Огнеупорната плоча, известна още като огнестойка плоча, е специален вид строителен материал, който се използва основно за забавяне на разпространението на пламъци, намаляване на топлинния пренос през конструкции и поддържане на устойчивостта на сградите по-дълго време при пожар. Тези плочи се изработват от материали, които не се възпламеняват лесно, включително такива като гипс, магнезиев оксид (MgO) или дори обикновен цимент. Те се монтират в различни части на сградите като защитни слоеве в стените, по таваните и под подовете. Когато възникне реален пожар, химичният състав на тези плочи започва да действа срещу пламъците. Материалите отделят водна пара и образуват защитен въглен подслой, който може да задържи разпространението на огъня между един и два часа, въпреки че това зависи предимно от дебелината и плътността на плочата. Допълнителното време има решаващо значение за безопасното евакуиране на хората и предпазва важни части от сградите да не се срутят при въздействието на интензивна топлина.
Сградите днес се нуждаят от материали, които могат да локализират пожари, преди те да се разпространят по цялата конструкция. Огнеупорните плоскости образуват тези критични бариери между отделните пространства, като по същество прекъсват доставката на кислород и ограничават свободното разнасяне на топлината. Помислете за гъсто застроени градски райони, където пламъците могат да прескачат от една сграда на друга за минути, ако не бъдат спрени. Проучвания показват, че тези специални плоскости намаляват вероятността от разпространение на пожар в различни части на сградата с около две трети, в сравнение с обикновените гипсови плочи. Има и още едно предимство – когато възникне пожар, тези материали помагат сградата да остане изправена по-дълго. Това означава по-малко средства, изразходвани за ремонт по-късно, и възможност за възстановяване на дейностите много по-бързо, отколкото би било възможно в противен случай.
Чрез вграждането на огнеустойчиви материали архитектите спазват изискванията за безопасност, като едновременно отговарят на практически нужди при строителството, съобразявайки се с променящите се обществени и регулаторни изисквания.
Огнестойките плоскости действат срещу пожари предимно поради три неща, които се случват едновременно: освобождава се вода, образува се защитен въглен и определени добавки се разширяват. Когато температурите надвишат около 300 градуса по Целзий, минералите, съдържащи вода, намиращи се в материали като гипса, започват да отделят пара. Този процес абсорбира топлинна енергия и забавя скоростта на нагряване. Едновременно с това специални минерали се превръщат в това, което се нарича въглен, който действа като топлоизолация. Слоят въглен спира проникването на кислород и допринася за отразяване на част от топлината. Има и продукти, при които са добавени така наречените интумесцентни вещества, които могат да се разширят до тридесет пъти в сравнение с първоначалния си размер, създавайки дебела стена между огъня и защитавания обект. Всички тези ефекти, действащи заедно, намаляват преминаването на топлина през материала с между четиридесет и шестдесет процента в сравнение с обикновените строителни материали, които обикновено се използват днес.
Ефективността на огнеупорните плоскости се дължи на координираното действие на ендотермични реакции и физическа изолация. Хидратирани съединения абсорбират топлина чрез дехидратация, докато интумесцентните добавки генерират защитни пяни или керамикоподобни слоеве при определени температури на активиране, което подобрява огнеустойчивостта.
Плочите за огнеупорност, изработени с негорими връзващи вещества и специални усилвателни влакна, всъщност могат да запазят структурната си цялост дори при продължително въздействие на топлина. Използваният калциев силикат е доста чист материал, който не променя много формата си поради начина, по който кристалите му се преустрояват. Междувременно плочите на циментова основа обикновено остават по-цели по време на пожар, тъй като имат много плътна минерална структура, която предотвратява откъртването на парчета. Тези материали провеждат топлина със скорости под 0,5 вата на метър Келвин, което означава, че повърхностите зад тях остават достатъчно студени, за да не възпламенят. Това прави голяма разлика в приложенията за противопожарна защита, където най-важно е да се запази структурната цялост.
| Материал | Основен механизъм за огнеустойчивост | Максимална температурна устойчивост | Запазване на структурата при 900°C |
|---|---|---|---|
| Оксид магнезий (MgO) | Плътно керамично образуване при нагряване | 1200°C | 85% |
| Гипс | Ендотермична реакция на дехидратация | 300°C | 40% |
| Цементна плочка | Висока топлинна маса и ниска порьозност | 1000°C | 75% |
| Силит на кalcиyм | Кристална фазова трансформация | 1100°C | 90% |
Цементните плоскости се представят добре във влажни среди поради минералогичната стабилност, докато MGO предлага по-добра устойчивост на термичен шок. Гипсът остава икономично решение за постигане на огнеустойчивост от 30–90 минути във вътрешни сухи приложения.
