Многоэтажное деревянное домостроение и требования пожарной безопасности
Журнал: Научный журнал «Студенческий форум» выпуск №40(133)
Рубрика: Технические науки
Научный журнал «Студенческий форум» выпуск №40(133)
Многоэтажное деревянное домостроение и требования пожарной безопасности
Тема важности, нужности, дешевизны многоэтажного деревянного домостроения активно муссируется всеми возможными средствами информации, упирая главным образом на их прочность, долговечность, экологичность, энергоэффективность и огромные лесные запасы (площадь покрытая лесами в России 774 млн га, из них 70% леса эксплуатационного назначения [1]). Занятно, что главным препятствием на пути развития многоэтажного деревянного домостроения в нашей стране и странах постсоветского пространства принято считать требования пожарной безопасности. Между тем, еще СНиП 21-01-97 «Пожарная безопасность зданий и сооружений», впервые определивший пожарную опасность строительной конструкции показателем ее огнестойкости, допустил применение в зданиях II степени огнестойкости несущих конструкций из горючих строительных материалов, ограничив их применение только для общих вертикальных коммуникаций – лестниц, лестничных клеток, лифтовых шахт.
Тренд многоэтажного деревянного домостроения активизировался в начале XIX века – 1906 г. 8-этажный «Дом Батлер» в Миннеаполисе, 1908 г. 6-этажный «дом Лекки» в Ванкувере, 1913 г. 7-этажный «дом Перри» в Брисбене, с использованием стоечно-балочной конструктивной системы и кирпича для заполнения фасадов и внутренних стен. То есть уже в те далекие годы страны, позволившие себе строительство многоэтажных деревянных зданий, разработали методы расчета и технологии изготовления многослойных деревянных конструкций и их соединений. Постепенно тренд распространился в европейские страны. В таблице 1 представлены основные ограничения в области деревянного домостроения в некоторых странах мира.
Таблица 1.
Нормативная база некоторых стран на строительство многоэтажных деревянных зданий (МДЗ)
Страна |
Основные направления нормативной базы |
Норвегия |
Допускается строительство 4-этажных МДЗ при обеспечении огнестойкости несущих строительных конструкций не менее R 60 с площадью пожарного отсека 200 м2. Ограничено применение строительных и отделочных материалов. |
Швеция |
Применение незащищенных деревянных конструкций и материалов допустимо в зданиях не более 2-х этажей. При большей этажности пределы огнестойкости конструкций нормируются также как для зданий из негорючих материалов. |
Дания |
Применение незащищенных деревянных конструкций и материалов допустимо в зданиях не более 2-х этажей. Большая этажность требует оснащения зданий автоматической установкой пожаротушения (АУПТ). |
Финляндия |
Требования к МДЗ с этажностью более 2-х этажей аналогичны датским нормативам. Плюс к этому, регламентируется противопожарное расстояние не менее 8 м. при невозможности его соблюдения применяют: оборудование зданий АПС и АУПТ, установку ПГ, устройство противопожарных преград между зданиями, противопожарное заполнение наружных проемов (окон, дверей), посадку лиственных деревьев в разрывах. |
Германия |
Для МДЗ до 3-х этажей, предел огнестойкости незащищенных деревянных несущих конструкций REI 30, до 5-ти этажей REI 60 и огнезащита К260 (европейская классификаций пожарной опасности конструкции – то есть конструкция не должна загораться в течение 60 мин, при стандартном температурном режиме), выше 5-ти этажей REI 90 с огнезащитой К260 и оборудовании АУПТ. |
Исландия |
Применение древесины в несущих конструкциях зданий, а также для внутренней и внешней отделки допускается только в зданиях не выше 2 этажей. |
Новая Зеландия |
Для МДЗ высотой менее 25 м при наличии АУПТ могут быть снижены пределы огнестойкости с R45 до R30, более 25 м – наличие АУПТ обязательно. |
США |
Деление на пожарные отсеки (REI 120) площадью не более 600 м2, причем стены между квартирами и стены общего коридора с таким-же пределом огнестойкости. для 6-ти этажных МДЗ обязательно наличие АУПТ. |
Как следует из приведенных примеров, в большинстве стран увеличение этажности МДЗ связано с наличием АУПТ, причем не только в помещениях, но и на фасадах, однако далеко не все страны, даже при этих условиях, идут на увеличение этажности таких зданий (таблица 2).
В Европейских нормативах строительные материалы разделены на 7 классов и 2 подсистемы – для строительных и отделочных материалов и для напольных покрытий (табл.3) [2]. Классы А1 и А2 – это негорючие материалы.
