EA018727B1

EA018727B1 - Противопожарная защита конструктивного элемента

Info

Publication number: EA018727B1
Application number: EA201001398A
Authority: EA
Inventors: Петер Куре
Original assignee: Роквул Интернэшнл А/С
Priority date: 2008-03-04
Filing date: 2009-03-03
Publication date: 2013-10-30
Also published as: EA201001398A1; EP2260153B1; DK2260153T4; ES2535252T3; CA2717457A1; WO2009109195A2; CA2717457C; PL2260153T5; DK2260153T3; UA103188C2; US20110056163A1; EP2260153A2; PL2260153T3; ES2535252T5; FI2260153T4; EP2260153B2; WO2009109195A3

Abstract

Изобретение относится к системе противопожарной защиты конструктивного элемента, содержащей одну или более огнезащитных панелей, прикрепленных к этому конструктивному элементу, при этом к внешней поверхности указанных огнезащитных панелей посредством негорючего клеящего вещества прикреплен один или более твердых листов, причем указанные твердые листы имеют более твердые поверхности, чем огнезащитная панель. Также изобретение относится к способу обеспечения противопожарной защиты конструктивного элемента.

Description

Данное изобретение относится к системе противопожарной защиты конструктивного элемента, тип которой указан в ограничительной части п.1 приложенной формулы. Также изобретение относится к способу обеспечения указанной системы противопожарной защиты.

Если здание рассчитано хотя бы на временное присутствие в нем людей, то к стенам и другим конструктивным элементам этого здания предъявляется специальное требование, согласно которому поверхность указанных элементов должна быть твердой и стойкой к точечным ударам. Это требование удовлетворяется либо за счет использования тяжелых стен, выполненных, например, из бетона, либо за счет использования легких стен, выполненных, например, из стальных профилей, снабженных гипсовыми листами. Некоторые здания удерживаются на несущих стальных конструкциях, содержащих стальные балки и опоры. В целях безопасности стальные балки и опоры должны быть защищены от пожара в такой степени, чтобы образуемая ими конструкция, прежде чем разрушиться, могла противостоять пламени в течение 60, 90 или 120 мин. Такая противопожарная защита может быть обеспечена путем обнесения балок и опор противопожарными панелями, например панелями из минеральной ваты, известной на рынке под названием Εοηΐίΐ®. которые выпускаются заявителем настоящего изобретения. Однако упомянутое выше требование, заключающееся в придании поверхностям стен помещения, рассчитанного на присутствие в нем людей, достаточной твердости и стойкости к точечным ударам, невозможно соблюсти за счет использования только минеральной ваты. Поэтому противопожарную защиту стальных конструкций указанных помещений обеспечивают при помощи твердых противопожарных панелей, как правило, на основе вермикулита или цемента. К сожалению, эти материалы при их разрезании до нужного размера создают большое количество пыли, в связи с чем их следует разрезать вне здания с использованием защитной одежды для рабочих. Кроме того, известна еще одна технология обеспечения противопожарной защиты стальных конструкций, согласно которой используют три слоя гипсовых листов. Однако эта технология требует большого количества операций разрезания и подгонки по размеру. Таким образом, из вышесказанного можно сделать вывод, что известные из уровня техники способы обеспечения противопожарной защиты с использованием твердых и стойких к точечным ударам поверхностей являются достаточно дорогостоящими. Следовательно, в данной области техники имеется потребность в нахождении новых решений существующей проблемы.

Принимая во внимание вышесказанное, задачу данного изобретения можно сформулировать как разработка нового, менее трудоемкого технического решения, позволяющего создавать твердую поверхность в отношении противопожарной защиты конструктивного элемента.

Данная задача решена путем создания системы противопожарной защиты конструктивного элемента, раскрытой в п.1 формулы изобретения, и путем создания способа, раскрытого в п.10 формулы изобретения.

При выполнении изобретения по п. 1 формулы получается система, являющаяся менее дорогостоящей по сравнению с известными техническими решениями, поскольку в этой системе можно использовать более дешевые материалы. Эта система обеспечивает противопожарную защиту, удовлетворяющую действующим противопожарным стандартам, например стандарту ΕΝν 13381, ч. 4.

Благодаря использованию огнезащитных панелей, выполненных из минеральной ваты (предпочтительно каменной ваты, соединенной связующим веществом), становится возможным решить проблему пылеобразования, присущую панелям на основе вермикулита или цемента. Это значит, что указанные панели из минеральной ваты можно разрезать и подгонять по размеру непосредственно на месте установки конструктивного элемента. Помимо каменной ваты, указанные огнезащитные панели можно выполнять из стекловаты или комбинации каменной ваты и стекловаты.

