Пожарная безопасность — один из критически важных факторов в проектировании и строительстве промышленных объектов. В отличие от гражданских зданий, производственные сооружения нередко содержат источники воспламенения, оборудование с высокой температурой поверхности, агрессивные среды. Это предъявляет жёсткие требования к облицовочным материалам, особенно к тем, которые образуют ограждающий контур здания: фасадные панели, кровельные покрытия, облицовка несущих конструкций.
Ошибки при выборе облицовки и несоблюдение требований к огнестойкости приводят к быстрому распространению огня по всей площади объекта, частичному или полному обрушению здания, невозможности эвакуации персонала. На практике именно поведение сэндвич-панелей и профилированных листов под действием высокой температуры определяет сценарий развития пожара.
Сэндвич-панели: структура, реакция на огонь и класс пожарной опасности
Сэндвич-панель состоит из облицовки и утеплителя. Для облицовки используется оцинкованная сталь с полимерным покрытием, а для сердечника — минеральная вата, пенополистирол, пенополиуретан или ПИР. Ключевой параметр — реакция панели на воздействие открытого пламени и высоких температур, особенно при длительном нагреве.
Минеральная вата (каменная или базальтовая) считается негорючей и при правильной плотности (не менее 105–120 кг/м³) обеспечивает высокий уровень огнестойкости. Однако сам по себе утеплитель не гарантирует устойчивости панели. При нагреве свыше 300–350 °C начинается потеря прочности клеевого слоя, соединяющего облицовку с утеплителем. Панель теряет структурную целостность и может отслаиваться от несущей конструкции.
Горючие наполнители (ППС, ППУ, ПИР) под воздействием огня разлагаются, выделяя токсичные газы. В частности, пенополистирол уже при температуре 250 °C начинает плавиться и выделять стирол. У ПИР-панелей термическая устойчивость выше (до 360–400 °C), но при критической температуре происходит термическое разложение с выделением окиси углерода и синильной кислоты.
Согласно СП 2.13130.2020, для зданий I и II степени огнестойкости в зонах повышенного риска (склады ГСМ, покрасочные камеры, объекты нефтехимии) допускается применение только негорючих панелей с пределом огнестойкости EI 45 и выше. Это означает сохранение теплоизолирующей и несущей функции не менее 45 минут при температуре 850–900 °C.
Для достижения такого показателя используют панели с замковым соединением «лабиринт» с огнестойкой прокладкой, увеличенной толщиной наружной стали (до 0,7 мм) и базальтовым утеплителем с плотностью 130 кг/м³. Также важно учитывать, что вертикальная установка панелей предпочтительнее горизонтальной: в случае пожара это снижает риск "расползания" конструкции.
Профилированный лист: металл, покрытия и поведение при нагреве
Сам по себе металлический профлист не является горючим. Но его устойчивость к высокотемпературным нагрузкам напрямую зависит от покрытия, способа крепления и условий эксплуатации.
Наиболее распространённые покрытия — полиэстер, полиуретан, пластизол и ПВДФ. Полиэстер начинает терять адгезию и разрушаться уже при 200–220 °C. При этом сама сталь не претерпевает значительных изменений до температуры порядка 400–450 °C. Однако в реальных условиях, при возникновении пожара, локальный нагрев может превышать 600 °C, особенно вблизи очага.
При этой температуре даже оцинкованная сталь теряет предел текучести, а тонкий профлист начинает деформироваться. Если профлист используется в составе вентилируемого фасада, то его отрыв от подконструкции при расширении металла может привести к распространению огня внутрь вентилируемой прослойки.
Пластизол и полиуретановые покрытия горючи и выделяют при нагреве вредные продукты разложения. ПВДФ-покрытия более устойчивы — начинают разлагаться только при температурах выше 300 °C и не поддерживают горение. Но даже они требуют применения в сочетании с негорючими подосновами.
В районах с высокой пожарной нагрузкой к профлисту предъявляются дополнительные требования: увеличенная толщина металла (не менее 0,6 мм), термостойкое покрытие, наличие противопожарных отсечек и негорючего основания под обшивкой.
Зоны риска и системный подход
Наибольшую опасность в промышленном строительстве представляют кровли и вентилируемые фасады. В случае пожара, пламя быстро распространяется по вентиляционным каналам и под кровельным настилом. Часто именно кровля становится причиной быстрого распространения огня на всю площадь здания. Сэндвич-панели с несоблюдением требований к наполнителю и креплению не выдерживают термической нагрузки, отклеиваются и падают вниз, создавая угрозу для людей и провоцируя вторичное возгорание.
Минимизировать риски позволяет система мер:
- Использование огнестойких панелей с негорючим утеплителем и термостойкими клеевыми системами.
- Применение профлиста с повышенной термостойкостью покрытия и антипиренными элементами в конструкции.
- Установка противопожарных отсечек, прокладок, антипирных манжет в местах прохождения коммуникаций.
- Разработка схем эвакуации с учётом возможной потери части ограждающих конструкций.
Проектировщик обязан не просто проверять соответствие материалов сертификатам, а моделировать поведение конструкции при температурной нагрузке. Только тогда можно говорить о реальной пожарной безопасности, а не формальном соответствии СП.