Опыт Беларуси: огневые испытания стеновых панелей

Версия для печатиSend by emailPDF version

Технический директор ГК «Моноракурс» Твердохлебов Роман рассказывает на практическом семинаре о новых отечественных разработках легких систем огнезащиты для несущих и ограждающих конструкций

Роман: Здравствуйте, меня зовут Роман, я представляю группу компаний «Моноракурс». Сначала по огнезащите. Я думаю, все знакомы с  существующей системой защиты, которая сейчас применяется и прошла огневые испытания под началом «Кнауф». Там присутствуют импортные материалы, поэтому нам, исходя из того, что мы занимаемся  конструктивными решениями зданий и сооружений, постоянно сталкиваясь с подобной ситуацией, пришлось задуматься над тем, какую альтернативу предложить. Изучив мировой опыт, сравнив ценообразование на разные материалы, мы пришли к определенным выводам. Одна из задач была – импортозамещение. Для того чтобы получить материалы с улучшенными характеристиками  огнестойкости, которые были бы применимы для любых систем, чтобы они  были максимально универсальными, и в то же время, чтобы их стоимость была дешевле существующих аналогов.

Работу свою мы начали в связи с тем, что у нас есть разработка ограждающих конструкций и нам пришлось, уже третий год заниматься постоянными огневыми испытаниями в НИИ ПБ и ЧС, и в результате этого появилась система огнезащиты. Сложность ситуации, которая у нас возникала, заключалась в том, что нам нужно было обосновать применения в ограждающих конструкциях и системах огнезащиты утеплителей Г2. Для этого там есть определенные конструктивные приспособления, о которых мы поговорим дальше.

Еще одна составляющая, из-за которой мы вынуждены были заниматься новыми разработками, это нашего понимание того, что  в связи с ростом цен на энергоресурсы, все материалы, которые имеют в своей составляющей увеличенное количество энергоносителей, будут дорожать. Соответственно, нужно было выбрать те материалы, которые и по материалоемкости, и по стоимости изготовления, были бы дешевле, чем существующие аналоги. Мы сделали сравнительную характеристику существующих материалов огнезащиты. У нас получилось, что на сегодняшний день оптимальными характеристиками отличается стекломагнезитовый лист. Это советская разработка 60-х годов, замечательный материал, самое замечательное в нем то, что его можно производить в Белоруссии. На сегодняшний день мы занимаемся тем, что пробуем организовать  производство опытной партии, если все будет хорошо, то по итогам года, будем уже на эту тему докладываться. Данный материал получается легче и прочнее, чем существующие импортные аналоги, по заверениям заведующего кафедрой вяжущих материалов БГТУ Кузьменко Михаила Ивановича, мы его можем спокойно производить в Белоруссии, используя сырье витебского «Доломита».

Сравнение листовых облицовок:

  Ед. изм ГСЛ Fermacell

KNAUFpeyro 15 мм

СМЛ Премиум 8 мм
Стоимость на2013 $/кв.м. 10-14 7 17 6-8
Масса кг/кв.м.   15 16 7,39
Плотность кг/кв.м. 1260 1000 1150 936
Водопоглощение % 30-35     26,5
Разбухание % 2-3     0,10
Плотность на изгиб в прод/поперечном в сухом состоянии МПа 6,8 3,6 9,5 16,99
Морозостойкость (циклов)       75 50
Группа горючести ГОСТ 30244   Г1 МГ Г1 МГ

 

Сравнение ТЭП утеплителей

Название и плотность кг/кв.м

Минеральная вата

рулон до 20/

плиты от 25

Пеноплат 20-35 Эковата ЦУ 44-55 Базальтовые маты 50-75
Теплопроводность Вт м*К

0,032-0,046

0,040

0,042-0,045

0,044

0,037-0,043

0,039

0,035-0,041

0,037

0,039-0,047

0,044

Стоимость, за кв.м. 900-1200 1500-2000 2500-3000 1400 2000-3500
Экологическая безопасноть фенольное связующее фенольное связующее гранулы полистирола древесные волокна, природные материалы фенольное связующее
Группа горючести НГ, но связующее горит, продукты сгорания ядовиты НГ, но связующее горит, при 250 градусов продукты сгорания ядовиты Уже при 80 градусах выделяется ядовитый дым Г2, воспламеняется трудно, тушит себя и конструкцию, прдукты сгорания безвредны НГ, но связующее горит, продукты сгорания ядовиты

 

Почему мы пришли к утеплителю на основе целлюлозных материалов, который раньше именовался в Белоруссии «эковата», а сейчас называется «Грин Палл» белорусского производства? По характеристикам огнестойкости он имеет свои преимущества, в связи с тем, что наполнен антиперенами. Свойства целлюлозы позволяют при повышении температуры выделять влагу из солей антиперенов. При самом процессе горения целлюлозы, как это было замечено в книгах Баратова, происходит процесс дегидратации, то есть выделение из нее влаги. Чем еще хорош материал?  В результате испытаний мы заметили, что при температурном и огневом воздействии, он образует зольную структуру, таким образом, он получает эффект скучивающих покрытий, при том, что стоит существенно дешевле.

