3.2 Пожарная опасность строительных материалов из древесины
Пожарная опасность древесины определяется закономерностями ее термического разложения под действием внешних тепловых потоков, которое начинается при температуре 110˚С. Дальнейший нагрев сопровождается удалением из древесины свободной и связанной влаги. Этот процесс завершается при температуре 180˚С, после чего начинается разложение наименее термостойких компонентов с выделением СО2 и Н2О. При температуре ~250˚С происходит пиролиз древесины с выделением газообразных продуктов: СО, СН2, Н2, СО2, Н2О. Выделяющаяся газовая смесь является горючей и способна воспламеняться от источника зажигания. При более высоких температурах процесс термического разложения древесины ускоряется. Основная масса горючих газов, содержащая до 25% водорода и до 40% горючих углеводородов, выделяется в температурном интервале от 350 до 450˚С.
Одним из важных факторов, определяющих пожарную опасность древесины, является ее способность к воспламенению и распространению горения при нагревании на воздухе.
Горения древесина происходит в виде пламенного горения и тления. В условиях пожара основное количество тепла выделяется в период пламенного горения (до 60%) и ~40% — в период тления.
Показатели пожарной опасности некоторых видов древесины приведены в таблице 4.
Таблица 4 — Показатели пожарной опасности различных видов древесины
Температурные показатели пожарной опасности древесины – температуры воспламенения и самовоспламенения – определяются закономерностями ее термического разложения. Значения этих показателей для разных пород древесины, как видно из таблицы 2, находятся в достаточно узком температурном интервале.
Сухая древесина всех пород является легковоспламеняемым (В3) сильногорючим (Г4) материалом с высокой дымообразующей способностью (Д3). По токсичности продуктов горения древесина относятся к группе высокоопасных материалов (Т3). Линейная скорость распространения пламени по поверхности составляет 1-10 мм/с. Эта скорость существенно зависит от ряда факторов: породы древесины, ее влажности, величины падающего теплового потока, ориентации горящей поверхности. Скорость тления также не является постоянной величиной – для различных пород древесины она колеблется в пределах 0,6 – 1,0 мм/мин.
В строительстве широко используется отделочные материалы на основе древесины: древесно-стружечные плиты, древесно-волокнистые плиты, деревянные панели, рейки, фанера. Все эти материалы являются горючими. Модифицированные панели, рейки, фанера. Все эти материалы являются горючими. Модификация древесины полимерами, как правило, повышает ее пожарную опасность.
В таблице 5 приведены характеристики горючести некоторых строительных материалов на основе древесины.
Таблица 5 — Горючесть древесных материалов
Распространения пламени по поверхности древесины
Экспериментальные исследования распространения пламени по поверхности древесных материалов с применением разных методов испытания показали, что не только условия внешнего теплового воздействия, но и разновидность древесины сказывается на характеристиках распространения пламени.
Влияние разновидности древесины в некоторой степени прослеживается при рассмотрении значений так называемого индекса распространения пламени (ИРП).
ИРП согласно ГОСТ 12.1.044-89 является комплексным показателем, поскольку при его расчете, помимо скорости распространения пламени на отдельных участках поверхности образца и предельного расстояния распространения, использует также данные о максимальной температуре отходящих дымовых газов и времени ее достижения. Материалы с ИРП≤20 относят к медленно распространяющим пламя, с ИРП˃20 – к быстро распространяющим пламя. Все разновидности древесины относятся к последней группе материалов. Их индекс превышает 55.
В таблице 4 представлены значения ИРП необработанных образцов древесины толщиной 19-25 мм.
Хотя большинство видов древесины относится к 3, наиболее опасному, классу по способности распространять пламя по поверхности потолочных конструкций при пожаре, некоторые образцы хвойных пород, как следует из таблицы 6, имеют более низкие значения ИРП и относятся ко 2 классу.
Таблица 6 — Значение ИРП и класс по способности распространять пламя
Класс по способности распространять пламя
Источник
Класс пожарной опасности строительных конструкций дерева
ОГНЕЗАЩИТА ДРЕВЕСИНЫ
Деревянные конструкции обладают повышенной пожарной опасностью. При 280-300˚С древесина воспламеняется и начинает интенсивно гореть. В случае длительного нагрева воспламенение возможно при 130˚С. Скорость распространения огня по деревянным конструкциям превышает 0,8 м/мин.
Механизм огнезащиты древесины заключается в снижении скорости прогрева материала конструкции, способности к воспламенению и распространению огня по поверхности.
Методы огнезащиты древесины можно разделить на конструктивные (облицовка строительных конструкций теплоизоляционными материалами, устройство теплоотражающих экранов, увеличение поперечного сечения конструкций и т.д.) и химические (обработка специальными огнезащитными средствами: пропитками, покрытиями, пастами, красками, лаками). Наиболее эффективным и удобным в применении средством огнезащиты древесины являются пропитки.
СЕРТИФИЦИРОВАННЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ
ОГНЕЗАЩИТНЫХ СОСТАВОВ ДЛЯ ДРЕВЕСИНЫ
ГРУППА ОГНЕЗАЩИТНОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ
Огнезащитные составы для древесины подлежат обязательной сертификации. Огнезащитный состав должен иметь сертификат пожарной безопасности, подтверждающий, что состав является огнезащитным и при определенном расходе обеспечивает I или II группу огнезащитной эффективности.
