Какие материалы допустимы для каждой степени огнестойкости: разбор по классам конструктивной пожарной опасности

Коротко: выбор материалов для каркаса, утеплителя, кровли и ограждающих конструкций здания зависит не от одного параметра, а от двух связанных, но разных характеристик по СП 2.13130.2020: степени огнестойкости здания (I–V — она определяет, сколько минут должны держать нагрузку основные конструкции при пожаре) и класса конструктивной пожарной опасности (С0–С3 — он определяет, насколько горючими могут быть сами материалы конструкций и насколько активно они способны распространять пламя). Именно сочетание этих двух параметров, а не выбор «красивого» или «модного» материала, определяет, что можно применить в конкретном проекте.

Два параметра, которые часто путают

Степень огнестойкости отвечает на вопрос «сколько времени конструкция продержится при пожаре, прежде чем потеряет несущую или ограждающую способность» — в минутах, обозначением вроде R30, REI60, REI90 (подробно разбирали в статье про предел огнестойкости каркаса). Класс конструктивной пожарной опасности отвечает на другой вопрос — «насколько сами материалы конструкций способны гореть и распространять огонь по зданию», и оценивается не временем, а категорией горючести и характеристиками распространения пламени. Здание с высокой степенью огнестойкости, но собранное из горючих материалов с плохими характеристиками распространения пламени, — плохое сочетание, поэтому нормы требуют согласованного подхода к обоим параметрам одновременно.

Пять степеней огнестойкости зданий

СП 2.13130.2020 делит здания на пять степеней огнестойкости — от I до V. Чем выше степень (то есть чем меньше цифра), тем больше минут должны выдерживать основные несущие и ограждающие конструкции здания при стандартном пожаре, и тем более строгие требования предъявляются к материалам. Здания I и II степеней — это, как правило, капитальные объекты с несущими конструкциями из негорючих материалов и высокими требуемыми пределами огнестойкости. Здания IV и V степеней допускают заметно более широкий выбор материалов, включая ситуации, когда требуемый предел для несущих стальных конструкций не превышает R15 — именно этот случай мы разбирали в статье про необходимость огнезащиты каркаса. Какая степень огнестойкости требуется для конкретного здания — вопрос отдельного расчёта, который зависит от назначения объекта, этажности, площади и класса функциональной пожарной опасности; подробно разберём его в отдельном материале.

Четыре класса конструктивной пожарной опасности

Помимо степени огнестойкости, для здания устанавливается класс конструктивной пожарной опасности — С0, С1, С2 или С3.

• С0 — самый строгий класс: несущие и ограждающие конструкции, а также элементы, влияющие на пути эвакуации, должны выполняться преимущественно из негорючих материалов с минимальным применением горючих отделочных и изоляционных материалов.
• С1–С2 — допускают более широкое применение горючих материалов, но с ограничениями по их характеристикам распространения пламени и дымообразованию, особенно на путях эвакуации.
• С3 — наименее строгий класс, характерен для зданий с невысокими требованиями к пожарной безопасности, где допускается более широкое использование горючих конструктивных материалов.

Класс конструктивной пожарной опасности здания в целом складывается из классов пожарной опасности отдельных строительных конструкций, из которых оно собрано, — поэтому выбор материала каждого конкретного элемента (утеплителя, обшивки, кровельного покрытия) напрямую формирует итоговый класс всего здания.

Как классифицируются сами строительные материалы

Материалы оценивают по нескольким независимым характеристикам, каждая из которых кодируется отдельно:

• Горючесть: НГ (негорючие) и Г1–Г4 (горючие, от слабогорючих Г1 до сильногорючих Г4) — по ГОСТ 30244.
• Воспламеняемость: В1–В4 (от трудновоспламеняемых до легковоспламеняемых) — по ГОСТ 30402.
• Распространение пламени по поверхности: РП1–РП4 — актуально прежде всего для напольных и кровельных покрытий.
• Дымообразующая способность: Д1–Д3 (от малой до высокой) — важный параметр для путей эвакуации, где задымление опаснее самого огня.
• Токсичность продуктов горения: Т1–Т4.

Для несущих и ограждающих конструкций здания в целом эти показатели материалов, из которых конструкция собрана, и определяют, какому классу конструктивной пожарной опасности здание может соответствовать.

Что это значит для стального каркаса

Сталь по классификации горючести относится к негорючим (НГ) материалам — она физически не горит. Но это не то же самое, что высокая огнестойкость: сталь быстро теряет несущую способность при нагреве из-за высокой теплопроводности, о чём мы подробно писали в статье про необходимость огнезащиты каркаса. Поэтому для стального каркаса два параметра работают независимо: по горючести сталь почти всегда даёт зданию преимущество (НГ-материал автоматически подходит под самые строгие классы конструктивной пожарной опасности вплоть до С0), а вот требуемый предел огнестойкости — отдельный расчёт, зависящий от степени огнестойкости здания и сечений элементов.

