Противопожарный элемент для размещения на строительной конструкции
Полезная модель относится к области строительства и может быть использована в качестве противопожарной теплоизоляционной рассечки в наружных стенах зданий. Задачей полезной модели является разработка теплоизоляционной противопожарной рассечки в наружных стенах зданий. Технический результат заявляемого решения заключается в минимизации образования мостиков холода при одновременном упрощении конструкции. Противопожарный элемент для размещения на строительной конструкции представляет собой огнестойкий корпус с размещенным внутри него негорючим теплоизоляционным материалом, отличающийся тем, что корпус выполнен паропроницаемым, профиль корпуса имеет незамкнутую форму для размещения открытой частью корпуса на строительной конструкции с обеспечением контакта негорючего теплоизоляционного материала с поверхностью строительной конструкции. Кроме того, корпус противопожарного элемента выполнен из материала или совокупности материалов, сохраняющих физико-механические свойства при температурах выше 700°С. Теплоизоляционный материал, размещенный в корпусе, имеет температуростойкость не менее 430°С и коэффициент теплопроводности не более 0,1 Вт/(м·К). В качестве негорючего теплоизоляционного материала могут быть выбраны минералловатные материалы плотностью 11-180 кг/м3. Также профиль корпуса может иметь U-образную или П-образную форму. Корпус может быть выполнен металлическим, при этом иметь толщину 0,3-30 мм, выполняться перфорированным, причем площадь поверхности корпуса, занимаемая перфорацией, составляет 20-80% от площади поверхности корпуса. 1 незав. п. ф-лы, 9 зав. п. ф-лы, 6 илл.
Полезная модель относится к области строительства и может быть использована в качестве противопожарной теплоизоляционной рассечки в наружных стенах зданий.
Главным с точки зрения пожарной опасности штукатурных систем, в которых в качестве утеплителя использован плитный пенополистирол, является их потенциальная способность содействовать распространению пожара на расположенные выше этажи здания, если пламя выходит на фасад здания.
Для обеспечения надежной и пожаробезопасной эксплуатации штукатурных систем с полистирольным утеплителем необходимо строго выполнять ряд рекомендаций, а именно, всегда применять окантовки оконных (дверных) проемов и поэтажные противопожарные рассечки из негорючих минераловатных плит.
Роль противопожарных поэтажных рассечек и окантовок оконных (дверных) проемов из негорючих минераловатных плит заключается в том, что
- минераловатные рассечки и окантовки обеспечивают крепление декоративно-защитной штукатурки систем утепления на фасаде здания при тепловом воздействии пожара, учитывая низкую температуру начала усадки (85°С) и плавления (240°С) пенополистирола;
- наличие горизонтальных поэтажных минераловатных рассечек препятствует распространению внутри системы горючих и горячих газов, и тем самым ограничивает область усадки пенополистирола внутри фасадной системы;
- верхняя окантовка оконных (дверных) проемов препятствует попаданию расплавленного пенополистирола в факел пламени через оконный проем горящего помещения здания с вышерасположенного вертикального простенка;
- нижняя окантовка оконного проема горящего помещения препятствует прогреву пенополистирола, расположенного на ниже расположенном простенке (под оконным проемом горящего помещения), до температуры термодеструкции и, таким образом, исключает попадание горючих газов в факел огня через окно горящего помещения;
- нижняя окантовка оконного проема вышерасположенного оконного проема (над этажом пожара) препятствует проникновению горючих газов к оконному проему и попаданию в факел огня через окно горящего помещения;
- боковые окантовки оконных проемов препятствуют прогреву пенополистирола, расположенного на горизонтальных простенках, до температуры термодеструкции пенополистирола и, таким образом, исключается попадание горючих газов в факел огня через окно горящего помещения;
- все минераловатные элементы окантовки оконных (дверных) проемов обеспечивают не разрушаемость штукатурной системы в этой самой напряженной в тепловом отношении области фасада здания при условии правильного выполнения примыкания штукатурной системы к оконным (дверным) проемам.
Известна огнестойкая строительная конструкция по патенту РФ 
2217570, МПК Е06В 5/16, выполненная с размещением во внутренней полости металлического профиля, по крайней мере, одной стальной трубы, внутри которой находится огнестойкий заполнитель, в том числе из бетона или железобетона, при этом стенки внутренней полости металлического профиля имеют огнезащитное покрытие, а между стальной трубой и стенками профиля размещен теплопоглощающий заполнитель в виде водородосодержащего геля на основе силикатов щелочных металлов, или органических полимеров, или гипса. Данная конструкция изготавливается из стандартных металлических (алюминиевых) профилей, не выдерживающих высоких температур длительное время и сложна в сборке, является технологически сложной в изготовлении.
