О КЛАССИФИКАЦИИ ОГНЕСТОЙКИХ СТЕКОЛ

Бюллетень "ОКНА и ДВЕРИ" продолжает знакомить своих читателей с новыми материалами ведущих зарубежных специализированных изданий.

Учитывая растущий спрос на огнестойкие светопрозрачные ограждающие конструкции и недостаток информации по данному вопросу у многих участников российского рынка, вниманию читателей предлагаются материалы статьи финского специалиста Кари Миеттинена (Vitrea Oy), опубликованной в журнале "Стеклостроитель", Е 1998, Tampere Finland, с.15-18.

ВЫБОР РАЗДЕЛИТЕЛЬНЫХ ОГНЕСТОЙКИХ СТЕКОЛ. НОВАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ Е1 И ДРУГИЕ ФАКТОРЫ, НА КОТОРЫЕ НУЖНО ОБРАТИТЬ ВНИМАНИЕ В ПРОЦЕССЕ ВЫБОРА

Раздел Е1 "Сборника финляндских строительных требований", содержащий требования и инструкции, касающиеся огнестойкости строительных сооружений, был переработан в соответствии с директивами ЕС и вступил в силу 1.9.1997.

В статье рассматривается новая классификация Е1 с точки зрения огнестойкости, а также другие факторы, на которые нужно обратить внимание при выборе огнестойкого стекла.

Новые классы огнестойкости в соответствии с Е1

Класс огнестойкости разделительной огнестойкой конструкции определяется в соответствии с разделом Е1 "Сборника строительных требований" или индивидуально на переговорах с представителем органов власти, ведущим наблюдение за строительством, и представителем пожарной части. В новом Е1 в классификации разделительных строительных конструкций отсутствуют обозначения А и В. Требования, предъявляемые к строительным конструкциям, в новом Е1 имеют следующие обозначения:

• R - несущая способность;
• Е - герметичность (пламя и горячие газы);
• I - изолирующие свойства (жар, возникающий при пожаре)

За обозначениями R, REI, RE, ЕI и Е далее указывают время противостояния пожару в минутах: 15, 30, 45, 60, 120, 180 и 240. Так, например, класс огнестойкости строительной конструкции может иметь следующий вид: ЕI 60.

Обозначение класса может быть дополнено следующими индексами:

• М - ударопрочность в условиях пожара;
• С - дверь, оборудованная автоматическим устройством для закрывания;
• W - ограниченная способность к пропусканию теплового излучения S, ограниченная способность к пропусканию дыма.

Поскольку разделительные стеклянные конструкции не являются несущими конструкциями, речь идет о разделительных стеклянных конструкциях класса Е или ЕI.

Разделительные стеклянные конструкции класса Е

От стеклянных конструкций класса E (pr EN 357.1.1996) требуется герметичность по отношению к пламени и горячим газам в течение определенного времени. Для класса Е не установлены ограничения роста температуры поверхности стекла на противоположной по отношению к огню стороне.

Стекло пропускает тепловое излучение (жар). Поэтому при использовании конструкции класса Е необходимо, как правило, обращать внимание на достаточность безопасного расстояния от стекла до эвакуационных проходов и легковоспламеняющихся материалов.

Стекла класса огнестойкости Е, как правило, являются тонкими однослойными стеклами толщиной 5-10 мм (стекла, армированные железной проволокой, закаленные огнестойкие стекла, керамические/ боросиликатные стекла) или тонкими стеклами толщиной 7-12 мм, заполненными гелем.

Ограничение проникновения теплового излучения (W)

Количество теплового излучения (КВт/м²), испускаемого разделительной стеклянной конструкцией, определяет требуемые безопасные расстояния от эвакуационных проходов и легковоспламеняющихся материалов.

Количество теплового излучения зависит от типа применяемого стекла, площади просвета окна, а также от времени противостояния огню. В Финляндии определение безопасного расстояния производится на основе результатов испытания огнем при одновременном измерении количества излучения в зависимости от времени. Безопасным считается такое расстояние, на котором количество излучения не превышает 10 КВт/м². В случае, когда площадь используемой при строительстве конструкции больше или меньше, чем при тестировании, можно на основании полученных в результате теста величин определить математически необходимую величину безопасного расстояния.

