д.т.н., профессор, академик НАН ПБ Е.А.Мешалкин
(Вице-президент по науке НПО «Пульс»)
Правовой аспект
Для ввода объекта в эксплуатацию согласно ст.54 и 55 Градостроительного кодекса РФ необходимо получение заключения органов Госстройнадзора (ГСН) о соответствии требованиям технических регламентов и проектной документации (до 01.01.2007г. эти полномочия осуществлялись органами Госпожнадзора). С 01 января 2006 года вступила в силу статья 49 Градостроительного кодекса Российской Федерации (с изменениями, внесенными Федеральными Законами № 199-ФЗ, № 210-ФЗ и №232-Ф3) о проведении государственной экспертизы проектной документации, а значит и по ФС. За исключением особо опасных, технически сложных и уникальных объектов (федеральный уровень), такая экспертиза должна проводиться соответствующим органом исполнительной власти (Главгосэкспертиза или ГГЭ) субъекта Российской Федерации. При этом следует учесть, что согласно ст.6 ч.11 ФЗ «О пожарной безопасности» (в редакции согласно ФЗ №232-Ф3) при строительстве государственный пожарный надзор осуществляется в рамках государственного строительного надзора.
В связи с названными изменениями законодательной базы имеется письмо МЧС России от 28 декабря 2006 года № 43-4357-19, где отмечено, что при обращении заинтересованных юридических и физических лиц по вопросам соответствия объектов строительства, реконструкции и капитального ремонта требованиям ПБ органы ГПН в своих ответах должны делать запись об их консультационном характере.
Следует принять во внимание, что Кодексом Российской Федерации об административных правонарушениях (статьи 9.4, 9.5, 19.5 и др. в редакции ФЗ 232 –ФЗ от 18 декабря 2006 года) предусмотрены весьма серьезные санкции за несоблюдение требований органов ГСН, вплоть до административного приостановления деятельности юридических лиц на срок до 90 суток.
Пожары в высотных зданиях с тяжелыми последствиями (106-метровая Виндзорская башня в Мадриде, февраль 2005 года; 32-этажное здание «Траспорт-Тауэр» в Астане, май 2006 года; офисный центр в Москве, март 2007 года и др.), приведенные в /31/, показывают несовершенство соответствующих нормативных документов, необходимость индивидуального подхода к проектированию систем противопожарной защиты таких зданий, начиная с разработки специальных технических условий (СТУ – согласно постановления Правительства РФ от 18 февраля 2008 года № 87 «О составе разделов проектной документации и требованиях к их содержанию»), в том числе, в части требований к фасадным системам (ФС).
В связи с принятием ФЗ № 232-ФЗ от 18 декабря 2006 года, а также подписанием приказа МЧС России от 16 марта 2007 года № 141 (зарегистрирован Министерством юстиции РФ 29 марта 2007 года, рег. № 9172) следует отметить, что упомянутые СТУ для зданий (сооружений), на которые отсутствуют противопожарные нормы, для жилых домов высотой более 75м, других зданий высотой более 50м, для особо сложных и уникальных зданий подлежат согласованию с Управлением ГПН (в настоящее время – Департаментом надзорной деятельности) МЧС России с последующим согласованием с Минрегионом России в соответствии с приказом от 01 апреля 2008г. № 36 «О порядке разработки и согласования специальных технических условий для разработки проектной документации на объект капитального строительства» (зарегистрирован Министерством юстиции РФ 11 апреля 2008 года, рег. № 11517). В случае, если проектными решениями предусматриваются ФС, особенно с воздушным зазором, представляется, что в составе СТУ должен быть раздел требований к таким ФС, в том числе по пожарной безопасности. Подтверждением этого является «Положение о технических условиях на проектирование и строительство уникальных, высотных и экспериментальных объектов капитального строительства в городе Москве» (утверждено В.И.Ресиным 01 октября 2007 года, согласовано Москомархитектурой, Мосгосэкспертизой, Мосстройнадзором), где в п.3.2 и приложении Б приведены общие требования к содержанию раздела СТУ по конструктивным решениям ФС, включая мероприятия по мониторингу ФС и их эксплуатации. При этом применение конструкций ФС является характеристикой (п.5 приложения А), когда объект является экспериментальным и на него распространяется действие вышеназванного Положения. Отмечая необходимость мониторинга ФС, следует учесть, что тогда он должен быть составной частью структурированной системы мониторинга и управления инженерными системами зданий и сооружений (СМИС) в соответствии с ГОСТ Р 22.1.12-2005 /42/. Для объектов г. Москвы СМИС следует предусматривать в соответствии с требованиями постановления Правительства Москвы от 6 мая 2008г. № 375-ПП «О мерах по обеспечению инженерной безопасности зданий и сооружений и предупреждению чрезвычайных ситуаций на территории города Москвы».
Согласно п. 5 «Положения о составе разделов проектной документации и требованиях к их содержанию», утвержденного постановлением Правительства РФ от 16.02.2008г. № 87 «О составе разделов проектной документации и требованиях к их содержанию», в случае, если для разработки проектной документации на объект капитального строительства недостаточно требований по надежности и безопасности, установленных нормативными техническими документами, или такие требования не установлены, разработке проектной документации должны предшествовать разработка и утверждение в установленном порядке СТУ (см. также письмо Минрегиона России от 03.07.2008г. № 15986-CК/08). В полной мере данное положение относится к проектированию ФС.
Опираясь на ФЗ № 232-ФЗ от 18 декабря 2006 года, а также с учетом вышеизложенного можно утверждать, что на практике при применении ФС неизбежен этап государственной экспертизы соответствующего раздела проектной документации (ПД) согласно постановления Правительства Российской Федерации от 05 марта 2007 года № 145. Тем не менее, в органы ГПН, несмотря на изъятие полномочий по рассмотрению ПД, целесообразно в любом случае еще на стадии проектирования обратиться за консультативной помощью, ведь после ввода объекта в эксплуатацию органы ГПН будут по-прежнему осуществлять мероприятия по надзору в соответствии с Административным регламентом, утвержденным приказом МЧС России от 01 октября 2007г. № 517.
С 1 мая 2009 года вступил в силу Федеральный закон № 123-ФЗ от 22.07.2008г. «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности», в котором противопожарные требования при применении ФС отсутствуют. В этом случае следует руководствоваться ст.78 названного ФЗ, согласно которой при отсутствии нормативных требований пожарной безопасности для проектируемых зданий, сооружений, строений должны быть разработаны СТУ, отражающие специфику обеспечения их пожарной безопасности и содержащие комплекс необходимых инженерно-технических и организационных мероприятий по обеспечению пожарной безопасности. При наличии соответствующих требований к ФС в других нормативных документах (национальных стандартах, сводах правил) согласно ст.2 Федерального закона № 184-ФЗ от 27.12.2002г. «О техническом регулировании» (в редакции Федерального закона № 65-ФЗ от 01.05.2007г. «О внесении изменений в ФЗ «О техническом регулировании») они подлежат применению на добровольной основе. Таким образом, следует считать, что в отношении применения ФС (даже при выполнении других обязательных требований пожарной безопасности, установленных федеральными законами о технических регламентах) требование по разработке для объекта защиты СТУ является носящим законодательный характер. Исключением может являться вариант, если для ФС будет принят специальный технический регламент, содержащий требования пожарной безопасности.
Нормативные требования
Общие требования к конструкции ФС установлены СНиП 23-02-2003 /43/ и приложением к СП 23-101-2000 /44/. Требования пожарной безопасности, предъявляемые к системам наружного утепления фасадов, в т.ч. и к навесным ФС, установлены СНиП 21-01-97*. Требования ко всей ФС и каждому её элементу должны быть отражены в техническом свидетельстве, выдаваемом ФГУ «Федеральный центр сертификации» Росстроя. На основе натурных огневых испытаний ЦНИИСК им.В.А.Кучеренко и ВНИИПО МЧС России разработан ГОСТ 31251-2003 /41/, где установлены классы пожарной опасности наружных стен при наличии внешней изоляции, отделки толщиной более 0,5мм, оклейки и облицовки.
