Испытания на огнестойкость наружных ненесущих навесных светопрозрачных конструкций стен



Испытания наружных навесных конструкций проводятся довольно часто. В испытательных лабораториях даже очереди существуют на их проведение. Однако, возможно, ваша компания только еще готовится к прохождению таких испытаний...

 

Сущность испытаний
Сущность испытания наружных навесных конструкций состоит в определении устойчивости к огневому воздействию образцов при испытании в режиме внутреннего пожара и в режиме наружного пожара.

При испытании конструкции наружных навесных стен с неогнестойким светопрозрачным заполнением определяют целостность (Е) и теплоизолирующую способность (I) светопрозрачного заполнения, а также составных частей конструкции – противопожарной рассечки, уплотнения горизонтального стыка; узла крепления (определяется температура только для оценки несущей способности).

При испытании конструкции наружных навесных стен с огнестойким светопрозрачным заполнением в режиме стандартного пожара определяют целостность (Е) и теплоизолирующую способность (I) как для конструкции в целом, так и для горизонтальных и вертикальных стыков, узлов примыкания к несущим конструкциям здания (перекрытия, стены, перегородки). При испытании в режиме наружного пожара определяют целостность (Е) и теплоизолирующую способность (по тепловому потоку, W).

Стендовое оборудование и измерительная аппаратура
Для проведения испытаний используется специальная печь (горизонтальная или вертикальная) с системой подачи и сжигания топлива, организованной по ГОСТ 30247.0-94. Печь оборудована дополнительным перекрытием, предназначенным для крепления испытуемого образца, а также другими фрагментами ограждающих конструкций (стены, перегородки), образующими совместно с образцом, перекрытием и печью замкнутое пространство. Печь должна обеспечивать тепловое воздействие на обогреваемую поверхность в соответствии с установленным температурным режимом.

За соблюдением всех необходимых параметров следит специальная система измерения и регистрации давления, температуры как в печи, так и на образце – по ГОСТ 30247.0-94. Для обеспечения избыточного давления в огневой камере печи по ГОСТ 30247.1-94 используется регулирующее устройство системы дымовых каналов. Для измерения плотности теплового потока применяют неселективный приемник потока теплового излучения типа ДТПВ (погрешность градуировки приемника – +10%; диапазон измерения – 0÷5 кВт/м2) или другие средства измерения с аналогичной погрешностью градуировки приемника.
Чтобы зафиксировать ход испытаний, применяется фото - и видеооборудование.

Условия проведения испытаний
Во время проведения испытаний температура воздуха, скорость его движения в помещении, давление в печи, температурный режим стандартного пожара (пожар, развивающийся внутри помещения (здания) (рис.1) в соответствии с температурной кривой стандартного пожара (граф.1)) должны соответствовать требованиям ГОСТ 30247.0-94. Температурный режим наружного пожара (пожар внутри помещения (здания), оказывающий тепловое воздействие на наружные конструкции по периметру здания очага пожара, другие (соседние) здания, и соответствующий температурной кривой наружного пожара (рис.2)) – в соответствии с ГОСТ 30247.0-94, дополнительно – по EN 1363-2: 1999.
Температурно-временная зависимость для стандартного пожара составляет:
Т-Т0 = 345lg(8t+1)
Температурно-временная зависимость для наружного пожара:
Т = 660[1+0,687e-0,32t-0,313e-3,8t] + 20

Образцы для испытаний
Для проведения испытаний конструкции светопрозрачного фасада изготавливают два одинаковых образца с целью проведения испытаний в режиме стандартного, а также наружного пожара. Для образца, испытываемого в режиме наружного пожара, поверхности S3 и S4 (рис 2.) допускается исключить.

Образцы для испытаний должны быть изготовлены, укомплектованы и смонтированы в соответствии с технической документацией.

Влажность материалов образца должна соответствовать ГОСТ 30247.0-94.
При испытаниях наружных ненесущих навесных конструкций стен с огнестойким светопрозрачным заполнением фрагменты ограждающих конструкций состоят из двух перекрытий (верхнее и нижнее) размерами: ширина ≥ 3000 мм, длина ≥ 300 мм, и двух стен (перегородок) размерами: высота ≥ 3000 мм, толщина ≥ 150 мм, ширина ≥ 300 мм.
Конструкция образца состоит из экспонируемой части размерами не менее 3000 х 3000 мм и двух неэкспонируемых частей: верхней (рис. 2 и рис. 3, поверхность S 3) и боковой (рис. 2 и рис. 3, поверхность S 4).
Неэкспонируемые поверхности являются непосредственным продолжением экспонируемой поверхности образца и предназначены для обеспечения возможности оценки целостности (E) уплотнения горизонтального (по перекрытию) и вертикального (по стене) стыков.
Наличие неэкспонируемых поверхностей является обязательным только при испытании образца в режиме стандартного (внутреннего) пожара.
Эскиз образца с обозначением поверхностей для установки термопар, схема размещения на печи образца с фрагментами ограждающих конструкций (перекрытия и стены) для испытания в режиме стандартного и наружного пожара показаны на рис. 1 и рис. 2.
При испытаниях наружных ненесущих навесных конструкций стен с неогнестойким светопрозрачным заполнением при стандартном испытании перекрытие изготавливают из железобетона плотностью 2000 ± 500 кг/м3. Если в реальных условиях применяют конструкции перекрытия из металла, древесины и т. д., то перекрытие для испытаний следует изготавливать из тех же материалов.

