Page 1

Przegrody przeszklone

Sierpień 2014

w ochronie przeciwpożarowej II www.swiat-szkla.pl

W numerze m.in.: Bartłomiej Sędłak Badania odporności ogniowej przeszklonych ścian osłonowych Zbigniew Czajka Dariusz Potrzebski Zagadnienia stosowania samozamykaczy, szczególnie w drzwiach ppoż. Robert Kopciński Zamknięcia dymoszczelne – drzwi i okna chroniące życie


W numerze: ŚCIANY OSŁONOWE Robert Kopciński

Fasady szklane – elewacje wolne od ognia

Stefan Bidas

Aluminiowe przegrody ppoż. gwarancją bezpieczeństwa

2 6

Bartłomiej Sędłak

Odporność ogniowa ścian osłonowych z dużymi przeszkleniami

7

Bartłomiej Sędłak

Badania odporności ogniowej przeszklonych ścian osłonowych

15

Bartłomiej Sędłak

Metodyka badań odporności ogniowej drzwi przeszklonych

22

Bartłomiej Sędłak

Systemy przegród aluminiowo-szklanych o określonej klasie odporności ogniowej

29

Zofia Laskowska

Wymagania w zakresie bezpieczeństwa pożarowego ścian osłonowych kurtynowych

33

Nowe rozwiązania przeciwpożarowe ALUPROF

37

Robert Kopciński

Szkło oraz wyroby ze szkła jako narzędzie w ochronie przeciwpożarowej budynków

38

PRZEGRODY WEWNĘTRZNE Tomasz Nowak

Systemy przeszkleń ognioodpornych mogą być estetyczne

40

Paweł Roszkowski, Bartłomiej Sędłak Metodyka badań odporności ogniowej przeszklonych ścian działowych

42

Zbigniew Czajka, Dariusz Potrzebski Zagadnienia stosowania samozamykaczy, szczególnie w drzwiach ppoż.

Jens Schneider, John Kuntsche

47

Szkło kontra materiały wybuchowe

49

Ogień im nie straszny

51

ODDYMIANIE Robert Kopciński

Walka z zadymieniem – próba kontroli nad produktami spalania

52

Grzegorz Kubicki

Wentylacja pożarowa wielkokubaturowych obiektów użytkowych

55

Okna Euro-SHEV we wrocławskim Capitolu

58

Grzegorz Kubicki

Projektowanie i wykonanie klap dymowych w obiektach wielkokubaturowych

60

Design odporny na ogień – systemy przeciwpożarowe SCHüCO

64

Tadeusz Michałowski

Okna w oddymianiu grawitacyjnym

Robert Sienkiewicz Kurtyny dymowe

65 68

Robert Kopciński

Zamknięcia dymoszczelne – drzwi i okna chroniące życie 72

Robert Kopciński

Bezpieczna droga w stanach kryzysowych WYDAWCA Euro-Media Sp. z o.o. Al. Komisji Edukacji Narodowej 95 02-777 Warszawa Katarzyna Polesińska – Prezes Krzysztof Zieliński – Redaktor Naczelny Wojciech Kołodziejski – Sekretarz Redakcji

ADRES REDAKCJI Al. Komisji Edukacji Narodowej 95 02-777 Warszawa tel.: 22 678 35 60, 22 678 84 94 fax: 22 678 54 21 www.swiat-szkla.pl e-mail: szklo@swiat-szkla.pl

74

DZIAŁ REKLAMY tel.: 22 678 35 60, 22 678 66 09 fax: 22 678 54 21 Aneta kawczyńska Agnieszka Roguska SKŁAD As-Art, Warszawa

Redakcja nie ponosi odpowiedzialności za treść reklam i ogłoszeń. Nie zwracamy materiałów nie zamówionych oraz zastrzegamy sobie prawo do skrótów tekstów przyjętych do druku. Prawa autorskie zastrzeżone, przedruk i wykorzystanie materiałów możliwe tylko po uzyskaniu pisemnej zgody Wydawcy.


Fasady szklane

– elewacje wolne od ognia

Od tysięcy lat głównym celem budowanych przez człowieka schronień była ochrona przed intruzami oraz warunkami atmosferycznymi. Pierwsze obiekty budowlane, jakimi były szałasy, lepianki czy choćby obecne do dnia dzisiejszego igloo, składały się tylko ze „ścian elewacyjnych” oraz, w późniejszym okresie, z dachu. Aktualna definicja budynku zaprezentowana w  Ustawie Prawo Budowlane [1] stanowi, że przez budynek należy rozumieć taki obiekt budowlany, który jest trwale związany z gruntem, wydzielony z przestrzeni za pomocą przegród budowlanych oraz posiada fundamenty i dach. Dopiero w kolejnych latach pojawił się podział na kondygnacje, budynki wyposażone zostały w instalacje wewnętrzne i zewnętrzne, ale ściany elewacyjne (zewnętrzne), jako najbardziej archetypowy element budynku, rozwijają się od samego początku. Obecnie ściany zewnętrzne stanowią nie tylko strukturę konstrukcyjną budynku, ale także barierę ochronną przed niepowołanymi gośćmi, zimą chronią nas przed chłodem, latem przed ciepłem, a przez cały rok również przed ogniem.

Ogień, jak budynki, pnie się do góry Kiedy w 1853 r. na Wystawie Światowej Elisha Graves Otis zaprezentował swój wynalazek nie wiedział, że zrewolucjonizuje on budownictwo. Była to winda, pierwsza posiadająca zabezpieczenia przed zerwaniem się liny. Do tego momentu budynki użytkowe rzadko przekraczały 7 kondygnacji nadziemnych nie dlatego, że nie potrafiono zbudować wyższych tylko dlatego, że nikt nie chciał wyżej ich wynajmować. Był to punkt zwrotny w budownictwie. Niemniej czas na fasady szklane nadszedł kilkadziesiąt lat później, kiedy w USA ruszył wyścig o najwyższy budynek, który opierał się już przede wszystkim na konstrukcjach stalowych jako lżejszych od żelbetowych oraz ówcześnie także bezpieczniejszych. A szkło przyszło razem z nimi. Niestety, coraz wyższe budynki spowodowały nowe problemy związane z bezpieczeństwem pożarowym. Tak jak woda płynie ku dołowi, tak pożar najchętniej rozprzestrzenia się ku górze. Bardzo efektownie zostało to zaprezentowane w filmie „Płonący wieżowiec”, w którym dowodzący akcją gaśniczą Steve McQueen mówi do architekta feralnego wysokościowca Paula Newmana, że prowadzenie akcji gaśniczej powyżej 7 piętra jest prawie niemożliwe. Był to rok 1974. Po wielu tragicznych w skutkach pożarach wieżowców ustawodawcy w wielu krajach przedsięwzięli kroki prawne, aby temu zapobiegać. Są one związane przede wszystkim z zapewnieniem właściwej ewakuacji oraz z przeciwdziałaniem rozprzestrzenianiu się pożaru na inne kondygnacje (do innych stref pożarowych), zwłaszcza przenoszeniu się ich po elewacji. W Polsce Rozporządzenie Ministra Infrastruktury [2] stanowi: §223. 1. W ścianach zewnętrznych budynku wielokondygnacyjnego, z zastrzeżeniem §224, powinny być pasy międzykondygnacyjne o wysokości co najmniej 0,8 m. 2. Za równorzędne rozwiązania uznaje się oddzielenia poziome w  formie daszków, gzymsów i balkonów o wysięgu co najmniej 0,5 m lub też inne oddzielenia poziome i pionowe o sumie wysięgu i wymiaru pionowego co najmniej 0,8 m. 3. Elementy poziome, wymienione w ust. 2, powinny mieć klasę odporności ogniowej wymaganą w stosunku do ścian zewnętrznych budynku i być wykonane z materiałów niepalnych.

2

4. Warunki określone w ust. 1 i 2 nie dotyczą ścian holu i dróg komunikacji ogólnej. §224. 1. W ścianach zewnętrznych budynku wielokondygnacyjnego nad strefą pożarową PM, o gęstości obciążenia ogniowego powyżej 1000 MJ/m2, wysokość pasa międzykondygnacyjnego powinna wynosić co najmniej 1,2 m. 2. Za równorzędne rozwiązanie uznaje się oddzielenie poziome w  formie daszków, gzymsów i balkonów o wysięgu co najmniej 0,8 m lub też inne oddzielenie poziome i pionowe o sumie wymiaru pionowego i wysięgu co najmniej 1,2 m, z zachowaniem warunków określonych w §223 ust. 3. §235. 2. Ścianę oddzielenia przeciwpożarowego należy wysunąć na co najmniej 0,3 m poza lico ściany zewnętrznej budynku lub na całej wysokości ściany zewnętrznej zastosować pionowy pas z materiału niepalnego o szerokości co najmniej 2 m i klasie odporności ogniowej E l 60.

wydanie spec j alne


Fasady szklane – elewacje wolne od ognia

Szkło jako materiał niepalny oraz potrafiący sprostać kryteriom odporności ogniowej nawet do 120 minut jest doskonałym materiałem budowlanym spełniającym ww. kryteria. Niemniej, w pierwszej kolejności należy zwrócić uwagę na pewne ograniczenia i rozszyfrować literki określające poszczególne parametry odporności ogniowej, tj. „E” i „I” oraz coraz częściej pojawiającą się „W”: zz E – szczelność ogniowa ogranicza w ciągu określonego czasu przepływ gorących gazów i obszar płomieni do pomieszczenia. zz I – izolacyjność ogniowa zapewnia nie przekroczenie wzrostu temperatury nienagrzewanej powierzchni (po stronie wolnej od pożaru) przeciętnie o więcej niż 140oC. zz W – ochrona przed promieniowaniem ogranicza strumień ciepła, po stronie nienagrzewanej, tak, że poziom promieniowania cieplnego mierzony w odległości 1,0 m od przegrody nie powinien przekraczać 15 kW/m2 (poziom promieniowania cieplnego, który nie powoduje w ciągu kilku minut działania obrażeń ciała ludzkiego wynosi ok. 2,5 kW/m2) [3]. Liczby, które pojawiają się przy ww. oznaczeniach np. EI 60 oznaczają ilość minut podczas pożaru, tj. czas, w którym gwarantowany jest poziom odporności ogniowej w tym

wypadku przegroda zapewnia szczelność i izolacyjność ogniową podczas 60 minut od wystąpienia oddziaływania termicznego.

E , I, W znaczy dach, przegrody pionowe, metody inżynierskie Powyższe parametry, jakie spełniają poszczególne wyroby szklane, determinuje ich przeznaczenie: zz E – wyroby posiadające jedynie szczelność ogniową mają zastosowanie przede wszystkim jako przekrycie dachu, okna dachowe, przekrycie atrium, dachowe pasma szklane. W przypadku dachu najważniejszym jest, aby w warunkach pożaru się nie zawalił w określonym czasie oraz aby przez ten okres chronił budynki wyższe znajdujące się w bezpośredniej bliskości. Przebywający wewnątrz ludzie znajdują się w pewnej odległości od dachu i bezpośrednie oddziaływanie termiczne (poprzez promieniowanie i przewodzenie cieplne) nie stanowi dla nich zagrożenia. zz EI – wyroby zapewniające szczelność i izolacyjność ogniową doskonale nadają się jako przegrody pionowe, tj. fasady, ściany wewnętrzne, obudowy dróg ewakuacyjnych, przeszklenia w drzwiach. Mogą mieć też bardziej ekscentryczne zastosowanie, jako obudowa ognioochronna stalowej konstrukcji, choć raczej jest to wyzwanie dla ambitnych architektów pracujących dla bogatych klientów. Materiał najdroższy, ale również o najszerszym zastosowaniu, gdyż skutecznie ochroni ludzi znajdujących się wewnątrz danego pomieszczenia lub może być stosowane na drogach ewakuacyjnych. Pełne ich zastosowanie zależy jedynie od inwencji projektanta. zz EW – wyroby gwarantujące szczelność ogniową oraz ograniczające promieniowanie cieplne są dziś pomostem pomiędzy wcześniej omówionymi i dziś mają zastosowanie w obiektach, gdzie stosowane są metody inżynierskie jako podstawa dla potrzeb projektowania zabezpieczeń ppoż., gdyż nie mają szerszego umocowania prawnego. Niemniej, zwracając uwagę na parametry techniczne, ich przeznaczeniem będzie przede wszystkim zabezpieczenie przejść i pomieszczeń, gdzie mogą przebywać ludzie. Na-

Pr zegrody pr zeszklone

3

Ściany osłonowe

§216. 8. W budynku, na wysokości powyżej 25 m od poziomu terenu, okładzina elewacyjna i jej zamocowanie mechaniczne, a także izolacja cieplna ściany zewnętrznej, powinny być wykonane z materiałów niepalnych. 9. Dopuszcza się ocieplenie ściany zewnętrznej budynku mieszkalnego, wzniesionego przed dniem 1 kwietnia 1995 r., o wysokości do 11 kondygnacji włącznie, z użyciem samogasnącego polistyrenu spienionego, w sposób zapewniający nierozprzestrzenianie ognia.


Robert Kopciński

leży przy tym pamiętać, aby ograniczyć dostęp do takich przegród (np. barierkami) celem minimalizacji potencjalnych oparzeń, gdyż temperatura powierzchni przegrody po „bezpiecznej stronie” może sięgać nawet kilkaset stopni Celsjusza. Dokładniejsze techniczne uwarunkowania zaprezentowanego podziału znajdziecie Państwo w artykule dr. inż. Grzegorza Dzienia [4] opublikowanym również przez „Świat Szkła”, który jest stale dostępny na witrynie internetowej wydawnictwa.

 iedy dany wyrób posiada K wybraną odporność ogniową? Odpowiedź na pytanie jak są zbudowane „drzwi ppoż.” student Szkoły Głównej Służby Pożarniczej odpowiada: z blachy, wełny mineralnej i certyfikatu. To oczywiście dowcip, który w ogromnym uproszczeniu odpowiada na pytanie będące tematem tego punktu. Coś ma tylko wtedy odporność ogniową, kiedy jest to poparte certyfikatem i aprobatą techniczną wydaną przez notyfikowane biuro badawcze, jak np. Instytut Techniki Budowlanej. Dokument ten potwierdza, że dany wyrób został przebadany zgodnie z daną normą wydaną dla oceny danego parametru technicznego. Wszyscy niby o tym wiedzą, a rzeczywistość skrzeczy. Dla przykładu z branży szklarskiej zwrócę uwagę na pustaki szklane i luksfery. Na rynku krążą produkty, których dostawcy posługują się certyfikatami i aprobatami technicznymi wydanymi dla innych produktów. Tzn. też dla pustaków szklanych czy luksferów, ale innych modeli lub wręcz produkowanych przez innych producentów. Certyfikat i aprobata techniczna ważna jest tylko dla jednego wybranego (czyli przebadanego) produktu lub systemu, gdyż każdy z nich z powodu nie tylko składu i budowy, ale także procesów technologicznych i stosowanych w fabryce systemów jakości, jest

unikatowy. Wspominam o tym, gdyż kiedyś odbyłem przedziwną rozmowę z reprezentantem dostawcy, który nie chciał mi udostępnić drogą elektroniczną aprobaty technicznej w obawie o wykorzystanie jej przez kogoś innego (może przez moją skromną osobę) dla potrzeb sprzedaży swoich produktów. W pierwszej chwili wydało mi się to absurdalne, ale później zdałem sobie sprawę z nieświadomości naszego rynku (czyli konsumentów). Dodatkowo, aprobata techniczna jest bardzo użyteczna dla projektantów i realizatorów, ponieważ precyzuje zastosowanie, zasady transportu, magazynowania i montażu. Podczas zapoznawania się z certyfikatem i aprobatą techniczną należy również zwrócić uwagę na datę ważności badań, celem uniknięcia zastosowania wyrobu, którego potwierdzenie odporności ogniowej utraci ważność przed oddaniem budynku do eksploatacji. W takiej sytuacji najlepiej skontaktować się z producentem, aby sprawdzić czy zamierza on powtórzyć badania danego wyrobu.

F asada szklana, czyli estetyka, trwałość, bezpieczeństwo, koszty Szkło większości kojarzy się głównie z czymś ładnym, ale nietrwałym. A dziś, szkło stanowi piękne i efektowne opakowanie budynków opartych o konstrukcję stalową czy żelbetową. Jest opakowaniem, które chroni użytkowników zarówno przed warunkami atmosferycznymi, jak również przed intruzami, a także… przed pożarem. Szkło jest oczywiście powszechnie stosowane w budownictwie od setek lat jako zabezpieczenie otworów okiennych. Niestety zawsze był to najsłabszy punkt każdego obiektu. Do niedawna, jeśli architekt projektował np. budynek wysoki lub wysokościowy, musiał kompozycję bryły podzielić na pasma międzykondygnacyjne dające bezpieczeństwo nie rozprzestrzeniania się pożaru pomiędzy piętrami budynku oraz na pasma okienne zapewniające komfort użytkownikom. Obecnie może stworzyć jednolitą bryłę nie tylko z zewnątrz, ale również we wnętrzu budynku, dając w ten sposób uczucie olbrzymiej przestrzeni oraz napływ dużej ilości światła zewnętrznego. Podobnie sprawa ma się z dachem, który nie musi być już dziś brzydką powierzchnią bez dodatkowych korzyści dla inwestora i przebywających wewnątrz ludzi. Tworząc duże przeszklenia lub wręcz zabudowując całe przekrycie dachu szkłem, wpuszczamy do środka światło dzienne dając niepowtarzalny efekt estetyczny oraz obniżamy koszty np. energii elektrycznej. Oczywiście, od razu nasuwają się znacznie większe koszty materiałowe. Niemniej obiekt budowlany to najczęściej inwestycja na 20-30 lat, która często pełni rolę wizytówki inwestora. W przypadku biurowców i hoteli ta „wizytówka” może stanowić o powodzeniu przedsięwzięcia. Koszty materiałowe to jedyny widoczny przyrost w kosztorysie związany z zastosowaniem szkła. Pozostałe punkty tylko obniżają bilans finansowy inwestycji: zz czas prac budowlanych się skraca, gdyż szkło jest prefabrykowane poza budową, a jego montaż można prowadzić w każdych warunkach pogodowych, także przy temperaturze poniżej 0oC; zz podczas eksploatacji powierzchnie szklane wymagają jedynie mycia, bez kosztów remontów elewacji czy dachu; zz szkło przepuszcza światło dzienne, co może obniżyć koszt energii elektrycznej związanej z oświetleniem wnętrz. Ktoś powinien zadać pytanie, dlaczego strażak tyle mówi o wpływie stosowania szkła na finanse inwestycji. Odpowiedź jest prosta: jest to niezbędne, aby przekonać architektów i inwestorów do stosowania wyrobów drogich w zakupie. Dzięki temu tworzy się na rynku większy wybór ułatwiający także moją pracę. inż. Robert Kopciński Literatura 1. Ustawa z  dnia 7 lipca 1994 r. Prawo budowlane Dz.U. 1994 Nr 89 poz. 414 z późniejszymi zmianami. 2. Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z  dnia 12 kwietnia 2002 r. w  sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i  ich usytuowanie Dz.U. z 2002 r. Nr 75 poz. 690 (z późniejszymi zmianami). 3. Laskowska Z., Kosiorek M.: Bezpieczeństwo pożarowe ścian działowych przeszklonych – badania i rozwiązania. „Świat Szkła”. 4. Dzień G.: Zagrożenie promieniowaniem cieplnym w pożarze. „Świat Szkła”.

4

wydanie spec j alne


Centrum Dydaktyczno-Badawcze Nanotechnologii, Szczecin, Studio A4

Ściany osłonowe

Wspólnie kształtujemy rzeczywistość

YAWAL SA

ul. Lubliniecka 36, 42-284 Herby tel.: +48 34 352 88 00, fax: +48 34 357 41 42, infolinia 0-800 192 925 e-mail: yawal@yawal.com, www.yawal.com


Aluminiowe przegrody ppoż. gwarancją bezpieczeństwa

Rozwój technologii nie rozwiązał wszystkich problemów, z jakimi od stuleci borykają się konstruktorzy budynków. Nawet w najnowocześniejszym obiekcie z metalu i szkła możliwy jest pożar. Przeciwdziałanie temu zagrożeniu zaczyna się już na etapie projektowania elementów konstrukcyjnych. Szkło i aluminium wykorzystywane są po to, by ratować przed ogniem ludzkie życie i mienie.

Profile aluminiowe Wykorzystanie architektonicznych systemów profili aluminiowych to we współczesnym budownictwie standard. Przeszklone budynki są dla nas codziennością. Systemy, z których konstruuje się fasady budynków, ściany, drzwi i okna, popularność swą zawdzięczają łatwości montażu, elastyczności oraz dobremu wyglądowi. Jednym z największych dostawców architektonicznych systemów profili aluminiowych jest firma YAWAL S.A. Aluminium, jak żaden inny materiał, zrewolucjonizował rozwój architektury. Metal ten jest lżejszy niż stal i wytrzymalszy niż drewno i PVC. Systemy profili aluminiowych podtrzymujących szklane ściany, odnaleźć można dziś w każdym typie obiektów użyteczności publicznej: od budynków mieszkalnych, przez biura, po szpitale i szkoły. Powszechne wykorzystanie profili aluminiowych nakłada na ich producentów wyjątkową odpowiedzialność. Budynek stanowi schronienie dla ludzi, którzy do niego wchodzą. Elementy, z których jest wykonany, muszą zapewnić bezpieczeństwo osób w nich przebywających w każdej sytuacji. W tym, tej najbardziej nieprzewidywalnej czy ekstremalnej, jaką jest pożar. Systemy YAWAL pozwalają na produkcję szerokiej gamy konstrukcji. Nowatorska technologia pozwala na niemal dowolne ich wykorzystanie i łączenie. Starannie zaprojektowane i dokładnie sprawdzone profile nie mogą pożarom zapobiegać. Mogą natomiast ograniczyć straty życia i mienia, jakie ogień spowoduje.

Systemy przeciwpożarowe W ochronie przeciwpożarowej najważniejszą rolę odgrywa reakcja materiału na ogień. Wybór substancji niepalnych do konstrukcji systemów przeciwpożarowych jest oczywisty. Do najważniejszych zagrożeń, które niesie ze sobą ogień należą: zawalenie się całości lub części budynku i odcięcie drogi ewakuacyjnej, nagromadzenie toksycznego dymu oraz powstanie wysokiej temperatury. Systemy profili aluminiowych o charakterystyce przeciwpożarowej muszą być zaprojektowane w taki sposób, by zniwelować ryzyko zaistnienia tych zjawisk.

6

Szkło ogniochronne Aluminium, jako metal, cechuje stosunkowo wysoka odporność na działanie wysokich temperatur. Zdecydowanie wyższa niż w przypadku innych materiałów budowlanych, takich jak drewno czy PVC. Dlatego też kluczowym elementem systemów przeciwpożarowych jest przeszklenie ogniochronne. Przeszklenie składa się, w zależności od produktu, z jednego lub kilku elementów przepuszczających światło, które wbudowane są w aluminiową ramę. Pomiędzy warstwami szkła znajdują się specjalistyczne warstwy. To właśnie im szkło zawdzięcza swoją odporność. W czasie pożaru, pod wpływem gorąca tworzy się twarda i wytrzymała warstwa napęczniałej pianki. Substancja ta powstrzymuje energię cieplną przed przedostawaniem się na drugą stronę przegrody i zatrzymuje rozprzestrzenianie się pożaru, dając cenny czas na ewakuację oraz akcję gaśniczą.

System TM 75EI w budynku Wydziału Neofilologii Uniwersytetu Śląskiego w Sosnowcu. Dwuskrzydłowe drzwi przesuwne

Najważniejszymi cechami przeciwpożarowych profili aluminiowych są: szczelność ogniowa (E) oraz izolacja ogniowa (I). Pierwsza zmienna to, najkrócej mówiąc, zdolność przegrody do powstrzymania ognia przed rozprzestrzenianiem się na drugą stronę. Izolacja natomiast oznacza zdolność materiału do ograniczenia wzrostu temperatury po stronie niezajętej ogniem. Żadna bariera nie powstrzyma jednak pożaru w  nieskończoność. System przeciwpożarowy musi dać zaskoczonym ludziom czas na ewakuację oraz akcję gaśniczą. Dlatego też, przy wszystkich systemach przeciwpożarowych opisywanych wartościami E oraz I, podawany jest także czas trwania ochrony, jaką one zapewniają. Na przykład, dla produktów firmy YAWAL z systemu TM 75EI jest to czas od 15 minut do dwóch godzin.

System TM 75EI w budynku Wydziału Neofilologii Uniwersytetu Śląskiego w Sosnowcu. Jednoskrzydłowe drzwi otwierane

Gwarantowane bezpieczeństwo Ustawodawstwo krajowe oraz unijne, narzuca na producentów ścisłe wymagania, które spełnić musi ich prodokończenie na str. 14 

wydanie spec j alne


Odporność ogniowa ścian osłonowych Ściana osłonowa to, zgodnie z definicją podaną w normie wyrobu PN-EN 13830 [2] ściana, która zwykle składa się z pionowych i poziomych elementów, połączonych ze sobą i zakotwionych do konstrukcji nośnej budynku, tworząc lekkie, ciągłe pokrycie zamykające przestrzeń, które spełnia samodzielnie lub w połączeniu z konstrukcją budynku wszystkie normalne funkcje ściany zewnętrznej, lecz nie przejmuje żadnych właściwości nośnych konstrukcji budynku. Wymagania Ściany tego typu wykonywane są najczęściej jako konstrukcje szkieletowe, w których przestrzenie pomiędzy metalowymi lub drewnianymi profilami wypełniane są taflami z przezroczystego lub matowego szkła. Zgodnie z trendami obowiązującymi w dzisiejszej architekturze przeszklenia wypełniające ściany osłonowe powinny być dużych rozmiarów, co stanowi dosyć spore wyzwanie, szczególnie w przypadku ścian osłonowych, dla których wymagana jest określona klasa odporności ogniowej. Zgodnie z wymaganiami zapisanymi w Rozporządzeniu Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 roku w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (z późniejszymi zmianami) [1] ściany osłonowe, jako nienośne elementy budynku, powinny być zaprojektowane i wykonane w sposób zapewniający w razie pożaru: ograniczenie rozprzestrzeniania się ognia i dymu w budynku, ograniczenie rozprzestrzeniania się pożaru na obiekty sąsiednie, umożliwienie ewakuacji użytkowników oraz zapewnienie bezpieczeństwa ekipom ratowniczym. Ściany zewnętrzne budynku (do których to zaliczane są ściany osłonowe) powinny być nierozprzestrzeniającymi ognia (w niektórych przypadkach dopuszcza się słabo rozprzestrzeniające ogień), co może stanowić pewien problem w przypadku ścian osłonowych o drewnianym szkielecie. Ponadto zgodnie z Rozporządzeniem [1] ściany zewnętrzne budynku powinny posiadać klasę odporności ogniowej od EI 30 (o↔i) do EI 120 (o↔i), w zależności od klasy odporności pożarowej budynku, przy czym wymagania te dotyczą w głównej mierze pasa międzykondygnacyjnego wraz z połączeniem ze stropem. W przypadku budynku wielokondygnacyjnego, w ścianach zewnętrznych powinny być wykonane pasy międzykondygnacyjne o wysokości co najmniej 0,8 m, przy czym za równorzędne rozwiązania uznaje się oddzielenia poziome w formie daszków, gzymsów i balkonów o wysięgu co najmniej 0,5 m lub też inne oddzielenia poziome i  pionowe o sumie wysięgu i wymiaru pionowego co najmniej 0,8 m (w przypadku gdy

ściany te znajdują się nad strefą pożarową PM, o gęstości obciążenia ogniowego powyżej 1000 MJ/m2, wysokość pasa międzykondygnacyjnego powinna wynosić min. 1,2 m, a za równorzędne rozwiązanie uznaje się oddzielenia poziome w formie daszków, gzymsów i balkonów o wysięgu co najmniej 0,8 m lub też inne oddzielenia poziome i pionowe o sumie wysięgu i wymiaru pionowego co najmniej 1,2 m). W Rozporządzeniu [1] wymagania stawiane są również elementom okładzin elewacyjnych, które powinny być mocowane do konstrukcji budynku w sposób uniemożliwiający ich odpadanie w przypadku pożaru, w czasie krótszym niż wynikający z wymaganej klasy odporności ogniowej dla ściany zewnętrznej, a w przy-

padku budynków o wysokości przekraczającej 25 m, dodatkowo okładzina elewacyjna i jej zamocowania mechaniczne, znajdujące się na wysokości powyżej 25 m nad poziomem terenu powinny być wykonane z materiałów niepalnych.

Rozwiązania techniczne Ściany osłonowe z dużymi przeszkleniami, o określonej klasie odporności ogniowej wykonywane są najczęściej jako konstrukcje o drewnianym, stalowym lub aluminiowym szkielecie. Zastosowane muszą być odpowiednie profile, zapewniające przeniesienie obciążenia dużymi przeszkleniami bez przekroczenia kryteriów danej klasy odporności ogniowej. Przekroje przez przykładowe profile przedstawiono na rys. 1 (profil metalowy) i 2 (profil drewniany). Profile metalowe (aluminiowe lub stalowe) posiadają najczęściej przekrój skrzynkowy. Wewnątrz metalowych profili często umieszczane są specjalne wkłady wzmacniające, najczęściej wykonane z tego samego rodzaju materiału co profil. Ponadto profile te wypełniane są wkładami izolacyjnymi (ogniochronnymi). W zależności od przyjętego rozwiązania, właściwego dla danej klasy odporności ogniowej ściany osłonowej, dobiera się rodzaj (materiał) wkładów

Rys. 1. Przykładowy przekrój przez profil metalowy

Pr zegrody pr zeszklone

7

Ściany osłonowe

z dużymi przeszkleniami


Bartłomiej Sędłak

izolacyjnych, lub nie stosuje się wypełnienia. Wkłady izolacyjne najczęściej wykonuje się z płyt gipsowo-kartonowych, silikatowo-cementowych lub krzemianowo-wapniowych. Profile drewniane wykonane są najczęściej z drewna klejonego jako profile pełne. Zarówno w przypadku profili drewnianych, jak i metalowych, szyby mocowane są najczęściej przy użyciu metalowych listew dociskowych, które to przykręcane są do profilu śrubami stalowymi (poprzez podkładki), a następnie przykrywane listwą maskującą. Dla uszczelnienia mocowania, po jego obwodzie stosuje się uszczelki z kauczuku syntetycznego EPDM. Istotnym elementem występującym bardzo często zarówno w jednym, jak i w drugim rozwiązaniu są uszczelki pęczniejące. Pod wpływem temperatury zwiększają one swoją objętość i zamykają przestrzenie, przez które mógłby przedostać się ogień. Szyby, podobnie jak sposób wypełnia profili, dobierane są w zależności od przewidywanej klasy odporności ogniowej ściany osłonowej. Najczęściej stosuje się szyby zespolone składające się z szyby ognioochronnej (zestawu tafli szklanych hartowanych przedzielanych pęczniejącym pod wpływem temperatury żelem) zespolonej z szybą zewnętrzną. Grubość hartowanych tafli szklanych, ich ilość oraz grubość żelu przedzielającego tafle jest precyzyjnie dobierana dla szyb przeznaczonych do stosowania w ścianach osłonowych o danej klasie odporności ogniowej.

Rys. 2. Przykładowy przekrój przez profil drewniany

Badania odporności ogniowej Normy badawcze i warunki nagrzewania Klasa odporności ogniowej ściany osłonowej określana jest na podstawie badania w zakresie odporności ogniowej, które należy przeprowadzić w akredytowanym laboratorium (np. Zakład Badań Ogniowych Instytutu Techniki Budowlanej). Ściany osłonowe w pełnej konfiguracji powinny być badane zgodnie z normą PN-EN 1364-3 [6], natomiast części ścian osłonowych (np. pas międzykondygnacyjny) zgodnie z PN-EN 1364-4 [7]. Z uwagi na tematykę związaną z dużymi przeszkleniami w niniejszym artykule przedstawiona będzie tylko metodyka badań ścian osłonowych w kompletnym zestawie, czyli badanych zgodnie z pierwszą z wymienionych norm. Tabela 1 oraz rys. 3 przedstawiają właściwą metodę badania w zależności od typu ściany zewnętrznej. Odporność ogniowa systemów ścian osłonowych określona być może w 2 przypadkach: w warunkach nagrzewania od wewnątrz i zewnątrz. Nagrzewanie od wewnątrz prowadzone jest wg krzywej standardowej, przyjmowanej jako właściwej dla odzwierciedlenia pożaru wewnątrz budynku i określonej w PN-EN 1363-1 [3] wzorem: T = 345 log10 (8t + 1) + 20 Gdzie T oznacza temperaturę w stopniach Celsjusza, a t czas od początku badania w minutach. Nagrzewanie od zewnątrz odzwierciedlające pożar na zewnątrz budynku prowadzone jest wg krzywej zewnętrznej, określonej w PN-EN 1363-2 [4] wzorem: T = 660 (1 – 0,687e-0,32t – 0,313e-3,8t) + 20

8

Rys. 3. Właściwa metoda badania w zależności od typu ściany zewnętrznej (oznaczenia 1÷10 zgodnie z tabelą 1)

wydanie spec j alne


Tabela 1 Metoda badania

Norma PN-EN

Zewnętrzna ściana wypełniająca

Ściana nienośna

1364-1 [5]

2

Ściana osłonowa kurtynowa

Pełna konfiguracja z przeszkleniem ogniochronnym

1364-3 [6]

3

Podokiennik stojący na stropie

1364-4 [7]

4

Nadproże podwieszone do stropu

1364-4 [7]

5

Podokiennik częściowo oparty na stropie

6

Podokiennik zawieszony

7

Nadproże zawieszone

8

Panel (kombinacja 6+7)

Nr

Typ ściany

1

Częściowa konfiguracja bez ogniochronnego przeszklenia

1364-4 [7]

9

Uszczelnienie liniowej poziomej szczeliny

10

Uszczelnienie liniowej poziomej szczeliny

Częściowa konfiguracja bez ogniochronnego przeszklenia

Element próbny i konstrukcja mocująca Projekt elementu próbnego powinien być sporządzony w taki sposób, aby element próbny był w pełni reprezentatywny dla konstrukcji stosowanej w praktyce (łącznie ze złączami kompensacyjnymi, liniowymi uszczelnieniami szczeliny, wykończeniami powierzchni i wyposażeniem, które to są istotne i mogą mieć wpływ na zachowanie elementu podczas badania) lub wykonany w celu uzyskania najszerszego zakresu bezpośredniego wykorzystania wyników badania. W przypadku badań ścian osłonowych z dużymi przeszkleniami istotne jest, aby w elemencie próbnym znalazły

1364-4 [7] 1364-4 [7]

Pełna konfiguracja z przeszkleniem ogniochronnym

Wykres krzywej standardowej oraz krzywej zewnętrznej przedstawiony zostałna rys. 4.

1364-4 [7]

1364-3 [6] 1364-4 [7]

się największe oczekiwane przez Zleceniodawcę badania wymiary przeszkleń (zarówno w układzie poziomym, jak i pionowym). Zleceniodawca nie będzie mógł stosować w praktyce przeszkleń o większych wymiarach niż te, które zostały przebadane. Kolejną, równie istotną sprawą jest zastosowanie w badaniu maksymalnego oczekiwanego rozstawu kotew mocujących słupy, ponieważ nie będzie możliwe konstruowanie w praktyce danej ściany osłonowej w budynkach o większym rozstawie stropów niż ten, który został sprawdzony w badaniu. Warunki te powodują konieczność badania bardzo dużych elementów próbnych. Stanowi to ogromne wyzwanie zarówno dla producentów tego typu rozwiązań, jak i dla laboratoriów badawczych, które muszą dostosować swoje możliwości badawcze do wymagań zleceniodawców. Na fot. 1 przedstawiono widok nienagrzewanej powierzchni elementu próbnego przed badaniem w ma-

Rys. 4. Krzywe nagrzewania

Pr zegrody pr zeszklone

łym piecu w Laboratorium Zakładu Badań Ogniowych ITB w Pionkach. Element próbny przedstawiony na tej fotografii przygotowany był do badania przy oddziaływaniu ognia od zewnątrz. Maksymalne wymiary przeszklenia w  przedstawionym elemencie wynosiły 1,5x2,5 m (szer. x wys.), natomiast rozstaw między mocowaniami słupów wynosił 4 m. No fot. 2 przedstawiono widok nienagrzewanej powierzchni elementu próbnego przed badaniem w średnim piecu w Laboratorium Zakładu Badań Ogniowych ITB w  Pionkach. Element próbny przedstawiony na tej fotografii przygotowany był do badania przy oddziaływaniu ognia od wewnątrz. Maksymalne wymiary przeszklenia w przedstawionym elemencie wynosiły 1,7x3,2 m szer. x wys.), natomiast rozstaw między mocowaniami słupów wynosił 5 m. Na fot. 3 przedstawiony jest duży piec Laboratorium Zakładu Badań Ogniowych ITB w Pionkach, w którym możliwe jest przebadanie ścian osłonowych o rozstawie między mocowaniami słupów wynoszącym nawet 7 m. Konfiguracja elementu próbnego, jak i jego wymiary minimalne zależne są od tego, czy ściana osłonowa badana będzie przy nagrzewaniu od wewnątrz (rys. 5 i fot. 2), czy od zewnątrz (rys. 6 i fot. 1). W obydwu przypadkach wymiary nagrzewanej powierzchni elementu próbnego powinny wynosić przynajmniej 3x3 m, a jego wysokość powinna być wystarczająca na to, aby wystawał przynajmniej 500 mm ponad wierzchnią powierzchnię górnego stropu (w przypadku nagrzewania od zewnątrz strop jest opcjonalny i zastosować można konstrukcję alternatywną) oraz przynajmniej na 150 mm poniżej wierzchniej powierzchni konstrukcji dolnego stropu z dolną krawędzią niepodpartą. Zarówno w przypadku nagrzewania od wewnątrz, jak i od zewnątrz pomiędzy podłogą pomieszczenia badawczego (lub innym elementem pod krawędzią elementu próbnego dającym podparcie) a dolną krawędzią elementu próbnego powinien zostać zachowany prześwit o wysokości przynajmniej 50 mm. W przypadku nagrzewania od wewnątrz element próbny powinien obejmować ścianę osłonową i poziome złącza oraz, jeśli to wymagane, uszczelnienie pionowej szczeliny ze ścianą symulowaną. Jeżeli występuje uszczelnienie poziomej szczeliny, element próbny powinien być na tyle szeroki, aby na co najmniej 500 mm wystawać poza zewnętrzną powierzchnię symulowanej ściany. W przypadku nagrzewania od zewnątrz element próbny stanowi tylko ściana osłonowa, dlatego też powiększenie szerokości o 500 mm nie jest tutaj wymagane. Element próbny w przypadku nagrzewania od wewnątrz mocowany jest do uprzednio wysezonowanych i umieszonych w poziomie podłogi i stropu pieca płyt żelbetowych, a w przypadku nagrzewania od zewnątrz do ramy badawczej. Zamocowanie elementu próbnego do konstrukcji górnego i dolnego stropu, lub ramy badawczej należy wykonać z zastosowaniem zamocowań używanych w praktyce lub zamocowań reprezentatywnych dla typu zamocowań stosowanych w praktyce. Krawędzie pionowe badanej ściany osłonowej nie powinny być mocowane (krawędzie swobodne). Należy za-

9

Ściany osłonowe

Odporność ogniowa ścian osłonowych z dużymi przeszkleniami


Bartłomiej Sędłak

Fot. 1. Widok elementu próbnego przed badaniem na małym piecu w Laboratorium Zakładu Badań Ogniowych ITB w Pionkach

Rys. 5. Schemat konstrukcji oraz definicja powierzchni w przypadku nagrzewania od wewnątrz (wymiary w mm)

Fot. 2. Widok elementu próbnego przed badaniem na średnim piecu w Laboratorium Zakładu Badań Ogniowych ITB w Pionkach

Fot. 3. Duży piec w Laboratorium Zakładu Badań Ogniowych ITB w Pionkach, światło otworu pieca 7,0x10,0 m (wys. x szer.)

stosować takie uszczelnienie szczeliny pomiędzy słupkami i symulowaną konstrukcją ścienną, które zapewni swobodny ruch słupków.

10

Rys. 6. Schemat konstrukcji oraz definicja powierzchni w przypadku nagrzewania od zewnątrz (wymiary w mm)

wydanie spec j alne


Szczelność ogniowa to zdolność elementu konstrukcji, który pełni funkcję oddzielającą, do wytrzymania oddziaływania ognia tylko z jednej strony, bez przeniesienia ognia na stronę nienagrzewaną w wyniku przeniknięcia płomieni lub gorących gazów. Podczas badania szczelność ogniowa sprawdzana jest za pomocą tamponu bawełnianego, szczelinomierzy lub wizualnie. Na fot. 4 i 5 przedstawiono element próbny, który utracił szczelność ogniową. Izolacyjność ogniowa to zdolność elementu konstrukcji do wytrzymania oddziaływania ognia tylko z jednej strony, bez przeniesienia ognia w wyniku znaczącego przepływu ciepła ze strony nagrzewanej na stronę nienagrzewaną. Przyrost temperatury na nienagrzewanej powierzchni elementu próbnego sprawdzany jest za pomocą termoelementów powierzchniowych mocowanych do badanego elementu za pomocą kleju odpornego na temperaturę. Na fot. 6 widać termoele-

menty przyklejone na poziomej szczelinie liniowej oraz powierzchni S3, zgodnie z rys. 5. Na rys. 7 przedstawiono przykładowy rozkład termoelementów w przypadku badania ściany osłonowej nagrzewanej od zewnątrz. Na fot. 7 i 8 przedstawiono nagrzewaną powierzchnię elementu próbnego podczas badania. Na rysunkach 8÷11 przedstawiono przykładowe wykresy średnich przyrostów temperatury na nienagrzewanej powierzchni dużych przeszkleń w elementach próbnych ścian osłonowych. Rys. 8 przedstawia średni przyrost temperatury na przeszkleniu o wymiarach 1,7 x 3,2 m (szerokość x wysokość) i grubości 18 mm, składającym się z dwóch szyb hartowanych i warstwy żelu pęczniejącego, zamocowanym w ścianie o szkielecie aluminiowym (kolor niebieski – wykres średniego przyrostu temperatury w przypadku nagrzewania od zewnątrz, kolor czerwony – wykres średniego przyrostu temperatury w przypadku nagrzewania od wewnątrz). Rys. 9 przedstawia średni przyrost temperatury na przeszkleniu o  wymiarach 1,7 x 3,2 m (szerokość x wysokość) i grubości 33 mm, składającym się z czterech szyb hartowanych z trzema warstwami żelu pęczniejącego zamocowanym w ścianie o szkielecie aluminiowym (kolor niebieski – wykres średniego przyrostu temperatury w przypadku nagrzewania od zewnątrz, kolor czerwony – wykres średniego przyrostu temperatury w przypadku nagrzewania od wewnątrz). Rys. 10 przedstawia średni przyrost temperatury na przeszkleniu o wymiarach 1,5 x 2,5 m (szerokość x wysokość) i grubości 27 mm, składającym się z pięciu szyb harto-

Fot. 4. Widok nienagrzewanej powierzchni elementu próbnego, utrata szczelności ogniowej

Fot. 5. Widok nienagrzewanej powierzchni elementu próbnego, utrata szczelności ogniowej (powiększenie fot. 4)

Badania odporności ogniowej Kryteria skuteczności działania oraz pomiary prowadzone podczas badania Podczas badania odporności ogniowej ścian osłonowych sprawdzane są następujące kryteria skuteczności działania: zz szczelność ogniowa (E), zz izolacyjność ogniowa (I), zz promieniowanie (W).

Pr zegrody pr zeszklone

Fot. 6. Widok uszczelnienia poziomej szczeliny liniowej oraz powierzchni S3 elementu próbnego ściany osłonowej w przypadku nagrzewania od wewnątrz

wanych z czterema warstwami żelu pęczniejącego, zamocowanym w ścianie o szkielecie aluminiowym w przypadku nagrzewania od zewnątrz. Rys. 11 przedstawia średni przyrost temperatury na przeszkleniu o wymiarach 1,5x1,8 m (szerokość x wysokość) i grubości 35 mm, składającym się z szyby laminowanej zespolonej poprzez stalową ramkę z szybą 55.2 (przestrzeń pomiędzy szybami wypełniona argonem), zamocowanym w ścianie o szkielecie stalowym, w przypadku nagrzewania od wewnątrz. Promieniowanie jest zdolnością elementu konstrukcji do wytrzymania oddziaływania ognia tylko z jednej strony tak, aby ograniczyć prawdopodobieństwo przeniesienia ognia w wyniku znaczącego wypromieniowania ciepła albo poprzez element albo z  jego powierzchni nienagrzewanej do sąsiadujących materiałów. Sposób pomiaru określa norma PN-EN 1363-2 [4] (pomiar przy użyciu radiometru ustawionego w odległości 1 m od geometrycznego środka powierzchni S2 lub S1 zależnie od warunków nagrzewania ściany osłonowej). Na rys. 12 i 13 przedstawiono wykres przyrostu promieniowania przez powierzchnię przeszklenia o wymiarach 1,5 x 1,8 m (szerokość x wysokość) i grubości 35 mm, składającego się z szyby laminowanej zespolonej poprzez stalową ramkę z szybą 55.2 (przestrzeń pomiędzy szybami wypełniona argonem) w przypadku nagrzewania od wewnątrz (rys. 11 przedstawia wykres temperatury średniej na powierzchni tej szyby). Rys. 12 przedstawia przyrost promieniowania w funkcji czasu trwania badania, natomiast rys. 13 przedstawia wykres promieniowania w funkcji średniego przyrostu temperatury na nienagrzewanej powierzchni szyby. Podczas badania należy również prowadzić pomiar przemieszczeń. Chociaż nie ma związanych z nim kryteriów oceny właściwości użytkowych, to może być on istotny przy określeniu rozszerzonego zakresu wykorzystania wyników badania. Przemieszczenia należy mierzyć 50 mm (punkty B i H na rys. 7) od krawędzi swobodnej, oraz w punkcie stanowiącym środek powierzchni nienagrzewanej elementu próbnego (punkt E na rys. 7), z pominięciem powiększeń elementu poza ramą do badania lub poza symulowanym stropem i ścianami. Należy mierzyć wszyst-

11

Ściany osłonowe

Odporność ogniowa ścian osłonowych z dużymi przeszkleniami


Bartłomiej Sędłak

kie znaczące (tj. powyżej 5 mm) przemieszczenia elementu próbnego podczas badania.