В предпочтительном случае панели из минеральной ваты имеют плотность от 50 или 60 до 250 кг/м³, предпочтительнее 90-200 кг/м³ и еще более предпочтительно 110-160 кг/м³. Панели из минеральной ваты с такими значениями плотности демонстрируют превосходные огнестойкие свойства, при этом они являются достаточно жесткими, в силу чего их легко обрабатывать и прикреплять к конструкции, защищаемой от пожара. Особо предпочтительно использовать панели, плотность которых составляет около 150 кг/м³.

В качестве указанных твердых листов предпочтительно использовать гипсовые листы, снабженные бумажным ворсовым полотном с одной или обеих сторон. Подобные гипсовые листы обладают превосходной ударостойкостью, особенно если имеют опору с задней стороны, как в случае данного изобретения, согласно которому они приклеены к огнезащитным панелям. Кроме того, использование гипсовых панелей предпочтительно в силу того, что гипс при воздействии на него огнем выделяет воду.

Клей, используемый в заявленной системе, должен быть негорючим. В предпочтительном случае он представляет собой клеящее вещество на основе цемента. Клеящее вещество такого типа может быть выполнено из неорганического огнестойкого материала, обеспечивающего прочное сцепление между огнезащитными панелями из минеральной ваты и указанными твердыми листами (например, гипсовыми), вследствие чего образованная слоистая структура противопожарной защиты не портится во время пожара и соответственно сохраняет свои защитные свойства.

Данное изобретение можно применять в отношении различных конструктивных элементов, но предпочтительно в отношении конструктивного элемента, представляющего собой часть стальной кон

- 1 018727 струкции здания, например стальную балку или стальную опору. Как вариант, данный конструктивный элемент может являться вентиляционным каналом, стеновой конструкцией или другим подобным элементом. Кроме того, указанные конструктивные элементы могут представлять собой балки или опоры, выполненные из Σ-образных или Н-образных профилей.

Далее изобретение описано более подробно со ссылкой на приложенные чертежи, на которых:

фиг. 1 изображает стальной профиль с противопожарной защитой, соответствующей первому основному варианту изобретения;

фиг. 2 изображает стальной профиль с противопожарной защитой, соответствующей второму варианту изобретения;

фиг. 3 изображает стальной профиль с противопожарной защитой, соответствующей третьему варианту изобретения;

фиг. 4 представляет собой фотографию данного изобретения, используемого в вентиляционном канале.

Фиг. 1 изображает стальной профиль 1, известный также как Н-образный, Σ-образный или двутавровый профили. Многие современные здания содержат несущую конструкцию из таких стальных профилей 1, размещенных в виде горизонтальных балок или вертикальных опор. Естественно, что данные стальные профили могут быть расположены и наклонно, а их поперечное сечение может отличаться от Н- или Σ-образного сечения, показанного на фиг. 1. Поскольку стальные профили составляют несущую конструкцию здания, то важно обеспечить их противопожарную защиту, чтобы здание не могло быстро разрушиться вследствие размягчения профилей при нагревании их пламенем. По существу, противопожарная защита должна отсрочивать разрушение здания на 60, 90 или 120 мин, так как этого времени достаточно, чтобы люди успели покинуть здание до его разрушения.

Стальной профиль 1 содержит центральную перекладину 2 и две полки 3 и 4. Чтобы защитить профиль 1 от огня, к его полкам 3 и 4 известным способом прикрепляют огнезащитные панели 5 и 6. Огнезащитные панели 5 и 6 в предпочтительном случае выполнены из соединенной минеральной ваты, например, они могут представлять собой панели из каменной ваты, которые известны на рынке под названием ΟοπΣίί® и выпускаются компанией Косктою1®, толщиной 15-50 мм и плотностью около 120-150 кг/м³. В показанном примере огнезащитные панели расположены углом вокруг стального профиля 1, причем стык между данными панелями снабжен в зоне угла слоем клея 7. Следует понимать, что во многих случаях стальной профиль 1 представляет собой свободностоящую опору, которую оснащают огнезащитными панелями 5 и 6 со всех ее четырех сторон (не показаны) уже после ее установки, причем указанные панели склеивают друг с другом в местах их стыка. В частности, хорошо известен способ прикрепления огнезащитных панелей ΟοπΣίί® к стальному профилю с помощью так называемого клея ΟοπΣίί®, который представляет собой негорючее клеящее вещество на основе растворимого стекла и каолина.

