Металлопластиковые профили стали самыми популярными, потому что эффективно защищают от холода, шума и сквозняков, стильно выглядят, имеют повышенную износостойкость, долговечные, неприхотливы в уходе. Одним из главных минусов таких конструкций выступает уязвимость перед огнем – пластик хорошо горит, выделяя при этом вредные летучие вещества. Дерево еще более горючее. Специально для защиты от пламени разработаны противопожарные окна, имеющие ряд технологических и конструкционных особенностей для сопротивления высоким температурам. Что важно, они имеют ряд плюсов перед обычными моделями из алюминия.
Пожаробезопасные окна служат преградой при распространении огня. Конструкции задерживают пламя, по сути, беря на себя всю нагрузку. Они используются для защиты людей и ценного имущества. Профили такого типа могут быть холодными или теплыми, что позволяет устанавливать их в разных климатических зонах.
Что важно, огнестойкие окна имеют такие же стеклопакеты, которые выдерживают высокие температуры, не растрескиваются, не выпадают из рам. Такой комплекс позволяет эффективно локализовать огонь, поэтому упрощает работу пожарникам или автоматическим системам пожаротушения.
Требования
Такие конструкции должны выдерживать большую температуру, не лопаясь, не плавясь. Желательно, чтобы было минимизировано выделение летучих веществ при нагреве (это наиболее актуально для металлопластиковых систем). Ключевым моментом является время, которое способны выдержать окна под воздействием открытого огня.
Требования к противопожарным окнам закреплены законодательно в нормативных документах. Там регламентированы материалы, типы крепления, габариты и другие особенности противопожарных конструкций. Для наибольшей надежности нужно комплексно отделывать оконные и дверные проемы.
Главные документы, содержащие требования к пожаробезопасным окнам:
- ГОСТ 53308-2009;
- СНиП 21-01-97;
- ГОСТ 30247-94;
- ФЗ-123.
Во взрывоопасных помещениях должны устанавливаться противопожарные окна, которые легко сбросить в случае необходимости – это закреплено в ГОСТ Р 56288-2014.
В нормативных документах закреплены минимально допустимые пределы огнестойкости:
- E – предел по потере целостности;
- R – предел по потере несущей способности;
- I – предел по теплоизолирующей способности.
Все эти пределы рассчитаны на определенное время противодействия пламени, поэтому различается для конструкций разных классов.
Принцип работы и особенности конструкции
Огонь легче всего переходит на другие этажи через оконные проемы. С этим связан очень простой принцип работы. Окна стойко выдерживают высокие температуры, не давая огню перебрасываться за пределы помещения.
Помимо термостойкости, используются другие принципы:
- повышенная механическая прочность рамы, штапиков, стекла;
- полная герметичность, благодаря которой новый кислород не поступает, следовательно, возгорание постепенно самоликвидируется;
- низкий коэффициент термического расширения – это важно, чтобы конструкция не погнулась, не произошла разгерметизация.
Противопожарные окна должны проходить специальную сертификацию, чтобы получить подтверждение, что все нормы по пожаробезопасности помещений выполняются на приемлемом уровне. Также изготовители проводят многоступенчатые тестовые испытания каждой партии изделия.
Особенности огнестойких оконных систем:
- Для самой высокой защиты створки изготавливают неоткрывающимися. В противном случае степень защиты будет ниже. Строгие нормативы называют противопожарными только такие окна и витражи. Поэтому открывающиеся варианты не являются полноценно пожаробезопасными по юридическим признакам.
- Есть специальные вставки между стеклами, пропитанные герметиком. Этот вещество расширяется при нагреве, перекрывая путь воздуху, тем самым герметизируя систему.
- Полноценная защита невозможна при установке полимерных рам. Для серьезных противопожарных мероприятий рекомендуется полностью исключить пластик.
- Классическое изделие состоит из металлической широкой рамы и многослойного огнеупорного стекла.
Маркировка противопожарных окон проводится по пределам теплоизоляции и механической стойкости (I и E), а также указывается предполагаемая несущая способность. Рядом с буквами приводится время, в течение которого конструкция может выдержать негативные факторы. Поэтому расшифровать «формулу» очень просто. Например, R 90/EI 30 означает, что окна не потеряют несущую функцию в течение 90 минут, а в течение получаса будут защищать от тепловых волн и не растрескаются.
Узкоспециализированные конструкции довольно дорогие, поэтому рациональность выбора зависит от того, где устанавливать противопожарные окна без потери их функциональности. Например, в обычных жилых домах ставить такие профили нецелесообразно, потому что ущерб в комфорте от отсутствия проветривания и других нюансов перевешивает потенциальные риски. Еще реже такие конструкции ставят в частные жилые дома. Если нужна бытовая защита, рациональнее поставить противопожарные двери.
