Противопожарные окна (ПО): классификация и особенности выбора

В проектной документации чаще всего вместо термина «противопожарное окно», который звучит более привычно с бытовой точки зрения, используют выражения «противопожарное заполнение окна» или «противопожарные светопрозрачные конструкции», обычно с указанием требуемого предела огнестойкости (например, EI 45).

В зависимости от категории здания для обеспечения сохранности людей (персонала, посетителей), имущества применяют разные по типу и категории защиты конструкции. Чем больше времени требуется для эвакуации людей, приезда спасателей, тем выше категория конструкции и тем дольше ПО сохраняют свою огнестойкость.

Основной документ, который регламентирует требования и описывает, какое должно быть противопожарное окно – ФЗ-123. Он предписывает, что ПО не может превышать по площади 25% помещения. Конструкция должна быть глухая, не открывающаяся. Так же этот нормативный акт указывает, в каких случаях противопожарное окно должно быть установлено на объекте в обязательном порядке.

Более подробно необходимость устанавливать такие системы регламентируют СП 4.13130.2013. На основании этого документа разрабатывают проект здания, рассчитывают размер остекления и делают поэтажную планировку объекта. По стандартам при производстве защитных сооружений должны выполняться требования ГОСТ 32539-2013 и ГОСТ Р 53308-2009 (методы испытаний), по которому проводят испытания систем. Без проверки аккредитованной лабораторией и выдачи документов о соответствии окно не может считаться противопожарным. Если объект относится также к взрывоопасной категории, то учитывают требования ГОСТ Р 56288-2014.

Основные характеристики ПО – это:

• E – предел, после которого окно утрачивает целостность;
• W – ограничение плотности потока теплового излучения;
• I – граница по теплоизолирующим свойствам.

В нормативных актах указаны минимальные требования по этим характеристикам с учетом категории объекта, из-за чего окна выпускают разных типов (классов).

По пределу огнестойкости изделия выпускают трех типов:

1. Тип 1 – самый огнестойкий. Конструкции маркируют EI 60, поскольку они выдерживают термическую нагрузку 60 минут – надежно защищают от высокой температуры и сохраняют свою целостность. У них рамы из металла, установлено 5-6 стекол со специальным покрытием (гелевым антипиреном). Такие системы применяют в местах, где много людей и нужно длительное время для эвакуации (торговые и бизнес-центры), а также для заводов и лабораторий с высоким риском возгорания.
2. Тип 2 – наиболее распространенный вид, поскольку их предела в 30 минут обычно достаточно для приезда спасателей и эвакуации людей из здания. Система EI 30 состоит из трехслойных стекол с пропиткой. Их цена ниже, чем типа 1, такой защиты достаточно для объектов, где не хранятся легковоспламеняющиеся, горючие, взрывоопасные материалы.
3. Тип 3 – вариант для помещений с невысоким риском возникновения пожара. Окна этого типа сдерживают опасные факторы в течение 15 минут (EI 15). Их устанавливают в жилых домах, если владельцы хотят повысить уровень защиты своего жилища, в небольших офисах.

Указанные цифры – это минимальный предел. На практике система за счет сложного устройства профиля и специального стекла способна дольше противостоять пожару: тип 3 может продержаться 1,5-2 часа.

В зависимости от места установки ПО бывают с холодным профилем, которые используют внутри зданий (для перегородок, переходов между цехами) и наружного монтажа с теплым изолированным профилем.

По виду материала для рамы противопожарные окна бывают:

1. Алюминиевые. Самый распространенный вид окон в противопожарных преградах, поскольку каркас из алюминия прочный и одновременно легкий. Плюс этот материал противопожарных окон не боится коррозии. Его можно окрасить в любой цвет, чтобы выбрать изделия с учетом фасада и интерьера объекта.
2. Стальные. Они способны выдерживать высокую температуру длительное время, поэтому системы из стали обычно монтируют на складах, предприятиях, в лабораториях.
3. Деревянные. Полностью из дерева каркас делают не часто. У таких окон предел огнестойкости не выше (EI 15). Возможен вариант, когда каркас выполнен из стали, а сверху отделан шпоном, который отлично имитирует дорогие породы дерева. Такой тип окон пригодится для жилого здания.