Показаны огневые испытания, которые были начаты мной еще в Украине. Вот образец испытаний ограждающих конструкций на предел огнестойкости 120 минут. Позиции  1 и 2 – это выделение влаги из железобетона под температурным воздействием, а испытываемый образец цел и невредим, и в конце испытания, я на фоне панели. Опять же, это был первый прецедент, когда мы доказали, что использование утеплителей класса горючести Г2 не мешает сохранять предел огнестойкости и повышать его для ограждающих и несущих конструкций.

 

 

 

В многослойных конструкциях есть очень хороший плюс. Можно предел огнестойкости конструкций считать как суммарный предел огнестойкости каждого из слоев. Используя этот момент нашей нормативной базы, мы дополнительно испытали взаимодействие стекломагнезитового листа с обычным гипсокартоном. Мы увидели очень хорошее взаимодействие в том плане, что потоки лучистого тепла, которые на нашем полигоне НИИ ПБ и ЧС являются более жесткими, чем по европейской нормативной базе, отличаются тем, что в Европе все испытания проводят с использованием природного газа, а у нас применяется дизельное топливо. Соответственно воздействие получается более агрессивным, но для нас, конструкторов это хорошо, потому что это запас прочности, который нам нужен. Так что мы увидели? Мы увидели, что взаимодействие  гипсокартона, воспринимающего лучистое тепло и покрывающегося микротрещинами, со стекломагнезитовым листом в виде сборных облицовок, позволяет нам прийти к  показателям до 60 минут. Это в принципе позволит снизить  существующую стоимость огнезащиты из импортных материалов. Что мы получили? Испытывались мы на 40 минут, у нас ничего не прогорело, поэтому я смело говорю про то, что мы можем выдержать 60 минут, потому что предварительно  мы делали испытания с  одним листом облицовки стекломагнезитового листа, и получили 56 минут. Соответственно, нам применили RIE 45, с учетом полученных последних испытаний мы четко понимаем, что если  добавим этот же слой, который уже проверен огневым воздействием, то  мы спокойно выходим на RIE  60.

 

 

Что еще интересного у нас наблюдалось? У нас наблюдалось взаимодействие  теплоизоляционного слоя и специальных теплоизолирующих прокладок, которые изолировали полость внутри конструкции, где находился утеплитель Г2, от попадания воздуха. Соответственно, это одна из причин, почему горения не происходило. На образце как раз показано, как реагирует гипсокартон на температурные воздействия. То есть  появляются трещины на первом листе, а второй, основной стекломагнезитовый лист остается неповрежденным. Это позволяет нам сделать вывод, что для 60 минут - это реальное применение. Для того чтобы увеличить предел огнестойкости конструкций, мы предлагаем применять не листовые а сборные облицовки,  для того, чтобы расставлять усилители в определенных местах, которые мы по расчету получаем, где нужны дополнительные элементы, компенсирующие деформации, которые могут возникать.

Вот показан температурный график проведенных испытаний и реакция всех слоев на дослойные конструкции. Нижних три слоя, это мы видим… Показана схема, как были расставлены датчики. Огневое воздействие у нас шло со стороны  единички. Верхние линии - это температура в печи, и дальше каждый датчик показывает, где какая была температура. Мы видим, что если использовать подобную конструкцию, как огнезащитную преграду… Температурное воздействие у нас идет, огневого воздействия у нас сквозь конструкцию не проходит. Эффект получается за счет того, что мы убираем доступ кислорода, за счет более плотного примыкания облицовок к  каркасу.

 

 

Какие преимущества? Данная облицовка получается легче. Плюс, за счет того, что  под нее на сегодняшний день готовятся технические условия, она пойдет как опытный образец, сразу на площадку будет приезжать в сборном виде. Крупноразмерные элементы, которые легко человеку поднять для монтажа… Ну то есть она существенно снижает трудоемкость сборки и сокращает накладные затраты непосредственно на строительной площадке,  и для заказчика снижает стоимость итоговой огнезащиты.

Соответственно, для увеличения предела огнестойкости конструкций, будь то вентканалы  или несущие конструкции, мы просто увеличиваем количество подобных слоев. Если нам нужно прийти на 120 минут, мы еще дополнительно, вместо уже целлюлозного утеплителя, применяем скучивающие покрытия, потому что они тогда работают более эффективно, и добавляем, в зависимости от требуемого предела огнестойкости, количество слоев стекломагнезитового листа, либо гипсокартон. Элементы облицовки изготавливаются сборными, есть компенсаторы,  снимающие избыточное напряжение, которое определяется расчетным путем, и появляются моменты, которые… Вот сейчас будут проходить эксперименты, которые нам позволят при получении позитивных результатов уже говорить, что это не только огне-, но и взрывозащита, потому что эти элементы позволят приобрести облицовке дополнительные демпфирующие свойства, то есть когда она будет гасить колебания от взрывной волны.  Но это дополнительные эксперименты, для этого мы будем привлекать российских инвесторов, по результатам, вам доложимся.  Может, есть какие-нибудь вопросы?