Требования стандарта /41/ не распространяются, в частности, на наружные стены из светопрозрачных конструкций. Особенно сложным проведение экспертизы представляется в случае, когда здание целиком одевается в светопрозрачную оболочку. Для такого архитектурного и конструктивного решения требования пожарной безопасности в «Техническом регламенте о требованиях пожарной безопасности», СП 2.13130.2009 /56/, СП 4.13130.2009 /57/ по существу отсутствуют. Согласно п.7.9 МГСН 4.19-2005 при площади светопрозрачных ограждений более 50% площади наружных ограждений требуется технико-экономическое обоснование. Однако, на практике при проектировании и строительстве современных общественных зданий (все чаще также и высотных жилых зданий) площадь светопрозрачной оболочки ФС достигает 100% /53/. В этом случае одной из основных проблем, кроме снижения теплопотерь, являются требования по обеспечению пределов огнестойкости такого остекления на основании табл.21 приложения к ФЗ №123-ФЗ (ранее по табл.4* п.5.18* CНиП 21-01-97*), когда для зданий I степени огнестойкости для наружных ненесущих стен этот показатель должен быть Е30, для II – IV степеней огнестойкости – E15. В нормативных документах по пожарной безопасности, как уже отмечалось выше, эта проблема не решена, т.к., например, для ленточного остекления (при отсутствии ограничений по его площади) по п.4.1.7 МДС 21-1.2000 /46/ требуется только, чтобы противопожарные стены разделяли остекление (допускается, чтобы противопожарная стена не выступала за наружную плоскость стены). Аналогично, по существу, требование по противопожарным перекрытиям (п.4.2.1 МДС 21-1.2000), с дополнением, что их примыкание к наружным стенам из негорючих материалов (НГ) должно быть без зазоров, а в местах пересечения целесообразно устраивать козырьки, что и нашло отражение в п.14.30 МГСН 4.19-2005. Иными словами, требований по пределу огнестойкости собственно остекления не предъявляется, а при наличии противопожарных стен и перекрытий в местах их пересечения (примыкания) к остеклению (в т.ч. сплошному) можно было бы говорить о необходимости соблюдения требования табл.21 приложения к ФЗ №123-ФЗ, т.е. по обеспечению предела огнестойкости Е 30 или Е 15, но не всего остекления, а только его части в местах примыкания к противопожарным преградам на высоту, например, этажа или на конкретное расстояние.
В статье /53/ приводится обзор нормативных документов стран Евросоюза, США, Китая в отношении фасадных систем, включая требований к их испытаниям, контролю качества их изготовления и монтажа, обеспечению безопасной эксплуатации (в статье /54/ указывается норматив 50 лет – до первого капитального ремонта здания), однако вопрос огнестойкости, к сожалению, упущен полностью. В качестве основного вывода в статье /53/ называется необходимость разработки единых норм на фасадные конструкции, включая их классификацию, основные требования к комплектующим и конструкции в целом, методам их комплексных испытаний, проверки качества при возведении зданий.
Рассмотрим некоторые аспекты этой проблемы на основе анализа ряда нормативных документов (НД).
В п.14.30 МГСН 4.19-2005 для предотвращения распространения пожара по фасаду предусмотрено:
устройство в уровне противопожарных перекрытий козырьков и выступов шириной не менее 1м из негорючих материалов (от автора – с точки зрения архитектуры здания и эксплуатации ФС, видимо, не самое эффективное конструктивное решение);
защиту оконных проемов устройствами, которые перекрывают их при пожаре (от автора – далее ни в одних НД по ПБ или в других документах это техническое решение не уточняется, тем более не рассматривается система приведения таких устройств в действие, что должно быть, видимо, увязано с системами автоматической пожарной сигнализации и в целом с автоматизированной системой управления зданием согласно п. 13.2.14 МГСН 4.19-2005). Можно предположить, что одним из конструктивных решений может являться использование подъемно-опускных огнестойких штор (например системы Fibershield, описанной в статье /30/) , однако в НД этот вопрос по существу упущен.
Несмотря на ограниченные возможности, предоставляемые проектировщику названными требованиями, например, в ТСН 31-332-2006 Санкт-Петербург «Жилые и общественные высотные здания» (п.16.4.5) требование сформулировано более жестко, но с конструктивной точки зрения неопределенно и неэффективно, а с позиции архитектуры зданий – невыполнимо: «… сплошное остекление должно прерываться противопожарными стенами и перекрытиями». Очевидно, исходным положением для такого требования являются п.4.1.7 и п.4.2.1 МДС 21-1.2000 /46/, где записано, что «при устройстве наружных стен из материалов группы НГ с ленточным остеклением противопожарные стены должны разделять остекление», а «противопожарные перекрытия в зданиях с наружными стенами классов К1, К2 и К3 или с остеклением, расположенным в уровне перекрытия, должны пересекать эти стены и остекление». Представляется, что такое конструктивное требование не может являться достаточным для выполнения п.5.12 СНиП 21-01-97*, где указывается, чтобы противопожарные преграды предназначались «…для предотвращения распространения пожара и продуктов горения из помещения или пожарного отсека с очагом пожара в другие помещения».
В п.6.3.1 МГСН 4.19-2005 определено, что в случае применения ФС с воздушным зазором согласовать материалы с органом ГПН на стадии «Проект» (аналогично звучит п.16.3.5 ТСН 31-332-2006 Санкт-Петербург) и предусмотреть мероприятия по предотвращению распространения огня и разрушению (обрушению) конструкции или элементов фасада при пожаре (п.6.3.10 МГСН 4.19-2005). Однако собственно состав таких мероприятий в этих и других нормах отсутствует. Вместе с тем, органы ГПН до начала 2007 года при выдаче заключений по объектам должны были установить их соответствие требованиям НД по пожарной безопасности. Как уже отмечалось, с 01 января 2007 года такие полномочия у органов ГПН отсутствуют. Вместе с тем, органы ГГЭ должны установить соответствие проектной документации требованиям НД по пожарной безопасности (СТУ – это нормативный документ для проектирования систем обеспечения пожарной безопасности конкретного объекта и его следует согласовать с ДНД МЧС России и Минрегионом России на основании приказа МЧС России от 16.02.2007г. №141 и приказа Минрегиона России от 01.04.2008г. №36 (ранее по п.1.5* СНиП 21-01-97*). При этом органы ГСН смогут контролировать при строительстве исполнение заложенных в НД и проектной документации конструктивных и инженерных решений.
Следует также заметить, что противопожарные требования к ФС, согласно ст.46 ФЗ №184 от 27.12.02г. «О техническом регулировании», следует отнести к категории обязательных для исполнения требований, поскольку они имеют непосредственное отношение к обеспечению безопасности людей (причем, не только находящихся собственно в объекте, а и прохожих, участников тушения пожара и др.) и чужого имущества (например, припаркованных транспортных средств, городских коммуникаций энергообеспечения и связи, пожарной техники и т.п.). Данное обстоятельство целесообразно учесть при подготовке, например, Технического регламента «О безопасности зданий и сооружений», корректировке других нормативных документов.
Некоторые современные фасадные системы
В зависимости от вида облицовок ФС подразделяются на системы: с керамогранитной облицовкой; облицовкой композитными материалами на основе алюминия (алюкобонд, рейнобонд, алполик и др.); облицовкой в виде цементно-волокнистых листов (фиброцемент, асбестоцемент); металлическими облицовками в виде сайдингов, кассет, панелей и др.
Особенности пожарной опасности ФС достаточно детально рассмотрены в статье /29/, включая:
штукатурные системы наружного утепления фасадов, где в качестве утеплителя обычно используется плитный пенополистирол (ППС) и некоторые виды полиуретанов (ППУ). Механизм пожарной опасности состоит в том, что при тепловом воздействии на ФС происходит термодеструкция ППС с выделением горючих газов, которые через слой штукатурки попадают в факел пламени, увеличивая его высоту и способствуя распространению горения на вышерасположенные этажи. Другой аспект – при пожаре слой штукатурки разрушается, обеспечивается свободный доступ кислорода к ППС и происходит его воспламенение с выделением большого количества тепла и токсичных продуктов. Поэтому рекомендуется всегда применять окантовки оконных (дверных) проемов и, иногда, противопожарные поэтажные рассечки из негорючих минераловатных плит с температурой плавления не менее 1000 град.С (стекловолокнистые плиты не допускаются, т.к. их температура плавления не более 550 град.С). Подчеркивается также важность показателя «трещиностойкость» штукатурки и что единственным способом оценки его влияния на пожарную опасность ФС являются огневые испытания ФС по ГОСТ 31251-2003;
навесные вентилируемые фасады (НВФ), где одной из особенностей пожарной опасности отмечается применение в качестве гидроветрозащиты утеплителя либо минераловатных плит с наружной поверхностью из стекловолокна («кашированные» плиты), либо специальная паропроницаемая полимерная пленка. Из числа выводов, которые не рассмотрены далее в настоящей статье, по результатам огневых испытаний указывается, что применение в НВФ облицовок в виде плоских элементов из трехслойных изделий из алюминиевого листа со средним слоем из негорючего материала (группа НГ) на основе гидроокиси алюминия не является опасным; кроме того, при прочих равных условиях использование облицовок из трехслойных панелей с обшивками из алюминиевых листов и средним слоем из полиизоцианурата является более безопасным по сравнению с облицовкой из трехслойных панелей с обшивками из алюминиевых листов и средним слоем из модифицированного полиэтилена.
