Противопожарная защита, ограничение распространения пожаров, повышение устойчивости и огнесохранности зданий после пожара все эти вопросы интересовали человечество в течение всей истории его существования. Для достижения поставленных целей за прошедшие тысячелетия людьми было использовано множество способов защиты, от хождения крестным ходом с иконами и плясок с бубнами, до систем автоматического обнаружения и тушения пожаров.
С древнейших же времен к людям пришло и понимание того, что в пещере жить безопасней, с противопожарной точки зрения, но не совсем комфортно с биологической. Человек, будучи субстанцией исключительно органического происхождения, а значит горючей, традиционно окружал себя предметами не менее органическими, и гораздо более горючими, чем он сам. Избыток «горючести» вещной обстановки, окружавшей человека, компенсировался, как правило, присутствием в доме ведра воды. Преимущества пещер, однако, человек никогда старался не забывать, и, несмотря на обилие горючих вещей в своем окружении, стены дома часто старался делать из каменных материалов. Причем в некоторых странах данная привычка до сих пор закреплена если не на законодательном уровне, то в строительных нормах, а иногда и в негласных правилах.
Так, например, в России многие из тех, кто планируют строить дома, традиционно выбирают кирпич, по причине его «меньшей пожарной опасности», хотя практика говорит о том, что разница между «горючим» и «негорючим» домом заключается только в объеме мусора, остающегося после вероятного пожара, причем сравнение не в пользу кирпича и ему подобных материалов.
В области промышленно-гражданского строительства ограничение на применение отдельных групп материалов или конструкций, в большинстве стран мира, осуществляется через использование показателя огнестойкости. Так как по показателю предела огнестойкости некоторые «горючие» конструкции, например, деревянные, в большинстве случаев оказываются лучше, чем конструкции «негорючие» В России и ряде стран бывшего советского союза дополнительно к показателю огнестойкости конструкций принято еще использовать и показатель класса пожарной опасности. Кривизна метода оценки данного показателя является отдельной темой, в данной же статье остановимся на показателе предела огнестойкости и его использования для целей обеспечения пожарной безопасности объектов защиты.
Прежде чем приступать к обсуждению текущего положения дел в России необходимо отметить, что вообще, в целом, в серьез вопрос оценки поведения конструкций во время пожара возник XVIII-XIX веках, когда в Европейских городах в серьез начала формироваться пожарная охрана и противопожарное страхование. Одним из главных результатов этих изысканий стало появление хорошо всем известного брандмауэра, или, как его принято называть в России – противопожарной стены, разделяющей дома на «пожарные отсеки».
После нескольких столетий исследований в мировой практике сформировалась общая теория огнестойкости, установившая, в исключительно примитивизированном виде, не учитывающем динамику развития реальных пожаров, пространственные связи между конструкциями, перераспределение нагрузок между конструкциями при возникновении деформаций в одной из них и т.д., взаимосвязь между пределом огнестойкости единичной конструкции и огнестойкостью здания в целом. В России основоположниками общей теории огнестойкости были Яковлев А.И., Ройтман М.Я., и многие другие.
К главным недостаткам сформировавшейся теории необходимо отнести принятое в ней упрощение системы, когда огнестойкость здания в целом определяется максимальной огнестойкостью его отдельных элементов, при этом методика оценки этого единичного элемента сама по себе не отвечает ни каким стандартам метрологической точности, т.к. согласно разделу 11 ГОСТ 30247.1, даже в рамках одной серии испытаний допускается разброс результатов в пределах 20%, но об этом позже. Справедливости ради необходимо отметить, что с точки зрения теории к теории огнестойкости нет больших претензий, сама по себе проблематика изучения особенностей поведения различных конструкций действительно важна. В частности, следует отметить проводившуюся в последние годы попытки сына Ройтмана М.Я. Ройтмана Владимира Мироновича создать теорию огнестойкости материалов, но из-за смерти Ройтмана В.М. данные попытки, скорее всего, умрут вместе с ним. Тем не менее проблема огнестойкости материалов, также, как и огнестойкость строительных конструкций, остается проблемой исключительно научной, которая, при попытке имплементировать ее в практику, в отсутствие однозначно установленной системы измерений, ведет только к хаосу.
