Пожаробезопасность бани

Сразу скажем, что пожаробезопасных бань в принципе быть не может. Как бы качественно ни изготовляли печь, как бы хорошо не изолировали от неё стены с помощью отступок и теплоизоляции, всё равно остаётся некая вероятность возгорания бани.

Произойти это может если не из-за аварий, халатности или форс-мажорных обстоятельств, то хотя бы из-за того простого факта, что печь во время разогрева бани должна как можно сильнее прогревать объём помещения, а стены бани должны это тепло от печи как можно лучше сохранять и не отдавать наружу.

Таким образом, при достаточно большой закладке дров в топливник любая баня (особенно с металлической печью) может нагреться внутри до критических температур. Заметим, что именно по причинам возможности возгорания бани из-за тривиального перегрева работу электропечей суховоздушных (финских) бань ограничивают по времени — по правилам эксплуатации их можно использовать не более 8 часов непрерывно или в сутки.

Кроме этого существуют даже электронные системы, отключающие электропитание банных электропечей при нагреве воздуха у потолка бани свыше 140°С.

С дровяными печками сложнее, их электроникой так просто не «выключишь». Впрочем, различных способов автоматически ограничить подачу воздуха в печь при перегреве потолка можно придумать много: вопрос лишь в практической целесообразности этих мер.

В отношении печного отопления пожаробезопасной по российским нормам является стена (перегородка) с пределом огнестойкости — 1 час и более и пределом распространения пламени — 0 см. К такой стене любую печь можно поставить хоть вплотную, то есть расстояние от наружной поверхности печи или дымового канала (трубы> до такой стены не нормируется.

Идеальным вариантом было бы создать внутри бани такую пожаробезопасную стену и придвинуть к ней металлическую печь или вмонтировать её в перегородку так, чтобы печь топилась из предбанника, а тепло отдавала в баню). Этот вариант используют очень часто.


Однако при ограниченных площадях бани таких пожаробезопасных стен для печи требуется как минимум две и баня в этом случае фактически превращается в кирпичную (стена ведь имеется ввиду — от пола до потолка и шире печи по крайней мере на размер официальной отступки — 500 мм).

Для обеспечения же быстрой протопки бани до высоких температур (а ведь именно эта задача нами и ставится в первую очередь) кирпичные стены надо капитально утеплить изнутри бани негорючим малотеплоёмким материалом с низкой теплопроводностью (например, минватой) и изолировать сверху металлическим листом. Следует заметить, что такие продвинутые решения в российской практике встречаются очень редко. Ну, и, конечно, совсем не встречается самый лучший вариант: полностью каменный (кирпичный бетонный, пенобетонный)домик бани с основательно утеплёнными и пароизолированными негорючими материалами стенами. В таком строении печь ставь куда хочешь — нужно только обеспечить пожаробезопасность мебели, пола и потолка (которые, впрочем, тоже можно изготовить из негорючих материалов). Вот так и получается идеальная негорючая баня, причём вовсе не турецкого типа.

Заметим, что для такой идеальной негорючей бани не имеет значения, пожароопасна печь или нет. А что касается экранов, то для металлической печи даже в такой бане они необходимы — хотя бы для того, чтобы обеспечить безопасную температуру поверхности наружных стенок отопительного устройства (не более 120°С), необходимую по нормам для временного пребывания там людей. То есть экраны в этом случае не играют роли всеобъемлющего средства противопожарной безопасности, а служат для безопасности людей от ожогов.

Безусловно, каменная баня очень хороша, но уж очень дорога, а кроме этого требует хорошего надёжного фундамента-Впрочем, есть ещё одно хорошее решение: использовать стену из металлических двухслойных панелей типа «сэндвич» с негорючим утеплителем (типа той же минеральной ваты) внутри.

Однако давайте всё-таки выясним, что же такое пожаробезопасная стена с огнестойкостью 1 час и более. При разработке правил и нормативов пожарной безопасности научные специалисты противопожарной службы вынуждены отталкиваться от каких-то пусть условных, но близких к разумным, критериев. Речь здесь идет о допустимости применения различных типов строительных конструкций, материалов, принципов застройки, методов и средств тушения и предупреждения пожаров. В результате систематической исследовательской работы и многолетней практики в нашей стране создана сложнейшая, но достаточно стройная система категорирования строительных материалов, сооружений и производств по степеням и категориям опасности (в том числе пожарной) и нормирования технических строительных решений по категориям опасности.