Zakończenie badania Badanie może być zakończone z jednego lub więcej wymienionych poniżej powodów: zz bezpieczeństwa personelu lub zbliżającego się uszkodzenia wyposażenia, zz osiągnięcia wybranych kryteriów, zz życzenia Zleceniodawcy. Na fot. 9 i 10 przedstawiono elementy próbne po badaniu w zakresie odporności ogniowej.

Klasyfikacja ogniowa

Rys. 7. Przykładowy rozkład termoelementów oraz miejsc pomiaru przemieszczeń na nienagrzewanej powierzchni elementu próbnego ściany osłonowej nagrzewanej od zewnątrz

Rys. 8. Średni przyrost temperatury na nienagrzewanej powierzchni przeszklenia o wymiarach 1,7 x 3,2 m i grubości 18 mm, z jedną warstwą żelu, w przypadku nagrzewania od wewnątrz (kolor czerwony) i od zewnątrz (kolor niebieski)

12

Ściany osłonowe (kompletny zestaw) klasyfikowane są zgodnie z normą PN-EN 13501-2 [8], a klasa odporności ogniowej przyznawana jest na podstawie badania przeprowadzonego zgodnie z normą PN-EN 1364-3 [6]. Przy jej przyznawaniu pod uwagę brane są przedstawione wcześniej kryteria skuteczności działania, które to oceniane są w następujący sposób: zz szczelność ogniowa – oceniana jest na podstawie trzech aspektów: zapalenia tamponu bawełnianego, utrzymywania się płomienia na powierzchni nienagrzewanej, pęknięć lub otworów przekraczających dopuszczalne wymiary; w przypadku gdy element klasyfikowany jest tylko w zakresie szczelności ogniowej bez uwzględnienia klasyfikacji izolacyjności ogniowej, nie bierze się pod uwagę kryterium związanego z zapaleniem się tamponu bawełnianego, zz izolacyjność ogniowa – oceniana jest na podstawie przyrostów temperatury na nienagrzewanej powierzchni elementu próbnego (przyrost temperatury średniej ograniczony jest do 140oC powyżej początkowej średniej temperatury, natomiast przyrost temperatury maksymalnej w dowolnym punkcie badanej ściany osłonowej ograniczony jest do 180oC powyżej temperatury początkowej),

Rys. 9. Średni przyrost temperatury na nienagrzewanej powierzchni przeszklenia o wymiarach 1,7x3,2 m i grubości 33 mm, z trzema warstwami żelu, w przypadku nagrzewania od wewnątrz (kolor czerwony) i od zewnątrz (kolor niebieski)

wydanie spec j alne


Rys. 10. Średni przyrost temperatury na nienagrzewanej powierzchni przeszklenia o wymiarach 1,5 x 2,5 m i grubości 27 mm, z czterema warstwami żelu, w przypadku nagrzewania od zewnątrz

Rys. 11. Średni przyrost temperatury na nienagrzewanej powierzchni przeszklenia o wymiarach 1,5 x 1,8 m i grubości 35 mm, bez żelu, w przypadku nagrzewania od wewnątrz

zz promieniowanie – oceniane jest na podstawie czasu, w którym maksymalna wartość promieniowania mierzonego zgodnie z normą PN-EN 1363-2 [4] nie przekracza 15 kW/m2. Klasy odporności ogniowej dla ścian osłonowych zdefiniowane w normie klasyfikacyjnej PN-EN 135012+A1 [8] zostały przedstawione w Tabeli 2. Tabela 1. E

15

30

60

90

120

EI

15

30

60

90

120

30

60

EW

Fot. 7. Widok nagrzewanej powierzchni elementu próbnego podczas badania

Fot. 8. Widok nagrzewanej powierzchni elementu próbnego podczas badania

Rys. 12. Przyrost promieniowania w funkcji czasu przez powierzchnie przeszklenia o wymiarach 1,5 x 1,8 m i grubości 35 mm, bez żelu, w przypadku nagrzewania od wewnątrz

Pr zegrody pr zeszklone

20

Z uwagi na wymagania krajowe zdefiniowane w rozporządzeniu [1] w praktyce na Polskim rynku spotyka się rozwiązania o klasach odporności ogniowej EI 30, EI 60 oraz EI 120.

Rys. 13. Przyrost promieniowania w funkcji przyrostu średniej temperatury na nienagrzewanej powierzchni przeszklenia, przez powierzchnie przeszklenia o wymiarach 1,5 x 1,8 m i grubości 35 mm, bez żelu, w przypadku nagrzewania od wewnątrz

13

Ściany osłonowe

Odporność ogniowa ścian osłonowych z dużymi przeszkleniami


Bartłomiej Sędłak

Dodatkowo, zgodnie z normą PN-EN 13501-2+A1 [8], każdorazowo dla danej klasy odporności ogniowej ściany osłonowej należy podać oznaczenie wskazujące na rodzaj badania na podstawie którego została nadana klasyfikacja. Dla ścian osłonowych badanych przy standardowej krzywej nagrzewania N od wewnątrz oraz zewnętrznej krzywej nagrzewania E od zewnątrz, stosuje się oznaczenie „o ↔ i”. W wypadku pojedynczego badania dla danej klasy, przy nagrzewaniu od wewnątrz stosuje się oznaczenie „i → o”, zaś przy nagrzewaniu od zewnątrz stosuje się oznaczenie „o → i”.

Podsumowanie Odporność ogniowa ścian osłonowych zależna jest od wielu czynników, takich jak: rodzaj zastosowanych profili szkieletu, wkładów izolacyjnych wewnątrz profili (w przypadku profili metalowych), sposób ich mocowania do stropu, rozstaw pomiędzy punktami mocowania, a także rodzaj zastosowanego szkła, rozmiary tafli szklanych, współczynnik kształtu szyb. W przypadku ścian osłonowych z dużymi przeszkleniami ogromne znaczenie ma również sposób, w jaki osadzone są szyby. Nawet niewielka zmiana w konstrukcji ściany osłonowej może w znaczący sposób zmienić jej odporność ogniową, dlatego też określenie rzeczywistej klasy odporności ogniowej danej ściany osłonowej możliwe jest wyłącznie na podstawie wyników badań odporności ogniowej elementów próbnych tych ścian. mgr inż. Bartłomiej Sędłak Zakład Badań Ogniowych ITB Bibliografia [1] Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (Dz. U. Nr 75, Poz.690)

Fot. 9. Widok nienagrzewanej powierzchni elementu próbnego po badaniu w przypadku nagrzewania od wewnątrz

Fot. 10. Widok nagrzewanej powierzchni elementu próbnego po badaniu w przypadku nagrzewania od zewnątrz

[2] PN-EN 13830:2005 Ściany osłonowe – Norma wyrobu [3] PN-EN 1363-1:2012 Badania odporności ogniowej Część 1: Wymagania ogólne [4] PN-EN 1363-2:2001 Badania odporności ogniowej. Cześć 2: Procedury alternatywne i dodatkowe [5] PN-EN 1364-1:2001 Badanie odporności ogniowej elementów nienośnych – Część 1: Ściany [6] PN-EN 1364-3:2007 Badanie odporności ogniowej elementów nienośnych – Część 3: Ściany osłonowe pełna konfiguracja (kompletny zestaw) [7] PN-EN 1364-4:2006 Badanie odporności ogniowej elementów nienośnych – Część 4: Ściany osłonowe częściowa konfiguracja [8] PN-EN 13501-2+A1:2010 Klasyfikacja ogniowa wyrobów budowlanych i elementów budynków – Część 2: Klasyfikacja na podstawie badań odporności ogniowej, z wyłączeniem instalacji wentylacyjnych

[9] Sędłak B.: Badania odporności ogniowej przeszklonych ścian osłonowych – Część 1, „Świat Szkła”, R.17, nr 9, 52-54, 2012 [10] Sędłak B.: Badania odporności ogniowej przeszklonych ścian osłonowych – Część 2, „Świat Szkła”, R.17, nr 10, 53-58,60, 2012 [11] Sędłak B., Kinowski J.: Badania odporności ogniowej ścian osłonowych – przyrosty temperatury na szybach, „Świat Szkła”, R.18, nr 11, 20-25, 2013 [12] Sędłak B., Kinowski J., Borowy A.: Fire resistance tests of large glazed aluminium curtain wall test specimens – results comparison. 1st International seminar for fire safety of facades 13-14.11.2013 Paris, France [13] Sędłak B.: Odporność ogniowa ścian osłonowych z dużymi przeszkleniami. XXII Konferencja Techniczna „Świata Szkła”, 06.12.2013, Warszawa

dokończenie ze str. 6  dukt. Parametry zarówno czasu trwania ochrony ogniowej, ognioszczelności, jak i izolacji są sprawdzane laboratoryjnie. Każdy system przeciwpożarowy, przed wprowadzeniem go na rynek, jest sprawdzany pod kątem odpowiednich norm. Wszystkie produkty mają przypisane odpowiednie dla siebie scenariusze badań. W czasie testów, niezależni naukowcy z Instytutu Techniki Budowlanej sprawdzają takie zmienne jak: palność, zdolność do podsycania ognia, czy ewentualną liniową prędkość spalania. Dopiero po wydaniu przez ITB aprobaty technicznej, systemy można stosować. To wyniki tych testów decydują o tym, czy dany produkt zostanie zakwalifikowany jako przeciwpożarowy. W razie jakichkolwiek uchybień lub niespełnionych wymagań, prawo zakazuje wprowadzenia takiego produktu do użytku.

14

Estetyczny wygląd Wytrzymałość, w przypadku przegrody, wcale nie musi być równoznaczna z niezgrabnością. Korzystając z profili aluminiowych, projektant ma swobodę wykończenia ich powierzchni. Profile mogą być lakierowane metodą proszkową. Ilość barw do wyboru jest niemal nieograniczona. Dlatego też profile łatwo dopasować do każdego wnętrza. Możliwe jest również lakierowanie drewnopodobne, które nada profilom wygląd prawdziwego drewna. Dodatkową zaletą systemów aluminiowych YAWAL jest ich elastyczność. Możliwe jest np. łączenie różnych systemów czy typów elementów. Badania ogniowe przegrody szklanej z profilami aluminiowymi prowadzone w ITB

wydanie spec j alne

Stefan Bidas YAWAL SYSTEM


Badania odporności ogniowej

przeszklonych ścian osłonowych

Wstęp [1], [2], [3] Klasa odporności ogniowej określana jest na podstawie badania w zakresie odporności ogniowej, które nale-

Fot. 1. Widok elementu próbnego przed badaniem w warunkach nagrzewania od wewnątrz

Tabela 1. Krzywe nagrzewania Poz.

Wzór

Krzywa

1.

T = 345 log10 (8t+1) + 20

standardowa

2.

T = 660 (1 - 0,687e-0,32t -0,313e-3,8t) + 20

oddziaływania od zewnątrz

Oznaczenia: T – średnia temperatura w piecu, w stopniach Celsjusza; t – czas od początku badania w minutach

ży przeprowadzić w akredytowanym laboratorium (np. Zakład Badań Ogniowych Instytutu Techniki Budowlanej). Ściany osłonowe w pełnej konfiguracji powinny być badane zgodnie z  normą PN-EN 1364-3 [2], natomiast części ścian osłonowych (np. pas międzykondygnacyjny) zgodnie z PN-EN 1364-4 [4]. Niniejszy artykuł obejmować będzie tylko metodykę badań ścian osłonowych w kompletnym zestawie, czyli badanych zgodnie z pierwszą z wymienionych norm. Ściana osłonowa wg PN-EN 1364-3 [2] to ściana, która zwykle składa się z pionowych i poziomych elementów konstrukcyjnych, połączonych razem, zakotwionych do konstrukcji nośnej budynku i wypełnionych tak, by tworzyć lekkie, ciągłe pokrycie zamykające przestrzeń, które spełnia, samodzielnie lub

w połączeniu z konstrukcją budynku, wszystkie normalne funkcje ściany zewnętrznej budynku, ale nie pełni funkcji nośnej. Metoda przedstawiona w normie PN-EN 1364-3 [2] ma zastosowania do badania systemów ścian osłonowych, zaprojektowanych w  celu zapewnienia odporności ogniowej. Odporność ogniowa systemów ścian osłonowych określona być może w 2 przypadkach: zz w  warunkach nagrzewania od wewnątrz (nagrzewanie wg krzywej standardowej przyjmowanej jako właściwej dla odzwierciedlenia pożaru wewnątrz budynku (rys. 2 i poz. 1 w tabeli 1); zz w  warunkach nagrzewania od zewnątrz (nagrzewanie wg krzywej zewnętrznej przyjmowanej jako właściwej

Fot. 2. Widok elementu próbnego przed badaniem w warunkach nagrzewania od zewnątrz

Pr zegrody pr zeszklone

15

Ściany osłonowe

Zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 roku w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie, ściany zewnętrzne budynku (do których to zaliczane są ściany osłonowe) powinny posiadać klasę odporności ogniowej od EI 30 (o i) do EI 120 (o i) w zależności od klasy odporności pożarowej budynku, przy czym wymagania te dotyczą w głównej mierze pasa międzykondygnacyjnego wraz z połączeniem ze stropem.


Bartłomiej Sędłak

Rys. 1. Przykładowy wykres temperatury nagrzewania elementu badanego według krzywej standardowej

Rys.3. Schemat budowy termoelementu piecowego (wymiary w mm)

Rys. 2. Przykładowy wykres temperatury nagrzewania elementu badanego według krzywej zewnętrznej

Rys. 4 Schemat budowy termoelementu powierzchniowego (wymiary w mm)

dla odzwierciedlenia pożaru na zewnątrz budynku (rys. 3 i poz. 2 w tabeli 1).

Element próbny [2] Projekt elementu próbnego powinien być sporządzony w taki sposób aby element próbny był w pełni reprezentowany dla konstrukcji stosowanej w praktyce (łącznie ze złączami kompensacyjnymi, liniowymi uszczelnieniami szczeliny, wykończeniami powierzchni

Rys. 5. Schemat budowy termoelementu ruchomego (wymiary w mm)

Tabela 2. Rozkład termoelementów na nienagrzewanej powierzchni badanego elementu (numeracja powierzchni zgodnie z rys. 5) Nagrzewanie od wewnątrz M

Termoelementy do pomiaru temperatury średniej

Termoelementy do pomiaru temperatury maksymalnej

P1

5 szt. - jeden umieszczony w pobliżu środka elementu próbnego po jednym w pobliżu środka każdej ćwiartki powierzchni

w środku szerokości powierzchni, w poziomie spodniej powierzchni symulowanej konstrukcji stropu (górnego); w linii słupka, w poziomie spodniej powierzchni symulowanej konstrukcji stropu (górnego); w środku wysokości krawędzi zamocowanej; w najgorszym spodziewanym miejscu na krawędzi swobodnej, 100 mm od krawędzi; na połączeniu słupka z ryglem; w połowie odległości między dwoma słupkami, jak najbliżej poziomego styku pomiędzy panelem / panelem / podokiennikiem itd. (w strefie dodatniego ciśnienia); w połowie odległości między dwoma ryglami, jak najbliżej pionowego styku pomiędzy panelem / panelem / podokiennikiem itd. (w strefie dodatniego ciśnienia).

P2

nie występują

nie występują

P3

nie występują

nie występują

P4

nie występują

nie występują

P5

nie występują

nie występują

P6

nie występują

nie występują

P1÷6  Powierzchnie zgodnie z PN-EN 1364-3

16

wydanie spec j alne


Tabela 3. Rozkład termoelementów na powierzchni badanego elementu (numeracja powierzchni zgodnie z rys. 4) Nagrzewanie od wewnątrz

M

Termoelementy do pomiaru temperatury średniej

Termoelementy do pomiaru temperatury maksymalnej

P1 nie występują

nie występują

5 szt. - jeden umieszczony w pobliżu środka próbnego po P2 elementu jednym w pobliżu środka każdej ćwiartki powierzchni

w środku szerokości powierzchni, w poziomie spodniej powierzchni symulowanej konstrukcji stropu (górnego); w linii słupka, w poziomie spodniej powierzchni symulowanej konstrukcji stropu (górnego); w środku wysokości, 100 mm od krawędzi ściany pieca; na połączeniu słupka z ryglem; w połowie odległości między dwoma słupkami, jak najbliżej poziomego styku pomiędzy panelem / panelem / podokiennikiem itd. (w strefie dodatniego ciśnienia); w połowie odległości między dwoma ryglami, jak najbliżej pionowego styku pomiędzy panelem / panelem / podokiennikiem itd. (w strefie dodatniego ciśnienia). w środku szerokości uszczelnienia pionowej szczeliny, w poziomie spodniej powierzchni symulowanej konstrukcji stropu (górnego) *); w środku wysokości i szerokości uszczelnienia pionowej szczeliny *).

w środku szerokości panelu (między słupkami), 25 mm powyżej wierzchniej powierzchni symulowanej konstrukcji stropu (górnego); w linii słupka na powierzchni równoległej do otworu pieca, 25 mm powyżej wierzchniej powierzchsymulowanej konstrukcji stropu (górnego); 2 szt. – 750 mm z każ- ni w linii słupka na powierzchni prostopadłej do otworu pieca, 25 mm powyżej wierzchniej podej strony pionowej wierzchni symulowanej konstrukcji stropu (górnego); P3 osi środkowej pieca w środku wysokości po- w środku szerokości panelu (między słupkami), 250 mm powyżej wierzchniej powierzchni symulowanej konstrukcji stropu (górnego); wierzchni w linii słupka na powierzchni równoległej do otworu pieca, 250 mm powyżej wierzchniej powierzchni symulowanej konstrukcji stropu (górnego); w linii słupka na powierzchni prostopadłej do otworu pieca, 250 mm powyżej wierzchniej powierzchni symulowanej konstrukcji stropu (górnego). 2 szt. – 750 mm z każdej strony poziomej P4 osi środkowej pieca w środku szerokości powierzchni

na połączeniu symulowanej konstrukcji stropu (górnego) z nienagrzewaną powierzchnią symulowanej konstrukcji ściany *); 500 mm poniżej połączenia symulowanej konstrukcji stropu (górnego) z nienagrzewaną powierzchnią symulowanej konstrukcji ściany *).

2 szt. – 750 mm z każdej strony pionowej P5 osi środkowej pieca w środku wysokości powierzchni

w środku szerokości, w poziomie wierzchniej powierzchni symulowanej konstrukcji stropu (górnego); w środku szerokości, 250 mm powyżej wierzchniej powierzchni symulowanej konstrukcji stropu (górnego); w linii słupka, w poziomie wierzchniej powierzchni symulowanej konstrukcji stropu (górnego); w linii słupka, 250 mm powyżej wierzchniej powierzchni symulowanej konstrukcji stropu (górnego);

P6 nie występują

na połączeniu symulowanej konstrukcji stropu (górnego) z nienagrzewaną powierzchnią symulowanej konstrukcji ściany *); 500 mm poniżej połączenia symulowanej konstrukcji stropu (górnego) z nienagrzewaną powierzchnią symulowanej konstrukcji ściany *).

UH nie występują

w środku między słupkami, na górnej powierzchni uszczelnienia w środku szczeliny; 25 mm od słupka na górnej powierzchni uszczelnienia w środku szczeliny; w ¼ odległości pomiędzy słupkami na górnej powierzchni uszczelnienia w miejscu gdzie przylega ono do stropu; w ¼ odległości pomiędzy słupkami na górnej powierzchni uszczelnienia w miejscu gdzie przylega ono do panelu; 25 mm od połączenia uszczelnienia na jego górnej powierzchni **).

UV nie występują

przy spodniej powierzchni górnej symulowanej konstrukcji stropu, umieszczony pośrodku uszczelnienia szczeliny; 500 mm poniżej spodniej powierzchni górnej symulowanej konstrukcji stropu, umieszczony pośrodku uszczelnienia szczeliny.

*)  Termoelement występuje tylko w przypadku gdy wymagana jest ocena wg kryterium izolacyjności ogniowej uszczelnienia pionowej liniowej szczeliny **)  Termoelement występuje tylko w przypadku gdy występuje połączenie uszczelnienia P1÷6  Powierzchnie zgodnie z PN-EN 1364-3 UH  Uszczelnienie poziomej liniowej szczeliny UV  Uszczelnienie pionowej liniowej szczeliny

Pr zegrody pr zeszklone

i wyposażeniem, które są istotne i mogą mieć wpływ na zachowanie elementu podczas badania) lub wykonany w  celu uzyskania najszerszego zakresu bezpośredniego wykorzystania wyników badania (np. zawierać maksymalne zakładane szerokości i wysokości przeszklonych części). Konfiguracja elementu próbnego, jak i jego wymiary minimalne, zależne są od tego, czy ściana osłonowa badana będzie przy nagrzewaniu od wewnątrz (fot. 1) czy od zewnątrz (fot. 2). W obydwu przypadkach: zz pomiędzy podłogą pomieszczenia badawczego (lub innym elementem pod krawędzią elementu próbnego dającym podparcie) a dolną krawędzią elementu próbnego powinien zostać zachowany prześwit o wysokości przynajmniej 50 mm; zz wymiary nagrzewanej powierzchni elementu próbnego powinny wynosić przynajmniej 3x3 m (wysokość x szerokość); zz wysokość elementu próbnego powinna być wystarczająca na to, aby wystawał on przynajmniej 500 mm ponad wierzchnią powierzchnię górnego stropu (w przypadku nagrzewania od zewnątrz strop jest opcjonalny i zastosować można konstrukcję alternatywną) oraz przynajmniej na 150 mm poniżej wierzchniej powierzchni konstrukcji dolnego stropu z dolną krawędzią niepodpartą. W przypadku nagrzewania od wewnątrz element próbny powinien obejmować ścianę osłonową i poziome złącza oraz, jeśli to wymagane, uszczelnienie pionowej szczeliny ze ścianą symulowaną (w  takim przypadku element próbny powinien być na tyle szeroki aby na co najmniej 500 mm wystawać poza zewnętrzną powierzchnię symulowanej ściany). Dla nagrzewania od zewnątrz element próbny powinna stanowić tylko ściana osłonowa (w  tym przypadku powiększenie szerokości o 500 mm może zostać zredukowane lub całkowicie zlikwidowane) Zamocowanie elementu próbnego do konstrukcji górnego i dolnego stropu należy wykonać z zastosowaniem zamocowań używanych w praktyce lub zamocowań reprezentatywnych dla typu zamocowań stosowanych w praktyce. Krawędzie pionowe badanej ściany osłonowej nie powinny być mocowane (krawędzie swobodne). Należy zastosować takie uszczelnienie szczeliny pomiędzy słupkami i symulowaną konstrukcją ścienną które zapewni swobodny ruch słupków.

Konstrukcja mocująca [2], [5] W przypadku badania ścian osłonowych w pełnej konfiguracji konstrukcję mocującą stanowić będzie strop oraz symulowana konstrukcja ścienna. Zastosować tutaj można zz konstrukcje standardowe – formy konstrukcyjne służące do zamknięcia pieca i umocowania elementu próbnego podlegającego ocenie, które mają możliwy do ilościowego określenia wpływ na przenoszenie ciepła pomiędzy konstrukcją, a elementem próbnym i które mają znaną odporność na odkształcenie termiczne. W przypadku ścian osłonowych dobrym przykładem takiej konstrukcji jest strop żelbetowy o grubości co najmniej 150 mm, szerokości co najmniej 500 mm i gęstości 2000±500 kg/m3 zz konstrukcje niestandardowe – są to szczególne konstrukcje wykorzystywane do zamknięcia pie-

17

Ściany osłonowe

Badanie odporności ogniowej przeszklonych ścian osłonowych


Bartłomiej Sędłak

Rys. 6. Schemat budowy termoelementu do pomiaru temperatury otoczenia (wymiary w mm)

Rys. 7. Schemat budowy przyrządów do pomiaru ciśnienia (wymiary w mm)

ca, w których element próbny ma być zamocowany w praktyce; zapewniają one takie poziomy zamocowania oraz przepływu ciepła, jakich należy spodziewać się w  normalnym użytkowaniu; nie ma w  tym przypadku możliwości bezpośredniego zastosowania do innej konstrukcji.

 rzygotowanie urządzeń i sprzętu P pomiarowego przed badaniem [2], [5], [7] Piec do badań W piecu do badań powinny być zastosowane termoelementy płytkowe (rys. 4) umożliwiające pomiar temperatury wewnątrz pieca. Należy rozmieścić je w taki sposób aby były równomiernie rozłożone w pionowej płaszczyźnie w odległości 5÷15 cm od najbliższej płaszczyzny badanego elementu. Na 1,5 m2 nagrzewanej powierzchni elementu próbnego musi być zastosowany przynajmniej jeden termoelement płytkowy, przy czym ich ilość dla całej konstrukcji nie może być mniejsza niż 4 sztuki. Rys. 8. Przykładowy wykres ciśnienia w piecu w trakcie badania

Fot. 3. Widok nagrzewanej powierzchni elementu próbnego w 15 minucie badania

18

Fot. 4. Widok nagrzewanej powierzchni elementu próbnego w 15 minucie badania

wydanie spec j alne


Rys. 9. Przykładowy wykres temperatur średnich dla największej tafli szklanej (ściana osłonowa o deklarowanej odporności ogniowej EI 30, nagrzewanie od wewnątrz)

Rys. 10. Przykładowy wykres temperatur maksymalnych na słupach (ściana osłonowa o deklarowanej odporności ogniowej EI 30, nagrzewanie od wewnątrz)

Rys. 11. Przykładowy wykres temperatur maksymalnych na ryglach (ściana osłonowa o deklarowanej odporności ogniowej EI 30, nagrzewanie od wewnątrz

Rys. 12. Przykładowy wykres temperatur maksymalnych na uszczelnieniu poziomej szczeliny liniowej (ściana osłonowa o deklarowanej odporności ogniowej EI 30, nagrzewanie od wewnątrz)

Rys. 13. Przykładowy wykres temperatur średnich dla największej tafli szklanej (ściana osłonowa o deklarowanej odporności ogniowej EI 30, nagrzewanie od zewnątrz)

Rys. 14. Przykładowy wykres temperatur maksymalnych na słupach (ściana osłonowa o deklarowanej odporności ogniowej EI 30, nagrzewanie od zewnątrz)

Rys. 15. Przykładowy wykres temperatur maksymalnych na ryglach (ściana osłonowa o deklarowanej odporności ogniowej EI 30, nagrzewanie od zewnątrz)

Rys. 16. Przykładowy wykres temperatur średnich dla największej tafli szklanej (ściana osłonowa o deklarowanej odporności ogniowej EI 60, nagrzewanie od wewnątrz)

Pr zegrody pr zeszklone

19

Ściany osłonowe

Badanie odporności ogniowej przeszklonych ścian osłonowych


Bartłomiej Sędłak

Rys. 17. Przykładowy wykres temperatur maksymalnych na słupach (ściana osłonowa o deklarowanej odporności ogniowej EI 60, nagrzewanie od wewnątrz)

Rys. 18. Przykładowy wykres temperatur maksymalnych na ryglach (ściana osłonowa o deklarowanej odporności ogniowej EI 60, nagrzewanie od wewnątrz)

Rys. 19. Przykładowy wykres temperatur maksymalnych na uszczelnieniu poziomej szczeliny liniowej (ściana osłonowa o deklarowanej odporności ogniowej EI 60, nagrzewanie od wewnątrz)

Rys. 20. Przykładowy wykres temperatur średnich dla największej tafli szklanej (ściana osłonowa o deklarowanej odporności ogniowej EI 60, nagrzewanie od zewnątrz)

Rys. 21. Przykładowy wykres temperatur maksymalnych na słupach (ściana osłonowa o deklarowanej odporności ogniowej EI 60, nagrzewanie od zewnątrz)

Rys. 22. Przykładowy wykres temperatur maksymalnych na ryglach (ściana osłonowa o deklarowanej odporności ogniowej EI 60, nagrzewanie od zewnątrz)

Element próbny Jeżeli ściana osłonowa poddana jest ocenie zgodnie z kryterium izolacyjności ogniowej, to do jej nienagrzewanej powierzchni należy przymocować termoelementy

20

powierzchniowe (rys. 5) służące do pomiaru temperatury średniej i maksymalnej. Rozkład termoelementów zależny będzie od tego, czy element nagrzewany jest od zewnątrz czy od wewnątrz.

Rozkład termoelementów na danych powierzchniach przedstawiony został w tabeli 3 (nagrzewanie od wewnątrz). Termoelementy umieścić można również na zamocowaniach w celu uzyskania informacji służącej do oce-

wydanie spec j alne


Fot. 5. Widok nienagrzewanej powierzchni elementu próbnego w 30 minucie badania (nagrzewanie od wewnątrz)

Fot. 6. Widok nienagrzewanej powierzchni elementu próbnego w 36 minucie badania (nagrzewanie od wewnątrz)

Fot. 7. Widok nienagrzewanej powierzchni elementu próbnego w 60 minucie badania (nagrzewanie od wewnątrz)

Fot. 8. Widok nienagrzewanej powierzchni elementu próbnego w 45 minucie badania (nagrzewanie od zewnątrz)

Fot. 9. Widok nagrzewanej powierzchni elementu próbnego w 45 minucie badania (nagrzewanie od zewnątrz)

Fot. 10. Widok nienagrzewanej powierzchni elementu próbnego w 61 minucie badania (nagrzewanie od zewnątrz)

ny możliwej redukcji wytrzymałości konstrukcji tych zamocowań. Ponadto należy pamiętać o tym, że termoelementy nie mogą być umieszczane bliżej niż 100 mm od części wydzielonej, która nie jest oceniana pod względem izolacyjności ogniowej oraz o tym, że w przypadku, gdy badany element jest niejednorodny (tzn. zawiera powierzchnie wydzielone większe niż 0,1 m2, o spodziewanych innych poziomach izolacyjności ogniowej, czego dobrym przykładem mogą być przeszklenia), wtedy każda część wydzielona musi być indywidualnie monitorowana z uwagi na przyrost temperatury średniej. Na każdej części wydzielonej powinny się znajdować przynajmniej 2 termoelementy (jeden termoelement na każde 1,5 m2 powierzchni części wydzielonej).

Laboratorium badawcze powinno być również wyposażone w termoelement ruchomy (rys. 6), który umożliwia pomiar temperatury w miejscach innych niż np. wyszczególnione w tabeli 3, w których z różnych przyczyn może nastąpić przekroczenie temperatury kryterialnej.

nej powierzchni ściany osłonowej oraz uszczelnień szczelin liniowych powinna wynosić 20°C (+/-10) i nie powinna różnić się od początkowej temperatury otoczenia o więcej niż 5°C. Natomiast termoelementy piecowe (płytkowe) powinny wskazywać temperaturę 30°C (+/-20). Badanie rozpoczyna się w momencie, gdy któryś z termoelementów płytkowych wskaże temperaturę 50°C.

Rozpoczęcie badania [5], [7] Temperatura otoczenia przed badaniem powinna wynosić 20°C (+/-10). Nie dłużej niż 5 minut przed badaniem należy sprawdzić temperaturę początkową zarejestrowaną przez wszystkie termoelementy. Początkowa temperatura nienagrzewa-

Przebieg badania [2], [7], [8] Nagrzewanie elementu próbnego może być prowadzone wg tzw. krzywej standardowej lub krzywej zewnętrznej. Ponadto należy prowadzić piec w taki sposób ażeby ciśnienie dokończenie na str. 28 

Pr zegrody pr zeszklone

21

Ściany osłonowe

Badanie odporności ogniowej przeszklonych ścian osłonowych


Metodyka badań odporności ogniowej

drzwi przeszklonych Zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 roku w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie drzwi przeciwpożarowe dla budynku o danej klasie odporności pożarowej powinny posiadać klasę odporności ogniowej zgodną z poniższą tabelą 1. Wstęp [1] Klasę odporności ogniowej drzwi ustala się na podstawie badania w  zakresie odporności ogniowej. Badanie to powinno odbywać się zgodnie z  normą PN-EN 1634-1:2009. Norma ta określa dokładnie sposób, w jaki powinno być przeprowadzone badanie, jak również daje wskazówki Zleceniodawcy, dzięki którym może on osiągnąć najszerszy zakres zastosowania. Dlatego też Zleceniodawca przed złożeniem wniosku o  przeprowadzenie badania, powinien dokładnie zastanowić się nad tym, jakiego zakresu zastosowania oczekuje. Od tego zależeć będzie konstrukcja elementów próbnych, rodzaj konstrukcji mocującej, w jakiej zostaną zamontowane drzwi, a  także liczba niezbędnych badań, które należy przeprowadzić w  celu uzyskania oczekiwanego zakresu.

Fot. 1. Przeszklone drzwi przeciwpożarowe, jednoskrzydłowe, przed badaniem

Fot. 2. Przeszklone drzwi przeciwpożarowe, dwuskrzydłowe przed badaniem

Fot. 3. Drzwi jednoskrzydłowe z przeszklonym panelem górnym i bocznym, przed badaniem

Fot. 4. Drzwi dwuskrzydłowe z przeszklonymi panelami górnymi i panelem bocznym, przed badaniem

Element próbny [2] Element próbny powinien być w pełni reprezentatywny dla zestawu drzwiowego, który zostanie zastosowany w warunkach rzeczywistych. Powinien on posiadać rzeczywiste wymiary, jeśli nie ograniczają tego wymiary przedniego otworu pieca. Jeśli otwór pieca jest za mały, należy przebadać element o największych możliwych wymiarach. Ponadto należy pamiętać, że jeśli w skład zestawu drzwiowego wchodzą płyta górna, boczna lub płycina licująca, przeszklone lub nieprzeszklone – powinny one być badane jako część zestawu. Zgodnie z postanowieniem normy PN-EN 1363-1 dotyczącym elementów oddzielających, którym stawiane są wymagania aby były one sklasyfikowane w zakresie odporności ogniowej z obu stron, należy badać dwa elementy próbne (po jednym z każdej strony). W pewnych przypadkach możliwe jest jednak opracowanie zasad, na podsta-

22

wydanie spec j alne


Metodyka badań odporności ogniowej drzwi przeszklonych

Klasa odporności ogniowej Klasa odporności pożarowej budynku

drzwi przeciwpożarowych lub innych zamknięć przeciwpożarowych

drzwi z przedsionka przeciwpożarowego na korytarz i do pomieszczenia

na klatkę schodową

“A”

EI 120

EI 60

E 60

“B” i “C”

EI 60

EI 30

E 30

“D” i “E”

EI 30

EI 15

E 15

Fot. 5. Element próbny zamontowany w standardowej sztywnej konstrukcji mocującej z bloczków z betonu komórkowego

Element w konstrukcji mocującej musi być zamontowany w taki sposób, aby płaszczyzna jego powierzchni pokrywała się z płaszczyzną nagrzewanej powierzchni konstrukcji mocującej, chyba że w warunkach rzeczywistych stosowane jest inne połączenie. Badanie przeprowadzić można w standardowej lub stowarzyszonej konstrukcji mocującej. Standardowa konstrukcja mocująca to taka konstrukcja stosowana do zamknięcia pieca i do zamocowania zestawu

Fot. 6. Element próbny zamontowany w standardowej sztywnej konstrukcji mocującej z cegły pełnej

Fot. 7. Element próbny zamontowany w standardowej podatnej konstrukcji mocującej

Fot. 8. Element próbny zamontowany w niestandardowej konstrukcji mocującej (przeszklonej ścianie działowej)

Fot. 9. Element próbny zamontowany w niestandardowej konstrukcji mocującej (przeszklonej ścianie osłonowej)

wie których odporność ogniowa asymetrycznego zestawu drzwiowego, zbadanego przy nagrzewaniu w jednym kierunku, może mieć zastosowania przy oddziaływaniu ognia z drugiej strony. Element próbny powinien być wyposażony w reprezentatywne wykończenie powierzchni oraz okucia budowlane i wyposażenie, które są istotną częścią elementu próbnego i mogą wpływać na jego zachowanie podczas badania. Wszystkie okucia budowlane powinny być przed badaniem dokładnie zmierzone, przeanalizowane i szczegółowo opisane. Jeżeli nie można potwierdzić opisu producenta należy jasno stwierdzić, iż użyto deklaracji producenta.

Konstrukcja mocująca [2] Element próbny należy zamontować w konstrukcji mocującej o odporności ogniowej przynajmniej współmiernej ze spodziewaną odpornością ogniową zestawu drzwiowego. Przy czym pamiętać należy o tym, ażeby zamontować element w sposób możliwie jak najbardziej reprezentatywny dla stosowanego w warunkach rzeczywistych. Połączenia między zestawem drzwiowym a konstrukcją mocującą wraz z łącznikami i materiałem stosowanym do wykonania połączenia traktowane są jako część elementu próbnego i powinny być takie same, jak w warunkach rzeczywistych.

Pr zegrody pr zeszklone

23

Ściany osłonowe

Tabela 1.


Bartłomiej Sędłak

Fot. 10. Termoelement płytkowy zamontowany w piecu

Rys. 1. Przykładowe miejsca pomiaru szczelin w drzwiach dwuskrzydłowych

drzwiowego, która ma możliwy do ilościowego określenia wpływ na przepływ ciepła między konstrukcją a elementem próbnym oraz znaną odporność na odkształcenie ter-

miczne. Wyróżniamy tutaj konstrukcję sztywną i podatną. Stowarzyszona konstrukcja mocująca jest specjalną konstrukcją mocującą, w  której zestaw drzwiowy ma być montowany w  warunkach rzeczywistych i  która jest stosowana do zamknięcia pieca. Zapewnia odpowiednie zamocowania i przepływ ciepła, przyjęte w rzeczywistym użytkowaniu. Jeśli zastosowana jest standardowa konstrukcja mocująca podatna lub konstrukcja stowarzyszona, ściana działowa lub ściana powinny być zamontowane w taki sposób, który zapewni im swobodę odkształcenia wzdłuż pionowych krawędzi w kierunku prostopadłym do płaszczyzny konstrukcji, oznacza to że na każdym końcu konstrukcji powinna być krawędź swobodna. W przypadku, gdy zastosowana jest standardowa konstrukcja mocująca sztywna nie powinna mieć ona swobody odkształcenia wzdłuż pionowych krawędzi w kierunku prostopadłym do płaszczyzny konstrukcji. Oznacza to, że powinna być zamocowana do wnętrza ramy do badań tak, jak w warunkach rzeczywistych.

Fot. 13. Widok nienagrzewanej powierzchni elementu próbnego w 15 minucie badania

Fot. 14. Widok nienagrzewanej powierzchni elementu próbnego w 32 minucie badania

Fot. 11. Termoelement ruchomy

24

Rys. 2. Przykładowy rozkład termoelementów na nienagrzewanej powierzchni drzwi dwuskrzydłowych

Fot. 12. Termoelement do pomiaru temperatury otoczenia

Fot. 15. Widok nienagrzewanej powierzchni elementu próbnego w 46 minucie badania

wydanie spec j alne


Metodyka badań odporności ogniowej drzwi przeszklonych

Rys. 4. Wykres temperatury nagrzewania elementu badanego (EI 60)

Rys. 5. Wykres ciśnienia w piecu w trakcie badania (EI 30)

Rys. 6. Wykres ciśnienia w piecu w trakcie badania (EI 60)

Rys. 7. Przykładowy wykres temperatur średnich dla zestawu drzwiowego o deklarowanej odporności ogniowej EI30

Rys. 8. Przykładowy wykres temperatur średnich dla zestawu drzwiowego o deklarowanej odporności ogniowej EI 60

Rys. 9. Przykładowy wykres temperatur maksymalnych w odległości 100 mm od widocznej krawędzi skrzydła dla zestawu drzwiowego o deklarowanej odporności ogniowej EI 30

Rys. 10. Przykładowy wykres temperatur maksymalnych w odległości 100 mm od widocznej krawędzi skrzydła dla zestawu drzwiowego o deklarowanej odporności ogniowej EI 60

Pr zegrody pr zeszklone

Ściany osłonowe

Rys. 3. Wykres temperatury nagrzewania elementu badanego (EI 30)

25


Bartłomiej Sędłak

Rys. 11. Przykładowy wykres temperatur maksymalnych na ościeżnicy dla zestawu drzwiowego o deklarowanej odporności ogniowej EI 30

Rys. 12. Przykładowy wykres temperatur maksymalnych na ościeżnicy dla zestawu drzwiowego o deklarowanej odporności ogniowej EI 60

Rys. 13. Przykładowy wykres temperatur maksymalnych w odległości 25 mm od widocznej krawędzi skrzydła dla zestawu drzwiowego o deklarowanej odporności ogniowej EI 30

Rys. 14. Przykładowy wykres temperatur maksymalnych w odległości 25 mm od widocznej krawędzi skrzydła dla zestawu drzwiowego o deklarowanej odporności ogniowej EI 60

Fot. 16. Widok nagrzewanej powierzchni elementu próbnego w trakcie badania

Fot. 17. Widok nagrzewanej powierzchni elementu próbnego w trakcie badania

26

Ogólnie konstrukcję mocującą należy przygotować przed zamocowaniem elementu próbnego, pozostawiając w niej odpowiedniej wielkości otwór umożliwiający montaż zestawu drzwiowego, z wyjątkiem przypadku, gdy jest ona wznoszona razem z zestawem drzwiowym z użyciem właściwych metod mocowania. W  jednej konstrukcji mocującej zamontować można kilka elementów próbnych (widać to na fot. 1), należy przy tym pamiętać o zachowaniu odpowiednich odległości między elementami próbnymi (200 mm w przypadku konstrukcji sztywnej i 300 mm w konstrukcji podatnej). Należy również pamiętać o zachowaniu minimalnego obszaru konstrukcji mocującej szerokości 200 mm w otworze pieca, z każdej strony, oraz nad otworem w którym ma być zamontowany element próbny. Poza obszarem o szerokości 200 mm grubość konstrukcji mocującej może być zwiększona. W przypadku, gdy spód zestawu drzwiowego w warunkach rzeczywistych znajduje się na poziomie podłogi, powinno to zostać uwzględnione w konstrukcji mocującej. Na dole otworu pod zestaw drzwiowy powinna być symulowana ciągłość podłogi na szerokości 200 mm z każdej strony skrzydła lub skrzydeł elementu próbnego. Należy ją wykonać ze stałego, niepalnego materiału o gęstości przynajmniej 450 kg/m3. Jeżeli podłoga pieca jest na poziomie elementu próbnego można ją traktować jako część symulacji ciągłej podłogi.

Należy pamiętać o tym, że dana konstrukcja mocująca przed wykonaniem próby odporności ogniowej powinna być przez odpowiedni czas sezonowana. Przykładowo, dla betonowych lub murowanych konstrukcji mocujących, do których używa się zaprawy na bazie wody, okres sezonowania powinien wynosić 28 dni, a w przypadku ścian murowanych zbudowanych z bloczków, do których używa się specjalnych spoiw twardniejących w krótkim czasie, okres sezonowania powinien trwać do czasu stwardnienia spoiwa ale nie krócej niż 24 h. Dokładny opis konstrukcji mocujących oraz warunków dotyczących ich sezonowania znaleźć można w PN-EN 1363-1[3].

 prawdzenie elementu S przed badaniem [2] Przed badaniem dostarczony do laboratorium zestaw drzwiowy zostaje poddany weryfikacji. Dlatego też Zleceniodawca powinien dostarczyć do tego czasu dokładny opis elementu próbnego, wystarczający do sprawdzenia i potwierdzenia dokładności dostarczonych informacji. Element próbny może być jednak skonstruowany w taki sposób, że nie da się go sprawdzić przed badaniem bez spowodowania trwałego uszkodzenia, wtedy możliwa jest weryfikacja elementu po badaniu. Jeśli natomiast nie da się sprawdzić elementu ani przed ani po badaniu, laboratorium może zażądać nadzoru nad wykonaniem elementu próbnego lub dostarczenia

wydanie spec j alne


Fot. 18. Nienagrzewana powierzchnia zestawu drzwiowego z fot. 4 po badaniu

Rys. 15. Przykładowy rozkład punktów pomiaru przemieszczeń w drzwiach dwuskrzydłowych

przez Zleceniodawcę dodatkowego elementu próbnego lub jego części, która nie może być zweryfikowana (w takiej sytuacji to laboratorium decyduje, który z dostarczonych elementów należy poddać badaniu). Weryfikacji podlegają także zadeklarowane wcześniej przez Zleceniodawcę szczeliny czyli prześwity między dwoma nominalnie przylegającymi do siebie powierzchniami. Oczywiście szczeliny te powinny być reprezentatywne dla stosowanych w warunkach rzeczywistych, tak żeby zapewnić odpowiednie prześwity, np. między elementami stałymi i ruchomymi. Należy jednak zwrócić uwagę na to, żeby szczelina progowa nie przekraczała 25 mm, natomiast szczeliny zamkowa, zawiasowa i nadprożowa nie przekraczały 6 mm na długości 150 mm, gdyż doprowadzi to do utraty szczelności ogniowej (zostanie to wyjaśnione w części artykułu poświęconej kryteriom odporności ogniowej). Szczeliny powinny być ustawione dla każdej części zespołów drzwiowych, pomiędzy średnią i maksymalną wartością zakresu szczelin określonych przez Zleceniodawcę. Wyregulowanie szczelin w taki sposób pozwoli określić największy zakres bezpośredniego zastosowania wyników badania. Pomiar szczelin wykonywany jest przynajmniej w 3 miejscach każdego boku, góry oraz dołu skrzydła drzwiowe-

go, przy czym szczeliny sprawdzane są w odległościach nie większych niż 750 mm od siebie z dokładnością nie przekraczającą 0,5 mm. Szczeliny, których nie da się określić w sposób bezpośredni, mierzone są pośrednio lub obliczane. Dla wszystkich zestawów drzwiowych, które wyposażone są w zamykacze i które przeznaczone są do otwierania bez pomocy mechanicznej, należy określić siłę zamknięcia w celu sprawdzenia czy wartość jej jest reprezentatywna dla sił używanych w warunkach rzeczywistych. Siła zamknięcia mierzona jest za pomocą siłomierza przy otwarciu skrzydła drzwiowego na odległość 100 mm od pozycji zamknięcia i stanowi najwyższy zarejestrowany odczyt licznika między pozycją zamknięcia a pozycją 100 mm. W przypadku zestawów drzwiowych o działaniu dwustronnym moment powinien być określony dla każdego kierunku otwierania. W przypadku zespołów drzwiowych składanych siła powinna być określona w kierunku otwierania.

tury wewnątrz pieca. Należy rozmieścić je w taki sposób aby były równomiernie rozłożone w pionowej płaszczyźnie, w odległości 5÷15 cm od najbliższej płaszczyzny badanego elementu. Na 1,5 m2 nagrzewanej powierzchni elementu próbnego musi być zastosowany przynajmniej jeden termoelement płytkowy, przy czym ich ilość dla całej konstrukcji nie może być mniejsza niż 4 sztuki. Oprócz temperatury w piecu należy prowadzić pomiar ciśnienia i sterować nim tak, aby utrzymane było na odpowiednim poziomie.