По информации /37/ в 2007 году городскими застройщиками применение штукатурных фасадов составило почти 5 млн.м2, а навесных фасадных систем – около 6,6 млн.м2 . При этом доля навесных фасадных систем по группам объектов строительства (реконструкции) составила : новые жилые здания – 45%, реконструкция жилья – 35%, торгово-коммерческие объекты (торгово-развлекательные и бизнес-центры, магазины и др.) – 69%, промышленные объекты – 73%, социальные объекты – 68%. Около 31% площади навесных фасадных систем облицовываются волокнисто-цементными и фиброцементными плитами, примерно столько же приходится на керамогранит (32%). Композитные панели и металлокассеты составляют соответственно 20% и 13% площади утепленных фасадов.
В отношении применения ветрозащитных пленок (мембран) отметим статью /32/, где указывается на неоднозначность вывода о необходимости их использования (существенно зависит от структуры волокон утеплителя, а потеря массы утеплителя, по результатам экспериментов на выветривание, достаточно незначительна), а соответствующее решение следует принимать с учетом опыта исследований технологических и горючих свойств ветрозащитных мембран, накопленного Центром противопожарных исследований ЦНИИСК им. В.А.Кучеренко.
В материале /35/ отмечается, что из-за недостаточной квалификации монтажников вместо ветрозащитной пленки устанавливают пленки с большим значением сопротивления паропроницанию, вплоть до полиэтиленовой пленки. При этом ветрозащитные пленки являются изделиями на полимерной основе, относятся к материалам группы горючести Г2 или Г3, которые от воздействия открытого огня активно способствуют развитию горения. Приводится пример возгорания пленки «Тyvek» при проведении сварочных работ на 17-м этаже здания со смонтированной ФС, что привело к распространению огня пожара до первого этажа и к многочисленным повреждениям ФС. Указывается на частое применение открытого огня при проведении ряда работ на здании с уже смонтированным фасадом: кровельные работы на крыше, сварочные работы на балконах и лоджиях, наплавление гидроизоляции на отмостке здания и т.д., поэтому практически весьма сложно исключить возможность возгорания ветрозащитной пленки.
В статье /41/ также указывается, что использование в навесных ФС с воздушным зазором ветрогидрозащитной паропроницаемой мембраны «Тyvek», размещаемой в воздушном зазоре, может привести к скрытому распространению горения. Компенсирующее мероприятие в виде установки стальных сплошных или перфорированных горизонтальных отсечек, перекрывающих воздушный зазор, не всегда эффективно. В связи с этим применение мембраны «Тyvek» в конструкциях навесных ФС с воздушным зазором предлагается ограничить и, по возможности, свести к минимуму. В качестве альтернативы рекомендуется применение утеплителя с кэшировочным слоем группы горючести не ниже Г1 (например, минераловатные плиты «ISOVER Ventiterm Plus»). Если необходимо применить в ФС защитные мембраны, то следует провести поиск других негорючих (НГ) или слабогорючих (Г1) ветрогидрозащитных и паропроницаемых материалов.
В вышеназванных МГСН, других НД по ПБ даже не упоминаются такие, например, прогрессивные технологии, как структурное остекление или планарные фасады.
Структурное остекление /1/– технология крепления стеклопакетов к фасаду здания с помощью силикона, где силиконовый слой является несущим элементом конструкции.
Нагрузки:
- Собственный вес стеклопакета (постоянная величина);
- Ветровая нагрузка;
- Снеговая нагрузка (при наклонном расположении стеклопакетов);
- Термическое расширение элементов системы как в суточном цикле, так и в годичном.
Принимая во внимание эти и другие параметры (от автора - видимо, должны учитываться и опасные факторы пожара, а также долговечность и ремонтопригодность), производится расчет размеров силиконового соединения. В результате система структурного остекления имеет следующие коэффициенты надежности: для системы в целом – 6, для силиконового герметика – 8. Для сравнения уточняется, что коэффициент надежности обычной стоечно-ригельной фасадной системы, как правило, равен 3 /1/.
В /1/ также отмечается о том, что для получения разрешения на использование герметик должен продемонстрировать уровень приемлемости по всем аспектам, относящимся к механическому сопротивлению, пожарной безопасности (от авторов -: в НД по ПБ не содержится никаких упоминаний по герметикам ФС), гигиене, охране здоровья, защите окружающей среды, безопасности использования, уровню шума и энергетической эффективности. В этой же статье приводятся примеры использования структурного остекления: Европейский парламент в Брюсселе, Французская национальная библиотека в Париже, музей Гугенхайма в Бильбао, стадион футбольного клуба Манчестер Юнайтед, железнодорожный вокзал в Минске, Международный дом музыки, мост Багратиона в Москве, офисные, торговые и жилые комплексы.
Одними из примеров применения фасадов со структурным остеклением являются материалы статьи /55, 56/. В /55/ рассмотрены системы структурного остекления Schuco, когда создание однородной поверхности фасада происходит за счет наклеивания (используется П-образный силиконовый уплотнитель для плоских конструкций или герметик) остекления (применяются стекла различной толщины с внутренней и наружной сторон толщиной от 6 до 14мм) на несущую cтоечно-ригельную конструкцию, т.е. без видимых снаружи опор. Поля остекления разделяются углубленными швами, а встроенные открывающиеся элементы не нарушают плоскости фасада. Новая фурнитура обеспечивает применение больших открывающихся створок весом до 250кг и 300кг – в глухих полях при изменяющемся положительном и отрицательном давлении ветра.
В /56/ рассматривается продукция линии Pilkington Suncooltm , объединяющая в себе эффективные теплоизоляционные свойства с одним из самых низких U-значений для стеклопакетов и широкими возможностями по солнцезащите. Большая часть продукции выпускается в ударопрочном исполнении, в частности ламинированное стекло Pilkington Optilamtm , состоящее из нескольких слоев стекла и пленки между ними, которые прочно соединены друг с другом. Когда стекло трескается или разбивается, пленка удерживает осколки стекла, снижая риск получения травмы и сохраняя целостность конструкции. Одним из вариантов применения таких стекол, видимо, может быть покрытие атриумов.
С точки зрения теплотехнических характеристик фасадного остекления, нужно сказать, что согласно требованиям СНиП 23-02-2003 /43/ и МГСН 4.19-2005 приведенное сопротивление теплопередаче стены должно быть для Москвы более 3,12 м2 оС/Вт. В статье /53/ отмечается, что разработанные с применением нанотехнологий новые классы низкоэмиссионных покрытий с коэффициентами порядка 0,02 позволяют не просто снизить теплопотери за счет лучистой составляющей, но и в комбинации современной конструкции дистанционной рамки с заполнением пространства между стеклами инертным газом практически вывести фасады по теплотехническим характеристикам на качественно новый уровень.
Планарные фасады /2/ – важнейшим функциональным и архитектурно-строительным элементом является стальная структура. Несущие конструкции фасада могут быть плоскими и пространственными. Плоскими несущими конструкциями служат стальные трубчатые фермы, вертикальные стойки, стержневые и вантовые предварительно-напряженные фермы. Последняя разработка – система вертикально натянутых канатов. Для планарных остеклений, среди прочих видов, используется закаленное стекло (при закалке стекло нагревается до +640 оС и мгновенно охлаждается. В Европе вентилируемые планарные фасады применяются при остеклении бизнес-центров, вокзалов и общественных зданий. На этапе реконструкции планарные фасады могут сочетаться с классическими старыми зданиями. Часто планарный фасад не является ограждающей конструкцией всего здания, а используется для акцентирования главного фасада или входа. Воздушная прослойка между стеклом и стеной позволяет вентилировать помещения за счет создания направленного конвекционного потока, а также создавать оптимальные условия для отвода влаги из утеплителя основной стены. Cистемы остекления: на зажимах (состоит из опорных деталей для опирания стекла, которое снаружи фиксируется планками) и «спайдерная» (реализуется точечным опиранием стекла на круглую головку, что требует сверления стекла. Исходя из /2/ и от автора: при пожаре возможно быстрое замыкание стекла в металлической структуре и его разрыв в зоне отверстий с последующим обрушением. Решение проблемы в устройстве шарового шарнира в точечном креплении спайдера, достаточные размеры шва между стеклами, установка силиконовых прокладок в отверстиях для исключения контакта стекла и металла.
