В 2020 году, по данным МЧС России, в стране произошли 439 тыс. пожаров, причинами которых в 34% случаев стали устаревшие и аварийные системы пожаротушения. Однако возгорания не редкость и в новых домах. Эксперты компании «Ферро-Строй» рассказывают о том, как защищены от огня строения из металла, каковы пределы их огнестойкости и какие технологии оберегают стальные конструкции от пожара.
Зачем стальные здания защищать от пожара
Большинство зданий в развитых странах строят из металлоконструкций. Сталь давно стала основным и универсальным элементом самых разных строений – от стандартных складских и промышленных до сложных комплексов, признанных объектами архитектурного искусства. Стальные конструкции при этом играют главную, «несущую» роль. Пожары при этом остаются самой частой чрезвычайной ситуацией, которая угрожает целостности здания.
Яркий и печальный пример из недавнего прошлого – судьба башен Всемирного торгового центра в Нью-Йорке, которые были разрушены в результате террористической атаки 11 сентября 2001 года. Для большинства инженеров и архитекторов обрушение небоскребов стало неожиданностью. По результатам работы двух комиссий специалисты в области строительства, материаловедения и чрезвычайных ситуаций заключили, что основной причиной обрушения стал пожар. По расчетам Федерального агентства по управлению в чрезвычайных ситуациях США (Federal Emergency Management Agency, FEMA), горение авиационного топлива и других материалов воздействовало на металлоконструкции небоскребов температурой до 900-1 100 °C в одних и до 400-800 °C – в других зонах. Это значительно превышало пределы огнестойкости (о них – далее) несущих колонн, которые, впрочем, проектировались с расчетом на повреждение крупным самолетом.
Горит ли сталь
Нет, сталь – негорючий материал, но она теряет свои полезные свойства, если долго подвергается высокой температуре. Собственный предел огнестойкости стали в среднем составляет 15 минут. Впрочем, это не значит, что любой пожар может обрушить стальное здание за 15 минут: даже не считая обязательной огнезащиты, чтобы деформировать/размягчить сталь необходимо масштабное, долгое и интенсивное горение, воздействующее на очень большую площадь конструкций. Такие пожары случаются не часто – катастрофа 11 сентября как раз стала тем редким случаем, который, по признанию специалистов, инженеры и архитекторы детально не могли спрогнозировать при строительстве небоскребов.
Критическая температура стальной конструкции, при которой она теряет несущую способность, зависит от марки стали. Самая низкая критическая температура у низколегированной стали 30ХГ2С – 500 °C. У стали марки 10Х17Н13М2Т она достигает 700 °C.
Как определяют огнестойкость здания
В целом огнестойкость строения из стали зависит от его размера. Точнее от этажности здания, площади помещений и функционального назначения. При этом у каждого элемента – несущих конструкций, наружных стен и перекрытий – свой предел огнестойкости. Он измеряется в количестве минут, в течение которых конструкция может подвергаться воздействию пожара. К примеру, высотные здания строят из стали с 9-м или 10-м уровнем огнестойкости, которые предполагают, что конструкции смогут успешно противостоять огню 180 и 240 минут соответственно. Предельный 11-й уровень огнестойкости (360 минут) на практике не используется.
Разделяются стальные конструкции и по результату воздействия огня на них. Маркировка R означает, что при достижении предела огнестойкости (допустим 180 минут) конструкция теряет несущую способность; E – теряет целостность; I – теплоизолирующую способность. К примеру, если какая-либо конструкция имеет маркировку R 120, это значит, что через 120-150 минут после воздействия огня она потеряет несущую способность.
Как защищают стальные здания от огня
Сталь сравнительно быстро нагревается, поэтому чтобы ее защитить, нужно оградить её от источника огня.
Инженеры практикуют три способа огнезащиты зданий из стального каркаса. Первый – конструктивный, то есть он предполагает облицовку конструкций различными плитами, огнезащитными экранами, штукатуркой и т.п. Гипсоволокнистые листы, минераловатные плиты, гипсокартон, бетон или кирпичи замедляют прогревание стали и увеличивают время до наступления предела огнестойкости.
Второй способ – окрашивание конструкций различными огнезащитными красками, которые вспучиваются при нагреве. Такие краски состоят из различных добавок (антипиренов, газообразователей, жаростойких веществ). При контакте металла с огнем они начинают разлагаться и поглощать тепло, выделяя газ и пары, которые замещают кислород и подавляют пламя рядом с металлом. Некоторые краски содержат стабилизаторы вспененного угольного слоя. При контакте с огнем они формируют похожий на пену угольный слой, который покрывает сталь и замедляет ее нагревание.
Наконец, третий способ – комбинированный. В этом случае сами конструкции покрывают различными огнестойкими красками и составами, а затем монтируют на них огнезащитные экраны.
«Здания из стальных конструкций одни из самых надежных с точки зрения пожарной безопасности, – говорит Григорий Ваулин, генеральный директор ГК «Ферро-Строй». –Обычное локальное возгорание, как правило, не может нарушить их прочности в силу сложности и устойчивости каркаса. Большая полезная площадь с минимум внутренних несущих перегородок при этом позволяет еще на стадии проектирования разработать максимально рациональные планировки и эвакуационные маршруты».
