Неправомірність екстраполяцій товщин вогнезахисних покриттів при проєктуванні вогнезахисту сталевих конструкцій

Вимогами ДСТУ EN 13381-4:2022 (EN 13381-4:2013, IDT ) та ДСТУ EN 13381-8:2022 (EN 13381-8:2013, IDT) визначаються методи оцінювання вогнезахисної здатності засобів пасивного та реактивного вогнезахисту для сталевих конструкцій. Сутність цих методів полягає у проведенні вогневих випробувань зразків колон та балок з різною зведеною товщиною (коефіцієнтом перерізу) сталевого профілю та захищених різною товщиною вогнезахисним покриттям. Отримані дані щодо температури зразків під час вогневого впливу обробляються за одним із встановлених в стандартах розрахункових методів з метою отримання результатів вогнезахисної здатності засобу вогнезахисту, які наводяться у протоколах вогневих випробувань та сертифікатах відповідності. За результатами проведених випробувань та відповідних розрахунків передбачається використання вогнезахисних засобів для забезпечення певного класу вогнестійкості (R, хв) сталевих конструкцій з визначеним профільним коефіцієнтом перерізу (Аm/V, м^-1) за різними критичними температурами (350 – 750 °С), з чітко регламентованими мінімальною та максимально можливими товщинами вогнезахисного покриття (мм).

Іншими словами, за результатами випробувань визначають граничні параметри, за якими може бути запроєктоване та використане вогнезахисне реактивне покриття на об’єкті при вогнезахисному оброблянні.

Ця норма підтверджується листом випробувального центру «ТЕСТ», в якому підкреслюється, що «Товщини вогнезахисних покриттів, які наводяться у протоколах випробувань та їх залежності від класів вогнестійкості металевих конструкцій знаходиться в діапазоні з вже врахованими допустимими відхиленнями,…, який не може бути розширений… тому вихід за межі допустимого діапазону товщин вогнезахисного покриття, які наводяться в протоколах випробувань як в меншу так і в більшу сторони без додаткових випробувань та додаткового оцінювання є недопустимим».

Тим не менш, в практиці проєктування та вогнезахисного обробляння в останній час поширились випадки, коли нехтуються ці очевидні вимоги. Шляхом маніпулятивних математичних «розрахунків» деякі проєктувальники, іноді с залученням фахівців провідних інституцій, створюють документи (звіти, протоколи розрахунків, довідки тощо), в яких товщини вогнезахисту екстраполюються в будь який бік без врахування обмежень товщин, які були визначені при вогневих випробуваннях матеріалів та які зазначені в сертифікатах відповідності. Потім результати цих «розрахунків» лягають в основу проєктів з вогнезахисту металевих конструкцій, за якими виконують роботи з вогнезахисного обробляння. Все це у кінцевому результаті призводить до незабезпечення нормованої вогнестійкості та до руйнування конструкцій під час пожежі.

Ситуація з порушеннями існуючого законодавства за рахунок вільної екстраполяції товщин реактивного покриття присутня не тільки в Україні. Детальна критика підтасувань з використанням екстрапольованих товщин на ринку вогнезахисту США міститься, наприклад, у публікації George Guanci – фахівця з більш ніж 40-річним досвідом в питаннях пожежної безпеки відомого світового виробника вогнезахисних матеріалів.

Треба розуміти, що вимоги ДСТУ EN 13381-4:2022 щодо експериментально визначених (не екстрапольованих) мінімальної та максимальної товщини вогнезахисного покриття не є примхою чи хибним перестрахуванням. Численні наукові та практичні дослідження вказують на індивідуальність поведінки кожного реактивного покриття в умовах пожежі, а також іноді на критичне значення його товщини при забезпеченні вогнестійкості сталевої конструкції.

Штучно екстрапольована, а не випробувана в умовах пожежі, товщина реактивного покриття може бути занадто низькою й температурний вплив призводить до передчасного та повного вигоряння покриття, яке не встигає спучитись. У цьому випадку слід констатувати про відсутність вогнезахисту сталевої конструкції, незважаючи на певну витрату вогнезахисного матеріалу.

Ще більші матеріальні втрати можуть спіткати замовника при оброблянні конструкцій вогнезахисними засобами з товщинами, які перевищують значення, що були досліджені під час проведення вогневих випробувань та зазначені у сертифікаті відповідності. У цьому випадку можливо очікувати занадто інтенсивного спучення покриття й повну втрату протипожежного захисту за рахунок відшарування та обвалення утвореного масивного коксового шару від поверхні конструкції. У більшості випадків перевищення значення максимально можливих товщин вогнезахисного покриття призводить не до збільшення вогнестійкості конструкції, як може здаватися на перший погляд, а до її зменшення, за рахунок цього руйнівного обвалення.

Тому будь-які екстраполяції, адаптації та інші маніпуляції, навіть підкріплені складними математичними розрахунками, які зменшують або збільшують товщину вогнезахисного покриття за межі значень, що були отримані експериментально під час вогневих випробувань та регламентуються сертифікатом відповідності, є ризикованими та неприйнятними, а також такими, що порушують законодавство України в частині забезпечення пожежної безпеки об’єктів будівництва.