Приложение Г (рекомендуемое). Натурные огневые испытания*

Приложение Г
(рекомендуемое)

Натурные огневые испытания*

Г.1 Основные положения

Г.1.1 Общие требования, в том числе требования безопасности при проведении натурных огневых испытаний (далее - испытаний) зданий или фрагментов зданий из панелей (далее - фрагментов), установлены ГОСТ Р 53309.

Г.1.2 Масштаб испытаний, конструктивное и объемно-планировочное исполнение фрагментов должны обеспечивать достижение цели испытаний и ограничиваться с учетом технико-экономического обоснования.

Г.1.3 Для организации испытаний необходимо иметь данные о пожаровзрывоопасных характеристиках пожарной нагрузки, а также о пожарно-технических характеристиках материалов и строительных конструкций фрагментов, которые приведены в приложении Е.

Г.1.4 Испытания фрагментов следует проводить при отсутствии осадков, температуре воздуха от 5°С до 25°С и скорости ветра не более 5 м/с.

Г.2 Пример программы испытаний

Г.2.1 Программа испытаний (в настоящем примере) направлена на оценку пожарной опасности и огнестойкости строительных конструкций, которые обеспечивают пространственное формообразование испытуемого фрагмента при максимально возможном ассортименте соединительных элементов и стыков стен, перегородок, покрытий и перекрытий.

Проведение натурных огневых испытаний обусловлено тем, что при лабораторных испытаниях обеспечивается классификация только плоских строительных конструкций.

Г.2.2 Программой предусматривается наблюдение и измерение параметров во время огневого воздействия и обследование фрагмента после огневого воздействия.

Для наблюдения и документальной фиксации результатов предусматривается применение метода тепловизионного контроля и видеорегистрации, который приведен в приложении Ж.

Г.2.3 Длительность проведения натурных огневых испытаний ограничивается нормативным временем, предварительно установленным при испытании строительных конструкций на огнестойкость.

Нормативное время выбирают из стандартного ряда для предела огнестойкости строительной конструкции, который подтверждается при лабораторных испытаниях и соответствует определенной степени огнестойкости здания, сооружения или пожарного отсека, приведенной в нормативных правовых актах или нормативных документах по пожарной безопасности.

Если строительные конструкции, например стены и покрытия, имеют разные пределы огнестойкости, то для длительности проведения натурных огневых испытаний рекомендуется выбирать наибольшее значение.

Г.2.4 Подготовка проведения испытаний должна включать монтаж фрагмента по Г.3, установку термопар и размещение регистрирующей аппаратуры по п. Г.4 и формирование пожарной нагрузки по Г.5.

До начала испытаний обеспечивается настройка регистрирующей аппаратуры, в том числе синхронизация записи времени.

Готовность к проведению испытаний фрагмента и оборудования оформляется актом с указанием климатических условий на момент начала испытаний.

Г.2.5 При натурных огневых испытаниях отсчет времени испытаний ведется с момента загорания всех модельных очагов пожарной нагрузки. При использовании двух и более модельных очагов необходимо обеспечивать одновременность загорания в пределах 30 с.

Г.2.6 Включение регистрирующей аппаратуры осуществляют до поджога пожарной нагрузки заблаговременно для обеспечения выхода на штатный режим работы. Измерения и регистрация во время проведения испытаний должны производиться в штатном режиме, изменение мест установки регистрирующей аппаратуры и корректировка настроек не допускаются.

Г.2.7 Прекращение горения пожарной нагрузки и фрагмента (теплоизоляции, покрытий) при достижении нормативного времени осуществляют проливом водой без разбора конструкций.

Г.2.8 Обследование с разбором конструкций для выявления повреждений материалов за нормативное время огневого воздействия проводят после охлаждения.

Г.2.9 Обработку результатов испытаний следует выполнять в соответствии с тем, как приведено в приложениях Д и Ж.

Г.2.10 В качестве критериев оценки результатов могут быть выбраны характеристики, установленные как в ходе испытания, так и при проведении сравнительных испытаний.

Допускается сравнение результатов испытаний, которые получены только при одинаковых объемно-планировочных решениях фрагментов и при одинаковых пожарных нагрузках.