Компания «Ферро-Строй» возводит с применением металлического каркаса многоуровневые паркинги, многофункциональные физкультурно-оздоровительного комплексы, офисные здания, школы, детские сады. При «Ферро-Строй» работает инжиниринговый центр новых продуктов на металлическом каркасе, который занимается НИОКР в этой сфере. Внедряются BIM-проектирование и сквозной контроль качества.
Началась подготовка к строительству современного многоуровневого паркинга, который будет работать на платной основе. Завершение строительства запланировано на 2027 год.
«Ежедневно в аэропорт Внуково прибывают десятки тысяч пассажиров, и многие из них пользуются личным транспортом. Поэтому развитие парковочной инфраструктуры вблизи аэропорта — важная задача, которая поможет улучшить транспортную доступность и удобство для жителей и гостей столицы», — рассказал глава управы района Внуково Павел Федулкин.
Новый объект позволит пассажирам оставлять личные и арендованные автомобили в непосредственной близости к терминалу, что снизит нагрузку на парковочные зоны близлежащих улиц района.
В районе реализуются проекты по созданию общедоступных парковочных зон. Так, проектируется перехватывающая стоянка около станции метро «Пыхтино».
Рядом со станцией метро «Рассказовка» уже работает два плоскостных перехватывающих паркинга на 215 машино-мест, готовится к открытию автостоянка на 139 машино-мест, завершается строительство многоуровневой парковки на 840 машино-мест. На ул. Корнея Чуковского приступили к подготовке площадки для строительства паркинга на 300 парковочных мест.
Согласован архитектурно-градостроительный облик (АГО) многоуровневого паркинга открытого типа на 500 машиномест по проекту компании «Ферро-Строй». Объект будет расположен в Ленинском городском округе Подмосковья. Помимо парковочных пространств, в здании появятся автомойка и шиномонтаж.
Здание планируется построить на территории жилого комплекса «1-й Донской». Новый паркинг включает шесть наземных этажей и один подземный. Площадь объекта составляет 13 382 кв. м, высота – 23,8 м, вместительность – 500 автомобилей. Основное преимущество проекта – высокая эффективность использования площади. Вместимость паркинга значительно увеличена относительно монолитного паркинга аналогичного размера за счет использования металлического каркаса с большепролетными балками из двутавра производства ЕВРАЗ НТМК.
Здание имеет прямоугольную форму. Фасады отделаны сплошными и перфорированными кассетами. При этом они закреплены так, чтобы сохранялось сквозное проветривание парковочных пространств. На подземном уровне здания будут размещены мойка на три машины и пункт шиномонтажа на один пост.
«Обычно мойками, сервисами и пунктами хранения шин оснащают только перехватывающие парковки, – говорит Григорий Ваулин, управляющий партнер ГК «Ферро-Строй» и Evraz Steel. – Однако возможность надежного обслуживания личного транспорта не менее актуальна в стационарных паркингах жилых комплексов. Размещение здесь моек и пунктов шиномонтажа существенно экономит время клиентов, а бизнес не станет халтурить, ведь предпринимателю в таком месте гарантирован постоянный трафик. Именно поэтому мы предусматриваем подобные опции во многих проектируемых и возводимых паркингах, повышая уровень комфорта для автомобилистов и содействуя развитию малого бизнеса».
В Подмосковье построен многоуровневый паркинг открытого типа на 300 машиномест в рамках ЖК «Одинцово-1». Объект возведен с использованием металлокаркаса на основе балки производства ЕВРАЗа по проекту, разработанному ГК «Ферро-Строй» – ведущего игрока на отечественном рынке проектирования и строительства с применением большепролетных металлических конструкций. Это второй паркинг, созданный при участии компании, в «Одинцово-1».
Главное управление государственного строительного надзора (Главгосстройнадзор) Московской области выдал заключение о соответствии (ЗОС) на многоуровневый открытый паркинг на 300 машиномест на территории жилого комплекса комфорт-класса «Одинцово-1». Заказчиком выступил девелопер «ПИК».
Новый паркинг имеет площадь 8606,4 кв. м, высоту 5 этажей (18 м) и вмещает 300 автомобилей. Основное преимущество проекта – высокая эффективность использования площади. Вместимость паркинга значительно увеличена относительно монолитного паркинга аналогичного размера за счет использования металлического каркаса с большепролетными балками из двутавра производства ЕВРАЗ НТМК.
Здание имеет оптимальную прямоугольную форму. Фасады отделаны сплошными и перфорированными кассетами из оцинкованного холоднокатаного стального листа, окрашенного, преимущественно, в темные тона. Для удобства и безопасности автомобилистов в паркинге предусмотрены лифт и эвакуационная лестница.
«В Подмосковье долгое время наблюдается проблема обеспечения жителей парковками, – говорит Григорий Ваулин, управляющий партнер ГК «Ферро-Строй» и EVRAZ STEEL. – Нередко автомобилисты вынуждены объезжать весь район в поисках машиномест. Конечно, сложившаяся ситуация отрицательно сказывается на ликвидности жилья. Но ведущие застройщики нашли оптимальный способ решения проблемы – создание паркингов на основе металлокаркаса. Себестоимость строительства данных объектов невысока, при этом они обладают большой вместительностью, безопасны и долговечны. Например, мы регулярно проектируем подобные паркинги для жилых комплексов от девелопера «ПИК»».
Оставляя заявку, вы соглашаетесь с условиями хранения и передачи персональных данных.