Некоторые конструктивные решения каркасов ФС
В отношении вентилируемых ФС (СВФ) можно отметить публикацию /16/, где в системе КТС для монтажа предлагается конструкция нового оригинального раздвижного кронштейна из сплава АlMg0,7Si6063 c состоянием поставки (закалка) Т66 позволяющего применять утеплители толщиной до 250мм и на стенах с любыми встречающимися отклонениями от вертикали. При этом каждый элемент крепления (кляммер или скоба) облицовочного материала вставляется в специальный жесткий паз, выполненный на направляющей уже в процессе её изготовления, образуя надежный замок. Наличие в системе КТС скользящих креплений и специальная конструкция деформационных стыков позволяют компенсировать как термические нагрузки, вызванные перепадами температур, так и деформационные, вызванные усадкой и подвижкой самих зданий без передачи усилий на облицовочный материал и на несущий анкер. Надежность крепления плит позволяет надеяться на некоторые преимущества для предотвращения прогрессирующего обрушения, в том числе при пожаре. Огневые испытания, проводимые в ЦНИИСК им.Кучеренко, показали лучшие результаты по сравнению с системами, имеющими конструкцию из нержавеющей стали и жесткое крепление кронштейнов к направляющим. В результате система вентилируемого фасада КТС – 1ВФ получила разрешение на использование в зданиях любого класса конструктивной пожарной опасности без ограничения высотности.
В материале /17/ размещена информация о новой разработке – СВФ «МОРАТ», где несущий каркас системы собирается в кондукторах на стройплощадке в виде двух типов модулей, имеющих от одной до трех степеней свободы регулировки каркаса. Установка и выверка модулей относительно стенового ограждения и архитектурных контуров оконных проемов осуществляется безразметочным способом с использованием около 20% кронштейнов. Остальные уже после выверки модулей выдвигаются к стене и крепятся анкерами. При этом указывается, что система обладает повышенной огнестойкостью (от автора: более конкретной информации, к сожалению, не приведено, поэтому не исключено, что это только предположение разработчиков) в зоне оконных проемов за счет горизонтального расположения профилей, позволяющих проводить крепление граней плитки на одном и том же профиле с помощью трех или четырех кляммеров. Конструкция горизонтального профиля и кляммеров крепления облицовки выполнены в виде встречных, взаимно защелкивающихся замков, исключающих применение клепок и саморезов, обеспечивая надежность крепления облицовки.
Композитные фасадные материалы
Важное значение для пожарной безопасности ФС имеют параметры используемых композитных материалов. Так, в статье /28/ рассмотрены результаты экспериментальных исследований ФГУ ВНИИПО МЧС России параметров пожарной опасности некоторых алюминиевых композитных панелей (АКП) с различными по составу наполнителями. Установлено, что в АКП внутренний слой полиэтилена (цвет наполнителя АКП – черный или темно-серый) на 6-8 минутах испытания выделяет газообразные продукты горения и затем воспламеняется с дальнейшим обильным появлением горящих капель расплава. Отмечается, что коэффициент дымообразования наполнителя АКП на основе полиэтилена относит его к группе Д3, а саму АКП – к Д2 (для высотного строительства нужно Д1), а по горючести и воспламеняемости соответственно к Г4 (по ГОСТ 30244-94) и В1 (некоторыми специалистами обоснованность отнесения к этой группе подвергается сомнению). Область применения таких АКП – малоэтажное строительство, для материалов группы FR следует ограничивать высотой зданий до 21м (от авторов: можно было бы допустить и до 28м для привязки к российским нормам по зданиям повышенной этажности), а при большей высоте использовать обрамление из оцинкованной стали с выступами за плоскость фасада. При этом в /16/ указывается, что окончательное решение о возможности применения указанных материалов в конструкциях ФС можно принимать только после проведения испытаний по ГОСТ 31251-2003 и ГОСТ 30403-96.
В статье /41/ указывается на то, что наличие на облицовочных плитах компаундов на основе эпоксидных и полиэфирных смол или акриловых композиций с расходом не более 600г/м2, применяемых для приклеивания декоративной каменной крошки, не повышает пожарную опасность ФС. Использование в ФС композитных облицовок (в виде плоских или кассетных трехслойных элементов толщиной 2-3мм из алюминиевого или стального листа со средним слоем из негорючих материалов, например, на основе гидроокиси алюминия), относящихся к классу А2 по DIN 4102, не представляет пожарной опасности. Область применения композитных материалов с более сложным составом среднего слоя, включающего в себя полиэтилен, смолы, оксиды и минералы, ограничивается конструктивными решениями ФС. Их торговое обозначение FR (трудногорючий материал) и соответствие требованиям по группе горючести Г1 по ГОСТ 30244 не являются гарантией их пожарной безопасности в составе системы.
Так, в публикации /18/ достаточно подробно рассматриваются преимущества материала ALUCOBOND (компания EFA GmbH в Германии), состоящего из двух слоев алюминиевого сплава толщиной 0,5мм и пластиковой или минеральной сердцевины толщиной 2-5мм, который отличается надежностью, легкостью (вес одного кв.м толщиной 4мм составляет 7,6кг) и пожаробезопасностью (от авторов: данное утверждение в публикации ничем не подтверждено, а применение в сердцевине пластика только предопределяет необходимость уточнения класса пожарной опасности такой конструкции). Из зарубежного опыта отмечается, что как только требования к степени огнестойкости и классу конструктивной пожарной опасности повышаются до уровня С0 и К0, то при применении композитных материалов класса К1 или К2 требуется через каждый этаж установление противопожарных преград по всему периметру здания из оцинкованных сталей и отсекателей пламени из той же оцинкованной стали – на каждом оконном проеме, выступающих за плоскость фасада до 50мм. Но в этом случае основные преимущества навесных ФС пропадают из-за необходимости выполнения таких противопожарных мероприятий. Подчеркивается одно из преимуществ материала ALUCOBOND А2 в том, что он позволяет выполнять откосы и отливы с примыканием к окнам и дверным проемам без дополнительных противопожарных отсечек, выступающих за плоскость фасада, и с соблюдением всех принципов ФС на любых зданиях с самыми высокими противопожарными требованиями.
В статье /33/ также рассматривается проблема применения алюминиевых композитных панелей (АКП). При этом применение ALUCOBOND В2 (внутренний слой из полиэтилена, показатели пожарной опасности Г4, В1, Д2, Т2) допускается только для зданий Y степени огнестойкости, ALUCOBOND В1 (внутренний слой на основе гидроксида алюминия и смолы, показатели пожарной опасности Г1, В1, Д2, Т1) рекомендуется для стен с проемами высотой не более 18м, ALUCOBOND А2 (внутренний слой на основе гидроксида алюминия, показатели пожарной опасности Г1, В1, Д1, Т1) допускается применять для зданий всех степеней огнестойкости, функциональной и конструктивной пожарной опасности по СНиП 21-01-97*. Обращается также внимание на высокую вероятность обращения на строительном рынке АКП – подделок и необходимость идентификационного контроля при применении таких материалов на значимых объектах.
В публикации /17/ также указывается, что компания «Юкон Инжиниринг» осуществляет производство и монтаж СВФ с использованием системы U-kon при возведении зданий высотой до 100м, когда пожарная безопасность обеспечивается применением негорючих и слабогорючих композитных материалов в сочетании с конструктивными решениями по противопожарной защите и на основании результатов огневых испытаний.
В статье /33/ на основе результатов огневых испытаний и заключений, выданных Центром противопожарных исследований ЦНИИСК им.В.А.Кучеренко, сделан аналогичный вывод, что для зданий высотой более 30м следует допускать АКП с индексом А2 по европейской классификации, а также другие АКП, прошедшие натурные огневые испытания, при условии обязательного соблюдения конструктивных решений, получивших положительную техническую оценку вышеназванной организации. Приводится также четыре вида АКП – ALUCOBOND А2, Alpolic A2, Alpolic FR/SCM, Alpolic FR/TCM, рекомендуемых для СВФ высотных зданий и облицовки оконных откосов. Особо обращается внимание на недопустимость без соответствующего согласования вносить изменения в конструктивные решения, имеющие технические свидетельства Росстроя, или применять решения без проведения огневых испытаний по ГОСТ 31251-2003 / /.
В материалах публикации /57/ описано начатое в 2008 году в г.Железногорск Красноярского края производство огнестойких алюминиевых композитных панелей Краспан-AL. Приводятся прогнозы аналитиков, что к 2010 году спрос на АКП по сравнению с 2006 годом возрастет в 4 раза и превысит 11 млн.кв.м. Состав композитной составляющей АКП разработан совместно со специалистами СФ ФГУ ВНИИПО МЧС России и имеет в своем составе 75% минерального наполнителя, 20% связующего полимера и 5% термополимерного клея. Отмечается, что по результатам испытаний АКП с 65% минерального наполнителя успешно прошли испытания в г.Златоусте на полигоне ЦНИИСК им. В.А.Кучеренко в составе фасадной системы с алюминиевой подконструкцией и базальтовым утеплителем. Областью применения АКП определены здания и сооружения всех степеней огнестойкости, всех классов конструктивной и функциональной пожарной опасности. Для производства панелей с 75% минеральным наполнителем намечено использование сырья, до сих пор не выпускавшегося в России.