Для изготовления других фрагментов ограждающих конструкций (стены, перегородки) рекомендуется использовать пеногазобетон плотностью 400 ÷ 550 кг/м3.
Непосредственно испытываемый образец должен состоять из следующих элементов светопрозрачного фасада:
- противопожарная рассечка;
- горизонтальный стык по перекрытию, с уплотнением;
- узлы крепления к перекрытию, полностью соответствующие применяемым в реальных условиях.
Размеры образца должны соответствовать следующим требованиям:
- высота противопожарной рассечки должна соответствовать применяемой в реальных условиях. Как правило – 1 м. Зависит от требований национальных противопожарных норм;
- если ширина противопожарной рассечки в реальных условиях составляет менее 3 м, ширина образца должна соответствовать применяемой в реальных условиях;
- если ширина противопожарной рассечки в реальных условиях составляет более 3 м, ширина образца должна быть не менее 3 м.
Схема образца для испытаний представлена на рис. 3. Способы установки образца в печи показаны на рис. 4, 5, 6, 7.



рис. 1. эскиз образца и схема размещения на печи
Рис. 1. Эскиз образца и схема размещения на печи
рис. 2. эскиз образца и схема размещения на печи
Рис. 2. Эскиз образца и схема размещения на печи
рис. 3. схема образца для испытаний
Рис. 3. Схема образца для испытаний
рис. 4. схема установки образца в печи для испытаний
Рис. 4. Схема установки образца в печи для испытаний

Расстановка термопар.
Общие требования
Расстановка термопар происходит согласно ГОСТ 30247.0-94, ГОСТ 30247.1-94.
Измерение средней температуры для образцов с неоднородной поверхностью, составленной из различных материалов, при площади дискретных поверхностей ≥ 0,1 м2, для которых предполагается различная теплоизолирующая способность (I), следует определять для каждой дискретной поверхности. На каждых 1,5 м2 следует устанавливать одну термопару. Для каждой дискретной поверхности следует предусмотреть как минимум две термопары. В случае образцов с рифленой поверхностью ребрами жесткости следует контролировать температуру отдельных участков.
Измерение максимальной температуры проводят по стационарно установленным термопарам с учетом требований ГОСТ 30247.1, п. 7.3.3.
Термопары на узлах крепления должны обеспечивать измерение температур во всех узлах крепления образца к перекрытию.
Примечание: результаты измерения температур в узлах крепления следует использовать для расчета их несущей способности в условиях пожара в более широкой области, например для расчета возможного снижения их конструкционной прочности.

Измерение деформаций
Каждые 5 минут контролируются деформации (прогибы) поверхности S3, характеризующиеся отклонением этой поверхности от поверхности перекрытия на расстояние более 200 мм.
Измерение деформаций на поверхности S3 проводят в центре рассечки и на расстоянии 50 мм от стойки. Величину прогиба определяют на расстоянии 100 мм ниже от верхней кромки поверхности S3.
Примечание: деформация образца не является критерием при данном испытании, однако может быть использована для корректировки проектной документации.

Критерии оценки
Критериями оценки являются критерии из ГОСТ 30247.0-94 и ГОСТ 30247.1-94.
Для оценки целостности дополнительно фиксируются и учитываются следующие параметры (см. табл. 1, 2, 3, 4):
1) пламенное горение – устойчивое пламенное горение в течение более 10 сек.;
2) образование сквозных отверстий в результате раскрытия стыков, образования зазоров, трещин и т. п.
При этом регистрируется время образования в образце отверстий, соответствующих изложенному выше.
Результаты определения целостности (Е) и теплоизолирующей способности (I) представляют в табличной форме, отдельно для стандартного пожара и наружного пожара (табл. 1, 2, 3, 4). Также измеряют и регистрируют температуру узлов примыкания и деформацию (разрушение) узлов примыкания, показателем которых является провисание образца. По температуре на узлах примыкания можно получить информацию о несущей способности этих узлов.
Теплоизолирующую способность (I) оценивают по результатам измерений групп термопар:
- для необогреваемой внутренней поверхности S3 (над перекрытием);
- для необогреваемой поверхности уплотнения горизонтального стыка.
Температуру в узлах крепления также измеряют и регистрируют с целью использования в расчетах несущей способности при воздействии температур пожара.
На протяжении всего времени испытания отмечают и регистрируют любые события, происходящие с конструкцией при испытании, в том числе выпадение фрагментов (кусков) любого материала в результате разрушения узлов крепления с указанием времени наступления события. По возможности размеры этих фрагментов (кусков) оцениваются и тоже регистрируются.