Принадлежность здания, например, к наиболее пожаровзрывоопасной категории А по НПБ 105-95 влечёт за собой необходимость использования жёстких по СНиП 21-01-97 классов проектных решений и применения конструкций с повышенной огнестойкостью. Так вот для печей когда-то была установлена условно безопасная огнестойкость прилегающих стен в течение 1 часа. Для другого оборудования и для других категорий зданий требуемая огнестойкость стен может быть иной.

Экспериментальное определение огнестойкости строительных конструкций — процесс весьма сложный. В соответствии с ГОСТом 30247.0-94 это делают так. Конструктивный элемент в натуральную величину подвергают воздействию опытного стандартного пожара в специальной печи и одновременно механически нагружают. Стандартный пожар характеризуется повышением температуры в очаге горения в соответствии со стандартной температурной кривой, рекомендованной в 1966 году Международной организацией по стандартизации (рис. 1).

Рис. 1. Временная зависимость температуры в очаге горения: 1—стандартная температурная кривая пожара; 2 — фактическая температурная кривая реального пожара в помещении при горении древесины (досок в штабеле в количестве 50 кг/м2); 3 — фактическая температурная кривая реального пожара в помещении при горении бумаги в рулонах (в количестве 50 кг/м2); 4 — фактическая температурная кривая реального пожара в помещении при горении полистирола (в количестве 50 кг/м2).

Время с момента начала опытного пожара фиксируют до момента наступления одного из следующих признаков:

— потеря несущей способности, устойчивости, то есть обрушение (условно обозначается индексом R) с указанием времени до обрушения в минутах. Например, R(120) означает, что конструкция обрушилась через два часа;

— потеря целостности, образование сквозных трещин или отверстий (в том числе и из-за прогара), через которые на не-обогреваемую поверхность (сторону) конструкции проникают продукты горения или пламя (условное обозначение Е). Например, для штукатурки по дереву Е(10) означает, что через 10 мин в штукатурке образовались трещины, через которые пламя может достичь деревянных элементов;

— потеря теплоизолирующей способности, то есть повышение температуры на необогреваемой поверхности (стороне конструкции) по сравнению с температурой конструкции до испытания (условно обозначается I). Например, для штукатурки по дереву 1(10) означает, что через 10 мин внутренний слой штукатурки нагрелся до 180°С и может воспламенить деревянные элементы).

— для колонн, балок, арок и рам — потерей несущей способности R;

— для наружных несущих стен и покрытий — потерей несущей способности и целостности RE;

—для наружных ненесущих стен — потерей целостности Е;

— для ненесущих внутренних стен и перегородок — потерей целостности и теплоизолирующей способности EI;

— для несущих внутренних стен и противопожарных преград — потерей несущей способности, теплоизолирующей способности и целостности REI.

В соответствии с п. 3.69 СНиП 2.04.05-91 печи в зданиях рекомендуется размещать у внутренних стен и перегородок из негорючих материалов, предусматривая использование стен для размещения дымовых каналов. В первую очередь здесь имеются в воду несущие внутренние стены, играющие роль и противопожарных преград, огнестойкость которых следует принять REI(60).

Следует заметить, что степень огнестойкости стены REI(60) даёт возможность расположить печь или дымовой канал (трубу) в самой стене без разделок и отступок. Но использовать такую стену в качестве элемента печи или дымохода нельзя хотя бы по требованиям термостойкости материала стены. То есть сначала надо сделать из кирпича или металла саму печь и дымоход и только после их установки объединить стену, печь и дымоход в одно целое путём, например, заделки проёмов (с сохранением зазоров для термического расширения) штукатурной смесью желательно на глиняной основе.