Вопрос: Как заделываются стыки?

Роман: Есть специальные шпаклевки, которые мы уже отработали. Плюс, покрываем покрытия специальным слоем. То есть мы разработали для этого специальную технологическую карту, которая позволяет эти вопросы снимать. Почему мы предлагаем вам подобное решение? На сегодняшний день мы уже сталкиваемся с такими прецедентами.  Мы заинтересованы в том, чтобы делать больше огневых испытаний, а заказчику всегда выгодно заменить, прописанный в проекте «Файерборд»  на более дешевую облицовку. Скажу, чтобы было понятно «на пальцах». Для того чтобы заказчик принял подобное решение, получается, при применении подобной системы, даже с учетом проведения огневых испытаний, экономия выходит где-то порядка 35-45%. Это существенные деньги, если мы говорим про здания, площадью от 5000 квадратных метров. Есть еще вопросы?

Вопрос: Сравнение какое-то было, оштукатурить по сетке какую-нибудь конструкцию или облицевать вот этим, какая разница в цене?

Роман: Когда мы говорим про традиционные системы огнезащиты, то понятно, что пока у нас зарплата человека не немецкая, то как-бы, такой вариант, он получается дешевле. Но в данном случае мы себя позиционируем, как легкие системы огнезащиты. То есть там, где традиционные системы не проходят, вот как раз мы для этого и есть. Для того чтобы решать вопросы, связанные с увеличение предела огнестойкости, существенно не увеличивая веса конструкции. Несмотря на то, что по сравнению со штукатуркой по сетке мы получаемся дороже,  мы выигрываем за счет уменьшения площади покрытия и увеличения  продаваемой или эксплуатируемой площади, заказчик получает несравнимо больший выигрыш, чем при применении более дешевых вариантов огнезащиты. Другое дело, что на сегодняшний день заказчики еще не смотрят на это с европейской позиции. Европейцы считают, что главный объект  не строительство, а эксплуатация, поэтому пока это не всегда является аргументом.

Вопрос: Эту конструкцию во влажных помещениях тоже возможно применять?

Роман: Однозначно. Во-первых, для самих целлюлозных утеплителей это хорошо, потому что они спокойно впитывают влагу, соответственно, повышается предел огнестойкости конструкции. Для облицовки вопросов не возникает, потому что мы используем специальные  гидрофобизирующие  добавки.  

Вопрос: А с вашими конструкциями у экспертизы вопросов не возникает?

Роман: Непосредственно  когда нам нужно заключение НИИ ПБ и ЧС, любая конструкция без дополнительных испытаний экспертизу не проходит. Почему мы предлагаем вам на сегодняшний день эту информацию, для того, чтобы вы понимали, что есть варианты дешевле. Кому интересно, я более расширенную дам математику, какая экономия получается, на какой площади и.т.д. Для того чтобы это предлагать заказчику, чтобы заказчик видел, что есть варианты экономии денег. Это плюс вам, как проектировщику, предлагающему  более рациональное решение, ну и плюс для заказчика, потому что он будет понимать, почему вам нужно платить больше, чем всем остальным проектировщикам. Тут он четко видит на математике, что так он потратил 100 долларов, а так -25.

Вопрос: Вы можете  сегодня спокойно это предлагать?

Роман: Да. Другое дело, что лучше эти вещи проговаривать в техзадании, для того, чтобы сразу прописать время на проведение испытаний, потому что  исходя из того, как  нас по большому кругу прогнал НИИ ПБ и ЧС, за что большое им спасибо... Такой большой опыт практических знаний можно получить только…

Вопрос: Но вы же в реестре находитесь у них? Ваши испытания?

Роман: Конечно.

Вопрос: Мы можем ссылаться на эти испытания?

Роман: Так, смотрите.  Нам, с ограждающими конструкциями немножко проще, потому что мы сделали маленькую хитрость. Мы сделали основную конструкцию, ту внутреннюю часть, которая нигде никак не используется, ее испытали по всем характеристикам: предел огнестойкости; класс пожарной опасности; шумоизоляция; сопротивление теплопередаче. Когда же мы говорим про конструкции огнезащиты, мы можем сослаться на полученные данные, но все равно нас заставят испытать. Поэтому мы сами готовы подготовить расчет для заказчика, мы готовим предложение, в котором четко показано, сколько времени идет на испытание, сколько это стоит, и какой результат мы гарантируем. Соответственно, заказчик соизмеряет риски и доходность.

Полное видео:

Оставьте свое мнение