Основные места, где устанавливаются противопожарные окна:
- крупные офисы, бизнес-центры;
- торговые центры, магазины, большие рестораны и другие места скопления людей;
- лаборатории, испытательные площадки, научные заведения;
- промышленные объекты разной мощности;
- спортивные комплексы, арены, бассейны;
- административные здания;
- коммерческие помещения и подсобки, где есть повышенный риск возгорания;
- объекты культурного наследия: музеи, галереи, библиотеки, театры, концертные залы;
- зимние сады, оранжереи, атриумы или другие места, где из-за преломления лучей светопрозрачной кровлей выше риск самовозгорания предметов.
В местах с высоким риском возгорания должны быть продуманы автоматические системы пожаротушения, потому что окна не убирают проблему, а только минимизируют ее эффект.
Преимущества и недостатки пожаробезопасных окон
Производство любых технических объектов имеет плюсы и минусы, поэтому при их выборе нужно опираться на условия установки. Главное достоинство, которое имеют противопожарные окна – это защита от огня, собственно, ради чего такие конструкции разрабатывались. Но помимо безопасности есть другие плюсы, актуальные для «штатной» эксплуатации помещений.
Главные преимущества противопожарных оконных систем:
- очень большая прочность, что объясняет износостойкость, способность противодействовать механическим и ветровым нагрузкам;
- сниженные теплопотери;
- очень высокая герметичность;
- улучшенная шумоизоляция;
- долговечность – не менее 15 лет;
- высокая светопропускная способность стекол;
- химическая стойкость;
- возможность выбора требуемой степени защиты.
Минусы довольно специфичны, поэтому иногда их называют особенностями.
Недостатки:
- из-за высокой герметичности выше риски появления грибка, плесени, сырости;
- большая материалоемкость изготовления профилей противопожарных окон;
- большая масса, из-за чего характерна невозможность их установки на ветхих плитах.
Не всегда удобно ставить такие системы в жилые дома, квартиры, студии. Огнестойкие рамы высшей степени защиты часто не подходят для балконов и лоджий.
Разновидности противопожарного остекления
Классические противопожарные окна из алюминиевого профиля – металл не боится высокой температуры, тугоплавкий, экологичный, довольно легкий. Изделия из алюминия соответствуют самым строгим нормативам.
Типы противопожарных окон выделяют с учетом используемых материалов. Новые материалы и технологии позволяют устанавливать огнестойкие элементы в обычные профили – из ПВХ или дерева. Но из-за горючести рамы они принципиально будут уязвимыми перед нагревом.
Профили из ПВХ не могут считаться полноценно огнестойкими, потому что противопожарные окна предусматривают полный отказ от горючих материалов. Пластик относится к категории Г3. Он легко горит, быстро плавится, при нагреве выделяет ядовитые газы.
Можно установить огнестойкое заполнение, но его эффективность будет очень низкой, потому что пластик сильно расширяется при нагреве, нарушая герметичность. Хоть ПВХ самый прочный среди пластиков, он быстро размягчается при нагреве, поэтому теряет несущую способность.
Противопожарная безопасность окна невозможна без прочных рам, выдерживающих большой вес и другие механические нагрузки. Алюминий не боится нагрева. Очень пластичный, поэтому пригоден для воспроизведения профилей сложной формы. В чистом виде алюминий только начинает плавиться 660 °С, а при добавлении легирующих элементов получаются жаропрочные сплавы, выдерживающие до 1000 °С.
Что важно, алюминий имеет высокую теплоемкость, поэтому нагревается не мгновенно, а медленно, чем обеспечивает защиту зданию. Пока он нагревается, минимизируется риск переброски пламени. Противопожарные алюминиевые окна самые мощные по огнестойкости, могут выдерживать до 1 часа в условиях открытого огня. В принципе, только такое конструкции и могут считаться полноценно пожаробезопасными.
Узкоспециализированные алюминиевые рамы, как в обычном исполнении, могут быть холодными и теплыми. Первые легче, дешевле, но хуже защищают от холода. Теплые алюминиевые профили хорошо сохраняют тепло, иногда наравне с пластиковыми аналогами. Однако дополнительно снизить теплопотери нельзя, потому что стеклопакеты должны использоваться только огнестойкие.
Древесина без пропитки очень горючая и почти моментально вспыхивает при крупных пожарах. Если использовать специальные пропитки, горючесть можно снизить. Качественно пропитанная древесина трудно загорается, долгое время не обугливается. Однако сделать полноценные деревянные противопожарные окна и сертифицировать их по правилам невозможно. Обещания рам из абсолютно негорючего дерева – не более, чем очередной маркетинговый ход.