При сравнении устанавливается эффективность технических средств и решений системы противопожарной защиты фрагментов.

Г.2.11 При испытании нескольких фрагментов образец, теплоизоляция которого имеет минимальную горючесть, может быть принят в качестве эталонного (стандартного).

Г.3 Пример конструктивного и объемно-планировочного исполнения фрагмента

Г.3.1 В качестве фрагмента используется модель двухэтажного здания с открытыми проемами для свободного доступа воздуха. Поэтажные планы и виды представлены на рисунках Г.1 - Г.4. Модель включает отсек 1, в котором располагают пожарную нагрузку (Пн), отсек 2, который обогревается продуктами сгорания и имитирует лестничную клетку. Необогреваемые отсеки 3 - 7, прилегающие к обогреваемым, предназначены для контроля распространения горения по строительным конструкциям (см. рисунок Г.4).

Г.3.2 Модель собирают в центре горизонтальной площадки с плотным грунтом без растительности размером не менее 40x40 м. Допускается щебеночное или бетонное основание.

Г.3.3 Ограждающие конструкции фрагмента собирают из панелей, которые навешивают на раму из С-образных профилей сечением 200x80 мм из стали толщиной 4 мм. Требуемая огнестойкость балок и колонн рамы обеспечивается огнезащитным покрытием.

Г.3.4 Исполнение панелей, креплений, конструкций стыков между элементами, облицовок торцов и откосов выбирают в соответствии с нормативными документами, инструкциями по применению и техническими условиями.

Рисунок Г.1 - Фрагмент здания: фасад, вид сбоку (А); вид сверху (Б); разрез перед перегородкой (В-В); С - стыки панелей; Р - контур рамы; S - толщина панелей; Пк - перекрытие; Вс - внутренняя стена

Рисунок Г.2 - Фрагмент здания: разрез перед внутренней стеной (Д-Д); вид на перекрытие (Е); К - контур наружных стен; Пд - перегородка; S - толщина панелей

Рисунок Г.3 - Рама фрагмента

Рисунок Г.4 - Поэтажные планы

Г.4 Пример установки термопар и размещения регистрирующей аппаратуры

Г.4.1 Точки установки термопар указаны на рисунке Г.5, контролируемые процессы и измеряемые температуры - в таблице Г.1.

Г.4.2 Спаи термопар в точках, указанных на поверхности панелей, должны заглубляться под обшивку в теплоизоляцию на расстояние от 5 до 10 мм. Точки установки термопар следует смещать в сторону от стыков на расстояние от 50 до 100 мм, обеспечивая указанные расстояния до обогреваемых поверхностей.

Г.4.3 Термопары 1 - 3 закрепляют через керамические изоляторы на стальных подвесах (струнах) диаметром от 1,5 до 2,5 мм к перекрытию или покрытию, обеспечивая натяжку струн грузами массой от 30 до 50 г.

Рисунок Г.5 - Схема расстановки термопар. Уровни установки 3,1 и 5,3 м указаны для панелей толщиной 100 мм и должны изменяться на разницу между фактической толщиной и указанным значением

Таблица Г.1 - Температуры и контролируемые процессы

Точка	Измеряемая температура	Контролируемые процессы
1 и 2	В огневой камере - отсек 1	Горение модельного очага пожара
3	В тепловой камере - отсек 2	Распространение продуктов горения
4	Необогреваемой поверхности стены между отсеками 1 и 4	Теплопроводность и распространение горения от огневой камеры через стену
5	Необогреваемой поверхности перекрытия между отсеками 1 и 5	Теплопроводность и распространение горения от огневой камеры через перекрытие
6	Необогреваемой поверхности покрытия над отсеком 2	Теплопроводность и распространение горения через покрытие
7	Необогреваемой нижней поверхности перекрытия	Распространение горения по перекрытию в необогреваемые отсеки 3 и 6
8	Необогреваемой верхней поверхности перекрытия
9	Необогреваемой внутренней поверхности стены	Распространение горения из огневой камеры в необогреваемые отсеки 5 и 7 вверх по стене с внутренней и внешней сторон
10	Необогреваемой внешней поверхности стены
11	Необогреваемой внутренней поверхности стены
12	Необогреваемой внешней поверхности стены
13	Необогреваемой внутренней поверхности стены	Распространение горения из огневой камеры в необогреваемый отсек 4 горизонтально по стене
14	Необогреваемой поверхности перегородки	Распространение горения горизонтально по перегородке из обогреваемых отсеков 1 и 2 в необогреваемый отсек 4
15	Необогреваемой нижней поверхности покрытия	Распространение горения по покрытию из обогреваемого отсека 2
16	Необогреваемой верхней поверхности покрытия

