Экология строительных материалов

 

• облучение в медицинских целях;

 

• газоаэрозольные и жидкие сбросы ядерного топливного цикла (АТЦ) и т.д. Облучение от естественных источников ионизирующего излучения в зависимости от местных условий, в среднем, составляет 200 мбэр. Средняя доза естественного излучения (фоновое облучение за год) в различных местах колеблется и, например, для Москвы составляет 100-120 мбэр, г. Нью-Йорка - 100 мбэр, г. Парижа - 120 мбэр, Штата Керала, Индия - 400 мбэр.

 

4.3 Экологическая оценка строительных материалов по показателям пожарной безопасности

 

временном обществе.

 

Ежегодно в мире происходят 5—6 млн пожаров, одновременно на Земле их возникает 500—600, что приводит к многочисленным жертвам, огромному материальному ущербу, экологической деградации среды и невосполнимой потере памятников истории и культуры. Особую опасность пожары представляют для памятников деревянного зодчества — они практически исчезают. Трагические случаи последствий представлены на рис 3.10.

 

 

За столетия своего существования  г. Москва неоднократно сгорала дотла. В исторических документах читаем: «Горела Москва и от воли Божией, и от воли обиженных её людей, и  по правде, и по неправде». Драматизм  ситуации сегодня заключается в устойчивой тенденции роста количества пожаров с тяжелыми последствиями. Это связано с использованием при строительстве горючих материалов, содержащих токсичные вещества, — часто гибель людей при пожарах происходит от отравления продуктами сгорания этих веществ, а не от самого огня.

 

Катастрофические пожары заставляли людей обращать внимание на разработку мер по их предотвращению и защите от них. К наиболее эффективным мероприятиям можно отнести оценку пожарной безопасности материалов и целесообразный выбор  тех из них, которые обеспечивают минимальный ущерб от пожара.

 

Экологическая оценка строительных материалов по показателям пожарной безопасности проводится сегодня по общепринятым в Государственной противопожарной  службе нормативным показателям, которые  характеризуют пожароопасные свойства строительных конструкций, отделочных и облицовочных материалов, покрытий полов и кровли.

 

При выборе СМ для проекта рекомендуется использовать данные, приведенные в «Технической информации (в помощь инспектору Государственной противопожарной службы)» - М.: ВНИИПО (выпуски 1994, 1995, 1996, 1997 и 1998 годов), справочные пособия.

 

В связи с введением в действие «Перечня продукции, подлежащей обязательной сертификации в области пожарной безопасности» (редакции 1996 и 1999 годов), каждый строительный материал, представленный на рынке строительной продукции, имеет  «Сертификат пожарной безопасности», в котором даны характеристики пожарной безопасности, а сам материал отнесен  к определенной группе по возгораемости  и показателям огнестойкости.

 

Пожарная безопасность строительных материалов зависит от их природы, которая  предопределяет возможные негативные последствия их деструкции, возникающие  при воздействии на материал комплекса  экстремальных факторов при пожаре. Поэтому в ряду основных эксплуатационно-технических  свойств строительного материала, наряду с морозостойкостью, коррозионной стойкостью, основное место занимает показатель «огнестойкость».

 

Огнестойкость характеризует способность  материала и изделий сохранять  физико-механические свойства при воздействии  огня и высоких температур, развивающихся  в условиях пожара.

 

По огнестойкости конструкции  и конструкционные строительные материалы принято делить на три  группы: несгораемые — это, в основном, конструкции из минеральных материалов, трудносгораемые — из смешанного типа материалов минерально-органической природы и сгораемые — из материалов органической природы. Основная характеристика этих трех групп материалов представлена в таблице 4.1

Таблица 4.1

Группа возгораемости, огнестойкости	Характеристика
	Материалов	конструкций
Несгораемые	Под воздействием огня или высокой  температуры не воспламеняются, не тлеют и не обугливаются	Из несгораемых материалов, например, природного камня, бетона, кирпича, металла
Трудносгораемые	Под воздействием огня или высокой  температуры воспламеняются, тлеют  или обугливаются. Продолжают гореть или тлеть только при наличии  источника огня, а после его  удаления горение и тление прекращаются	Из трудносгораемых, а также сгораемых материалов, защищенных от огня и высоких температур несгораемыми материалами, например, асфальтобетон, фибролит
Сгораемые	Под воздействием огня или высокой  температуры воспламеняются или  тлеют и продолжают гореть или  тлеть после удаления источника  огня	Из сгораемых материалов, незащищенных от огня или высоких температур, например, древесина, рубероид