Наиболее близким к заявляемой полезной модели аналогом является огнестойкая профильная конструкция по патенту РФ на полезную модель 88050, МПК Е06В 5/16. Она содержит алюминиевый сборный каркас и внутреннее огнестойкое заполнение из шнура на основе базальтовых нитей, пропитанных термостойким клеем, или минераловатного заполнителя, или жаропрочного бетона, а между каркасом и стенками алюминиевого профиля размещены прокладки из термореактивного уплотнителя. Корпус данной конструкции также изготавливается из алюминия, не выдерживающего высокие температуры длительное время, данная конструкция является технологически сложной в производстве за счет использования дополнительного термореактивного уплотнителя. Представляя собой только обрамление оконных и дверных проемов, при возгорании фасада, выполненного из горючих теплоизоляционных материалов, указанная огнестойкая конструкция не может предотвратить распространение пожара на расположенные выше этажи здания.
Кроме того указанные выше аналоги не выполняют теплоизоляционную функцию.
Задачей полезной модели является повышение теплоизоляционных свойств противопожарной конструкции применяемой в наружных стенах зданий в качестве средства защиты от воздействия пожара.
Технический результат заявляемого решения заключается в минимизации образования мостиков холода при одновременном упрощении конструкции.
Заявленный технический результат достигается тем, что противопожарный элемент для размещения на строительной конструкции представляет собой огнестойкий корпус с размещенным внутри него негорючим теплоизоляционным материалом, отличающийся тем, что корпус выполнен паропроницаемым, профиль корпуса имеет незамкнутую форму для размещения открытой частью корпуса на строительной конструкции с обеспечением контакта негорючего теплоизоляционного материала с поверхностью строительной конструкции. Кроме того, корпус противопожарного элемента выполнен из материала или совокупности материалов, сохраняющих физико-механические свойства при температурах выше 700°С. Теплоизоляционный материал, размещенный в корпусе, имеет температуростойкость не менее 430°С и коэффициент теплопроводности не более 0,1 Вт/(м-К). В качестве негорючего теплоизоляционного материала могут быть выбраны минералловатные материалы плотностью 11-180 кг/м3. Также профиль корпуса может иметь U-образную или П-образную форму. Корпус может быть выполнен металлическим, при этом иметь толщину 0,3-30 мм, выполняться перфорированным, причем площадь поверхности корпуса, занимаемая перфорацией, составляет 20-80% от площади поверхности корпуса.
Полезная модель поясняется чертежами, где на фиг.1 показан общий вид размещения противопожарных элементов в обрамление окна; фиг.2 иллюстрирует оконный проем с установленными противопожарными элементами, поверх четвертей, выполненных из такого же материала, что и стена здания при утеплении фасада жилого здания системой «мокрого» типа, с применением утеплителя из пенополистирола; на фиг.3 - возможный вариант исполнения противопожарных элементов, устанавливаемых в обрамлении окна без четвертей, при утеплении фасада здания с применением системы «мокрого» типа, где в качестве теплоизоляции используется пенополистирол; на фиг.4 - противопожарный элемент, устанавливаемый горизонтально между этажами при утеплении фасада жилого здания системой «мокрого» типа с применением теплоизоляции из пенополистирола; на фиг.5 - противопожарный элемент, устанавливаемый горизонтально между этажами при утеплении фасада жилого здания системой «мокрого» типа с применением теплоизоляции из минераловатных плит; на фиг 6. - установка противопожарных элементов Г-образной формы по периметру оконного проема поверх четвертей, при утеплении фасада здания утеплителем из пенополистирола.
Позициями на чертежах обозначены:
1 - фрагмент противопожарного элемента,
2 - оконная рама,
3 - прослойка из минеральной ваты,
4 - корпус противопожарного элемента,
5 - базальтовая минеральная вата,
6 - кронштейны,
7 - пенополистирол,
8 - оконный отлив,
9 - стена здания,
10 - вспененный полиуретан,
11 - анкерные болты,
12 - армированный слой из клеящего раствора со стеклотканевой сеткой,
13 - клеевой слой крепления утеплителя,
14 - дюбель-гвоздь для утеплителя,
15 - кронштейн-ограничитель,
16 - крепежные детали.
Заявляемый противопожарный элемент содержит корпус 4, который может быть выполнен, например, из металла, бетона, армированного металлической сеткой, из нескольких слоев различных негорючих материалов и т.д. Корпус имеет открытую часть. Корпус заполнен теплоизоляционным материалом 5, например минеральной базальтовой ватой.
Заявляемый противопожарный элемент устанавливается в обрамление окна поверх четвертей, выполненных из того же материала, что и стена здания, фрагменты 1 запиливаются под углом в 45° и стыкуются между собой, создавая единую конструкцию. Места стыков при последующем оштукатуривании дополнительно армируются сеткой.