В информации /36/ приводятся данные по фасадным плитам «Олис» (завод «ППСМ», г.Первоуральск, Свердловская обл.), в которых используется цементно-волокнистый лист, армированный волокнами хризотилового асбеста, с высококачественным лакокрасочным покрытием различных цветовых оттенков (более 2 тыс.цветов), в т.ч. цветов металла («бронза», «титан», «алюминий», «хамелеон»). Фасадные плиты «Олис» имеют класс горючести НГ. Данная ФС с воздушным зазором по своим конструктивным параметрам, принятым сечением элементов и виду крепежа соответствует эксплуатационным нагрузкам, действующим на фасады зданий высотой до 75м. На основе результатов испытаний в ГУП ЦНИИСК им.В.А.Кучеренко, ЦНИИПСК им.Н.П.Мельникова, МИСиС (г.Москва) получены технические свидетельства, подтверждающие пригодность продукции «Олис» для применения в строительстве на территории РФ.
Теплоизоляционные материалы
Рассматривая этот вопрос, нужно отметить, что в соответствии с требованиями CП 23-101-2000 / / к применению в НВФ рекомендуются волокнистые теплоизоляционные материалы плотностью 80-90кг/м3. Тем не менее, в работе /19/ доказывается, что с учетом современных тенденций в производстве и применении волокнистых теплоизоляционных материалов более обоснованным (как с технической, так и с экономической точек зрения) является применение в СВФ теплоизоляционных материалов плотностью 15-20кг/м3 на основе стекловолокна как в сочетании с волокнистыми материалами плотностью 60-80кг/м3, обладающими ветрозащитными свойствами (двухслойный вариант), так и в сочетании с ветрозащитными мембранами (однослойный вариант). Отмечается, что такой подход реализован в СП РК 5.06-19-2005 «Проектирование и монтаж навесных фасадов с воздушным зазором», разработанном в республике Казахстан с использованием стандартов DIN 18516-1 «Вентилируемая облицовка внешних стен» и ATV DIN 18351 «Выполнение фасадных работ». Утверждается также, что применение в СВФ теплоизоляционных материалов с более низкой плотностью и достаточной формостабильностью приводит к снижению нагрузки на несущие конструкции и повышает эксплуатационную надежность и долговечность конструкций СВФ. Вместе с тем, важный аспект влияния повышенной воздухопроницаемости таких материалов на огнестойкость конструкции СВФ и наружных строительных конструкций здания в работе /19/ даже не упоминается.
Попытка детального рассмотрения критериев выбора утеплителей для НФС сделана в статье /20/. Однако, в приводимом перечне критериев (показателей свойств) из 8-ми наименований, несмотря на подчеркнутую значимость пожарно-технических характеристик, места таким показателям для утеплителей не нашлось и отмечена только необходимость их выбора по результатам экспериментов.
Статья /40/ посвящена применению относительно нового для России утеплителя для штукатурных ФС – экструдированного пенополистирола (XPS). Отмечается, что результаты испытаний в компании WAСKER штукатурной системы ТЕРРАКО ТЕРМ с теплоизоляционным слоем STYROFOAM IB250A и компонентами штукатурного фасада, показали, что система выдержала 50 циклов замораживания/оттаивания, а показатель адгезии штукатурных слоев к утеплителю составил 240-290кПа, что в 10 раз превышает аналогичные показатели по минеральной вате, а вес ФС составляет 18кг/м2, что в 2-2,5 раза легче ФС с минеральной ватой. Показатель ударной прочности составляет до 330кN/м2. Во результатам данных испытаний стало получение Технического свидетельства Росстроя № ТС-2103-08 о возможности применения данной системы в ФС с тонким штукатурным слоем «ТЕРРАКО». В отношении пожароопасности: XPS, как материал, относится к горючим, самозатухающим (при наличии огнезащитных добавок) утеплителям с показателем горючести Г 1. Натурные огневые испытания конструкций стен с штукатурным составом, проведенные в Центре сертификации и испытаний «Огнестойкость – ЦНИИСК» с участием специалистов ВНИИПО и в Лаборатории противопожарных исследований, сертификационных испытаний и экспертизы в строительстве (ЛПИСИЭС ЦНИИСК) показали: класс пожарной опасности системы К О по ГОСТ 31251-2003 и предел огнестойкости REI 60 по ГОСТ 30247.1-94 при толщине утеплителя STYROFOAM IB250A до 120мм. Отмечается, что данные показатели не отменяют требования по наличию противопожарных рассечек в зависимости от высоты здания.
Особенности применения ФС
Очевидно, это только часть возможных противопожарных требований и неполный состав соответствующих публикаций по фасадным системам. Кроме того, необходимо отметить еще ряд особенностей применения ФС:
- отсутствие в НД или хотя бы рекомендуемых к применению методик испытаний на пожарную безопасность фасадных (особенно – остекленных) систем, тем более на случай применения систем водяного орошения;
- очевидную целесообразность учета различия предъявляемых требований к конструкциям ФС при существенных перепадах температурных режимов снаружи здания и со стороны помещений (включая, опасные факторы пожара), т.е. морозо- и термостойкость. Полный комплекс таких характеристик рассмотрен, в частности, в статье /21/;
- обоснование дополнительных требований к противопожарному остеклению оконных проемов и облицовочных покрытий боковых оконных откосов, необходимость оценки стойкости межслойного гелевого заполнения или заполнения инертным газом к УФ-излучению и воздействию отрицательных температур.
Недостатки норм и обоснование некоторых компенсирующих мероприятий
В п.6.2.40 МГСН 4.19-2005 установлено, что в светопрозрачных фасадных системах следует предусматривать использование стекол, обеспечивающих их безопасную эксплуатацию, но не оговариваются требования по их, например, огнестойкости, как это делается по отношению к остеклению противопожарных дверей, противопожарных остекленных перегородок. Требования пожарной безопасности не нашли должного отражения и в «Рекомендациях по фасадному строительству», разработанных Управлением перспективного проектирования и нормативов Москомархитектуры совместно с ЦНИИЭПжилища, ГУП «НИИ Мосстрой», НИИСФ. В этой связи следует отметить актуальность и практическую значимость систем мониторинга вентилируемых фасадов, основные принципы которой рассмотрены в статье /7/.
Исходя из анализа публикаций в качестве мероприятий к п.п. 6.3.1 и 6.3.10 МГСН 4.19-2005 (часть из них рассмотрены в работах /3, 6/) могут быть предложены следующие дополнительные (компенсирующие) решения:
1. Применение поясов из пожаростойкого остекления на высоту этажа выше и ниже противопожарного перекрытия (альтернатива козырькам и выступам). Соответствующая продукция зарубежных и российских фирм активно предлагается на отечественном рынке – например, «Пиробатис» (Словакия), SCHUCO (Германия), REYNAERS (Бельгия), концерн «Главербель», ООО «Фототех», фирма «Гласс», пожарно-технический информационно-испытательный центр (г.Москва) – противопожарные многослойные стекла с гелевым заполнением. Так, пожаростойкие стекла марки Pyrobel /8/ – это многослойные стекла с прозрачными расширяющимися при воздействии высокой температуры слоями; стекла имеют предел огнестойкости EI 15, 30, 45, 60, 90 и 120 мин. При пожаре (при достижении температуры около 120град.) промежуточные слои последовательно изменяют свои физические характеристики и стекло превращается на определенное время в жесткую и непрозрачную конструкцию, обеспечивающую необходимую защиту. Более подробно этот вопрос рассмотрен, в частности, в статье /9/, а также в информационном сборнике «Уникальные и специальные технологии в строительстве» (2005, № 2, с.58-76);
2. Противопожарные требования к материалу каркаса остекления. Следует принять во внимание, что алюминиевые сплавы (их преимущества, в частности, – относительная дешевизна, долговечность, малый вес) легко плавятся уже при 500 град.С и в публикации /10/ отмечается, что более приемлема коррозионностойкая или нержавеющая сталь в качестве базового материала каркаса ВФС. Тем не менее, по мнению ряда специалистов, опубликованному в /11/, будущее – за системами алюминиевых профилей, в которых учтены все современные тенденции рынка и которые имеют ряд преимуществ по сравнению с традиционной стоечно-ригельной конструкцией. Однако, в названных публикациях /9-11/ по существу не упоминается о проблеме огнестойкости каркаса, но в обоих случаях, по мнению автора, необходимость нормативного решения этого вопроса очевидна, в том числе в целях сохранения фасадной системы после пожара.