Строителната индустрия в момента разчита основно на пет ключови материала: плоскости от магнезиев оксид (MGO), гипсови продукти, традиционен цимент, панели от калциев силикат и композити от фибърцемент. Плоскостите от магнезиев оксид смесват магнезиев оксид с различни армиращи влакна. Те притежават отлична устойчивост към влага и плесени, което ги прави отличен избор за места с висока влажност. Гипсовите плоскости действат по различен начин, тъй като съдържат водни молекули, които при нагряване се превръщат в пара. Това свойство помага за защита на домовете по време на пожари, въпреки че те най-често се използват в обикновени жилищни сгради. Циментовите плоскости понасят ударите по-добре от повечето алтернативи, затова често се използват в зони, където често има механични натоварвания. Калциевият силикат може да издържа температури над 1000 градуса по Целзий, което отговаря на най-новите стандарти NFPA 2023, задължителни за много индустриални приложения. Фибърцементът комбинира дървесоподобни влакна с портланд цимент, за да се получат плоскости, които едновременно се борят с огъня и атмосферните въздействия. Строителите намират това особено полезно в райони, където често има горски пожари.
Плоскости от оксид на магнезий (MGO) се използват навсякъде – от асансьорни шахти до бани, защото напълно са устойчиви на щети от вода и образуване на плесен. За вътрешни стени в жилищни и офис пространства гипсовите панели продължават да бъдат предпочитани, тъй като осигуряват добър баланс между бюджетни ограничения и изискванията за пожарна безопасност, обикновено предлагайки класове на пожарна защита от 1 до 2 часа. Когато става дума за паркинги и фасади на сгради, циментовите плоскости са основа на много системи с пожароустойчиви характеристики, които устояват както на пламъци, така и на физически удари. В механични помещения и зони около пещи често се избират продукти от калциев силикат, които запазват цялостта си дори при рязко повишаване на температурата. А нека споменем и фиброцементните материали в райони с висок риск от горски пожари. Тези материали показват сериозен потенциал, намалявайки риска от възпламеняване с около 72 процента спрямо обикновените фасадни решения, както сочат скорошни тестове на UL от 2023 година.
При избора на строителни материали има голямо значение как реагират на различните среди и какъв вид натоварване трябва да издържат. За крайбрежни райони или места с висока влажност се препоръчват MGO или фибромазилни плоскости, тъй като обикновените материали с времето се разграждат. При тежки условия, където е важно теглото, циментовите или силикатни плоскости от калциев силткат издържат налягане около 3000 PSI, без да се деформират. Гипсовите плоскости добре свършват работа, когато е важен външният вид, защото лесно поемат боя и задържат финишни покрития, освен това отговарят на изискванията за пожарна безопасност от 1 час, които са задължителни в повечето случаи. Нормативите се различават от регион до регион, затова е разумно да се проверяват местните правила. Търговските сгради обикновено изискват панели ASTM E84 клас A за неща като въздушни канали в стените, докато мансардите на жилищни сгради могат да използват материали клас C, в зависимост от решението на инспектора. Сертификати като UL 723 не са просто хартиена работа. Те показват, че онова, което работи при лабораторни тестове, наистина издържа на нормалната употреба и натоварване в реални строителни проекти.
Класовете на огнеустойчивост по същество показват колко дълго определени материали, като например огнестойки плоскости, могат да издържат срещу пламъци, без да загубят своята структурна цялост. Тези класове обикновено се изразяват във временни интервали, например 90 минути за клас F90. Числата произлизат от лабораторни изследвания, проведени според стандарти като ASTM E119 и UL 263. По време на тези тестове се оценява дали стените продължават да носят натоварване след въздействие, колко топлина преминава през тях и дали пламъците проникват в недопустима степен. Когато в сградите се използват правилно класифицирани материали, те имат значително значение при пожари. Те помагат да се забави разпространението на огъня, намаляват количеството топлина, която преминава през конструкцията, и най-важното — дават повече време на хората да излязат безопасно. Затова строителните норми изискват конкретни класове на огнеустойчивост за различните части на сградите в различните индустрии.