Сравнительные испытания, проведенные в Швейцарии (например, ЕМРА 42049/1), показали, что особенно в классах огнестойкости Е60 и выше существует возможность при правильном выборе стекла существенно снизить риск проникновения теплового излучения или уменьшить безопасное расстояние.

Разделительные стеклянные конструкции класса ЕI

От разделительных стеклянных конструкций класса EI (pr EN 357.1.1996) требуется герметичность (E) по отношению к пламени и горячим газам, а также способность в значительной степени препятствовать (I) прохождению тепла, образующегося при пожаре, на противоположную по отношению к огню сторону в течение установленного времени.

Максимальный разрешенный подъем температуры поверхности разделительного стекла класса ЕI на противоположной по отношению к огню стороне составляет 1400С. Огнестойкие стекла класса ЕI предотвращают нагрев и вызываемое им воспламенение материалов, находящихся в непосредственной близости к стеклу, и гарантируют людям безопасность вблизи стекла при выходе из здания. Наиболее типичными местами, где применяются стекла класса ЕI, служат остекления лестниц эвакуационных проходов и помещений для хранения легковоспла-меняющихся и взрывоопасных материалов.

Разделительные стекла класса ЕI обычно являются многослойными стеклами, ламинированными тонкими слоями геля (примерно 1 мм), или конструкциями типа изолирующего стеклопакета с нанесенным толстым слоем геля, например, Contraflam.

Другие технические свойства, на которые следует обратить внимание при выборе огнестойких стекол

Помимо представленных ранее требований, предъявляемых к огнестойкости, в случае разделительных стеклянных конструкций следует так же, как и в случае других специальных стекол, обратить внимание на некоторые другие свойства, касающиеся внешнего вида изделия, прочности, безопасности и функционирования. Далее приведен краткий обзор основных технических свойств, на которые нужно обратить внимание в процессе выбора.

Механическая прочность

Хорошая механическая прочность к столкновению, ударам, давлению, скоплению людей и т.п. является следующим после огнестойкости важнейшим необходимым свойством огнестойкого стекла. Хорошая механическая прочность снижает риск разрушения стекла в нор-мальных условиях и защищает разделительную огнестойкую конструкцию от "преждевременного" разрушения.

Механическая прочность имеет важное значение, так как обеспечивает дополнительную безопасность при пожаре. В условиях пожара разделительные стеклянные конструкции могут испытывать высокие нагрузки, вызываемые скоплением покидающих здание людей и давлением взрыва, которые могут разрушить разделительную конструкцию и, таким образом, вызвать дополнительные человеческие жертвы и разрушения.

Проведенные независимыми исследовательскими организациями (например, Государственным техническим научно-исследовательским институтом или ГТНИИ) испытания на столкновение и некоторый опыт из реальной жизни, например, взрыв бомбы в здании Центральной криминальной полиции, показали, что специально закаленные огнестойкие стекла правильной формы выдерживают высокие приложенные нагрузки.

Безопасность

Несмотря на высокую механическую прочность, при проектировании разделительных стеклянных конструкций необходимо принимать во внимание обстоятельства, при которых происходит разрушение, располагается ли стекло на высоте удара или является частью стеклянной кровли. При этом безопасное разрушение огнестойкого стекла следует обеспечивать ламинированием и/или закаливанием.

Испытания на столкновение, проведенные в ГТНИИ, отчетливо показали, что традици-онное стекло, армированное железной проволокой, обычно используемое в конструкциях Е30, не удовлетворяет требованиям, предъявляемым к безопасности, и разбивается вследствие сильного удара на крупные осколки с режущими краями.

Особенно важно принимать во внимание безопасные свойства стекол при использовании их в школах, детских садах и тому подобных местах, где риск разбивания стекла достаточно велик.

Пропускание света, цвет стекла и его оптические свойства

Внешний вид огнестойкого стекла, его цвет, способность пропускать свет и оптические свойства зависят от многих различных факторов: от качества и толщины используемой стекломассы, от гелей, придающих огнезащитные свойства, от ламинирования, от наличия упроч-няющих нитей и покрытий. Ведущие фирмы-изготовители поставляют в настоящий момент изделия класса огнестойкости Е на основе флоатстекла толщиной 5-12 мм, внешний вид которых, цвет и способность пропускать свет полностью соответствуют оконному флоатстеклу.

