1.2 Классификация строительных материалов по группам горючести. 2 Классификация строительных материалов по группам горючести. Огнестойкость зданий и сооружений
 Скачать 64.83 Kb.
|
|
План конспект проведения занятия с пожарными спасателями Тема: № 1.2 «Классификация строительных материалов по группам горючести. Огнестойкость зданий и сооружений» Учебные цели: 1. Ознакомить с классификацией строительных материалов по группам горючести. 2. Изучить степени огнестойкости зданий и сооружений. Метод проведения: лекция Время: 90 мин Место проведения: учебный класс Учебные вопросы и расчет времени
Учебно – методическое обеспечение: плакаты, кассеты, диск Литература 1. Федеральный закон от 21 декабря 1994 г. N 69-ФЗ "О пожарной безопасности"(с изменениями от 22 августа 1995 г., 18 апреля 1996 г., 24 января 1998 г., 7 ноября, 27 декабря 2000 г., 6 августа, 30 декабря 2001 г., 25 июля 2002 г., 10 января 2003 г., 10 мая, 29 июня, 22 августа, 29 декабря 2004 г., 1 апреля, 9 мая 2005 г.) Принят Государственной Думой 18 ноября 1994 г 2. Постановление Правительства РФ от 21 декабря 2004 г. N 820 "О государственном пожарном надзоре" (с изм.от 19 октября 2005 г.) 3. Постановление Правительства Российской Федерации от 14 августа 2002 № 595 Об утверждении Положения о лицензировании деятельности по эксплуатации пожароопасных производственных объектов 4. Постановление Правительства Российской Федерации от 31 мая 2002 № 373 «О лицензировании деятельности в области пожарной безопасности» 5. Правила пожарной безопасности в Российской Федерации (ППБ 01-03) (утв. приказом МЧС РФ от 18 июня 2003 г. N 313) 6. ГОСТ 12.1.004-91. «Пожарная безопасность. Общие требова¬ния» 7. Приказ Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий от 18 июня 2003 г. № 316 «Об утверждении норм пожарной безопасности» 8. НПБ 201-96. «Пожарная охрана предприятий. Общие требо¬вания» 9. СНиП 21-01-97 ПБ зданий и сооружений. Дата введения 01.01.1998 10. ФЗ № 123 ФЗ от 22.07.2008года. «Технический регламент пожарной безопасности» Введение (3 мин) Тема нашего занятия:Классификация строительных материалов по группам горючести. Огнестойкость зданий и сооружений. Цель занятия: Изучить классификацию строительных материалов по группам горючести с рассмотрением наиболее встречающихся материалов. Познакомится с понятиями: предел огнестойкости, предел распространения огня, степень огнестойкости зданий и сооружений. Учебные вопросы с которыми вы познакомитесь: 1. Классификация строительных материалов по группам горючести, перечень наиболее распространенных строительных материалов с показанием групп горючести 2. Понятие о пределе огнестойкости и пределе распространения огня Физические и требуемые пределы огнестойкости предела распространения огня. Понятие о степени огнестойкости зданий и сооружений. Время занятий – 1 учебный час. Обеспечение пожарной безопасности входит в число ключевых задач при строительстве и эксплуатации современных высоток, крупных деловых центров и торгово-развлекательных комплексов. Специфика таких зданий - большая протяженность путей эвакуации - диктует повышенные требования к пожарной безопасности используемых строительных конструкций и материалов. И только когда эти требования соблюдаются наравне с решением других технических и экономических задач, здание считается спроектированным правильно. Согласно Федеральному закону Российской Федерации от 22 июля 2008 г № 123-ФЗ "Технический регламент о требованиях пожарной безопасности", выбор строительных материалов напрямую зависит от функционального назначения здания или помещения. Классификацию строительных материалов часто проводят, основываясь на сфере применения продукции. По этому критерию ее разделяют на конструктивные, изоляционные и отделочные, а также конструктивно-изоляционные и конструктивно-отделочные решения. 1 Учебный вопрос (25 мин) Классификация строительных материалов по группам горючести, перечень наиболее распространенных строительных материалов с показанием групп горючести Номенклатура строительных материалов содержит сотни названий. Каждый материал в определенной мере отличается от других внешним видом, химическим составом, структурой, свойствами, областью применения в строительстве и поведением в условиях пожара. Вместе с тем между материалами не только существуют различия, но и множество общих признаков. Знать пожарные свойства строительных материалов, оценивать поведение конструкций при пожаре, предлагать эффективные способы огнезащиты конструктивных элементов, проводить расчеты прочности и устойчивости зданий при огневом воздействии обязан инженер-проектировщик, инженер-строитель, инженер-эксплуатационник. Но в первую очередь это обязанность инженера пожарной безопасности. Под поведением строительных материалов в условиях пожара понимается комплекс физико-химических превращений, приводящих к изменению состояния и свойств материалов под влиянием интенсивного высокотемпературного нагрева. Для того чтобы понять, какие изменения происходят в структуре материала, как меняются его свойства, т.