Но если сравнивать с ПВХ, дерево с пропиткой более огнестойкое. Древесина намного прочнее из-за сложной структуры. Иногда проводится изготовление противопожарных окон с деревянными накладками, но не целиком с деревянными рамами. Сами рамы изготовлены из металла, а накладки – из натурального шпона или МДФ. Но хоть дерева и мало, оно все равно легко воспламеняется.
Типы противопожарного остекления
Устройство противопожарных окон довольно сложное, поэтому выделяют много вариантов таких систем. Профили делятся по степени прочности, механизму работы, массе. Классификация отображается с помощью маркировки, на которой отображены временные пределы эксплуатации профилей.
Классы: 1, 2, 3
Деление проводится в соответствии с ГОСТ 53308-2009. Предел огнестойкости разный для всех этих типов, поэтому противопожарные окна подходят для разных помещений. Они актуальны для стандартных офисных зданий с массовым пребыванием людей, промышленных предприятий, культурных объектов.
По конструкции и назначению выделяют такие виды:
- ОП-1. Противопожарные окна 1 типа имеют огнестойкость в 1 час. Маркировка – «E 60», причем этот предел минимальный. На практике нагрев проходит медленнее. Поэтому конструкция может выстоять в среднем 1,5-2 часа. Такие системы имеют алюминиевые рамы с 5 камерами. Стеклопакеты оснащены шестислойными стеклами с гелевой антипиреновой пропиткой. Системы подходят для заводов, лабораторий, больших бизнес-центров и других зданий, где нужна высокая защита от пожара.
- ОП-2. Конструкции сохраняют целостность как минимум 30 минут («E 30»). Противопожарные окна 2 типа имеют трехслойные стекла с пропиткой. Более доступные, но не подходят для заводов, научно-исследовательских центров и других заведений, где есть повышенный риск возгорания.
- ОП-3. Выдерживают всего 15 минут («E 15»). Их имеет смысл устанавливать в офисных помещениях или жилых домах.
Подтверждением того или иного класса огнестойкости могут выступать только сертификаты.
Настоящие противопожарные окна должны быть глухими, чтобы обеспечивать полноценную герметичность при чрезвычайных ситуациях. Гель, использующийся в качестве изоляции, перекрывает доступ кислороду к очагу, при этом защищает соседние помещения от дыма, угарного газа и других продуктов горения. Невозможно получить сертификаты соответствия 2 или 1 классу, если есть активные элементы, даже если рама может выдержать нагрев более 1 часа. Глухие противопожарные окна также легче изготавливать. В целом такие конструкции сложны в производстве, а любые активные элементы многократно усложняют процесс создания. Эксплуатация тоже теряет эргономичность.
Открывающиеся противопожарные окна подходят только для офисов и жилых домов. При этом механизм закрывания должен быть полностью автоматизирован, иметь специальные доводчики. Электроприводы должны подключаться к датчикам температуры и дыма, срабатывая при любой угрозе. Чаще всего механизм открывания устанавливают к окнам 3-го типа, который из-за небольшого периода стойкости защищает от пламени лишь частично.
Элементы конструкции
Как и стандартная оконная система, огнестойкая должна включать раму, заполнение (одиночные стекла или стеклопакеты), фурнитуру, специальные пожаробезопасные вставки, термозащитные элементы. Активные вставки и термостойкие заполнители выполняют одновременно две функции – не только замедляют прогревание системы в случае пожара, но и хорошо экономят тепло при штатном использовании, потому что не впускают холод с улицы.
При сборке и монтаже важно использовать герметики, термопены, другие сложные компоненты (чаще всего полимерные), обладающие минимальной горючестью. Они могут работать по одному из двух принципов: либо расширяются, преграждая путь окислителю, либо выступают разграничительной линией, через которую трудно перейти так называемому «фронту пламени» – тонкой линии, в которой происходит основные химические процессы горения.
Каркас
Он должен быть сконструирован из стали. Это особенно характерно для изготовления огнестойких витражей, из которых можно собирать целые фасады. Реже используют стальные основы, на которые потом монтируют эстетичные алюминиевые накладки. Соединяются детали между собой с помощью специального термостойкого химически нейтрального клея.
Основу каркаса нужно выбирать с учетом нагрузки от заполнения. В среднем качественное огнеупорное стекло весит около 50 кг. Рама должна надежно выдерживать этот вес, а также противодействовать ветровым нагрузкам. Такую большую массу может выдержать только сталь. Основы профили с самой высшей степенью защиты сделаны исключительно из стали. Но чем меньше площадь створки, тем практичнее алюминий – иногда рама может изготавливаться полностью из алюминия. Но чаще рекомендуют обойтись только алюминиевыми накладками. Накладки могут быть деревянными или пластиковыми. Но даже при использовании супер-стойких стекол их выбирают, если нужна эстетичность. Практичнее полностью отказаться от горючих материалов.