Element próbny

Piec do badań

Jeżeli zestaw drzwiowy poddany jest ocenie zgodności z kryterium izolacyjności ogniowej, to do jego nienagrzewanej powierzchni należy przymocować termoelementy powierzchniowe służące do pomiaru temperatury średniej i maksymalnej. Drzwi mogą być również poddane ocenie izolacyjności ogniowej wg procedury uzupełniającej. Zleceniodawca powinien powiadomić laboratorium o tym, czy chce poddać swój wyrób takiej ocenie, gdyż wiąże się to z zamontowaniem dodatkowych termoelementów. W przypadku procedury zwykłej należy zamontować 5 termoelementów do pomiaru temperatury średniej oraz odpowiednią ilość termoelementów do pomiaru temperatury maksymalnej Na rys. 2 przedstawiono przykładowy rozkład termoelementów w którym: zz termoelementy nr 1÷5 służą do pomiaru temperatury średniej; zz termoelementy nr 6÷15 służą do pomiaru temperatury maksymalnej w odległości 100 mm od widocznej krawędzi skrzydła; zz termoelementy nr 17÷20 służą do pomiaru temperatury maksymalnej na ościeżnicy; zz termoelementy nr 21÷30 służą do pomiaru temperatury maksymalnej w odległości 25 mm od widocznej krawędzi skrzydła (procedura dodatkowa).

W piecu do badań powinny być zastosowane termoelementy płytkowe umożliwiające pomiar tempera-

Ponadto laboratorium badawcze powinno być wyposażone w termoelement ruchomy, który umożliwia pomiar temperatury

 ezonowanie S elementu próbnego [2] Po wbudowaniu elementu próbnego w konstrukcję mocującą należy zachować odpowiedni czas sezonowania. Chodzi tutaj głównie o sposób wypełnienia szczeliny pomiędzy zestawem drzwiowym a konstrukcją mocującą. Jeżeli użyto materiału uszczelniającego na bazie wody, a szczelina ma szerokość ≤ 10 mm element może być poddany próbie dopiero po 7 dniach od wykonania uszczelnienia. W przypadku gdy szczelina ta przekracza 10 mm na badanie odporności ogniowej należy poczekać 28 dni. Należy tutaj również wziąć pod uwagę sposób wypełnienia ościeżnicy. Jeśli jest ona wypełniona materiałem na bazie wody (np. ościeżnice metalowe wypełniane lub ościeżnice cementowane pod ciśnieniem) musi być ona sezonowana przez 28 dni przed badaniem ogniowym.

 rzygotowanie urządzeń P i sprzętu pomiarowego przed badaniem [2], [3]

Fot. 19. Nienagrzewana powierzchnia zestawu drzwiowego z fot. 6 po badaniu

Fot. 20. Nagrzewana powierzchnia zestawu drzwiowego z fot. 9 po badaniu

Pr zegrody pr zeszklone

27

Ściany osłonowe

Metodyka badań odporności ogniowej drzwi przeszklonych


Bartłomiej Sędłak

w miejscach innych niż wyszczególnione na rys. 2, w których z różnych przyczyn (np. nie spęcznienie żelu na szybie) może nastąpić przekroczenie temperatury kryterialnej.

Rozpoczęcie badania [3] Temperatura otoczenia przed badaniem powinna wynosić 20 (+/-10) °C. Nie dłużej niż 5 minut przed badaniem należy sprawdzić temperaturę początkową zarejestrowaną przez wszystkie termoelementy. Początkowa temperatura powierzchni nienagrzewanej zestawu drzwiowego powinna wynosić 20 (+/10)°C i nie powinna różnić się od początkowej temperatury otoczenia o więcej niż 5°C. Natomiast termoelementy piecowe (płytkowe) powinny wskazywać temperaturę 30 (+/20)°C. Badanie rozpoczyna się w  momencie gdy któryś z termoelementów płytkowych wskaże temperaturę 50°C.

W przypadku badania takiego elementu jak zestaw drzwiowy, piec powinien być prowadzony w taki sposób, aby płaszczyzna neutralnego ciśnienia (ciśnienie równe zero) została ustalona 500 mm powyżej umownego poziomu stropu. Niezależnie od tego ciśnienie u góry elementu próbnego nie może w żadnym momencie przekroczyć 20 Pa i z tego wymagania może wynikać potrzeba dopasowania wysokości położenia płaszczyzny neutralnego ciśnienia. Powinno być one monitorowane przez całe badanie a dopuszczalne odchyłki to +/-5 Pa w pierwszych 5 minutach badania i +/-3 Pa w dalszej części badania. Przykładowy wykres ciśnienia w piecu przedstawiają rys. 5 (dla badania 30-minutowego) i 6 (dla badania 60-minutowego).

zz bezpieczeństwa personelu lub zbliżającego się uszkodzenia wyposażenia, zz osiągnięcia wybranych kryteriów, zz życzenia Zleceniodawcy. mgr inż. Bartłomiej Sędłak Zakład Badań Ogniowych ITB

Nagrzewanie elementu badanego prowadzone jest wg tzw. krzywej standardowej, przyjmowanej jako właściwej dla odzwierciedlenia pożaru wewnątrz budynku. Przykładowe nagrzewanie przedstawiono na rys. 3 (dla badania 30-minutowego) i 4 (dla badania 60-minutowego)

Badanie może być zakończone z jednego lub więcej następujących powodów:

Bibliografia [1] Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (Dz. U. Nr 75 z dnia 15 Czerwca 2002 r., poz. 690). [2] PN-EN 1634-1 Badanie odporności ogniowej i dymoszczelności zestawów drzwiowych i żaluzjowych, otwieralnych okien i elementów okuć budowlanych Część 1: Badanie odporności ogniowej drzwi, żaluzji i otwieralnych okien. [3] PN-EN 1363-1:2001 Badania odporności ogniowej Część  1: Wymagania ogólne. [4] PN-EN 13501-2 Klasyfikacja ogniowa wyrobów budowlanych i elementów budynków – Część 2: Klasyfikacja na podstawie badań odporności ogniowej, z wyłączeniem instalacji wentylacyjnych. [5] PN-EN 1363-2 Badania odporności ogniowej – Cześć 2: Procedury alternatywne i dodatkowe. [6] Roszkowski P., Sędłak B. Metodyka badań odporności ogniowej przeszklonych ścian działowych, „Świat Szkła” 9/2011.

Fot. 12. Widok nienagrzewanej powierzchni elementu próbnego po badaniu (nagrzewanie od zewnątrz)

Fot. 13. Widok nagrzewanej powierzchni elementu próbnego po badaniu (nagrzewanie od zewnątrz)

Fot. 11. Widok nienagrzewanej powierzchni elementu próbnego po badaniu (nagrzewanie od zewnątrz)

 dokończenie ze str. 21 u góry elementu próbnego nie przekraczało 20 [Pa]. Ciśnienie w piecu powinno być monitorowane przez całe badanie, a dopuszczalne odchyłki to +/- 5 Pa w pierwszych 5 minutach badania i +/- 3 Pa w dalszej części badania. Przykładowy wykres ciśnienia w piecu mierzonego 0,25 m poniżej górnej krawędzi elementu próbnego przedstawia rys. 11.

wanej elementu próbnego (z pominięciem powiększeń elementu poza ramą do badania lub poza symulowanym stropem i ścianami. Należy mierzyć wszystkie znaczące (tj. powyżej 5 mm) przemieszczenia elementu próbnego podczas badania.

Pomiar przemieszczeń

Badanie może być zakończone z jednego lub więcej następujących powodów: zz bezpieczeństwa personelu lub zbliżającego się uszkodzenia wyposażenia, zz osiągnięcia wybranych kryteriów, zz życzenia Zleceniodawcy. mgr inż. Bartłomiej Sędłak Zakład Badań Ogniowych ITB

Przebieg badania [2], [6]

Podczas badania należy prowadzić pomiar przemieszczeń. Chociaż nie ma związanych z nim kryteriów oceny właściwości użytkowych, to może być on istotny przy określeniu rozszerzonego zakresu wykorzystania wyników badania. Przemieszczenia należy mierzyć 50 mm od krawędzi swobodnej oraz w punkcie stanowiącym środek powierzchni nienagrze-

28

Pomiar przemieszczeń Podczas badania odporności ogniowej prowadzony jest również pomiar przemieszczeń w charakterystycznych punktach zestawu drzwiowego. Miejsca pomiaru przemieszczeń dla drzwi dwuskrzydłowych pokazano na rys. 15.

Zakończenie badania

Zakończenie badania [7], [8]

Bibliografia [1] Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12.04.2012 w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie [2] PN-EN 1364-3 Badanie odporności ogniowej elementów nienośnych – Część 3: Ściany osłonowe pełna konfiguracja (kompletny zestaw) [3] PN-EN 13501-2 Klasyfikacja ogniowa wyrobów budowlanych i elementów budynków – Część 2: Klasyfikacja na podstawie badań odporności ogniowej, z  wyłączeniem instalacji wentylacyjnej [4] PN-EN 1364-4 Badanie odporności ogniowej elementów nienośnych – Część 4: Ściany osłonowe częściowa konfiguracja [5] PN-EN 1363-1 Badania odporności ogniowej – Część 1: Wymagania ogólne [6] PN-EN 1363-2 Badania odporności ogniowej – Cześć 2: Procedury alternatywne i dodatkowe [7] Sędłak B. Metodyka badań odporności ogniowej drzwi przeszklonych Część 1, „Świat Szkła” 3/2012 [8] Roszkowski P., Sędłak B. Metodyka badań odporności ogniowej przeszklonych ścian działowych „Świat Szkła”, 9/2011

wydanie spec j alne


Systemy przegród aluminiowo-szklanych

W niniejszym artykule przedstawiono rozwiązania techniczne zastosowane w systemach ścian działowych o określonej klasie odporności ogniowej, wykonanych z połączenia szkła i aluminium, a także procedurę i przykładowe wyniki badań oraz ogólne zasady klasyfikacji w zakresie odporności ogniowej konstrukcji tego typu.

Wprowadzenie Ściana działowa jest rodzajem wewnętrznej ściany budynku, nie stanowi ona jego konstrukcji, a więc zaprojektowana jest w taki sposób aby nie była poddana żadnym innym obciążeniom poza ciężarem własnym. Jednakże z uwagi na to, że wydziela pomieszczenia w budynku powinna spełniać wymagania dotyczące dźwiękoszczelności i odporności ogniowej. Wymagania te są ściśle określone w Rozporządzeniu Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie [1]. W niniejszym artykule rozpatrywane będą tylko aspekty związane z odpornością ogniową. Wymagane klasy odporności ogniowej ścian działowych określone we wspomnianym Rozporządzeniu, w przypadku różnych klas odporności pożarowej budynku zestawione zostały w tabeli 1. Tabela 1. Wymagania w  zakresie odporności ogniowej zawarte w Rozporządzeniu [1] Klasa odporności pożarowej budynku

Klasa odporności ogniowej ściany działowej

„A”

EI 60

„B”

EI 30

„C”

EI 15

„D”

( - )

„E”

(-)

wymi profilami wypełnione są odpowiedniego rodzaju przeszkleniem. Jako przeszklenie w tego typu ścianach najczęściej stosowane są szyby wielowarstwowe, w których pomiędzy warstwami szkła (hartowanego lub półhartowanego) znajdują się przekładki (warstwy ognioochronne) lub żel pęczniejący pod wpływem temperatury. Najczęściej stosowanymi profilami są profile trzykomorowe wykonane z dwóch kształtowników aluminiowych połączonych ze sobą przekładką termiczną (np. z poliamidu zbrojonego włóknem szklanym). W celu zapewnienia izolacyjności profili szkieletu i ograniczenia niekorzystnego wpływu oddziaływań termicznych, w komorach profili umieszczane są wkłady ogniochronne (np. płyty gipsowokartonowe, silikatowo-cementowe, krzemianowo-wapniowe). Stosowanie profili trzykomorowych jest dobrym rozwiązaniem z  ekonomicznego punktu widzenia, ponieważ na tych samych profilach, zmieniając rodzaj lub stopień ich wypełnienia wkładami ogniochronnymi, czy też rozmiar przekładki termicznej między kształtownikami (zmiana przekroju środkowej komory) osiągnąć można różne klasy odporności ogniowej. Przykładowy przekrój profilu trzykomorowego z zamocowanym przeszkleniem przedstawiono na rys. 1. Na rysunkształtowniki aluminiowe przekładka termiczna mocowanie kątownika uszczelki pęczniejące

Gdzie: E  - szczelność ogniowa (w minutach), określona zgodnie z Polską Normą dotyczącą zasad ustalania klas odporności ogniowej elementów budynku, I  - izolacyjność ogniowa (w minutach), określona j.w. ( - )  - nie stawia się wymagań.

kątownik mocujący szybę listwa przyszybowa uszczelka przyszybowa

Rozwiązania techniczne [4] Aluminiowo-szklane ściany działowe o określonej klasie odporności ogniowej posiadają konstrukcję szkieletową, w której przestrzenie pomiędzy aluminio-

przeszklenie Rys. 1. Przekrój przez aluminiowy profil trzykomorowy

Pr zegrody pr zeszklone

ku zauważyć można występujące pomiędzy profilem a przeszkleniem uszczelki pęczniejące. Uszczelki te pod wpływem temperatury zwiększają swoją objętość, dzięki czemu zamykają szczeliny, przez które mógłby przedostać się ogień.

 adanie odporności ogniowej B [2], [4], [5], [7] Ponieważ sam projekt ściany działowej nie daje jednoznacznej odpowiedzi na to, czy zachowa ona szczelność i izolacyjność ogniową przez czas określony w Rozporządzeniu [1] i przedstawiony w tabeli 1, należy wykonać badanie w zakresie odporności ogniowej. Ściany działowe powinny być badane zgodnie z normą PN-EN 1364-1 [6]. Badanie odporności ogniowej przeprowadza się przy nagrzewaniu z jednej strony dla ścian o symetrycznym rozwiązaniu przekroju lub z dwóch stron przy rozwiązaniu niesymetrycznym. Nagrzewanie elementu próbnego odbywa się wg tzw. standardowej krzywej temperatura-czas, okreś-lonej wzorem 3.1, przyjmowanej jako właściwej dla odzwierciedlenia pożaru wewnątrz budynku (w pełni rozwiniętego, następującego po rozgorzeniu). Przykładowy wykres nagrzewania elementu próbnego przedstawiono na rys. 2. T = 345 log10 (8t + 1) + 20…

(3.1)

Gdzie: T  - średnia temperatura w piecu, w stopniach Celsjusza; t  - czas od początku badania w minutach Podczas badania odporności ogniowej ściany działowej sprawdzane są następujące kryteria skuteczności działania: zz szczelność ogniowa (E), zz izolacyjność ogniowa (I), zz promieniowanie (W), zz odporność na oddziaływanie mechaniczne (M).

Szczelność ogniowa Szczelność ogniowa zachowana jest, jeżeli: zz tampon bawełniany nie ulegnie zapaleniu przez okres 30 sekund od momentu przyłożenia go do elementu próbnego; zz penetracja szczelinomierzem o grubości 25 mm, lub 6 mm na długości 150 mm, przykładanego do powstałej w wyniku działania ognia szczeliny nie była możliwa; zz nie wystąpiło utrzymanie się płomienia po stronie nienagrzewanej (nie pojawił się tam ogień ciągły trwający dłużej niż 10 s)

29

Ściany osłonowe

o określonej klasie odporności ogniowej


Bartłomiej Sędłak

Izolacyjność ogniowa Izolacyjnością ogniową nazywamy zdolność danego elementu próbnego, będącego oddzielającym elementem konstrukcji budowlanej, poddanego działaniu ognia z jednej strony, do ograniczenia przyrostu temperatury na powierzchni nienagrzewanej powyżej danego poziomu.

Weryfikacja przyrostu temperatury średniej i maksymalnej na nienagrzewanej powierzchni przeprowadzana jest za pomocą termoelementów powierzchniowych, które mocowane są do badanego elementu za pomocą kleju odpornego na temperaturę. Na rys. 3÷6 przedstawione zostały wykresy wartości przyrostu temperatury w funkcji czasu na szybach i na profilach z różnych badań odporności ogniowej.

Promieniowanie Promieniowanie jest to zdolność elementu konstrukcji do wytrzymania oddziaływania ognia tylko z jednej strony tak, aby ograniczyć prawdopodobieństwo przeniesienia ognia w  wyniku znaczącego wypromieniowania ciepła albo poprzez element albo z jego powierzchni nienagrzewanej do sąsiadujących

Rys. 2. Przykładowy wykres nagrzewania elementu badanego

Rys. 3. Przykładowy rozkład temperatur na szybie w ścianie aluminiowo-szklanej o deklarowanej odporności ogniowej EI 30

Rys. 4. Przykładowy rozkład temperatur na szybie w ścianie aluminiowo-szklanej o deklarowanej odporności ogniowej EI 60

Rys. 5. Przykładowy rozkład temperatur na profilach w ścianie aluminiowo szklanej o deklarowanej odporności ogniowej EI 30

Rys. 6. Przykładowy rozkład temperatur na profilach w ścianie aluminiowo szklanej o deklarowanej odporności ogniowej EI 60

Rys. 7. Przykładowy wykres promieniowania podczas badania

30

wydanie spec j alne


Systemy przegród aluminiowo-szklanych o określonej klasie...

Ogólne zasady klasyfikacji [3], [8]

termoelementy do pomiaru temperatury maksymalnej na ramie termoelementy do pomiaru temperatury maksymalnej na słupach termoelementy do pomiaru temperatury maksymalnej na ryglach Rys. 8. Rozkład termoelementów

materiałów. Sposób pomiaru określa norma PN-EN 1363-2 [7]. Na rys. 7 przedstawiono przykładowy wykres wartości przyrostu promieniowania w funkcji czasu (W1 – przyrost promieniowania mierzony dla całego elementu, W2 – przyrost promieniowania mierzony dla największej tafli szklanej).

Odporność na oddziaływanie mechaniczne W przypadku pożaru wpływ na odporność ogniową ściany działowej mogą mieć uderzenia powstałe w  wyniku uszkodzenia innych elementów konstrukcji lub przedmiotów narażonych na oddziaływanie ognia.

Rys. 9. Porównanie średniego przyrostu temperatury na słupach (kolor czerwony – profile z wkładem ogniochronnym w środkowej komorze; kolor niebieski – profile z wkładem ogniochronnym we wszystkich komorach)

Pr zegrody pr zeszklone

Aluminiowo-szklane ściany działowe klasyfikowane są zgodnie z normą PN-EN 13501-2 [8], a klasa odporności ogniowej przyznawana jest na podstawie badania przeprowadzonego zgodnie z normą PN-EN 1364-1 [6]. Przy jej przyznawaniu pod uwagę brane są kryteria skuteczności działania przedstawione w p. „Badania odporności ogniowej”, które to oceniane są w następujący sposób: zz szczelność ogniowa (E) – oceniana jest na podstawie trzech aspektów: zapalenia tamponu bawełnianego, utrzymywania się płomienia na powierzchni nienagrzewanej, pęknięć lub otworów przekraczających dopuszczalne wymiary; w przypadku, gdy element klasyfikowany jest tylko w zakresie szczelności ogniowej bez uwzględnienia klasyfikacji izolacyjności ogniowej, nie bierze się pod uwagę kryterium związanego z zapaleniem się tamponu bawełnianego; zz izolacyjność ogniowa (I) – oceniana jest na podstawie przyrostów temperatury na nienagrzewanej powierzchni elementu próbnego (przyrost temperatury średniej ograniczony jest do 140°C powyżej początkowej średniej temperatury, natomiast przyrost temperatury maksymalnej w dowolnym punkcie badanej ściany działowej ograniczony jest do 1800C powyżej temperatury początkowej); zz promieniowanie (W) – oceniane jest na podstawie czasu, w którym maksymalna wartość promieniowania mierzonego zgodnie z normą PN-EN 1363-2 [7] nie przekracza 15 kW/m2

Rys. 10. Porównanie średniego przyrostu temperatury na ramie (kolor czerwony – profile z wkładem ogniochronnym w środkowej komorze; kolor niebieski – profile z wkładem ogniochronnym we wszystkich komorach)

31

Ściany osłonowe

Odporność na oddziaływanie mechaniczne sprawdzana jest poprzez uderzenie w ścianę działową tzw. elementem uderzającym (eliptycznym workiem wypełnionym śrutem ołowianym). Element uderzający podwieszony jest do stalowego kabla przymocowanego do stałego punktu na stanowisku badawczym i  tak zamocowany aby w  stanie spoczynku tylko dotykał elementu próbnego w przewidywanym miejscu uderzenia. Energię uderzenia uzyskuje się poprzez wahadłowe opadnięcie elementu uderzającego (wahadło o  długości 2750 mm (±50) – od punktu zamocowania do środka worka).


Bartłomiej Sędłak

Rys. 11. Porównanie średniego przyrostu temperatury na ryglach (kolor czerwony – profile z wkładem ogniochronnym w środkowej komorze; kolor niebieski – profile z wkładem ogniochronnym we wszystkich komorach)

Rys. 12. Różnica pomiędzy przyrostem średniej temperatury na nienagrzewanej powierzchni profili z wkładem ogniochronnym tylko w środkowej komorze i profili z wkładem ogniochronnym we wszystkich komorach (kolor czerwony – słupy; kolor zielony rama; kolor niebieski – rygle)

Tabela 2. Klasy odporności ogniowej E EI

15

20

30

20

30

EI-M EW

20

60

90

120

60

90

120

180

240

30

60

90

120

180

240

30

60

90

120

45

zz odporność na oddziaływanie mechaniczne (M) – oceniana jest (po osiągnięciu wymaganego czasu klasyfikacyjnego) na podstawie czasu po którym element wytrzymał uderzenie zgodne z normą PN-EN 1363-2 [7] bez pogorszenia skuteczności działania w zakresie szczelności i/lub izolacyjności. Norma PN-EN 13501-2 dla ścian działowych definiuje klasy odporności ogniowej przedstawione w tabeli 2.

 orównanie przyrostów temperatury P w zależności od stopnia wypełnienia komór Porównanie sporządzone zostało dla dwóch ścian działowych o  takich samych wymiarach oraz takim samym schemacie konstrukcyjnym. Ściany różniły się rodzajem zastosowanego szkła oraz stopniem wypełnienia komór profili szkieletu. Do porównania użyto profili o tych samych wymiarach (komora środkowa o przekroju 38×42 mm – w przypadku ramy i słupów oraz 38×22 mm – w przypadku rygli; komory skrajne o przekroju 20×43 mm – w przypadku ramy i słupów oraz 20×23 – w przypadku rygli) z wkładami ogniochronnymi z płyty silikatowo-cementowej. Badanie przeprowadzone na ścianie działowej z profilami wypełnionymi tylko w środkowej komorze trwało 37,5 min (badanie 1), natomiast badanie z profilami wypełnionymi we wszystkich komorach – 68 minut (badanie 2). Obydwa badania zakończyły się z powodu utra-

Rys. 13. Porównanie średniego przyrostu temperatury na wszystkich profilach (kolor czerwony – profile z wkładem ogniochronnym w środkowej komorze; kolor niebieski – profile z wkładem ogniochronnym we wszystkich komorach)

ty szczelności przez element próbny, przez co dalsze ich prowadzenie nie było możliwe, gdyż stanowiło zagrożenie dla personelu i aparatury badawczej. Na rysunkach 9÷13 przedstawiono wyniki porównania przyrostów temperatury na nienagrzewanej powierzchni pomiędzy profilami, z wypełnioną tylko środkową komorą i  z  wypełnionymi wszystkimi komorami. Przyrosty temperatury mierzone były na ramie, słupach oraz ryglach ściany w miejscach przedstawionych na rys. 8. Zarówno w  przypadku badania z  profilami z  wypełnioną tylko środkową komorą, jak i w badaniu z profilami wypełnionymi we wszystkich komorach, największy przyrost temperatury zarejestrowano w punkcie P4 (T=104°C w  30’ i  T=141,4°C w  37’ 30’’ w  przypadku badania 1 oraz T=114,6°C w  37’30’’ minucie T=177,8°C w  60’ i T=191,2°C w 68’ w przypadku badania 2). Rys. 9, 10 i 11 przedstawiają porównanie średniego przyrostu temperatury odpowiednio na słupach, ramie i ryglach (kolorem czerwonym oznaczono profile z wkładem ogniochronnym w środkowej komorze; kolorem niebieskim profile z wkładem ogniochronnym we wszystkich komorach). Zauważyć można, że maksymalna wartość średnie-

go przyrostu temperatury na profilach z wypełnioną tylko środkową komorą – osiągnięta w  37,5’ w  przypadku profili z wypełnionymi wszystkimi komorami – osiągnięta została dopiero w 51’, 66’ i 49’ odpowiednio dla słupów, ramy i rygli. Na rys. 12 przedstawiono różnicę pomiędzy przyrostem średniej temperatury na nienagrzewanej powierzchni profili z wkładem ogniochronnym tylko w środkowej komorze i profili z wkładem ogniochronnym we wszystkich komorach (kolorem czerwonym oznaczono różnicę dla słupów, kolorem zielonym różnicę dla ramy, kolorem niebieskim różnice dla rygli). Na rys. 13 przedstawiono porównanie średniego przyrostu temperatury na wszystkich profilach (kolorem czerwonym oznaczono profile z wkładem ogniochronnym w środkowej komorze; kolorem niebieskim profile z  wkładem ogniochronnym we wszystkich komorach).

Podsumowanie Odporność ogniowa aluminiowo-szklanych ścian działowych zależna jest od wielu czynników, takich jak: rodzaj dokończenie na str. 36 

32

wydanie spec j alne


bezpieczeństwa pożarowego ścian osłonowych kurtynowych Klasy pożarowe budynków

Budynki oraz części budynków, stanowiące odrębne strefy pożarowe, określane jako ZL, zalicza się do jednej lub do więcej niż jedna spośród następujących kategorii zagrożenia ludzi: 1) ZL I – zawierające pomieszczenia przeznaczone do jednoczesnego przebywania ponad 50 osób niebędących ich stałymi użytkownikami, a nieprzeznaczone przede wszystkim do użytku ludzi o ograniczonej zdolności poruszania się, 2) ZL II – przeznaczone przede wszystkim do użytku ludzi o ograniczonej zdolności poruszania się, takie jak szpitale, żłobki, przedszkola, domy dla osób starszych, 3) ZL III – użyteczności publicznej, niezakwalifikowane do ZL I i ZL II, 4)  ZL IV – mieszkalne, 5) ZL V – zamieszkania zbiorowego, niezakwalifikowane do ZL I i ZL II.

W Rozporządzeniu Ministra Infrastruktury w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie [1] w celu określenia wymagań technicznych i  użytkowych wprowadzony został następujący podział budynków na grupy wysokości: 1) niskie (N) – do 12 m włącznie nad poziomem terenu lub mieszkalne o wysokości do 4 kondygnacji nadziemnych włącznie, 2) średniowysokie (SW) – ponad 12 m do 25 m włącznie nad poziomem terenu lub mieszkalne o  wysokości ponad 4 do 9 kondygnacji nadziemnych włącznie, 3) wysokie (W) – ponad 25 m do 55 m włącznie nad poziomem terenu lub mieszkalne o wysokości ponad 9 do 18 kondygnacji nadziemnych włącznie, 4) wysokościowe (WW) – powyżej 55 m nad poziomem terenu.

Budynki (strefy pożarowe) zaliczone do poszczególnych kategorii zagrożenia ludzi (ZL), w zależności od liczby kondygnacji lub wysokości, i budynki (strefy pożarowe) pozostałe, w zależności od gęstości obciążenia ogniowego i liczby kondygnacji lub wysokości, przyporządkowuje się do odpowiednich klas odporności pożarowej: A, B, C, D, E. Dla każdej z klas odporności pożarowej budynku sformułowano wymagania dotyczące klasy odporności ogniowej takich elementów budynku, jak: konstrukcja nośna, ściany, stropy oraz w zakresie rozprzestrzeniania ognia lub reakcji na ogień (§ 216. 1).

Według polskich przepisów techniczno-budowlanych [1] budynki oraz części budynków, stanowiące odrębne strefy pożarowe podzielone zostały, w zależności od przeznaczenie i sposobu użytkowania, na: 1) mieszkalne, zamieszkania zbiorowego i  użyteczności publicznej charakteryzowane kategorią zagrożenia ludzi, określane dalej jako ZL, 2)  produkcyjne i magazynowe, określane dalej jako PM, 3) inwentarskie (służące do hodowli inwentarza), określane jako IN.

Tablica 1. Minimalna odporność ogniowa elementów budowlanych odpowiadająca klasom pożarowym budynków (§ 216. 1) Klasa pożarowa budynku

Minimalna odporność ogniowa elementów budynku Główne elementy nośne

Konstrukcja dachu

Stropy

Ściany zewnętrzne

Ściany wewnętrzne

Przekrycia dachowe

1

2

3

4

5

6

7

A

R 240

R 30

REI 120

EI 120 (o i)

EI 60

R E 30

B

R 120

R 30

REI 60

EI 60 (o i)

EI 30

R E 30

C

R 60

R 15

REI 60

EI 60 (o i)

EI 15

R E 15

D

R 30

(-)

REI 30

EI 30 (o i)

(-)

(-)

E

(-)

(-)

(-)

(-)

(-)

(-)

Pr zegrody pr zeszklone

 ezpieczeństwo pożarowe ścian B osłonowych kurtynowych Wymagania w zakresie odporności ogniowej Wymagania techniczno-budowlane wynikają z funkcji, jaką dany element budowlany spełnia w budynku. Ściany osłonowe kurtynowe spełniają następujące funkcje w warunkach pożaru: 1) ograniczają rozprzestrzenianie się ognia i dymu w budynku, 2) ograniczają rozprzestrzenianie się pożaru na obiekty sąsiednie, 3)  umożliwiają ewakuację użytkowników, 4)  zapewniają bezpieczeństwo ekipom ratowniczym. Punkty 3) i 4) dotyczą takich rozwiązań, w których odpadające pod wpływem ognia wydobywającego się przez okno części elewacji (w szczególności okładzin i elementów kamiennych lub tafli szklanych) mogą utrudniać lub uniemożliwiać dostęp do budynku, stanowiąc zagrożenie dla ekip ratowniczych i ewakuujących się użytkowników. Ograniczenie rozprzestrzeniania się ognia i dymu wewnątrz budynku jest związane głównie z rozprzestrzenianiem się ognia i dymu między kondygnacjami. Może ono następować na skutek: zz zapalenia się palnych izolacji cieplnych, uszczelek itp., zz zniszczenie lub niewłaściwa konstrukcja ściany. W  tym przypadku ogień i  dym może się rozprzestrzeniać: zz na skutek przerzutu ognia między oknami, zz przez niewypełnione powłoki ściany, zz przez styki i połączenia między ścianą a stropem, zz w  wyniku nadmiernego wzrostu temperatury ściany kondygnacji powyżej pomieszczenia, w  którym wybuchł pożar. Możliwość rozprzestrzeniania się pożaru między budynkami ogranicza się zwykle przez zapewnienie odpowiednich odległości między ścianami zewnętrznymi budynków. W zabudowie miejskiej przestrzeganie tej zasady jest utrudnione, gdyż wiąże się ze stratą terenu i znaczny-

33

Ściany osłonowe

Wymagania w zakresie


Zofia Laskowska

mi nakładami finansowymi. W takich przypadkach ściany zewnętrzne powinny spełniać funkcję przegrody oddzielenia przeciwpożarowego i odporność ogniową określa się nie tylko dla pasa międzykondygnacyjnego, ale dla całej ściany jako pełnej przegrody. Aby ściany osłonowe kurtynowe spełniały swoje funkcje w zakresie bezpieczeństwa pożarowego, klasyfikuje się je ze względu na: zz odporność ogniową, zz reakcję na ogień i  zz stopień rozprzestrzeniania ognia.

Budynki wielokondygnacyjne, nad strefą pożarową PM

lub

W Rozporządzeniu Ministra Infrastruktury w  sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie klasa odporności ogniowej ścian zewnętrznych dotyczy pasa międzykondygnacyjnego wraz z połączeniem ze stropem (§ 216.1 Rozporządzenia [1]). Tablica 2. Ściany zewnętrzne — wymagania w zakresie odporności ogniowej zawarte w warunkach technicznych Klasa pożarowa budynku

Pozostałe budynki

Ściany zewnętrzne

1

51 2

A

EI 120 (o i)

B C

EI 60 (o i) EI 60 (o i)

D

EI 30 (o i)

E

(-)

lub

1) jeżeli przegroda jest częścią głównej konstrukcji nośnej powinna spełniać także kryteria nośności ogniowej (ze względu na R) 2) klasa odporności ogniowej dotyczy pasa międzykondygnacyjnego wraz z połączeniem ze stropem

Jeżeli zachowane są odległości pomiędzy budynkami, przedstawione w Tablicy 3, uważa się, że zabezpiecza to przed rozprzestrzenianiem się ognia na budynek sąsiedni a ściana zewnętrzna powinna ograniczać rozprzestrzenianie się ognia do wewnątrz budynku. Wymaganie to jest spełnione, jeżeli pas międzykondygnacyjny ma odpowiednią wysokość (i odporność ogniową) lub jeżeli pomiędzy kondygnacjami zastosowano rodzaj wspornika o odpowiedniej długości i odpowiedniej odporności ogniowej.

Rys. 1. Cechy geometryczne pasa międzykondygnacyjnego ściany zewnętrznej

Tablica 3 Odległości pomiędzy zewnętrznymi ścianami budynków niebędącymi ścianami oddzielenia przeciwpożarowego, a mającymi na powierzchni większej niż 65% klasę odporności ogniowej E określoną w § 216 ust. 1 (kolumna 5), nie powinna, być mniejsza niż odległość w metrach określona poniżej w tablicy

Rodzaj budynku oraz dla budynku PM maksymalna gęstość obciążenia ogniowego strefy pożarowej PM Q w MJ/m2

34

Rodzaj budynku oraz dla budynku PM maksymalna gęstość obciążenia ogniowego strefy pożarowej PM Q w MJ/m2 ZL

IN

1

2

ZL

PM Q ≤ 1000

1000 < Q ≤ 4000

3

4

5

6

8

8

8

15

20

Q> 4000

IN

8

8

8

15

20

PM Q ≤ 1000

8

8

8

15

20

PM 1000 < Q ≤ 4000

15

15

15

15

20

PM Q > 4000

20

20

20

20

20

W ścianach zewnętrznych budynków wielokondygnacyjnych (§223), pasy międzykondygnacyjne powinny być o wysokości, co najmniej 0,8 m (rys. 1). Za równorzędne rozwiązania uznaje się oddzielenia poziome w formie daszków, gzymsów i balkonów o wysięgu, co najmniej 0,5 m lub też inne oddzielenia poziome i pionowe o sumie wysięgu i wymiaru pionowego, co najmniej 0,8 m. W ścianach zewnętrznych budynków wielokondygnacyjnych (§224), nad strefą pożarową PM, o gęstości obciążenia ogniowego powyżej 1000 MJ/m2, wysokość pasa międzykondygnacyjnego powinna wynosić, co najmniej 1,2 m (rys. 1). Za równorzędne rozwiązania uznaje się oddzielenia poziome w formie daszków, gzymsów i balkonów o wysięgu, co najmniej 0,8 m lub też inne oddzielenie poziome i pionowe o sumie wymiaru pionowego i wysięgu, co najmniej 1,2 m.

wydanie spec j alne


Tablica 4. Klasyfikacja w zakresie reakcji na ogień – bez posadzek Oznaczenie w polskich przepisach techniczno-budowlanych [1] Określenia podstawowe

Określenia uzupełniające

1

2

Niepalne

Niezapalne

Niezapalne

Łatwo zapalne

Niekapiące

Samogasnące

Klasyfikacja wg PN-EN 13501-1:2008 (Załącznik nr 3 w Rozporządzeniu 1]) Klasy dodatkowe Klasy podstawowe

Intensywnie dymiące

W Rozporządzeniu [1] wprowadzony został Załącznik nr 3, w którym przyporządkowane zostały klasom reakcji na ogień według PN-EN 13501-1:2008 [9] określenia dotyczące palności i rozprzestrzeniania ognia stosowane w Rozporządzeniu Ministra Infrastruktury w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (niepalny, niezapalny, trudno zapalny, łatwo zapalny, niekapiący, samo gasnący, intensywnie dymiący), Tablica 4. Ściany osłonowe kurtynowe klasyfikuje się pod względem stopnia rozprzestrzeniania ognia następująco: zz nierozprzestrzeniające ognia; Elementy, które mogą ulegać spalaniu poza obszarem działania źródła ognia w zakresie określonym w kryteriach oceny badania. Nie dopuszcza się spalania po czasie badania ani też występowania płonących kropli i odpadów stałych. zz słabo rozprzestrzeniające ogień; Elementy, które ulegają spalaniu: poza obszarem działania źródła ognia, poza zakresem określonym w kryteriach oceny przyjętym dla elementów słabo rozprzestrzeniających ogień, po czasie badania lub z występowaniem płonących kropli lub odpadów stałych.

Elementy poziome, wymienione powyżej, powinny mieć klasę odporności ogniowej wymaganą w stosunku do ścian zewnętrznych budynku i być wykonane z materiałów niepalnych. Należy pamiętać, że warunki dotyczące geometrii pasów miedzy kondygnacyjnych, rys. 1 (określone w §223. ust. 1 i  2), nie dotyczą ścian holu i  dróg komunikacji ogólnej. Ścianę oddzielenia przeciwpożarowego należy wysunąć, na co najmniej 0,3 m poza lico ściany zewnętrznej budynku lub na całej wysokości ściany zewnętrznej (§ 235.2) zastosować pionowy pas z materiału niepalnego o szerokości co najmniej 2 m i klasie odporności ogniowej EI 60. O tym wymaganiu należy pamiętać szczególnie w  przypadku rozbudowy związanej z  usytuowaniem nowego budynku w stosunku do budynków już istniejących przy montowaniu ściany osłonowej. Jeżeli opisane w  tablicy 3 odległości pomiędzy budynkami nie są zachowane oraz w przypadku, gdy ściana osłonowa stanowi oddzielenie przeciwpożarowe wymagania w zakresie odporności ogniowej dotyczą całej ściany zewnętrznej (a  nie tylko pasa miedzykondygnacyjnego wraz z  połączeniem ze stropem). Elementy okładzin elewacyjnych (§ 225) powinny być mocowane do konstrukcji budynku w sposób uniemożliwiający ich odpadanie w przypadku pożaru w czasie krótszym niż wynikający z wymaganej klasy odporności ogniowej określonej w tab. 1, odpowiednio do klasy odporności pożarowej budynku, w którym są one zamocowane.

Wydzielanie dymu

Płonące krople/cząstki

3

4

5

A1

A2

s1, s2, s3

d0

A2

s1, s2, s3

d1, d2

B

s1, s2, s3

d0, d1, d2

C

s1, s2, s3

d0, d1, d2

D

s1

d0, d1, d2

D

s2, s3

d0, d1, d2

E

E

d2

A1

A2, B, C, D

s1, s2, s3

d0

co najmniej E

A2, B, C, D

s3

d0, d1, d2

E

E

d2

F

Właściwości nieokreślone

Badanie stopnia rozprzestrzeniania ognia przez ściany osłonowe od zewnątrz przeprowadza się na podstawie normy PN-90/B-02867 [8]. Rozprzestrzeniania ognia od wewnątrz klasyfikuje się z uwagi na reakcję na ogień zgodnie z normą PN-EN 13501-1:2008. Zgodnie z normą PN-EN 13501-1:2008 za nierozprzestrzeniające ogień klasyfikuje się elementy wykonane z materiałów, których właściwości z uwagi na reakcję na ogień opisane zostały w tablicy 5, a słabo rozprzestrzeniające ogień – elementy wykonane z materiałów opisanych w tablicy 6.

Wymagania w zakresie rozprzestrzeniania ognia Ściany zewnętrzne budynku, o klasie odporności pożarowej według Tablicy 2 (§ 216.1), powinny być nierozprzestrzeniające ognia, przy czym w niektórych przypadkach dopuszcza się ściany słabo rozprzestrzeniające ogień (§ 216.2 Rozporządzenia [1]). Ostatnie zmiany z marca 2009 Rozporządzenia Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. związane były z ewolucją zbioru Polskich Norm przyjmującego normy europejskie. Zmiany w większości dotyczyły działu VI Bezpieczeństwo pożarowe i związane były z określenie związku europejskiej klasyfikacji reakcji na ogień i odporności ogniowej z polskimi wymaganiami.

Uwagi Badania odporności i ogniowej ścian osłonowych kurtynowych przeprowadza się według norm: zz PN-EN 1363-1:2001 [3] – wymagania ogólne, zz PN-EN 1363-2:2001 [4] – procedury alternatywne i dodatkowe, zz PN-EN 1364-3:2006 [5] – ściany kurtynowe, pełna konfiguracja,

Tablica 5. Elementy nierozprzestrzeniające ognia Klasa podstawowa

Klasy dodatkowe w zakresie wydzielania dymu

w zakresie występowania płonących kropli/cząstek

A1

-

-

A2

s1, s2, s3

d0

B

s1, s2, s3

d0

Tablica 6. Elementy słabo rozprzestrzeniające ogień Klasa podstawowa

Klasy dodatkowe w zakresie wydzielania dymu

w zakresie występowania płonących kropli/cząstek

C

s1, s2, s3

d0

D

s1

d0

Pr zegrody pr zeszklone

35

Ściany osłonowe

Wymagania w zakresie bezpieczeństwa pożarowego...


