Czytaj także -

Aktualne wydanie

SS-09-2018-okladka

20180813-BANNER-160X600-V1-PL-GLASSTECEDG Swiat Szkla Skyscraper 160x600 BAU OK

EDG Swiat Szkla Skyscraper 160x600 BAU OK 

 

facebook12

czytaj newsy Świata Szkła

- więcej szklanej architektury

 

Baztech

Miesięcznik Świat Szkła

indeksowany jest w bazie

czasopism technicznych

 

 

konferencja 12 kwietnia 2018 1a

baner-2-krzywe

baner konferencja 12 2017

 

Wydanie Specjalne

 

Fasady przeszklone termika akustyka odpornosc ogniowa 2016

 

okna pasywne 2015a

 

Fotowoltaika w architekturze okladka

 

20140808Przegrody przeciwpozarowe

 

konstrukcje szklane

 

20140533 Konstrukcje przeszklone 2

 

katalog 2018 a

 RODO

 

25575923 

  

480x100px RFT18 engl

 

abs banner 480x120 English

 

glass2018 480x120  

 lisec SS FastLAne

 

20180817doe12 baner-480-100

 

 

 

Badanie i klasyfikacja w zakresie odporności ogniowej przeszklonych ścian działowych zgodnie z wymaganiami nowego wydania normy badawczej. Część 2
Data dodania: 18.05.16

W pierwszej części artykułu [39] omówione zostały aspekty związane z aparaturą badawczą stosowaną w badaniu odporności ogniowej przeszklonych ścian działowych oraz wytyczne dotyczące elementów próbnych i konstrukcji mocującej. W niniejszym artykule przedstawione zostaną: procedura badania, zachowanie się elementów próbnych w badaniu oraz klasyfikacja ogniowa i zakres zastosowania wyników badań.

 

 

Przygotowanie urządzeń i sprzętu pomiarowego przed badaniem

 

Element próbny umieszczony w ramie badawczej razem z konstrukcją mocująca przystawiany jest do komory pieca. Termoelementy piecowe ustawiane są w taki sposób aby znajdowały się w odpowiedniej odległości od nagrzewanej powierzchni próbki. 

 

Jeżeli ściana działowa poddana jest ocenie zgodności z kryterium izolacyjności ogniowej to do jej nienagrzewanej powierzchni mocowane są termoelementy powierzchniowe służące do pomiaru temperatury średniej i maksymalnej. Przykładowy rozkład termoelementów przedstawiono na rys. 2, gdzie na czerwono oznaczone zostały punkty pomiarowe, które zmieniły swoje położeni  lub nie występowały we wcześniejszym wydaniu normy badawczej.

  

2016 5 27 1

Rys. 2. Przykładowy rozkład termoelementów (kolorem czerwonym oznaczone zostały termoelementy, które zmieniły swoje położenie lub nie występowały we wcześniejszym wydaniu normy badawczej)

 

Do pomiaru przyrostu temperatury średniej należy umieścić jeden termoelement powierzchniowy na każde 1,5 m2 powierzchni przeszklenia, przy czym na każdej szybie znajdować się powinny minimum 2 równomiernie rozmieszczone termoelementy. Zależnie od liczby niezbędnych do zastosowania termoelementów rozmieścić je należy w następujący sposób:

- 2 termoelementy – po jednym w przeciwległych ćwiartkach szyby (termoelementy nr 1÷4 oraz 10÷14 na rys. 2),

- 3 termoelementy – dwa w przeciwległych ćwiartkach i jeden na środku szyby (termoelementy nr 16÷18 na rys. 2),

- 5 termoelementów – jeden na środku szyby i po jednym na daną ćwiartkę przeszklenia (termoelementy nr 5÷9 na rys. 2).

