Главный списокСухие смеси и комплектующие

Оцінка пожежної небезпеки гіпсокартонних плит



Згідно з вимогами Державних будівельних норм ДБН В.1.1-7-2002

У 2003 році в Україні виникло 61280 пожеж, на яких загинуло 3915 людей. Знищено та пошкоджено 20642 будівлі і споруди. Одною з причин цього є застосування в будівництві матеріалів з невідомими показниками пожежної небезпеки. Треба відзначити, що раніше внаслідок впливу високої температури гинуло понад 60% від загальної кількості людей потерпілих на пожежах. Зараз їх питома вага зменшилась до 15-20%. В той же час кількість людей, отруєних токсичними продуктами горіння, досягає 70-80% від загальної кількості осіб, що загинули на пожежах [1].

Проведені в УкрНДІПБ дослідження [2] показують, що оздоблювальні та облицювальні матеріали, в тому числі такі, що спеціально призначені для підвищення межі вогнестійкості будівельних конструкцій, можуть бути пожежонебезпечними та сприяти утворенню небезпечних факторів пожежі. Таким чином комплексна оцінка пожежної небезпеки та вогнезахисних властивостей оздоблювальних та облицювальних будівельних матеріалів є актуальною проблемою.

Метою даної роботи було проведення комплексних досліджень з визначення показників пожежної небезпеки оздоблювальних та облицювальних матеріалів на прикладі гіпсокартонних плит, які виробляються ТОВ «Кнауф Гіпс Київ».

Мета досліджень — визначення показників пожежної небезпеки гіпсокартонних плит різних видів: ГКП (звичайні); ГКПО (з підвищеною опірністю впливу відкритого полум’я); ГКПВ (вологостійкі). Досліджувались гіпсокартонні плити загальною товщиною 12,5 мм з облицювальним картоном товщиною 0,6 мм. Дослідження проводились з урахуванням вимог ДБН В.1.1-7-2002 [3] щодо пожежно-технічної класифікації будівельних матеріалів. Горючість гіпсокартонних плит визначалась методами, які наведено в ГОСТ 12.1.044-89 [4] та ДСТУ Б В.2.7-19-95 (ГОСТ 30244-94) [5]. Результати досліджень наведені відповідно в таблицях 1 і 2.

В результаті випробувань з визначення горючості встановлено, що пошкодження облицювального картону на поверхні гіпсокартонних плит відбувається тільки в місцях безпосереднього впливу джерела займання. При цьому підвищення температури димових газів, в точках її вимірювання, практично не відбувається. Після усунення джерела займання самостійне горіння картонної оболонки не відбувається. Втрата маси гіпсокартонних плит за час випробувань відбувається переважно за рахунок виділення з гіпсового сердечника водяної пари. За результатами випробувань зразки гіпсокартонних плит всіх типів належать до групи важкогорючих матеріалів згідно з ГОСТ 12.1.044-89 та до групи горючості Г1 згідно з ДСТУ Б В.2.7-19-95 (ГОСТ 30244-94).

Займистість гіпсокартонних плит визначалась згідно з ДСТУ Б В.1.1-2 — 97 (ГОСТ 30402) [6]. Результати досліджень наведені в таблиці 2.

В результаті досліджень з визначення займистості встановлено, що мінімальне значення поверхневої густини теплового потоку, при якому відбувається займання та полуменеве горіння картонної оболонки, становить 30 кВт/м2. Під впливом теплового потоку 25 кВт/м2 займання не відбувалось протягом часу випробувань, тривалість яких складає 15 хвилин. За результатами випробувань зразки гіпсокартонних плит всіх типів належать до групи займистості В2.

Також були проведені дослідження займистості гіпсокартонних плит з нанесеною на їх поверхню шпаклівкою «Кнауф Фугенфюллер» середньою товщиною сухого шару 2,1 мм, яка використовується для оздоблення поверхні гіпсокартонних плит. Протягом часу випробувань займання зразків не відбувалось під впливом максимального значення поверхневої густини теплового потоку, що обумовлено методом випробувань і складає 50 кВт/м2. Таким чином застосування шпаклівки «Кнауф Фугенфюллер» дозволяє віднести зразки гіпсокартонних плит до групи займистості В1.

Поширення полум’я поверхнею гіпсокартонних плит визначалось згідно з ДСТУ Б В.2.7-70-98 (ГОСТ 30444-97) [7]. Для всіх видів гіпсокартонних плит було встановлено групу поширення полум’я РП1. Оскільки галузь застосування [7] поширюється тільки на матеріали поверхневих шарів конструкцій підлог, для отримання більш повної інформації, додатково було визначено індекс поширення полум’я поверхнею гіпсокартонних плит згідно з [4] п. 4.19. Результати досліджень наведені в таблиці 3.

В результаті досліджень індексу поширення полум’я встановлено, що під впливом теплового потоку 35 кВт/м2 та джерела займання гіпсокартонні плити всіх видів повільно поширюють полум’я поверхнею. При нанесенні шпаклівки «Кнауф Фугенфюллер», середньою товщиною сухого шару 2,1 мм, поширення полум’я поверхнею гіпсокартонних плит не відбувається.

Коефіцієнт димоутворення гіпсокартонних плит визначався згідно з [4] п. 4.18. Результати досліджень наведені в таблиці 4.

В результаті досліджень встановлено, що під впливом теплового потоку 35 кВт/м2 в режимі горіння та режимі тління гіпсокартонні плити всіх видів мають коефіцієнт димоутворення менше 50 м2/кг і належать до групи матеріалів з малою димоутворювальною здатністю.