Вариант решения вопроса предлагается в статье /12/, когда огнестойкость алюминиевых профилей обеспечивается путем заполнения их центральных камер термостойкими и термопоглощающими композициями. Это позволяет компенсировать изгибающие моменты, возникающие при одностороннем нагреве конструкции при пожаре, что приводит к её минимальным прогибам и увеличивает стойкость ФС к высокотемпературному воздействию. Информация по изготовлению и поставкам алюминиевых огнестойких фасадных систем FW 50+BF и FW 60+BF приведена в публикации /13/, однако конструктивное решение при этом не описывается и сведения об их сертификации (хотя бы добровольной) в России не указываются (можно предположить, что этого не делалось из-за отсутствия необходимой нормативной базы).
О значимости вопроса огнестойкости СВФ косвенно свидетельствует информация /14/, где при рассмотрении опыта применения изделий из алюминиевых сплавов, в том числе для остекления фасадов зданий, в качестве показателя пожаробезопасности называется «отсутствие искрообразования» (!?), хотя ни в одном нормативном документе по отношению к элементам строительных конструкций такой показатель, естественно, не фигурирует.
В статье /41/ для ФС, в которых в качестве каркаса используются направляющие из алюминия и облицовка из керамических плит, рекомендуется применять комбинацию из стальных и алюминиевых направляющих. При этом стальные направляющие следует устанавливать над оконными проемами и в непосредственной близости к вертикальным откосам. Отмечается /29, 41/, что использование в фасадных системах алюминиевых сплавов с более высокой температурой плавления в ряде случаев ведет к существенному снижению пожарной опасности ФС и расширению области их применения.
3. Применение противопожарных рассечек или поясов высотой не менее 1м в фасадных системах (в зонах междуэтажных перекрытий, особенно в местах примыкания к противопожарным перекрытиям), а также ограничение использования утеплителя: пенополистирол – до 12 этажей, минеральные и силикатные системы – до 25 этажей, остальное – по дополнительному согласованию на стадии «Проект»;
4. Обеспечение крепления кронштейнов фасадных систем непосредственно к плитам перекрытий, тем более при заполнении бетонного каркаса пено – и газоблоками (для них усилие «на вырыв» анкера минимум в 2 раза меньше, чем в случае кирпича или бетона), применение которых следует ограничить высотой до 75м (дополнительное требование, обеспечивающее более высокую механическую прочность, препятствующую разрушению фасадной или разделительной системы от нагрузок в аварийных условиях, что позволяет избежать дополнительных жертв и разрушений). Аналогичное предложение содержится в интервью с д.т.н., проф. Граником Ю.Г. (ОАО «ЦНИИЭПжилища»), опубликованном в /15/;
5. Наличие негорючего утеплителя и обеспечение сопротивления дымопроницанию (по аналогии с другими конструкциями – не менее 8000кг/м на 1м2) в зонах между фасадными системами и междуэтажными перекрытиями.
6. Использование зарубежного опыта спринклерного орошения остекления фасада, хотя область применения такого решения ограничена, особенно в зимнее время. Однако, в статье /9/ упоминается о результатах исследований, свидетельствующих о том, что особо закаленные, керамические и наполненные гелем стекла класса EI выдерживают вызываемый спринклерами «холодный шок», но необходимо получить у изготовителя дополнительную информацию о проведенных спринклерных испытаниях (от автора – необходимо перенять соответствующий опыт и создать аналогичную, хотя бы экспериментальную, методику испытаний).
Другие проблемы применения ФС
Рассмотрим также некоторые из нормативных требований, когда они сформулированы без учета использования современных технологий и конструктивных решений фасадных (особенно остекленных) систем:
1. При проектировании проездов обеспечить возможность проезда пожарных машин к зданиям комплекса со всех сторон и доступ с автолестниц или автоподъемников в любую квартиру или помещение (п.2* приложения 1* СНиП 2.07.01-89*, п.14.2.1 МГСН 4.19-2005).
При этом нужно учесть, что согласно п.7.11 МГСН 4.19-2005 при расположении окон выше 75м следует применять глухие неоткрываемые переплеты. Допускается применение окон с открываемыми переплетами при установке светопрозрачных защитных экранов (с вентиляционными отверстиями) или окон, выдвигаемых на безопасное расстояние. Для защитных экранов в наружных слоях окон следует применять закаленные стекла толщиной, соответствующей наибольшим расчетным ветровым нагрузкам.
Вместе с тем, при спасении людей или тушении пожара по существующим заводским инструкциям по эксплуатации автолестниц верхняя часть лестницы должна, как правило, опираться на конструкции здания (п.160 ПОТРО-01-2002). Эта нагрузка (статическая и динамическая) не учитывается при расчетах остекленных фасадов и их каркаса. Можно предположить, что эти действия будут сопровождаться разрушением остекления, а в данном случае необходимы определенные меры в части соблюдения требований п.п.144-147 ПОТРО-01-2002. Вместе с тем, непонятно, как это отразится на целостности фасадной системы в целом и не произойдет ли её прогрессирующего разрушения. Особенно существенное значение это имеет при использовании в каркасе алюминиевых систем, прочностные характеристики которых ниже по сравнению с каркасом из стали, что отмечается в статье /22/. В этой же публикации отмечается необходимость периодической ревизии конструкций СВФ, которая, по мнению автора /22/, должна выполняться каждый год.
2. Огнезащита металлических конструкций должна обеспечиваться только конструктивными способами (п.14.25 МГСН 4.19-2005).
Нужно бы в нормах уточнить, имеется в виду из числа конструкций, указанных в п.14.24 (табл.14), или вообще любых? Тогда, какой предел огнестойкости металлических конструкций каркаса фасадных систем нужно обеспечить, поскольку в НД об этом ничего не говорится. Скорее всего, названное требование не распространяется на каркас фасадных систем, где конструктивные способы огнезащиты вряд ли применимы. Видимо такое утверждение справедливо, но на практике могут возникнуть вопросы по формальному признаку необходимости соблюдения норм.
Распространяется ли на здания с фасадными системами действие табл.1 и 2 п.5.14* СНиП 21-01-97* по огнестойкости противопожарных преград? Как обеспечить в этом случае огнестойкость, например, EI 90 в местах примыкания ФС к противопожарным перекрытиям, ведь в табл.2 противопожарные рассечки или пояса отсутствуют?
3. Кроме технических решений по обеспечению ремонтопригодности фасадов, устройств для чистки и мытья светопрозрачных ограждений (п.6.36, п.14.94 и прил.14.3), в НД целесообразно предусмотреть закладные конструктивные элементы для применения индивидуальных или групповых спасательных средств (одно из возможных компенсирующих мероприятий).
Установлено /23/, что в зданиях высотой 20 этажей время эвакуации по лестничной клетке составляет 15-18мин., в 30-ти этажных – 25-30мин. Недостаточная надежность систем дымоудаления и подпора воздуха может сделать эвакуацию из высотных зданий по лестницам вообще невозможной. Поэтому при проектировании необходимо предусматривать специальные средства спасения. По мнению автора нужно учитывать одну особенность – при пожаре людям, оказавшимся в опасной зоне этажа пожара, часто достаточно спуститься на 1-2 этажа ниже, чтобы оказаться в относительной безопасности, для чего могут использоваться складные спасательные лестницы, канатно-спусковые устройства и т.п. Для канатно-спусковых устройств сложность состоит в отсутствии на зданиях мест для их крепления, в нормах этого тоже нет. Соответствующие предложения ООО «Спасснаряжение» (г.Санкт-Петербург) впервые включены в ТСН 31-332-2006 Санкт-Петербург (п.п.16.5.14, 16.5.15).
Вместе с тем, остается неясным состав конструктивных решений фасадов, когда такие требования будут выполняться. Например, в расчетах по нагрузкам эта составляющая пока не предусмотрена, а только её статическая компонента составляет не менее 300кгс (п.16.5.14 ТСН 31-332-2006 Санкт-Петербург). Следовало бы оценить также, насколько это применимо с точки зрения архитектурного облика фасада и как практически проводить периодические испытания такой системы, а также использовать её при проведении пожарно-спасательных учений.
4. При высоте многофункциональных зданий и комплексов более 50м, а при наличии жилой части – более 75м, согласно п.14.1 МГСН 4.19-2005, требования соответствующего раздела должны учитываться при разработке задания и технических условий на проектирование мероприятий по обеспечению пожарной безопасности. При этом дополнительные требования, отражающие специфические особенности проектируемых зданий, должны устанавливаться на основе реализации комплекса расчетов согласно прил.14.1. Все расчеты согласно п.14.1.6 подлежали согласованию с Управлением ГПН ГУ МЧС России по г.Москве в составе материалов на стадии «Проект», (согласно Ф3 №232-Ф3 с 01 января 2007г. это требование утратило юридическую силу). Согласно п.14.1.1 должен проводиться расчет динамики опасных факторов пожара на фасадах зданий, который используется для обоснования размещения воздухозаборных устройств систем противодымной вентиляции и мероприятий по защите от попадания продуктов горения в системы подпора воздуха.