 

Oprócz wymienionych powyżej, do pomiaru temperatury maksymalnej należy dodatkowo zamontować termoelementy w następujących miejscach: 

- u góry elementu próbnego, w połowie szerokości (termoelement nr 19 na rys. 2), 

-u góry elementu próbnego, w linii słupa (termoelement nr 20 na rys. 2), 

-na każdym rodzaju połączenia słupa z ryglem (termoelementy nr 21 i 22 na rys. 2), 

- w połowie wysokości krawędzi zamocowanej (termoelement nr 23 na rys. 2) 

- w połowie wysokości krawędzi swobodnej, 150 mm od krawędzi (termoelement nr 24 na rys. 2),

- w poprzednim wydaniu normy termoelement ten umieszczony był 100 mm od wolnej krawędzi,

- w połowie szerokości rygla, w strefie dodatniego ciśnienia (termoelement nr 25 na rys. 2),

- w połowie wysokości słupa, w strefie dodatniego ciśnienia (termoelement nr 26 na rys. 2),

- w środku wysokości przeszklenia o największej powierzchni, 20 mm od pionowego elementu obramowania (termoelement nr 27 na rys. 2); w przypadku gdy szyba o największej powierzchni nie jest najwyższą szybą, wtedy dodatkowy termoelement należy umieścić w środku wysokości najwyższej szyby, 20 mm od pionowego elementu obramowania,

- w środku szerokości przeszklenia o największej powierzchni, 20 mm od poziomego elementu obramowania, na górnej krawędzi szyby (termoelement nr 29 na rys. 2); w przypadku gdy szyba o największej powierzchni nie jest najszerszą szybą, wtedy dodatkowy termoelement należy umieścić w środku rozpiętości najszerszej szyby, 20 mm od pionowego elementu obramowania, na górnej krawędzi szyby (termoelement nr 28 na rys. 2),

- w górnych narożach przeszklenia o największej powierzchni, 20 mm od poziomego elementu obramowania (termoelementy nr 30 i 31 na rys. 2), oraz dodatkowo, na najwyżej położonym przeszkleniu o największej powierzchni 20 mm od poziomego elementu obramowania.

 

W przypadku, gdy podczas badania sprawdzane ma być również kryterium promieniowania, należy przed geometrycznym środkiem elementu próbnego, w odległości 1 m od jego powierzchni nienagrzewanej ustawić radiometr.

 

Przed rozpoczęciem badania należy również przygotować urządzenia do pomiaru przemieszczeń oraz sprzęt do sprawdzenia kryterium szczelności ogniowej.

 

 

Przebieg badania

 

W trakcie badania w zakresie odporności ogniowej przeszklonych ścian działowych sprawdzaniu podlegać mogą następujące kryteria skuteczności działania: szczelność ogniowa, izolacyjność ogniowa, promieniowanie oraz odporność na oddziaływanie mechaniczne. Ostatnie z wymienionych kryteriów z uwagi na specyfikę badania (uderzenie ciałem o masie 200 kg) w przypadku przeszklonych ścian działowych jest praktycznie niemożliwe do osiągnięcia.

 

(...)

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 szczelinomierzy, tamponu bawełnianego lub wizualnie i uznaje się że została utracona gdy: na nienagrzewanej powierzchni elementu próbnego pojawi się ogień ciągły trwający dłużej niż 10 s, tampon bawełniany ulegnie zapaleniu w czasie 30 sekund od momentu przyłożenia go do elementu próbnego lub w wyniku działania ognia powstanie szczelina przekraczająca dopuszczalne wymiary. Na fotografiach 5÷7 przedstawiono elementy próbne przeszklonych ścian działowych, które utraciły szczelność ogniową. 