Токсичність продуктів горіння гіпсокартонних плит визначалась згідно з [4] п. 4.20. Метою досліджень було визначення токсичності продукті в горіння гіпсокартону та окремо картонної оболонки, а також розрахунок впливу речовин, що виділяються під час випробувань в повітря, на загальний показник токсичності. В перебігу досліджень були визначені речовини, концентрації яких в повітрі мінялися залежно від температури випробувань. Результати досліджень наведені в таблиці 5. Отримані результати свідчать, що до складу продуктів горіння гіпсокартону входять токсичні речовини різних класів небезпеки. З підвищенням температури випробувань зростає кількість деяких токсичних продуктів горіння (оксид вуглецю, фенол, формальдегід, оцтова кислота, спирт ізобутиловий), але їх кількість, що виділялася з одиниці маси матеріалу незначна.

Навіть під час спалювання максимально можливої кількості матеріалу (200 г) смертельної концентрації досягнуто не було незалежно від температури горіння. Згідно з ГОСТ 12.1.044-89 гіпсокартонні плити всіх типів за показником токсичності належать до малонебезпечних матеріалів.

З урахуванням складу і кількості токсичних продуктів горіння була визначена «інтегральна величина токсичного впливу» кожної хімічної речовини по відношенню до НCl50. Розрахунок проводили за сумою відношень фактично визначених концентрацій токсичних речовин до їх середньосмертельних концентрацій. Було визначено, що загальна кількість токсичних продуктів горіння у відношенні до середньосмертельної концентрації складає 0,00444 г із грама матеріалу, що згорів або 0,8 від НCl 50 при температурі 750°C та відповідно 0,00279 г із грама матеріалу або 0,56 від НCl 50 при температурі 400°С. Показник токсичності продуктів горіння картонної оболонки гіпсокартонних плит суттєво відрізнявся за результатами хіміко-аналітичних досліджень і за токсикологічними дослідженнями на піддослідних тваринах. Найбільша різниця була отримана для облицювального картону гіпсокартонних плит ГКЛВ. Інтегральний показник токсичності НCl 50 становив 84,2 г/м3 при температурі 400°С та 62,3 г/м3 при температурі 750°С. Це відповідає класу помірно небезпечних речовин згідно з ГОСТ 12.1.044-89. Склад і кількість токсичних продуктів горіння наведені в таблицях 6,7. Хоча концентрація хімічних речовин у повітрі невелика, вони можуть викликати загибель піддослідних тварин за рахунок комбінованої дії токсичних речовин.

В результаті досліджень показника токсичності гіпсокартонних плит було виявлено, що поєднання горючого матеріалу (картону) з негорючим (гіпсом) призводить до суттєвих змін у процесах горіння і термічного розкладу матеріалів та до суттєвого зниження сумарної токсичності продуктів горіння.

Отримані дані також важливі і в загальнонауковому плані. По-перше, вони показують, що застосування розрахункових методів співпадають з експериментальними даними на піддослідних тваринах. По-друге, вони підтверджують, що смертельний ефект токсичних продуктів горіння на пожежах викликає не тільки виключно оксид вуглецю, а також комбінована дія різних хімічних речовин, що має місце навіть під час горіння таких традиційних матеріалів, як картон.

Висновки:
•в результаті проведених досліджень визначено комплекс показників пожежної небезпеки (горючість, займистість, поширення полум’я, коефіцієнт димоутворення, токсичність продуктів горіння) гіпсокартонних плит різних видів: ГКП, ГКПО, ГКПВ товщиною 12,5 мм, що виробляються ТОВ «Кнауф Гіпс Київ». Отримані результати мають бути враховані під час визначення галузі застосування вказаних гіпсокартонних плит, в тому числі для підвищення межі вогнестійкості будівельних конструкцій;
•згідно з вимогами ДБН В.1.1-7-2002 аналогічний підхід щодо дослідження показників пожежної небезпеки необхідно застосовувати для всіх оздоблювальних та облицювальних матеріалів, що використовуються на об’єктах будівництва, а також для вогнезахисту та підвищення межі вогнестійкості будівельних конструкцій.

ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ

1. Шафран Л.М., Харченко И.А. — Гармонизация методов оценки токсичности продуктов горения полимеров с международными требованиями // Современные проблемы токсико-логии, № 3, К.: ИИО «Медицина України», 2003, с. 10-15.
2. Нехаєв В.В., Харченко І.О., Новак. С.В., Довбиш А.В. — Комплексна оцінка вогнезахисних та пожежонебезпечних властивостей оздоблювальних та облицювальних будівельних матеріалів // Науковий вісник УкрНДІПБ, № 7, К.: УкрНДІПБ, 2003, с. 35-39.
3. ДБН В.1.1-7-2002 «Пожежна безпека об’єктів будівництва».
4. ГОСТ 12.1.044-89 «ССБТ. Пожаровзрыво-опасность веществ и материалов. Номенклатура показателей и методы их определения».
5. ДСТУ Б В.2.7-19-95 (ГОСТ 30244) Матеріали будівельні. Методи випробувань на горючість.
6. ДСТУ Б В.1.1-2-97 (ГОСТ 30402) Матеріали будівельні. Метод випробувань на займистість.
7. ДСТУ Б В.2.7-70-98 (ГОСТ 30444) Будівельні матеріали. Метод випробування на розповсюдження полум’я.

add company