Защита от стихии
Справочник «Огнезащита строительных материалов и конструкций» основное назначение огнезащиты определяет как повышение фактического предела огнестойкости конструкций до требуемых значений и для ограничения предела распространения огня по ним, при этом обращается внимание на снижение так называемых побочных эффектов (дымообразования, выделения газообразных токсичных веществ). С приблизительно равным успехом эту задачу выполняют несколько «инструментов»: использования теплозащитных и теплопоглощающих экранов, специальных конструктивных решений, огнезащитных составов, технологических приемов и операций, а также применение материалов пониженной горючести.
Начнем рассмотрение с огнезащитного действия экранов. Экранирование основывается либо на их высокой сопротивляемости тепловым воздействиям при пожаре, сохранении в течение заданного времени теплофизических характеристик при высоких температурах, либо на их способности претерпевать структурные изменения при тепловых воздействиях с образованием коксоподобных пористых структур, для которых характерна высокая изолирующая способность. Расположение элементов при этом способе противостояния огню может осуществляться либо непосредственно на поверхности защищаемых конструктивных элементов, либо на откосе с помощью специальных мембран-коробов, каркасов, закладных деталей.
Конструктивные методы огнезащиты подразумевают более основательную работу. В этом случае приходится делать обетонирование, обкладку кирпичом, оштукатуривание поверхности элементов конструкций, использование крупноразмерных листовых и плитных огнезащитных облицовок, применение огнезащитных конструктивных элементов (например, огнезащитных подвесных потолков), заполнение внутренних полостей конструкций, подбор необходимых сечений элементов, обеспечивающих требуемые значения пределов огнестойкости конструкций, разработку конструктивных решений узлов примыканий, сопряжений и соединений конструкций и многое другое.
Несмотря на кажущуюся простоту выполнения огнезащитных работ, краски, лаки, эмали также задерживают воспламенение материалов и уменьшают распространение пламени по поверхности материалов. Они являются защитным слоем на поверхности материалов, поглощают тепло в результате разложения, выделяют ингибиторные газы, высвобождают воду и даже ускоряют образование коксового слоя на поверхности материала. Здесь бытует классификация красок на две группы: невспучивающиеся и вспучивающиеся. Первые при нагревании сохраняют толщину своего слоя, тогда как вторые способны увеличивать свой объем в 10-40 раз. Как правило, именно эти краски оказываются более эффективными, так как при тепловых воздействиях происходит образование вспененного слоя, представляющего собой закоксовавшийся расплав негорючих веществ (минеральный остаток, обладающий высокими теплоизоляционными качествами).
Наконец, создание материалов пониженной горючести достигается путем поверхностной и глубокой пропитки материалов специальными составами, введения антипиренов в состав исходных композиций, использования различных минеральных наполнителей, а также путем использования разнообразных технологических приемов.
В последнее десятилетие достигнут существенный прогресс в разработке составов для конструкций, которые позволяют повышать до требуемых значений огнестойкость металлических конструкций, ограничить распространение огня по несущим деревянным конструкциям, а также решать различные вопросы пожарной безопасности легких панелей с эффективными утеплителями. При разработке огнезащиты металлических конструкций наметилась тенденция к использованию облегченных материалов и легких заполнителей, вспученного перлита и вермикулита, минерального волокна. Высокоэффективны вспучивающиеся краски. При нагревании до 170°С краска вспучивается и образует на поверхности металла термоизолирующий пористый слой. Для огнезащиты металла распространение получили также штучные теплоизоляционные плиты.
При применении пропиточных составов, содержащих антипирены, вспучивающихся красок, лаков и эмалей может ставиться задача некоторого снижения распространения пламени по поверхности деревянных конструкций, либо перевода древесины в группу трудносгораемых материалов, что дает возможность резко ограничить распространение огня по ним до нормируемых пределов.

Негорючее дерево
Как известно, древесина относится к традиционным сгораемым материалам, и предел распространения огня по конструкциям из нее в основном определяет их пожарную опасность. В этой связи задача огнезащиты деревянных конструкций заключается в переводе древесины в группу трудносгораемых материалов. Как правило, трудносгораемые материалы разрушаются лишь в зоне непосредственного действия огня и ограниченно распространяют горение за ее пределами.
Огнезащита древесины также может осуществляться различными способами, наиболее эффективными из которых являются обработка огнезащитными покрытиями и пропитка специальными составами.
Первый способ огнезащиты заключается в нанесении на поверхность защищаемого материала слоя покрытия, эффективность которого определяется физико-химическими свойствами и адгезией к данной поверхности. При местном воздействии кратковременного источника зажигания огнезащитные покрытия затрудняют горение деревянных конструкций, облегчают тушение пожара, а в ряде случаев исключают возможность его возникновения. Огнезащита способом пропитки заключается во введении в материал специальных веществ — антипиренов. Этот способ обеспечивает защиту деревянных конструкций от возгорания при локальном огневом воздействии в условиях возникновения пожара. В данном случае наблюдается только обугливание материала, которое ограничивается площадью воздействия пламени.
В зависимости от назначения и области применения средства, используемые для огнезащиты древесины и изделий из нее, подразделяются на следующие виды. Прежде всего, это лаки, образующие на защищаемой поверхности тонкую прозрачную пленку. Они позволяют сохранить текстуру древесины, обладают декоративными свойствами и, естественно, защищают от возгорания. Вторая группа — это краски и эмали, образующие на защищаемой поверхности тонкий непрозрачный слой различных цветов и оттенков, придающих декоративный вид, препятствующих возгоранию, распространению пламени по поверхности и защищающих от воздействия влаги. Далее следуют покрытия и обмазки — наносимые на защищаемую поверхность составы пастообразной консистенции, защищающие от возгорания и не обладающие достаточными декоративными свойствами. И, наконец, последняя группа представляет собой пропитки. Это водные растворы солей (антипиренов), наносимые на поверхность древесины, вводимые способом глубокой пропитки под давлением или способом прогрев-холодная ванна и снижающие ее пожарную опасность.
Наряду с этим средства огнезащиты могут быть атмосфероустойчивыми и неатмосфероустойчивыми, последние эксплуатируются в условиях закрытых отапливаемых помещений с относительной влажностью воздуха не более 70 %, а также стойкими в агрессивной среде (при воздействии агрессивных паров и газов).