 

При анализе представленных в табл 4.1 групп материалов пожарная безопасность первых двух групп будет определяться следующими показателями с привязкой их к линейным параметрам конструкции:

 

• пределом огнестойкости (по показателям  потери прочности — R, теплоизолирующей способности — I, потере целостности  — Е), мин (час) для заданной толщины  или наименьшего размера сечения  конструкции в см;

 

• максимальным пределом распространения  огня, см.

 

Например, стены и перегородки  из силикатного обыкновенного или  дырчатого глиняного кирпича (материал относится к группе несгораемых) предел огнестойкости будет равен 0,75; 2,5; 5,5; 11 часов, соответственно, для  значений толщины стен и перегородок  — 6,5; 12; 25; 38 см.

 

Работа несгораемых и трудносгораемых материалов в конструкции во время воздействия на них огня будет сопряжена со снижением их конструкционного качества, что представляет серьезную угрозу для здания и сооружения в целом и обычно относится к категории чрезвычайных опасностей. Например, блоки из известняка, бетона и т.д. ( карбонатсодержащие материалы) под действием огня будут изменять химический состав и терять прочность. СМ из металла под действием температуры за счет деформаций также могут терять прочность.

 

Важное значение для получения точных результатов измерения перечисленных показателей имеет масштабный фактор, а также использование строительных материалов различного вида в одной и той же конструкции, поэтому, согласно ГОСТам, показатели огнестойкости, пожарной опасности и др. принято сразу относить к строительным конструкциям.

 

Пределы огнестойкости строительных конструкций устанавливаются по ГОСТ 30247.0-94 «Конструкции строительные. Методы испытаний на огнестойкость. Общие требования».

 

Предельные состояния конструкций  по огнестойкости приведены в  разделе 8 ГОСТ 30247.1-94 «Конструкции строительные. Методы испытаний на огнестойкость. Несущие и ограждающие конструкции».

 

Признаки наступления пределов огнестойкости несущих и ограждающих  конструкций при огневых испытаниях указаны в п. 8.1 ГОСТ 30247.1-94, а именно:

 

• потеря несущей способности (R) вследствие обрушения конструкции или возникновения  предельных деформаций;

 

• потеря теплоизолирующей способности (I) — повышение температуры на необогреваемой поверхности конструкции, в среднем, более чем на 140°С или в любой точке этой поверхности более чем на 180° С по сравнению с температурой конструкции до испытания или более 220° С независимо от температуры конструкции до испытания;

 

• потеря целостности (Е) — образование  в конструкции сквозных трещин или  отверстий, через которые на необогреваемую поверхность проникают продукты горения или пламя.

 

Горючие материалы подразделяют по группам горючести, воспламеняемости, распространения пламени, дымообразующей способности и токсичности продуктов  горения.

 

Номенклатура основных показателей  пожарной опасности, которые необходимо определять при проведении испытаний  различных строительных материалов, приведена в НПБ 244-97 «Материалы строительные. Декоративно-отделочные и облицовочные материалы. Материалы для покрытия полов. Кровельные, гидроизоляционные материалы. Показатели пожарной опасности».

 

В п.п. 5.3-5.8 СНиП 21-01-97 дана классификация характеристик пожарной опасности строительных материалов по группам: горючести, воспламеняемости, распространения пламени, дымообразующей способности и токсичности.

 

В общем виде деление горючих  строительных материалов на группы и  их характеристики приведено в табл.4.2

 

Группа горючести материалов определяется в соответствии с ГОСТ 30244-94 «Материалы строительные. Методы испытаний на горючесть»; группа воспламеняемости — в соответствии с ГОСТ 30402-96 «Материалы строительные. Метод испытания  на воспламеняемость»; распространение  пламени — в соответствии с  ГОСТ 30444-97 (ГОСТ Р 51032-97) «Материалы строительные. Метод испытания на распространение пламени»; группа дымообразующей способности — в соответствии с п.п. 2.14.2 и 4.18 ГОСТ 12.1.044-89 ССБТ «Пожаровзрывоопасность веществ и материалов. Номенклатура показателей и методы их определения» и группа токсичности - в соответствии с п.п. 2.16.2 и 4.20 ГОСТ 12.1.044-89

Таблица 4.2.