Таблица 2.
Этажность МДЗ и области применения горючих конструкций в некоторых странах мира
Страна |
Этажность МДЗ |
Возможность увеличения этажности |
|||||
N эт. (без АУПТ) |
Фасады (без АУПТ) |
Перегородки |
Перекрытия |
||||
В квартирах |
На путях эвак. |
В квартирах |
На путях эвак. |
||||
Чехия |
3 |
3 |
8 |
Нет |
8 |
Нет |
Нет |
Финляндия |
2 |
2 |
8 |
Нет |
8 |
8 |
Да |
Франция |
8 |
8 |
8 |
8 |
8 |
8 |
Нет |
Германия |
5 |
3 |
8 |
3 |
8 |
8 |
Да |
Нидерланды |
8 |
8 |
8 |
8 |
8 |
8 |
Нет |
Швеция |
8 |
2 |
2 |
Нет |
8 |
8 |
Да |
Великобритания |
8 |
8 |
Нет |
Нет |
8 |
Нет |
Нет |
Таблица 3.
Европейская классификация строительных материалов и покрытий
Строительные материалы по пожарной опасности |
Напольные материалы по пожарной опасности |
|||||
Класс |
Дымообраз. способность |
Образование капель |
Примеры |
Класс |
Дымообраз. способность |
Примеры |
А1 |
- |
- |
Камень, стекло |
А1fl |
- |
Камень |
А2 |
s1, s2, s3 |
d0, d1, d2 |
ГВЛ, мин.вата |
А2fl |
s1, s2 |
Гипсовые плиты |
В |
s1, s2, s3 |
d0, d1, d2 |
ГКЛ, дерево с огнезащит. |
Вfl |
s1, s2 |
ПВХ, текстильные |
С |
s1, s2, s3 |
d0, d1, d2 |
ГКЛ, дерево с огнезащит. |
Сfl |
s1, s2 |
Деревянные полы |
D |
s1, s2, s3 |
d0, d1, d2 |
Дерево |
Dfl |
s1, s2 |
Древесные плиты |
E |
- |
d1, d2 |
Синтетическ. полимеры |
Efl |
- |
Синтетические полимеры |
F |
- |
- |
Не определяется |
Ffl |
- |
Не определяется |
Новые российские нормы [4, 5] ограничивают этажность МДЗ особенностями самих деревянных конструкций:
- для срубов (из бревен, брусьев) – этажность не более 2-х этажей, высота не более 5 м;
- для срубов из клееных брусьев – этажность не более 3-х этажей, высота не более 8 м;
- для зданий из сборных элементов заводского изготовления (плоскостных элементов, панелей на деревянном каркасе с обшивками из досок, цементно-стружечной плиты, плит с ориентированной стружкой, фанеры, дощато-гвоздевых плит либо панелей из перекрестно-клееной древесины, объемно-пространственных элементов (своды, купола, складки, оболочки, структуры) – не более 28 м;
- для зданий каркасно-стеновой системы с элементами из клееной древесины или клееного шпона и обшивками из цементно-стружечной плиты, плит с ориентированной стружкой или фанеры – не более 28 м;
и ни слова не говорят о необходимости конструктивной огнезащиты, а в части противопожарных требований ссылаются на технический регламент о требованиях пожарной безопасности и нормативные документы к этому закону, то есть на документы, в которых многоэтажное деревянное домостроение не рассматривается вовсе.
Анализ существующих противопожарных требований к жилым зданиям демонстрирует, что МДЗ высотой до 28 м могут возводиться по II степени огнестойкости, при этом:
- для деревянных несущих конструкций (стен, перекрытий, покрытий) должна применяться только конструктивная огнезащита, причем пропитки антипиренами рассматриваться не могут, поскольку нуждаются в регулярном восстановлении, кроме того СП 64.13330 [3] определяет температуру начала обугливания (270 °С) для незащищенной и защищенной пропиточными антипиренами древесины одинаковой – 4 мин;
- если дом секционный – между секциями противопожарные преграды (стены 2-го типа или перегородки 1-го типа), класса пожарной опасности К0;
- межквартирные стены и перегородки с нормируемыми классом пожарной опасности (К0, т.е. НГ) и пределом огнестойкости;
- стены лестничных клеток, марши и площадки ЛК с нормируемым классом пожарной опасности (К0, т.е. НГ) и пределом огнестойкости.
Таким образом, отсутствие в [4, 5] требований к конструктивной огнезащите конструкций МДЗ, сравни вредительству в масштабах страны.