Изпитването по ASTM E84 оценява разпространението на пламъка по повърхността и класифицира материалите в три категории:
UL 723 следва същата система за класификация. Докато материали от Клас A са задължителни в зони с висок риск, комбинирането на оценките за разпространение на пламъка с часовата огнеустойчивост осигурява комплексна безопасност.
Независими лаборатории като Intertek и Underwriters Laboratories (UL) проверяват съответствието чрез строги изпитвания. Сертифицираните продукти трябва да отговарят на строги критерии за разпространение на пламъка, образуване на дим и структурна устойчивост. Постоянни ревизии в заводите и тестване на партиди гарантират непрекъснато спазване на норми като Международния строителен кодекс (IBC) и NFPA 80.
Само изпълнението на минималните изисквания на нормативите не е достатъчно, когато става въпрос за пожарна безопасност, тъй като реалните пожари обикновено са много по-тежки от тези в лабораторни условия. Според проучване, публикувано от UL през 2023 г., гипсокартонът с огнеустойчивост един час всъщност се проваля почти с 18 процента по-бързо при пожари, разпространяващи се в няколко помещения, в сравнение със същите тестове, проведени при контролирани условия. Затова все повече строителни специалисти днес предпочитат материали с огнева устойчивост с около 20 до 30 процента по-висока от изискваната по кодекс. Те знаят, че съществуват множество непредвидими фактори като движението на въздуха в пространството или наличието на леснозапалими вещества.
Пламоустойчивите плоскости действат като специални бариери, които забавят разпространението на пламъците и намаляват преминаването на топлина през материали при възникване на пожар. Тези плоскости работят по интересни начини, образувайки защитни слоеве чрез процеси като създаване на пяна от въглероден щит или разширяване на минерали в тях. Тази изолация може да понижи повърхностната температура с около 300 градуса по Фаренхайт в сравнение с незащитени области. Когато са правилно монтирани, тези плоскости задържат огъня в определени секции на сграда. Това ограничава количеството кислород, достъпен за поддържане на огъня, и предотвратява възникването на пробиви. Пробивът е явление, при което всички запалими материали избухват внезапно едновременно и според последни данни на NFPA това опасно събитие причинява около три четвърти от смъртните случаи при пожари в сгради.
Всеки допълнителен минута задържане на огъня увеличава успешното евакуиране с около 40%. Огнеустойчивите плоскости подпомагат това, като запазват цялостта на изходните пътища и ограничават отделянето на дим. При модернизация на болница през 2023 година, огнеустойчиви гипсови плоскости осигуриха напълно евакуиране с 11 минути по-бързо в сравнение с конструкции, използващи нерейтингови гипсови плочи по време на симулирани пожарни учения.
Пожар в склад в Тексас през 2022 година показа животоспасяващото влияние на магнезиевооксидни (MGO) плоскости, инсталирани в носещи стени:
| Метрика | Работа на MGO | Стандартни гипсови плочи |
|---|---|---|
| Проникване на пламъка | 82 минути | 23 минути |
| Колапс на конструкцията | Предотврати | Настъпил на 34-та минута |
| Завършване на евакуацията | 100% преди пламване | 62% преди пламване |
Пожарът е бил ограничен до източника си в 94% от случаите, което позволява на всички 157 души да евакуират безопасно и намалява щетите за имота с 2,3 милиона долара спрямо средните стойности в индустрията за подобни обекти.
Огнеупорно табло, известно също като огнеустойчив панел, е строителен материал, предназначен да забави разпространението на пламъци и да намали прехвърлянето на топлина по време на пожари.
Огнеустойчивите табла се изработват от материали като гипс, магнезиев оксид (MgO), цимент и калциев силикат.
Огнеустойчивите табла предпазват от пожари, като освобождават водна пара, образуват защитен въглен и разширяват минерали, за да създадат термично устойчив щит.
Да, огнеупорните плоскости се използват както в жилищни, така и в търговски сгради, за да се осигури по-голяма безопасност чрез защита на жизненоважни системи и пътища за евакуация.
Огнеупорните плоскости осигуряват важно време за евакуация, намаляват щетите и гарантират спазване на стандарти за безопасност като ASTM E84.
EN