Zofia Laskowska

zz PN-EN 1364-4:2007 [6] – ściany kurtynowe, częściowa konfiguracja, zz EXAP prPN-EN 15254-6 Rozszerzone zastosowanie wyników badań odporności ogniowej. Ściany nienośne Część 6: Ściany kurtynowe [7]. Po opublikowaniu ostatniej z norm będzie można wprowadzić rozszerzony zakres stosowania wyników badań odporności ogniowej, co dopuszczone zostało w normie klasyfikacyjnej PN-EN 13501-2+A1:2010 [2]. Badanie stopnia rozprzestrzeniania ognia przez ściany osłonowe od zewnątrz przeprowadza się na podstawie normy PN-90/B-02867 [8]. Rozprzestrzeniania ognia od wewnątrz klasyfikuje się z uwagi na reakcję na ogień zgodnie z normą PN-EN 13501-1:2008. Wymagania w  zakresie bezpieczeństwa pożarowego zostały uwzględnione w  normie wyrobu na ściany osłonowe PN-EN 13830:2005 (cyt.): zz „4.8 Odporność ogniowa zz Jeśli jest to specjalnie wymagane, odporność ogniową należy sklasyfikować zgodnie z pEN 13501-2 zz 4.9 Reakcja na ogień zz Jeśli jest to specjalnie wymagane, reakcję na ogień należy sklasyfikować zgodnie z EN 13501-1. zz 4.10 Rozprzestrzenianie się ognia zz Jeśli jest to specjalnie wymagane, ściana osłonowa powinna mieć takie zapory pożarowe i dymowe, jakie są

konieczne do ochrony przed przepuszczaniem ognia i dymu poprzez szczeliny pomiędzy konstrukcją ściany osłonowej a  czołem stropu na wszystkich poziomach zgodnie z 4.8.” Norma wyrobu EN 13830:2005 jest obecnie nowelizowana. W  projekcie roboczym wprowadzona została ocena rozprzestrzeniania od zewnątrz na podstawie klas reakcji na ogień. Przy projektowaniu, budowie i przebudowie oraz przy zmianie sposobu użytkowania budynków oraz budowli nadziemnych i podziemnych spełniających funkcje użytkowe budynków, a także związanych z nimi urządzeń budowlanych, wymagania w stosunku także do ścian osłonowych kurtynowych, wynikające z Rozporządzenia Ministra Infrastruktury, mogą być spełnione w  sposób inny niż określony w Rozporządzeniu, stosownie do wskazań ekspertyzy technicznej właściwej jednostki badawczo-rozwojowej albo rzeczoznawcy budowlanego oraz do spraw zabezpieczeń przeciwpożarowych, uzgodnionych z właściwym komendantem wojewódzkim Państwowej Straży Pożarnej. dr inż. Zofia Laskowska Instytut Techniki Budowlanej Literatura [1] Rozporządzeniu Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim

powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (Dz. U. Nr 75, poz. 690 z późniejszymi zmianami) [1] Norma PN-EN 13501-2+A1:2010 Klasyfikacja ogniowa wyrobów budowlanych i  elementów budynków Część 2: Klasyfikacja na podstawie badań odporności ogniowej, z wyłączeniem instalacji wentylacyjnej [2] Norma PN-EN 1363-1:2001 Badania odporności ogniowej – Część 1: Wymagania ogólne [3] Norma PN-EN 1363-2:2001 Badania odporności ogniowej – Część 2: Procedury alternatywne i dodatkowe [4] PN-EN 1364-3:2006 Badania odporności ogniowej elementów nienośnych Część 3: Ściany kurtynowe, pełna konfiguracja [5] PN-EN 1364-4:2007 Badania odporności ogniowej elementów nienośnych Część 3: - ściany kurtynowe, częściowa konfiguracja [6] Projekt normy prEN 15254-6 Rozszerzone zastosowanie wyników badań odporności ogniowej – Ściany nienośne – Część 6: Ściany kurtynowe [7] Norma PN-90/B-02867 Ochrona przeciwpożarowa budynków. Metoda badania stopnia rozprzestrzeniania ognia przez ściany [8] Norma PN-EN 13501-1:2008 Klasyfikacja ogniowa wyrobów budowlanych i  elementów budynków Część 1: Klasyfikacja na podstawie badań reakcji na ogień

 dokończenie ze str. 32 zastosowanych profili szkieletu, wkładów izolacyjnych wewnątrz profili i stopnia wypełnienia komór profili, a także rodzaj zastosowanego szkła, rozmiary tafli szklanych, współczynnik kształtu szyb i sposób osadzenia przeszkleń. Nawet niewielka zmiana w konstrukcji ściany działowej może w znaczący sposób obniżyć jej odporność ogniową, dlatego też określenie rzeczywistej klasy odporności ogniowej aluminiowo-szklanej ściany działowej możliwe jest wyłącznie na podstawie wyników badań odporności ogniowej elementów próbnych tych ścian. mgr inż. Bartłomiej Sędłak Zakład Badań Ogniowych ITB

Bibliografia [1] Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w  sprawie warunków technicznych jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (Dz. U. Nr 75 z dnia 15 Czerwca 2002 r., poz.690) [2] Roszkowski P., Sędłak B. Metodyka badań odporności ogniowej przeszklonych ścian działowych „Świat Szkła” 9/2011 [3] Roszkowski P., Sędłak B.: Klasyfikacja w  zakresie odporności ogniowej przeszklonych ścian działowych, Świat szkła 7-8/2012 [4] Laskowska Z., Kosiorek M. Bezpieczeństwo pożarowe ścian działowych przeszklonych – badania i rozwiązania „Świat Szkła” 1/2008

[5] Sędłak B. Badania odporności ogniowej przeszklonych ścian osłonowych – Część 1 „Świat Szkła” 9/2012 [6] PN-EN 1364-1:2001 – Badanie odporności ogniowej elementów nienośnych – Część 1: Ściany [7] PN-EN 1363-2 Badania odporności ogniowej. Cześć 2: Procedury alternatywne i dodatkowe. [8] PN-EN 13501-2 Klasyfikacja ogniowa wyrobów budowlanych i  elementów budynków  –  Część 2: Klasyfikacja na podstawie wyników badań odporności ogniowej, z wyłączeniem instalacji wentylacyjnej.

XVII edycja Ogólnopolskiego Teleadresowego

katalogu firm 2015 branży szklarsko-okiennej

36

wydanie spec j alne


Konstrukcje chroniące użytkowników budynku przed pożarem oraz jego skutkami, stanowią nieustannie rozwijany i modernizowany obszar systemów fasadowych oraz okienno-drzwiowych marki ALUPROF. Wśród rozwiązań wprowadzonych na rynek na przestrzeni ostatnich 12 miesięcy, warto zwrócić uwagę na zmodernizowany system MB-78EI oraz dachowe klapy oddymiające z nowym rodzajem napędu.  ystem przegród przeciwpożarowych S z drzwiami MB-78EI System oparty jest o  profile aluminiowe o  głębokości konstrukcyjnej 78 mm i  służy do wykonywania wewnętrznych i zewnętrznych przegród przeciwpożarowych z drzwiami jedno- lub dwuskrzydłowymi. Istnieje w nim także możliwość montażu konstrukcji dymoszczelnych w kilku wariantach wykonania. W 2011 roku system został znacznie zmodernizowany i otrzymał nową aprobatę techniczną ITB. Zmiany dotyczyły przede wszystkim akcesoriów odpowiadających za odporność ogniową i rodzajów stosowanych wypełnień, zmniejszona została także pracochłonność produkcji. Wcześniejsze rozwiązania umożliwiały zabudowę w klasie odporności ogniowej EI15, EI30, EI45 lub EI60. Dzięki zastosowaniu w kształtownikach nowych ceramicznych wkładów ochronnych typu CI oraz połączeniu konstrukcji z odpowiednio dobranymi szybami ognioodpornymi, możliwe stało się uzyskanie odporności ogniowej ścianek oraz drzwi w klasie EI90. Nowe elementy izolacji ogniowej są, w porównaniu do stosowanych dotychczas wkładów GKF, efektywniejsze – zapewniają taką samą ochronę przed wysoką temperaturą, przy znacznie mniejszej grubości. Dla przykładu – w konstrukcjach klasy EI60, trzy wkłady GKF można zastąpić jednym wkładem CI. Umożliwiło to osiągnięcie podwyższonej klasy odporności ogniowej (EI90), przy zastosowaniu tych samych, standardowych profili aluminiowych. Zastosowanie nowego rodzaju wkładów typu CI oraz nowego kształtu akcesoriów stalowych obniżyło także czas produkcji konstrukcji przeciwpożarowych. W zmodernizowanym systemie MB-78 EI znalazły się również nowe rodzaje wypełnień. MB-78 EI umożliwia zastosowanie wszystkich typowych szyb ognioodpornych odpowiednich klas (grubość wypełnień wynosi od 6 do 49 mm). Aprobata techniczna obejmuje w tym zakresie zarówno szerszy wybór szkła przeciwpożarowego, jak i wypełnienia nieprzezierne, w których szkło zastąpione jest panelami z blachy i płyt GKF lub Promatect. Wśród nowych możliwości technicznych wymienić należy także m.in. możliwość stosowania szprosów naszybowych (ozdobnych profili naklejanych na szybę) oraz większe, dopuszczalne wymiary skrzydeł drzwi: wysokości do 2500 mm i szerokości do 1400 mm (drzwi jednoskrzydłowe) lub do 2500 mm (drzwi dwuskrzydłowe). Kolejnym nowym rozwiązaniem jest wprowadzenie konstrukcji tzw. otwieranego „okna technicznego”. Różnią się one od drzwi przeciwpożarowych tym, że nie posiadają progu ani wysokiego profilu po-

przeczki dolnej, lecz na całym ich obwodzie funkcjonuje identyczne złożenie profili ościeżnicy i skrzydła. Taka konstrukcja bardziej przypomina budową okno, niż drzwi, stąd też jej nazwa. Okna techniczne znajdują zastosowanie w sytuacjach, gdy przegroda przeciwpożarowa pełni nie tylko funkcję przeszklenia stałego, lecz musi zostać raz na jakiś czas otwarta w celu uzyskania dostępu do przestrzeni znajdującej się za przegrodą, np. przeprowadzenia czynności serwisowych znajdujących się tam urządzeń. Co istotne, możliwość otwierania okien technicznych powinny posiadać jedynie wybrane osoby, upoważnione do tego przez administratora budynku.

Drzwi MB-78EI (EI 60)

Pr zegrody pr zeszklone

Okno MB-SR50 RW

Badania przeprowadzone w Instytucie Techniki Budowlanej w  Warszawie dowiodły, że przegrody wykonane w systemie MB-78 EI charakteryzują się izolacyjnością akustyczną do 40 dB. Cechą występującą przed nowelizacją aprobaty, lecz wartą przypomnienia jest fakt, że system MB-78EI dzięki odpowiedniej technologii przygotowania wkładów ognioochronnych i wprowadzania ich do giętych profili aluminiowych pozwala także na wykonywanie konstrukcji łukowych, a nawet okien okrągłych.

Okna i klapy oddymiające W styczniu 2012 roku, w Instytucie Techniki Okiennej IFT Rosenheim, pomyślnie zostały zakończone badania oddymiających okien dachowych (klap dymowych) systemu ALUPROF, wyposażonych w napędy firmy ESCO. To trzeci (po automatyce firm D+H i GEZE) rodzaj napędów i systemów sterowania dedykowany oknom oddymiającym, możliwy do zastosowania w oknach bazujących na profilach ALUPROF. Rozwiązanie oparte zostało o wrzecionowy napęd, umożliwiający przenoszenie dużych obciążeń – do 3000 N. Przed uszkodzeniem zabezpieczają go dodatkowo elektroniczne układy przeciążeniowe. Pozwala to na bezpieczne otwieranie takich elementów, jak klapy dymowe oparte o połaciowe okno MB-SR50. Konstrukcja tego okna przeznaczona jest do montażu na dachach o kącie nachylenia od 5° do 75°. Pozwala na zaszklenie o grubości od 10 do 32 mm, zaś powierzchnia szyby może wynosić do 2,10 m2. Jego odporność na obciążenie wiatrem wynosi 2400 Pa (EN 12179:2002; EN 13116:2002). Okno wyposażone zostało w system drenażowo-wentylacyjny. Okno to jest bardzo estetyczne i jednocześnie funkcjonalne. Zwarta budowa przekroju okna nie wystaje wyraźnie ponad płaszczyznę dachu. Zawiasy ukryte zostały wewnątrz profili, dzięki czemu nie są narażone na wpływ warunków atmosferycznych. Od strony zewnętrznej listwa maskująca stanowi okap dla wody opadowej, od strony wewnętrznej została natomiast maksymalnie zbliżona do szyby, aby ułatwić spływ wody. Właściwa konstrukcja oraz uszczelnienie z najnowszej generacji EPDM komórkowego pozwoliło osiągnąć szczelność okna na przenikanie wody opadowej w klasie wodoszczelności RE1200 (zgodnie z normami EN 12155; EN 12154). Ponadto, od strony wewnętrznej okno zaopatrzone zostało w specjalny aluminiowy rowek, służący do zbierania wody, która mogłaby się skroplić na wewnętrznej stronie szyby. Połaciowe okno oddymiające oparte na systemie MB-SR50 służy przede wszystkim kontroli rozprzestrzeniania się dymu i ciepła, zgodnej z europejską normą EN 12101-2. Może zostać jednak także zintegrowane z automatyką budynku (pogodową, BMS, czy oprogramowaniem służącym czasowemu przewietrzaniu budynku) oraz z  systemem przeciwpożarowym. ALUPROF

37

Ściany osłonowe

Nowe rozwiązania przeciwpożarowe ALUPROF


Szkło oraz wyroby ze szkła jako narzędzie w ochronie przeciwpożarowej budynków

Szkło kojarzone jest jako materiał kruchy, mało odporny na oddziaływania mechaniczne i termiczne, nietrwały. Analizy dotyczące rozwoju pożaru umieszczają moment pękania szyb w oknach w jego bardzo wczesnej fazie, tj. przy ok. 200-300°C. Szkło jako materiał budowlany jest synonimem problemów zarówno podczas wykonawstwa jak i użytkowania. Jaką więc rolę szkło oraz jego wyroby mogą pełnić w ochronie przeciwpożarowej budynków oraz w ochronie ludzi przed dymem i ogniem? Wbrew pozorom coraz większą.

 zkło ratunkiem na zmory S architektów i inwestorów Inżynieria bezpieczeństwa pożarowego coraz intensywniej i głębiej wkracza w projektowanie budynków, proces ich realizacji, a także w sposób ich użytkowania. Wymagania prawne, standardy techniczne krajowe, UE i ubezpieczycieli kładą coraz większy nacisk na ochronę przed ogniem, katastrofą budowlaną czy atakami terrorystycznymi, co niejednokrotnie ogranicza wizje architektów i inwestorów. Pasywne zabezpieczenia przed skutkami pożaru, jak pionowe i poziome przegrody o odporności ogniowej, kurtyny dymowe, odpowiednie poszycie dachu, wystrój wnętrz na drogach ewakuacyjnych wykonany z materiałów trud-

no zapalnych i nierozprzestrzeniających ogień, wydzielenie pożarowe i dzielenie dróg komunikacyjnych będących jednocześnie drogami ewakuacyjnymi i wiele innych, są zmorami architektów i  inwestorów, gdyż niejednokrotnie nadmiernie (wg ich oczekiwań) dzielą przestrzenie wewnątrz budynków oraz „psują” estetykę architektury wnętrz. Szkło staje się antidotum na ww. problemy, a łącząc jego coraz bardziej wyśrubowane parametry techniczne z inżynierią bezpieczeństwa pożarowego podczas projektowania można za nieco wyższą cenę (koszty materiałowe) uniknąć budowania ciężkich i nieefektownych bunkrów. Dotyczy to zwłaszcza obiektów użyteczności publicznej jak centra handlowe, biurowce, teatry, muzea czy kina.

Szkło się nie pali Największą zaletą szkła z punktu widzenia ochrony ppoż. jest jego niepalność, co daje ogromne możliwości przy wystroju wnętrz. W dniu dzisiejszym technologie produkcji szkła nadają mu także dużą wytrzymałość mechaniczną oraz, co najważniejsze, odporność ogniową sięgającą 60 minut, a w przypadku niektórych szyb wielowarstwowych nawet 120 minut. Jeżeli do tego dołożymy odporność na oddziaływanie wielu agresywnych substancji chemicznych i łatwość w utrzymaniu czystości, zakres jego zastosowania zwiększa z roku na rok. Rośnie ilość budynków, których większość ciągów komunikacyjnych pełni rolę dróg ewakuacyjnych. Drogi ewakuacyjne zarówno pionowe w postaci klatek schodowych, ale także poziome, będące korytarzami w biurowcach czy np. galeriami (antresolami) w centrach handlowych, muszą przez określony czas być bezpieczne dla osób ewakuujących się z danego budynku. Jest to jeden z dogmatów bezpiecznego budynku użyteczności publicznej, z którego po wybuchu pożaru musi się krótkim czasie ewakuować duża ilość osób. W  związku z  tym Ustawodawca określił następujące wymaganie dla tych przestrzeni:

38

§ 258 Rozporządzenia Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. [1] mówi: 2. Na drogach komunikacji ogólnej, służących celom ewakuacji, stosowanie materiałów i wyrobów budowlanych łatwo zapalnych jest zabronione. Skutkiem powyższego jest ograniczenie rodzajów materiałów wykończenia i wystroju dróg ewakuacyjnych. Warunki te spełniają: zz materiały ceramiczne i  cementowe – wymagają dodatkowego wykończenia oraz regularnych remontów; zz materiały drewniane i drewnopochodne, ale jedynie po specjalnym procesie impregnacji, który należy powtarzać w cyklu określonym przez dostawcę impregnatu; zz szkło i wyroby szklane – z pewnością nieco droższe, ale trwalsze i mniej kłopotliwe w eksploatacji. W przypadku obiektów handlowych szkło stało się już standardem, natomiast obecnie powinien przyjść czas na obiekty kultury, od których dziś oczekujemy czegoś więcej niż tylko egzystencja.

 rawo jest P sprzymierzeńcem szklarzy Akty prawne, jak choćby Rozporządzenie Ministra Infrastruktury [1], kładą nacisk na stosowanie materiałów, które są co najmniej trudno zapalne, nie rozprzestrzeniają ognia oraz nie wydzielają substancji toksycznych pod wpływem wysokich temperatur.

wydanie spec j alne


Szkło oraz wyroby ze szkła jako narzędzie w ochronie...

E wakuacja – ratunek dla ludzi, problem dla projektantów Do niedawna drogi ewakuacyjne kojarzyły się głównie z żelbetowymi skrzynkami, do których prowadziły szare, stalowe drzwi. Nie jest to oczywiście model błędny, więcej: jest zdecydowanie najtańszy. Ale stajemy się społeczeństwem, które stać na budynki nie tylko użyteczne i funkcjonalne, ale także wywołujące doznania estetyczne, w których chce się spędzać czas. Wpierw pojawiły się częściowo przeszklone drzwi prowadzące na klatki schodowe dla celów ewakuacji. Obecnie szkło może być elementem, również konstrukcyjnym, każdego z elementów klatki. Wspaniały efekt uzyskał architekt w Muzeum MS2 w Łodzi, którego główna klatka ewakuacyjna jest w pełni przeszklona, ze szklanymi balustradami i częściowo szklanymi spocznikami. Koszt takich rozwiązań jest z pewnością dużo wyższy niż „typowych”, niemniej uzyskany efekt może wpływać na wyższą frekwencję w Muzeum, co w określonym czasie spowoduje nie tylko zwrot nakładów. Najprawdopodobniej z powodu budowania większych budynków oraz rosnących standardów bezpieczeństwa drogi ewakuacyjne będą miały coraz większy udział w powierzchni obiektów. Stanowi to wyzwanie dla architektów, aby nie były to jedynie przestrzenie „stracone” dla codziennej eksploatacji budynku. Niemniej architekci muszą dostać narzędzia, które ułatwią im pracę. Klatki ewakuacyjne są miejscem, gdzie dostawcy wyrobów szklanych mają wiele do zrobienia i również do zarobienia, ale wpierw należy dostarczyć produkty, które w równym stopniu natchną projektantów, co nie odstraszą inwestorów.

 tria – słońce A w całym budynku Pomimo rozwoju techniki nie jesteśmy w stanie przy użyciu sztucznego oświetlenia zbliżyć się do uroku oświetlenia naturalnego. Promienie słoneczne wpływają nie tylko na przyrost witaminy D, ale również powodują przyjemniejszy nastrój oraz lepiej eksponują wystrój wnętrz. W związku z tym architekci coraz częściej stosują atria, dzięki którym światło naturalne może docierać do dużej części budynku, a przede wszystkim efektownie eksponować architekturę holu recepcyjnego, który przecież jest wizytówką każdego z budynków i często służy również jako lobby. Dach atrium należy wykonać z  materiałów nie rozprzestrzeniających ogień, a także wyposażyć w klapy dymowe odprowadzające dym i ciepło jako produkty spalania podczas pożaru. Szklane dachy nie tylko spełniają powyższe warunki, ale również potrafią stanowić architektonicz-

ne atrakcje, których zabezpieczenia przeciwpożarowe nie szpecą. Kiedyś największym wyzwaniem architektów były rozłożyste kopuły kościołów i pałaców. Obecnie tę rolę zaczynają przejmować efektowne atria wraz z coraz bardziej efektownymi szklanymi kopułami i fasadami.

 graniczanie rozprzestrzeniania się O dymu – szansa na duże i bezpieczne przestrzenie – kurtyny dymowe, klapy dymowe, okna fasadowe Warunki prawne regulujące przepisy bezpieczeństwa pożarowego są reprezentatywne dla typowych budynków użyteczności publicznej, jak biurowce czy szkoły, natomiast bez odstępstw od ich regulacji nie ma możliwości zaprojektowania i  wybudowania dużej galerii handlowej. Jest to związane przede wszystkim z powierzchnią strefy pożarowej hali sprzedaży. Najpoważniejszym zagrożeniem dla ludzi przebywających wewnątrz tej przestrzeni jest dym, który podczas pożaru może doprowadzić do zatrucia, utraty przytomności, a w konsekwencji nawet do śmierci. Równie dużym problemem jest utrata należytej widzialności, co skutkuje spowolnieniem procesu ewakuacji lub wręcz jej uniemożliwieniem. W  tym miejscu przychodzą metody inżynierskie bezpieczeństwa pożarowego, które wespół z dostawcami szkła mogą powiększyć strefy pożarowe o 100%, przy wykorzystaniu odpowiednio zaprojektowanego oddymiania grawitacyjnego z zastosowaniem klap dymowych. Rozwiązania te mogą być także efektowne estetycznie. Dodatkowe 100% osiągniemy stosując instalację tryskaczową, ale jej niestety ze szkła wykonać się nie da. Aby ograniczyć rozprzestrzenianie się dymu stosujemy również kurtyny dymowe, dzielące przestrzeń na odrębne strefy dymowe. Dziś kurtyny dymowe często wykonywane są ze szkła, stanowiąc dopełnienie wystroju wnętrz i nie zdradzając swojej podstawowej funkcji.

Pr zegrody pr zeszklone

Dzielenie budynków na strefy pożarowe jest najbardziej pożądanym sposobem zabezpieczeń ppoż. przez ubezpieczycieli, gdyż znacząco spowalnia rozprzestrzenianie się pożaru obniżając straty zarówno wśród ludzi, jak i w majątku firmy. Najtaniej jest oczywiście taką przegrodę wykonać w postaci ściany murowanej oraz żelbetowego stropu. Niemniej „najtaniej” nie znaczy „najlepiej”, gdyż przegrody takie są trudno demontowalne, co jest bardzo istotne w biurowcach, oraz nieprzezierne, co stanowi poważny problem w galeriach handlowych czy na lotniskach. Dotyczy to również drzwi ppoż., które kiedyś charakteryzowały się brakiem estetyki, a teraz bez obowiązkowych oznaczeń można je pomylić z wejściem do jednego ze sklepów. Obecnie najczęściej spotykanym parametrem odporności ogniowej wśród wyrobów szklanych jest parametr szczelności „E”, który odpowiada za nieprzenikanie w określonym czasie produktów spalania, czyli ognia i dymu. To w pełni zaspokaja potrzeby związane z poszyciem dachu. W przypadku większość przegród ogniowych równie ważnym parametrem jest izolacyjność ogniowa „I”. Oznacza to, że przez daną przegrodę w określonym czasie nie przenika zbyt duża ilość energii cieplnej, która mogłaby stanowić zagrożenie dla ludzi znajdujących się po jej wolnej od pożaru stronie. Pojawiają się na rynku już wyroby szklane posiadające odporność ogniową, ale ich cena nadal częściej odstrasza niż zachęca do stosowania. Jest to z pewnością duża przestrzeń dla rozwoju branży szkła budowlanego.

 spółpraca z inżynierem W bezpieczeństwa pożarowego może się opłacać Inżynier w  zakresie bezpieczeństwa pożarowego czy rzeczoznawca ds. zabezpieczeń ppoż. proszony jest do współpracy najczęściej celem dokonania opinii dokumentacji projektowych. Jest to zdecydowanie za późno. Praktykowanym na świecie standardem jest opracowywanie filozofii ochrony ppoż. dla danego obiektu na wstępnym poziomie koncepcji architektonicznej. Przy takim założeniu opracowanie to staje się mapą drogową dla konstruktorów i projektantów branżowych. Jeśli wzbogacimy to o modelowanie zadymienia oraz ewakuacji, to możemy zaprojektować optymalny budynek uwzględniający funkcjonalność, oczekiwaną atrakcyjność obiektu, a w szczególności bezpieczeństwo przebywających wewnątrz ludzi. Przedmiotowa filozofia jest również doskonałym materiałem do dyskusji z Państwową Strażą Pożarną, Ministerstwem Infrastruktury czy ubezpieczycielem. Metoda ta znacząco ogranicza ilość rewizji poszczególnych dokumentacji, obniżając koszty projektowania i wykonawstwa. inż. Robert Kopciński Literatura 1. Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie Dz.U. z 2002 r. Nr 75 poz. 690 (z późniejszymi zmianami).

39

Ściany osłonowe

 graniczenie O rozprzestrzeniania się ognia

Jedynie materiały mineralne bez problemu spełniają ww. oczekiwania. Przy zachowaniu minimalnych wymogów w zakresie odporności mechanicznej, jak szyby klejone oraz wymogów odporności ogniowej, jak szkło borosilikatowe, mogą być bezpiecznie stosowane w przestrzeniach, gdzie przebywają ludzie, z naciskiem na drogi ewakuacyjne. Dzięki powyższym argumentom szkło staje się dominującym materiałem budowlanym stosowanym w obiektach użyteczności publicznej, nadając im przy tym atrakcyjniejszy wygląd i bardziej nasłonecznioną przestrzeń wewnętrzną.


Systemy przeszkleń ognioochronnych

mogą być estetyczne

Oferowane obecnie na rynku systemy przeszkleń ognioochronnych architektom mogą nie kojarzyć się najlepiej i nierzadko traktowane są jako zło konieczne. Wymagania techniczne zmuszają do sytuowania ich w miejscach, gdzie burzą wizję autorów projektu, a dodatkowo nijak nie pasują do pozostałych przeszkleń, bądź nawet do charakteru przestrzeni i obiektu. Ileż to razy godzono się na masywne słupy i szerokie rygle a powierzchnia przeszklona była niewielka? Drzwi przeciwpożarowe w takim zestawie również nie zachwycały, a po krótkim użytkowaniu zazwyczaj były klinowane i utrzymywane na stałe w pozycji otwartej. W swoich służbowych podróżach po Polsce, często trafiałem na obiekty publiczne, w których ślusarka przeciwpożarowa szpeci i nie gwarantuje bezpieczeństwa jej użytkownikom. Taki stan można zmienić. Oczywiście wszędzie tam, gdzie nadrzędnym wyborem jest niska cena, nie można oczekiwać względnie poprawnych elementów oddzielenia przeciwpożarowego, nie wspominając już o ich estetyce. Z własnego doświadczenia wiem że przeszklona stolarka przeciwpożarowa może być reprezentacyjna i elegancka. Dotyczy to zarówno tej wykonanej w stali nierdzewnej jak i w profilach z litego drewna.

W firmie Promat specjalizujemy się już od 40 lat w produkcji biernych systemów przeciwpożarowych. Jeszcze w latach dziewięćdziesiątych ubiegłego wieku opracowaliśmy kilka dość prostych rozwiązań, które poprawiły estetykę zabezpieczeń ppoż. Po pierwsze, znacznie „odchudziliśmy” profil stalowy do zaledwie 50 mm szerokości. Przeprowadzone pozytywne próby ogniowe pozwalają na stosowanie tego samego profilu stalowego (ocynkowanego lub lakierowanego oraz nierdzewnego) we wszystkich klasach odporności ogniowej, tzn. EI 30, EI 60 a nawet EI 120 (fot. 1).

Fot. 1.

Fot. 2.

40

wydanie spec j alne


Fot. 3.

Fot. 3a.

Druga ważna informacja, to brak konieczności stosowania w naszych systemach dodatkowej listwy dociskowej. Po trzecie, czym zastąpić słupy i rygle aby nie tracić podstawowych walorów mechanicznych? Czy w ogóle jest możliwa aż tak wiotka konstrukcja w technice przeciwpożarowej? Postanowiliśmy zostać prekursorem systemu, który rozpocznie nowy rozdział w technice przeszkleń przeciwpożarowych. W swoich systemach zastosowaliśmy szkło laminowane, zawierające specjalnie opracowany do takiego celu przezroczysty żel ogniochronny. Krawędzie szklanych tafli zostały oszlifowane a następnie wypolerowane. Szczelina między taflami szkła wypełniona została bezbarwnym silikonem ogniochronnym. Efekt wizualny w pełni spełnił nasze oczekiwania. Jako pierwsi na rynku uzyskaliśmy przeszklenie bezramowe, lekkie i niezwykłe w swej prostocie. Przede wszystkim czysta, przeszklona forma, duże tafle i nieograniczona swoboda w aranżacji przestrzeni. Wyniki pierwszych badań i testów udowodniły, że mamy do czynienia z systemem spełniającym restrykcyjne normy wytrzymałości przeciwpożarowej, mechanicznej oraz dającym niezłe parametry izolacyjności akustycznej (fot. 2).

W swoich badaniach poszliśmy dalej. Przebadaliśmy kolejne trudne konstrukcje, a więc przeszklenia łukowe, skośne i kątowe. Wszystkie te warianty uświadomiły nam, że jest to system kompletny. W jego skład wchodzą: charakteryzujące się doskonałymi parametrami szkło ogniochronne PROMAGLAS ® i Promat ® SYSTEMGLAS, wytrzymały profil stalowy o niewielkim przekroju, profil z litego drewna (jeśli jest alternatywnie wymagany), komplet materiałów uzupełniających jak silikon, wkręty, dyble etc. Udowodniliśmy, że jest możliwa prostota i elegancja w jednym wyrobie. Ten wariant przeszkleń może być indywidualnie dopasowany i zabudowany w niemal każdą przestrzeń budowlaną - duże tafle, możliwość zespolenia ze szkłem barwionym w masie, ozdobionym dowolnym drukiem w technice UV czy piaskowanym. My już wiemy, że nasze systemy PROMAGLAS ® a szczególnie Promat ® SYSTEMGLAS, są odpowiednimi produktami nowoczesnej architektury opartej na szkle i minimalistycznych materiałach mocujących. Przeszklenia PROMAGLAS ® i Promat ® SYSTEMGLAS są stosowane na drogach ewakuacyjnych bez potrzeby użycia dodatkowych, ochronnych barier, pochwytów czy ograniczników. Sys-

Pr zegrody pr zeszklone

temy PROMAGLAS ® i Promat ® SYSTEMGLAS mogą być stosowane wewnątrz i na zewnątrz budowli, w pionie i poziomie oraz jeśli trzeba pod ukosem. Z całą pewnością nie znamy jeszcze wszystkich możliwości tych przeszkleń. Wciąż czekamy na kolejne wyzwania i nowe zastosowania. Firma Promat i jej domena www.promattop.pl jest dobrym adresem dla wszystkich architektów stawiających poprzeczkę wysoko. Mówiąc o przeszklonych ścianach nie sposób nie wspomnieć o drzwiach. To oczywiste, bo co zastosować w tak subtelnej konstrukcji? Przecież przypadkowo dobrane drzwi mogą zepsuć końcowy efekt każdego systemu. Czy można do tak finezyjnych systemów przeszkleń zastosować całoszklane drzwi spełniające jednocześnie kryteria szczelności i izolacyjności ogniowej? Co z dodatkowymi parametrami często stawianymi drzwiom jak dymoszczelność? Kontrola dostępu? Stworzenie systemu przeszkleń bez widocznych ram nie było proste, ale skonstruowanie całoszklanych drzwi przeciwpożarowych było projektem wyjątkowo ambitnym. Miło mi zaprezentować nasz innowacyjny produkt, jakim są całoszklane drzwi Promat w klasie EI 30 (fot. 3, fot. 3a). W firmie Promat nie zajmujemy się seryjną produkcją stolarki drzwiowej, natomiast jesteśmy w stanie wyprodukować drzwi wg indywidualnych potrzeb i oczekiwań. Poza wyżej wymienionymi, typowymi parametrami należy podkreślić doskonałe wyniki izolacyjności akustycznej (ok. 42 Db) naszych przeciwpożarowych drzwi całoszklanych. Reasumując, firma Promat ma do zaoferowania nowoczesne systemy przeszkleń przeciwpożarowych PROMAGLAS ® i Promat ® SYSTEMGLAS. Systemy doskonale dopasowane do obiektów zabytkowych (ramy wykonane z litego drewna), nowoczesnych (profile ze stali nierdzewnej) i co ważne indywidualnych w swoim wykonaniu i wykończeniu. Dla nas każdy projekt to nowe wyzwanie i doświadczenie. Tomasz Nowak Glass Product Manager Promat Techniczna Ochrona Przeciwpożarowa Sp. z o.o. ul. Przecławska 8, 03-879 Warszawa tel. +48 22 212 22 80, fax +48 22 212 22 90 mob.+48 602 845 445 www.promattop.pl, e-mail: t.nowak@promattop.pl

41

przegrody wewnętrzne

Systemy przeszkleń ognioochronnych mogą być estetyczne


Metodyka badań odporności ogniowej

przeszklonych ścian działowych Ściana działowa jest rodzajem wewnętrznej ściany budynku, nie stanowi ona jego konstrukcji, a więc nie posiada właściwości nośnych. Jednakże z uwagi na to, że wydziela pomieszczenia w budynku powinna spełniać wymagania dotyczące dźwiękoszczelności i odporności ogniowej. Wymagania te są ściśle określone w Rozporządzeniu Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie [1]. W niniejszym artykule rozpatrywać będziemy tylko aspekty związane z odpornością ogniową.

Tabela 1. Wymagania w zakresie odporności ogniowej zawarte w  Rozporządzeniu [1] Klasa odporności pożarowej budynku

Klasa odporności ogniowej ściany działowej

„A”

EI 60

„B”

EI 30

„C”

EI 15

„D”

( - )

„E”

(-)

gdzie: E – szczelność ogniowa (w minutach), określona zgodnie z Polską Normą dotyczącą zasad ustalania klas odporności ogniowej elementów budynku, I – izolacyjność ogniowa (w minutach), określona j.w. ( - ) – nie stawia się wymagań.

E tapy procesu badawczego – warunki badania Element próbny, jakim jest przeszklona działowa ściana, mocuje się do ramy badawczej. Zleceniodawca na podstawie własnej analizy dokonuje wyboru konstrukcji mocującej w  celu uzyskania interesującego go zakresu zastosowania. Element próbny powinien zostać zainstalowany w sposób reprezentatywny dla zastosowania elementu

Fot. 1. Przykład zastosowania przeszklonej ścianki działowej w budynku biurowym

Wymagane klasy odporności ogniowej ścian działowych określone w Rozporządzeniu [1], w przypadku różnych klas odporności pożarowej budynku zestawione zostały w tabeli 1. Najczęściej stosowanym materiałem do wykonania ściany działowej są pustaki szczelinowe, cegły lub płyty gipsowo-kartonowe. Materiały te jednak, pomimo swoich znakomitych właściwości umożliwiających powstrzymanie ognia, są ze względów estetycznych coraz częściej zastępowane zdecydowanie milszym dla oka połączeniem szkła i aluminium. Wykonana z tych elementów ściana musi być odpowiednio zaprojektowana i wy-

42

posażona w odpowiedniego rodzaju szkło ażeby móc przeciwstawić się działaniu ognia. Ponieważ sam projekt takiej przegrody nie daje jednoznacznej odpowiedzi na to, czy zachowa ona szczelność i izolacyjność ogniową przez czas określony w Rozporządzeniu [1] i przedstawiony w powyższej tabeli, należy wykonać badanie w zakresie odporności ogniowej. Celem badania w  zakresie odporności ogniowej jest więc pomiar zdolności reprezentatywnego elementu próbnego nienośnej ściany do powstrzymania przedostania się ognia z jednej strony ściany na drugą [2].

Fot. 2. Widok elementu próbnego przed badaniem odporności ogniowej

wydanie spec j alne


Metodyka badań odporności ogniowej ścian działowych

 ymagania stawiane W badanemu elementowi Postanowienia ogólne [2] Oczekuje się, że w warunkach pożaru element spełni swoje funkcje oddzielające i wymaganie to odnosi się tak do części przeszklonych jak i nieprzeszklonych ściany. Jeżeli celem badań ogniowych jest uzyskanie informacji w odniesieniu do określonego systemu w szczególnym zastosowaniu, wówczas tę szczególną konstrukcję stosuje się w elemencie próbnym. Jeżeli jednak celem badania jest uzyskanie danych do szerszego stosowania w przypadku innych podobnych konstrukcji, wówczas w pojedynczym badaniu można je uzyskać w zależności od uwzględnienia pewnych rozwiązań projektowanych w elemencie próbnym. Element próbny powinien być w pełni reprezentatywny dla konstrukcji o zamierzonym zastosowaniu w praktyce, łącznie z wykończeniem powierzchni i niezbędnym osprzętem, który może mieć wpływ na jego zachowanie podczas badania. Rozwiązania projektowe mają wpływ na zachowania w pożarze, toteż należy uwzględniać je w elemencie próbnym, aby uzyskać najszerszy obszar zastosowania. Element próbny nie powinien stanowić połączenia różnych typów konstrukcji, np. różnych typów szkła, chyba, że jest to w pełni reprezentatywne dla konstrukcji w praktyce.

Wymiary elementu do badania [2] Jeżeli w praktyce wysokość lub szerokość konstrukcji wynosi 3 m lub mniej, wówczas powinien być badany element próbny o pełnym wymiarze w tym kierunku. Jeżeli którykolwiek wymiar konstrukcji jest większy niż 3 m, to element próbny bada się w tym kierunku, jako nie mniejszy niż trzymetrowy.

Liczba potrzebnych badań [2] Liczba elementów próbnych do badania powinna być odpowiednia dla każdej sytuacji, jaka może mieć miejsce w rzeczywistości. Jeżeli ścianka jest niesymetryczna, należy zbadać ją z obydwu stron, ponadto wszystkie elementy, które mają być umieszczane w ściance (takie jak drzwi, okna) muszą być dodatkowo przebadane.

nę między badanym elementem a ramą badawczą wypełnia się niepalnym materiałem sprężystym i z reguły stosuje się wełnę mineralną.

 ryteria odporności ogniowej K sprawdzane podczas badania oraz sposób ich weryfikacji Podstawowymi kryteriami służącymi do oceny odporności ogniowej przeszklonych ścian działowych są: szczelność ogniowa (E), izolacyjność ogniowa (I), oraz natężenie promieniowania (W). W  systemie klasyfikacji ścian działowych w  zakresie odporności ogniowej stosowane właściwości użytkowe zestawione zostały w tabeli 2 [6].

Szczelność ogniowa Kryterium szczelności (E) ogniowej w przypadku przeszklonych ścian działowych, jak również innych przeszklonych elementów konstrukcyjnych, nie jest łatwe do uzyskania w przypadku niedbałego montażu, co pokazują liczne badania. Wpływ na to mają między innymi: duże odkształcenia, a co za tym idzie – powstające szczeliny, a także nieodpowiedni dobór i złe mocowanie elementów przeszklonych. Podobnie, jak w innych rodzajach konstrukcji, szczelność ogniowa zachowana jest, jeżeli: zz tampon bawełniany nie ulegnie zapaleniu przez okres 30 sekund od momentu przyłożenia go do elementu próbnego, zz penetracja szczelinomierzem o grubości 25 mm, lub 6 mm na długości 150 mm, przykładanego do (powstałej w wyniku działania ognia) szczeliny nie była możliwa, zz nie wystąpiło utrzymanie się płomieni po stronie nienagrzewanej.

Izolacyjność ogniowa Izolacyjnością ogniową nazywamy zdolność danego elementu próbnego, będącego oddzielającym elementem konstrukcji budowlanej, poddanego działaniu ognia z jednej strony, do ograniczenia przyrostu temperatury na powierzchni nienagrzewanej powyżej danego poziomu. Weryfikacja przyrostu temperatury średniej i  maksymalnej na nienagrzewanej powierzchni przeprowadzana jest za pomocą termoelementów powierzchniowych, które mocowane są do badanego elementu za pomocą kleju odpornego na temperaturę. Przykładowy rozkład termoelementów do pomiaru temperatury na nienagrzewanej powierzchni elementu badanego został przedstawiony na rysunku nr 1. Kolorem zielonym zaznaczone zostały termoelementy służące do pomiaru przyrostu temperatury maksymalnej, czerwonym

Fot. 3. Widok elementu próbnego w 40 minucie badania (szczelność ogniowa nie została zachowana)

natomiast termoelementy do pomiaru temperatury średniej i maksymalnej. Zauważyć można, że na profilach brany jest pod uwagę tylko przyrost temperatury maksymalnej, który w danym czasie badania nie może przekroczyć 1800C. Przyrost temperatury średniej dla każdego wydzielonego obszaru nie może przekroczyć 1400C. Norma PN-EN 1364-1:2001 nakazuje umieścić termoelementy do pomiaru temperatury w  miejscach opisanych poniżej [2]. Termoelementy do pomiaru przyrostu temperatury średniej W celu pomiaru przyrostu temperatury średniej należy umieścić jeden termoelement na każde 1,5 m2 powierzchni elementu próbnego lub jego części. Termoelementy na szybie muszą być rozmieszczone równomiernie. Jak widać na rys. 1, zależnie od liczby niezbędnych termoelementów rozmieszczamy je następująco: 1 termoelement – na środku szyby; 2 termoelementy – po jednym w przeciwległych ćwiartkach; 3 termoelementy – dwa w przeciwległych ćwiartkach i jeden na środku szyby; 5 termoelementów – jeden na środku szyby i po jednym na daną ćwiartkę. Na rys. 1 termoelementom do pomiaru przyrostu temperatury średniej odpowiadają termoelementy od nr 1 do 21.

Tabela 2. Możliwa klasyfikacja ścian działowych

Warunki zamocowania [2] Przeszklone ściany działowe w praktyce są szersze niż otwór pieca badawczego. W takim przypadku jedna z pionowych krawędzi elementu próbnego powinna pozostać jako swobodna z prześwitem od 25 do 50 mm. Szczeli-

Ściany działowe (możliwa klasyfikacja) E EI

15

EW

Pr zegrody pr zeszklone

20

30

20

30

20

30

45

przegrody wewnętrzne

w praktyce [4]. Przykładowe zastosowanie konstrukcji mocującej pokazano na fot. 2. Po zamontowaniu elementu próbnego w ramie badawczej, przygotowuje się urządzenia pomiarowe, tj. przykleja się termoelementy służące do pomiaru temperatury, a także ustawia się miernik strumienia cieplnego w przypadku pomiaru promieniowania.

60

90

120

60

90

120

60

90

120

180

240

43


Paweł Roszkowski, Bartłomiej Sędłak

Fot. 6. Widok elementu próbnego w 15 minucie badania

Fot. 4. Widok elementu próbnego w 15 minucie badania

Fot. 5. Widok elementu próbnego w 103 minucie badania

Fot. 7. Widok elementu próbnego w 45 minucie badania

Termoelementy do pomiaru przyrostu temperatury maksymalnej Aby zmierzyć przyrost temperatury maksymalnej należy zamocować dodatkowe termoelementy do elementów obramowania następująco: zz u góry elementu próbnego, w połowie szerokości (nr 25 na rys. 1) zz u góry elementu próbnego na linii pionowego szprosa (nr 25 na rys. 1) zz na połączeniu szprosa pionowego i poziomego (nr 27, 29, 33 na rys. 1) zz w połowie wysokości krawędzi zamocowanej (nr 22 na rys. 1)

44

Rys. 1. Przykładowy rozkład termoelementów na nienagrzewanej powierzchni elementu próbnego

zz w połowie wysokości krawędzi swobodnej, 100 mm od krawędzi (nr 24 na rys. 1) zz w połowie szerokości tam gdzie to możliwe, w sąsiedztwie poziomego złącza, w strefie dodatniego ciśnienia (nr 25 i 29 na rys. 1)

zz w połowie wysokości tam gdzie to możliwe, w sąsiedztwie pionowego złącza, w strefie dodatniego ciśnienia (nr 36 na rys. 1) zz w środku każdego obramowania każdego systemu przeszklenia (nr 34, 35, 37 i 38 na rys. 1)

wydanie spec j alne


Rys. 2. Przykładowy rozkład temperatury na szybach dla ściany o deklarowanej odporności ogniowej EI 30

Fot. 7. Widok nagrzewanej powierzchni elementu próbnego po badaniu

Ponadto termoelementy mogą być umieszczone w miejscach, w których spodziewany jest wysoki przyrost temperatury, czyli na przykład w okolicach wszelkich połączeń profili. Termoelementy nie powinny być umieszczane bliżej niż 100 mm od każdego obszaru dyskretnego, który nie jest oceniany z uwagi na izolacyjność ogniową.

Promieniowanie (W) Rys 3. Przykładowy rozkład temperatury na profilach dla ściany o deklarowanej odporności ogniowej EI 30

Promieniowanie jest zdolnością elementu konstrukcji do wytrzymania oddziaływania ognia tylko z jednej strony tak, aby ograniczyć prawdopodobieństwo przeniesienia ognia w wyniku znaczącego wypromieniowania ciepła do sąsiadujących materiałów. Sposób pomiaru określa norma PN-EN 1363-2 Badania odporności ogniowej. Cześć 2: Procedury alternatywne i dodatkowe[5]. Elementy, dla których zostało ocenione kryterium promieniowania, powinny być zidentyfikowane poprzez dodanie litery W do klasyfikacji (np. EW). Klasyfikacja tych elementów powinna być podawana jako czas, przez który maksymalna wartość promieniowania, mierzonego 1,0 m od nienagrzewanej powierzchni elementu próbnego nie przekroczyła wartości 15 kW/m2. Ponadto istotną sprawą jest to, iż miernik strumienia cieplnego nie powinien być osłonięty ani zamaskowany w sposób ograniczający pole widzenia.

Warunki nagrzewania

Rys. 4. Przykładowy rozkład temperatury na szybach dla ściany o deklarowanej odporności ogniowej EI 60

Pr zegrody pr zeszklone

Warunki nagrzewania powinny odpowiadać warunkom podanym w PN-EN 1363-1[4]. Nagrzewanie odbywa się wg tzw. krzywej standardowej, odzwierciedlającej pożar w budynku.