Панели 5 и 6 можно скреплять друг с другом и закреплять вокруг стального профиля 1 не только путем приклеивания. Например, их можно прикреплять механическими средствами, в частности, при помощи приваренных к стальному профилю 1 штырей, проходящих сквозь огнезащитные панели 5 и 6 (см. фиг. 4), и/или при помощи крючковых соединителей, обеспечивающих соединение между панелями 5 и 6 у их угловых стыков. Как бы то ни было, способ прикрепления огнезащитных панелей 5 и 6 к стальному профилю 1 не является существенным для реализации данного изобретения.

Если огнезащитные панели 5 и 6 выполнены из минеральной ваты, то они обычно имеют плотность 120-150 кг/м³, т.е. являются сравнительно жесткими изделиями из минеральной ваты в том смысле, что они имеют достаточную жесткость и прочность для обеспечения замкнутой (или полузамкнутой) конструкции вокруг стального профиля 1, даже если они подвергаются воздействию высоких температур или несильных ударов.

Чтобы повысить стойкость системы к точечным ударам, к внешним поверхностям панелей 5 и 6 с помощью клеящего вещества 10, которое предпочтительно является негорючим клеящим веществом на основе цемента, например так называемым цементным клеем ΟοπΣίί®, прикрепляют два листа, предпочтительно гипсовых листа 8 и 9. Указанные два листа могут быть обычными гипсовыми листами, т.е. гипсовыми листами, обе стороны которых покрыты бумажным ворсовым полотном.

Предпочтительно клеящее вещество 10 наносят по всей площади внешних поверхностей панелей 5 и 6, вследствие чего гипсовые листы 8 и 9 приклеиваются к этим панелям 5 и 6 полностью. Это особенно важно в отношении гипсового листа 9, покрывающего огнезащитную панель 6, свободно проходящую между двумя полками 3 и 4 стального профиля 1, поскольку полное прилипание существенно увеличивает жесткость и прочность такой комбинированной конструкции. В качестве примера отметим, что панель из минерального волокна ΟοπΣίί® толщиной 25 мм, закрепленная на конструкции и покрытая гипсовыми листами толщиной 13 мм, обеспечивает, как установлено, такую же противопожарную защиту, что и панель из каменной ваты толщиной 40 мм, при этом она удовлетворяет требованиям европейского стандарта ΕΝν 13381-4.

Помимо обеспечения твердой поверхности и существенного повышения ее стойкости к точечным

- 2 018727 ударам, гипсовый лист 8 закрывает стык между двумя огнезащитными панелями 5 и 6. Соответственно наиболее уязвимое место в противопожарной защите является закрытым, и вероятность разрушения во время пожара дополнительно уменьшается.

Угловое соединение двух твердых гипсовых листов 8 и 9 может быть закрыто уголковым профилем 11, как показано на фиг. 2. В альтернативном случае края гипсовых листов 8 и 9 могут быть соединены друг с другом посредством соединительного профиля 12, имеющего углубления, вмещающие в себя указанные края гипсовых листов 8 и 9, как показано на фиг. 3.

Если угол снабжен уголковым профилем 11, показанным на фиг. 2, то предпочтительно сгладить сопряженные поверхности тонким слоем гипса, а затем последовательно нанести ворсовую стеклоткань и краску.

Если угол снабжен соединительным профилем 12, например алюминиевым профилем, показанным на фиг. 3, то может быть целесообразным обработать только поверхность листов 8 и 9, а соединительный профиль 12 оставить открытым в качестве элемента отделки угла и защиты.

В случае использования твердых листов 8 и 9 с обработанными краями отдельный уголковый элемент можно не использовать, тогда конструкция будет такой, как показана на фиг. 1.

Фиг. 4 иллюстрирует другой вариант заявленной системы. В этом случае защищаемый конструктивный элемент представляет собой вентиляционный канал 13. Огнезащитные панели 5 и 6, выполненные из минеральной ваты, прикреплены к вентиляционному каналу 13 штырями 14, проходящими через панели 5 и 6 и приваренными к поверхности вентиляционного канала 13. Со своего внешнего конца каждый штырь снабжен диском 15, фиксирующим защитные панели 5 и 6.