За счет многослойного стекла и рамы каждый м2 защитного остекления весит не мене 50 кг. Чем выше предел огнестойкости, тем толще стекло и больше вес конструкции. Чтобы обеспечить максимальную защиту, их делают не открывающимися. Принцип работы ПО в том, чтобы герметик при повышении температуры расширился и перекрыл доступ воздуха для поддержки горения и не дал возможности распространяться угарному газу. Это получится обеспечить только при полной герметичности системы.

ПО применяют, поскольку огонь быстрее всего переходит на другие этажи через окна. Если установить не обычные, а специальные системы, то можно создать надежный барьер, пожар не сможет выйти за пределы помещения, где произошло возгорание.

Уровень защиты указывают в маркировке противопожарных окон, где:

1. ПО означает «противопожарное окно».
2. Тип 1, 2 или 3 указывает на предел огнестойкости и обозначает соответственно 60, 30 или 15 минут способна конструкция противостоять огню.
3. Аббревиатура EI обозначает то же самое, что и тип 1, 2, 3 – уровень сопротивляемости опасным факторам. Время в минутах, в течение которого противопожарное окно обеспечит защиту, указывают в цифрах: EI 60, EI 30, EI 15.

Следует отметить, что маркировка, или обозначение противопожарных окон — это не просто наименование модели, и конкретный технический код, который показывает, сколько минут конструкция сопротивляется огню и какие именно свойства при этом сохраняет. Так, маркировка EI 30 обозначает, что окно в течение 30 минут сохраняет целостность (не прогорает) и теплоизоляцию (не передает тепло).

Маркировку обычно ставят на изделие внизу слева. Высокую термостойкость обеспечивает совокупность всех элементов конструкции и применение специальных материалов.

Огнестойкие изделия обязаны надежно противостоять пожару и обладать высокой механической прочностью. Для этого их конструкция полностью герметичная, а применяемые материалы имеют малый коэффициент термического расширения. За счет этого при высокой температуре не происходит деформация системы. Герметичность окна исключает доступ кислорода к очагу возгорания, что не позволяет пламени увеличиваться и распространяться, наоборот, при изоляции в небольшом пространстве огонь без доступа воздуха затухает сам.

Для ПО применяют особый вид стекол. Они огнестойкие, способны длительное время сопротивляться высокой температуре без растрескивания и деформации. Стекло прочное и толстое, поскольку в нем бывает до 5-7 слоев, которые соединяются в единый пласт специальным термостойким клеем. Конструкция получается тяжелая, производство дорогое. Такой подход применяют, если нужно сделать защиту типа 1 (ПО -1). Толщина может доходить до 20 мм. Для других классов слоев меньше, их соединяют между собой огнеупорной пленкой. При температуре ниже 40оС стекло полностью прозрачное. По мере нагревания прозрачность снижается, при +120 оС слои расширяются, конструкция становится каменной.

Противопожарные окна можно делать и однослойными, но в состав материала вводят специальные добавки, по особой технологии проводят закалку материала. Однослойное стекло имеет толщину от 6 до 10 мм, подходит для ПО -1 и ПО -2. Более тонкие варианты применяют для ПО -3.

Еще одна технология, которая позволяет создавать противопожарные системы, – сборка стеклопакетов. Тонкие пласты стекол ограничивают камеры, которые заполняют аргоном или другим инертным газом. Недостаток такого подхода в том, что конструкция получается тяжелая.

Металлическая рама из стали или алюминия применяется чаще, чем из дерева, поскольку металл не горит и выдерживает большой вес. Это позволяет создавать даже огнестойкие витражи для красивых и безопасных фасадов зданий. Все ее элементы соединяются термостойким клеем. Толщину каркаса выбирают с учетом веса стекла и класса защиты от огня, а также необходимости выдерживать ветровую нагрузку.

