Пределы огнестойкости REI: расшифровка, таблицы, расчёт по СП 2.13130

Пределы огнестойкости REI: расшифровка и логика нормирования

Обозначение REI 120, REI 90, R 45 и подобные — основной язык, на котором пожарные нормы описывают требования к строительным конструкциям. Эти буквенно-цифровые индексы определяют, сколько минут конструкция должна сопротивляться огню, не теряя своих функций. Ошибка в трактовке REI на этапе проектирования — это миллионы рублей переделок на этапе стройки или, в худшем случае, проваленная экспертиза.

Логика нормирования проста: время эвакуации людей + время работы пожарных подразделений. Для жилого дома высотой до 28 м (9 этажей) время эвакуации составляет 10–15 минут, время прибытия пожарных — 10 минут, время тушения — 30–45 минут. Итого требуемый предел для несущих конструкций R45–R60. Для высотного здания (более 75 м) время эвакуации может достигать 30 минут и более, поэтому требования повышаются до R90–R180.

Каждая буква в индексе REI нормируется независимо. Конструкция может иметь R120 (несущая способность сохраняется 120 минут), но E15 (целостность теряется через 15 минут) — и её фактический предел будет E15, то есть она не пройдёт экспертизу для здания, где требуется REI60.

R, E, I: что означают буквы и предельные состояния

Согласно ГОСТ 30247.0-94, для строительных конструкций установлены три предельных состояния по огнестойкости:

• R (Resistance, несущая способность). Потеря несущей способности — конструкция обрушается или получает недопустимые деформации. Критерии: для изгибаемых элементов — прогиб ≥L²/(400h) мм или скорость нарастания деформации ≥L²/(9000h) мм/мин (L — пролёт, мм; h — высота сечения, мм). Для сжатых элементов — продольная деформация ≥10 мм или скорость ≥5 мм/мин. Предельное состояние R нормируется для всех несущих конструкций: колонн, балок, ригелей, несущих стен, ферм.
• E (Integrity, целостность). Потеря целостности — образование в конструкции сквозных трещин или отверстий, через которые продукты горения проникают в смежные помещения. Критерии: воспламенение ватного тампона, поднесённого к трещине, или устойчивое пламя на необогреваемой поверхности длительностью ≥10 секунд. Предельное состояние E нормируется для стен, перегородок, перекрытий, дверей, противопожарных клапанов.
• I (Insulation, теплоизолирующая способность). Потеря теплоизолирующей способности — необогреваемая поверхность нагревается до критической температуры. Критерии: повышение температуры на необогреваемой поверхности более чем на 140°C в любой точке или более чем на 180°C в среднем (относительно начальной температуры ~20°C). Предельное состояние I нормируется для ограждающих конструкций, противопожарных преград.

Дополнительные буквенные индексы: W — достижение предельной величины плотности теплового потока (для остекления), S — потеря дымогазонепроницаемости (для противопожарных клапанов).

Таблица требуемых пределов по СП 2.13130

Факторы, влияющие на фактический предел огнестойкости

Фактический предел огнестойкости конструкции зависит не от одной величины, а от совокупности факторов, которые проектировщик обязан учесть:

• Толщина защитного слоя бетона до арматуры. Для железобетона — критический параметр. Арматура теряет прочность при 500–550°C. Толщина защитного слоя 20 мм даёт предел R45–R60, 35 мм — R90, 50 мм — R120 и выше (при равных прочих).
• Приведённая толщина металла (ПТМ). Для стальных конструкций — чем больше ПТМ, тем медленнее прогревается сечение, тем выше предел при той же толщине огнезащиты. ПТМ = площадь сечения / периметр обогрева.
• Влажность бетона. Бетон эксплуатационной влажности (3–5%) имеет дополнительную «тепловую инерцию» за счёт испарения влаги. В первые 10–15 минут пожара эта влага испаряется, поглощая значительное количество тепла и замедляя прогрев конструкции.
• Схема обогрева. 1-сторонний, 2-сторонний, 3-сторонний или 4-сторонний обогрев даёт разную скорость прогрева. Для колонн типичен 4-сторонний (кроме пристенных), для стен — 1-сторонний.
• Уровень нагружения. Чем выше нагрузка от собственного веса и полезной нагрузки относительно несущей способности, тем быстрее конструкция разрушится при том же нагреве. Нормы предписывают проводить испытания при нагрузке 0,65–0,70 от расчётной.

Пример: определение предела REI для плиты перекрытия ПК 60-15

Исходные данные: многопустотная плита ПК 60-15 (длина 6,0 м, ширина 1,5 м, высота 220 мм, пустоты диаметром 159 мм). Бетон класса B25. Защитный слой до рабочей арматуры — 25 мм.

Определение по пособию 1983 года (методика ВНИИПО). Плита изгибаемая, нормируется предел R (несущая способность) и I (теплоизоляция). По таблице 4 пособия для плиты высотой 220 мм с защитным слоем 25 мм, бетон B25, растянутая арматура A400 (A-III): предел R ≈ 60–75 минут. Поправка на многопустотность: минус 10–15 минут (пустоты прогреваются быстрее). Итого R ≈ 45–60 минут.

Проверка по I (теплоизоляция). Для пустотной плиты критическим местом является перемычка между пустотами. При толщине перемычки 40 мм прогрев на 140°C наступает через 30–40 минут. Итоговый классификационный предел: REI45 — гарантированно подходит для зданий II степени огнестойкости, для I степени может потребоваться дополнительная огнезащита (например, огнезащитная штукатурка или подвесной потолок).

Практический вывод: стандартная пустотная плита ПК без дополнительной огнезащиты обеспечивает REI45, что подходит для жилых домов до 28 м (II степень). Для зданий выше 28 м (I степень, REI60) необходимо либо увеличить защитный слой до 35 мм на этапе изготовления, либо применить дополнительную огнезащиту.

Нормативные документы

1. ГОСТ 30247.0-94 «Конструкции строительные. Методы испытаний на огнестойкость. Общие требования»
2. ГОСТ 30247.1-94 «Конструкции строительные. Несущие и ограждающие»
3. СП 2.13130.2020 «Обеспечение огнестойкости объектов защиты»
4. Пособие по определению пределов огнестойкости конструкций (ВНИИПО, 1983, с изменениями 2018)
5. Федеральный закон № 123-ФЗ, статьи 35, 58, 87