Стандартная температурная кривая пожара, принятая в основу методики, является весьма условной усреднённой зависимостью температурного режима реальных пожаров. Фактические температуры на реальных пожарах могут быть выше или ниже стандартной температурной кривой (см. рис 1).

Кроме того, стандартная температурная кривая построена в предположении наличия неограниченного количества горючих материалов. В действительности же их количество всегда ограничено, в связи с чем ограничена и продолжительность реальных пожаров.

Так или иначе, из рис 1 следует, что в течение первого часа реального пожара могут развиваться температуры до 900°С. Бетонные плиты перекрытий при этом нагреваются снизу до 700-800°С, а верхняя (необогреваемая) сторона перекрытия нагревается до температур порядка 100°С (рис. 2). Само собой разумеется, что ни древесина, ни пластмассы при таких температурах материалами огнестойких стен быть не могут. Даже при глубокой огнезащитной пропитке (50-75 кг сухих солей на 1 м3 древесины) наблюдается обугливание древесины со скоростью порядка 1 мм/мин.

Рис, 2. Временная зависимость температуры бетонной плиты перекрытия толщиной 80 мм, нагреваемой снизу стандартным пожаром: 1 — температура нижней (обогреваемой) поверхности плиты; 2 — температура верхней (необогреваемой) поверхности плиты.

Известково-алебастровая или известково-цементная штукатурка обеспечивает защиту от возгорания деревянной конструкции в течение первых 15-30 минут пожара REI(15-30), причём обычная штукатурка разрушается (или в ней возникают трещины) раньше, чем слой штукатурки прогревается до температуры самовоспламенения древесины. Значительно снижают вероятность появления трещин и отслоения штукатурки в условиях пожара штукатурные растворы по металлической сетке.

Альтернатива штукатурке — гипсоволокнистые плиты и асбо-цементныелисты.Однако эти материалы при быстром перегреве могут взрывообразно разлетаться на куски под напором выходящего пара кристаллизационной воды. Огнестойкость же гипсокартонных листов (сухой штукатурки) значительно ниже, так как в условиях воздействия огня гипс отдаёт кристаллизационную воду и рассыпается уже через 10-15 минут.

Значительный эффект даёт использование вспучивающихся обмазок. Предел огнестойкости обработанных ими деревянных конструкций может быть повышен до 45 минут.

Температуры порядка 900°С плохо переносят и каменные материалы: гранит начинает разрушаться при 600°С, известняки — при 800°С, бетоны — при 400-600°С, а керамический и силикатный кирпич — при 700-800°С.

Однако благодаря своей массивности и сравнительно небольшой теплопроводности каменные материалы всех типов хорошо сопротивляются воздействию пожара и могут прогреваться до критических температур часами. Стенки толщиной 250 мм из всех этих материалов (в том числе пенобетонов и газосиликатов) можно считать пожаробезопасными — REI(60).

Очень высоким пределом огнестойкости обладает глиняный кирпич (изготовленный по литьевой формовочной технологии), удовлетворительно выдерживающий нагревание до 900°С. Однако стены из такого кирпича могут иметь недостаточную огнестойкость по теплоизоляционному признаку. Например, кирпичная стена толщиной 65 мм (в четверть кирпича) часами противостоит огню в условиях работы в качестве стенки печи ограниченных размеров (с сильным тепло-отводом вдоль стен). Однако в условиях реального объёмного одностороннего пожара стена большой площади может прогреться настолько сильно, что температура необогреваемой поверхности стены превысит 180°С. Это в свою очередь может привести к возгоранию не только специфически легковоспламеняющихся веществ, но и деревянных строительных конструкций.

Что касается древесины, то она имеет стандартную температуру самовоспламенения (самовозгорания) 330. 470°С. Температура воспламенения продуктов разложения древесины составляет 270. 300°С, Однако при длительном нагреве в связи с возможностью образования пирофорного угля древесина иногда способна самовоспламеняться уже при температурах 130. „1404*, а опилки (и нестроганная поверхность древесины) —даже при 110°С. Поэтому для безусловного выполнения требований огнестойкости l(60) толщина кирпичных стен должна составлять не менее 120 мм (в полкирпича).

По материалам сайта: http://mainstro.ru