Г.5 Пример пожарной нагрузки

Г.5.1 В качестве горючего материала используются бруски хвойных пород не ниже 3-го сорта сечением (401) мм и длиной (80010) мм. Влажность брусков должна составлять от 7% до 18% по ГОСТ 16588.

Г.5.2 Пожарная нагрузка (модельный очаг пожара) выполняется в виде трех штабелей из брусков дерева хвойных пород, сложенных на балках рамы, как показано на рисунке Г.6. Число брусков (n = 132) выбирают при влажности древесины W = 10% и плотности древесины = 500 . Размещение пожарной нагрузки показано на рисунках Г.4 и Г.5.

Рисунок Г.6 - Пожарная нагрузка

Г.5.3 В зависимости от влажности W и плотности древесины для получения постоянной суммарной величины теплоты сгорания следует производить расчет необходимого числа брусков модельного очага пожара (в каждом штабеле) по формуле

.

(Г.1)

Допускается при средних показателях древесины с учетом зависимости (Г.1) использовать значения, указанные в таблице Г.2.

Таблица Г.2 - Характеристики пожарной нагрузки (справочные данные)

Параметры	Значения	Размерность	Примечания
Влажность древесины W	10,0	%	Следует определять до испытания
Плотность древесины	500
Число брусков n	132	шт.	В одном штабеле
Массовая теплотворная способность древесины = 19,26 - 0,209W	17,17	МДж/кг	При влажности древесины 10%
Суммарная теплота сгорания пожарной нагрузки (трех штабелей) = 0,00384	4352	МДж	Постоянный параметр испытаний
Площадь отсека 1	5,4		3,6x1,5 м
Пожарная нагрузка	805		На площадь отсека 1
	46,9

Г.5.4 Для объемного одновременного розжига брусков в штабеле допускается использовать дизельное топливо или керосин, ориентировочно 1 л на штабель. Следует равномерно пролить бруски, дать жидкости впитаться в древесину в период от 1 до 3 мин и поджечь их факелом с ручкой длиной от 0,7 до 1,0 м.

Г.6 Пример нагрузки фрагмента и измерения деформаций

Г.6.1 Статическая нагрузка распределяется по покрытию и перекрытию из расчета заявленной изготовителем несущей способности и длины пролетов.

Г.6.2 Установка контактных индикаторов деформации (прогибомеров) может осуществляться только с неподвижной фиксацией относительно основания (грунта). Рекомендуется крепление верхнего блока для протяжки струны прогибомера на металлоконструкции, расположенной над покрытием на высоте не менее 2,0 м и на расстоянии не менее 3,0 м от обогреваемых стен. Опоры металлоконструкции не должны находиться напротив проемов.

Г.6.3 Стальные струны прогибомеров следует крепить к перекрытию по центру отсека 1 и к покрытию по центру отсека 2, при этом струну прогибомера от перекрытия необходимо пропускать через отверстие в покрытии диаметром от 20 до 30 мм, исключая касание теплоизоляции и обшивок.

Г.6.4 В качестве индикаторов деформации (прогибомеров) должны использоваться приборы, обеспечивающие измерение абсолютных значений деформации с погрешностью не более 0,2 мм, запись информации в электронном виде с интервалом не более 1 с и погрешностью записи абсолютного времени регистрации не более 1 с/ч. Вместо индикаторов с электронной записью допускается видеорегистрация показаний стрелочного или цифрового индикатора.

Г.6.5 Измерение линейных размеров, в том числе повреждений материалов, допускается с погрешностью не более 1 мм.