать, и спасти тем самым материальные ценности, то при обрушении стен и потолка этот вопрос становится неактуальным. Еще хуже, если под завалами находятся люди – в этом случае шансы на их спасение также сводятся к минимуму.
К сожалению, огнезащита не может полностью обезопасить людей от пожара. Ее задача заключается в другом: чтобы избежать еще больших жертв и разрушений, она должна эффективно противостоять огню в первые минуты после возгорания, чтобы дать время пожарной команде добраться до места аварии. Кроме того, огнезащита помогает пожарный быстрее справиться с огнем, так как она препятствует его распространению и поглощает большое количество тепла.
Говоря об огнезащите, можно резюмировать, что она является комплексом методов и средств, предназначенных для защиты металлических, бетонных и иных конструкций от воздействия огня до прибытия пожарной команды. Время устойчивости к огню определяется нормативами и не должно быть ниже времени реагирования человека на пожар. Оно является основной характеристикой огнезащиты, согласно которой выбираются методы и марки оборудования для защиты от огня.
Огнезащита металлоконструкций
Металлы и их сплавы в большинстве своем отлично проводят тепло, поэтому огнезащита для них выбирается с учетом этих характеристик. Чаще всего на металлических поверхностях размещают специальные экраны, которые устойчивы к длительному воздействию высоких температур и прямого огня. Эти экраны монтируются разными способами: это может быть непосредственный контакт с металлической поверхностью, либо установка на некотором расстоянии от защищаемой конструкции.
Кроме того, применяются дополнительные меры огнезащиты: нанесение на поверхность металла специальной смазки или состава, устойчивого к высоким температурам. Наконец, для сочетания финишной отделки и защиты от пожара применяются огнезащитные краски, которые также наносятся прямо на металлическую поверхность.
Эти краски наносятся тонким слоем и при высыхании несколько вспучиваются, образуя небольшую воздушную преграду на пути к металлу. Как известно, воздух обладает низкой теплопроводностью, что позволяет отсрочить процесс горения на некоторое время. Однако для защиты металлоконструкций чаще всего применяется комбинированный метод, сочетающий в себе преимущества всех перечисленных способов огнезащиты.
При разработке огнезащиты конструкторы должны руководствоваться нормативными актами. В них четко прописываются требования, предъявляемые к защитным материалам. Так, обработанные огнезащитным составом металлоконструкции должны выдерживать воздействие огня в течение как минимум получаса. Это означает, что металл или его сплав в течение этого времени должен сохранять все механические свойства, не деформируясь и не разрушаясь.
Не должно происходить обрушение стен или кровли; запрещено даже образование трещин, через которые дым и токсичные вещества могут проникать в соседние помещения. Помимо этого, огнезащита должна обеспечивать определенную температуру на поверхностях, которые напрямую не подвергаются воздействие огня. Для таких участков конструкции это значение не должно превышать 140°С.
Огнезащита деревянных поверхностей
В то время как огнезащита изделий из металла заключается в снижении их теплопроводности, борьба с пожаром в зданиях из дерева призвана решать другие задачи. Древесина является едва ли не лучшим твердым материалом для горения, поэтому функции огнезащиты в этом случае заключаются в снижении вероятности ее воспламенения. Чтобы добиться этого, деревянные поверхности обрабатывают специальными веществами – антипиренами. При достижении определенной концентрации в материале они делают невозможным ее горение без источника открытого огня.
Действие антипиренов, защищающих деревянные конструкции, можно проиллюстрировать на примере горения легкоплавких материалов. При их нагревании они расплавляются достаточно быстро, после чего на их поверхности образуется тонкая пленка. Она препятствует доступу к расплавленному веществу любых газов, и в том числе – кислорода, который необходим для поддержания горения. Антипирены представляют собой состав, содержащий именно такие вещества.
При появлении огня они образуют пленку на поверхности дерева, не позволяя начаться процессу горения. Кроме того, в состав антипиренов входят специальные добавки, которые для перехода в расплавленное состояние поглощают большое количество тепла. Конечно, это полностью не защитит дерево от огня, так как рано или поздно антипирен израсходуется, однако отодвинуть начало горения на несколько минут эти средства вполне позволяют.