45

przegrody wewnętrzne

Metodyka badań odporności ogniowej ścian działowych


Paweł Roszkowski, Bartłomiej Sędłak

Rys. 5. Przykładowy rozkład temperatury na profilach dla ściany o deklarowanej odporności ogniowej EI 60

Fot. 8. Widok nagrzewanej powierzchni elementu próbnego po badaniu

Rys. 6. Przykładowy rozkład temperatury na szybach dla ściany o deklarowanej odporności ogniowej EI 120

Fot. 9. Widok nienagrzewanej powierzchni elementu próbnego po badaniu

Rys. 7. Przykładowy rozkład temperatury na profilach dla ściany o deklarowanej odporności ogniowej EI 120

Fot. 10. Widok nienagrzewanej powierzchni elementu próbnego po badaniu

dokończenie na str. 71 

46

wydanie spec j alne


szczególnie w drzwiach ppoż.

Niezwykle pożytecznym urządzeniem, stanowiącym istotne wyposażenie drzwi, jest samozamykacz. Jego rolą jest spowodowanie, aby skrzydło drzwiowe znalazło się pozycji, w której zapadka zamontowanego w nim zamka wpuszczanego (najczęściej zapadkowo-zasuwkowego) zostaje umieszczona w otworze zaczepowym ościeżnicy. Drzwi muszą zamknąć się skutecznie, tj. na zapadkę zamka. Jest to szczególnie ważne zwłaszcza z  punktu widzenia spełnienia podstawowych parametrów techniczno-użytkowych stawianych drzwiom, w tym głównie drzwiom przeciwpożarowym. W przypadku drzwi przeciwpożarowych niezbędne jest, aby były zawsze zamknięte, bo mają one stanowić skuteczną i bezpieczną „przegrodę ogniową” w odpowiedniej klasie odporności ogniowej. Jeśli drzwi nie są zamknięte, nie można określić, iż spełniają wymagania w zakresie izolacyjności i szczelności ogniowej. Dlatego też stawiane dla drzwi przeciwpożarowych wymagania w tym zakresie, wymuszają obligatoryjne zastosowanie w nich „urządzeń samozamykających”. Czy jednak urządzenie takie to jest to samo, co samozamykacz? Jak można się domyślić – niestety nie. W  praktyce ogromna większość drzwi przeciwpożarowych oferowana jest z zastosowaniem tzw. „samozamykacza sprężynowego”. Jest to de facto sprężyna, która nawinięta na sworzeń zawiasu konstrukcyjnego, dzięki jej odpowiedniemu naprężeniu, ma za zadanie zamknąć skrzydło drzwi. Jest to najtańsze „urządzenie samozamykające”, które w swoich wymaganiach definiują przepisy formalno-prawne. Przykładowy samozamykacz sprężynowy przedstawiono na rys. 1. Do dokumentów techniczno-prawnych zaliczamy m.in. normy, a  pierwszą normą dotyczącą samozamykaczy była ustanowiona w  1964 roku Polska Norma PN-64/B-94071 Okucia budowlane. Samozamykacze sprężynowe. Obejmo-

wała ona tylko samozamykacze bez tłumienia, w których podczas otwierania zostaje napięta sprężyna i pod jej działaniem następuje samoczynne zamknięcie skrzydła drzwiowego z nieregulowaną prędkością obrotową. Ze względu na rozwój konstrukcyjny tego typu wyrobów, dziesięć lat później ustanowiono normę PN-74/B-94070 Okucia budowlane. Zamykacze sprężynowe. Określenia i podział, która obejmowała szerszy asortyment zamykaczy sprężynowych, w tym również z tłumieniem hydraulicznym. Podano w niej, że zamykaczem sprężynowym z tłumieniem hydraulicznym jest zamykacz, w mechanizmie którego podczas otwierania skrzydła drzwiowego zostaje napięta sprężyna i pod jej działaniem następuje samoczynne zamknięcie skrzydła drzwiowego z prędkością obrotową regulowaną hydraulicznie. Producenci drzwi – nie chcąc podrażać swoich rozwiązań w wersji podstawowej – stosują samozamykacze sprężynowe pozbawione regulacji tłumienia, bez jakiejkolwiek refleksji, czy rzeczywiście spełnią one praktyczne wymagania, jakie się przed nimi stawia. W dużej części przypadków „samozamykacz sprężynowy” rzeczywiście spełnia swoją rolę, skutecznie zamykając skrzydło drzwi w ościeżnicy. Jednak urządzenie to ma szereg poważnych ograniczeń, zarówno tych technicznych, jak i konstrukcyjnych, przez co należałoby każdorazowo dokonywać szeregu analiz, aby stwierdzić, czy drzwi wyposażone w takie rozwiązania, rzeczywiście spełniają wymagania w zakresie skuteczności ich zamykania.

1. Samozamykacz spężynowy (np. HÖRMANN FE 615)

Pr zegrody pr zeszklone

 oniżej kilka kryteriów, na które warto P zwrócić uwagę. Do jakich drzwi taki „samozamykacz sprężynowy” zostanie założony? Jeśli do drzwi w wersji 1-skrzydłowej, o niewielkich „konwencjonalnych” wymiarach, bez specjalistycznego dodatkowego wyposażenia, bez przeszklenia oraz bez funkcji dymoszczelnej lub akustycznej, to jeszcze niewielki problem. Drzwi takie nie wymagają bowiem żadnych wyrafinowanych rozwiązań, aby je zamknąć, przez co samozamykacz sprężynowy powinien w pełni sobie poradzić. Jednak i  tu czyhają na przyszłego, świadomego użytkownika drzwi pewne ograniczenia i „niespodzianki”. Należy bowiem pamiętać, że drzwi wyposażone w „samozamykacz sprężynowy” powinny być znacznie częściej poddawane okresowym kontrolom, polegającym na sprawdzeniu siły naciągu sprężyny. Jak już wspomniano – sprężyna nawinięta na sworzeń zawiasu konstrukcyjnego, w praktyce szybko będzie się „męczyć”, co w konsekwencji może doprowadzić do tego, że słabnący z czasem „naciąg” sprężyny w samozamykaczu sprężynowym nie podoła przy dłuższym użytkowaniu skutecznemu zamykaniu drzwi. „Skutecznemu”, tzn. takiemu, w którym skrzydło drzwi uzyska zawsze takie położenie, w którym zapadka zamka znajdzie się w otworze zaczepowym ościeżnicy. Użytkownik takich drzwi szybko zorientuje się, że aby temu sprostać, znacznie częściej trzeba dokonywać dodatkowego naciągu sprężyny w tego typu rozwiązaniu. A im większe i cięższe skrzydło drzwi, tym częstsza konieczność regulacji siły naciągu samozamykacza sprężynowego. Jest to z pewnością duży argument sprzedażowy, kiedy uświadomimy przyszłemu inwestorowi, że zamiast konserwacji drzwi np. jeden raz w roku, musi je sprawdzać tak „na wszelki wypadek”, co najmniej jeden raz na kwartał lub może i częściej. Dotyczy to zwłaszcza drzwi przeznaczonych do ich wielokrotnego użytkowania. Wówczas klient może się zastanowić, czy rzeczywiście nie jest właściwszym, aby drzwi w standardzie wyposażyć w nieporównywalnie bardziej profesjonalny, bardziej wydajny, efektywny i skuteczny, a tym samym mniej zawodny i niepotrzebujący aż tak częstej ich konserwacji samozamykacz drzwiowy z regulacją przebiegu zamykania. Samozamykacz taki podlega wymaganiom normy europejskiej PN-EN 1154 Okucia budowlane. Zamykacze drzwiowe z regulacją przebiegu zamykania. Wymagania i metody badań. Określono w niej wymagania dotyczące zamykaczy (samozamykaczy) drzwiowych z regulacją przebiegu zamykania, przeznaczonych do drzwi rozwieranych i wahadłowych – zarówno zamykaczy zamontowanych na lub w ościeżnicy, jak i na lub w skrzydłach drzwiowych bądź w posadzce. Norma

47

przegrody wewnętrzne

Zagadnienia stosowania samozamykaczy,


Zbigniew Czajka, Dariusz Potrzebski

zawiera również wymaganie, aby zamykacze przeznaczone do stosowania w drzwiach przeciwpożarowych/dymoszczelnych wykazywały dodatkowe właściwości i tym samym czynnie przyczyniały się do spełnienia podstawowych wymagań dotyczących bezpieczeństwa w przypadku pożaru – samodzielnie, lub jako element kompletu drzwiowego. Te dodatkowe wymagania określone są w normatywnym załączniku A normy PN-EN 1154. Najbardziej popularne są zamykacze drzwiowe górne tzn. montowane w górnej strefie drzwi – na powierzchni skrzydła drzwiowego lub nadproża ościeżnicy. Przykładowe samozamykacze z regulacją przebiegu zamykania (z ramieniem i z szyną ślizgową) przedstawiono na rys. 2 i 3. Zastosowanie samozamykacza z regulacją przebiegu zamykania zwiększa jednak koszt drzwi w porównaniu do samozamykacza sprężynowego, który producent oferuje w podstawowej cenie wyrobu. Jednak, kiedy bardziej szczegółowo zapoznamy się z tą problematyką, to szybko możemy dojść do wniosku, że początkowe oszczędności w tym zakresie, mogą okazać się tylko pozorne. Samozamykacz z regulacją przebiegu zamykania, którego koszt zaczyna się już nawet od kwoty stu kilkudziesięciu złotych (średniej klasy samozamykacz), może stanowić przy najprostszych rozwiązaniach drzwi przeciwpożarowych wartość nawet dochodzącą do 1/3 wartości drzwi. Musimy jednak wiedzieć, że takich przypadków, w których proporcje cenowe są aż tak niekorzystne jest naprawdę niewiele. Dlaczego? Pamiętajmy, że mówimy tu o najprostszych rozwiązaniach przeciwpożarowych (np. drzwi do przydomowej kotłowni w klasie EI 30), które w istocie takiego samozamykacza nie potrzebują. Ale już drzwi, które będą użytkowane częściej, intensywniej i bardziej „anonimowo” w budynku użyteczności publicznej, w taki samozamykacz powinny już być bezwzględnie wyposażone. Inwestor tylko raz będzie miał „niewielki stres”, wydając początkowo dodatkowe pieniądze na to rozwiązanie. Później już odczuje on w zasadzie tylko same korzyści płynące z tej drobnej, ale jakże dobrze poczynionej inwestycji. Samozamykacz z  regulacją przebiegu zamykania, to przede wszystkim cicha i bardziej komfortowa praca drzwi. Drzwi wyposażone w te urządzenia nie będą trzaskały i będą się skutecznej zamykały, nawet bez ich długotrwałej konserwacji. Czasami jednak okazuje się, że tak wyposażone drzwi, to jednak konieczność. Jest wiele sytuacji, w których warto do razu zaplanować ten wydatek, aby później nie dopłacać do ponownego dojazdu ekip montażowych producenta drzwi, które muszą na dodatkowe zlecenie zamontowywać samoza-

2. Samozamykacz z ramieniem (np. GEZE TS 4000)

mykacze z regulacją przebiegu zamykania po tym, jak szybko inwestor zorientował się o niskiej „skuteczności użytkowej” samozamykaczy sprężynowych. Kiedy najczęściej tak się dzieje? Jako jeden z  pierwszych przypadków przytoczyć tutaj można tzw. efekt „poduszki powietrznej”. Jest to dość szczególna sytuacja, kiedy drzwi przeciwpożarowe są zastosowane w tak małych pomieszczeniach, że dochodzi do zjawiska polegającego na tym, iż nie następuje skuteczne zamknięcie drzwi wyposażonych w samozamykacz sprężynowy, gdyż w końcowej fazie domknięcia występuje zjawisko chwilowego nadciśnienia w  pomieszczeniu. Spowodowane jest ono niejako „zagarnięciem” powietrza do pomieszczenia poprzez skrzydło drzwi, zamykające się ruchem jednostajnie przyspieszonym. Tuż przed ostatecznym domknięciem drzwi nadciśnienie odpycha skrzydła drzwi w odwrotnym kierunku, przez co nie są one w stanie się zamknąć „na zapadkę”. Po tym chwilowym zjawisku nadciśnienia w małym pomieszczeniu, za chwilę następuje już jego wyrównanie do wartości, w której drzwi mogłyby już się zamknąć. Niestety, nie mają już skąd wziąć do tego energii. W takim przypadku jedynym rozwiązaniem jest montaż samozamykacza z regulacją przebiegu zamykania, który ma więcej siły, aby także w ostatnim momencie domknięcia zdołał zamknąć takie drzwi, czego nie potrafi „skontrowana sprężyna” samozamykacza sprężynowego. Inny przypadek, w którym zastosowanie samozamykacza z regulacją przebiegu zamykania jest w zasadzie koniecznością, to drzwi wyposażone w przeszklenie przeciwpożarowe. Konsekwencją jest bardzo duży ciężar i bezwładność drzwi. Bez ww. samozamykacza drzwi takie po prostu nie poradzą sobie z ich poprawnym domknięciem, a po drugie – istnieje wtedy możliwość selektywnego wyregulowania ich toru ruchu.

3. Samozamykacz z szybą ślizgową (HÖRMANN HDC 35 na górze, GEZE TS 5000 na dole)

48

Chodzi o to, aby w końcowej fazie domykania drzwi takie nie trzaskały (co byłoby „standardem” przy zastosowaniu „samozamykacza sprężynowego”), a tym samym, aby nie naruszały konstrukcji mocowania przeszklenia przeciwpożarowego w drzwiach. Drzwi przeciwpożarowe w  wersji dymoszczelnej lub dźwiękoszczelnej, wyposażone są w  szereg dodatkowych uszczelek (w tym także progowych), które z jednej strony pełnią istotną rolę w spełnianiu wymagań podstawowych dla takich drzwi, ale z drugiej – powodują dodatkowe tarcia, zarówno na krawędzi przypodłogowej drzwi, jak i wokół profilu ościeżnicy. Trzeba przecież pokonać także siłę, którą powoduje warga uszczelki okalającej drzwi. Tu traci się energię na skuteczne domknięcie drzwi, przez co zastosowanie samozamykacza sprężynowego stawia pod dużym znakiem zapytania poprawność tego rozwiązania, w kontekście skutecznego domknięcia drzwi, tak aby ich zapadka znalazła się w swoim miejscu. Należy pamiętać, że sytuacji, w których samozamykacz z regulacją przebiegu zamykania wydaje się wręcz koniecznością, jest jeszcze bardzo wiele. Jak np. drzwi duże gabarytowo, czy drzwi w wersji 2-skrzydłowej, gdzie – mimo dość oczywistej potrzeby zastosowania tych samozamykaczy (zarówno w skrzydle stałym drzwi, jak i skrzydłem przejściowym) wraz z regulatorem kolejności ich zamykania – niestety często się tego nie robi, ze względu na pozorne oszczędności. Inną sytuacją, w której trzeba rozważyć konieczność zastosowania samozamykacza z regulacją przebiegu zamykania, jest zastosowanie dodatkowego, specjalistycznego osprzętu dla drzwi, jak m.in.: zz elektromagnesy ścienne, zz zamki przeciwpaniczne wraz z dźwigniami, zz elektrozaczepy, stosowane przy tzw. „kontroli dostępu”. Artykuł ten to zaledwie wstęp do szerokiej problematyki stosowania samozamykaczy do drzwi specjalistycznych. Warto np. przyjrzeć się bliżej zagadnieniom klasyfikacji samozamykaczy z regulacją przebiegu zamykania, ze względu na szereg kryteriów technicznych i użytkowych. Ciekawa byłaby także analiza wymagań formalno-prawnych w tym zakresie oraz rozpoznanie rynku producentów i dostawców takich samozamykaczy drzwiowych. Dziś mamy nadzieję, że po przeczytaniu niniejszego tekstu każdy inwestor poważnie potraktuje „urządzenia samozamykające”, które chciałby zastosować w swoich drzwiach przeciwpożarowych. inż. Zbigniew Czajka Dariusz Potrzebski HÖRMANN

wydanie spec j alne


Na całym świecie wzrasta potrzeba bezpieczeństwa ze względu na powiększającą się ilość ataków terrorystycznych. Wywołuje to również potrzebę nowego spojrzenia na fasady, okna i konstrukcje przeszklone. Poniżej został zamieszczony przegląd aktualnych wymagań dotyczących oszklenia odpornego na wybuch i przykłady odpowiednich realizacji.  o musi wytrzymać szklana fasada, C aby przetrwać zamach bombowy? W przeciwieństwie do szkła kuloodpornego i antywłamaniowego, których klasyfikacja normowa może być bezpośrednio odniesiona jako wymagania zawarte w projektach, to w przypadku przeszkleń w odpornych na eksplozje często potrzebne są szczegółowe wymagania odnoszące się do konkretnego budynku. Eksplozja tworzy falę uderzeniową, która rozchodzi się w przestrzeni i czasie od miejsca powstania detonacji. Kierunek fali uderzeniowej w danym punkcie można opisać na podstawie tzw. krzywej idealnej Friedlandera (rys. 1) [1]. Do scharakteryzowania fal uderzeniowych w obowiązujących przepisach stosuje się Pmax (maksymalną wartość ciśnienia na czole fali uderzeniowej) i t+ (czas trwania dodatniej fazy impulsu ciśnienia). Ujemna faza impulsu ciśnienia, która może być istotna dla zniszczenia przegrody szklanej, jest w  przepisach zaniedbywana. Przez symulacje komputerowe lub badania empiryczne można, zaczynając od określonej masy materiałów wybuchowych

Rys. 1. Krzywa Friedlandera opisuje klasyczną funkcję ciśnienia od czasu, wyrażoną przez wzór

p+ – maksymalna wartość ciśnienia na czole fali podmuchowej, p0 – wartość ciśnienia niezaburzonego ośrodka, p- – minimalna wartość ciśnienia w fali podmuchowej, t0 – moment rejestracji czoła fali podmuchowej, τ+ – czas trwania dodatniej fazy impulsu ciśnienia, τ- – czas trwania ujemnej fazy impulsu ciśnienia

(TNT) wybuchającej w określonej odległości od chronionego obiektu, określić wielkości tych dwóch parametrów. Celem stosowania szyb odpornych na wybuch jest zapobieganie przenikania fali uderzeniowej do obszaru chronionego oraz powstawaniu odłamków potłuczonego szkła w pomieszczeniu chronionym. Stłuczenie szkła jest jednak dopuszczalne, a nawet pożądane, ponieważ część energii zostaje „zużyta” na zbicie i  odkształcenie tafli szklanej, a  więc otrzymuje się strukturę obniżającą ciśnienie fali uderzeniowej. Zastosowanie bezpiecznego szkła laminowanego spełnia minimalne wymagania techniczne. Dlatego, przykładowo, prosta szyba laminowana VSG składająca się z dwóch tafli szkła float o grubości 6 mm i przekładki z folii PVB grubości 0,76 mm, pozwala spełnić już minimalne wymagania normowe. Dla większych obciążeń, stosowane są różne rozwiązania techniczne. Po pierwsze, wielowarstwowa struktura szkła laminowanego, złożona z wielu tafli powoduje korzystniejsze zachowanie po rozbiciu i pochłania więcej energii w czasie zniszczenia. Co najmniej równie ważne jest uwzględnienie wpływu ramy mocującej i  podkonstrukcji montażowej na wielkość rozpraszanej energii. Konieczna jest więc analiza całej fasady jako kompletnego systemu. Fasady z podkonstrukcją linową są dobrze przystosowane do rozpraszania energii fali uderzeniowej, np. przez duże odkształcenia systemu linowych podparć możliwe jest niwelowanie krótkotrwałych, maksymalnych podmuchów fali uderzeniowej [14]. Rozwiązania te są określane pojęciem „projektowanie zrównoważone”. Poza kawałkami stłuczonego szkła, które muszą pojawić się, gdy rozrywane są przekładki foliowe w szkle laminowanym VSG, projekt musi zabezpieczać przed „wypchnięciem” szkła laminowanego z uchwytów mocujących. Skutecznym sposobem jest klejenie szkła z ramą lub zaciskami mocującymi.

Aktualne wymagania Jak wspomniano, w przypadku oszklenia odpornego na eksplozje są zazwyczaj określane specyficzne wymagania podawane w projekcie konkretnego budynku i przedstawiane są przez grupę odpowiednich specjalistów, okre-

Pr zegrody pr zeszklone

ślających scenariusze zagrożeń prowadzących do eksplozji materiałów wybuchowych. Eksplozja powoduje powstawanie obciążeń działających na budynek i na oszklenie w tym budynku. Parametrami w takiej analizie jest masa materiału wybuchowego (ekwiwalent TNT) i odległość miejsca wybuchu od budynku. Wymagania w ostatnich latach znacząco wzrosły. Często są to dziś ładunki równe masie od 100 do 500 kg TNT, które są rozmieszczone w odległości określonej w dodatkowym projekcie określającym sposoby usuwania zagrożeń terrorystycznych. Ponieważ odległość w trzeciej potędze wpływa na wielkość maksymalnego nadciśnienia fali uderzeniowej docierającej do obiektu, wzrost odległości od budynku do miejsca możliwej eksplozji jest niewątpliwie najbardziej skutecznym sposobem zmniejszania skutków eksplozji, ale nie zawsze jest to możliwe, jak na przykład w centrach miast. Przykładowo eksplozja ładunku 500 kg TNT w odległości 20 m od obiektu wywołuje maksymalne ciśnienie fali uderzeniowej około 530 kPa, i  całkowity impuls 2200 kPams, które wykraczają daleko poza wymagania określone wg EN 13541. Ponadto, ponieważ geometria (wymiary, kształt) użytego szkła różni się od próbek testowych przyjętych w normach lub symulacjach komputerowych [13, 15], ostatecznie do uzyskania świadomości pełnego bezpieczeństwa potrzebne są dodatkowe, często bardzo kosztowne badania eksperymentalne, przeprowadzane na faktycznie wykorzystywanych elementach fasady, łącznie z konstrukcją montażową.

Przepisy i metody badań Europejskie przepisy dotyczące wyrobów chroniących przed skutkami eksplozji materiałów wybuchowych, jak również próbom ostrzału i włamań, odróżniają samo szkło (jako prosty materiał budowlany – EN 13541 [2]), od okna, w którym szkło w połączeniu z towarzyszącą konstrukcją szkieletową uważane jest za typ wyrobu projektowanego (EN 13123 [3, 4], EN 13124 [5, 6)]. Inna różnica dotyczy procedury testowania. W doświadczeniach poligonowych rzeczywiste materiały wybuchowe detonowane są w określonych odstępach czasu. Test ten odzwierciedla scenariusz zastosowania bomby walizkowej. Druga metoda badania polega na wygenerowaniu w rurze

49

przegrody wewnętrzne

Szkło kontra materiały wybuchowe


Jens Schneider, John Kuntsche

Rys. 2. Szkło laminowane VSG po badaniach z rurą detonacyjną [8]

odpornego na detonację materiału wybuchowego. W nich jest również rozróżnienie między badaniami poligonowymi (ISO 16933 [9]) oraz badaniami z użyciem rury detonacyjnej (ISO 16934 [10]). Ważną różnicą w stosunku do norm europejskich, jest to, że badanie prowadzone jest w kontenerze badawczym, ze ścianą wychwytującą odpryski szklane („panel dowodowy”), która pozwala na ocenę ryzyka zranieniem odpryskami szkła po chronionej stronie przegrody szklanej (rys. 3). Określenie „odprysk - odłamek szklany” jest zdefiniowane, a odłamki są mierzone i wskazywane jest też miejsce, gdzie się pojawiły, co jest wykazywane w wynikach badań i klasyfikacji oszklenia. Badania są oparte na normach amerykańskich (ASTM C 1642/04 [11], GSA [12]), które zostały przyjęte na całym świecie jako standard. Europejskie normy nie oceniają ryzyka w  ten sposób (także nowa wersja normy EN 13541 z 2012 r.). Ponadto ocena wpływu eksplozji na rzeczywiste okna i fasady jest często bardzo trudna, ponieważ do badania

ściana wychwytująca odpryski szklane F A, B, C

E

oszklenie D

50 cm 100 cm

200 cm

Rys. 3. Ocena zagrożeń z wykorzystaniem badań wg norm ISO 16933 i ISO 16934

detonacyjnej – lub podobnym urządzeniu – płaskiej fali uderzeniowej, która przedstawia wpływ dużej eksplozji wywołanej w większej odległości [7]. Norma EN 13541 [2] przewiduje tylko test z zastosowaniem rury detonacyjnej. Szyby zamontowane są określonych ramach z elementami dociskającymi rozmieszczonymi na krawędziach (50 mm szerokość obrzeża) i poddane działaniu fali uderzeniowej. Wynik testu jest pozytywny, jeżeli nie ma otworów lub powstały małe pęknięcia. Określenie czy powstały odpryski szkła nie jest obowiązkowe. Określenie „odpryski“ szkła zostało zdefiniowane po raz pierwszy w poprawkach do normy z roku 2012. Pęknięcia spowodowane falą uderzeniową były w badaniach bardziej analizowane niż powstawanie odprysków szklanych. Rys. 2 przedstawia szkło laminowane po badaniach z rurą detonacyjną. Oprócz norm przyjętych w UE są też międzynarodowe normy dotyczące metod badań i klasyfikacji oszklenia

50

stosuje się szyby sztywno zamocowane i o standardowych wymiarach 1100x900 mm.

Perspektywy Rosnące zapotrzebowanie na przegrody przeszklone odporne na eksplozję materiałów wybuchowych powoduje wzrost wymagań dotyczących szkła warstwowego. Tendencja ta będzie też kontynuowana w przyszłości. Dla oceny rzeczywistej funkcji ochronnej stosowanego oszklenia stosowanie klasyfikacji według aktualnych norm jest tylko częściowo użyteczne. W celu zminimalizowania długotrwałych i kosztownych badań eksperymentalnych, odnoszących się do projektowanego konkretnego budynku, proponuje się zastosowanie symulacji komputerowych do przewidywania zachowań struktury fasady czy budynku. Do praktycznego wykorzystania tych propozycji brakuje jeszcze modeli materiałowych przekładek foliowych w szkle war-

stwowym oraz rzeczywistego zachowania pękającego szkła laminowanego. prof. dr inż. Jens Schneider TU Darmstadt inż. John Kuntsche TU Darmstadt

Literatura [1] M. Rutner, N. Gebbeken, R. Müller, M. Wagner: Stahlkonstruktionen unter Explosionsbeanspruchung (Konstrukcje stalowe pod obciążeniem eksplozją) w: „Stahlbau Kalender 2008“, U. Kuhlmann, Ed., ed Berlin: Ernst & Sohn, 2008 [2] EN 13541:2012 Szkło w budownictwie – Bezpieczne oszklenia – Badanie i klasyfikacja odporności na siłę eksplozji [3] EN 13123-1:2002 Okna, drzwi i  żaluzje – Odporność na wybuch – Wymagania i  klasyfikacja – Część 1: Rura uderzeniowa [4] EN 13123-2:2004 Okna, drzwi i  żaluzje – Odporność na wybuch – Wymagania i klasyfikacja – Część 2: Próba poligonowa [5] EN 13124-1:2002 Okna, drzwi i  żaluzje – Odporność na wybuch – Metoda badania – Część 1: Rura uderzeniowa [6] EN 13124-2:2004 Okna, drzwi i  żaluzje – Odporność na wybuch – Metoda badania – Część 2: Próba poligonowa [7] C. Kranzer, F. Landmann, and O. Zapfe: Prüfung und Klassifizierung von Bauelementen und Bauteilen auf Sprengwirkungshemmung und Feuerwiderstand, (Badania i  klasyfikacja elementów budowlanych i  ich elementów o  zwiększonej odporności na eksplozje i  na ogień) BauProtect 2, München, 2006 [8] C. Kranzer, G. Gürke, C. Mayrhofer, „Testing of Bomb Resistant Glazing Systems Experimental Investigations of the Time Dependent Deflection of Blast Loaded 7.5 mm Laminated Glass,“ Glass Processing Days, Tampere, 2005 [9] ISO 16933: Glass in building – Explosion-resistant security in glazing – Test and classification for arena air-blast loading, 2007 [10] ISO 16934: Glass in building – Explosion-resistant security in glazing – Test and classification by shock-tube loading, 2007 [11] ASTM Standard Test Method for Glazing and Glazing Systems Subject to Airblast Loadings, 2004 [12] GSA Standard Test Method for Glazing and Window Systems Subject to Dynamic Overpressure Loadings (GSATS01-2003), 2003 [13] M. Larcher, G. Solomos, F. Casadei, and N. Geb-beken, „Experimental and numerical investigations of laminated glass subjected to blast load,“ International Journal of Impact Engineering, vol. 39, pp. 42-50, Januar 2012 2012 [14] H. Schober, K. Kürschner, J. Schneider, and S. Justiz, „Innovative Applications of Glass in Structures,“ Glass Processing Days 2005, Tampere, Finnland, 2005 [15] S. Kolling; J. Schneider; N. Gebbeken; M. Larcher; C. Alter; J. Kuntsche: „Deformations- und Bruchverhalten von Verbundsicherheitsglas unter dynamischer Beanspruchung“ („Deformacja i  zachowanie się pękniętego szkła laminowanego pod obciążeniem dynamicznym“), Stahlbau, Vol. 3, 2012, pp. 219-225

wydanie spec j alne


przegrody wewnętrzne

Ogień im nie straszny Odpowiednie zabezpieczenie i uszczelnienie pieca lub kominka jest sprawą niezwykle istotną. W końcu nieprawidłowo dobrane materiały, nieprzystosowane do wysokich temperatur panujących w tych miejscach mogą nie tylko nie spełnić swojej roli, ale wręcz stać się źródłem pożaru. Linia Fire firmy DEN BRAVEN to kompleksowa rodzina produktów o podwyższonej odporności na ogień, dzięki której wykonamy uszczelnienia nawet tam, gdzie zawiodą nas tradycyjne rozwiązania.

O tym, jak ważne jest prawidłowe uszczelnienie pieców czy przewodów kominowych, wie chyba każdy. Wydobywające się przez otwory dym i trujące gazy powstałe w wyniku spalania, mogą być zagrożeniem dla zdrowia lub nawet życia. Jednak specyficzne warunki, jakie panują w  takich miejscach wymagają specyficznego podejścia, a produkty, które do tej pory stosowaliśmy na przykład w łazience, mogą nie zapewnić odpowiedniej szczelności naszego kominka.

 szechstronność W i bezpieczeństwo Pierwszym produktem z linii Fire jest Uszczelniacz Fire, czyli ogniotrwały cement stworzony z myślą o miejscach narażonych na bezpośredni kontakt z ogniem, takich jak wnętrza kominków, piecy, grillów, kotłów itp. Uszczelniacze tego typu są jednoskładnikową, gęstą masą stworzoną na bazie silikatu sodowego. Nie zawierają azbestu ani innych substancji toksycznych, przez co ich stosowanie jest całkowicie bezpieczne dla zdrowia. Dzięki swojej konsystencji uszczelniacz jest łatwy w  nakładaniu, bez względu na kształt powierzchni, a jego bardzo dobra przyczepność do cegieł, szamotu, betonu, kamienia i żeliwa, znacznie ułatwia jego aplikację. Dodatkowo, jego odporność na tlenki siarki i  azotu gwarantuje, że wykonane spoiny będą szczelne przez długi czas. Kolejnym produktem z rodziny Fire jest ogniochronny Silikon Fire, który pozwala na stworzenie trwale elastycznej i szczelnej fugi wszędzie tam, gdzie istnieje ryzyko kontaktu z ogniem. Podstawową zaletą takiego silikonu jest to, że pod wpływem wysokiej temperatury zwiększa on w niewielkim stopniu swoją objętość, dzięki czemu pozwala jeszcze lepiej wypełnić uszczelnianą przestrzeń. Dodatkowo, jest on odporny na wodę oraz czynniki atmosferyczne, dzięki czemu można go z powodzeniem stosować na zewnątrz budynków. Silikon jest również neutralny chemicznie, przez co nie powoduje ani nie przyspiesza korozji metali. W przypadku, gdy odporność na wodę nie jest priorytetem, natomiast istotna jest możliwość pomalowa-

nia wykonanego wcześniej uszczelnienia, warto zwrócić uwagę na ogniochronny Akryl Fire. Powstał on z myślą o uszczelnianiu połączeń pomiędzy materiałami budowlanymi a elementami wykończeniowymi oraz wypełnianiu rys i pęknięć w materiałach takich, jak tynk, płyta g-k, beton, beton komórkowy, drewno, ceramika budowlana czy silikaty. Doskonałym dopełnieniem wyżej wymienionych produktów są piany ogniochronne Purfoam Fire B1 (wężykowa) i  Gunfoam Fire B1 (pistoletowa). Są to jednoskładnikowe, półsztywne piany przeznaczone do montażu, uszczelniania i  wypełniania pionowych szczelin, w takich materiałach jak cegła ceramiczna, zaprawa mineralna, płyty g-k, beton czy beton komórkowy. Obydwie piany zostały sklasyfikowane jako trudno zapalne, dlatego w przypadku pożaru nie tylko nie stają się źródłem ognia, ale też pozwalają zahamować przepływ dymu i szkodliwych gazów. Linia produktów Fire łączy w sobie doskonałe właściwości uszczelniające z bardzo dobrymi parametrami reakcji na ogień i wysoką temperaturę. Dzięki temu, wykonane przy ich pomocy wypełnienia nie tylko będą wyjątkowo trwałe i  skuteczne, ale również bezpieczne, co w  przypadku tak newralgicznych punktów jak kominek czy przewód kominowy jest wyjątkowo ważne.

Linia uszczelniaczy Fire firmy Den Braven, fot. Den Braven

Opakowania i ceny: zz Den Braven ogniotrwały cement Uszczelniacz Fire, kartusz 310 ml, cena detaliczna brutto 19,82 zł zz Den Braven Akryl Fire, kartusz 310 ml, cena detaliczna brutto 30,43 zł zz Den Braven Silikon Fire, kartusz 310 ml, cena detaliczna brutto 33,80 zł zz Den Braven Piana PurFoam B1 Fire, 750 ml, cena detaliczna brutto 97,77 zł zz Den Braven Piana GunFoam B1 Fire, 750 ml, cena detaliczna brutto 103,61 zł

Pr zegrody pr zeszklone

www.denbraven.pl

Piany montażowe Fire firmy Den Braven, fot. Den Braven

51


Walka z zadymieniem – próba

kontroli nad produktami spalania Pożar, jako proces spalania, skutkuje zazwyczaj dużymi ilościami ciepła i dymu, które stanowią zarazem największe zagrożenie dla zdrowia i życia przebywających w danej przestrzeni ludzi. Ciepło, jako energia uwalniana dzięki procesowi spalania zagraża zarówno konstrukcji danego budynku, jak również osobom znajdującym się wewnątrz poprzez oddziaływanie termiczne (promieniowanie, przewodzenie). Dym natomiast, jest przede wszystkim niebezpieczny dla ludzi, gdyż jego składniki mogą być przyczyną śmierci, jak również poprzez ograniczenie widoczności przyczyną utraty orientacji w przestrzeni danej osoby. Poważne zagrożenia pożarowe kojarzą się przede wszystkim ze spalaniem paliw węglowodorowych, jak benzyna czy oleje, a także drewno. Drewniana chałupa to niemal synonim paliwa. W znacznie mniejszym stopniu zdajemy sobie sprawę, jak olbrzymie niebezpieczeństwa czyhają na nas w biurach czy centrach handlowych. W biurach zagrożeniem jest oczywiście duże nagromadzenie papieru oraz mebli drewnianych, albo drewnopochodnych. Bardzo duże zagrożenie stanowi także pianka poliuretanowa znajdująca się w meblach tapicerowanych (fotele, krzesła, kanapy), z  której podczas spalania wydzielają się bardzo groźne dla życia człowieka substancje. Nie lepiej jest w  centrach handlowych. Większość ubrań bardzo łatwo ulega zapaleniu, wydzielając przy tym także bardzo groźne substancje. Jeszcze poważniejsza sytuacja jest w częściach marketowych, zwłaszcza na stoiskach z tłuszczami oraz chemią budowlaną. Produkty niepełnego spalania, jakich zbiorem jest dym, są najczęstszą przyczyną śmierci podczas pożarów. Niejednokrotnie kilka łyków „powietrza” powoduje zawroty głowy lub utratę przytomności, co w konsekwencji dalszego wdychania otaczających oparów prowadzi do zgonu. Jednym z najważniejszych celów aktywności w zakresie inżynierii bezpieczeństwa pożarowego jest danie ludziom szansy na ewakuację z płonącego budynku lub jego części. Jednym z ważniejszych narzędzi w tej materii jest kontrola zadymienia i oddymianie zagrożonych przestrzeni, a zwłaszcza pionowych i poziomych dróg ewakuacyjnych.

Garść prawa Rozporządzenie MSWiA [2] wymaga, aby: § 15. 1. Z każdego miejsca w obiekcie, przeznaczonego do przebywania ludzi, zapewnia się odpowiednie warunki ewakuacji, umożliwiające szybkie i bezpieczne opuszczanie strefy zagrożonej lub objętej pożarem, dostosowane do

52

liczby i stanu sprawności osób przebywających w obiekcie oraz jego funkcji, konstrukcji i wymiarów, a także zastosowanie technicznych środków zabezpieczenia przeciwpożarowego, polegających na: (…) 4) zabezpieczeniu przed zadymieniem wymienionych w przepisach techniczno-budowlanych dróg ewakuacyjnych, w tym: na stosowaniu urządzeń zapobiegających zadymieniu lub urządzeń i innych rozwiązań techniczno-budowlanych zapewniających usuwanie dymu; (…). Rozporządzenie Ministra Infrastruktury [1] stanowi również: § 215. 1. Dopuszcza się przyjęcie klasy „E” odporności pożarowej dla jednokondygnacyjnego budynku PM o gęstości obciążenia ogniowego przekraczającej 500 MJ/rn2, pod warunkiem zastosowania: 1)  wszystkich elementów budynku nierozprzestrzeniających ognia, 2)  samoczynnych urządzeń oddymiających w  strefach pożarowych o powierzchni przekraczającej 1000 m2. § 227. 4. Dopuszcza się powiększenie powierzchni stref pożarowych, o których mowa w ust. 1, z wyjątkiem stref pożarowych w  wielokondygnacyjnych budynkach wysokich (W) i wysokościowych (WW), pod warunkiem zastosowania: (…) 2) samoczynnych urządzeń oddymiających uruchamianych za pomocą systemu wykrywania dymu – o 100 % (…). § 229. 1. Dopuszcza się powiększenie powierzchni stref pożarowych, o których mowa w § 228, pod warunkiem ich ochrony: (…) 2) samoczynnymi urządzeniami oddymiającymi – o 50 %. § 230. 1. W  budynku jednokondygnacyjnym lub na ostatniej kondygnacji budynku wielokondygnacyjnego wielkości stref pożarowych PM, z wyjątkiem garaży, można powiększyć o 100%, jeżeli budynek nie zawiera pomieszczenia zagrożonego wybuchem i jest wykonany z elementów nie-

rozprzestrzeniających ognia oraz zastosowano samoczynne urządzenia oddymiające. 2. W budynku jednokondygnacyjnym wielkości stref pożarowych PM, z wyjątkiem garażu, nie ogranicza się, pod warunkiem zastosowania stałych samoczynnych urządzeń gaśniczych wodnych i samoczynnych urządzeń oddymiających. § 237. 6. Długości przejść, o których mowa w ust. 1 i 2, mogą być powiększone pod warunkiem zastosowania: (…) 2) samoczynnych urządzeń oddymiających uruchamianych za pomocą systemu wykrywania dymu – o 50% (…). § 245. W budynkach: 1) niskim (N), zawierającym strefę pożarową ZL II, 2) średniowysokim (SW), zawierającym strefę pożarową ZL l, ZL II, ZL III lub ZL V,

wydanie spec j alne


Walka z zadymieniem – próba kontroli nad produktami spalania

Powyższe zapisy prawne, to jedynie część przykładów, jak wielką uwagę ustawodawcy przywiązują do procesów usuwania dymu i ciepła oraz jak duże znaczenie mają one w bezpieczeństwie pożarowym budynków.

 suwanie ciepła – ochrona U ludzi i konstrukcji budynku Oddymianie jest materią szeroką, w skład której wchodzi zarówno usuwanie ciepła, jak również usuwanie dymu. Do niedawna pojęcia te nie były przedmiotem oddzielnych rozważań, natomiast obecnie coraz częściej przyporządkowuje im się nie tylko różne cele, ale również różne rozwiązania techniczne. Energia cieplna emitowana podczas pożaru stanowi ogromne zagrożenie nie tylko dla osób znajdujących się wewnątrz pomieszczeń ogarniętych pożarem, ale także dla skuteczności spełniania kryteriów bezpieczeństwa przez konstrukcję i elementy nośne budynku. Ma to olbrzymie znaczenie dla prowadzenia skutecznej akcji ewakuacyjnej oraz ratowniczo-gaśniczej. W związku z powyższym, niezmiernie istotnym jest, odprowadzenie jak największej ilości gorących gazów poza budynek w jak najkrótszym czasie. Służą do tego systemy grawitacyjnego i mechanicznego usuwania ciepła. Z  punktu widzenia dostawców szkła i  jego wyrobów najbardziej interesującymi są systemy grawitacyjne w postaci popularnych klap dymowych, zwłaszcza w obiektach użyteczności publicznej, gdzie estetyka poszczególnych elementów budynku odgrywa dużą rolę. Systemy grawitacyjnego odprowadzania ciepła (jak również dymu) składają się z następujących elementów: zz klap dymowych w  formie klap dachowych lub okien znajdujących się w górnych partiach budynku lub danego pomieszczenia; zz otworów wlotowych powietrza niezbędnego dla prawidłowego działania systemu, w  formie klap lub drzwi zlokalizowanych w  dolnej części budynku lub danego pomieszczenia; zz automatyki systemu, niezbędnej dla potrzeb wykrycia pożaru i/lub aktywowania systemu grawitacyjnego usuwania ciepła i dymu z danej przestrzeni.

pieczeń pasywnych (w tym przegród oddzielenia pożarowego oraz drzwi), ale również z wyposażeniem technicznym poszczególnych stref w systemy bytowe oraz bezpieczeństwa. W  związku z  tym ustawodawca umożliwił powiększanie części stref pożarowych w przypadku zastosowania systemów oddymiania, które w  tym wypadku służą przede wszystkim usuwaniu ciepła. Do inicjatywy architekta, instalatora oraz specjalisty ds. zabezpieczeń ppoż. należy wybór w jaki sposób osiągniemy oczekiwany poziom bezpieczeństwa pożarowego. Niemniej zastosowanie klap i okien (przy spełnieniu kryteriów technicznych), jako systemów usuwania ciepła i dymu może być najkorzystniejsze z uwagi na: zz wielofunkcyjność rozwiązania technicznego – okna i  klapy zapewniają także dopływ światła słonecznego oraz mogą służyć przewietrzaniu; zz brak podziału na strefy pożarowe (jeśli to możliwe) daje większą przestrzeń do zagospodarowania dla inwestora oraz poprawia jej estetykę; zz brak podziału na dodatkowe strefy pożarowe, to także mniej kosztów na poziomie inwestycji oraz podczas eksploatacji budynku.

 suwanie dymu – wolna przestrzeń U do ewakuacji Powyżej opisane systemy grawitacyjnego usuwania ciepła z budynku, jak wspomniałem, mogą służyć również do usuwania dymu z jego wnętrza. Ma to na celu przede wszystkim wydłużenie czasu na ewakuację ludzi z  budynku, co zostało dokładniej opisane w  poprzednim artykule [6]. Systemy te, bez zbędnego patosu, możemy nazwać systemami przeżycia. Jak zauważyłem na początku artykułu najwięcej ofiar, to osoby, które uległy zatruciu szko-

Zasady projektowania ww. systemów znajdziecie Państwo w Normie [5], natomiast wymagania techniczne dla klap dymowych w Normie [4]. Stosowanie systemów odprowadzania ciepła to nie tylko kwestia bezpieczeństwa, ale również kosztów danej inwestycji, gdyż jak zwykle jest kilka dróg do spełnienia oczekiwanych kryteriów bezpieczeństwa. Ilość wydzielanej energii podczas pożaru ma bezpośredni wpływ na wielkość stref pożarowych w budynku. Im energii więcej tym strefy stają się mniejsze, co ma bardzo poważne skutki finansowe. Jest to związane nie tylko z kosztami zabez-

Pr zegrody pr zeszklone

dliwymi składnikami dymu. Nie zawsze ich bezpośrednim skutkiem jest śmierć. Może to być na przykład utrata przytomności, która w przypadku dalszej ekspozycji na szkodliwe gazy lub brak tlenu prowadzi do śmierci. Dlatego ustawodawca tak duży nacisk kładzie na usuwanie dymu przede wszystkim z dróg ewakuacyjnych, aby przez określony czas stanowiły one bezpieczny azyl dla przebywających w wewnątrz budynku osób. Wśród dróg ewakuacyjnych wyróżniamy następujące drogi komunikacyjne w  budynkach użyteczności publicznej: zz wydzielone poziome korytarze wewnątrz biurowców, hoteli; zz niewydzielone (nieobudowane) trakty komunikacyjne na poszczególnych poziomach galerii handlowych oraz przestrzeniach atrialnych; zz wydzielone (obudowane) klatki schodowe; zz niewydzielone schody, które stanowią często pionowe drogi ewakuacyjne, zwłaszcza w obiektach handlowych. Dla potrzeb usuwania dymu z  każdej z  powyższych przestrzeni stosuje się przede wszystkim systemy wyposażone w klapy i okna dymowe, posiadające siłowniki niezbędne do automatycznego procesu ich otwarcia (oraz dla wygody właściciela budynku, także ich zamknięcia). Zasady projektowania ww. systemów zaprezentowane są w normie [5], a wymagania techniczne dla klap dymowych w normie [4].

 ontrola zadymienia K – ochrona strefowa W przypadku przestrzeni atrialnych oraz galerii handlowych ważnym elementem bezpieczeństwa pożarowego jest podział na strefy dymowe. Służy to, przede wszystkim ograniczeniu rozprzestrzeniania się dymu pomiędzy poziomami poprzez łączące je otwarte przestrzenie. Tutaj jednym z najprostszych, ale także najskuteczniejszych narzędzi są kurtyny dymowe, montowane na skraju pomiędzy poszczególnymi strefami dymowymi, opóźniające przepływ dużych ilości dymu z jednej strefy do drugiej. Zgodnie z normą [5] kurtyny dymowe muszą być wykonane z  materiałów niepalnych. Dodatkowo, w  budynkach użyteczności publicznej, nie powinny zakłócać estetyki wnętrza, co finalnie promuje szkło jako doskonały materiał do budowy kurtyn dymowych. Dokładne informacje dotyczące wymagań technicznych kurtyn dymowych znajdziecie Państwo w normie [3]. Polecam również uwadze artykuł w „Ochronie Przeciwpożarowej” [7], który prezentuje również błędy w wykonaniu kurtyn dymowych. Powyższe rozwiązanie techniczne ma ogromną przyszłość w branży szklarskiej, a zakres jego stosowania zależy przede wszystkim od inwencji i  wiedzy technicznej architektów i sposobu współpracy ze specjalistą ds. zabezpieczeń ppoż. Najważniejszymi zaletami dla inwestorów przemawiającymi za stosowaniem kurtyn dymowych jest ich niski koszt podczas inwestycji, a także podczas ich eksploatacji, sprowadzający się przede wszystkim do czynności konserwacyjnych i związanych z utrzymaniem ich w czystości.

