Изоляция из пенопласта часто используется в наружной бетонной кладке для улучшения устойчивых тепловых характеристик (значения R), а в некоторых случаях также для улучшения свойств инфильтрации воздуха и влаги. Из-за их потенциальной воспламеняемости и дымообразования в случае пожара Международные строительные нормы и правила (IBC) (ссылка 1) предъявляют дополнительные требования к этим материалам, когда они используются для наружных стен. Эти требования описаны в разделе 2603 IBC.
Пенопластовая изоляция включает в себя как жесткие плиты (пенополистирол, экструдированный полистирол, полиизоцианурат), так и изоляцию с открытыми и закрытыми порами, наносимую распылением или вспениваемую на месте. Их можно использовать внутри, снаружи или в сердцевинах (в виде вставок или вспененных на месте) одинарных каменных стен, а также в полостях каменных полых стен.
Поскольку эти пластики легко воспламеняются, IBC требует, чтобы они были защищены огнестойкими материалами или сборками в стенах и крышах, чтобы пластиковая изоляция не способствовала распространению огня в здании.
В этом ТЭК описаны требования IBC для сборок, содержащих пенопластовую изоляцию, и представлены детали стен из бетонной кладки, которые соответствуют этим требованиям. Обратите внимание, что в этом ТЭК основное внимание уделяется требованиям к каменным стеновым конструкциям: могут быть дополнительные требования к изоляции, такие как индекс распространения пламени и маркировка.
ТРЕБОВАНИЯ МБК
Раздел 2603 IBC регулирует использование пенопластовой изоляции во всех типах конструкций, как горючих, так и негорючих, с целью ограничения распространения огня через эти материалы. Для наружных стен Раздел 2603 требует:
- тепловой барьер между пенопластовой изоляцией и внутренней частью здания, который может быть обеспечен минимальной толщиной бетона или кирпичной кладки 1 дюйм (25 мм),
- испытания на воспламенение пенопластовой изоляции, нанесенной на наружные стены, хотя узлы, защищенные снаружи бетоном или кирпичной кладкой толщиной не менее 1 дюйма (25 мм), не подлежат испытанию, и
- успешное испытание в соответствии с NFPA 285, Стандартный метод испытаний на огнестойкость для оценки характеристик распространения огня наружных ненесущих стеновых конструкций, содержащих горючие компоненты (ссылка 2).
Обратите внимание, что есть два важных исключения из требований к тестированию NFPA 285:
- Стеновые конструкции, в которых изоляция из пенопласта покрыта с каждой стороны кирпичной кладкой или бетоном толщиной не менее 1 дюйма (25 мм) и отвечает одному из следующих требований:
- между изоляцией и бетоном или кирпичной кладкой нет воздушной прослойки (как при вспененной на месте изоляции); или же
- изоляция имеет индекс распространения пламени 25 или менее, как определено ASTM E84, Стандартным методом испытаний характеристик поверхностного горения строительных материалов, или UL 723, Стандартом испытаний характеристик поверхностного горения строительных материалов (ссылки 3, 4) и воздушное пространство между изоляцией и бетоном или кирпичной кладкой не превышает 1 дюйм (25 мм).
- Одноэтажные здания, отвечающие следующим условиям: пенопласт с индексом распространения пламени не более 25 и индексом дымообразования не более 450 допускается размещать в наружных стенах без теплоизоляции, где она покрыта алюминием (не менее 0.032 дюйма). толщиной 0.813 мм) или из коррозионностойкой стали (толщиной не менее 0.0160 дюйма (0.406 мм)), при условии, что изоляция не толще 4 дюймов (102 мм) и что здание оборудовано автоматическим противопожарная система.
Стеновые конструкции, отвечающие требованиям, перечисленным выше под номером 1, и здания, отвечающие требованиям, перечисленным под номером 2, считаются соответствующими требованиям Раздела 2603. Обратите внимание, что в случаях, когда над изоляцией находится менее 1 дюйма (25 мм) кирпичной кладки, доступны изоляционные материалы, соответствующие требованиям NFPA 285.
ТРЕБОВАНИЯ NFPA 285
NFPA 285 рассматривает возможность проникновения огня в полости стен через дверные или оконные проемы, воспламенения пенопластовой изоляции и распространения по вертикали на верхние этажи.