Значение оптических свойств и способности пропускать свет возрастает особенно для стекол класса огнестойкости ЕI, где в настоящий момент суммарная толщина стеклянной конструкции изменяется примерно от 15 до 85 мм в зависимости от типа стекла и класса огнестой-кости. Благодаря новому разработанному огнестойкому гелю способность стекол класса ЕI пропускать свет удалось поднять и закрепить на уровне 85-86 %. При желании можно добиться более высоких значений, используя в качестве сырья для стеклянного элемента так называемое флоатстекло с низким содержанием железа вместо нормального флоатстекла.

Разделительные огнестойкие стекла можно объединять в изолирующих стеклопакетах или ламинированием с другими специальными стеклами, так что у проектировщиков есть богатый выбор.

Устойчивость к "холодному шоку", вызываемому спринклером

Эмпирические исследования, проведенные в Швейцарии (ЕМРА), показывают, что "холодный шок", вызываемый спринклерной водяной струей, может служить потенциальным фактором риска для горячего огнестойкого стекла и вызвать разрушение последнего.

Выполненные исследования свидетельствуют о том, что особенно закаленные, керамические и наполненные гелем стекла класса ЕI хорошо выдерживают вызываемый спринклером "холодный шок".

Если огнестойкие стекла устанавливаются вблизи спринклеров, рекомендуется получить от изготовителя дополнительную информацию о проведенных спринклерных испытаниях.

Звукоизоляция

От расположения конструкции зависит, будут ли к звукоизоляции разделительных стеклянных конструкций предъявлены требования в соответствии со строительны-ми предписаниями, или хорошая звукоизоляция будет являться целью создания комфортных условий для выполнения работы, например, в помещениях для совещаний или наблюдений.

Степень звукоизоляции однослойных, например, закаленных огнестойких стекол соответствует степени звукоизоляции нормального флоатстекла такой же толщины, другими словами, она изменяется в пределах примерно от 28 до 35 дБ (Rw) в зависимости от толщины стекла.

При помощи тонкого слоя геля (около 1 мм) или ламинированием пвб-пленкой значение Rw можно повысить до уровня 36-39 дБ.

Некоторые огнестойкие стекла класса ЕI, благодаря наличию толстого слоя геля, обладают особенно хорошей звукоизоляцией, значения которой колеблются в пределах 40-50 дБ в зависимости от толщины стекла.

Вес

Вес разделительного огнестойкого стекла является важным критерием выбора, если речь идет о разделительных конструкциях. Обычно вес огнестойких стекол класса Е, применяемых в настоящее время, находится в пределах 12,5-25 кг/м2 в зависимости от типа стекла.

Вес стекол класса ЕI обычно выше и находится в пределах 35-50 кг/м2, иногда даже более 110 кг/м2. В этом случае вес стекла необходимо принимать во внимание при расчете стекла и прочности конструкции для облегчения монтажа.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Выше рассмотрена огнестойкость, а также некоторые другие свойства разделительных стеклянных конструкций, которые следует принимать во внимание при выборе типа стекла.

В дополнение к сказанному следует подчеркнуть, что разделительная конструкция - это всегда единая система, состоящая из стекла, профильной конструкции, а также соответствующего способа закрепления стекла. Соответствие этих отдельных частей друг другу обеспечивает функционирование всей конструкции в условиях возникновения пожара.

Тестирование разделительной стеклянной конструкции выполняется в независимой исследовательской организации (в Финляндии это ГТНИИ) в соответствии с международными нормами тестирования. Прошедшая испытания конструкция может полу-чить разрешение на применение данного типа конструкции в Министерстве охраны окружающей среды на определенный срок, тогда нет необходимости получать разрешение для каждого объекта у местных органов власти. Наблюдение за качеством конструкций, получивших разрешение на применение в Финляндии, осуществляет Государственный технический научно-исследовательский институт (ГТНИИ).

Для обеспечения функционирования разделительной конструкции для каждого типа стекла должно быть протестировано отдельно несколько десятков, а то и сотен, различных конструкций профилей. Программы для тестирования, предлагаемые изгото-вителями стекол, охватывают как стальные и деревянные, так и алюминиевые конструкции. В дополнение к традиционным дверным, оконным и стенным конструкциям иногда исследуются и горизонтальные стеклянные кровли.

Для поддержания высокого уровня защиты от пожара было бы желательно, чтобы все поставщики материалов для данной отрасли предусмотрели широкие программы тестирования, и чтобы изделия, а также их производство, находились под регулярным наблюдением со стороны органов власти.