Если горит металл
Несмотря на кажущуюся прочность и условную негорючесть, металлы обладают высокой чувствительностью к высоким температурам и к действию огня. Они быстро нагреваются и снижают прочностные свойства.
Фактический предел огнестойкости стальных конструкций в зависимости от толщины элементов сечения и действующих напряжений составляет от 0,1 до 0,4 ч, в то время как минимальные значения требуемых пределов огнестойкости основных строительных конструкций, в том числе металлических, составляют от 0,25 и до 2,5 ч в зависимости от степени огнестойкости зданий и типа конструкций.
Задача огнезащиты металлических конструкций заключается в создании на поверхности элементов конструкций теплоизолирующих экранов, выдерживающих высокие температуры и непосредственное действие огня. Наличие этих экранов позволяет замедлить прогревание металла и сохранять конструкции свои функции при пожаре в течение заданного периода времени.
Для огнезащиты металлоконструкций подойдут не только традиционные методы. Есть способы сопротивления стихии, основанные на механизированном нанесении облегченных материалов и легких заполнителей — асбеста, вспученного перлита и вермикулита, минерального волокна, обладающих высокими теплоизоляционными свойствами или основанных на использовании плитных и листовых теплоизоляционных материалов (гипсокартонных и гипсоволокнистых листов, асбестоцементных и перлитофосфогелевых плит и др.). Все эти современные методы огнезащиты металлических конструкций включают использование целого арсенала средств защиты от стихии: от теплоизоляционных штукатурок, состоящих из цемента или гипса, перлитового песка или вермикулита и жидкого стекла до все тех же вспучивающихся красок, представляющих сложные системы органических и неорганических компонентов.
Разобраться во всем этом многообразии огнезащитных средств с первого взгляда практически невозможно. Впрочем, специалисты имеют в запасе ряд советов по выбору именно того, что нужно клиенту. Прежде всего, стоит обратить внимание на состав огнезащитного материала. Зачастую под маркой огнезащитных материалов предлагаются материалы с органическими или полимерными составляющими (материалы, изготовленные на основе переработки нефтепродуктов), что в принципе ставит под большое сомнение не только их огнестойкость, но и горючесть. Ведь под понятием огнестойкости, да и горючести, не следует понимать только прямое сопротивление огню за определенный период времени — следует учитывать, какие вещества выделяются в процессе этого сопротивления из данного материала под воздействием высоких температур. Ведь большинство несчастных случаев при пожаре происходит не в результате прямого сгорания или обрушения конструкций, а в результате отравления токсичными веществами, которые выделяются при пожаре, как правило из отделочных и утеплительных материалов, применяемых сегодня. Казалось бы, даже в таком негорючем и можно сказать огнезащитном материале как базальтовая плита в качестве связующего зачастую используют формальдегидные смолы. Что же касается полимеров и полистиролов, то о них в данном случае вообще говорить не приходится.

Пассивный рынок и активная конкуренция
Говоря о производителях и поставщиках продукции, эксперты отмечают, что конъюнктура рынка огнезащитных материалов в нашей стране до последнего времени была достаточно вялой. Причина тому — недостаточное внимание соответствующими структурами к этой проблематике. Недавние события в Перми и не только, показали к чему, в конечном итоге, это может привести. Центральный округ России в этом плане оказался более продвинутым и опытным регионом. Требования, которые предъявлялись к огнезащите в Москве и Московской области, были несколько жестче, чем у нас, и это позволяло столичным компаниям существовать и развиваться в «огнезащитном» направлении.
Между тем, зарубежные конкуренты действуют все активнее. Во время проведения презентации разработок российской компании в одном из институтов Китая, россияне заметили в глазах хозяев определенный интерес. И теперь не стоит удивляться, если после того, как только рынок огнезащитных материалов в России немного оживет, вся вышеуказанная продукция, но уже сделанная в Китае, появится на наших прилавках — подобное происходит в нашей стране, увы, с завидной регулярностью.
И говоря в общем, можно лишь посетовать, что сибирский строительный рынок достаточно пассивно рассматривает эту проблематику, предпочитая экономить. Как правило, стоимость огнезащитных материалов определяется двумя факторами. Первый фактор — это стоимость непосредственно компонентов, которые были использованы в огнезащитных составах. Второй фактор — это объем производимой продукции, который впрямую отражается на себестоимости материала. Иначе говоря, рынок в конечном итоге и формирует цену и в связи с этим, чем меньше мы будем экономить на своей безопасности, тем доступней будут огнезащитные материалы для потребителя.

Андрей Левченко, технический директор ООО «Росвер».