Что это значит для сэндвич-панелей и тентовых покрытий

Здесь выбор конкретного материала имеет значение сильнее, чем для стального каркаса:

• Утеплитель сэндвич-панелей. Минеральная (базальтовая) вата негорючая (НГ) и подходит для зданий с самыми строгими требованиями. Пенополиуретан (ППУ) и пенополистирол, напротив, относятся к горючим материалам (класс горючести обычно Г3–Г4) — для зданий, где требуется класс С0 или строгий С1, такой утеплитель может не подойти без дополнительных конструктивных решений, тогда как для менее ответственных объектов (например, складов IV–V степени огнестойкости с С2–С3) он остаётся рабочим и экономически более выгодным вариантом.
• Тентовые ПВХ-мембраны. Как полимерный материал, тентовое полотно относится к горючим материалам — это нормально для его класса применения (быстровозводимые здания невысоких степеней огнестойкости), но означает, что для объектов с повышенными требованиями по классу конструктивной пожарной опасности тентовое решение нужно либо комбинировать с другими конструктивными мерами, либо изначально ориентироваться на панельные ограждающие конструкции с негорючим утеплителем.

Выбор между тентовым покрытием и сэндвич-панелями, который мы разбирали в отдельной статье про сравнение технологий, стоит делать с оглядкой не только на вес и теплоизоляцию, но и на требуемый класс конструктивной пожарной опасности конкретного объекта.

Как сочетаются степень огнестойкости и класс пожарной опасности на практике

Общее правило, которое стоит держать в голове при выборе материалов: чем выше и ответственнее здание (по назначению, этажности, скоплению людей), тем строже требования по обоим параметрам одновременно — и по времени, которое должны выдержать конструкции, и по горючести самих материалов. Для типового одноэтажного склада или сельскохозяйственного объекта требования по обоим параметрам обычно мягче, что и делает быстровозводимые решения на металлокаркасе с сэндвич-панелями или тентовым покрытием экономически оправданными. Для объектов с массовым пребыванием людей, многоэтажных зданий или объектов повышенной ответственности требования ужесточаются по обеим осям сразу, и выбор материалов сужается — здесь на первый план выходят панельные решения с негорючим утеплителем и, при необходимости, огнезащита стального каркаса.

Практические рекомендации при выборе материалов

1. Определить степень огнестойкости и требуемый класс конструктивной пожарной опасности здания в самом начале проектирования — это отправная точка для выбора материалов, а не то, что подбирается под уже выбранные материалы задним числом.
2. Для утеплителя сэндвич-панелей ориентироваться на негорючую минеральную вату там, где требуется класс С0 или строгий С1, и рассматривать более экономичные горючие утеплители только там, где класс объекта это допускает.
3. Учитывать горючесть тентовых ПВХ-материалов при выборе между тентовым и панельным ограждением для объектов с повышенными требованиями к пожарной безопасности.
4. Помнить, что негорючесть стали не заменяет расчёт предела огнестойкости — это два разных требования, и оба должны быть закрыты в проекте одновременно.

Частые вопросы

В чём разница между степенью огнестойкости и классом конструктивной пожарной опасности? Степень огнестойкости (I–V) определяет, сколько минут конструкции здания должны выдерживать нагрузку и целостность при пожаре. Класс конструктивной пожарной опасности (С0–С3) определяет, насколько горючими могут быть сами материалы конструкций и насколько активно они способны распространять пламя. Это два независимых, но взаимосвязанных требования.

Горит ли сталь и нужно ли её относить к горючим материалам? Нет, сталь — негорючий (НГ) материал по классификации, но она теряет несущую способность при высокой температуре значительно быстрее, чем можно было бы ожидать от «негорючего» материала — поэтому для неё отдельно рассчитывается предел огнестойкости, а не только класс горючести.

Можно ли использовать пенополиуретановый утеплитель в сэндвич-панелях для любого здания? Нет, ППУ и пенополистирол относятся к горючим материалам, поэтому для зданий с требуемым классом конструктивной пожарной опасности С0 или строгим С1 такой утеплитель обычно не подходит без дополнительных решений — для них ориентируются на негорючую минеральную (базальтовую) вату.

Подходит ли тентовое ПВХ-покрытие для зданий с высокими требованиями к пожарной безопасности? Тентовая мембрана относится к горючим материалам, что нормально для типовых быстровозводимых зданий невысоких степеней огнестойкости, но для объектов с повышенными требованиями по классу конструктивной пожарной опасности чаще рассматривают панельные ограждающие конструкции с негорючим утеплителем.

Кто определяет требуемую степень огнестойкости и класс пожарной опасности для конкретного здания? Это определяется расчётом на этапе проектирования исходя из назначения здания, этажности, площади и класса функциональной пожарной опасности по СП 2.13130.2020 — подробно разберём эту методику в отдельной статье.

Материал носит информационный характер. Конкретные требования к материалам определяются проектом для каждого здания индивидуально с учётом его степени огнестойкости, класса конструктивной пожарной опасности и назначения. Специалисты МС Билдингс подбирают материалы каркаса, утеплителя и ограждающих конструкций с учётом этих требований на этапе проектирования — оставьте заявку на сайте или позвоните по телефону 8-800-775-39-89.