Почему? Давайте попробуем разобраться, как работает методика оценки огнестойкости единичного строительного элемента, на основе которого определяется огнестойкость всей системы.
Итак! Согласно раздела 11 ГОСТ 30247.0 определено, что результаты огневых испытаний двух образцов конструкций, в рамках одной серии испытаний, должны отличаться не более чем на 20%! Что это значит на практике?! Например, если у нас действительный и требуемый предел огнестойкости конструкции составляют 15 минут, то в результате испытаний может быть получен предел огнестойкости в пределах от 12 до 18 минут (±20%). Если требуемый предел огнестойкости составляет 30 минут, то результат испытаний может варьироваться в пределах от 24 до 36, при 45 минутах – от 36!!! до 54 минут и т.д (см. рисунок 1).
Таким образом мы можем видеть, что уже между 30 и 45 минутами нормативных пределов огнестойкости отсутствует разрыв между зонами погрешности. Иными словами, если кто-то решит отнести конструкцию с пределом огнестойкости равным 30+20% к пределу огнестойкости равному 45 минут, то доказать подлога будет невозможно, обвиняемый всегда сможет заявить, что в вашем случае погрешность ушла в меньшую сторону. По мере увеличения требований к пределам огнестойкости области пересечения еще больше увеличиваются, и при пределах огнестойкости более 120 минут просто сливаются в одну сплошную полосу. Но, это мы поговорили только об собственной погрешности метода в рамках одной лаборатории!
Если сюда еще добавить такие тонкости как:
- качество сборки конструкции, соблюдение технологии;
- качество материалов, использованных для сборки конструкции;
- конструкция печи, используемой в конкретной лаборатории и т.д.
То точность метода сводится к нулю, и если с первыми двумя пунктами еще более или менее понятно, то на последний мало кто обращает внимание, хотя от выбранного исполнения печи зависит очень много, если не все!
В частности, если мы вновь обратимся к стандартам серии ГОСТ 30247, то мы увидим, что главными требованиями к испытательному оборудованию являются:
- соблюдение стандартного температурного режима;
- отсутствие прямого огневого воздействия на образец (действие должно быть исключительно тепловое);
- глубина не менее 0.8 м.
Обратим особое внимание на последний пункт, что такое «не менее 0.8 м» это значит, что у кого-то печь может иметь глубину 0.8 м, а у кого-то все 4 м, или более того, при этом во всех случаях будет обеспечиваться требуемый температурный режим. И если в печи глубиной 4 м, мы можем создать условия, когда на образец будет, де-факто, действовать только конвективный поток, то в печи глубиной 0.8 м на образец гарантированно будет воздействовать не только достаточно мощный индукционный поток, но и исключить воздействие пламени будет практически невозможно.
А теперь главный вопрос: Готовы ли вы доверить свою безопасность системе, работоспособность которой может быть определена только в момент возникновения пожара? Мне кажется, что ответ может быть только один – нет, это нонсенс! Но, в то время, как в большинстве стран мира исследователи, страховые компании и нормотворцы, приходят к пониманию, что огнестойкость или пожарная опасность материалов и конструкций не может быть действенным критерием безопасности в Российской системе нормирования на показателе, определяемом с такой высокой точностью, строится вся система безопасности зданий и сооружений. По большому счету огнестойкость (и пожарная опасность) являются единственными количественными показателями до сих пор жестко прописанными в Федеральном законе (см. таблицы 21 и 22). Почему? На самом деле ответ прост, МЧС, с одной стороны. Всегда может уйти в сторону, если что-то где-то вдруг неожиданно обрушится при пожаре, а с другой, на этом можно хорошо зарабатывать и ВНИИПО на этом, действительно, хорошо зарабатывает.