Для крупных окон выбирают обычно сталь, для небольших конструкций подойдет и алюминий. Возможна комбинация материалов, когда основа сделана из стали, а облицована алюминием, который не боится осадков и не ржавеет. Допускается отделка из деревянных или пластиковых накладок, шпона. Стандартные размеры ПО – это 1х1 м, 1,2х1,2 или 1,5х1,5 м. Нестандартного размера окна с защитой от пожара изготавливают под заказ.

Привычной фурнитуры вроде ручек или шпингалетов на противопожарных окнах нет. Кроме рамы и стекол, предусмотрена уплотнительная лента, которая в обычных условиях повышает изоляцию проема от шума и холода, а во время пожара на 100% обеспечивает герметичность. От температуры она вспенивается, расширяется, не пропускает горячий воздух, токсичный дым.

Поскольку противопожарные окна всегда глухие, не подходят для проветривания, то их редко применяют в частных домах или квартирах. К тому же конструкция противопожарных окон намного дороже обычных ПВХ систем. Основные места, где применяют ПО разных типов:

• офисы с большим количеством персонала, бизнес центры;
• супермаркеты, торговые центры и торгово-развлекательные комплексы;
• рестораны;
• научные центры, лаборатории;
• промышленные предприятия;
• склады и логистические центры;
• административные комплексы;
• спортивные сооружения, бассейны;
• объекты, где находятся ценные предметы: музеи, галереи;
• лестничные клетки, пути эвакуации;
• серверные комнаты и другие помещения, где установлено огнеопасное оборудование.

Для этих и других объектов противопожарные окна гарантируют безопасность в течение времени, заявленного в маркировке. Потеря прозрачности, появление трещин и других мелких дефектов не снижают защитные свойства, поскольку не происходит деформация, не появляются сквозные отверстия от огня.

Установка таких окон – гарантия безопасности в случае возникновения пожара. Они не разлетаются от огня на мелкие осколки, поэтому нет риска травм людей. К преимуществам таких систем относятся:

• высокая прочность, способность выдерживать механическую и ветровую нагрузку;
• хорошая тепло- и шумоизоляция за счет герметичности конструкции, ее многослойности;
• длительный срок службы (не менее 15 лет), благодаря металлическому профилю, отсутствию ручек и другой фурнитуры, которая первой выходит из строя;
• высокая способность пропускать естественный свет, отсутствие искажения оттенков и очертаний предметов;
• химическая инертность, чтобы применять их в лабораториях, на производстве;
• большой выбор конструкций по размерам и классу защиты, чтобы выбрать подходящий вариант для любого помещения.

При значительном перечне плюсов есть у противопожарных окон и минусы. Хотя их установка для многих объектов – обязательное условие, нюансы придется учитывать. В помещении нужно организовать вентиляцию, поскольку глухие герметичные окна без нее приведут к скоплению конденсата и появлению грибка. При производстве изделий значительный расход материалов, технология сложная, поэтому у них высока цена. В ветхих зданиях могут возникнуть проблемы с монтажом из-за значительного веса конструкции, что потребует усиления проемов.

Выбор типа окон зависит от категории объекта. Все требования к остеклению прописаны в проектной документации. ПО должны комбинироваться с другими приемами противопожарной защиты (двери, датчики дыма, система оповещения и тушения огня). К установке допускаются только те изделия, которые прошли проверку в лаборатории, имеют сертификат. Монтаж включает такую же подготовку, как и для обычных окон. Стены необходимо выровнять. Закрепление конструкции происходит по стандартной схеме, но нужно учесть массу створки, поэтому для старых построек при смене их назначения приходится делать усиление оконного проема. Все швы заделывают не обычной, а специальной огнеупорной пеной, а откосы покрывают штукатуркой с негорючим составом. Проверка системы на герметичность обязательна. Козырьки, отливы и другие элементы допускается устанавливать, если они сделаны из негорючих материалов.