Испытание оценивает наружные стены для зданий, которые должны иметь наружные стены из негорючей конструкции. Испытание обеспечивает метод определения характеристик воспламеняемости наружных ненесущих стеновых конструкций. Он предназначен для оценки горючих компонентов, входящих в состав стеновых конструкций, которые должны быть негорючими, в условиях пожара, возникающего внутри здания.
NFPA 285 оценивает четыре условия:
- распространение пламени по внешней поверхности;
- распространение пламени внутри горючих компонентов с этажа на этаж;
- вертикальное распространение пламени по внутренней поверхности стены с этажа на этаж; а также
- боковое распространение пламени из одного отсека в другой.
Для оценки этих условий в тестовой сборке строится двухэтажная стеновая сборка с оконным проемом на первом этаже. После 30-минутного воздействия огня с горелкой в оконном проеме зарегистрированные температуры сравниваются с условиями приемки Стандарта для определения соответствия.
Обратите внимание, что тест оценивает стеновые сборки, а не конкретные материалы.
ОДИНАРНЫЕ СТЕНЫ ИЗ БЕТОННОЙ КЛАДКИ
Одинарные стены могут включать изоляцию из пенопласта в ядрах блоков каменной кладки в виде вставок из жесткого пенопласта или изоляции, вспененной на месте. Как обсуждалось выше, в главе 26 IBC требуется минимум 1 дюйм (25 мм) бетона или кирпичной кладки внутри и снаружи пенопластовой изоляции, а также защита коллекторов для предотвращения воспламенения изоляции над дверными и оконными проемами. .
При размещении в бетонных ядрах каменной кладки пенопластовая изоляция защищена снаружи и внутри бетонными лицевыми оболочками. Минимальная толщина лицевой оболочки для бетонных каменных блоков регулируется ASTM C90, Стандартными техническими условиями для несущих бетонных каменных блоков (ссылка 5), как указано в Таблице 1. Таблица 1 показывает, что бетонные каменные блоки толщиной 6 дюймов. Толщина (152 мм) или более обеспечивает требуемую IBC внутреннюю и внешнюю защиту толщиной 1 мм (25 дюйм). Из-за небольшого размера ядра 4 дюйма. (102-мм), жилы этих агрегатов редко изолируются. Когда изоляция размещается в ячейках бетонных блоков кладки, а на каждом этаже предусмотрены связующие балки и перемычки над каждым проемом, изоляция полностью герметизируется. Это соответствует цели кода по предотвращению распространения огня в стенных полостях, и в этом случае дополнительная изоляция не требуется.
В одинарной конструкции дверные и оконные перемычки обычно изготавливаются с использованием либо армированной сборной перемычки, либо перемычки из железобетонной кладки (показано на рисунке 1). Эта деталь обеспечивает бетонное покрытие значительно превышающее минимум 1 дюйм (25 мм), требуемый разделом 2603. Детализация и уровень защиты будут аналогичны перемычке из сборного железобетона. Обратитесь к TEK 19-2B, Расчет сухих бетонных стен с одинарной кладкой (сноска 6), для получения дополнительной информации о гидроизоляции стен с одинарной кладкой.
Таблица 1—Минимальные толщины лицевой оболочки бетонной кладки (сноска 5)
Рисунок 1—Одинарная стена Wythe с перемычкой из бетонной кладки
Рисунок 2—Заливная стена из бетонной кладки
МУЛЬТИ-СТЕНЫ
Многовитковая бетонная кладка чаще всего представляет собой полые каменные стены, которые часто включают пенопластовую изоляцию в полости, образованной двумя кладочными витками. В этом случае каменная кладка толщиной более 1 дюйма (25 мм) как внутри, так и снаружи, поэтому защита изоляции сосредоточена на перемычках и косяках оконных и дверных проемов.
В соответствии с требованиями строительных норм и правил для каменных конструкций (см. Бетонные облицовочные стены должны иметь минимальное указанное воздушное пространство 1 дюйм (25 мм) с особыми мерами предосторожности, чтобы ограничить выступы раствора внутри полости, чтобы обеспечить адекватный дренаж между витками. Исключение b из испытаний NFPA 285 (см. стр. 1) ограничивает воздушный зазор между изоляцией и кирпичной кладкой максимум до 1 дюйма (25 мм). Поэтому, когда используется исключение b, проектировщик должен указать воздушный зазор в 1 дюйм (25 мм) для выполнения обоих требований.
