Актуальность вопроса пожарной безопасности в применении клееных и обычных деревянных конструкций в России

На сегодняшний день наиболее современными и эффективными среди деревянных конструкций являются клееные деревянные конструкции (далее просто КДК). Однако их применение сопровождается многими проблемами, среди которых важное место занимает пожарная безопасность.

• Share

Обычно сочетание слов “древесина” и “пожары” неизменно вызывает на бытовом уровне достаточно негативную реакцию, более характерную для лиц, которые не владеют обширной и серьезной информацией по данному вопросу и слабо представляют себе впечатляющий масштаб современного деревянного строительства в развитых странах, который, в свою очередь, противоречит средневековым убеждениям относительно опасности деревянного домостроения.
КДК применяется не только в России, но и в других странах. Опыт такого применения убедительно показывает очевидные достоинства их использования в большепролетных зданиях и сооружениях и не подтверждает распространенное мнение об особой пожароопасности деревянных конструкций, в особенности клееных. Очевидным фактом есть то, что, в отличие от дощатых структур, горючесть массивных КДК в значительной степени компенсируется их существенной огнестойкостью, которая намного превышает огнестойкость негорючих стальных конструкций.
Например, в 1976 году в московских Сокольниках примерно через 15 минут после начала пожара обрушилась половина большого выставочного павильона, который был выстроен и перекрыт 60-метровыми стальными фермами по стальным колоннам в соответствии с согласованным и утвержденным проектом. В тот же сезон на этом месте был построен новый павильон, лучше прежнего. Он был перекрытый эффектными клееными деревянными рамами. При участии А.Г.Локшина — главного специалиста по противопожарной защите, консультанта Фонда пожарной безопасности России, а также дипломированного архитектора, члена Союза архитекторов — были успешно применены в Москве для покрытия таких объектов, как конференц-зал на 200 мест и 8-этажный атриум гостиницы “Ирис-Пульман” при Центре микрохирургии глаза; спортивный зал олимпийского плавательного бассейна “Чайка”; фойе, спортзал, плавательный бассейн и прочие представительские помещения в комфортабельном подмосковном доме отдыха “Липки”. В 2003 году в Подмосковье было начато строительство крытого тренировочного катка и крупного торгового центра с покрытиями из КДК. А в прошлом году закончилось строительство одной из московских школ с четырьмя залами, крытыми КДК.
Таким образом, на основе прошлого опыта и по предложению А.Г.Локшина возможность применения деревянных конструкций, включая также КДК, для покрытия атриумов и залов в зданиях высотой до 30 метров была предусмотрена в 1991 году в ныне действующих московских строительных нормах.

КДК успешно применяется и в России, и во многих других странах. Опыт такого применения убедительно показывает очевидные достоинства их использования в большепролетных зданиях и сооружениях

• Share

Однако те, кто занимается в России применением деревянных конструкций, в том числе и КДК, нередко встречаются с препятствиями в виде некоторых противопожарных нормативов, которые вызывают сомнения чрезмерностью своих ограничений. Вряд ли они достаточно обоснованы в свете современного уровня противопожарной защиты, а также других новых обстоятельств, которые влияют на развитие строительства в стране.
Иногда даже создается впечатление, что российские строительные нормы и правила пожарной безопасности по отношению к деревянному домостроению как бы законсервировались на уровне тех времен, когда в строительстве безраздельно царил сборно-панельный железобетон и ежегодно надо было отчитываться о достижениях по экономии металла и древесины.
Как известно, самым популярным типом дома в области деревянного строительства всегда были и остаются здания V степени огнестойкости, которые по нормам допускается выполнять из древесины без дорогостоящей огнезащитной обработки или облицовки, и для которых не регламентируются никакие пожарно-технические характеристики.
К сожалению, анализ динамики противопожарных норм строительства за истекшие полвека подтверждает застой в российском нормировании по отношению к таким деревянным зданиям. Так, например, допустимая площадь одноэтажных общественных зданий V степени огнестойкости без противопожарных стен (пожарных отсеков) была установлена в размере 1200 кв.м более 30 лет тому назад, а именно в 1972 году. С тех пор она не увеличивалась, несмотря на внушительный прогресс в противопожарной защите зданий.
В результате этого в настоящее время не разрешается строить с применением несущих КДК, но без дорогостоящей огнезащитной обработки ни вместительные тренировочные залы для тенниса, фигурного катания или хоккея, ни аквапарки с бассейнами, ни крупные выставочные залы и т.п. Этот запрет не учитывает ни значительного предела огнестойкости, который характерен для КДК, ни того, что все эти залы являются не только практически пожаробезопасными (исключая выставочные), но и оснащены эффективным противопожарным оборудованием. В лучшем случае из незащищенной древесины допускается выполнять только покрытие, но не опоры и не стены. Однако такое здание будет относиться не к V, а к III степени огнестойкости.
Для иллюстрации несовершенства норм отметим, что в них, например, допускаются общественные здания из незащищенных стальных конструкций с площадью отсека вдвое больше, чем здания V степени огнестойкости с массивными клееными конструкциями. Однако при пожаре в здании негорючий стальной каркас выходит из строя и обрушивается быстрее в два раза и более, чем горючие, но огнестойкие деревянные конструкции.