53

oddymianie

3) niskim (N) i średniowysokim (SW), zawierającym strefę pożarową PM o gęstości obciążenia ogniowego powyżej 500 MJ/m2 lub pomieszczenie zagrożone wybuchem, należy stosować klatki schodowe obudowane i zamykane drzwiami oraz wyposażone w urządzenia zapobiegające zadymieniu lub służące do usuwania dymu.


Robert Kopciński

 rzegrody dymoszczelne, P czyli dym na uwięzi Ostatnia aktualizacja Rozporządzenia Ministra Infrastruktury [1] czyli popularnych „Warunków technicznych” na dobre wprowadziła do polskiego prawa pojęcie dymoszczelności przegród budowlanych, w szczególności drzwi, bram i okien. Związane jest to zarówno z podniesieniem standardów bezpieczeństwa pożarowego, jak również z dostosowaniem do standardów europejskich. Skutkiem tego jest podwyższenie standardów produkcji i instalacji tych elementów budowlanych, a zatem dodatkowe wyzwania dla ich projektantów i dostawców. Cel tych wymagań jest zbliżony do wcześniej omawianych systemów oddymiania, ale sposób, w jaki jest osiągany, jest zupełnie inny. W  przypadku oddymiania dym usuwamy poza budynek, natomiast w  przypadku przegród dymoszczelnych „staramy się uwięzić go w  danej przestrzeni”.

54

Zaletami takiego rozwiązania są: zz znacznie niższe koszty; zz możliwość instalacji w dowolnej przestrzeni, co w przypadku systemów oddymiania grawitacyjnego nie zawsze jest możliwe. Dokładne informacje dotyczące wymagań technicznych dla funkcji dymoszczelności drzwi i  okien znajdziecie Państwo w  normie [8] oraz w  kolejnym artykule, który zostanie niebawem opublikowany w „Świecie Szkła”. inż. Robert Kopciński Literatura [1] Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z  dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i  ich usytuowanie Dz.U. z  2002 r. Nr 75 poz.  690 (z późniejszymi zmianami).

[2] Rozporządzenie Ministra Spraw Wewnętrznych i Administracji z dnia 7 czerwca 2010 r. w sprawie ochrony przeciwpożarowej budynków, innych obiektów budowlanych i terenów. [3] PN-EN 12101-1:2007 Systemy kontroli rozprzestrzeniania dymu i  ciepła – Część 1: Wymagania techniczne dotyczące kurtyn dymowych. [4] PN-EN 12101-2:2005 Systemy kontroli rozprzestrzeniania dymu i  ciepła – Część 2: Wymagania techniczne dotyczące klap dymowych. [5] PN-B-02877-4:2001 Ochrona przeciwpożarowa budynków – Instalacje grawitacyjne do odprowadzania dymu i ciepła – Zasady projektowania. [6] Kopciński R.: Ewakuacja – bezpieczna droga w stanach kryzysowych. „Świat Szkła” 10/2010. [7] Bagiński K.: Kurtyny dymowe – wymagania. „Ochrona Przeciwpożarowa” 03/2010. [8] PN-EN 14600:2009 Drzwi, bramy i  otwieralne okna o  właściwościach odporności ogniowej i/lub dymoszczelności – Wymagania i klasyfikacja.

wydanie spec j alne


Wentylacja pożarowa

wielkokubaturowych obiektów użytkowych Pod pojęciem wielkokubaturowych obiektów użytkowych rozumieć należy budynki niskie lub średniowysokie, zaliczane do kategorii zagrożenia ludzi, o jednej kondygnacji (ew. z antresolami) lub kilku kondygnacjach przyległych do rozległego atrium. Przykładem takich obiektów są centra handlowe, sale wystawowe lub widowiskowe, dworce kolejowe i lotnicze itd. Pod względem zastosowanych rozwiązań wentylacji pożarowej cechą wspólną użytkowych obiektów wielkokubaturowych jest stosowanie systemów oddymiania umożliwiających ewakuację ludzi z zagrożonej strefy. To teoretycznie proste zadanie polega na ukierunkowaniu przepływu dymu z ogarniętego pożarem pomieszczenia do przestrzeni podstropowej (nazywanej zasobnikiem dymu) i skuteczne usunięcie go poza budynek. Jednocześnie nawiewane powietrze zewnętrzne (kompensacyjne) powinno wypierać gazy pożarowe ze strefy przypodłogowej tworzyć wolną od dymu przestrzeń, w której mogą poruszać się ludzie. Praktyczna realizacja opisanego powyżej zadania sprawia jednak sporo problemów szczególnie w obiektach o złożonym układzie architektonicznym. Poniżej przedstawione zostały wybrane problemy, z jakimi należy się uporać przystępując do projektowania skutecznego systemu oddymiania.

 oncepcja systemu oddymiania K i podział kompetencji Pierwszym etapem projektu systemu oddymiania, kluczowym dla dalszej realizacji projektu jest określenie wstępnych założeń (koncepcji) działania układu wentylacji pożarowej. Jest to część procesu projektowego, w którym uczestniczyć powinien projektant oraz rzeczoznawca do spraw zabezpieczeń przeciwpożarowych i na tym etapie dochodzi często do niewłaściwego podziału kompetencji. W pierwszej kolejności rolą rzeczoznawcy jest nakreślenie projektantowi wymagań, jakie spełnić powinien system oddymiania w konkretnym obiekcie (przeznaczenie obiektu, klasa zagrożenia ludzi, wymagania odporności ogniowej itd.). Ponadto rzeczoznawca w oparciu o podkład architektoniczny oraz podział funkcjonalny obiektu wyznaczyć powinien granice stref pożarowych, dymowych (lokalizacje zasobników dymu) i ciągi piesze przeznaczone do ewakuacji. Do projektanta należy określenie najwłaściwszych dla obiektu rozwiązań systemu oddymiania i napływu powietrza kompensacyjnego, współpracy z innymi instalacjami zabezpieczenia pożarowego oraz ew. innych ukła-

dów wentylacji pożarowej. Ponadto projektant powinien zadecydować o przyjętej metodyce obliczeniowej (na podstawie zasad wiedzy technicznej) i wykonaniu obliczeń oraz doboru konkretnych urządzeń. Pod pojęciem wiedzy technicznej kryją się zarówno przepisy i normy krajowe jak i uznane standardy zagraniczne. Ponieważ jedyną normą polską dotyczącą systemów oddymiania jest daleka od doskonałości norma PN-B02877-4/Az1: 2006, lepszym rozwiązaniem jest projektowanie systemu oddymiania w oparciu o standardy europejskie (np. TR 12101-5) lub amerykańskie (NFPA 92B), gdzie wielkość instalacji oddymiania uzależniona jest w większym stopniu od rzeczywistego zagrożenia pożarowego. Po stronie projektanta leży również weryfikacja (za pomocą obliczeń sprawdzających lub symulacji komputerowych) przyjętych i zastosowanych rozwiązań. Rzeczoznawca w fazie koncepcji powinien sprawdzić zgodność proponowanych rozwiązań z przepisami techniczno-budowlanymi. W praktyce spotkać się można z sytuacją, w której projektant otrzymuje od rzeczoznawcy dokładne wytyczne dla funkcjonowania systemu, a jego zadanie sprowadza się jedynie do doboru konkretnych urządzeń technicznych. Jest to działanie niewłaściwe, ponieważ za funkcjonowanie systemu odpowiada projektant i wykonawca, a realizacja narzuconej koncepcji zewnętrznej wyklucza praktycznie przyjęcie takiej odpowiedzialności.

POŻAR O MOCY ZAŁOŻONEJ W PROJEKCIE

W pierwszej kolejności rolą rzeczoznawcy jest nakreślenie projektantowi wymagań, jakie spełnić powinien system oddymiania w konkretnym obiekcie.

Określenie wielkości pożaru Kluczowym elementem dla wyliczenia wielkości urządzeń systemu oddymiania jest określenie projektowej wielkości pożaru. Jest to szczególnie złożone zadanie w przypadku obiektów o złożonej architekturze takich jak galerie handlowe, w których do przestrzeni pasażu przylegają, czasami na kilku kondygnacjach pomieszczenia sklepowe, usługowe i biurowe. Przy tradycyjnych obliczeniach instalacji podstawową wielkością jest tzw. stała projektowa moc pożaru, która to wielkość omówiona została poniżej. W  projekcie rozważyć należy różne warianty rozwoju pożaru zarówno powstającego na posadce pasażu centralnie pod zasobnikiem dymu jak również (a raczej przede wszystkim) w najbardziej niekorzystnym pod względem oddymiania przyległym do pasażu pomieszczeniu. W pierwszym przypadku (pożar na posadzce pasażu) dym będzie wznosił się bezpośrednio do góry, wypełniając zasobnik dymu. Wielkość pożaru projektowego powinna zostać określona w zależności od projektowej powierzchni pożaru. Problem polega jednak na tym, że mogą wystąpić znaczne różnice w zagospodarowaniu tej przestrzeni (np. przez róż-

POŻAR O MNIEJSZEJ OD ZAŁOŻONEJ MOCY

Rys. 1. Przepływ dymu w galerii przy pożarze o mniejszej niż projektowa mocy

Pr zegrody pr zeszklone

55

oddymianie

Możliwość wystąpienia pożaru w galerii handlowej, w sobotnie popołudnie spędza sen z powiek wielu właścicielom takich obiektów. Jest jednak możliwość optymalnego zabezpieczenia się przed skutkami takiego zdarzenia.


Grzegorz Kubicki

nego rodzaju ekspozycje wyrobów o charakterze promocyjnym jak samochodów, wyrobów świątecznych – w tym drzew i ozdób itd. lub organizowanie okolicznościowych koncertów). Sposób wykorzystania przestrzeni i nagromadzenia materiałów palnych przekłada się na możliwą moc pożaru (np. konwekcyjny strumień ciepła zgrupowanych w obwodzie 6 m foteli to około 2 MW, ale np. wyeksponowanego samochodu osobowego to już 4 MW). Jak zatem przyjąć właściwą wielkość do obliczeń? Teoretycznie najbardziej skuteczny będzie system dla maksymalnego przewidywanego obciążenia, ale takie założenie ma dwie zasadnicze wady. Po pierwsze prowadzi do znacznego (i raczej niezasadnego) przewymiarowania instalacji. Po drugie w przypadku zdarzenia mniejszego niż założone może okazać się, że nie zostaną osiągnięte wystarczająco dobre warunki termiczne dla prawidłowego funkcjonowania systemu grawitacyjnego i zadymieniu ulegną wyższe kondygnacje pasażu (rys.1). Jeśli wartość strumienia ciepła nie jest znana, to na podstawie obecnego stanu wiedzy do obliczeń przyjąć można moc pożaru na poziomie 500 kW/ m2 powierzchni pożaru, jako wielkość adekwatną dla wielu realnych przypadków. Jednocześnie w przypadku pasaży wielokondygnacyjnych ze względu na brak możliwości skutecznego zabezpieczenia tej przestrzeni za pomocą instalacji tryskaczowej (znaczna odległość tryskaczy od posadzki pasażu) należy ograniczać gromadzenia materiałów palnych w tej części budynku. Problematyczne jest również określenie projektowej mocy pożaru dla doboru instalacji oddymiania obsługujących pomieszczenia przylegające do pasaży. Zadanie projektowe jest stosunkowo proste, jeżeli pomieszczenia te chronione są instalacją tryskaczową. Maksymalna ilość wydzielającego się ciepła konwekcyjnego (stanowiąca 80% ciepła całkowitego) zgodnie z cytowanymi powyżej standardami wynosi 500 kW/m2. Przy powierzchni pożaru przyjmowanej w tego typu pomieszczeniach, dla standardowych i szybkich tryskaczy wynoszącej odpowiednio 10 i 5 m2, oznacza to przyjmowanie do obliczeń stałej mocy pożaru o wartości 5 i 2,5 MW. Określona, przy takim pożarze, wielkość instalacji oddymiającej jest najczęściej akceptowalna a jej wykonanie technicznie uzasadnione. Wymagana dla odprowadzenia ciepła i dymu powierzchnia czynna klap dymowych lub wydajność wentylatorów pożarowych określonych przy założeniu pożaru w pomieszczeniu przyległym jest najczęściej mniejsza lub zbliżona od wielkości wyliczonej dla pożaru zlokalizowanego bezpośrednio pod zasobnikiem dymu. Większy problem pojawia się, jeżeli w  pomieszczeniach przyległych nie przewiduje się instalacji samoczynnych urządzeń gaszących. W takim przypadku dla obliczeń przyjmuje się, że pożar obejmuje całą powierzchnię pomieszczenia, co przy założeniu mocy na poziomie 500 kW/ m2 może oznaczać kilkunasto megawatowy pożar. Przyjmowanie takich założeń jest inwestycyjnie bardzo niekorzystne, ponieważ okazać się może, że dla pomieszczenia o stosunkowo niewielkiej powierzchni należy wykonać instalacje kilkakrotnie większą niż dla głównej części pasażu. Drugą, całkowicie odmienną, jeśli chodzi o sposób podejścia do zagadnienia metodą przyjmowania mocy pożaru, jest wykorzystanie do tego celu programów komputerowych, które umożliwiają miedzy innymi określenie mocy pożaru, przy której zostanie uruchomiona instalacja tryskaczowa. Jako parametry wyjściowe brane są tu pod uwagę m.in.:

56

zakładana szybkość rozprzestrzeniania się pożaru charakterystyczna dla określonego typu pomieszczenia. Przytoczona metoda opisana jest w BS 7346-5 ale ze względu na ograniczoną bazę krzywych pożarów jest rzadziej stosowana niż założenie stałej mocy.

 yznaczenie sektorów oddymiania W w ramach strefy pożarowej Powstający podczas pożaru dym, na skutek działania siły wyporu hydrostatycznego lub podciśnienia wytworzonego przez działającą instalację oddymiania mechanicznego, przemieszcza się do wydzielonej strefy podstropowej, która nazywana jest zasobnikiem dymu. W najwyższej części zasobników dymu zamontowana jest instalacja usuwania dymu (klapy dymowe lub wentylatory oddymiające). Dla poprawy efektywności systemu oddymiania należy dążyć do możliwie jak największego skrócenia drogi pomiędzy miejscem wybuchu pożaru a punktem usunięcia dymu poza budynek. Jest to zadanie szczególnie ważne w przypadku systemów grawitacyjnych, gdzie dłuższa droga przepływu dymu oznacza znaczny spadek jego temperatury, a więc osłabienie siły unoszenia i w konsekwencji możliwość opadnięcia dymu do strefy przebywania ludzi. Również wentylatory oddymiające, działające w znacznej odległości od źródła ognia, chociaż będą ukierunkowywać przepływ dymu w obiekcie nie zapobiegną jego opadaniu do chronionej strefy przypodłogowej. Wszystkie standardy projektowe zalecają wyznaczenie stref dymowych w ramach strefy pożarowej a jej powierzchnię ograniczają, w zależności od zastosowanego systemu oddymiania i obsługiwanych pomieszczeń (tabela). Zalecane wielkości zasobnika dymu wg BS 73464:2003 Dla systemów oddymiania grawitacyjnego oddymianie bezpośrednie

Nie więcej niż 2000 m2

dla zasobnika przyległego do pomieszczenia zagrożonego pożarem

Nie więcej niż 1000 m2

Dla systemów oddymiania mechanicznego oddymianie bezpośrednie

Nie więcej niż 2600 m2

dla zasobnika przyległego do pomieszczenia zagrożonego pożarem

Nie więcej niż 1300 m2

maksymalna długość zasobnika dymu wydzielonego kurtynami dymowymi nie powinna przekraczać 60 m

Przestrzeń zasobnika dymu

POŻAR W GŁÓWNEJ CZĘŚCI HALI

Przestrzeń zasobnika dymu

POŻAR W POMIESZCZENIU PRZYLEGŁYM DO HALI GŁÓWNEJ

Rys. 2. Oddymianie obiektu jednokondygnacyjnego a) bez pomieszczeń przyległych b) z pomieszczeniem przyległym

 rzepływ dymu w galerii P (pasaż i pomieszczenia przyległe) Najprostsze w praktycznej realizacji jest oddymianie strefy pożarowej, w  skład której wchodzi pomieszczenie z  systemem oddymiania bezpośredniego. Jeżeli jednak galeria jednokondygnacyjna nie posiada takiego w założeniach projektowych, uwzględnić trzeba lokalizację pożaru właśnie w tych pomieszczeniach, a ilość powietrza mieszanego w konwekcyjnej kolumnie dymu w przybliżeniu będzie już dwa razy większa niż w przypadku pożarów bezpośrednio w głównej części galerii (rys 2). W przypadku pomieszczeń otwartych na pasaż w galeriach wielokondygnacyjnych najczęściej zakłada się ich oddymianie z  wykorzystaniem systemu zainstalowanego w stropie pasażu. Jest to założenie możliwe do realizacji, ale pod kilkoma warunkami. Po pierwsze ograniczeniu ulega dopuszczalna wielkość zasobnika dymu (j.w), a wielkość instalacji oddymiającej musi być dobrana na większy strumień napływającego dymu (większa z wartości wyliczonych na podstawie obciążenia pasażu i pomieszczenia). Po drugie należy przeanalizować rzeczywisty przepływ dymu pomiędzy pomieszczeniem i pasażem z uwzględnieniem wielkości otworu dolotowego, wielkości okapu nad tym otworem, głębokości pomieszczenia i szerokości balkonu.

Rys. 3. Przepływ dymu z pomieszczenia otwartymi na pasaż w zależności od szerokości balkonu (na podstawie TR12101-6)

wydanie spec j alne


Wentylacja pożarowa wielkokubaturowych obiektów użytkowych

Rys. 6. Elastyczne kurtyny dymowe systemu Fibershield

I Wariant Usuwanie dymu przez wykonanie pionowych szachtów oddymiających

Cz ęściowe oddzielenie kondygnacji elastyczną przegrod ą dymową

II wariant Bezpośredni poziomy wyrzut dymu z zadymionej kondygnacji

Rys. 7. Autonomiczny system oddymiania dla pomieszczeń przyległych do pasażu

Rys. 5. Funkcjonowanie kurtyn kierujących w przypadku pożaru pomieszczenia przyległego do galerii (na podstawie TR 12101-5)

Przedstawiony poniżej rysunek ilustruje wpływ szerokości balkonu na przepływ dymu z pomieszczenia przyległego do pasażu. W przypadku balkonów o szerokości poniżej 2 m można liczyć się z napływem dymu na kon-

dygnację położoną powyżej pomieszczenia objętego pożarem. W tym przypadku konieczne stać się może zabezpieczenie tych kondygnacji np. za pomocą opuszczanych elastycznych przegród ogniowych (kurtyn) Należy również pamiętać, że wypływający z  pomieszczenia przyległego do pasażu dym zanim wypłynie do głównej hali, będzie przemieszczał się wzdłuż krawędzi balkonu, co znacznie zwiększa stopień zadymienia galerii. Wskazane jest zatem stosowanie tzw. kurtyn kierujących (montowanych w poprzek balkonu) ograniczających poziomą migrację dymu (rys. 5) Dodatkowo należy rozważyć celowość zabudowy tryskaczy w podbalkonowych zbiornikach dymu, które w przypadku braku pod nimi materiałów palnych (co w pasażach handlowych jest bardzo częstym przypadkiem) mogą co najwyżej obniżyć temperaturę dymu i „zbijać” go do podłogi. Dlatego zastosowanie w tej części obiektu stałych urządzeń gaszących jest uzasadnione, jeżeli z analizy obliczeniowej lub komputerowej wynika, że temperatura dymu może przekroczyć 200°C, lub przewiduje się składowanie materiałów palnych.

Pr zegrody pr zeszklone

nieczność zabudowy wentylatorów o zwiększonej wydajności i posiadających atesty do pracy w systemach oddymiania, a w przewodach wentylacyjnych odpowiednio sterowanych klap, zmieniających pracę układu wentylacyjnego (punkty wyciągu dymu pod sufitem muszą pozostać, a zamknięte zostają otwory nawiewu powietrza do pomieszczenia. Jeżeli pomieszczenie jest otwarte na pasaż, wówczas musi być wyposażone w specjalny okap lub całkowicie odcięte opuszczaną przegrodą od strony pasażu, tworząc zbiornik dymu w pomieszczeniu, opróżniany przez zaprojektowany system wyciągu dymu. Przyjęte założenia wstępne oraz wstępne przeanalizowanie przepływu dymu, przy różnych scenariuszach lokalizacji pożaru w obiektach wielkokubaturowych, stanowi solidną podstawę dla wykonania skutecznego systemu oddymiania. Wysiłek włożony, w dobre przygotowanie założeń znacznie zmniejsza ryzyko przykrych niespodzianek na etapie testów odbiorczych instalacji (coraz powszechniej wymaganych i wykonywanych w nowo powstających obiektach) oraz poza spełnieniem wymogów prawa, realnie poprawia bezpieczeństwo użytkowania obiektu. Grzegorz Kubicki

57

oddymianie

Rys. 4 Zabezpieczenie wyższych kondygnacji przy wykorzystaniu rolowanych przegród przeciwdymowych

Jeżeli ze wglądu na wielkość pomieszczenia lub układ pasażu, skuteczność oddymiania z wykorzystaniem systemu zamontowanego w pasażu staje się problematyczna, rozwiązaniem najlepszym, choć nie zawsze wykonalnym, jest zapewnienie usuwania dymu bezpośrednio z pomieszczenia, w którym powstał pożar. Rozwiązanie takie zapobiega przeniknięciu dymu na balkony ewakuacyjne do pomieszczeń sąsiednich i do przestrzeni pasażu. Metodę tą często stosuje się również jeżeli pomieszczenia o różnym układzie funkcjonalnym znajdują się w dużej hali (np. sklepy i restauracje w hali dworca lotniczego). Usuwanie dymu z pomieszczenia objętego pożarem może być realizowane przez wydzielony system oddymiania lub za pomocą zaadaptowanego do tego celu systemu wentylacji bytowej. W drugim przypadku pojawia się ko-


Okna Euro-SHEV

we wrocławskim Capitolu Po trwającej trzy lata rozbudowie, we wrześniu 2013 roku otwarto Teatr Muzyczny Capitol we Wrocławiu. Jest to obecnie jeden z najnowocześniejszych obiektów tego typu w naszym kraju. W świetlikach gmachu zastosowano okna oddymiające Euro-SHEV, wyposażone w napędy zębatkowe ZA-BSY+ firmy D+H Polska.

Podstawową funkcją okien oddymiających jest odprowadzanie dymu oraz trujących gazów podczas pożaru, co znacznie zwiększa bezpieczeństwo ludzi i konstrukcji budynku oraz ułatwia przeprowadzanie sprawnej ewakuacji czy akcji ratunkowej. Ponadto okna mogą być na co dzień wykorzystywane do naturalnej wentylacji. Takie kontrolowane przewietrzanie nie tylko ogranicza koszty zużycia energii (generowane np. przez systemy klimatyzacji), ale także pozwala stworzyć komfortowe warunki pracy. Z powodzeniem może być zatem stosowane w obiektach, w których sporą uwagę zwraca się na rozwiązania przyjazne środowisku naturalnemu. Opcjonalnie okna oddymiające można wyposażyć w elementy zwiększające użyteczność systemu, m.in. automatykę pogodową, która steruje oknami oddymiającymi, zamykając je w momencie niekorzystnych warunków atmosferycznych (silny wiatr, deszcz, śnieg), lub skonfigurować z systemem automatyki budynku BMS (ang. building management system).

Capitol kiedyś i dziś Sześciopiętrowy budynek kinoteatru wzniesiono w 1929 roku. Uznawany był wówczas za perłę ekspresjonistycznej architektury. Podczas wojny został w znacznej części zburzony – zachowała się jedynie scena, widownia i część foyer. Po działaniach wojennych reaktywowano w nim kino Śląsk, a od lat 60. ub. w. mieściła się tu Operetka Dolnośląska. Od roku 2003 obiekt funkcjonuje jako Teatr Muzyczny Capitol. Podczas przeprowadzonej w latach 2010-2013 rozbudowy zmienił się m.in. wygląd fasady. Obecnie jest to pięciokondygnacyjny gmach, pokryty kamienną okładziną z charakterystycznym przeszkleniem na frontowej elewacji – dzięki temu udało się nawiązać do pierwotnego wyglądu obiektu. Ponadto teatr zyskał nową, głębszą i wyższą scenę wyposażoną w ruchome zapadnie. Znacznie powiększone zostały strefy foyer. Z tych od strony ulicy Piłsudskiego, przez liczne przeszklenia, rysuje się widok na

socrealistyczną zabudowę pobliskiego skrzyżowania. Na uwagę zasługuje również umiejętne odtworzenie pierwotnego wystroju wnętrz, w których na nowo dominują odcienie złota, srebra, czerwieni i czerni.

 kienny system oddymiania O Euro-SHEV Nazwa Euro-SHEV pochodzi od angielskiego smoke and heat exhaust ventilation (systemy kontroli rozprzestrzeniania dymu i ciepła). Stolarka tego typu oparta jest na systemach aluminiowych wiodących producentów profili, m.in. ALUPROF, SAPA, SCHüCO, REYNAERS, WICONA. Do ich otwierania używane są napędy elektryczne D+H: zębatkowe (ZA) lub łańcuchowe (KA, CDC). Różnorodność typów napędów, a także możliwość ich lakierowania na dowolny kolor z palety RAL sprawiają, że rozwią-

58

wydanie spec j alne


Okna Euro-SHEV we wrocławskim Capitolu

 tolarka oddymiająca S w świetle przepisów W Polsce jedynym dokumentem prawnym dotyczącym klap i okien dymowych jest norma PN-EN 121012. Jest ona zharmonizowana, a więc przyjęta przez nasz kraj i obligatoryjna do stosowania, zgodnie z Ustawą o wyrobach budowlanych, rozdz. 2, art. 5. Wyroby opisane w normie podlegają obowiązkowi znakowania symbolem CE. Jak tłumaczy Łukasz Mak, Senior Product Manager Euro-SHEV w firmie D+H Polska: Każde z oferowanych przez nas okien oddymiających posiada certyfikat CE, spełniając tym samym wymagania normy PN-EN 12101-2. Zgodnie z tą normą wszystkie produkowane okna przechodzą przez zakładową kontrolę produkcji, a ich rozmiar i typ uzależnione są od parametrów oraz charakterystyki danego obiektu. Do każdego typu okna wydawana jest deklaracja właściwości użytkowych. Co ważne podkreślenia również oferowane przez naszą firmę elementy sterowania są zgodne z obowiązującymi przepisami. Błędem popełnianym przez projektantów jest powoływanie się na normę PN-B 02877-4, a tym samym przyjmowanie uogólnionego, bezwymiarowego współczynnika przepływu równego Cv = 0,6. W warunkach rzeczywistych wartość tego parametru jest najczęściej niższa niż uogólniona. Skutkuje to tym, że ilość zastosowanych okien oddymiających jest mniejsza niż wymagana, co obniża efektywność całego systemu.

Optymalny dobór Doradcy obiektowi D+H Polska, po uzyskaniu od klienta wytycznych projektowych, zwracają ogromną uwagę na miejsce, w jakim okno ma być zastosowane. Przykładowo, w przypadku stolarki dachowej – takiej jak ta użyta w Teatrze Muzycznym Capitol – należy zawsze uwzględniać kierunek wiatru bocznego, strefę klimatyczną oraz kąt nachylenia dachu. Dopiero zebranie wszystkich tych informacji pozwala na przeprowadzenie indywidualnych obliczeń czynnej powierzchni oddymiania i finalnie na dobór odpowiedniego okna. W wykonywanych obliczeniach wykorzystywane są bezwymiarowe współczynniki przepływu Cv (w) określane w sposób doświadczalny, w zależności od kąta otwarcia i sposobu otwierania okna oraz stosunku wymiarów w świetle okna. D+H Polska posiada w swojej ofercie kilka rozwiązań zależnych od kąta pochylenia połaci dachu. Znajdują się wśród nich m.in.: zz dwuczęściowe okno pojedyncze jako dachowe skrzydło uchylne z deflektorami wiatrowymi – owiewkami (dach dwuspadowy, montaż przy nachyleniu [α] 2–30°), zz dwuczęściowe okno pojedyncze jako dachowe skrzydło uchylne i odchylne z deflektorami wiatrowymi (dach, również kolebkowy, montaż przy nachyleniu [α] 0–15°),

zz pojedyncze okno jako dachowe skrzydło uchylne z deflektorami wiatrowymi (dach, montaż przy nachyleniu [α] 25–60°), zz pojedyncze okno jako dachowe skrzydło uchylne bez deflektorów wiatrowych (dach, montaż przy nachyleniu [α] 30–60°). Nowości na rok 2014: zz dwuczęściowe okno pojedyncze jako dachowe skrzydło z zawiasami bocznymi (zawiasy równoległe do spadku, montaż przy nachyleniu [α] 0–20°), zz pojedyncze okno jako dachowe skrzydło uchylne z deflektorami wiatrowymi (montaż przy nachyleniu [α] 2–30°), zz pojedyncze okno jako dachowe skrzydło odchylne z deflektorami wiatrowymi (montaż przy nachyleniu [α] 2–50°).

Owiewki Zwykle najwięcej kłopotów przy obliczaniu czynnej powierzchni oddymiania przysparza projektantom określenie bezwymiarowego współczynnika przepływu dymu przez okno. Zgodnie z normą PN-EN 12101-2 współczynnik ten musi uwzględniać wpływ wiatru bocznego w oknach dachowych. Najkorzystniejsze współczynniki przepływu i jednocześnie powierzchnie czynne oddymiania mają okna wyposażone w deflektory wiatrowe, popularnie zwane owiewkami. Mogą one zostać wykonane z metalu lub szkła. D+H Polska posiada szczegółowe instrukcje ich wykonania i montażu. Stosowanie owiewek w oknach oddymiających powoduje, że nie ma potrzeby zwielokrotniania ich ilości i montowania z różnych stron budynku. Pozwala to na obniżenie kosztów całej instalacji systemu oddymiania.

Napędy synchroniczne D+H Polska oferuje napędy łańcuchowe i zębatkowe wyposażone w zintegrowany system elektronicznej synchronizacji. Umożliwia on równomierne rozłożenie ciężaru skrzydła okiennego, jego bezpieczne otwieranie i zamykanie, jak też wyłączanie wszystkich napędów w przypadku przeciążenia. Dla indywidualnych potrzeb użytkownika napędy można programować. Wszystkie napędy synchroniczne posiadają w swojej nazwie oznaczenie BSY+. Napędy łańcuchowe stosowane są głównie do okien oddymiających, montowanych na fasadzie budynku. Natomiast napędy zębatkowe stosowane są zwykle do szerokich i ciężkich skrzydeł okien dachowych. Wyróżnia je duża siła pchania i ciągnięcia. Każdy z napędów można lakierować z wykorzystaniem całej palety kolorów RAL.

Bezpieczny Capitol We wrocławskiej realizacji zastosowano 10 dwuczęściowych, oddymiających okien dachowych Euro-SHEV, wykonanych na systemie profili aluminiowych firmy ALUPROF, a konkretnie serii MB-SR50. Wszystkie zostały wyposażone w metalowe deflektory wiatro-

Pr zegrody pr zeszklone

we. Jako napędów użyto elektrycznych siłowników zębatkowych z synchronizacją – ZA 155/1000 BSY+. Największe z okien zamontowano w świetliku na holem wejściowym od ulicy Piłsudskiego – mają one wymiary skrzydeł 2200×1126 mm. Ze względu na duży ciężar skrzydła (waga jednego wynosi 93 kg) na każdym z okien zamontowano cztery napędy – po dwa na każde skrzydło. Sterowanie stolarką odbywa się za pomocą central oddymiania typu RZN. *** Firma D+H Polska oferuje wsparcie techniczne na każdym etapie procesu inwestycyjnego. Projekty, których się podejmuje, realizowane są z uwzględnieniem wszystkich obowiązujących norm i przepisów z zakresu ochrony przeciwpożarowej. Montowane przez firmę systemy są harmonijnie zintegrowane z architekturą obiektu. Autorzy projektu: KKM Kozień Architekci www.dhpolska.pl

59

oddymianie

zanie to można optymalnie dopasować do niemal każdego projektu architektonicznego. Należy jednak pamiętać, że w budowie systemów aluminiowych występują różnice i do każdego z nich powinny być projektowane specjalne konsole montażowe.


Projektowanie i wykonanie klap

dymowych w obiektach wielkokubaturowych Systemy oddymiania grawitacyjnego są jedną z bardziej popularnych metod ochrony dróg ewakuacji oraz wspomagania akcji gaśniczej w obiektach jedno- i wielokondygnacyjnych o dużej kubaturze. Żeby taki system był w stanie spełnić założenia projektowe tj. skutecznie realizować pionową separację powietrza i dymu oraz usuwać z obiektu całą objętość powstających podczas pożaru produktów spalania, konieczne jest poprawne zaplanowanie i  wykonanie wszystkich elementów systemu wentylacji pożarowej oraz skoordynowanie ich pracy. Oprócz stanowiących temat niniejszego artykułu zagadnień związanych z doborem, rozmieszczenem i wykonaniem klap dymowych, równie istotne jest określenie m.in. stref pożarowych i sektorów powierzchni dymowych, lokalizacji punktów dolotowych powietrza zewnętrznego, układu wykrywania i automatycznego sterowania instalacją oddymiania. Wykonany projekt oparty musi być o założenia wynikające ze stworzonego scenariusza, opisującego cel i czas działania wszystkich elementów zabezpieczenia przeciwpożarowego budynku (również systemów DSO, instalacji gaśniczych, systemów automatycznej kontroli dostępu itd.). Konieczne jest również opracowanie na podstawie założonego scenariusza odpowiedniego algorytmu sterowania pożarowego. Tylko przemyślany i dobrze wykonany system zapewnia wysoki poziom bezpieczeństwa dla użytkowników obiektu.

jest wyłącznie spełnieniem wymogów formalnych, wynikających z przepisów techniczno-budowlanych i dających podstawę do przejścia procedury odbiorczej. Odnośnie samej konstrukcji klap dymowych, warunki techniczne [1] określają jedynie wymagania, jakie spełnić muszą te urządzenia w zakresie klasy odporności ogniowej (§ 270 p 5) – dla klap automatycznych wynosi ona B300 30, natomiast dla klap otwieranych wyłącznie ręcznie B600 30, co oznacza, że klapa musi otworzyć się przy oddziaływaniu odpowiednio temperatury 300 i 600oC po 30 min.

 etody określania powierzchni M czynnej klap dymowych Podstawową wielkością, którą należy określić przy projektowaniu systemu grawitacyjnego odprowadzenia

ciepła i dymu jest powierzchnia czynna klap dymowych. Dobierając wielkość klapy projektant musi dokonać wyboru standardu, na jakim chce oprzeć swoje obliczenia. Istnieje możliwość wykorzystania zapisów normy krajowej (PN-B-02877-4/Az1:2006: Instalacje grawitacyjne do odprowadzenia dymu i ciepła – Zasady projektowania) lub wykorzystania jednego ze standardów zagranicznych (np. TR 12101-5 Smoke and heat control systems – Part 5: Guidelines on functional recommendations and calculation methods for smoke and heat exhaust ventilation systems). Często można się sptkać z opinią, że w Polsce instalacje projektowane powinny być w oparciu o normy krajowe. Jest to twierdzenie uzasadnione jedynie w przypadku, jeżeli norma taka przywołana zostanie w rozporządzeniu, w przeciwnym wypadku projektant powinien kierować się głównie dobrą praktyką inżynierską i wybierać najwłaściwsze wytyczne projektowe. Na projektancie bowiem spoczywa odpowiedzialność za przyjęte rozwiązania i  skuteczność wykonanej zgodnie z projektem instalacji. Metoda określenia wielkości klapy dymowej jest dobrym przykładem, jak istotny jest wybór odpowied-

 ymagania stawiane W klapom dymowym Przepisy techniczno-budowlane, warunki techniczne jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie, nakładają konieczność zabezpieczenia dróg ewakuacji w budynku z wykorzystaniem m.in. urządzeń służących do oddymiania (np. § 11 p.1 [2]). Z drugiej jednak strony, wskazują na konkretne korzyści finansowe wynikające z zainstalowania najprostszego systemu wentylacji pożarowej z wykorzystaniem klap dymowych. Przykładowo inwestor uzyskuje możliwość obniżenia klasy odporności ogniowej budynku, powiększenia powierzchni stref pożarowych oraz wydłużenia dróg ewakuacyjnych. Możliwość uzyskania wymienionych rozwiązań jest bardzo często głównym powodem wyboru grawitacyjnego systemu oddymiania. W naszych realiach rynkowych nie ma praktycznie żadnego pola do negocjacji, których efektem mogłoby być przyjęcie skuteczniejszego, ale droższego rozwiązania systemu zabezpieczenia przeciwpożarowego. Inwestor najczęściej zainteresowany

60

wydanie spec j alne


Projektowanie i wykonanie klap dymowych w obiektac...

Projektowa wielkość pożaru dla powierzchni handlowych zgodnie z TR 12101-5 Typ pomieszczenia

Powierzchnia źródła pożaru (Af)

Obwód źródła pożaru (P)

Gęstość strumienia wyzwalanego ciepła (qf)

powierzchnia handlowa

m2

m

kW/m2

kW

ze standardowymi tryskaczami RTI>80

10

12

625

5000

z tryskaczami szybkiego reagowania RTI <50

5

9

625

2500

bez tryskaczy

całe pomieszczenie

szerokość otworu

500-1200

-

nich zasad projektowania. Opierając się na zapisach Polskiej Normy, szybko i bardzo prosto określa się wymaganą wielkość klap, jako udział procentowy ich powierzchni czynnej w powierzchni dachu. Obliczenia uwzględniają m.in. bardzo ogólnie określone przeznaczenie obiektu, wielkość strefy dymowej i  wysokość warstwy wolnej od dymu oraz obliczeniowy czas oddymiania (określony na podstawie położenia budynku i czasu ewakuacji). W normie nie uwzględnia się natomiast tak istotnych parametrów jak: położenie i wielkość prawdopodobnego pożaru, temperatura dymu oraz możliwe skutki działania instalacji tryskaczowych. Wszystkie wymienione powyżej elementy są natomiast uwzględnione w  procedurze obliczeniowej zgodnej z TR 12101-5 czy standardach NFPA. Wg tych dokumentów powierzchnia czynna uzależniona jest od: projektowej wielkości pożaru, mocy pożaru (określonej np. na podstawie krzywej pożaru lub stałej, założonej dla określonego typu pomieszczenia), rodzaju instalacji tryskaczowej, wyliczonej temperatury dymu, strumienia masowego wytworzonego dymu oraz powierzchni sektora oddymiania i  głębokości zasobnika dymu. Warto w tym miejscu przypomnieć, że nie zawsze bezpieczne jest przyjmowanie maksymalnej określonej dla obiektu mocy pożaru, ponieważ szczególnie w systemach grawitacyjnych, znacznie gorsze warunki dla ewakuacji wystąpić mogą przy mniejszych pożarach (gorsze warunki dla unoszenia dymów pożarowych). Standardy zagraniczne różnicują obliczenia w  zależności od położenia źródła pożaru i drogi przepływu powietrza i dymu, czego nie uwzględniono w normie krajowej. Chodzi tu o inny strumień i parametry dymu, który docierać będzie do zasobnika dymu z  przestrzeni bezpośrednio do niego przylegającej i z pomieszczeń przyległych, położonych często np. pod balkonami lub mających niewielki otwór dolotowy. Uzyskane w  wyniku obliczeń zgodnych z  Polską Normą i standardami zagranicznymi wielkości klap dymowych przeważnie znacznie się różnią. Przykładowo dla pewnej hali wystawienniczo handlowej powierzchnia czynna klap wyznaczona na podstawie ww. TR wynosi min. 24,2 m2, dla wszystkich wydzielonych w niej sektorów dymowych. Tymczasem posługując się normą krajową otrzymujemy różne wyniki w  zależności od wielkości sektora dymowego –­­ wyniki (współczynnik α = 2,3): dla powierzchni 640 m2 – 14,7 m2,dla 1260 m2-35,3  m2, a  dla sektora 2320 m2 – 65 m2! Poza pierwszym przypadkiem jesteśmy po bezpiecznej stronie jeśli chodzi o wielkość urządzeń, ale wiąże się to z nieuzasadnionym wzrostem kosztów całej instalacji (więcej klap oddymiających, większa powierzchnia otworów kompensacyjnych itd.).

Pr zegrody pr zeszklone

61

oddymianie

Konwekcyjna moc pożaru (Qc)


Grzegorz Kubicki

 eryfikacja poprawności przyjętych W rozwiązań W aktualnej wersji przepisów techniczno budowlanych [1] widnieje zapis (§270 p.1.1): Instalacja wentylacji oddymiającej powinna zapewnić, że w czasie potrzebnym do ewakuacji ludzi na chronionych przejściach i drogach ewakuacyjnych nie wystąpi zadymienie lub temperatura uniemożliwiająca bezpieczną ewakuację. Zapis ten często jest interpretowany jako konieczność wykonania symulacji komputerowych potwierdzających skuteczność przyjętych rozwiązań technicznych. Istotnie, w  przypadku rozległych obiektów, o złożonym układzie architektonicznym i niekorzystnych scenariuszach rozwoju pożaru jest to praktycznie jedyna możliwa do zastosowania metoda. Jednak w przypadku prostej bryły budynku (dużych otwartych przestrzeni) jeżeli przestrzega się podstawowych zasad podziału przestrzeni podstropowej i lokalizacji punktów nawiewu kompensacyjnego to dostateczny dowód skuteczności instalacji stanowić mogą poprawnie wykonane obliczenia oparte na typowej dla projektowanego obiektu wielkości pożaru. Odnosząc się do samych symulacji CFD, trzeba pamiętać, że ich wynik może być skrajnie różny w zależności od przyjętych założeń początkowych i warunków brzegowych, wybranego modelu numerycznego, zdefiniowanej siatki obliczeniowej itd. Wiarygodne symulacje wymagają zastosowania sprzętu obliczeniowego o dużej mocy (nie da się wykonać ich z wykorzystaniem zwykłego laptopa), czasu, dobrej znajomości praw mechaniki płynów oraz odpowiednich kompetencji. Niestety bardzo często oglądając prezentowane wyniki analizy numerycznej widać, że warunki te nie zostały spełnione.

 graniczenia w stosowaniu O klap dymowych Decydując się na zastosowanie naturalnego sposobu oddymiania z  wykorzystaniem klap dymowych warto pamiętać o ograniczeniach takiego układu. Po pierwsze skuteczność usuwania dymu pożarowego uzależniona jest od jego temperatury (zjawiska unoszenia – stratyfikacji termicznej), co bardzo ogranicza skuteczne stosowanie tych urządzeń w obiektach wyższych niż 10-12 m. Przy niskich i średnich wartościach mocy pożaru, na wysokiej indukcji powietrza do słupa dymu, oraz przy kontakcie mieszaniny gazów pożarowych z chłodną powierzchnią dachu skuteczność usuwania dymu bardzo szybko maleje i może on zacząć opadać do chronionej strefy pomieszczenia. Równie ważne jest uwzględnienie chłodzącego działania instalacji tryskaczowej, które zasadniczo zmienia właściwości fizyczne dymu, poważanie ograniczając możliwość jego grawitacyjnego usuwania poza budynek. Kolejny problem związany jest ze znaczną bezwładnością systemów naturalnych, czyli ich niewielką skutecznością w  początkowym czasie trwania pożaru. W pewnym przedziale czasu (uzależnionym od szybkości rozwoju pożaru) na drogach ewakuacji może pojawić się duża ilość dymu, którego niska temperatura nie pozwala na osiągnięcie pełnej skuteczności systemu oddymiania. W późniejszym okresie, po osiągnięciu przez pożar założonej w projekcie mocy poprawiają się wprawdzie warunki odprowadzenia produktów spalania, ale czasami jest to już okres, kiedy powinna zakończyć się ewakuacja obiektu.

