При выборе утеплителя для кровли не самым последним параметром является его пожаростойкость. К негорючим материалам относится минеральная вата. В статье рассмотрим, может ли PIR-плита с ней сравниться и конкурировать.
Для утеплённой бесчердачной кровли в зданиях II-IV степени огнестойкости определён предел огнестойкости R15 (ФЗ №123 от 22.07.2008). Это означает, что конструкция кровли должна оставаться целой, не способствовать распространению пламени и выдерживать огонь не менее 15 минут, чтобы люди успели покинуть здание.
Чтобы проверить соответствие утеплителей этим условиям, компания «ТЕХНОНИКОЛЬ» совместно с сотрудниками МГСУ провели испытания минераловатной и полимерной изоляции к воздействию огня.
Цель эксперимента
Изучение поведения кровельного пирога с утеплителем из PIR-плит при пожаре: определение предела огнестойкости и зоны распространения огня.
Объект исследования
Испытание провели с двумя видами утеплителей: в эталонной конструкции — каменная вата, а в контрольном образце — PIR-плита.
-
Каменная (базальтовая) вата — в основе изверженные горные породы, в основном базальт. Коэффициент теплопроводности 0,038 Вт/м*К. Группа горючести НГ (негорючий материал).
-
PIR-плиты — производят из полиизоцианурата (полимерный материал с закрытыми ячейками, наполненными газом с теплопроводностью ниже воздуха), оклеены с двух сторон фольгой. Коэффициент теплопроводности низкий — 0,022 Вт/м*К. Группа горючести Г1 (слабогорючий): при воздействии огня внешняя поверхность обугливается и коксуется, и огонь не распространяется на внутренние слои.
Для испытания утеплителей собрали полный кровельный «пирог»: такой обычно используют в промышленных зданиях без чердачного пространства.
| Кровельный «пирог» | Эталонная конструкция | Контрольная конструкция |
|
|
|
| 1. Водоизоляционный ковёр | ПВХ-мембрана LOGICROOF V-RP, толщина 1,5 мм | |
| 2. Водосточная воронка | ||
| 3. Верхний слой теплоизоляции | Каменная вата ТЕХНОРУФ В ЭКСТРА, толщина 50 мм | PIR-плита LOGICPIR PROF Ф/Ф, толщина 40 мм |
| 4. Уклонообразующий слой | Каменная вата ТЕХНОРУФ Н ПРОФ КЛИН | PIR-плита LOGICPIR SLOPE |
| 5. Нижний слой теплоизоляции | Каменная вата ТЕХНОРУФ Н ПРОФ, толщина 100 мм | PIR-плита LOGICPIR PROF Ф/Ф, толщина 40 мм |
| 6. Пароизоляционный слой | Паробарьер СА 500, толщина 0,5 мм | Плёнка пароизоляционная ТЕХНОНИКОЛЬ, толщина 0,2 мм |
| 7. Профнастил | Стальной оцинкованный лист СКН 127-1100-0,9, толщина 0,9 мм | |
Методика испытания
Испытания проходили на полигоне МГСУ. Для эксперимента собрали огневую камеру размером 3 х 4 м, с кровельным покрытием 6 х 7 м. В закрытой камере создали возгорание, имитирующее температурный режим как при реальном пожаре в помещении. Изучали последствия воздействие огня снизу на кровлю.
Методика ГОСТ Р 53309-2009. Здания и фрагменты зданий. Метод натурных огневых испытаний. Общие требования.
Результаты испытаний
|
|
Эталонный образец | Контрольный образец |
| Фактическое время огневого воздействия (по решению лаборатории), мин | 25 | 22 |
| Начало принудительного тушения, мин | Не применялось | 28 |
| Тушение внутренних слоёв теплоизоляции | Нет | Нет |
| Выход горения на поверхность в зоне водосточной воронки, мин | 5,5 | 13 |
| Формирование локальных прогаров, мин | 9 | 19 |
| Горение теплоизоляции за границами огневой камеры | Нет | Нет |
| Распространение горения в объёме конструкции | Не фиксировалось | Выход горения через стыки профлиста на 11 минуте |
Состояние кровли после испытания
| Эталонный образец | Контрольный образец |
|
|
| Выгорание водосточной воронки и повреждение основания под воронку, выход горения по торцам образца. | Признаки нарушения целостности кровли на торце, в центральной части и в зоне расположения воронки. |
|
|
| Повреждения минеральной изоляции на глубине 50 мм от поверхности кровли. | Повреждение верхнего слоя теплоизоляции. |
Повреждение теплоизоляции
| Эталонный образец | Контрольный образец |
|
|
|
Локальные повреждения теплоизоляции на глубину до 94%: Hmax=31 см, Hп=29 см. |
Локальные повреждения теплоизоляции на глубину до 100%: Hmax=24 см, Hп=24 см. |
|
|
|
Нижний слой теплоизоляции: — Выраженная локальность прогорания — Потеря механической прочности на всей площади проекции огневой камеры. |
Нижний слой теплоизоляции: — Полная термическая деструкция теплоизоляции в проекции «огневой камеры» — Отсутствие признаков распространения горения за пределы проекции огневой камеры. |
Выводы
Кровельные системы с базальтовым утеплителем и полимерным оказались одинаково устойчивыми к воздействию огня снизу.
-
Обе кровельные системы выдержали воздействие пламени снизу 25-28 минут, не распространяя горение по слоям теплоизоляции. Кровельный пирог с утеплителем из PIR-плиты сохранял целостность более 20 минут, что превосходит минимально необходимый предел огнестойкости в 15 минут для утеплённой бесчердачной кровли.
-
В утеплителе на основе каменной ваты происходит более равномерное распределение конвективных потоков (из-за открытой пористой структуры): поэтому прогары в краевых зонах появляются раньше, а контролировать распространение опасных факторов пожара сложнее.
-
В утеплителе PIR (из-за закрытой пористой структуры) движение конвективных потоков ограничено. В перспективе это позволит контролировать распространение опасных факторов пожара за контуры здания за счёт применения рассечек, противопожарных стен и перегородок.
-
Эксперимент подтвердил, что PIR-плиты не распространяют горение: утеплитель прогорел только в зоне воздействия огня, за пределами огневой камеры плиты остались целы.
-
На поверхности PIR-плиты в зоне воздействия огня появилась карбонизированная корка, которая замедлила распространение огня.