После монтажа огнезащитных панелей 5 и 6 на вентиляционном канале 13 на внешние поверхности панелей 5 и 6 наносят слой клейкого вещества 10. Затем на клеевые поверхности панелей 5 и 6 накладывают твердые листы, такие как гипсовые листы 8 и 9, и полностью прикрепляют их. Наконец, к краям гипсовых листов 8 и 9 прикрепляют уголковый профиль 11. Завершающая отделка может заключаться в нанесении тонкого слоя гипса, ворсовой стеклоткани и, в обычном случае, отделочной краски.

Выше изобретение описано на примере предпочтительных вариантов выполнения, не ограничивающих объем его правовой охраны. Данное изобретение особенно предпочтительно при обеспечении противопожарной защиты свободностоящих стальных балок или опор, а также вентиляционных каналов, поскольку для них требуется большое количество разрезаний и подгонок, проводимых как в отношении огнезащитных панелей, так и в отношении усиливающих листов. Тем не менее, с помощью предложенной системы можно обеспечить защиту и для других конструктивных элементов, отличных от стальных конструкций. В качестве этих других элементов можно назвать конструктивные элементы из дерева, алюминия, бетона и т.д.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Система противопожарной защиты конструктивного элемента, содержащая одну или более огнезащитных панелей, прикрепленных к этому конструктивному элементу, отличающаяся тем, что к внешней поверхности указанных огнезащитных панелей посредством негорючего клеящего вещества прикреплены один или более твердых листов, причем эти твердые листы являются гипсовыми листами, имеющими более твердые поверхности, чем огнезащитная панель.
2. Система по п.1, отличающаяся тем, что указанные огнезащитные панели содержат минеральную вату, предпочтительно каменную вату, соединенную связующим веществом.
3. Система по п.1 или 2, отличающаяся тем, что указанные огнезащитные панели имеют плотность от 50 или 60 до 250 кг/м³, предпочтительно 90-200 кг/м³ и еще более предпочтительно 110-160 кг/м³.
4. Система по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что указанные твердые листы, являющиеся гипсовыми листами, снабжены бумажным ворсовым полотном с одной или обеих сторон.
5. Система по любому из пп.1-4, отличающаяся тем, что указанное клеящее вещество выполнено на основе цемента.
6. Система по любому из пп.1-5, отличающаяся тем, что указанный конструктивный элемент представляет собой часть стальной конструкции здания, например стальную балку или стальную опору.
7. Система по п.6, отличающаяся тем, что указанный конструктивный элемент представляет собой несущую конструкцию здания, например Σ-образный или Н-образный профиль.
8. Система по любому из пп.1-5, отличающаяся тем, что указанный конструктивный элемент представляет собой вентиляционный канал.
9. Система по любому из пп.1-5, отличающаяся тем, что указанный конструктивный элемент, например стеновая конструкция, имеет плоскую поверхность, на которой закреплена указанная противопожарная защита.
10. Способ обеспечения противопожарной защиты конструктивного элемента, включающий следующие этапы:

прикрепление одной или более огнезащитной панели к указанному конструктивному элементу;

нанесение негорючего неотвержденного клеящего вещества по меньшей мере на одну внешнюю поверхность указанных огнезащитных панелей;

прикрепление одного или более твердых листов к указанному неотвержденному клеящему вещест

- 3 018727 ву, причем эти твердые листы являются гипсовыми листами, имеющими более твердую поверхность, чем указанная огнезащитная панель;

отверждение клеящего вещества с обеспечением приклеивания твердых листов к указанным огнезащитным панелям.
11. Способ по п.10, в котором огнезащитные панели прикрепляют к конструктивному элементу, нанося клеящее вещество на стыки между примыкающими поверхностями и/или краями этих огнезащитных панелей.
12. Способ по п.10, в котором огнезащитные панели прикрепляют к конструктивному элементу при помощи механических крепежных средств.
13. Способ по любому из пп.10-12, в котором огнезащитные панели содержат минеральную вату, предпочтительно каменную вату, соединенную связующим веществом.
14. Способ по п.13, в котором огнезащитные панели имеют плотность от 50 или 60 до 250 кг/м³, предпочтительно 90-200 кг/м³ и более предпочтительно 110-160 кг/м³.
15. Способ по любому из пп.10-14, в котором указанные твердые листы, являющиеся гипсовыми листами, снабжены бумажным ворсовым полотном с одной или обеих сторон.
16. Способ по любому из пп.10-15, в котором указанное клеящее вещество выполнено на основе цемента.
17. Способ по любому из пп. 10-16, в котором по меньшей мере два твердых листа соединяют друг с другом углом, после чего к стыку двух внешних поверхностей этих двух соединенных твердых листов прикрепляют один или более уголковых упрочняющих профилей.