 

Izolacyjność ogniowa to zdolność danego elementu, będącego oddzielającym elementem konstrukcji budowlanej, poddanego działaniu ognia z jednej strony, do ograniczenia przyrostu temperatury na powierzchni nienagrzewanej powyżej danego poziomu. Izolacyjność ogniowa weryfikowana jest za pomocą termoelementów powierzchniowych, mocowanych do badanego elementu za pomocą kleju odpornego na temperaturę. Termoelementy rozmieszczone są w konkretnych miejscach, opisanych wcześniej. Dodatkowo laboratorium badawcze musi być wyposażone w termoelement ruchomy umożliwiający pomiar temperatury w dowolnym miejscu elementu próbnego, w którym wystąpi podejrzenie o przekroczeniu kryterium izolacyjności ogniowej. W przypadku przeszklonych ścian działowych maksymalny przyrost temperatury w danym punkcie ograniczony jest do 180 K, a średni przyrost temperatury do 140 K. Pomiar średniej temperatury prowadzony jest na przeszkleniach oraz panelach nieprzeziernych, natomiast pomiar temperatury maksymalnej prowadzony jest na profilach, jak również w odległości 150 mm od krawędzi swobodnej oraz w określonych miejscach przeszkleń (lub paneli) o największych wymiarach. Na rys. 3 i 4 zaprezentowano przykładowe przyrosty temperatur na nienagrzewanej powierzchni największych przeszkleń elementów próbnych ścian działowych (linią ciągłą oznaczono wskazania termoelementów do pomiaru temperatury średniej a linią przerywaną termoelementy do pomiaru temperatury maksymalnej umieszczone 20 mm od krawędzi elementu obramowania).

  

2016 5 28 1

Fot. 5. Widok nienagrzewanej powierzchni elementu próbnego przeszklonej ściany działowej w momencie przekroczenia kryterium szczelności ogniowej

 

2016 5 28 2

Fot. 6. Widok nienagrzewanej powierzchni elementu próbnego przeszklonej ściany działowej w momencie przekroczenia kryterium szczelności ogniowej

 

2016 5 28 3

Fot. 7. Widok nienagrzewanej powierzchni elementu próbnego przeszklonej ściany działowej w momencie przekroczenia kryterium szczelności ogniowej (ściana bezszprosowa) [17]

 

2016 5 28 4

Rys. 3. Przykładowy wykres przyrostów temperatury na nienagrzewanej powierzchni największego przeszklenia elementu próbnego ściany działowej (szyba zespolona, linią ciągłą oznaczono wskazania termoelementów do pomiaru temperatury średniej a linią przerywaną termoelementy do pomiaru temperatury maksymalnej umieszczone 20 mm od krawędzi elementu obramowania)

 

2016 5 28 5

Rys. 4. Przykładowy wykres przyrostów temperatury na nienagrzewanej powierzchni największego przeszklenia elementu próbnego ściany działowej (szyba pojedyncza, linią ciągłą oznaczono wskazania termoelementów do pomiaru temperatury średniej a linią przerywaną termoelementy do pomiaru temperatury maksymalnej umieszczone 20 mm od krawędzi elementu obramowania)

  

Jak widać na wykresach, wskazania dodatkowych termoelementów, które pojawiły się w rewizji normy badawczej, mogą mieć znaczenie dla klasy odporności ogniowej przegrody. Wartość przyrostu temperatury w tym miejscu jest wyraźnie wyższa niż w przypadku termoelementów rozmieszczonych równomiernie na przeszkleniu. Zjawisko to szczególnie dobrze widoczne jest w przypadku szyb zespolonych (rys. 3).

 

Promieniowanie to zdolność elementu, pełniącego funkcję oddzielającą 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.

 

Promieniowanie oceniane jest na podstawie czasu, w którym maksymalna wartość promieniowania mierzonego w odległości 1 m od geometrycznego środka elementu próbnego nie przekracza 15 kW/m2. Na fot. 8 widoczny jest przyrząd do pomiaru promieniowania ustawiony przed nienagrzewaną powierzchnią elementu próbnego ściany działowej z pustaków szklanych. Na rys. 5 przedstawiono przykładowy wykres promieniowania dla przeszklonej ściany działowej (W1 – pomiar w odległości 1 m od geometrycznego środka elementu próbnego, W2 – pomiar w odległości 1 m od geometrycznego środka największej tafli szklanej w układzie pionowym, W3 – pomiar w odległości 1 m od geometrycznego środka największej tafli szklanej w układzie poziomym). Pomiar promieniowania przedstawiony na rys. 5 sporządzony został dla elementu próbnego wyposażonego w szyby izolacyjne (przewidziane do stosowania w ścianach działowych o klasie EI), dlatego też wartość promieniowania jest znikoma.