Еще одним хорошим средством огнезащиты деревянных поверхностей являются вещества, которые при повышении температуры выделяют негорючие газы. Обработанное таким составом дерево оказывается в собственной «атмосфере», в которой понижена концентрация кислорода. Рабочими газами в этом случае являются аммиак или сернистый газ.
Огнезащита конструкций из дерева имеет отличия от аналогичной защиты металла. Дело в том, что металлы и сплавы позволяют наносить покрытия только на поверхность. Поэтому для их защиты используются только лаки, краски, пасты и другие похожие составы. Дерево же имеет другую структуру, которая позволяет защитному веществу проникать внутрь материала на определенную глубину. Благодаря этому, дерево можно не только красить, но и пропитывать специальными составами. Они не изменяют цвет поверхности, и поэтому применяются там, где необходимо обеспечить и защиту от огня, и приятный глазу внешний вид.
Наиболее эффективными являются пропитки на водной основе, так как они не содержат вредных веществ и не вызывают разрушение деревянных конструкций. Защитные материалы на основе органических веществ при определенных условиях могут справляться с огнем эффективнее, чем водные пропитки, однако при неправильном применении или при несовместимости с определенным сортом дерева они, наоборот, негативно влияют на всю конструкцию.
Определяющим фактором при выборе огнезащитного материала для дерева, как, впрочем, и для любого другого материала, является время устойчивости к действию огня. Помимо этого, для деревянных конструкций важна устойчивость защитных покрытий к вымыванию и влиянию негативных атмосферных явлений. Пропитки на водной основе, о которых говорилось выше, вымываются из дерева наиболее быстро, что наряду с их экологической безопасностью предопределяет их использование, в основном, внутри помещений.
Более того, для материалов, содержащих воду, существуют специальные условия эксплуатации. В частности, большинство из них должны применяться только в помещениях с комнатной температурой и влажностью воздуха не более 70%. Этой проблемы лишены покрытия на основе жидкого стекла, которые устойчивы к температурным изменениям и воздействию влаги. Однако и они имеют свои недостатки. Со временем они растрескиваются и белеют, что снижает их защитные свойства и делают нежелательным их использование внутри помещений ввиду их неэстетичности.
Эффективность огнезащитных материалов определяется в ходе испытаний, методика проведения которых описаны в нормативных актах. Основным критерием качества покрытия является масса, которую деревянный образец теряет при воздействии огня. Первый класс разрешает потерю не более 9% от массы первоначального образца, для второго класса этот показатель не должен превышать 25%.
Огнезащита почти никогда не используется по отдельности, а применяется в комплексе с другими средствами противопожарной безопасности. Поскольку в других системах нередко присутствуют химически активные вещества, при разработке общей системы жизнеобеспечения необходимо учитывать все эти факторы.
Неправильный выбор того или иного материала может привести к их взаимному разрушению или коррозии обработанной поверхности вместо защиты. Наиболее ответственной зоной на любых объектах являются воздуховоды, так как они больше всего контактируют с кислородом, и именно они являются источником тяги. Вот почему для защиты воздушных труб используются специальные материалы с соответствующей маркировкой.
Воздуховоды защищаются от огня двумя основными способами. Первый из них предполагает нанесение материала достаточно толстым слоем непосредственно поверх труб с дополнительным армированием. Этот способ технически прост, однако он значительно увеличивает нагрузку на подвесную систему воздуховода. Второй метод предполагает нанесение состава при помощи специального оборудования.
При выборе этого варианта нагрузка на крепления заметно снижается, однако такой способ требует специального оборудования и больших материальных затрат. Компромиссным решением в данном случае является комбинированный метод огнезащиты. Он заключается в том, что на поверхность трубы сначала наносится клеящий состав, который затем покрывается фольгированным материалом. Этот способ достаточно эффективен и при этом не требует специального оборудования и квалификации персонала.
Несмотря на достижения в области пожарной безопасности, человек до сих пор не смог полностью защитить себя от огня. Чтобы избежать полного разрушения своего дома или другого здания, воспользуйтесь современными методами огнезащиты. Они эффективны для различных поверхностей, в том числе металлических и деревянных, и позволяют оставаться им несгораемыми на протяжении того времени, которое потребуется для тушения пожара. Потратив однажды деньги на обработку конструкций специальным составом, можно избежать полного разорения в будущем.
