Огнестойкость воздуховодов: испытания по ГОСТ Р 53299-2019
Огнестойкость воздуховода — время от начала теплового воздействия до наступления предельного состояния — потери теплоизолирующей способности (I) или потери плотности (E) (п. 4.1 ГОСТ Р 53299-2019). Предел подтверждается испытанием; требуемые значения для конкретных воздуховодов задаются СП 7.13130.2013. Требуемый предел зависит от функции системы и места прокладки воздуховода; общая нормативная база огнезащиты — «Огнезащита (составы и материалы)».
Что испытывают по ГОСТ Р 53299-2019
Стандарт устанавливает метод испытаний на огнестойкость следующих элементов конструкций:
- воздуховодов (вентиляционных каналов) приточно-вытяжных систем общеобменной, аварийной и противодымной вентиляции, систем местных отсосов и кондиционирования воздуха;
- каналов технологической вентиляции, а также конструкций компенсаторов линейных тепловых расширений в составе вентиляционных каналов систем вытяжной противодымной вентиляции;
- дымовых каналов (газоходов) с нормативно установленным пределом огнестойкости, предназначенных для удаления продуктов сгорания от теплогенерирующих аппаратов на различных типах топлива.
Для испытаний на огнестойкость вентиляционных и дымовых каналов, выгороженных в пустотах конструкций стен и перекрытий, стандарт не предназначен.
На испытания поставляется один образец воздуховода прямоугольного или круглого сечения в сборе, с предусмотренными конструкторской документацией элементами (п. 7.1 ГОСТ Р 53299-2019): длина обогреваемого участка — не менее 2,5 м, необогреваемого — не менее 1,5 м; на обогреваемом участке — не менее двух соединений, выполненных по типовому способу (фланцевых, сварных и т. п.), на необогреваемом — не менее одного; боковое ответвление (тройник, отвод на 90°, заглушенный прямой участок длиной не менее 500 мм) площадью не менее 50 % площади поперечного сечения основного воздуховода.
Предельные состояния EI и E
Обозначение предела огнестойкости состоит из условных обозначений нормируемых предельных состояний и цифры, соответствующей времени достижения первого по времени состояния в минутах: например, EI 60 — предел 60 мин по признакам теплоизолирующей способности и потери плотности, независимо от того, какой из двух достигается ранее (п. 4.1.1 ГОСТ Р 53299-2019). Когда для конструкции нормируются разные пределы по разным состояниям, обозначение состоит из двух частей, разделённых наклонной чертой (тот же пункт). Предел огнестойкости в общем случае для строительных конструкций — в статье «Предел огнестойкости конструкции».
- Потеря теплоизолирующей способности (I) — повышение температуры в среднем более чем на 140 °C или локально более чем на 180 °C на наружных поверхностях воздуховода вне зоны нагрева и на узлах уплотнения зазоров с необогреваемой стороны в местах прохода через ограждения печи; при этом локальная температура в любых точках (в том числе стыки, углы, теплопроводные включения) не должна превышать 220 °C (п. 4.1.2).
- Потеря плотности (E) — образование в узлах уплотнения или в конструкции с необогреваемой стороны визуально обнаруживаемых сквозных трещин или сквозных отверстий, приводящих к воспламенению тампона (по пункту 8.1.3 ГОСТ 30247.1-94), либо превышение допустимых подсосов и утечек газа через неплотности: предельно допустимая величина на 1 м² развёрнутой площади воздуховода определяется по формуле Qпр = 0,032·P^0,65, где P — разрежение (избыточное давление) во внутренней полости, Па (п. 4.1.3).
Критерии по потере плотности распространяются и на компенсаторы линейных тепловых расширений, применяемые в составе огнестойких воздуховодов (п. 4.1.4).
Как идёт испытание
Сущность метода — определение времени, по истечении которого наступает одно из предельных состояний конструкции при её наружном обогреве с одновременным нагружением избыточным давлением (разрежением) во внутренней полости (п. 5.1 ГОСТ Р 53299-2019). Тепловое воздействие осуществляется по температурному режиму ГОСТ 30247.0-94 (п. 5.2), величина избыточного давления (разрежения) во внутренней полости — (300 ± 6) Па (п. 5.3). С учётом специфики функционального назначения воздуховодов режимы могут быть изменены в соответствии с технической документацией на изделие (п. 5.4).