е. как влияют внутренние факторы на поведение материала в условиях пожара, необходимо хорошо знать сам материал: его происхождение, сущность технологии изготовления, состав, начальную структуру и свойства. В процессе эксплуатации материала в обычных условиях на него воздействуют внешние факторы: - область применения (для облицовки пола, потолка, стен; внутри помещения с нормальной средой, с агрессивной средой, снаружи помещения и т.п.); - влажность воздуха (чем она выше, тем выше влажность пористого материала); - различные нагрузки (чем они выше, тем тяжелее материалу сопротивляться их воздействию); -природные воздействия (солнечная радиация, температура воздуха, ветер, атмосферные осадки и т.п.). Перечисленные внешние факторы влияют на долговечность материала (ухудшение его свойств в течение времени нормальной эксплуатации). Чем они агрессивнее (интенсивнее) воздействуют на материал, тем быстрее изменяются его свойства, разрушается структура. При пожаре, помимо перечисленных, на материал воздействуют и значительно более агрессивные факторы, такие как: - высокая температура окружающей среды; - время нахождения материала под воздействием высокой температуры; - воздействие огнетушащих веществ; - воздействие агрессивной среды. В результате воздействия на материал внешних факторов пожара в материале могут протекать те или иные негативные процессы (в зависимости от вида материала, его структуры, состояния в период эксплуатации). Прогрессирующее развитие негативных процессов в материале ведет к отрицательным последствиям. Основные свойства, характеризующие поведение строительных материалов в условиях пожара Свойствами называют способность материалов реагировать на воздействие внешних и внутренних факторов: силовых, влажностных, температурных и др. Все свойства материалов взаимосвязаны. Они зависят от вида, состава, строения материала. Ряд из них оказывает более существенное, другие - менее существенное влияние на пожарную опасность и поведение материалов в условиях пожара. Применительно к изучению и объяснению характера поведения строительных материалов в условиях пожара предлагается в качестве основных рассмотреть следующие свойства: Физические свойства Плотность — физическая величина равная отношению массы тела к его объему, показывает массу единичного объема вещества.  Пористость — степень заполнения объема материала порами. От пористости зависят основные свойства материалов: теплопроводность, водопоглошение, морозостойкость, прочность. Гигроскопи́чность — способность некоторых веществ поглощать водяные пары из воздуха. Водопоглоще́ние — способность материала или изделия впитывать и удерживать в порах и капиллярах воду. Механические свойства Прочность — свойство материала сопротивляться разрушению под действием внутренних напряжений, вызванных внешними силами или др. Твёрдость — показатель, характеризующий свойство материалов сопротивляться проникновению в него другого, более плотного материала Упругость — самопроизвольное восстановление первоначальной формы и размера после прекращения действия внешней силы. Пластичность — свойство изменять форму и размеры под действием внешних сил не разрушаясь, причём после прекращения действия внешних сил тело не может самопроизвольно восстанавливать форму и размер. Теплофизические свойства Теплопроводность — свойство материала передавать тепло от одной поверхности к другой. Теплоёмкость — то количество тепла, которое необходимо сообщить 1 кг материала, чтобы повысить его температуру на 1 С. Огнеупорность — свойство материала выдерживать длительное воздействие высокой температуры (от 1580 °C и выше), не размягчаясь и не деформируясь. Огнеупорные материалы применяют для внутренней футеровки промышленных печей. Тугоплавкие материалы размягчаются при температуре выше 1350 °C. Огнестойкость — свойство материала сопротивляться действию огня при пожаре в течение определённого времени. Свойства, характеризующие пожарную опасность строительных материалов Свойства материалов обычно характеризуют соответствующими числовыми показателями, которые определяют с помощью экспериментальных методов и средств. Под пожарной опасностью принято