Представляется, что применение фасадных систем, особенно остекленных, потребует внесения изменений в существующие методики таких расчетов, особенно применительно к СВФ и остекленным атриумам, высота которых (по нормам) ограничивается 50м (п.п. 14.4 и 14.10 МГСН 4.19-2005, прил.6* МГСН 4.04-94), а на практике – может быть существенно больше.
5. Предусмотреть пожаробезопасные зоны (специально оборудованные помещения внутри зданий или на их покрытии) согласно СНиП 35-01-2001. Несущие конструкции пожаробезопасных зон, связанные с основными конструкциями здания, должны быть предусмотрены таким образом, чтобы потеря огнестойкости последних не привела к потере огнестойкости конструкций зон. Пожаробезопасные зоны должны выделяться противопожарными стенами и перекрытиями с REI 240. Их конструкции должны соответствовать классу КО (не пожароопасные) по ГОСТ 30403 (п.14.9, прил.14.4 МГСН 4.19-2005).
С практической точки зрения совершенно непонятно, какой смысл проектировать такие зоны на покрытии здания. Если принять такое решение, то как оно будет увязано с архитектурным замыслом остекленного фасада в целом по зданию?
В высотных зданиях логично устраивать пожаробезопасные зоны в промежуточных технических этажах. Но тогда остается вопрос о том, как обеспечить выполнение требования по сохранению огнестойкости конструкций зон, если остальные конструкции здания огнестойкость потеряют, ведь многие конструкции по табл.14 имеют меньший предел огнестойкости, а тем более – светопрозрачные фасадные системы.
Выводы:
1. В отечественных нормативных документах необходимые требования, а тем более – противопожарные, отражены явно недостаточно. Это же относится и к методикам огневых испытаний как отдельных элементов ФС, так и в целом всей системы с учетом особенностей применения в высотном строительстве, включая оценку возможности огневого воздействия снаружи здания (вариант в связи с угрозой совершения террористических актов, горения складируемых у здания материалов и т.п.).
2. Для подтверждения возможности применения конкретной системы НВФ необходимо предоставлять Техническое свидетельство, куда при ежегодном его продлении своевременно вносить соответствующие изменения и дополнения на основе новых результатов научных и экспериментальных исследований. При этом в рамках Госстройнадзора необходим жесткий контроль качества выполнения требуемых противопожарных мероприятий, соответствия фактически применяемых НВФ и их элементов тому, что прошло огневые испытания и разрешено к применению.
Ввести в нормативные документы по пожарной безопасности (видимо, национальный стандарт) и СТУ на конкретный объект защиты раздел «Фасадные системы», включив в него следующие противопожарные требования (выбор для конкретного объекта проводить из этого перечня в зависимости от вида применяемой ФС):
устройство в уровне противопожарных перекрытий козырьков и выступов шириной не менее 1м из негорючих материалов или, что более предпочтительно, применение поясов из пожаростойкого остекления не менее EI 60 на высоту этажа в уровне противопожарного перекрытия или технического этажа, используемых для деления здания на пожарные отсеки по вертикали;
защиту оконных проемов устройствами, которые перекрывают их при пожаре, в том числе с использованием подъемно-опускных штор с пределом огнестойкости не менее EI 30;
в штукатурных системах наружного утепления фасадов, где в качестве утеплителя обычно используется плитный пенополистирол (ППС) и некоторые виды полиуретанов (ППУ) или пенополистирола (например, XPS), рекомендуется применять окантовки оконных (дверных) проемов и, с учетом высотности здания, противопожарные поэтажные рассечки из негорючих минераловатных плит с температурой плавления не менее 1000 град.С (стекловолокнистые плиты не допускаются, т.к. их температура плавления не более 550 град.С);
применение для материала каркаса в качестве базового материала коррозионностойкой или нержавеющей стали, а также алюминиевых профилей с заполнением центральных камер термостойкими и термопоглощающими композициями;
применение противопожарных поясов с пределом огнестойкости EI 60 (EI 30) и высотой не менее 1,2м (верхняя часть, выступающая над перекрытием должна быть не менее 0,6м, нижняя под перекрытием не менее 0,4м) в остекленных фасадных системах в местах примыкания остекления к междуэтажным, особенно к противопожарным, перекрытиям;
перекрывание вентилируемой прослойки через три этажа огнестойкими диафрагмами при обязательном наличии воздухозаборных и воздуховыводящих отверстий расчетной площади согласно п.6.2.38 МГСН 4.19-2005;
ограничение использования утеплителя: пенополистирол, пенополистирол – как правило, до 28м, минеральные и силикатные системы – до 75м, остальное – по дополнительному согласованию с органами Игосударственной экспертизы на стадии «Проект»;
обеспечение крепления кронштейнов фасадных систем непосредственно к плитам перекрытий, особенно при заполнении бетонного каркаса пено – и газоблоками;
наличие негорючего утеплителя и обеспечение сопротивления дымопроницанию не менее 8000кг/м на 1м2) в зонах между фасадными системами и междуэтажными перекрытиями;
ограничение применения мембраны «Тyvek» в конструкциях навесных ФС с воздушным зазором и, по возможности, свести к минимуму. В качестве альтернативы рекомендуется применение утеплителя с кэшировочным слоем группы горючести не ниже Г1 (например, минераловатные плиты «ISOVER Ventiterm Plus»). Если необходимо применить в ФС защитные мембраны, то следует провести поиск других негорючих (НГ) или слабогорючих (Г1) ветрогидрозащитных и паропроницаемых материалов;
использование в системах остекления со «спайдерами» шарового шарнира в точечном креплении спайдера, обеспечение достаточности размеров шва между стеклами, установка силиконовых прокладок в отверстиях для исключения контакта стекла и металла;
при применении композитных материалов класса К1 или К2 через каждый этаж устанавливать противопожарные преграды по всему периметру здания из оцинкованных сталей и отсекателей пламени из оцинкованной стали на каждом оконном проеме, выступающих за плоскость фасада до 50мм;
при применении материала ALUCOBOND А2 допустить выполнение откосов и отливов с примыканием к окнам и дверным проемам без дополнительных противопожарных отсечек, выступающих за плоскость фасада;
применение в НВФ облицовок в виде плоских элементов из трехслойных изделий из алюминиевого листа со средним слоем из негорючего материала (группа НГ) на основе гидроокиси алюминия; при прочих равных условиях рекомендуется использование облицовок из трехслойных панелей с обшивками из алюминиевых листов и средним слоем из полиизоцианурата по сравнению с облицовкой из трехслойных панелей с обшивками из алюминиевых листов и средним слоем из модифицированного полиэтилена;
применение в НВФ теплоизоляционных материалов плотностью 15-20кг/м3 на основе стекловолокна как в сочетании с волокнистыми материалами плотностью 60-80кг/м3, обладающими ветрозащитными свойствами (двухслойный вариант), так и в сочетании с ветрозащитными мембранами (однослойный вариант).
Необходимо предусматривать закладные конструктивные элементы с самостоятельным креплением к несущим конструкциям здания (снаружи или в помещениях вблизи от оконных проемов) для применения индивидуальных или групповых спасательных средств, а также ежегодную периодическую ревизию конструкций НВФ.
3. При проектировании структурированных систем мониторинга и управления инженерными системами высотных зданий (СМИС) целесообразно предусматривать подсистему мониторинга (непрерывного и дискретного) НВФ, например, с использованием технологий, предложенных в статье /3/.
4. Применение ФС, особенно остекленных, требует внесения изменений в существующие методики расчетов, особенно применительно к НВФ и остекленным атриумам, высота которых (по нормам) может достигать 50м (п.п. 14.4 и 14.10 МГСН 4.19-2005, прил.6* МГСН 4.04-94), а по ряду проектов зданий – достигать 100м и более.
С учетом изложенного целесообразно формирование соответствующей рабочей группы с привлечением квалифицированных специалистов в области пожарной безопасности и обсуждение её предложений на страницах специализированных изданий, особенно с учетом необходимости введения раздела «Фасадные системы» в нормативные документы по пожарной безопасности.
Необходимо ввести в практику обязательность разработки и согласования в установленном порядке СТУ на конкретные объекты защиты при применении ФС, особенно НВФ на основе положений ст.78 «Технического регламента о требованиях пожарной безопасности».
