Обеспечение пожарной безопасности зданий и сооружений начинается с выбора используемых в строительстве материалов. Строительные материалы, применяемые при возведении объектов различного назначения, могут иметь различную степень горючести, способность к распространению пламени, выделению дыма и токсичных газов. Поэтому важным этапом в обеспечении противопожарной защиты является идентификация и контроль их пожароопасных свойств .

На сегодняшний день наблюдается значительное разнообразие строительных материалов, включая как традиционные (бетон, металл, дерево), так и современные композитные материалы, полимерные утеплители, облицовочные панели и другие изделия. Многие из них имеют высокую степень горючести, что может привести к быстрому развитию пожара, особенно на начальных стадиях. В этой связи возникает необходимость совершенствования существующих и разработки новых методов идентификации и контроля пожароопасных свойств материалов, а также средств огнезащиты.

Под пожароопасными свойствами строительных материалов понимают совокупность характеристик, определяющих поведение материала в условиях воздействия тепла и открытого огня. Основными из них являются:

– горючесть — способность материала воспламеняться и продолжать гореть после удаления источника зажигания;

– воспламеняемость — минимальная температура или энергия, необходимая для начала горения;

– распространение пламени — скорость перемещения фронта горения по поверхности материала;

– дымообразующая способность — количество выделяемого дыма при горении или термическом разложении;

– токсичность продуктов горения — уровень опасности выделяемых газов для здоровья человека;

– огнестойкость — способность сохранять несущую и теплоизолирующую функции в условиях пожара.

Эти параметры играют ключевую роль при классификации материалов по группам пожарной опасности и используются при проектировании систем пожарной безопасности зданий.

Для точной оценки пожароопасных свойств строительных материалов применяются различные лабораторные и натурные испытания. Наиболее распространённые методики включают:

– испытания на горючесть — проводятся в специальных камерах с контролируемыми условиями нагрева. Материал подвергается воздействию пламени заданной интенсивности, регистрируются время воспламенения, длительность горения и характер процесса;

– определение распространения пламени — метод заключается в нанесении источника зажигания на край образца и наблюдении за скоростью продвижения пламени. Результаты позволяют отнести материал к соответствующей группе распространения пламени;

– измерение дымо- и газовыделения — используются дымовые камеры и газоанализаторы, которые фиксируют снижение прозрачности воздуха и концентрацию вредных веществ (CO, HCN, NOx и др.) при термическом разложении;

– оценка огнестойкости — проводится с использованием печей пожарного режима, имитирующих стандартный температурный режим пожара. Наблюдается изменение прочности, деформации и теплоизоляционных свойств конструкций.

Несмотря на высокую информативность, эти методы требуют значительных временных и материальных затрат, поэтому активно развиваются экспресс-методы идентификации.

Экспресс-методы и автоматизация контроля

С развитием цифровых технологий всё большее внимание уделяется внедрению экспресс-методов идентификации пожароопасных свойств , основанных на использовании портативного оборудования и программного моделирования.

К таким подходам относятся:

– термический анализ (ДТА, ТГА) — позволяет прогнозировать поведение материалов при нагревании без проведения полноценных огневых испытаний;

– спектроскопия — используется для идентификации химического состава материалов и предсказания их реакции на огонь;

– ультразвуковая диагностика — позволяет оценивать внутреннюю структуру и целостность огнезащитных покрытий без разрушения образца;

– тепловизионный контроль — применяется для выявления участков с нарушенной защитой и повышенной температурой.

Автоматизация этих процессов открывает возможность создания мобильных комплексов для полевой проверки пожароопасных свойств, что особенно важно при проведении инспекций и сертификации продукции.

Для эффективного контроля пожароопасных свойств строительных материалов необходима чёткая и унифицированная система нормативных документов. В России основными документами, регламентирующими требования к пожарной безопасности строительных материалов, являются:

– федеральный закон №123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности»;

– ГОСТ Р 12.4.317-2016, ГОСТ 12.1.044-2021, ГОСТ 30247.0-94 и др.

Однако на практике наблюдаются случаи применения материалов, не соответствующих заявленным характеристикам. Это связано как с недостаточной системой контроля, так и с отсутствием единых требований к маркировке и сертификации.

Поэтому одним из направлений совершенствования системы является:

– внедрение обязательной сертификации;

– усиление надзорных мероприятий;

– создание единой государственной базы данных сертифицированных материалов;

– развитие международного сотрудничества в области стандартизации.

Средства огнезащиты играют ключевую роль в обеспечении пожарной безопасности строительных конструкций. К ним относятся:

– огнезащитные краски и покрытия;

– обмазочные составы;

– оболочки и экраны;

– пропитки для древесины и текстиля;

– огнезащитные панели и шторы.

Эффективность таких средств зависит от качества нанесения, толщины слоя, адгезии к основе и условий эксплуатации. Для контроля их состояния и свойств применяются следующие методы:

– визуальный осмотр и замер толщины;

– испытания на огнестойкость по стандартным методикам;

– лабораторный анализ химического состава;

– использование неразрушающих методов диагностики.

Важным направлением является разработка новых покрытий с расширенными функциональными возможностями: самовосстанавливающиеся, термоинтумесцентные, с антисептическими и антикоррозионными свойствами.

Перспективным направлением является интеграция искусственного интеллекта и машинного обучения в системы анализа пожароопасных свойств. Программы, обученные на массивах данных испытаний, могут прогнозировать поведение новых материалов без необходимости проведения дорогостоящих лабораторных тестов.

Кроме того, развивается направление умных систем мониторинга , которые позволяют в реальном времени отслеживать состояние огнезащитных покрытий и материалов в зданиях. Такие системы могут быть интегрированы в системы безопасности и управления зданием (BMS).

Ещё одним перспективным направлением является стандартизация методов испытаний на международном уровне, что позволит унифицировать подходы к сертификации и повысить качество контроля.

Совершенствование методов идентификации и контроля пожароопасных свойств строительных материалов и средств огнезащиты является важной задачей обеспечения пожарной безопасности на всех этапах жизненного цикла зданий и сооружений. Современные технологии позволяют значительно повысить точность и оперативность оценки пожарных характеристик, однако для широкого внедрения требуется дальнейшая разработка нормативной базы, усиление надзорных мер и развитие научных исследований в области новых огнеупорных материалов и систем мониторинга.