понимать вероятность возникновения и развития пожара, заключенную в веществе, состоянии или процессе. Пожарная опасность строительных материалов определяется следующими пожарно-техническими характеристиками: горючестью, воспламеняемостью, распространением пламени по поверхности, дымообразующей способностью и токсичностью. Горючесть - свойство, характеризующее способность материала гореть. Строительные материалы подразделяются на две категории: негорючие (НГ) и горючие (Г). Строительные материалы относятся к негорючим при следующих значениях параметров горючести, определяемых экспериментальным путем: прирост температуры - не более 50 градусов Цельсия, потеря массы образца - не более 50 процентов, продолжительность устойчивого пламенного горения - не более 10 секунд. Строительные материалы, не удовлетворяющие хотя бы одному из указанных значений параметров, относятся к горючим. Горючие строительные материалы подразделяются на следующие группы: - слабогорючие (Г1), имеющие температуру дымовых газов не более 135 градусов Цельсия, степень повреждения по длине испытываемого образца не более 65 процентов, степень повреждения по массе испытываемого образца не более 20 процентов, продолжительность самостоятельного горения 0 секунд; - умеренногорючие (Г2), имеющие температуру дымовых газов не более 235 градусов Цельсия, степень повреждения по длине испытываемого образца не более 85 процентов, степень повреждения по массе испытываемого образца не более 50 процентов, продолжительность самостоятельного горения не более 30 секунд; - нормальногорючие (ГЗ), имеющие температуру дымовых газов не более 450 градусов Цельсия, степень повреждения по длине испытываемого образца более 85 процентов, степень повреждения по массе испытываемого образца не более 50 процентов, продолжительность самостоятельного горения не более 300 секунд; - сильногорючие (Г4), имеющие температуру дымовых газов более 450 градусов Цельсия, степень повреждения по длине испытываемого образца более 85 процентов, степень повреждения по массе испытываемого образца более 50 процентов, продолжительность самостоятельного горения более 300 секунд. Для материалов, относящихся к группам горючести Г1-ГЗ, не допускается образование горящих капель расплава при испытании (для материалов, относящихся к группам горючести Г1 и Г2, не допускается образование капель расплава). Для негорючих строительных материалов другие показатели пожарной опасности не определяются и не нормируются. Воспламеняемость - способность материала воспламеняться от источника зажигания, либо при нагреве до температуры самовоспламенения. По воспламеняемости горючие строительные материалы (в том числе напольные ковровые покрытия) в зависимости от величины критической поверхностной плотности теплового потока подразделяются на следующие группы: (В1) - трудновоспламеняемые, имеющие величину критической поверхностной плотности теплового потока более 35 киловатт на квадратный метр; (В2) – умеренно воспламеняемые, имеющие величину критической поверхностной плотности теплового потока не менее 20, но не более 35 киловатт на квадратный метр; (ВЗ) легко воспламеняемые, имеющие величину критической поверхностной плотности теплового потока менее 20 киловатт на квадратный метр. Распространение пламени - способность образца материала распространять пламя по поверхности в процессе его горения. По скорости распространения пламени по поверхности горючие строительные материалы (в том числе напольные ковровые покрытия) в зависимости от величины критической поверхностной плотности теплового потока подразделяются на следующие группы: 1) не распространяющие (РП1), имеющие величину критической поверхностной плотности теплового потока более 11 киловатт на квадратный метр; 2) слабо распространяющие (РП2), имеющие величину критической поверхностной плотности теплового потока не менее 8, но не более 11 киловатт на квадратный метр; 3) умеренно распространяющие (РП3), имеющие величину критической поверхностной плотности теплового потока не менее 5, но не более 8 киловатт на квадратный метр; 4) сильно распространяющие (РП4), имеющие величину критической поверхностной плотности теплового потока менее 5 киловатт на квадратный метр. Дымовыделение - способность материала выделять дым при горении, характеризуется коэффициентом дымообразования. Коэффициент дымообразования - величина, характеризующая оптическую плотность дыма, образующегося при сгорании образца материала в экспериментальной установке. Горючие строительные материалы по дымообразующей способности подразделяются на три группы: 1) с малой дымообразующей