Использованные источники
1. Юфин Дм. Новые архитектурные решения в системе структурного остекления. «Светопрозрачные конструкции», 2005, №4. М., Изд. Межрегионального института стекла. – С. 25-26.
2. Смирнов А. Конструкции планарных фасадов. «Светопрозрачные конструкции», 2004, №4, М., Изд. Межрегионального института стекла. – С.41-42.
3. Мешалкин Е.А. Обеспечение пожарной безопасности многофункциональных зданий. «Строительная безопасность», 2006. М.,РИА «Индустрия безопасности», 2006. – С.124-126.
4. Борискина И.В., Плотников А.А. Светопрозрачные конструкции и эксплуатационная безопасность жилых зданий. «Светопрозрачные конструкции», 2004, №1, М., Изд. Межрегионального института стекла. – С.30-35.
5. Вентилируемые фасады «ВЕНТИ БАТТС Д». «Красная линия», 2006, №14. – С.31.
6. Мешалкин Е.А., Баскаков А.Т. МГСН 4.19-2005: значительный прогресс и остающиеся проблемы. «Пожарная безопасность в строительстве», 2006, №6. – С.24-28.
7. Неугодников А.П., Егоров Ф.А. Принципы мониторинга вентилируемых фасадов: волоконно-оптические датчики и промышленный альпинизм. Информационный сборник «Уникальные и специальные технологии в строительстве», 2005, № 2(3). – С. 30-34.
8. Пожаростойкие стекла Glaverbel. «Пожарная безопасность в строительстве», 2006, июнь. – С.32-33.
9. Гончаренко Л.В. Пожаростойкие стекла. «Пожарная безопасность в строительстве», 2005, №8. – С.8-12.
10. Медведев В.А. Навесные фасады: коррозионная стойкость обязательна. «Красная линия», 2006, №14. – С.30.
11. Современные системы остекления. «Стройпрофиль», 2005, №7(45). – С.26-29.
12. Галашин А.Е., Баскакова Л.Ю. Противопожарные светопрозрачные конструкции в комплексе мер по пожарной безопасности зданий. «Пожарная безопасность в строительстве», 2006, июнь. – С.29-31.
13. Алюминиевые огнестойкие системы SCHUCO. «Стены и фасады», 2006, №3-4 (42-43). – С.8-11.
14. ООО «Алюминиевый профиль ВСМПО»: интеграция авиационных технологий в строительство. «Стройпрофиль», 2006, №5(51). – С.120.
15. Граник Ю.Г. Современный фасад должен быть безупречен. Информационный сборник «Уникальные и специальные технологии в строительстве», 2005, № 2(3). – С. 9-11.
16. Новые возможности систем вентилируемых фасадов серии КТС «Каптехнострой». «Стройпрофиль», 2006, № 1(47). – С.49-52.
17. Вентилируемые фасадные системы. «Стройпрофиль», 2005, № 7(45). – С.30.
18. ALUCOBOND – лучший выбор для Вашего фасада. «Стройпрофиль», 2006, № 1(47). – С.54-55.
19. Шойхет Б.М. О применении легких утеплителей из стекловолокна в конструкциях навесных вентилируемых фасадов. «Стройпрофиль», 2006, № 5(51). – С.74-76.
20. Мехнецов И.А. Критерии выбора утеплителей для навесных вентилируемых фасадов. «Стройпрофиль», 2006, № 5(51). – С.78-81.
21. Давыдова А.В. Алюминиевые композитные панели и их свойства. «Стройпрофиль», 2006, № 1(47). – С.58-59.
22. Зуев М.А. Вентилируемые фасады: безопасность, надежность, долговечность. «Стройпрофиль», 2006, № 5(51). – С.106-107.
23. Теребнев В.В. Пожары в высотках: как спасти людей. «Пожарная безопасность в строительстве», 2005, №12. – С.16-19.
24. Мешалкин Е.А., Баралейчук В.Г. Пожарная безопасность фасадных систем. «Светопрозрачные конструкции», 2006, №3 . – С.45-48.
25. Мешалкин Е.А., Баралейчук В.Г. Пожарная безопасность фасадных систем. «Пожарная безопасность в строительстве», 2006, август. – С.11-15.
26. Мешалкин Е.А., Баралейчук В.Г. Пожарная безопасность фасадных систем. «Стройпрофиль», 2006, №5 (51). – С.90-93.
27. Мешалкин Е.А., Баралейчук В.Г. Пожарная безопасность фасадных систем. «Стены и фасады», 2006, №3-4 (42-43). – С.12-15.
28. Молчадский О.И., Константинова Н.И., Етумян А.С. Пожарная опасность алюминиевых композитных панелей. «Пожарная безопасность», 2006, №5. – С. 48-51.
29. Хасанов И.Р., Молчадский И.С., Гольцов К.Н., Пестрицкий А.В. Пожарная опасность навесных фасадных систем. «Пожарная безопасность», 2006, №5. – С. 36-47.
30. Подковырин В.П. Новое предложение по противопожарной защите высотных зданий и многофункциональных комплексов. Материалы 4-й международной научно-практической конференции-выставки «Современные системы и средства комплексной безопасности и противопожарной защиты объектов строительства». Москва, «Стройбезопасность», 2006. – С. 42-43.
31. Болодьян И.А., Хасанов И.Р. О чем говорят пожары. «Высотные здания», 2006, ноябрь. – С.72-75.
32. Зуев М.А. Вентилируемые фасады: исправление ошибок. «Стройпрофиль», 2007, №5 (59). – С.72.
33. Машенков А.Н., Чебурканова Е.В. Проблемы пожарной безопасности навесных вентилируемых фасадов. «Вентиляция, отопление, кондиционирование», 2007, №8. – С. 32-36.
34. ГОСТ Р 22.1.12-2005. Структурированные системы мониторинга и управления инженерными системами зданий и сооружений.
35. Недостатки ветрозащитных пленок в вентилируемых фасадах. «Урал и Сибирь. Новости строительной индустрии», 2008, №4 (71). – С.20.
36. Новинки фасадного рынка. «Урал и Сибирь. Новости строительной индустрии», 2008, №4 (71). – С.21.
37. Мониторинг российского рынка навесных фасадных систем. «Урал и Сибирь. Новости строительной индустрии», 2008, №4 (71). – С.22.
38. Конструктивная пожарная опасность систем наружного утепления стен зданий /Гусев А.А., Зигерн-Корн В.Н., Молчадский И.С., Пестрицкий В.В.// «Стройпрофиль», 2003, №6. – С.19-20.
39. Молчадский И.С., Зигерн-Корн В.Н. Фасадные теплоизоляционные системы, особенности пожарной опасности навесных систем с воздушным зазором. «Пожарная безопасность», 2008, №2. – С.56-60.
40. XPS на фасадах: мифы и реальность. «Кровля, фасады, изоляция», 2008, № 2 (19). – С. 78.
41. ГОСТ 31251-2003 Конструкции строительные. Методы определения пожарной опасности. Стены наружные с внешней стороны.
42. СНиП 2.07.01-89* Градостроительство. Планировка и застройка городских и сельских поселений.
43. СНиП 23-02-2003. Тепловая защита зданий.
44. СП 23-101-2000. Проектирование тепловой защиты зданий.
45. СНиП 21-01-97* Пожарная безопасность зданий и сооружений.
46. МДС 21-1.2000 Предотвращение распространения пожара. Пособие к СНиП 21-01-97* «Пожарная безопасность зданий и сооружений».
47. МГСН 4.19-2005 Временные нормы и правила проектирования многофункциональных высотных зданий и зданий комплексов в городе Москве.
48. МГСН 4.04-94 Многофункциональные здания и комплексы.
49. ТСН 31-332-2006 Санкт-Петербург. Жилые и общественные высотные здания.
50. ГОСТ Р 22.1.12-2005 Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Структурированная система мониторинга и управления инженерными системами зданий и сооружений.
51. Казакевич А.В. Допустимость использования оцинкованной стали в фасадных системах с воздушным зазором. «Стройпрофиль», 2008, №5 (67). – С. 77-79.
52. Борисов В.А. Двухслойное решение для утепления фасада от ISOVER. «Стройпрофиль», 2008, №5 (67). – С. 94-95.
53. Андреев Д., Верховский А., Брешков Р., Пантюхов Н. Нормативная база и методы испытания фасадных конструкций. «Высотные здания», 2008, №5. – С. 106-113.
54. Калинин А. Судьба нормативной документации на возведение НВФ для небоскребов. «Высотные здания», 2008, №5. – С. 132-137.
55. Фасады со структурным остеклением. «Высотные здания», 2008, №4. – С. 98-101.
56. Современный фасад, прозрачные технологии. «Высотные здания», 2008, №5. – С. 159.