ГОСТ Р 53292 «Огнезащитные составы и вещества для древесины и материалов на ее основе. Общие требования. Методы испытаний»
К огнезащитным средствам относятся только составы I и II группы огнезащитной эффективности. Составы I группы обеспечивают потерю массы обработанной древесины при испытаниях не более 9%, а составы II группы потерю массы в пределах до 25%.
Испытания на определение группы огнезащитной эффективности проводятся следующим образом: Деревянные образцы в виде прямоугольных брусков обрабатывают составом с расходом, указанным в ТУ и инструкции по применению. Обработанные образцы взвешивают и подвергают огневым испытаниям (не менее 10 образцов). Испытания проводят на специальной установке с газовой горелкой в течение 2 минут при температуре около 200˚С. После испытаний образцы снова взвешивают и вычисляют потерю их массы. Составу устанавливается группа огнезащитной эффективности при таком-то расходе. Результаты испытаний и расчетов заносят в протокол испытаний.
ПОКАЗАТЕЛИ ПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ
СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ
ФЗ от 22.07.08 №123-ФЗ«Технический регламент о требованиях
пожарной безопасности». Статья 13. Классификация строитель
ных, текстильных и кожевенных материалов по пожарной опасности.
Пожарная опасность строительных материалов определяется следующими пожарно-техническими характеристиками: горючестью, распространением пламени по поверхности, воспламеняемостью, дымообразующей способностью и токсичностью продуктов горения. Настоящие показатели устанавливают номенклатуру показателей пожарной опасности материалов
для определения области применения материала в строительстве.
Горючесть
Строительные материалы подразделяются на негорючие (НГ) и горючие (Г).
Горючие материалы подразделяются на четыре группы:
Г1 — слабогорючие
Г2 — умеренногорючие
Г3 — нормальногорючие
Г4 — сильногорючие
Негорючесть устанавливают по ГОСТ 30244. Для проведения испытаний на негорючесть берется пять образцов цилиндрической формы. Образцы помещают в специальную печь для проведения огневых испытаний. При проведении огневых испытаний добиваются одинаковой температуры в печи на поверхности и внутри образца, контролируют возникновение устойчивого пламенного горения образца и прирост температуры в печи. По окончании испытаний измеряют потерю массы образца. Проанализировав эти показатели, материал относят к горючим или негорючим.
Горючесть и группы по горючести устанавливают по ГОСТ 30244. Для проведения испытаний на горючесть берется 4 образца — доски, обработанные огнезащитным составом. Из этих образцов выстраивается короб. Короб помещается в камеру, в которой расположены 4 газовые горелки. Горелки зажигают таким образом, что пламя воздействует на нижнюю поверхность образцов. По окончании горения измеряют: температуру отходящих дымовых газов, длину поврежденного участка образца, массу, время остаточного горения. Проанализировав эти показатели, обработанную древесину относят к одной из четырех групп.
Распространение пламени
Горючие строительные материалы по распространению пламени по поверхности подразделяются на четыре группы:
РП1 — нераспространяющие
РП2 — слабораспространяющие
РП3 — умереннораспространяющие
РП4 — сильнораспространяющие
ГОСТ Р 51032 регламентирует методы испытаний строительных материалов на распространение пламени. Для проведения испытаний на распространение пламени на образец воздействуют теплом радиационной панели, расположенной чуть под углом и нагретой до определенной температуры. В зависимости от плотности теплового потока, величину которого устанавливают по длине распространения пламени по образцу, материалу присваивают одну из четырех групп.
Воспламеняемость
Горючие строительные материалы по воспламеняемости подразделяются на три группы:
В1 — трудновоспламеняемые
В2 — умеренновоспламеняемые
В3 — легковоспламеняемые
ГОСТ 30402 регламентирует методы испытаний строительных материалов на воспламеняемость. Группа определяется в зависимости от того, при каком тепловом потоке радиационной панели происходит воспламенение.
Дымообразующая способность
Горючие строительные материалы по дымообразующей способности подразделяются на три группы:
Д1 — с малой дымообразующей способностью
Д2 — с умеренной дымообразующей способностью
Д3 — с высокой дымообразующей способностью
Группы по дымообразующей способности устанавливают по ГОСТ 12.1.044.
Для испытания образец помещается в специальную камеру и сжигается. Во время горения замеряется оптическая плотность дыма; в зависимости от этого показателя древесину относят к одной из трех групп.
Токсичность
Горючие строительные материалы по токсичности продуктов горения делятся на 4 группы:
Т1 — малоопасные
Т2 — умеренноопасные
Т3 — высокоопасные
Т4 — чрезвычайно опасные
Группы по токсичности устанавливают по ГОСТ 12.1.044.
КЛАССЫ ПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ
В зависимости от групп пожарной опасности строительные материалы подразделяются на классы пожарной опасности в соответствии с таблицей:
| Свойства пожарной опасности строительных материалов | Классы пожарной опасности строительных материалов в зависимости от групп | |||||
| КМ0 | КМ1 | КМ2 | КМ3 | КМ4 | КМ5 | |
| Горючесть | НГ | Г1 | Г1 | Г2 | Г3 | Г4 |
| Воспламеняемость | — | В1 | В2 | В2 | В2 | В3 |
| Дымообразующая способность | — | Д2 | Д2 | Д3 | Д3 | Д3 |
| Токсичность | — | Т2 | Т2 | Т2 | Т3 | Т4 |
| Распространение пламени | — | РП1 | РП1 | РП2 | РП2 | РП4 |
КЛАССЫ ПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ
Источник