При утеплении фасада жилого здания утеплителем из пенополистирола 7 - горючего теплоизоляционного материала, между противопожарным элементом и пенополистиролом 7 устанавливается прослойка из минеральной ваты 3 для ограждения пенополистирола 7 от соприкосновения с корпусом 4 элемента. Корпус 4 противопожарного элемента в сечении имеет неправильную форму - такую, что бы при креплении к стене прослойка из базальтовых минераловатных плит 3 могла разместиться между стеной здания 9 и стороной корпуса 4 без образования зазоров, при этом плотно соприкасаясь с теплоизоляцией 5, установленной в полости корпуса. Выступающая наружная часть корпуса 4 выполнена волнообразной для имитации элементов архитектурного декора и выполнения декоративной функции. Для минимизации образования мостиков холода корпус крепится к стене посредством кронштейнов 6 и механического крепежа, и с поверхностью стены 9 не соприкасается. Кронштейны 6, выполненные из нержавеющей стали, крепятся к корпусу 4 крепежными деталями 16, а к поверхности стены 9 анкерными болтами 11.
Также возможна установка противопожарных элементов в обрамление окна без четвертей. При отсутствии четвертей их функцию защиты от продувания выполняют противопожарные элементы, которые крепятся к наружной стене с образованием «наплыва» на раму окна. При данном варианте исполнения корпус противопожарного элемента в сечении имеет такую форму, что бы при креплении к стене, прослойка из базальтовых минераловатных плит углублялась в полость корпуса противопожарного элемента без образования зазоров.
Противопожарный элемент может использоваться в качестве междуэтажной потивопожарной рассечки. В данном варианте исполнения портивопожарный элемент размещается горизонтально между этажами при утеплении фасада жилого здания системой «мокрого» типа с применением теплоизоляции из пенополистирола ил минераловатных плит. Данный элемент будет препятствовать распространению огня на верхние площади фасада в случае возникновения пожара. Элемент длинной 1,2 м, устанавливается стык в стык с такими же элементами, создавая при этом единую противопожарную конструкцию на фасаде здания. В случае теплоизоляции здания из пенополистирола между противопожарным элементом и пенополистиролом устанавливается прослойка из минеральной ваты для ограждения горючего пенополистирола от соприкосновения с корпусом и креплениями элемента, температура которых при возникновении пожара может достигать больших величин. Наружная часть противопожарного элемента с наплывом заходит на вставку из минеральной ваты, и выполнена волнообразной формы для обеспечения декоративной функции.
Возможна также установка противопожарных элементов Г-образной формы по периметру оконного проема поверх четвертей, при утеплении фасада здания утеплителем из пенополистирола. В данном случае два фрагмента выполняются Г-образной формы и стыкуются между собой на горизонтальном участке стык в стык. С третьим фрагментом, расположенным горизонтально Г-образные элементы стыкуются «стык в корпус». Места стыковки при последующем заштукатуривании дополнительно армируются сеткой, для предотвращения образования трещин. С торцевых сторон нижнего горизонтального фрагмента устанавливаются заглушки выполненные из того же материала, что и корпус элемента, повторяющие его форму в сечении.
Заявленный технический результат достигается за счет исключения соприкосновения корпуса со стеной здания.
1. Противопожарный элемент для размещения на строительной конструкции, включающий огнестойкий корпус с размещенным внутри него негорючим теплоизоляционным материалом, отличающийся тем, что корпус выполнен паропроницаемым, профиль корпуса имеет незамкнутую форму для размещения открытой частью корпуса на строительной конструкции с обеспечением контакта негорючего теплоизоляционного материала с поверхностью строительной конструкции.
2. Противопожарный элемент по п.1, отличающийся тем, что корпус выполнен из материала или совокупности материалов, сохраняющих физико-механические свойства при температурах выше 700°С.
3. Противопожарный элемент по п.1, отличающийся тем, что теплоизоляционный материал имеет температуростойкость не менее 430°С и коэффициент теплопроводности не более 0,1 Вт/(м·К).
4. Противопожарный элемент по п.1, отличающийся тем, что профиль корпуса выполнен U-образным.
5. Противопожарный элемент по п.1, отличающийся тем, что профиль корпуса выполнен П-образным.
6. Противопожарный элемент по п.1, отличающийся тем, что корпус выполнен металлическим.
7. Противопожарный элемент по п.6, отличающийся тем, что корпус имеет толщину 0,3-30 мм.
8. Противопожарный элемент по п.6, отличающийся тем, что корпус выполнен перфорированным.
9. Противопожарный элемент по п.8, отличающийся тем, что площадь поверхности корпуса, занимаемая перфорацией, составляет 20-80% от площади поверхности корпуса.
10. Противопожарный элемент по п.1, отличающийся тем, что в качестве негорючего теплоизоляционного материала выбраны минераловатные материалы плотностью 11-180 кг/м3.