Перед огневым испытанием определяется фактическая герметичность воздуховода на соответствие п. 4.1.3: при превышении предельно допустимых значений к огневым испытаниям образец не допускается (п. 8.3). Испытания выполняют до наступления одного из предельных состояний (п. 8.6). Огнестойкость фиксируется значением из временного ряда 15, 30, 45, 60, 90, 120, 150, 180, 240 минут — меньшим фактического предела или равным ему (п. 10.2).
Отчёт об испытании — документ, указывающий фактическую огнестойкость образца. Он действует не более пяти лет, если изготовитель не вносил изменений в технологию производства, сборки и монтажа; при соблюдении этих условий отчёт может быть продлён без испытаний ещё на три года (п. 11.3).
Какие пределы требуют нормы: СП 7.13130.2013
Требуемый предел огнестойкости воздуховода зависит от функции системы и места прокладки. Основные значения:
| Воздуховоды | Предел огнестойкости | Пункт СП 7.13130.2013 |
|---|---|---|
| Транзитные, прокладываемые за пределами обслуживаемого пожарного отсека (в том числе транзитные воздуховоды и шахты вытяжной противодымной вентиляции) | не менее EI 150; на транзитных участках, пересекающих противопожарные преграды отсеков, противопожарные нормально открытые клапаны не устанавливаются | п. 6.19; п. 7.11 «б» |
| Транзитные из материалов группы горючести Г1 — каждый в отдельной шахте, кожухе или гильзе из негорючих материалов | предел огнестойкости шахты, кожуха или гильзы — EI 30 | п. 6.18 «а» |
| Транзитные воздуховоды и коллекторы разных пожарных отсеков в общих шахтах | ограждения шахт — не менее EI 150; в пределах обслуживаемого отсека — EI 30; воздуховоды другого отсека — EI 150 либо EI 60 (при клапанах в местах пересечения каждой преграды REI 150 и более) | п. 6.20 |
| Системы, обслуживающие тамбур-шлюзы при помещениях категорий А и Б, и системы местных отсосов взрывоопасных смесей | EI 30 в пределах одного пожарного отсека, EI 150 — за его пределами | п. 6.21 |
| Вытяжная противодымная вентиляция: воздуховоды и шахты в пределах обслуживаемого отсека при удалении продуктов горения из закрытых автостоянок | EI 60 | п. 7.11 «б» |
| Вытяжная противодымная вентиляция: вертикальные воздуховоды и шахты в пределах отсека при удалении продуктов горения непосредственно из обслуживаемых помещений | EI 45 | п. 7.11 «б» |
| Вытяжная противодымная вентиляция: остальные случаи в пределах обслуживаемого отсека | EI 30 | п. 7.11 «б» |
Смежные требования СП 7.13130.2013:
- воздуховоды с нормируемыми пределами огнестойкости (в том числе теплозащитные и огнезащитные покрытия в составе их конструкций) — из негорючих материалов, толщина листовой стали принимается расчётную, но не менее 0,8 мм, уплотнение разъёмных соединений — негорючими материалами (п. 6.13);
- воздуховоды из горючих материалов (с группой горючести не ниже Г1) допускаются только в пределах обслуживаемых помещений (п. 6.15);
- воздуховоды и каналы вытяжной противодымной вентиляции — из негорючих материалов класса герметичности В (п. 7.11 «б»); вентиляционные каналы ДПВ строительного исполнения длиной до 50 м — также класса герметичности В (п. 6.13, в ред. Изм. № 1);
- пределы огнестойкости не нормируются для воздуховодов и коллекторов (кроме транзитных), прокладываемых в помещениях для вентиляционного оборудования, а также прокладываемых снаружи здания — кроме систем вытяжной противодымной вентиляции (п. 6.18, в ред. Изм. № 1);
- места прохода транзитных воздуховодов через стены, перегородки и перекрытия (в том числе в кожухах и шахтах) уплотняются негорючими материалами с обеспечением нормируемого предела огнестойкости пересекаемой конструкции (п. 6.23);
- узлы пересечения строительных конструкций воздуховодами должны соответствовать требованиям СП 7.13130, а пределы огнестойкости узлов пересечения (проходок) определяются в том числе по ГОСТ Р 53299 (п. 5.2.4 СП 2.13130.2020).