На рис. 3 показана верхняя часть оконного проема в бетонной стене с полостью каменной кладки. В этом случае 1 дюйм (25 мм) раствора заливается в полость под изоляцией, чтобы обеспечить требуемый уровень защиты. Кроме того, испытания (ссылки 7, 10) показали, что огнезащитная плита из минеральной ваты, покрывающая изоляционную плиту, открытую в отверстиях в каменной кладке, достаточна для соответствия требованиям NFPA 285. Обратите внимание, что изоляция из минеральной ваты не может подвергаться воздействию влаги в дренажной полости. Если он используется, он должен быть за окладом или иметь аналогичную защиту.
Косяки металлических дверей (см. рис. 4) обычно заполняются раствором по мере возведения стены, что также обеспечивает достаточную защиту изоляции.
Для деревянных дверных косяков несколько вариантов показаны на рисунках 5 и 6. На рисунке 5 показана деталь, где изоляция удерживается на расстоянии 1 дюйма (25 мм) от косяка. Дополнительный кусок изоляции перекрывает полость и действует как подложка для слоя раствора толщиной 1 дюйм (25 мм). Другой вариант показан на рис. 6, где блок, примыкающий к косяку, повернут на 90°, и блок обрезан так, что часть лицевой оболочки проходит через полость между косяком и изоляцией. На чередующихся курсах часть вырезанной лицевой оболочки можно залить раствором через полость, чтобы обеспечить защиту. Детали деревянных оконных косяков очень похожи, как показано на рисунках 7 и 8.
Рисунок 3—Верх отверстия в стенке полости
Рис. 4—Деталь металлического дверного косяка полой стены
Рисунок 5—Деталь деревянного дверного косяка полой стены: раствор, используемый для защиты изоляции
Рисунок 6—Деталь деревянного дверного косяка полой стены: лицевая оболочка из бетонной кладки, используемая для защиты изоляции
Рисунок 7—Деталь деревянного оконного косяка полой стены: раствор, используемый для защиты изоляции
Рисунок 8—Деталь деревянного оконного косяка полой стены: лицевая оболочка из бетонной кладки, используемая для защиты изоляции
НАРУЖНЫЕ СИСТЕМЫ ИЗОЛЯЦИИ
Существует два варианта соответствия стен с пенопластовым утеплителем с внешней стороны стены, например, системы наружного утепления и отделки (EIFS). Первый вариант — защитить изоляцию цементной штукатуркой толщиной не менее 0.875 дюйма (22 мм), которая соответствует требованиям раздела 2510 IBC. Второй вариант — испытать сборку стены в соответствии с NFPA 268, Стандартный метод испытаний Определение воспламеняемости наружных стеновых конструкций с использованием источника лучистой тепловой энергии (ссылка 9) и демонстрация того, что на поверхности стены не наблюдается устойчивого пламени.
Рекомендации
- Международный строительный кодекс. Международный совет по кодексам, 2015 г.
- Стандартный метод испытаний на огнестойкость для оценки характеристик распространения огня наружных ненесущих стеновых конструкций, содержащих горючие компоненты, NFPA 285. Национальная ассоциация противопожарной защиты, 2012 г.
- Стандартный метод испытаний характеристик поверхностного горения строительных материалов, ASTM E84-13a. ASTM International, 2013.
- Стандарт на испытания характеристик поверхностного горения строительных материалов, UL 723. Underwriter’s Laboratories, 2008 г.
- Стандартные технические условия для несущих бетонных блоков, ASTM C90-13. ASTM International, 2013.
- Проект сухой одинарной кладки стен из бетона ТЭК 19-2Б. Национальная ассоциация бетонщиков, 2012 г.
- Утвержденные NFPA 285-[06] Стеновые конструкции с использованием пенопластовой изоляции от Dow, Tech Solutions 514.0. Химическая компания Доу, 2009 г.
- Требования строительных норм и правил для каменных конструкций, TMS 402-11/ACI 530-11/ASCE 5-11. Отчет Объединенного комитета по стандартам каменной кладки, 2011 г.
- Стандартный метод испытаний для определения воспламеняемости наружных стеновых конструкций с использованием источника лучистой тепловой энергии, NFPA 268. Национальная ассоциация противопожарной защиты, 2012 г.
- Коммерческая настенная система Complete™ Стеновые сборки, протестированные по стандарту NFPA 285. Оуэнс Корнинг Изоляционные Системы, ООО, 2012 г.
NCMA TEK 7-4A, пересмотренный в 2013 г.
NCMA и компании, распространяющие эту техническую информацию, отказываются от какой-либо ответственности за точность и применение информации, содержащейся в этой публикации.