62

 ybór typu i rozmieszczenia klapy W dymowej Po określeniu powierzchni czynnej klap dymowych można przystąpić do doboru konkretnych rozwiązań technicznych, spełniających założenia projektowe oraz dostosowanych do oczekiwań architekta i inwestora. W chwili obecnej, szeroka oferta producentów klap oddymiających, pozwala na znalezienie odpowiedniego rozwiąza-

nia dla praktycznie każdego typu dachu. Opisywane urządzenia mogą być montowane w poziomie jako urządzenia autonomiczne, mogą również stanowić element większej przeszklonej powierzchni takiej jak kopuła, czy pasmo doświetlające. Dostępne są również klapy dymowe w postaci uchylnych okien na elewacji zewnętrznej oraz klapy żaluzjowe, które można montować zarówno w pozycji poziomej na powierzchni dachu jak w pionie na elewacji budynku lub pionowej części dachu szedowego. W zależno-

wydanie spec j alne


ści od wybranego układu sterowania pracą klap dymowych, możliwe jest ich wykorzystanie nie tylko do oddymiania, ale również przewietrzania budynku. W tym przypadku należy jednak pamiętać, że priorytetowe znaczenie ma funkcja wentylacji pożarowej i pod tym kontem powinna zostać skonfigurowana automatyka sterująca. Sposób rozmieszczenia klap dymowych w zakresie ich położenia na dachu budynku, odległości od krawędzi dachu, wzajemnego położenia urządzeń itd. został poprawnie opisany w Polskiej Normie [3]. Szczególnie ważne jest, żeby każdy sektor dymowy wydzielony kurtynami dymowymi wyposażony był przynajmniej w jedną klapę. Efektywność oddymiania poprawia zastosowanie większej liczby małych klap dymowych. Dobór liczby urządzeń znacznie ułatwia zapis o konieczności instalowania przynajmniej jednej klapy na każde 200 m2 dachu o nachyleniu <12o oraz na 400 m2 na dachu o nachyleniu ≥12o.

 terowanie pracą S klap dymowych Uruchomienie (otwarcie) klap dymowych odbywać może się ręcznie np. przez naciśnięcie alarmowego przycisku oddymiania, automatycznie po przekroczeniu zadanych warunków termicznych lub zdalnie przez system detekcji pożaru. W dwóch pierwszych przypadkach należy liczyć się z otwarciem klapy po pewnym czasie od wybuchu pożaru. Sam system oddymiania pełni raczej funkcję rozrzedzenia gazów pożarowych i  zmniejszenia ich objętości na potrzeby prowadzenia akcji ratowniczo-gaśniczej. Szczególnie przy sterowaniu ręcznym, scenariusze pożarowe najczęściej przewidują uruchomienie instalacji na polecenie dowodzącego akcją gaśniczą. Inaczej wygląda sytuacja w przypadku klap wyzwalanych automatycznie

przez system detekcji pożaru (np. czujki dymu). W takiej sytuacji system zaczyna działać w początkowej fazie pożaru poprawiając warunki ewakuacji użytkowników obiektu, a przy bardziej rozbudowanych układach kontroli i sterowania możliwa jest również zmiana scenariusza oddymiania wraz ze zmieniającymi się warunkami pożaru. Częstym uzupełnieniem systemu sterowania pracą klap dymowych są przyciski służące do ręcznego uruchomienia naturalnej wentylacji. Występują również komfortowe, automatyczne czujniki wiatrowo-deszczowe oraz czujniki temperatury umożliwiające kontrolowaną wentylację pomieszczeń w wyniku stałego monitorowania pogody. Na zakończenie, należy jeszcze raz podkreślić, że systemów wentylacji pożarowej nie można projektować z uwzględnieniem wyłącznie wybranych elementów. Praktycznie każdy obiekt ma własną niepowtarzalną specyfikę, która wymaga od projektanta (w konsultacji z rzeczoznawcą ds. zabezpieczeń przeciwpożarowych) starannego przemyślenia zasad funkcjonowanie układu oddymiania. Nawet poprawne dobranie wielkości i rozmieszczenia klap dymowych nie gwarantuje jeszcze spełnienia podstawowego założenia projektowego – ochrony dróg ewakuacji. dr inż. Grzegorz Kubicki Zakład Klimatyzacji i Ogrzewnictwa, Wydział Inżynierii Środowiska, Politechnika Warszawska „Instalator Polski” 1/2011 Literatura [1] Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 marca 2009 r. zmieniające rozporządzenie w  sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie

Pr zegrody pr zeszklone

oddymianie

Projektowanie i wykonanie klap dymowych w obiektac...

[2] Rozporządzenie Ministra Spraw Wewnętrznych I Administracji 1) z dnia 21 kwietnia 2006 r w sprawie ochrony przeciwpożarowej budynków, innych obiektów budowlanych i terenów [3] PN-B-02877-4/Az1:2006 Instalacje grawitacyjne do odprowadzenia dymu i  ciepła (Zasady projektowania) [4] TR 12101-5 Smoke and heat control systems – Part 5: Guidelines on functional recommendations and calculation methods for smoke and heat exhaust ventilation systems [5] NFPA 92B Standard for smoke management systems in malls, atria, and large spaces 2009 Edition

63


Design odporny na ogień

– systemy przeciwpożarowe Schüco

W erze indywidualizmu projektanci poszukują rozwiązań, które pozwolą im stworzyć obiekt o unikatowym charakterze, a przy tym sprostać szeregowi wymagań w zakresie energooszczędności, ochrony życia i mienia czy komfortu akustycznego. Wszechstronne rozwiązania specjalistycznych drzwi i przeszklonych ścian z serii Schüco ADS 80 FR 30/60 otwierają szerokie horyzonty planowania architektonicznego zgodnie z ideą „bezpieczne, ale niewidoczne”.

Obiekty użyteczności publicznej muszą spełniać wiele wymagających kryteriów pod kątem bezpieczeństwa użytkowania, kosztów eksploatacji czy funkcjonalności. Często trudno pogodzić indywidualną wizję architektoniczną ze spełnieniem skomplikowanych wytycznych. Projekty współczesnych, przeszklonych biurowców wymagają specjalistycznych rozwiązań, które cechują się nie tylko optymalnym poziomem parametrów, lecz również subtelnym designem, tworzącym spójną całość z elementami o transparentnym charakterze. Drzwi i przeszklone ściany wykonywane w systemach przeciwpożarowych Schüco ADS 80 FR 30 oraz ADS 80 FR 60 mogą być stosowane zarówno wewnątrz, jak i na zewnątrz budynku, pozostając harmonijnym elementem elewacji i pomieszczeń. Przegrody pomiędzy strefami o podwyższonym oraz zwykłym poziomie ochrony są spójne pod względem architektonicznym i estetycznym, a przy tym oferują najlepsze walory użytkowe. Wraz z trans-

Realizacja ścian osłonowych i drzwi w systemach przeciwpożarowych Schüco (fot. Schüco)

64

parentnymi przeciwpożarowymi fasadami FW 50+ BF oraz FW 60+ BF o wąskich profilach pozwalają kreować ambitną i bezpieczną architekturę wielkiego formatu.

Szeroka perspektywa projektowa Elastyczne systemy Schüco ADS 80 FR 30 oraz Schüco ADS 80 FR 60 umożliwiają wykonywanie drzwi jedno- i dwuskrzydłowych w klasach odporności ogniowej EI 30 i EI 60, a także kompletnych przegród przeciwpożarowych w postaci ścian działowych i wypełniających ścian osłonowych z wbudowaną stolarką drzwiową. Największą zaletą drzwi z tej serii jest możliwość rozbudowy o opcjonalne elementy wyposażenia, które poszerzają ich funkcjonalność o dodatkowe cechy, jak dymoszczelność czy ochrona antywłamaniowa do klasy RC3 (WK 3) włącznie. Drzwi wielofunkcyjne Schüco ADS 80 FR 30 mogą również pełnić funkcje przeciwpaniczne i awaryjne. Istnieje także możliwość wyposażenia ich we wbudowane czytniki z monitoringiem dostępu. Jako element inteligentnego budynku pozwalają na elektryczną integrację z innymi aktywnymi elementami wyposażenia budynku. Drzwi Schüco ADS 80 FR 30

Przekrój przez drzwi Schüco ADS 80 FR 30 (fot. Schüco)

Fasada Schüco FW 50+ BF (fot. Schüco)

oraz Schüco ADS 80 FR 60 mogą być ponadto produkowane w największych możliwych na rynku wymiarach. W świetle przejścia uzyskują maksymalną wysokość 3 m i nawet 2,82 m szerokości w wariancie dwuskrzydłowym. W ten sposób gwarantują bezkolizyjne przejście nawet przy dużym natężeniu ruchu, jaki występuje w obiektach o charakterze komercyjno-biurowym.

Zgrany element bezpieczeństwa Systemy przeciwpożarowe Schüco stają się harmonijnym elementem architektury budynku. Rozwiązania dopasowane pod względem designu, wymiarowym oraz funkcjonalnym umożliwiają tworzenie spójnych kompozycji przestrzennych w ramach jednego budynku. Dzięki temu dają niemal nieograniczone możliwości realizacji indywidualnych koncepcji. Systemy z serii Schüco ADS 80 FR 30 są w pełni kompatybilne z przeciwpożarowymi ścianami osłonowymi i działowymi z linii FW 50+ BF i FW 60+ BF. Rozwiązania te cechuje wąski widok zewnętrzny profili (50 lub 60 mm), dzięki czemu tworzone z jego wykorzystaniem konstrukcje posiadają wyjątkowo transparentny wygląd. Stabilne konstrukcje fasadowe dają przy tym możliwości stosowania tafli szkła o bardzo dużych rozmiarach. W systemach FW 50+ BF i FW 60+ BF można ponadto formować struktury pochyłe lub segmentowane o różnych kątach pochylenia i rozwarcia. Do wyboru jest szerokie spektrum wypełnień przeziernych oraz nieprzeziernych, a także profili maskujących, które pozwalają zaakcentować estetykę fasady. Ogromna różnorodność kolorów i tekstur powłok lakierniczych oraz anodowanych inspiruje do tworzenia indywidualnych koncepcji architektonicznych. www.schueco.pl

wydanie spec j alne


Systemy oddymiania poprzez usuwanie nadmiaru ciepła, dymu oraz innych produktów spalania ze strefy objętej pożarem zapewniają utrzymywanie warstwy o niewielkim zadymieniu utrzymując drożność dróg ewakuacyjnych i pożarowych, dając w ten sposób możliwość ewakuacji i ułatwiając akcję gaśniczą. Poza tym obniżają temperaturę warstwy dymu zmniejszając oddziaływania termiczne na dach i konstrukcję budynku, a tym samym utrudniają rozprzestrzenianie się pożaru, czego wymiernym efektem są mniejsze straty materialne. D+H

Okna oddymiające a przepisy Zgodnie z  polskimi przepisami, zastosowanie systemów oddymiania pozwala powiększyć dopuszczalne strefy pożarowe w budynku i obniżyć wymaganą klasę odporności ogniowej konstrukcji.

Według najnowszych badań, przebywającym w zasięgu pożaru ludziom, zagrażają najbardziej dym oraz toksyczne gazy. Ponad 90% wszystkich ofiar pożarów budynków umiera na skutek zatrucia gazami. Dodatkowo należy liczyć się ze stratami materialnymi powstałymi na skutek zadymienia.

Norma EN 12101-2 Systemy kontroli rozprzestrzeniania się dymu i ciepła. Część 2: Wymagania techniczne dotyczące klap dymowych, precyzuje wymagania dotyczące tradycyjnych klap dymowych montowanych na dachu oraz klap dymowych montowanych w  ścianie, zwanych potocznie oknami oddymiającymi. Norma ta została wprowadzona do obligatoryjnego stosowania we wszystkich krajach UE od 1 kwietnia 2004 r., równolegle z regulacjami krajowymi. Od 1 września 2006 r. nowe regulacje europejskie ostatecznie zastąpiły krajowe regulacje, także w Polsce. Zgodnie z normą EN 12101-2, okienny system oddymiania (okno + napęd, tzw. NSHEV od angielskiej nazwy Natural Smoke and Heat Exhaust Ventilation) powinien stanowić kompletne rozwiązanie oznakowane znakiem CE, zgodnie z Dyrektywą 93/68/WE. Na rynku polskim oferowane są już przetestowane i  certyfikowane rozwiązania, składające się okien oddymiających wraz z odpowiednim systemem sterowania.

Okienne systemy oddymiania Główne funkcje: zz odprowadzanie dymu i ciepła w przypadku pożaru wewnątrz budynku z wykorzystaniem okien głównie na klatkach schodowych budynków użyteczności publicznej, w pasażach i atriach centrów handlowych, zz codzienna naturalna wentylacja pomieszczeń (przewietrzanie) w  normalnych warunkach eksploatacji, bez wywoływania stanu alarmowego; zapewnienie dostatecznego dopływu świeżego powietrza i  odprowadzenie powietrza zużytego (zanieczyszczonego),

Pr zegrody pr zeszklone

Zasada działania systemu oddymiania

D+H

Przy grawitacyjnym systemie odprowadzania dymu i gorąca w  czasie pożaru, za pomocą automatycznych napędów otwarte zostają otwory oddymiające w fasadach lub w dachu budynku. Przez te otwory wydostają się na zewnątrz trujące gazy, dym i  gorące powietrze, dzięki czemu drogi ewakuacji spełniają swoją rzeczywistą funkcję w  kompleksowym zabezpieczeniu przeciwpożarowym budynku. W celu polepszenia naturalnego ciągu, stosuje się w dolnych częściach budynku dodatkowe otwierane elementy, doprowadzające świeże powietrze. Ogromne znaczenie dla rozpoczęcia skutecznej ewakuacji ludzi ma czas otwarcia klap i  okien w  górnej części budynku oraz urządzeń doprowadzających powietrze z zewnątrz (napowietrzających). System zostaje wyzwolony przy pomocy czujki dymowej, przycisku oddymiania lub zewnętrznych urządzeń wyzwalających. Całością systemu zarządza centrala.

Instalacja systemów oddymiających w budynkach posiadających więcej niż 5 kondygnacji jest obowiązkowa. Aktualnie obowiązująca norma europejska EN 2101-2 dotyczy całego systemu: sterowania, siłowników i okna. System oddymiający Roto WRA 518 H/K nie tylko spełnia nowe wymagania, ale dzięki unikalnym rozwiązaniom znacznie je przekracza. Wchodzące ROTO w  skład systemu okno oddymiające ma zawiasy umieszczone na dole – dzięki temu uaktywniony system tworzy naturalny „komin”, który bez przeszkód odprowadza dym ze środka budynku podczas pożaru. Liczne testy potwierdziły dodatkowo, że nawet przy silnym wietrze, niskich temperaturach i obfitym śniegu system funkcjonuje bez zastrzeżeń. Użyte materiały wytrzymują temperaturę do 300°C bez wpływu na ich prawidłowe funkcjonowanie.

65

oddymianie

Okna w oddymianiu grawitacyjnym


Tadeusz Michałowski

Poprzez zmienne ustawienia skrzydeł okien lamelowych możliwe jest zapewnienie aż 80% powierzchni otwartej w stosunku do powierzchni całkowitej okna. W  przypadku standardowych konstrukcji okien rozwieralnych lub obrotowych oznaczałoby to otwarcie okna prawie na oścież. Należy też wspomnieć, że zarówno okna rozwieralne jak i  obrotowe (chociaż w  trochę mniejszym stopniu) w  trakcie ruchu skrzydła do pełnego otwarcia zajmują znaczną powierzchnię pomieszczenia – dotyczy to szczególnie okien o  dużych powierzchniach, które obecnie są bardzo popularne wśród architektów projektujących fasady. Maksymalne wykorzystanie powierzchni wentylacji i  szybki czas otwarcia sprawia, że okna lamelowe niezastąpione są w systemach oddymiania budynków oraz wszędzie tam, gdzie istotne jest zapewnienie optymalnego przewietrzania.

FAKRO

Ważną cechą okna oddymiającego jest uwzględnienie wpływu wiatru na działanie okna. Przykładowo w przypadku okna oddymającego FSP zawiasy umieszczono na dolnej jego krawędzi  tak, że jego funkcjonowanie przypomina odwrócone okno klapowe. Skrzydło chroni otwór oddymiający od negatywnego wpływu bocznego wiatru podczas działania systemu (kiedy okno jest otwarte – patrz rys. 1). Okno posiada dwa siłowniki elektryczne (24 V), które automatycznie otwierają okno

poprzez sygnał elektryczny podany z centralki sterującej systemu oddymiania, aktywowanej przez czujkę dymu. Zastosowanie siłownika elektrycznego w oknie oddymiającym daje dodatkowo możliwość codziennej wentylacji pomieszczeń. Przykładowe oznakowanie dotyczące osiągniętych klas wg EN 12101-2:2003 dla okna FSP firmy FAKRO: RE 1000 (+10000); SL 500; WL1500; T(00); B 300

BRAKEL

Możliwe jest wykorzystanie w systemie okien wbudowanych w budynku. Istotną cechą okien w systemie oddymiania jest sprawność działania – otwierania i zamykania. Szczególną uwagę należy zwrócić na dokładne dopasowanie skrzydła do ościeżnicy, nie powodujące zakleszczania się tych elementów. W domach z szybami windowymi można zastosować lamelowe okna oddymiające w zintegrowanym systemie oddymiania szybów windowych i klatek schodowych. Przykładem takiego rozwiązania jest system LSC (Lift Smoke Control) firmy D+H. Typy okien oddymiających zz okna o  poziomej osi otwierania umieszczonej na dolnej lub górnej krawędzi okna – uchylane od góry (okna uchylne) lub od dołu (okna odchylne) – otwierane na zewnątrz lub do wewnątrz obiektu, zz okna obrotowe o poziomej osi otwierania umieszczonej w połowie wysokości okna, zz okna obrotowe o pionowej osi otwierania (na zewnątrz lub do wewnątrz obiektu) , zz okna lamelowe (żaluzjowe), czyli specjalna wersja okien obrotowych. Stanowią one ciąg umieszczonych poziomo wydłużonych skrzydeł okiennych obracających się wokół poziomej osi obrotu.

Aluminiowe okna oddymiające z pocienionymi profilami dzięki estetycznej budowie znakomicie nadają się do stosowania w dachach szklanych, jak również konstrukcjach pionowych (fasady szklane, elewacje). Wypełnienie okna stanowić może pojedynczy lub podwójny panel aluminiowy, szkło laminowane lub hartowane albo płyta poliwęglanowa lub inne materiały wypełniające do grubości 40 mm. Okna takie z powodzeniem stosowane są w obiektach handlowych, biurowych, użyteczności publicznej, atriach. Mogą być dostarczane wersji nieizolowanej lub izolowanej termicznie w celu unikBRAKEL nięcia wpływu mostka cieplnego. Okno jest oferowane w  wersji surowego aluminium, anodowanej lub malowanej proszkowo na dowolny kolor z palety RAL.

66

D+H System oddymiania przez szklany dach

D+H System oddymiania przez okna

Materiał profili okien oddymiających zz drewno impregnowane, zz PVC o podwyższonej wytrzymałości na uderzenie, z  wewnętrznymi kształtownikami stalowymi, zz aluminium zabezpieczone antykorozyjnie przez anodowanie lub lakierowanie.

wydanie spec j alne


Okna w oddymianiu grawitacyjnym

okno oddymiające FSP

standardowe okno klapowe

max 75°

Rys. 1. Wpływ bocznego wiatru na działanie klapy oddymiającej

0-45°

~75°

Okna oddymiające powinny mieć oznakowanie CE, co jest gwarancją ich zgodności z normą EN 12101-2 dla klap dymowych do odprowadzania dymu i ciepła. Oznacza to, że okna zostały przetestowane pod kątem: • niezawodności działania okna, łącznie z funkcją ogólnej wentylacji codziennej, • wydajnego aerodynamicznie obszaru otwarcia, określającego wskaźnik wentylacji odprowadzającej dym i ciepło, UNIMA • prawidłowego otwierania okna obciążonego śniegiem, • stabilności i możliwości działania okna nawet przy wystawieniu na ssanie wiatru, • niezawodności systemu przy niskich temperaturach w czasie zimy, • odporności okna na wysoką temperaturę spowodowaną pożarem.

Miejsce montażu Okna oddymiające mogą być ścienne (fasadowe) – montowane na elewacji budynku i dachowe (połaciowe) – montowane na dachach o różnym nachyleniu połaci i wykonanych z różnych materiałów, w tym również na dachach szklanych. Elementy systemu: zz okno o odpowiedniej konstrukcji, zz urządzenia sterujące: elektryczne centrale sterowania oddymianiem, pneumatyczne skrzynki alarmowe, zz elementy wyzwalające: czujki dymu, czujki termiczne w systemach elektrycznych, termowyzwalacze w systemach pneumatycznych, bezpieczniki termiczne w zamkach zatrzaskowych (system ze sprężynami gazowymi), ręczne przyciski sterowania oddymianiem RPO-1, zz siłowniki uruchamiające okno: elektryczne (wrzecionowe, zębatkowe lub łańcuchowe), pneumatyczne, sprężyny gazowe, zz konsole do siłowników, zz zamki zatrzaskowe do okien ze sprężynami gazowymi. Wyposażenie dodatkowe Automatyka pogodowa (opcjonalnie): zz centrale automatyki pogodowej, zz czujniki wiatru i deszczu, zz przyciski wentylacyjne (przewietrzania).

Warunki wprowadzania na rynek okien oddymiających Warunkiem wprowadzania wyrobu budowlanego do obrotu jest oznakowanie go znakiem CE, co oznacza, że dokonano oceny jego zgodności z normą zharmonizowaną lub znakiem budowlanym B (w przypadku okresu przejściowego lub braku normy zharmonizowanej). Do wyrobów powinna zostać wystawiona deklaracja zgodności. Do wystawienia deklaracji zgodności, w przypadku klap dymowych i okien oddymiających, wymagany jest certyfikat wydany przez uprawnioną jednostkę certyfikującą, po przeprowadzeniu procesu certyfikacji. Dokumentem odniesienia do klap i okien oddymiających jest norma PN-EN 121012. Norma ta jest normą zharmonizowaną, a więc przyjętą także przez Polskę i obligatoryjną do stosowania, a wyroby opisane w tej normie podlegają obowiązkowi znakowania CE. Najbardziej popularne są aluminiowe okna oddymiające. Dlatego producenci napędów często przeprowadzają certyfikację napędów własnej produkcji z kolejnymi profilami aluminiowymi czołowych producentów. Dzięki temu produkcja kompletnego okiennego systemu oddymiania opiera się na współpracy producenta napędów z poszczególnymi producentami stolarki okiennej, produkującymi okna na certyfikowanych profilach. Z uwagi na występujące różnice w systemach aluminiowych, do każdego systemu projektowane są specjalne konsole do montażu napędów, co pozwala na kompleksową i szybką obsługę producentów stolarki aluminiowej. Certyfikat obowiązuje na terenie całej Unii Europejskiej – we wszystkich krajach UE norma EN 12101-2 jest obligatoryjna. Stosowanie okiennego systemu oddymiania bez certyfikatu CE jest niedopuszczalne.

Pr zegrody pr zeszklone

Dobór odpowiedniego rozwiązania (okien i napędów), zgodnie z obowiązującą normą powinien być uzależniony od parametrów i charakterystyki danego budynku. Różnorodność oferty daje możliwość pełnej swobody architektonicznej w procesie planowania oraz realizowania projektów. System oddymiania powinien być montowany przez wykwalifikowany w tym celu personel, a dobrane urządzenia oznaczone etykietą CE, na której zawarte będą szczegółowe informacje dotyczące danego systemu oddymiania, m.in. nazwa i typ klapy dymowej, powierzchnia czynna, klasy obciążenia wiatrem i śniegiem, skuteczność w niskiej temperaturze, niezawodność i odporność na działanie wysokiej temperatury.

Sposób obliczania czynnej powierzchni oddymiania Czołowi dostawcy okien oddymiających oferują programy komputerowe do obliczania czynnych powierzchni oddymiania okien zgodnie z normą EN 12101-2. Programy te korzystają z bezwymiarowych współczynników wypływu Cv określonych w sposób doświadczalny, w zależności od kąta otwarcia, sposobu otwierania okna i na tej podstawie określają czynną powierzchnię oddymiania. Po wprowadzeniu danych dokonywane są obliczenia okna oddymiającego. Wynikiem kalkulacji jest specyfikacja okna, w której znajdują się wszystkie niezbędne informacje potrzebne do produkcji okna: zz wymiary skrzydła, zz system, z którego ma zostać wykonane okno, zz typ ramy oraz skrzydła, zz rodzaj szyby, zz napęd, który należy zastosować do okna, zz miejsce i sposób montażu napędu. W specyfikacji znajdują się także klasyfikacje w świetle normy PN-EN 12101-2: klasyfikacja niezawodności, klasyfikacja obciążenia śniegiem, klasyfikacja działania w niskiej temperaturze, klasyfikacja obciążenia wiatrem, klasyfikacja odporności na wysoką temperaturę. Na podstawie zadanych parametrów program oblicza wymiar geometryczny okna w świetle, następnie wymiar ten jest przemnażany przez odpowiedni współczynnik wypływu Cv w zależności od warunków i sposobu otwierania okna.

Znakowanie okien oddymiających i dokumenty odbiorowe Każde wyprodukowane okno przechodzi przez zakładową kontrolę produkcji. Po sprawdzeniu i zainstalowaniu na oknie napędu, okno oznakowywane jest znakiem CE. Do każdego typu okna wydawana jest deklaracja zgodności z certyfikatem. Podczas odbioru końcowego okiennego systemu oddymiania powinny być wymagane następujące dokumenty: zz oznakowanie CE na oknie, zz deklaracja zgodności z  certyfikatem z  numerem jednostki notyfikowanej, która wystawiła certyfikat, zz elementy sterowania systemem oddymiania – dokumenty zgodnie z obowiązującymi przepisami. Tadeusz Michałowski

67

oddymianie

Rys. 2. Zalecane usytuowanie okna FSP w dachu


Kurtyny dymowe Systemy wentylacyjne do odprowadzania dymu i ciepła (SHEVS – Smoke and Heat Enhaust Ventilation Systems) mają za zadanie wytworzenie warstwy powietrza wolnej od dymu, w pewnej przestrzeni powyżej podłogi. Zapewnia to bezpieczną ewakuację i ratowanie ludzi przebywających w strefie zagrożenia. Dodatkowo ułatwia ochronę mienia – budynku wraz z wyposażeniem – i pozwala na zwalczanie pożaru we wczesnym stadium rozwoju. Zgodnie z  normą PN-EN 12101-1:2007 za kurtynę dymową uznaje się każdy rodzaj przegrody ograniczającej przemieszczanie rozprzestrzeniających się gorących gazów pożarowych przemieszanych z  dymem. Kurtyny dymowe stosowane są często w systemach SHEVS i są wówczas ich kluczowym elementem. W razie wybuchu pożaru kurtyny dymowe regulują przemieszczanie się dymu i gazów pożarowych w obrębie obiektu budowlanego. Systemy SHEVS obejmują również inne urządzenia, np. klapy i okna oddymiające wg PN-EN 12101-2 oraz wentylatory oddymiające wg PN-EN 12101-3.

 urtyny dymowe ważnym K elementem systemu odprowadzania ciepła i dymu W  trakcie pożaru kurtyny dymowe powinny działać w sposób pełny i pewny. Gdy więc w odpowiednim czasie kurtyny nie znajdą się w  pozycji pożarowej (kurtyny ruchome) albo zostały źle zaprojektowane lub zamontowane (np. gdy przecieki dymu na styku elementów kurtyn lub styku kurtyn z konstrukcją budynku przekraczają wartości dopuszczalne wg normy PN-EN 12101-1:2007), inne elementy systemu oddymiania nie będą w stanie działać prawidłowo. Może to oznaczać, że nie zostanie utworzona strefa wolna od dymu, co może być przyczyną utrudnionej ewakuacji i wywołać zagrożenie życia ludzi. Natomiast w  odwrotnej sytuacji, gdy pozostałe elementy SHEVS nie zadziałają prawidłowo, kurtyny dymowe są w  stanie w  istotny sposób zatrzymać dym i  gorące gazy w  wydzielonych obszarach (opóźniając ich rozprzestrzenianie) i  utworzyć kontrolowane

drogi ich przepływu. Zapewnią tym samym wolne od dymu drogi ewakuacji ludzi z zagrożonych obszarów. Dlatego ważne jest zaprojektowanie kurtyny dymowej odpowiednio do warunków panujących w  danym obiekcie (temperatura podczas pożaru, intensywność jej wzrostu itp.) i określenie parametrów dotyczących temperatury, jaką powinien wytrzymać materiał kurtyny dymowej (klasa D czy DH) oraz czasu działania, w jakim dla danej temperatury kurtyna ma zachować szczelność dymową.

Funkcje kurtyn dymowych Zadaniem kurtyn dymowych jest kontrolowanie i regulowanie przepływu dymu i  gazów pożarowych w  budynku dzięki zainstalowaniu w określonych miejscach odpowiednich barier. Kurtyny dymowe są głównie stosowane do: zz tworzenia zbiorników dymu poprzez ograniczenie rozprzestrzeniania się dymu i gromadzenie go w określonym obszarze – wydzielenie zbiorników dymu; zz kierowanie dymu w określony obszar - kanalizowanie przepływu dymu; zz zapobieganie lub opóźnianie napływu dymu do innych stref lub pustek powietrznych (działają jako przegrody oddzielające przestrzeń korytarza, lokale sklepowe, schody ruchome, klatki schodowe lub szyb dźwigowy albo jako ekrany uszczelniające na granicach pustek powietrznych); Funkcje ruchomych kurtyn dymowych, które są rozwijane ręcznie lub automatycznie z pozycji złożonej do pozycji pożarowej wówczas, gdy wysłany jest odpowiedni sygnał oraz kurtyn stałych, zainstalowanych na stałe w pożarowej pozycji działania, są takie same. Kurtyny ruchome zapewniają jedynie możliwość ich zwinięcia i schowania w czasie, gdy nie są potrzebne. Są wówczas prawie niewidoczne i nie zakłócają estetyki wnętrz w obiekcie. Kurtyny dymowe pracują wiec jako: zz elementy wydzielające strefy dymowe, zz ekrany kierunkowe, zz ekrany na krawędziach pustej przestrzeni (np. w atriach), zz elementy powstrzymujące rozprzestrzenianie się dymu w pasażu, na klatkę schodową lub schody ruchome,

68

Stała kurtyna dymowa: kurtyna dymowa zainstalowana na trwale w pożarowej pozycji działania. Ruchoma kurtyna dymowa: kurtyna dymowa, która przechodzi automatycznie z pozycji złożonej do pozycji pożarowej wówczas, gdy otrzyma odpowiedni sygnał. Pożarowa pozycja działania: końcowe położenie urządzenia, np. kurtyny dymowej, określone przez projektanta urządzenia, które musi być osiągnięte i utrzymane w docelowych warunkach przewidywanego pożaru. Czas odpowiedzi: czas potrzebny do przejścia ruchomej kurtyny dymowej do pozycji pożarowej od momentu aktywacji. Szczelność ogniowa: zdolność kurtyny do utrzymania się w  dobrym stanie, zgodnie z  zamierzonym celem, bez przepuszczania istotnych ilości płomieni lub gorących gazów na stronę nienagrzewaną. Ekran oddzielający: kurtyna dymowa zainstalowana poniżej balkonu lub wystającego daszku w  celu ukierunkowania przepływu dymu i gorących gazów z przestrzeni pomieszczenia do krawędzi rozpływu. Krawędź rozpływu: krawędź sufitu, poniżej której przepływa dym i która przylega do pustki powietrznej (np. krawędź balkonu lub daszku lub górna krawędź okna, którym dym wydostaje się z pomieszczenia). Ekran na granicy pustki powietrznej: kurtyna dymowa podwieszona poniżej krawędzi balkonu lub wystającego daszku; ekrany na granicy pustki powietrznej mogą być albo używane do stworzenia zbiornika dymu poniżej balkonu lub daszku, albo do ograniczenia długości krawędzi rozpływu w  celu utworzenia bardziej zwartego pióropusza dymu. Ekran uszczelniający pustkę powietrzną: kurtyna dymowa montowana na szerokości pustki powietrznej w  celu utworzenia zbiornika dymu poniżej kurtyny dymowej. Zbiornik dymu: obszar wewnątrz budynku, ograniczony bądź oddzielony kurtynami dymowymi lub elementami konstrukcji w celu utrzymania wyporu termicznego warstwy dymu w przypadku wybuchu pożaru – aby dym nie ulegał ostudzeniu i nie opadał na dół.

zz elementy zatrzymujące dym w lokalu (np. sklepowym) przylegającym do pasażu – drogi ewakuacyjnej.

Rodzaje kurtyn dymowych Wyróżniamy następujące rodzaje kurtyn dymowych: zz statyczne (stałe) – określane jako SSB (static smoke barriers), zainstalowane na stałe w pożarowej pozycji działania (elementy konstrukcyjne budynków mogą być wykorzystywane jako kurtyny dymowe statyczne

wydanie spec j alne


Kurtyny dymowe

Kurtyny dymowe typu ASB 1 oraz ASB 3 mają funkcję „bezpieczne w razie awarii” i zawsze zamkną chroniony przekrój. Nie wymagają stosowania ognioodpornych kabli i systemów kablowych. W przypadku montowania kurtyn dymowych w celu ochrony życia (np. w obiektach publicznych, centrach handlowych) wskazane jest stosowanie kurtyn typu ASB 1 lub ASB 3. Kurtyny dymowe ASB 2 i ASB 4 nie mają funkcji „bezpieczne w razie awarii” – wymagają więc źródła zasilania do opuszczenia i doprowadzenia energii ognioodpornymi kablami lub systemami kablowymi. Typowymi materiałami, elastycznymi lub sztywnymi, stosowanymi do stałych kurtyn dymowych są tkaniny z włókien szklanych, tafle szklane, blachy metalowe, płyty ognioochronne, wełna mineralna lub wszelkie inne nieprzepuszczalne materiały mogące zatrzymać dym w wymaganej w projekcie temperaturze. Typowe przykłady ruchomych kurtyn dymowych to kurtyny rolowane, harmonijkowe, składane, uchylne lub przesuwne, wykonane z  materiałów podobnych jak stałe kurtyny dymowe. Wg normy za produkt ASB uważa się kurtynę dymową wraz napędem i bezpośrednim wyposażeniem sterującym – nie obejmuje ono zewnętrznych sterowników np. ręcznego przycisku pożarowego.

Wymagania Wszystkie rodzaje kurtyn dymowych bezwzględnie powinny spełniać równocześnie trzy następujące wymagania określone w normie PN-EN 12101-1: zz szczelności dymowej, zz szczelności ogniowej, zz niezawodności i trwałości.

biec przeciekom dymu, kurtyny dymowe, które nie wymagają tolerancji funkcjonalnych, powinny mieć wszystkie szczeliny uszczelnione. Ruchome kurtyny dymowe powinny zachodzić na siebie i być połączone ze sobą (np. na dolnej krawędzi). Często, ze względów funkcjonalnych, mogą być wymagane szczeliny między kurtyna a obiektem budowlanym oraz w przypadku kurtyn ustawionych pod kątem i sąsiadujących ze sobą. Zaleca się wówczas aby każda szczelina nie przekroczyła wartości: zz 20 mm dla kurtyn przemieszczających się na odległość do 2 m włącznie zz 40 mm dla kurtyn przemieszczających się na odległość od 2 do 6 m włącznie zz 60 mm dla kurtyn przemieszczających się na odległość powyżej 6 m.

Szczelność dymowa to utrzymywanie przecieków dymu na możliwie niskim poziomie, aby uzyskać zdolność gromadzenia dymu. Norma PN-EN 12101-1 precyzyjnie określa to kryterium. Kurtyna powinna być wykonana z materiałów zdolnych ograniczać przenikanie dymu czyli zapewniających odpowiednią, określoną w normie, szczelność dymową. Maksymalny poziom przecieku dymu nie może być większy od 25 m3/h/m2, przy ciśnieniu 25 Pa w temperaturze otoczenia lub 200oC . Materiał, który może zmieniać swoje właściwości pod wpływem działania podwyższonej temperatury sprawdzany jest wg procedur określonych w normie PN-EN 1634-3. Materiał podczas badań nie powinien ulec całkowitemu zniszczeniu. Będzie to gwarancją, że kurtyna nie ulegnie zawaleniu w trakcie pożaru, co jest szczególnie ważne przy montażu w miejscach, gdzie odpadające fragmenty mogą stanowić istotne zagrożenie dla użytkowników (np. gdy przewidywana droga ewakuacji ludzi prowadzi pod kurtynami dymowymi) i że w strukturze kurtyny nie powstaną zbyt duże szczeliny. Wymagane jest również aby przynajmniej przez pierwsze 10 minut nie wystąpił efekt płonących kropli lub cząstek. Norma zaleca również aby tzw. wolna powierzchnia czyli łączna powierzchnia otworów i szczelin wokół obwodu kurtyny dymowej były mniejsze od dopuszczalnych. Szczeliny te mogą wynikać ze względów technicznych na styku konstrukcji budynku z kurtyną, czy z samej budowy napędu kurtyny (określa je producent kurtyny), jak również z tzw. odchylenia czyli przesunięcia części kurtyny dymowej (szczególnie wykonanej materiału elastycznego) poddanej działaniu sił wyporu gorącego dymu, ruchu powietrza lub różnicy ciśnienia powietrza. Odchylenie kurtyny może zwiększyć szczeliny wzdłuż krawędzi i zmniejszyć efektywną głębokość zbiornika dymu. Powinno to być uwzględnione w projekcie systemu oddymiania. W normie na rysunkach pokazano możliwe szczeliny działającej kurtyny ruchomej typu rozwijanego. Aby zapo-

Pr zegrody pr zeszklone

Konstrukcja kurtyny dymowej ma istotny wpływ na wartości przecieku dymu przez płaszczyznę ochronną, którą tworzy. Na zwiększone przecieki dymu narażone są szczególnie tekstylne kurtyny ruchome. Podczas gdy tekstylne kurtyny stałe stanowią zwykle jednorodną przegrodę bez podziałów (z możliwością naprężenia płaszcza kurtyny co zwiększa ich odporność na odkształcenia) to, z przyczyn technicznych, kurtyny dymowe ruchome są dostępne w maksymalnej szerokości do 50 m. Często więc dany produkt nie jest w stanie stworzyć przegrody o wymaganej szerokości bez podziałów i stosowane są łączenia. Najczęściej są to rozwiązania typu „kaseta nawojowa jedna obok drugiej” lub „jedna nad drugą”. Każdy taki podział wprowadza dodatkowe przecieki dymu. Na całej długości rozwinięcia (wysokości kurtyny) płaszcze sąsiednich kurtyn nie są połączone ze sobą, a jedynie tworzą luźną zakładkę. Jedynym elementem zespalającym jest wspólna dla obu kurtyn dolna listwa końcowa. W warunkach pożarowych i występowania związanych z nimi dużych różnic ciś -nień, na całej szerokości chronionych przekrojów łączenia takie stają się źródłem dużych przecieków dymu. Norma PN-EN 12101-1 dopuszcza stosowanie kurtyn łączonych, określając maksymalne wartości rozbieżności płaszczy i sposoby obliczeń przecieków dymu w różnych rozwiązaniach konstrukcyjnych. Wartość dodatkowych przecieków dymu powinna być jednak uwzględniona w obliczeniach systemu oddymiania i symulacjach będących podstawą tworzenia projektu. Często ruchome kurtyny przylegające do konstrukcji oferowane są wraz z prowadnicami bocznymi, co w znaczący sposób może zabezpieczyć przed powstawaniem nadmiernych szczelin. Procedury badawcze szczelności ogniowej określone są w PN-EN 1634-1, natomiast parametry, jakimi powinna charakteryzować się kurtyna dymowa podczas badań określających spełnienie przez nią warunku szczelności ogniowej określono w normie PN-EN 12101-1. Zgodnie z  tą normą kurtyny dymowe równocześnie ze szczelnością dymową powinny zachować szczelność ogniową przez określony czas. Norma wyróżnia dwie podstawowe klasyfikacje: D i DH. W klasyfikacji D wyróżnia się klasy: D 30, D 60, D 90, D 120 oraz DA. Oznaczenie D informuje, że badanie szczelności ogniowej odbywało się przy stałej temperaturze nagrzewania 600oC, a cyfry 30, 60, 90, 120 oznaczają czas badania (w  min), w  trakcie którego kurtyna zapewnia-

69

oddymianie

i uzupełniane lub zastępowane przez inne stałe lub ruchome kurtyny dymowe, ale muszą spełniać wymagania normy PN-EN 12101-1); zz ruchome (aktywne) – określane jako ASB (active smoke barriers), przechodzące automatycznie z  pozycji zrolowanej (złożonej) do pozycji rozwiniętej (pożarowej pozycji działania) z  chwilą otrzymania odpowiedniego sygnału. Kurtyny dymowe ruchome dzielą się dodatkowo na: zz opadające w  razie alarmu (np. sygnału wyzwalającego) lub awarii instalacji elektrycznej (np. w wyniku pożaru) w sposób kontrolowany do pożarowej pozycji działania – nie niżej jednak, niż na wysokość 2,5 m powyżej poziomu wykończonej podłogi, przy czym w jakimkolwiek położeniu nie zagrażają użytkownikom. Są to kurtyny: typu ASB 1 – niewymagające żadnego źródła energii do przejścia w pozycję rozwiniętą (np. kurtyny grawitacyjne) oraz typu ASB 2 – wymagające zużywalnego źródła energii do przejścia lub pozostania w pozycji rozwiniętej; zz opadające w razie alarmu w sposób kontrolowany do pożarowej pozycji działania – bez ograniczeń wysokości rozwinięcia (umieszczenia dolnej krawędzi kurtyny). Są to kurtyny: typu ASB 3 – niewymagające żadnego dodatkowego źródła energii do przejścia w pozycję rozwiniętą oraz typu ASB 4 – wymagające źródła energii do przejścia lub pozostania w pozycji rozwiniętej.


Robert Sienkiewicz

Charakterystyka kurtyny dymowej z tkaniny niepalnej l mały ciężar (poniżej 1 kg na 1 m2 kurtyny) – nie ma potrzeby wykonywania dodatkowych obliczeń wytrzymałościowych konstrukcji dachowej, l możliwość wcześniejszego przygotowania całej kurtyny dymowej z odwzorowaniem kształtów przechodzących przez nią przegród konstrukcyjnych i instalacyjnych, l czysty, szybki i  sprawny montaż – 1 do 2-ch dni roboczych na jedną strefę oddymiania, l brak prac wykończeniowych po montażu kurtyny – podstawowy kolor tkaniny szklanej to biały – kurtyna nie zaciemnia pomieszczenia i nie ulega korozji, l możliwość szybkiego demontażu i ponownego montażu kurtyny dymowej, np. przy pracach konserwacyjnych lub wymianie czy przestawianiu regałów, l niskie koszty realizacji, l estetyczny wygląd.

ła zachowanie wymagań w zakresie szczelności ogniowej. W klasie DA podaje się rzeczywisty czas badania powyżej 120 minut. W klasyfikacji DH wyróżnia się klasy: DH 30, DH 60, DH 90, DH 120 oraz DHA. Oznaczenie DH informuje, że badanie szczelności ogniowej odbywało się przy dynamicznie rosnącej temperaturze nagrzewania wg standardowej krzywej nagrzewania określonej w PN-EN 1363-1, a cyfry 30, 60, 90, 120 oznaczają czas badania (w min), w trakcie którego kurtyna zapewniała zachowanie wymagań w zakresie szczelności ogniowej. W klasie DHA podaje się rzeczywisty czas badania powyżej 120 minut, co spełnia wszystkie wymagania klasy DH. Krzywa standardowa jest też określana wzorem: T = 345 log (8t + 1) + 20, gdzie T – temperatura [oC], t – czas [min]; W odniesieniu do niezawodności i trwałości, producent powinien zapewnić weryfikację materiałów zastosowanych do produkcji kurtyn dymowych pod kątem przydatności użytkowej do przewidywanego przeznaczenia. Oprócz opisanych powyżej ocen szczelności ogniowej i perforacji oraz oceny szczelin, powinny być również określone: obciążenia niszczące, wytrzymałość na rozdarcie, wytrzymałość na zginanie itp. W przypadku ruchomej kurtyny dymowej dochodzi jeszcze badanie niezawodności działania i czasu odpowiedzi kurtyny dymowej czyli czasu potrzebnego do przejścia od momentu aktywacji do pozycji pożarowej. W tych testach badaniu należy poddać kurtynę dymową wraz z przewidywanym systemem sterowania. System kontrolny powinien spełniać wymagania prPN-EN 1363-9. Egzemplarz próbny kurtyny dymowej powinien być poddany 1000 pełnym cyklom pracy przy użyciu głównego źródła zasilania. Cykl pracy jest określony jako przemieszczenie kurtyny dymowej z pozycji całkowicie złożonej do pozycji pożarowej i z powrotem. Jeżeli kurtyna dymowa korzysta z awaryjnego źródła zasilania (np. siły ciężkości, akumulatora, generatora, zbiornika ze sprężonym powietrzem) do jakiejkolwiek swojej funk-

70

cji, to po 1000 cykli badań należy wykonać 50 pełnych cykli z użyciem awaryjnego źródła zasilania. W badaniach powinien być również sprawdzony czas odpowiedzi kurtyny dymowej. Kurtyny dymowe ASB1 i ASB2 powinny zacząć się przemieszczać natychmiast po aktywacji lub wykryciu jakiejkolwiek awarii i przejść do pozycji pracy w zakresie prędkości od 0,06 m/s do 0,30 m/s. Kurtyny dymowe ASB3 i ASB4, które mogą być umieszczone w obiektach budowlanych w obszarach krytycznych (tj. na drogach ewakuacyjnych, w pobliżu wejść lub wyjść z dźwigów, klatek schodowych) powinny mieć zakres prędkości od 0,06 m/s do 0,15 m/s. Zaleca się podjęcie środków ostrożności w celu zapewnienia, że opadające kurtyny w takich obszarach nie spowodują zranień, paniki lub zamieszania, np. zastosowanie ostrzeżeń wizualnych lub dźwiękowych oraz wolniejsze, stopniowe opadanie kurtyn.