Действующая редакция метода: замена ГОСТ Р 53299-2013
С 1 января 2022 года действует ГОСТ Р 53299-2019, утверждённый и введённый в действие приказом Росстандарта от 26 ноября 2019 г. № 1267-ст взамен ГОСТ Р 53299-2013 (ИУС 2-2020). Метод менялся и раньше: ГОСТ Р 53299-2013 заменил ГОСТ Р 53299-2009 (ИУС 8-2014). Упоминание «в соответствии с ГОСТ Р 53299» в п. 6.13 СП 7.13130.2013 относится к действующей редакции метода.
Огнезащита воздуховодов: по пунктам
- Фактические пределы огнестойкости различных конструкций вентиляционных каналов, в том числе стальных воздуховодов с огнезащитными покрытиями и каналов строительного исполнения, следует определять в соответствии с ГОСТ Р 53299 (п. 6.13 СП 7.13130.2013, в ред. Изм. № 1).
- Огнезащитное покрытие — часть конструкции воздуховода: конструкции с нормируемыми пределами, включая покрытия в их составе, выполняются из негорючих материалов (п. 6.13 СП 7.13130.2013).
- Толщину покрытия под требуемый предел определяют по испытаниям. Приложение А ГОСТ Р 53299-2019 (обязательное) позволяет по двум испытанным образцам с разными толщинами покрытия рассчитать промежуточные значения предела огнестойкости (интерполяция по А.3.1); результат приводится к ряду 15, 30, 45, 60, 90, 120, 150, 180, 240 мин (А.3.2). Обратная задача — расчёт толщины покрытия под заданный предел из ряда по ГОСТ 30247.0-94 (А.4.1).
- У расчёта есть границы; инструкция приложения А не предназначена для воздуховодов с терморасширяющимися и вспучивающимися при тепловом воздействии материалами (А.1.3), а расчёт действителен не более чем для двух промежуточных значений пределов при двух фактически испытанных образцах (А.4.3).
Виды огнезащитных составов и материалов для металла, древесины и кабелей, а также разграничение «эффективность состава против предела конструкции» — в разделе «Огнезащита (составы и материалы)» и в статье «Огнезащита». Место воздуховодов в системе противодымной защиты — в разделе «Дымоудаление и противодымная защита».
Краткий FAQ
- Чем EI воздуховода отличается от E?
- E — потеря плотности (сквозные трещины, отверстия, подсосы/утечки сверх допустимых), I — потеря теплоизолирующей способности (средний прогрев более 140 °C, локальный более 180 °C, любая точка не выше 220 °C). Обозначение EI 60 означает 60 минут по обоим признакам — до первого наступившего (п. 4.1.1–4.1.3 ГОСТ Р 53299-2019).
- Какой предел нужен транзитному воздуховоду за пределами пожарного отсека?
- Не менее EI 150 (п. 6.19 СП 7.13130.2013; для транзитных участков вытяжной противодымной вентиляции — п. 7.11 «б»).
- Нужно ли испытывать каналы, выгороженные в пустотах стен и перекрытий?
- Методом ГОСТ Р 53299-2019 — нет: для испытаний таких каналов стандарт не предназначен (вводная часть ГОСТ Р 53299-2019).
- Сколько действует отчёт об испытании воздуховода?
- Не более пяти лет; без изменений технологии производства, сборки и монтажа он может быть продлён без испытаний ещё на три года (п. 11.3 ГОСТ Р 53299-2019).
- Можно ли рассчитать толщину огнезащиты под нужный предел EI без нового испытания?
- Только в пределах приложения А ГОСТ Р 53299-2019: интерполяция между двумя фактически испытанными образцами (А.3.1), результат — из ряда 15–240 мин (А.3.2). Для воздуховодов с терморасширяющимися и вспучивающимися материалами расчёт по инструкции приложения не применяется (А.1.3).