Показатель свойств СМ	Группы	Характеристика для группы	Нормативный документ
горючесть	Г1	Слабая	ГОСТ 30244-94
	Г2	Умеренная
	ГЗ	Нормальная
	Г4	сильно горючий
воспламеняемость	В1	Трудно	ГОСТ 30402-96
	В2	Умеренно
	ВЗ	Легко
распространение пламени по поверхности	РП1	не распространяется	ГОСТ Р 51032-97 ГОСТ 30444-97
	РП2	слабо распространяется
	РПЗ	умеренно распространяется
	РП4	сильно распространяется
дымообразующая способность	Д1	Малая	ГОСТ 12.1.044-89 п.п. 2.14.2 и 4.18
	Д2	Умеренная
	Д3	Высокая
токсичность	Т1	Малоопасные	ГОСТ 12.1.044-89 п.п. 2.16.2 и 4.2014
	Т2	умеренно опасные
	ТЗ	высоко опасные
	Т4	чрезвычайно опасные

 

Современные характеристики по огнестойкости  и пожарной опасности строительных конструкций и инженерного оборудования зданий, а также перечень характеристик  пожарной безопасности наиболее распространенных сейчас на строительном рынке облицовочных и отделочных строительных материалов, покрытий полов и кровли представлены в справочной литературе, технической  информации на продукцию и сертификате  пожарной безопасности материала.

Пределы распространения огня по строительным конструкциям определяются по методике, изложенной в СНиП 2.01.02-85**. За предел распространения огня принимается размер повреждения образца конструкции вследствие его горения, обугливания или оплавления за пределами зоны нагрева (в контрольной зоне). Предел распространения огня по конструкциям, выполненным полностью из негорючих материалов, принимается равным нулю без испытаний. Классы пожарной опасности строительных конструкций устанавливаются по ГОСТ 30403-96 «Конструкции строительные. Метод определения пожарной опасности».

 

При установлении класса пожарной опасности  конструкций по этому стандарту  в процессе огневых испытаний  опытных образцов определяют:

 

• наличие теплового эффекта  от горения или термического разложения составляющих конструкцию материалов;

 

• наличие пламенного горения газов  или расплавов, выделяющихся из конструкции  в результате термического разложения составляющих ее материалов;

 

• размеры повреждения конструкции  и составляющих ее материалов, возникшие  при испытании конструкции вследствие горения или термического разложения;

 

• характеристики пожарной опасности  составляющих конструкцию материалов, поврежденных при испытании, по методу, изложенному в данном стандарте.

 

При этом, в отличие от испытаний на распространение огня в соответствии с СНиП 2.01.02-85**, время теплового воздействия на образцы конструкций определяется требуемыми для этой конструкции пределами огнестойкости. Испытания проводятся на специальной двухкамерной установке с «автономным» режимом теплового воздействия.

 

Результаты испытаний конструкций  по методу, изложенному в СНиП 2.01.02-85** (предел распространения огня) в  большинстве случаев не могут  быть использованы при установлении класса пожарной опасности применительно к СНиП 21-01-97.

 

Исключение могут составлять конструкции, выполненные только из материалов группы горючести Г4, которые без испытаний могут быть отнесены к классу пожарной опасности КЗ.

 

Конструкциям, выполненным только из материалов группы горючести НГ и с нулевым пределом распространения  огня присваивается класс пожарной опасности КО (15).

 

Далее все перечисленные характеристики используются в проектных расчетах в соответствии с СНиП 21-01-97, а оценка «Пожарная безопасность зданий и сооружений» и степень огнестойкости зданий и сооружений определяются огнестойкостью их строительных конструкций. Вводится показатель «класс конструктивной пожарной опасности зданий и сооружений», определяется степень участия строительных конструкций в развитии пожара и образовании его опасных факторов. Пределы огнестойкости и классы пожарной опасности конструкций приводятся в табл. 4 и 5 СНиП 21-01-97.