способностью (Д1), имеющие коэффициент дымообразования менее 50 квадратных метров на килограмм; 2) с умеренной дымообразующей способностью (Д2), имеющие коэффициент дымообразования не менее 50, но не более 500 квадратных метров на килограмм; 3) с высокой дымообразующей способностью (Д3), имеющие коэффициент дымообразования более 500 квадратных метров на килограмм. Показатель токсичности продуктов горения материалов - отношение количества материала к единице объема камеры экспериментальной установки, при сгорании которого выделяющиеся продукты вызывают гибель 50% подопытных животных. Горючие строительные материалы по токсичности продуктов горения подразделяются на четыре группы: Т1 (малоопасные); Т2 (умеренноопасные); ТЗ (высокоопасные); Т4 (чрезвычайно опасные). Металлы, их поведение в условиях пожара и способы повышения При нагреве металла подвижность атомов повышается, увеличиваются расстояния между атомами и связи между ними ослабевают. Термическое расширение нагреваемых тел - признак увеличения межатомных расстояний. Большое влияние на ухудшение механических свойств металла оказывают дефекты, число которых возрастает с увеличением температуры. При температуре плавления количество дефектов, увеличение межатомных расстояний и ослабление связей достигает такой степени, что первоначальная кристаллическая решетка разрушается. Металл переходит в жидкое состояние. Повышение температуры приводит к уменьшению прочности, упругости и увеличению пластичности металлов. Чем ниже температура плавления металла или сплава, тем при более низких температурах происходит снижение прочности, например у алюминиевых сплавов - при более низких температурах, чем у сталей. При высоких температурах также происходит увеличение деформаций ползучести, которые являются следствием увеличения пластичности металлов. Чем выше величина нагружения образцов, тем при более низких температурах начинается развитие деформации ползучести и происходит разрыв образца, причем при меньших величинах относительной деформации. При повышении температуры изменяются и теплофизические свойства металлов и сплавов. Характер этих сложный и трудно поддается объяснению. Наряду с общими закономерностями, характерными для поведения металлов при нагреве, поведение сталей в условиях пожара имеет особенности, которые зависят от ряда факторов. Так, на характер поведения оказывает влияние прежде всего химический состав стали: углеродистая или низколегированная, затем способ изготовления или упрочнение арматурных профилей: горячая прокатка, термическое упрочнение, холодная протяжка и т.п. При нагревании образцов горячекатанной арматуры из углеродистой стали происходит уменьшение ее прочности и увеличение пластичности, что приводит к снижению пределов прочности, текучести, возрастанию относительного удлинения и сужения. При остывании такой стали ее первоначальные свойства восстанавливаются. Несколько иной характер поведения при нагревании низколегированных сталей. При нагревании до 300 С происходит некоторое увеличение прочности ряда низколегированных сталей (25Г2с, 30ХГ2С и др.), которая сохраняется и после остывания. Следовательно, низколегированные стали при невысоких температурах даже повышают прочность и менее интенсивно теряют ее с увеличением температуры благодаря легирующим добавкам. Особенности поведения термически упрочненной арматуры в условиях пожара является необратимая потеря упрочнения, которая вызывается отпуском стали. При нагревании до 400С может происходить некоторое улучшение механических свойств термически упрочненной стали, выражаемое в повышении условного предела текучести при сохранении предела прочности. При температуре выше 400С происходит необратимое снижение как предела текучести, так и предела прочности (временного сопротивления). Арматурная проволока, упрочненная наклепом, при нагреве также необратимо теряет упрочнение. Чем выше степень упрочнения (наклепа), тем при более низкой температуре начинается ее потеря. Главной особенностью алюминиевых сплавов является низкая, по сравнению со сталями, устойчивость к нагреву. Важной особенностью некоторых алюминиевых сплавов является способность восстанавливать прочность после нагревания и охлаждения, если температура нагревания не превысила 400С. Наибольшей устойчивостью к действию высокой температуры обладают низколегированные стали. Несколько хуже ведут себя углеродистые стали без дополнительного упрочнения. Еще хуже - стали, упрочненные термическим способом. Самой низкой стойкостью к действию высокой температуры обладают стали, упрочненные наклепом, а еще ниже - алюминиевые сплавы. |