Kurtyna tekstylna stała Stała tekstylna kurtyna dymowa przeznaczona jest do ograniczania rozpływu dymu w przestrzeni podsufitowej lub pod dachem w  obiektach wielkopowierzchniowych, jak hale przemysłowe, produkcyjne, targowo-wystawiennicze, handlowe oraz duże magazyny. Stała tekstylna kurtyna dymowa składa się z  tkaniny, wykonanej z  niepalnego włókna szklanego powlekanego poliuretanem lub silikonem i może osiągnąć wysokie klasy D i DH. Kurtyna obciążona jest zwykle grubościenną stalową rurą wsuwaną w przygotowany w kurtynie rękaw. Zapewnia ona odpowiedni naciąg kurtyny i estetyczny wygląd. Barwa tkaniny jest standardowo srebrno-szara, ale możliwe jest też barwienie na inny, dowolny kolor. Możliwe są też nadruki zestrojone z aranżacją wnętrza. Jej zalety to: estetyczny wygląd, bardzo mały ciężar w porównaniu do innych rozwiązań, szybki i czysty montaż, możliwe bezinwazyjne mocowanie, instalowanie nawet w obiektach już użytkowanych, łatwa realizacja przejść instalacyjnych, kablowych itp. zarówno w trakcie, jak i po montażu kurtyny, możliwość naniesienia napisów i  piktogramów informacyjnych lub reklamowych.

Kurtyna tekstylna ruchoma Znajduje zastosowanie w obiektach komercyjnych, budynkach przemysłowych oraz na lotniskach, a więc wszę-

dzie tam, gdzie z przyczyn architektonicznych, logistycznych lub technicznych zastosowanie stałych kurtyn dymowych jest niemożliwe i gdzie istotne jest zapewnienie dużej otwartej przestrzeni. Najczęściej oferowane są dwa rodzaje kurtyn aktywnych – wersja grawitacyjna, która w razie alarmu pożarowego na skutek zwolnienia elektrotrzymacza, samoczynnie rozwija się z wału, opadając pod ciężarem listwy obciążającej do założonego poziomu ponad posadzką – pozycji pożarowej („Fail-Safe”) jak i wersja z silnikiem rurowym opuszczającym kurtynę. Obie wersje mają hamulec zabezpieczający przed zbyt gwałtownym opuszczaniem kurtyny. Dostępne systemy kurtyn dymowych pozwalają na łączenie poszczególnych odcinków kurtyn pod dowolnym kątem, z zachowaniem maksymalnej szczelności. Kurtyny mogą być podłączone do sytemu alarmowania pożarowego budynku, w którym są zainstalowane lub być również wyposażone we własny system wykrywania pożaru (np. czujników dymu). Kurtyny są przebadane zgodnie z normą PN EN-12101-1 i mają klasy nawet DH 120. Dostępne są dwie wersje położenia sąsiednich zespołów wałów napędowych koniecznych w  przypadku długich konstrukcji: zz na różnych wysokościach, jeden nad drugim w  wąskiej (ale wysokiej) obudowie, znajdują zastosowanie w szczególności w miejscach, gdzie dostępne są jedynie wąskie przestrzenie zabudowy. zz na jednej wysokości, jeden obok drugiego w niskiej (ale szerokiej) obudowie, rozwiązanie odpowiednie dla warunków montażowych o niedużej wysokości. Łączenie kurtyn z  odcinków pozwala uzyskać kurtynę o  dowolnej długości, łączniki systemowe pozwalają łączyć odcinki kurtyn usytuowanych pod różnymi kątami (także styki narożnikowe i typu „T”), z zachowaniem szczelności w narożnikach. Obudowy i listwy maskujące mogą być pomalowane na dowolny kolor z palety RAL, tak więc kurtyna po złożeniu jest prawie niewidoczna. Aluminiowa listwa zamykająca (maskująca) wraz ze stalowymi elementami obciążającymi kurtynę, przymocowanymi w dolnej jej części, spełnia następujące funkcje: zz pozwala na kontrolowany opad kurtyny, zz stabilizuje kurtynę przy ruchach powietrza (funkcja zabezpieczająca),

AGC

wydanie spec j alne


Kurtyny dymowe

zz stanowi estetyczne wykończenie urządzenia (listwa zamykająca).

Kurtyna stała stalowa

Kurtyna szklana stała Kurtyny szklane wykonywane są ze szkła ognioodpornego sodowo-wapniowo-krzemianowego lub borokrzemianowego, poddanego specjalnej termicznej obróbce. Najczęściej wykonywane są z prostokątnych tafli szkła, ale dostępne są również tafle szkła giętego. Producent dostarcza kompletny system wraz z niezbędnymi elementami mocującymi. Najczęściej są to delikatne łączniki do mocowania punktowego, wykonane ze stali kwasoodpornej lub stali zwykłej z powłoką galwaniczną – nie jest więc konieczny obwodowy system podparcia złożony kształtowników metalowych. System bezramowego mocowania punktowego daje poczucie lekkości optycznej i jest akceptowany przez architektów i projektantów wnętrz. System może być instalowany do istniejącej konstrukcji, np. sufitu, bez większych zmian konstrukcyjnych czy estetycznych. Najczęściej stosowane jest szkło bezbarwne, które jest prawie niewidoczne, ale może być również wykorzystywane szkło barwione lub zdobione metodą sitodruku. W zależności od wielkości tafli kurtyny wykonywane są ze szkła grubości 6 lub 10 mm. Kurtyny szklane mają zwykle klasę DH 30 (systemy bezramowe). Aby klasę tę osiągnąć, w czasie badań szkło jest podgrzewane w piecu zgodnie ze znormalizowaną krzy-

THERMAX

wą temperaturową, osiągając po 30 minutach temperaturę ok. 840°C. Szklane systemy ramowe mogą również osiągnąć klasę DH 60. W systemach mocowania punktowego kurtyn dymowych zamiast tradycyjnych przekładek poliamidowych stosuje bardziej odporne przekładki z trudnopalnego chloroprenu. Odpowiednią szczelność dymową system uzyskuje poprzez łączenie poszczególnych tafli szyb za pomocą niemal niewidocznych spoin silikonowych (bez przeszkadzających słupków czy ram). Tak jak inne kurtyny stałe nie wymaga szczegółowych przeglądów czy konserwacji koniecznych przy kurtynach ruchomych (aby mieć pewność że zadziałają w razie pożaru). Nie są też konieczne silniki czy doprowadzenie energii elektrycznej. Kurtyny szklane są więc prawie niewidoczne, jak kurtyny ruchome i prawie bezobsługowe, jak inne kurtyny stałe. Robert Sienkiewicz Literatura

PN-EN 12101-1: 2007 Systemy kontroli rozprzestrzeniania dymu i ciepła. Część 1: Wymagania techniczne dotyczące kurtyn dymowych. PN-EN 12101-2:2005 Systemy kontroli rozprzestrzeniania dymu i ciepła. Część 2: Wymagania techniczne dotyczące klap dymowych. PN-EN 12101-3:2004/AC:2005 Systemy kontroli rozprzestrzeniania dymu i ciepła. Część 3: Wymagania techniczne dotyczące wentylatorów oddymiających. prPN-EN 12101-4 Systemy kontroli rozprzestrzeniania dymu i ciepła; Część 4: Wymagania techniczne dotyczące składowych systemów odprowadzania dymu i ciepła.

prPN-EN 12101-5 Systemy kontroli rozprzestrzeniania dymu i ciepła; Część 5: Metody obliczeniowe systemów odprowadzania dymu i ciepła. prPN-EN 12101-6: 2007 Systemy kontroli rozprzestrzeniania dymu i ciepła; Część 6: Wymagania techniczne dotyczące systemów ciśnieniowych. Zestawy urządzeń. prPN-EN 12101-7 Systemy kontroli rozprzestrzeniania dymu i  ciepła; Część 7: Wymagania techniczne dotyczące przewodów oddymiających. prPN-EN 12101-8 Systemy kontroli rozprzestrzeniania dymu i ciepła; Część 8: Wymagania techniczne dotyczące klap pożarowych. prPN-EN 12101-9 Systemy kontroli rozprzestrzeniania dymu i ciepła; Część 9: Wymagania techniczne dotyczące sterowania systemami odprowadzania dymu i ciepła. PN-EN 12101-10: 2007 Systemy kontroli rozprzestrzeniania dymu i ciepła; Część 10: Zasilanie energią. PN-EN 13501-3+A1:2009 Klasyfikacja ogniowa wyrobów budowlanych i  elementów budynków. Część 3: Klasyfikacja na podstawie badań odporności ogniowej wyrobów i  elementów stosowanych w instalacjach użytkowych w budynkach. PN-EN 1363-1:2001 Badania odporności ogniowej. Część 1. Wymagania ogólne. PN-EN 1634-3:2006 Badania odporności ogniowej zestawów drzwiowych i  żaluzjowych; Część 3: Sprawdzanie dymoszczelności drzwi i żaluzji ognioodpornych przewodów wentylacyjnych i przeciwpożarowych klap odcinających Sienkiewicz Robert, Specjalność: oddymianie, „Świat Szkła” 4/2010 Piekarski Andreas, Kurtyny dymowe, „Materiały Budowlane” 7/2007 Materiały informacyjne firm: AGC, C3S, Colt, Coopers, Effertz, Mercor, Northern Doors, Saint-Gobain, Schott, Smoke Control, Thermax

 dokończenie ze str. 46

Zakończenie badania [4] Badanie może być zakończone z jednego lub więcej następujących powodów: zz bezpieczeństwa personelu lub zbliżające się uszkodzenie wyposażenia, zz osiągnięcie wybranych kryteriów, zz życzenie zleceniodawcy.

metod osadzenia i zapewnienia rozszerzalności termicznej. Uzyskanie oczekiwanej klasy odporności ogniowej przez dany element w znacznej mierze zależy od precyzji wykonania elementu i świadomego rozumienia zachowania poszczególnych komponentów podczas działania ognia. Często niewielkie zmiany konstrukcyjne powodują znaczne obniżenie odporności ogniowej.

Podsumowanie Odporność ogniowa przeszklonych ścian jest funkcją właściwości szkła, rozmiaru tafli i wartości współczynnika kształtu szyb, charakterystyk elementów obramowania,

Pr zegrody pr zeszklone

mgr inż. Paweł Roszkowski Zakład Badań Ogniowych ITB mgr inż. Bartłomiej Sędłak Zakład Badań Ogniowych ITB

Bibliografia  Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w  sprawie warunków technicznych jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie(Dz. U. Nr 75 z dnia 15 Czerwca 2002 r., poz.690) PN-EN 1364-1:2001 – Badanie odporności ogniowej elementów nienośnych – Część 1: Ściany PN-EN 13501-2 Klasyfikacja ogniowa wyrobów budowlanych i elementów budynków – Część 2: Klasyfikacja na podstawie badań odporności ogniowej, z wyłączeniem instalacji wentylacyjnych PN-EN 1363-1 Badania odporności ogniowej - Cześć 1: Wymagania Ogólne PN-EN 1363-2 Badania odporności ogniowej - Cześć 2: Procedury alternatywne i dodatkowe Laskowska Z., Kosiorek M. Bezpieczeństwo pożarowe ścian działowych przeszklonych – badania i  rozwiązania, „Świat Szkła” 1/2008.

71

oddymianie

Są to kurtyny do zawieszenia w przestrzeni poddachowej (podstropowej) i wykonane zwykle z blachy trapezowej. Blacha trapezowa jest zawieszona poprzez elementy mocujące, przebiegające wzdłuż górnej krawędzi blachy. Jako elementy mocujące stosowane są kształtowniki z blachy stalowej ocynkowanej. Kształt elementu mocującego należy dopasować do kształtu i położenia powierzchni mocowania, najczęściej są to kątowniki lub zetowniki. Elementy mocowane są przy pomocy łączników stalowych (śruby maszynowe, kołki, kotwy) do elementów stałych budynku (np. nadproża, ściany, stalowe elementy konstrukcji). Panele blachy trapezowej łączone są ze sobą przy pomocy nitów stalowych zrywalnych. Kurtyna jest łączona z pionowych arkuszy w celu uzyskania właściwego rozmiaru. Może mieć kształt prostokąta lub trapezu.


Zamknięcia dymoszczelne

– drzwi i okna chroniące życie W budynkach ZL charakteryzowanych zgodnie z Rozporządzeniem [1] kategorią zagrożenia ludzi z punktu widzenia zasad bezpieczeństwa pożarowego, najważniejszym jest ochrona osób znajdujących się wewnątrz budynku, tj. dania im szansy na bezpieczną ewakuację. Jak wspominałem w artykule zamieszczonym w grudniowym wydaniu „Świata Szkła” [2] najbardziej niebezpiecznym czynnikiem oddziaływującym na ludzi podczas pożaru jest dym. Niestety, człowiek w zadymionym środowisku łatwo traci orientację, a toksyczne produkty spalania oraz niska zawartość tlenu łatwo mogą spowodować utratę przytomności, a w końcowym efekcie śmierć. W związku z powyższym jednym z najistotniejszych celów stawianych projektantom jest zapewnienie dróg ewakuacyjnych wolnych od dymu w czasie niezbędnym do ewakuacji osób znajdujących się wewnątrz oraz do bezpiecznego prowadzenia akcji ratowniczej. W tym artykule pragnę skoncentrować się na pasywnej ochronie przed zadymieniem

 ymoszczelność, jako D jeden z parametrów odporności ogniowej Dymoszczelność S jest to zdolność elementu do ograniczenia lub eliminacji przemieszczania się dymu z jednej strony elementu na drugą [3]. Definicja z pozoru prosta, ale pojęcie dymoszczelności na poważnie w polskim prawodawstwie zagościło na dobre dopiero w ostatnich latach w Rozporządzeniu [1]. Wcześniej mówiliśmy jedynie o szczelności ogniowej E, która jako pojęcie szersze stawiała również poważniejsze wymagania producentom i dostawcom rozwiązań technicznych. Obecnie nasze prawodawstwo stara się szerzej korzystać z potencjału rozwiązań technicznych, co z jednej strony daje większą swobodę dla projektantów, ale również potencjalne oszczędności dla inwestora.

 arść prawa, czyli G obowiązki inwestora § 208a. (…) 5. Dymoszczelność drzwi oznacza klasę dymoszczelności Sm ustaloną zgodnie z Polską Normą dotyczącą klasyfikacji ogniowej ustalanej na podstawie badań odporności ogniowej, z  wyłączeniem instalacji wentylacyjnej. § 240. (…) 6. Drzwi, bramy i inne zamknięcia otworów o wymaganej klasie odporności ogniowej lub dymoszczelności

72

powinny być zaopatrzone w urządzenia, zapewniające samoczynne zamykanie otworu w razie pożaru. Należy też zapewnić możliwość ręcznego otwierania drzwi służących do ewakuacji. § 243. 1. Korytarze stanowiące drogę ewakuacyjną w strefach pożarowych ZL powinny być podzielone na odcinki nie dłuższe niż 50 m przy zastosowaniu przegród z drzwiami dymoszczelnymi lub innych urządzeń technicznych, zapobiegających rozprzestrzenianiu się dymu. 2. Wymaganie, o którym mowa w ust. 1, nie dotyczy korytarzy, na których zastosowano rozwiązania technicznobudowlane zabezpieczające przed zadymieniem. § 246. (…) 5. W budynku wysokim (W) i wysokościowym (WW) dopuszcza się wykonywanie klatek schodowych, stanowiących drogę ewakuacyjną wyłącznie dla stref pożarowych ZL IV, bez przedsionków oddzielających je od poziomych dróg komunikacji ogólnej, jeżeli: 1) każde mieszkanie lub pomieszczenie jest oddzielone od poziomej drogi komunikacji ogólnej drzwiami o klasie odporności ogniowej co najmniej E l 30, 2)  klatki schodowe są zamykane drzwiami dymoszczelnymi, 3) klatki schodowe są wyposażone w urządzenia zapobiegające zadymieniu lub w samoczynne urządzenia oddymiające uruchamiane za pomocą systemu wykrywania dymu.

 raktyczne wnioski P do projektowania Ustawodawca wprowadza wyraźny podział na przestrzenie bezpośrednio zagrożone skutkami pożaru, czyli narażone na oddziaływanie zarówno wysokich temperatur, jak również dymu oraz na przestrzenie zagrożone skutkami pożaru niejako pośrednio, głównie poprzez propagowanie dymu przez nieszczelności (przegrody „dymonieszczelne”). Najbardziej jest to widoczne w § 246. 5. Rozporządzenia [1], gdzie mieszkania, jako przestrzenie objęte pożarem zostały oddzielone od drogi ewakuacyjnej drzwiami EI, natomiast klatki schodowe od drogi ewakuacyjnej drzwiami dymoszczelnymi S, gdyż z założenia na drodze ewakuacyjnej pożar wybuchnąć nie może, a jedynie tą drogą może być transportowany dym. Jest to rozwiązanie, które przy odpowiedniej współpracy architektów, inżynierów środowiska i specjalistów ochrony ppoż. jest możliwe do przeniesienia rów-

nież na inne budynki na drodze odstępstwa zgodnie z Rozporządzeniem [1] lub rozwiązań zamiennych zgodnie z Rozporządzeniem [4]. Jeśli w danej przestrzeni część przegród ogniowych posiadających zarówno szczelność i izolacyjność ogniową EI będziemy mogli zastąpić przegrodami zapewniającymi jedynie dymoszczelność S, to możliwe będzie zastosowanie np. dużych powierzchni szklanych, które w wykonaniu EI kosztują majątek. Oczywiście częstokroć zaoszczędzone pieniądze w części lub całości będzie trzeba przeznaczyć na inne sposoby zabezpieczeń, aby móc zamienić przegrody EI na S, ale efekt wizualny oraz komfort przebywania w takiej przestrzeni wzrośnie. Niemniej do tego niezbędna jest współpraca z inżynierem w zakresie bezpieczeństwa pożarowego już w pierwszej fazie projektu architektonicznego, a w przypadku większych inwestycji najlepiej na poziomie studium wykonalności.

Drzwi dymoszczelne Stary dowcip pożarników brzmi „Z czego zbudowane są typowe drzwi ppoż.? Z blachy, wełny mineralnej i certyfikatu”. Oddaje to ducha podejścia do ochrony ppoż. nie tylko w Polsce, ale w każdym cywilizowanym kraju. Aby uznać dany element budynku za, powiedzmy, posiadający odporność ogniową, to ten element musi posiadać stosowny certyfikat wydany przez akredytowany instytut, po przeprowadzeniu odpowiednich badań, w oparciu o właściwą normę.

wydanie spec j alne


W związku z powyższym drzwi będą dymoszczelne dopiero wtedy, kiedy przejdą pozytywnie badania wykonane zgodnie z normami z grupy PN-EN 13501 przywołanymi w Rozporządzeniu [1]. Wspominam o tym, gdyż wielokrotnie byłem pytany czy dane drzwi można uznać za posiadające wybraną odporność ogniową. Argumentowano to odpowiednią budową oraz np. możliwością dodania stosownych uszczelek. Niestety, drzwi czy inny element budynku musi spełniać te kryteria w rozumieniu prawa, a nie inżyniera, a certyfikat musi obejmować cały wyrób jakim są drzwi, a nie jedynie uszczelkę. Istnieje wprawdzie możliwość uzyskania jednorazowego dopuszczenia ITB, ale ze względu na wysokie koszty opłacalne jest to jedynie w bardzo specyficznych okolicznościach, np. kiedy dotyczy to obiektów zabytkowych. W przypadku „typowych” drzwi posiadających odporność ogniową EI parametry związane zwłaszcza z izolacyjnością ogniową, czyli z bezpośrednim oddziaływaniem na nie wysokich temperatur muszą spełnić wszystkie elementy drzwi. Przez określony czas nie mogą przewodzić na drugą (bezpieczną) stronę dużych ilości ciepła, ale również przez ten czas muszą sprawnie pracować, tj. otwierać się przy użyciu siły nie większej niż 100 N oraz zamykać się samoczynnie. Nie może się również nadmiernie rozgrzewać klamka. To wszystko sprawia, że drzwi takie są znacznie droższe, cięższe oraz często bardziej siermiężne. A zastosowanie szkła powoduje dodatkowe duże koszty. W przypadku drzwi mających posiadać odporność ogniową jedynie w zakresie dymoszczelności S sprawa jest prostsza i sprowadza się przede wszystkim do należytego uszczelnienia. Do niedawna największym problemem było zapewnienie prawidłowego uszczelnienia styku dolnej części skrzydła drzwi z podłogą (gdyż gumowe uszczelki mają tendencje do zużywania się) albo zostawiano szparę. Dziś ciekawym rozwiązaniem jest automatyczna listwa opadająca, która powoduje, że po zamknięciu drzwi stanowią szczelną przegrodę.

 amozamykacze S i elektrochwytaki

zz Blokowanie drzwi np. gaśnicą z powodu niewygody ich otwierania. Drzwi posiadające odporność ogniową są dość ciężkie, co w przypadku umiejscowienia ich w biurze na głównym trakcie komunikacyjnym powoduje częste ich otwieranie. Niestety gaśnica w przypadku pożaru sama nie odstąpi od ich blokowania, chyba że akurat ktoś ją wykorzysta do akcji gaśniczej. zz Brak należytej konserwacji mechanicznych elementów drzwi. Niby wymagane prawem, ale z  przestrzeganiem jest różnie. Powyższe problemy w  dużym stopniu może rozwiązać zastosowanie elektrochwytaków, które podczas normalnej eksploatacji budynku (przy braku pożaru) utrzymują drzwi w  pozycji otwartej, natomiast jeśli wybuchnie pożar lub pojawi się dym na danej drodze ewakuacyjnej – zwolnią one skrzydła drzwiowe umożliwiając ich samoczynne zamknięcie.

§ 240. 6. wspomnianego Rozporządzenia [1] wymaga, aby Drzwi, bramy i inne zamknięcia otworów o wymaganej klasie odporności ogniowej lub dymoszczelności powinny być zaopatrzone w urządzenia, zapewniające samoczynne zamykanie otworu w razie pożaru. Jest to bardzo ważne, gdyż pożar może wybuchnąć w przestrzeni, w której w danym momencie nie będzie nikt przebywał i w przypadku, gdy jakieś drzwi chroniące np. drogę ewakuacyjną będą otwarte. W takim wypadku klatka będzie swobodnie zadymiana uniemożliwiając bezpieczną ewakuację. W związku z tym niezbędne jest stosowanie samozamykaczy. Wspominam o tym, gdyż pomimo ww. obowiązku problem blokowanych drzwi lub niezamykających się w pełni jest powszechny. Przyczynami tego są: zz Niska kultura użytkowania drzwi wyposażonych w samozamykacze – użytkownicy nie wiedzą lub nie pamiętają, że takim drzwiom nie należy „pomagać” się zamknąć. Skutkiem tego są awarie samozamykaczy, co powoduje nie domykanie się drzwi bez pomocy człowieka. Przyczyną takiego zachowywania się użytkowników może być również nieprawidłowy dobór samozamykaczy lub brak należytej ich regulacji, a w następstwie tego proces zamykania się drzwi może trwać „wieki”.

Pr zegrody pr zeszklone

Rozwiązanie to jest potencjalnie dość kosztowne, gdyż należy zakupić elektrochwytaki z odpowiednimi centralkami oraz, w przypadku braku systemu sygnalizacji pożaru w budynku, jeszcze zapewnić prostą detekcję dymu w pobliżu danych drzwi. Niemniej wyeliminuje to szkody spowodowane nieprawidłową eksploatacją drzwi, zużywanie się mechanicznych komponentów drzwi oraz blokowanie ich dla wygody różnymi przedmiotami (co naraża właściciela budynku na przykre konsekwencje finansowe podczas kontroli przez PSP czy PIP). W następstwie czego, koszty montażu systemów elektro chwytaków mogą się skompensować przy jednoczesnej gwarancji sprawności przedmiotowych drzwi.

 kna i witryny O dymoszczelne W przypadku budynków użyteczności publicznej, gdzie stosunek kosztów inwestycji do efektu wizualnego oraz komfortu użytkowania jest uzależniony od biznesplanu, powstaje duże pole do stosowania także okien czy witryn posiadających odporność ogniową. Ma to miejsce coraz częściej w przypadku obudów klatek schodowych, ale także poziomych dróg ewakuacyjnych. Zakres stosowania wyrobów szklanych jest uzależniony przede wszystkim od pomysłowości i współpracy architekta i specjalisty ochrony ppoż., ale także od dostępnych na rynku produktów. Produkty te muszą oczywiście posiadać certyfikację zgodnie z postanowieniami Rozporządzenia [1]. inż. Robert Kopciński

Literatura [1] Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w  sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie Dz.U. z 2002 r. Nr 75 poz. 690 (z późniejszymi zmianami. [2] Kopciński R.: Walka z zadymieniem – próba kontroli nad produktami spalania. „Świat Szkła” 12/2010. [3] Laskowska Z., Musielak Z.: Drzwi przeciwpożarowe - badania, klasyfikacje, wymagania. „Świat Szkła” 4/2008. [4] Rozporządzenie Ministra Spraw Wewnętrznych i  Administracji z dnia 7 czerwca 2010 r. w sprawie ochrony przeciwpożarowej budynków, innych obiektów budowlanych i terenów.

73

oddymianie

Zamknięcia dymoszczelne – drzwi i okna chroniące życie


Bezpieczna droga w stanach kryzysowych

O czym mogły myśleć 11 września 2001 r. osoby znajdujące się w budynkach WTC, które przeżyły uderzenie pierwszego, a następnie drugiego samolotu? Na pewno wśród natłoku myśli tej kryzysowej sytuacji na pierwszy plan wybijała się jedna: jak najszybciej wydostać się z tego piekła! W tym momencie z pewnością nikt nie myślał o kosztach i przydatności pasywnych i technicznych systemów zabezpieczeń ppoż. w budynku.

 rogi ewakuacyjne D – jedyna nadzieja W wyniku zamachu terrorystycznego we wszystkich budynkach WTC w Nowym Jorku zginęło prawie 3000 ludzi. To pamiętamy do dziś, mimo upływu czasu. Natomiast, kto pamięta o wielokrotnie większej ilości osób, które bezpiecznie się ewakuowały z tych budynków? Było to skutkiem niebywale sprawnej i odważnej postawie służb ratowniczych (strażaków, policjantów i personelu służb pomocniczych, których zginęło ok. 300), prawidłowo opracowanych i permanentnie ćwiczonych procedur bezpieczeństwa oraz właściwie przygotowanych dróg ewakuacyjnych, bez których akcja ratunkowa byłaby zapewne niemożliwa. Osoby przebywające w wieży WTC, która runęła jako pierwsza, mieli ok. 30 minut czasu na ewakuację z budynku. O wiele mniej czasu, bo kilka minut, mieli ludzie śpiący w budynku socjalnym w Kamieniu Pomorskim, kiedy 13 kwietnia 2009 r., ok. godziny pierwszej w nocy, wybuchł pożar, który w czasie kilkunastu minut objął swym zasięgiem niemal cały budynek. Skutek to 23 ofiary śmiertelne oraz wiele osób ciężko rannych, nie mówiąc już o pozostałych, którzy stracili cały dorobek życia. A przecież w Polsce obowiązują dość rygorystyczne budowlane przepisy przeciwpożarowe, mające na celu ochronę ludzi i ich mienia w czasie pożaru budynku. Ustawa o ochronie przeciwpożarowej [1] jako najważniejszy akt prawny opisujący wymagania w zakresie bezpieczeństwa pożarowego w naszym kraju stanowi: Art. 3. 1. Osoba fizyczna, osoba prawna, organizacja lub instytucja korzystające ze środowiska, budynku, obiektu lub terenu są obowiązane zabezpieczyć je przed zagrożeniem pożarowym lub innym miejscowym zagrożeniem. 2. Właściciel, zarządca lub użytkownik budynku, obiektu lub terenu, a także podmioty, o których mowa w ust. 1, ponoszą odpowiedzialność za naruszenie przepisów przeciwpożarowych, w trybie i na zasadach określonych w innych przepisach.

74

Art. 4. 1. Właściciel budynku, obiektu budowlanego lub terenu, zapewniając ich ochronę przeciwpożarową, jest obowiązany: (…) 4) zapewnić osobom przebywającym w budynku, obiekcie budowlanym lub na terenie, bezpieczeństwo i możliwość ewakuacji; 5) przygotować budynek, obiekt budowlany lub teren do prowadzenia akcji ratowniczej; 6) zapoznać pracowników z  przepisami przeciwpożarowymi; 7) ustalić sposoby postępowania na wypadek powstania pożaru, klęski żywiołowej lub innego miejscowego zagrożenia. (…) 1a. Odpowiedzialność za realizację obowiązków z zakresu ochrony przeciwpożarowej, o których mowa w ust. 1,

stosownie do obowiązków i zadań powierzonych w odniesieniu do budynku, obiektu budowlanego lub terenu, przejmuje – w całości lub w części – ich zarządca lub użytkownik, na podstawie zawartej umowy cywilnoprawnej ustanawiającej zarząd lub użytkowanie. W przypadku gdy umowa taka nie została zawarta, odpowiedzialność za realizację obowiązków z zakresu ochrony przeciwpożarowej spoczywa na faktycznie władającym budynkiem, obiektem budowlanym lub terenem. Rozporządzenie Szefa MSWiA [2] jako najważniejszy akt wykonawczy Ustawy [1] wymaga aby: § 15. 1. Z każdego miejsca w obiekcie, przeznaczonego do przebywania ludzi, zapewnia się odpowiednie warunki ewakuacji, umożliwiające szybkie i bezpieczne opuszczanie strefy zagrożonej lub objętej pożarem, dostosowane do liczby i stanu sprawności osób przebywających w  obiekcie oraz jego funkcji, konstrukcji i  wymiarów, a  także zastosowanie technicznych środków zabezpieczenia przeciwpożarowego, polegających na: 1) zapewnieniu dostatecznej liczby, wysokości i szerokości wyjść ewakuacyjnych; 2) zachowaniu dopuszczalnej długości, wysokości i szerokości przejść oraz dojść ewakuacyjnych; 3) zapewnieniu bezpiecznej pożarowo obudowy i wydzieleń dróg ewakuacyjnych oraz pomieszczeń; (…)

wydanie spec j alne


§ 16. 1. Użytkowany budynek istniejący uznaje się za zagrażający życiu ludzi, gdy występujące w nim warunki techniczne nie zapewniają możliwości ewakuacji ludzi. 2. Podstawą do stwierdzenia, że w budynku występują warunki techniczne, o których mowa w ust. 1, z zastrzeżeniem § 45, może być: 1) szerokość przejścia, dojścia lub wyjścia ewakuacyjnego albo biegu bądź spocznika klatki schodowej służącej ewakuacji, mniejsza o  ponad jedną trzecią od określonej w przepisach techniczno-budowlanych; 2) długość przejścia lub dojścia ewakuacyjnego większa o ponad 100 % od określonej w przepisach techniczno-budowlanych; 3) występowanie w pomieszczeniu strefy pożarowej zakwalifikowanej do kategorii zagrożenia ludzi ZL I, ZL II lub ZL V albo na drodze ewakuacyjnej: a) okładziny sufitu lub sufitu podwieszonego z materiału łatwo zapalnego lub kapiącego pod wpływem ognia, bądź wykładziny podłogowej z materiału łatwo zapalnego, b) okładziny ściennej z materiału łatwo zapalnego na drodze ewakuacyjnej, jeżeli nie zapewniono dwóch kierunków ewakuacji; 4) niewydzielenie ewakuacyjnej klatki schodowej budynku wysokiego innego niż mieszkalny lub wysokościowego, w sposób określony w przepisach techniczno-budowlanych; (…) 3. Właściciel lub zarządca budynku, o którym mowa w ust. 1, zobowiązany jest zastosować rozwiązania zapewniające spełnienie wymagań bezpieczeństwa pożarowego w sposób określony w przepisach techniczno-budowlanych. Lektura tylko wyżej przytoczonych przepisów objaśnia jak istotną rolę w obecnym budownictwie pełni właściwe podejście projektowe do systemów ewakuacji, jak również jak wielka odpowiedzialność ciąży na właścicielach budynków, ich zarządcach oraz realnie nimi władających, także na projektantach. Zwracam na to uwagę, aby podczas procesu projektowania, realizacji inwestycji oraz eksploatacji budynku osoby odpowiedzialne za ich właściwy przebieg dały szanse nie tylko użytkownikom na ewakuację, ale również sobie na spokojny biznes i uniknięcie poważnych konsekwencji cywilnych, karnych i moralnych.

 dporność ogniowa O – czas dający szansę przeżycia Odporność ogniowa [7] jest to czas, podczas którego produkty procesu spalania, takie jak płomienie oraz dym, nie przedostaną się do strefy chronionej (bezpiecznej) z przestrzeni objętej pożarem. Większość ofiar pożarów, to osoby, które zatruły się dymem, a dokładniej jego toksycznymi składnikami. Śmierć nie musi nastąpić od razu, ale czasem już kilka łyków powietrza zawierającego szkodliwe substancje może spowodować utratę przytomności, brak orientacji, co w  konsekwencji doprowadzić może do zgonu poprzez długotrwałą ekspozycję na toksyczne związki znajdujące się w atmosferze. „Doskonałym” przykładem są wyziewy pojawiające się podczas spalania pianki poliuretanowej, która w nowoczesnym budownictwie znajduje się wszędzie poczynając od foteli i krzeseł w biurach, na łóżkach w sypialniach miesz-

kalnych i pokojach hotelowych kończąc. Jest składnikiem większej części mebli tapicerowanych. Pianka, która w warunkach „normalnych” jest tanim, wygodnym i bezpiecznym materiałem, podczas pożaru staje się śmiertelnie niebezpieczna. Spala się bardzo szybko, wydziela dużo energii, a przy tym dym, którego składniki mogą po kilku wdechach powalić człowieka, który jeśli nie zostanie z danego pomieszczenia wyniesiony, może w krótkim czasie umrzeć. W związku z powyższym najważniejszym celem projektantów jest zapewnienie możliwości przejścia do bezpiecznej strefy, którą powinna być droga ewakuacyjna, będąca w określonym prawem czasie wolna od dymu i ognia. Następnie droga ewakuacyjna prowadzi nas do innej strefy pożarowej lub na zewnątrz budynku. Drogi ewakuacyjne dzielimy na poziome, które składają się z przejść i dojść ewakuacyjnych oraz pionowe. Przejściem ewakuacyjnym nazywamy drogę, którą należy przejść wewnątrz pomieszczenia lub hali (fabrycznej, magazynowej), aby wyjść na zewnątrz budynku lub na drogę komunikacyjną (w postaci korytarza), którą to nazywamy dojściem ewakuacyjnym. Dojście ewakuacyjne może prowadzić na klatkę schodową lub na zewnątrz budynku. Pionowymi drogami ewakuacyjnymi mogą być jedynie klatki schodowe, które w budynkach średniowysokich ZL oraz wyższych ZL i PM muszą być wydzielone pożarowo. Aby droga ewakuacyjna spełniła swoje przeznaczenie powinna być wydzielona pożarowo. Zasady zakresu i projektowania wydzieleń dróg ewakuacyjnych reguluje Rozporządzenie [3]. Wspólną zasadą dla przegród pionowych jest posiadanie odporności ogniowej EI, której celem jest pełna ochrona ludzi znajdujących się na drodze ewakuacyjnej przed promieniowaniem cieplnym, oddziaływaniem substancji szkodliwych znajdujących się w dymie oraz ograniczaniu przez niego zasięgu widzenia. Dzięki temu dajemy 30 do 60 minut użytkownikom na ucieczkę, a służbom ratowniczym na bezpieczne działanie.

Pr zegrody pr zeszklone

 zkło warstwowe S – nowoczesne i bezpieczne przegrody Obecnie jedynie szkło warstwowe posiada odporność ogniową EI, pozostałe produkty szklane jedynie E lub EW [7]. Jest ono powszechnie dostępne na rynku, a dzięki konkurencji jego cena zaczyna spadać, a wybór się powiększać. Najważniejszym składnikiem szkła warstwowego jest specjalny żel, który jest umieszczany podczas produkcji pomiędzy poszczególnymi warstwami szkła. Żel ten podczas oddziaływania wysokiej temperatury zaczyna pęcznieć, co zmniejsza przenikalność cieplną przez daną przegrodę szklaną, dzięki czemu możemy mówić o izolacyjności ogniowej. Żel ten ma jeszcze jedną zaletę. Podczas pęcznienia zaczyna być kolorowy, a  przegroda traci przezroczystość, co uniemożliwia obserwację pożaru ze strefy bezpiecznej i korzystnie wpływa na psychikę ewakuowanych. Więcej informacji technicznych dotyczących przegród szklanych jako przegród pożarowych znajdziecie Państwo w innych artykułach „Świata Szkła”, jak choćby w artykule autorstwa mgr inż. Zofii Laskowskiej oraz prof. Mirosława Kosiorka [4] oraz w literaturze np. wydanej przez SGSP [5].

 rogi ewakuacyjne D – pole do popisu dla architektów Drogi ewakuacyjne są zmorą inwestorów i dużym problemem dla architektów [6], ale jak większość problemów, stwarzają też poważne wyzwania i wyzwalają niemały potencjał możliwości. Zmorą dlatego, że drogi te trzeba wytyczyć, zajmują sporą część budynku, są zabudowane, wymagają oświetlenia z gwarantowanym zasilaniem oraz, co najważniejsze

75

oddymianie

Bezpieczna droga w stanach kryzysowych


Robert Kopciński

w przypadku inwestorów, nie da się tych przestrzeni wykorzystać użytkowo. Problemem architektów jest, jak te przestrzenie wkomponować w szyk i przeznaczenie budynku, i to tak, żeby to jeszcze „jakoś” wyglądało. Uważam, że panaceum na całe powyższe zło jest właśnie szkło, gdyż przegrody z nich wykonane nie szpecą wizerunku wnętrza budynku, a dodatkowo nie ograniczając przestrzeni widzialnej, mogą spełniać także inne funkcje. Wszystko zależy w wyobraźni projektantów i po części zasobności portfela danego inwestora [7]. W  przypadku obudowy dróg ewakuacyjnych możliwości wykorzystania szkła są nie tylko ogromne, ale wg mnie największe w całej branży szklarskiej. Od pewnego czasu w budynkach wysokich i wysokościowych ZL wykorzystuje się luksfery oraz pustaki szklane jako budulec ścian dzielących przedsionki (najczęściej hole windowe) od klatki schodowej lub dojścia ewakuacyjnego. Jest to rozwiązanie, które z pewnością zwiększa atrakcyjność wystroju danego wnętrza oraz wpuszcza większą ilość światła dziennego do przedsionka, który w tym wypadku pełni ważną rolę użytkową. Częstym problemem jest odległość od okien klatki schodowej służącej jako droga ewakuacyjna od niezabezpieczonych (brak odporności ogniowej) otworów okiennych, balkonowych zlokalizowanych w głównej części budynku. Ta odległość nie powinna być mniejsza niż 4 m [3], co często, zwłaszcza w budynkach wybudowanych wiele lat temu, nie jest spełnione Tu również najprostszym ratunkiem jest wstawienie okien ze szkłem, które posiada odporność ogniową EI o wymaganej wartości [3]. Przy tym należy pamiętać, że odporność ogniową musi mieć okno jako system (nie tylko szkło), co poparte jest aprobatą techniczną i certyfikatem [7]. Niemniej ww. przykłady to tylko drobne możliwe rozwiązania techniczne stosowane od dawna. Prawdziwe moż-

liwości tkwią w odważnym podejściu do projektowania dróg ewakuacyjnych wykorzystujące przegrody szklane jako podstawowy system ich zabezpieczenia pasywnego. Doskonałym przykładem takiego podejścia jest zaprezentowana na zdjęciach klatka schodowa w  budynku Muzeum Sztuki MS2, zlokalizowanego w Łódzkiej Manufakturze. Tutaj szkło jest jedynym materiałem budowlanym przegród klatki schodowej, szybów windowych, a  nawet fragmentów spoczników. Projekt jest tyleż nowatorski, co efektowny i wspaniale współgra z ceglanym otoczeniem XIX-wiecznego budynku fabrycznego. Klatka ta sama w sobie jest swoistym dziełem sztuki, będącym przedmiotem zainteresowania zwiedzających.

 kuteczna ewakuacja S to prawidłowe procedury i nawyki Drogi ewakuacyjne to jeden z najważniejszych elementów systemu bezpieczeństwa pożarowego każdego z budynków. Niemniej, aby ich działanie było skuteczne, należy przestrzegać szeregu procedur. Tylko w części budynków (głównie hotelowych) wymagane jest wyposażanie drzwi w samozamykacze [3]. Bez stosowania tych urządzeń przy braku znajomości procedur i „zimnej krwi” ewakuując się z pomieszczenia objętego pożarem często skutecznie zadymiamy również drogi ewakuacyjne. Niestety, najprawdopodobniej z powodów finansowych, ustawodawca wymaga zastosowania systemów oddymiających poziome drogi ewakuacyjne tylko w budynkach wysokich i wysokościowych [3]. W  związku z  tym należy ściśle przestrzegać postanowień instrukcji bezpieczeństwa pożarowego IBP, opracowanej dla konkretnego budynku lub strefy pożarowej, która wymaga m.in. zamykania drzwi podczas opuszczania pomieszczenia. Kolejnym, rekomendowanym nawykiem związanym z postanowieniami IBP jest zarówno znajomość dróg ewa-

kuacyjnych z danego pomieszczenia, jak również zaznajomienia z nimi także osób postronnych np. gości. W wielu krajach zachodniej Europy standardem jest rozpoczynanie np. spotkań biznesowych od kilku zdań informujących jak ewakuować się z pomieszczenia, w którym przebywamy oraz dotyczących dodatkowych procedur indywidualnych dla przedmiotowego budynku. inż. Robert Kopciński Literatura • Ustawa z  dnia 24 sierpnia 1991 r. o  ochronie przeciwpożarowej (Dz. U. 1991 Nr 81 poz. 351) • Rozporządzenie Ministra Spraw Wewnętrznych i  Administracji z  dnia 7 czerwca 2010 r. w  sprawie ochrony przeciwpożarowej budynków, innych obiektów budowlanych i terenów • Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie Dz.U. z 2002 r. Nr 75 poz. 690 (z późniejszymi zmianami. • Laskowska Z., Kosiorek M.: Bezpieczeństwo pożarowe ścian działowych przeszklonych – badania i  rozwiązania. W: Przegrody przeszklone w  ochronie przeciwpożarowej, wydanie specjalne „Świata Szkła”, styczeń 2008. • Abramowicz M., Adamski R. G.: Bezpieczeństwo pożarowe budynków. Szkoła Główna Służby Pożarniczej. Warszawa 2002. • Kopciński R.: Szkło oraz wyroby ze szkła, jako narzędzie w  ochronie przeciwpożarowej budynków. W: Przeciwpożarowe przegrody przeszklone II, wydanie specjalne „Świata Szkła”, lipiec 2010. • Kopciński R.: Fasady szklane – elewacje wolne od ognia. „Świat Szkła” 9/2010.

Prenumerata wakacyjna dla nowych klientów

t s a i m za 135 zł

ł z 5 10

76

+ Dodatek „Przegrody przeszklone w ochronie przeciwpożarowej”, cz. II (wersja PDF)

wydanie spec j alne


Badania | Produkcja | Sprzedaż | Szkolenia | Doradztwo Szkło ogniochronne POLFLAM spełnia kryteria izolacyjności ogniowej według normy PN-EN 1363. W zależności od grubości warstwy hydrożelowej oferujemy szkło ogniochronne do wewnątrz i do stosowania na zewnętrz bydynku w stolarce aluminiowej, stalowej lub drewnianej. Może również być stosowane w niektórych typach ścian kartonowo-gipsowych, murowanych i innych jako przeszklenie bezramowe.

EI 30

EI 60

EI 90

EI 120

Grubość [mm]

20

25

32

35

Waga kg/m2

38

45

52

57

87,6

87,1

85,8

85,5

40

42

44

45

Szkło ogniochronne

IPOLFLAM®

Przepuszczalność światła Lt [%] Redukcja dźwięku Rw [dB] Maksymalne wymiary [mm]

1500 x 3000

Klasa bezpieczeństwa

1/B/1

Reakcja na ogień

Klasa A1

Zakres temperatur użytkowania

+50oC/-20oC

Cechy szkła ogniochronnego IPOLFLAM® : • odporność na promieniowanie UV - brak potrzeby stosowania folii PVB, • brak potrzeby stosowania taśmy ochronnej zabezpieczającej krawędzie szkła, • możliwość produkcji szkła ogniochronnego giętego, • możliwość wytwarzania szyb z krawędziami w formie łuków, kół oraz kształtów nieregularnych, • wysoka odporność ze względu na stosowanie szkła hartowanego, • ciężar mniejszy od szkła ogniochronnego składającego się z wielu warstw szkła float, • odporność na kontakt z wodą.

WNĘTRZA

OKNA I DRZWI

FASADY


Przegrody przeszklone w ochronie przeciwpozarowej 2014  
Przegrody przeszklone w ochronie przeciwpozarowej 2014  

Przegrody przeszklone w ochronie przeciwpożarowej - numer specjalny miesięcznika Świat Szkła omawiający rolę przeszklonych ścian osłonowych,...

Advertisement