Протокол испытаний
Протокол испытаний содержит следующие данные:
- наименование организации, проводящей испытания;
- наименование и адрес заказчика (изготовителя);
- характеристика объекта испытаний;
- метод испытания;
- процедура испытания;
- испытательное оборудование и средства измерений;
- результаты испытаний;
- оценка результатов испытаний.

Нормативные ссылки
Проведение испытаний опирается на определенную нормативную базу. В частности это:
- ГОСТ 30247.0-94 «Конструкции строительные. Методы испытаний на огнестойкость. Общие требования»;
- ГОСТ 30247.1-94 «Конструкции строительные. Методы испытаний на огнестойкость. Несущие и ограждающие конструкции»;
- EN 1363-2: 1999 Испытания на огнестойкость. – Часть 2. Альтернативные и дополнительные процедуры;
- EN 1364-3: 2005 «Испытания на огнестойкость ненагруженных элементов. – Часть 3. Стены наружные ненесущие светопрозрачные. Крупномасштабный образец (полная сборка)»;
- EN 1364-4: 2006 «Испытания на огнестойкость ненагруженных элементов. – Часть 4: стены наружные ненесущие светопрозрачные – составные элементы.

Литература:
Методика испытаний на огнестойкость конструкций стен наружных ненесущих навесных светопрозрачных. Разработана ЦНИИСК им. В. А. Кучеренко (лаборатория сертификации в области пожарной безопасности) и ФГУП 26-й Центральный НИИ МО РФ (научно-исследовательский испытательный отдел «Центр пожарной безопасности ВС РФ») на основе положений аналогичных европейских стандартов
EN 1364-3 и EN 1364-4,
а также результатов специальной программы экспериментальных исследований (2007–2008 гг.);
ГОСТ 30247.0-94.

Таблица 1. Критерии оценки при испытании огнестойкой конструкции в режиме стандартного пожара

Поверхность или уплотнение стыка

Целостность

Теплоизолирующая способность (для каждой дискретной поверхности площадью ≥ 0,1 м2)

Ватный
тампон

Размер отверстия в образце

Пламенное горение

Средняя
температура

Максимальная температура

S2

+

+

+

+

+

S3

+

-

+

+

+

S4

+

-

+

+

+

S5

+

-

+

+*

+*

S6

+

-

+

-

+*

Уплотнение горизонтального стыка

+

+

+

-

+

Уплотнение вертикального стыка

+

+

+

-

+

*Необязательные. Для дополнительной информации (по требованию заказчика и т. п.)

Таблица 2. Критерии оценки при испытании в режиме стандартного пожара для неогнестойких конструкций


Поверхность уплотнения горизонтального стыка

Целостность, Е

Теплоизолирующая способность (I)
(для каждой дискретной поверхности ≥0,1 м2)

Ватный
тампон

Величина
зазора

Пламенное
горение

Выпадение
фрагментов

Средняя
температура

Максимальная
температура

S3

+

-

+

-

+

+

Уплотнение горизонтального стыка

+

+

+

-

-

+

Узлы крепления

-

-

-

-

-

+

S2, S5

     

+

   

Таблица 3. Критерии оценки огнестойкости при испытании огнестойкой конструкции в режиме наружного пожара


Поверхность

Целостность

Теплоизолирующая способность (для каждой дискретной поверхности площадью ≥ 0,1 м2)

Ватный
тампон

Размер зазора в стыке

Пламенное горение

Средняя
температура

Максимальная температура

S1

+

+

+

+

+

Таблица 4. Критерии оценки при испытании неогнестойкой конструкции в режиме наружного пожара


Поверхность

Целостность, Е

Теплоизолирующая способность (I)
(для каждой дискретной поверхности > 0,1 м2)

Ватный
тампон

Величина
зазора

Пламенное
горение

Выпадение
частей

Средняя
температура

Максимальная
температура

S3

+

+

+

-

+

+

S2, S5

-

-

-

+

-

-

 


 


Правильный выбор – ALLUXE
Ассортимент продуктовой линейки Tyvek®, или критерии выбора гидроизоляционных мембран
Два миллиона от ООО «Алкотек»
Алюминиевые композитные панели и материалы ALYBOND