Огнестойкость — это ключевой параметр, определяющий способность зданий и сооружений сохранять несущую способность, целостность и теплоизолирующие свойства при пожаре. Нормативное регулирование в России осуществляется на основе Федерального закона № 123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности», а также ряда ГОСТов, СП и методических рекомендаций ВНИИПО. Далее рассмотрены основные критерии, методы расчёта и испытаний, а также принципы классификации конструкций по огнестойкости.
Нормативно-правовая база
- 123-ФЗ — устанавливает требования к пределам огнестойкости.
- СП 2.13130.2012 (актуализирован до СП 2.13130.2020) — методы обеспечения огнестойкости.
- ГОСТ 30247.0-94, 30247.1-94, 51136-2008 — методы огневых испытаний.
- ГОСТ Р 53307-2009, ГОСТ Р 53308-2009, ГОСТ Р 55896-2013 — определение фактических пределов огнестойкости.
- СТО 36554501-006-2006 — расчёт железобетонных конструкций.
- Методические рекомендации ВНИИПО — расчёт стальных конструкций.
- ГОСТ Р 71574-2024 (вступил в силу ) — испытания узлов крепления и каналов технологической вентиляции.
Основные понятия и термины
Предел огнестойкости (R, E, I) — время (в минутах), в течение которого конструкция сохраняет:
- R, несущую способность;
- E — целостность (отсутствие сквозных трещин, отверстий);
- I, теплоизолирующую способность (ограничение температуры на неогневой стороне).
Классификация строительных конструкций по огнестойкости
Степени огнестойкости зданий и сооружений
| Степень огнестойкости | Обозначение | Краткая характеристика |
|---|---|---|
| I | повышенная | Высотные здания > 75 м; жилые дома > 54 м; объекты с повышенной опасностью. |
| II | высокая | 10–75 м жилые; 4–12 этажи общественные. |
| III | средняя | 3–9 этажи жилые, до 10 этажей общественные; |
| IV | низкая | 1–2 этажа жилые, 1–3 этажа общественные. |
| V | особо низкая | Временные и малоэтажные хозяйственные постройки. |
Классы конструктивной пожарной опасности
В зависимости от материалов и конструктивных решений элементов:
- C0 — несгораемые (железобетон, кирпич);
- C1, трудносгораемые (сталь с огнезащитой ≥ 45 мм).
- C2 — умеренно сгораемые (металлокаркас с облицовкой).
- C3 — сгораемые (дерево без защиты, полимеры).
Нормативные значения пределов огнестойкости
Числовые значения: 15, 30, 45, 60, 90, 120, 150, 180, 240, 360 мин.
Примеры требований для I степени огнестойкости:
- Колонны, несущие стены — R180;
- Фермы, балки — R90;
- Перекрытия — REI60;
- Лестничные клетки — EI120.
Методы определения огнестойкости
Испытания по ГОСТ 30247.0-94
- Температурный режим — стандартная кривая пожара ISO 834.
- Критерии оценки:
- потеря несущей способности (R) — обвал или провисание > L/20;
- потеря целостности (E), появление сквозных трещин, факельного пламени;
- потеря теплоизолирующей способности (I) — средняя температура на неогневой стороне > 140 °С.
Расчётные методики
Пример 1. Расчёт фактического предела огнестойкости металлической балки
Шарнирно-опёртая балка, пролёт 6 м, двутавр № 36 по ГОСТ 8239, сталь C255.
Используем методику ВНИИПО:
- Определяем критическую температуру стали при потере несущей способности: θcr = 500 °C.
- Расчёт теплового потока: q = α · εf · σ · (Tf4 – Ts4).
- Интегрируем уравнение теплопроводности для определения времени нагрева до 500 °C.
Полученный предел огнестойкости: R30 без огнезащитного покрытия. - Увеличение до R60 достигается при нанесении 20 мм цементно-песчаной штукатурки.
Компьютерное моделирование
Программные комплексы (ANSYS, SOFiSTiK Fire) позволяют учитывать:
- температурные поля в сечении;
- снижение прочности стали и бетона при нагреве;
- влияние крепёжных узлов и сочленений.
Особенности узлов крепления и сочленений
Согласно ГОСТ Р 71574-2024 предел огнестойкости узлов должен быть не ниже предела огнестойкости крепящихся конструкций.
Высокотемпературные стальные анкеры должны иметь:
- класс прочности ≥ A240;
- огнезащитное покрытие толщиной ≥ 15 мм или облицовку из суперизоляции.
Материалы и их огнестойкость
| Группа материала | Примеры | Характеристика огнестойкости |
|---|---|---|
| Несгораемые | Железобетон, кирпич, гранит | EI30–EI360 |
| Трудносгораемые | Сталь с огнезащитой, стеклопластик с антипиренами | R15–R90 |
| Сгораемые | Дерево, полимеры, битум | Требуется антипирирование и защитные облицовки |
Проектные решения и типовые ошибки
- Игнорирование узлов крепления. Высокая огнестойкость балки не спасёт конструкцию, если болтовые соединения оплавятся за 15 минут.
- Несоответствие класса C0–C3 требуемой степени огнестойкости здания. Например, при строительстве высотного жилого дома (класс C0) нельзя применять стальные колонны без огнезащиты.
- Пренебрежение расчётом температурных деформаций. Даже при R60 возможно обрушение вследствие недоучтённых продольных расширений.
Практические рекомендации
- На стадии проекта выполнять инженерно-пожарный расчёт согласно СП 2.13130.2020.
- Использовать сертифицированные огнезащитные составы (декларации соответствия ТР ЕАЭС).
- Организовывать натурные испытания типовых узлов в аккредитованных лабораториях.
- Проводить периодические проверки состояния огнезащитных покрытий (не реже 1 раза в 5 лет).
Соблюдение критериев огнестойкости строительных конструкций обеспечивает безопасность людей, сохранность имущества и бесперебойность функционирования объектов. Комплексный подход — от правильного выбора материалов до точного расчёта и испытаний — является залогом надёжности зданий в условиях пожара.