Создается впечатление, что российские строительные нормы и правила пожарной безопасности по отношению к деревянному домостроению как бы законсервировались

• Share

Для подтверждения и развития вышеизложенной проблематики современного использования деревянных конструкций (в том числе и КДК) для общественных зданий необходимо учесть ряд следующих обстоятельств:

КДК отличаются существенной огнестойкостью и даже при горении могут сохранять свою несущую способность в течение времени, достаточного для приезда пожарных и подавления самого пожара.
Таким образом, учитывая значительную огнестойкость КДК в сочетании с применением эффективного инженерного противопожарного оборудования, было бы справедливым увеличить в нормах вдвое (до 2500 кв.м) допустимую площадь одноэтажных общественных зданий V степени огнестойкости, имеющих КДК, аналогично общественным зданиям со степенью огнестойкости IIIа.
Что касается области жилищного строительства, следует отметить, что высота деревянных домов V степени огнестойкости всегда была ограничена двумя этажами. Допустимая площадь этажа без противопожарных стен не только не изменилась на протяжении 50 лет, но в 2000 году была даже уменьшена с 1000-800 кв.м до 800-500 кв.м ( то есть, на 20-37%) для одно-, двухэтажных квартирных домов и до 600 кв.м для блокированных индивидуальных домов в два этажа.
Также известно, что за последние годы возросла потребность в жилых домах с увеличенной полезной площадью квартир. Исходя из этого и учитывая возможность применения в доме водопровода (со шлангом для пожаротушения) и автономной пожарной сигнализации, следовало бы предусмотреть в нормах устройство 3-го, мансардного этажа или квартир (комнат) на 2-м этаже в двух уровнях (тем более при наличии над домом высокой скатной кровли), не регламентируя класс пожарной опасности здания.
В связи с перспективами развития деревянного домостроения отметим, что за последнее время с увеличением размеров индивидуальных жилых домов и помещений в них появились успешные примеры использования в таких домах именно КДК для перекрытия увеличенных пролетов, устройства надежных междуэтажных перекрытий и лестничных косоуров, а также особо длинных стропил.
Важно отметить, что для производственных зданий V степени огнестойкости размер пожарного отсека категории В не менялся 50 лет. Для категории Д не увеличивался 30 лет, а для категории Г его уже 20 лет как вообще запретили. Примерно так же обстоит дело и с нормами на склады.
Рассматривая вопросы строительства таких зданий, необходимо также отметить, что в дополнение к крупной промышленной индустрии прошлых десятилетий в настоящее время в России развивается малое и среднее предпринимательство, которое имеет важное значение для экономики страны и нуждается в поддержке.
Исходя из растущей потребности таких инвесторов в простых и недорогих производственных и складских зданиях V степени огнестойкости ( в том числе с КДК), следовало бы существенно увеличить в нормах допустимые размеры таких зданий категории В и Д с учетом применения эффективного инженерного противопожарного оборудования.

Share Изготовление КДК на заводе “Софоноводрев”
Важно отметить, что для производственных зданий V степени огнестойкости размер пожарного отсека категории В не менялся 50 лет. Для категории Д не увеличивался 30 лет, а для категории Г его уже 20 лет как вообще запретили	Share

По поводу существующей нормативной базы касательно КДК можно отметить, что российские строительные нормы и правила пожарной безопасности содержат одинаковые ограничения и к обычным, и к клееным деревянным конструкциям, по существу не различая их и не учитывая, что именно КДК благодаря массивности, плотности и цельности имеют более высокую надежность при пожаре, чем обычные деревянные конструкции.
Например, немецкие специалисты, составившие внушительную книгу “Атлас деревянных конструкций” (переведена и издана в России в 1985 году), не только дают практические методы для расчета (с таблицами и графиками) пределов огнестойкости обычных и клееных деревянных конструктивных элементов, но также приводят убедительные сведения о том, что огнестойкость клееных элементов в 1,2-1,4 раза выше, чем аналогичные элементы из обычной древесины. При этом отмечается стабильность пожарно-технических качеств КДК в отличие от обычных деревянных конструкций, надежность которых значительно колеблется в зависимости от усадочных трещин, коробления и сучков.
В отличие от точных и подробных немецких рекомендаций российское “Пособие по определению пределов огнестойкости строительных конструкцийѕ”, также выпущенное в 1985 году, практически не учитывает влияние запаса прочности деревянных конструктивных элементов на их огнестойкость.
В отличие от российских знатоков немецкие специалисты различают разные скорости глубины обугливания хвойной древесины в зависимости от направления волокон: поперек волокон — 0.4 мм, а вдоль — почти в 2 раза больше. Напротив же, согласно оценке россиян, отечественная древесина прогорает в 1,5 раза быстрее немецкой, достигая скорости обугливания 0,7-1 мм в минуту, при этом независимо от направления волокон или породы древесины. При этом также следует отметить, что, зная подлинную скорость обугливания древесины, можно подсчитать, насколько нужно увеличить сечение конструктивного элемента для обеспечения требуемого предела огнестойкости и несущей способности.
Кроме того, чтобы уяснить и учесть при конструировании особенности горения хвойной древесины (чаще всего употребляющейся для конструкций), важно знать скорость распространения горения (по вертикали и горизонтали) по поверхности древесины с учетом положения волокон (вертикальное или горизонтальное).

---

А.Г.Локшин,
главный специалист по противопожарной защите,
консультант Фонда пожарной безопасности России,
дипл. архитектор,
член Союза архитекторов

ОКО