  

2016 5 30 1

Fot. 8. Widok nienagrzewanej powierzchni elementu próbnego ściany działowej z pustaków szklanych w trakcie badania, przed elementem ustawione urządzenie do pomiaru poziomu promieniowania [20]

 

2016 5 31 1

Rys. 5. Przykładowy wykres promieniowania dla elementu próbnego przeszklonej ściany działowej ((W1 – pomiar w odległości 1 m od geometrycznego środka elementu próbnego, W2 – pomiar w odległości 1 m od geometrycznego środka największej tafli szklanej w układzie pionowym, W3 – pomiar w odległości 1 m od geometrycznego środka największej tafli szklanej w układzie poziomym).

  

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. Kryterium sprawdzane jest po osiągnięciu danego czasu klasyfikacyjnego. Jeżeli po trzykrotnym uderzeniu elementem opisanym powyżej przeszklona ściana działowa nie utraci szczelności oraz izolacyjności ogniowej możliwe będzie sklasyfikowanie jej jako EI-M. Element uderzający oraz schemat sposobu uderzenia przedstawiony został na rys. 6. 

  

2016 5 31 2

Rys. 6. Element uderzający wraz ze schematem sposobu uderzenia [20]

 

 

Podczas badania prowadzony jest również pomiar deformacji elementu próbnego – nie ma, co prawda, żadnych związanych z nim kryteriów ale może być on wykorzystany przy ustalaniu zakresu zastosowania. Przemieszczenia elementu próbnego w przypadku przeszklonych ścian działowych należy mierzyć w geometrycznym środku ściany oraz w środku wysokości na każdym ze słupów. W przypadku bezszprosowych ścian działowych pomiar przeprowadzić należy w odległości 20 mm od pionowego połączenia przeszkleń. Na rys. 7 przedstawiono przykładowy wy kres ugięcia przeszklonej ściany działowej (punkty A, B, D, E – pomiar w środku wysokości słupów, punkt C – pomiar w geometrycznym środku ściany działowej)

 

 

2016 5 31 3

Rys. 7. Przykładowy wykres ugięć przeszklonej ściany działowej (wartości dodatnie oznaczają przemieszczenie w kierunku do wnętrza pieca, a wartości ujemne oznaczają ugięcie w kierunku przeciwnym; punkty A, B, D, E – pomiar w środku wysokości słupów, punkt C – pomiar w geometrycznym środku ściany działowej

  

Koniec badania następuje w momencie, gdy osiągnięte zostały wybrane kryteria odporności ogniowej lub gdy życzy sobie tego Zleceniodawca badania. Przerwanie badania nastąpić może również wtedy, gdy dalsze jego prowadzenie stanowi zagrożenie dla bezpieczeństwa personelu lub może spowodować uszkodzenie wyposażenia badawczego. 

 

Przeszklone ściany działowe w praktyce często wyposażone są w drzwi, dla których również stawiane są wymagania dotyczące odporności ogniowej oraz – w niektórych przypadkach – także dymoszczelności. Elementy te również podlegają badaniu w zakresie odporności ogniowej i/lub dymoszczelności. Badanie jednak przeprowadzane jest według innej normy badawczej – to drzwi stanowią element próbny, a ściana działowa jest ich stowarzyszoną (w przypadku odporności ogniowej) lub uzupełniającą (w przypadku dymoszczelności) konstrukcję mocującą. Przypadki tego typu oraz metodyka badania takich elementów w zakresie odporności ogniowej przedstawione zostały w artykule Metodyka badań odporności ogniowej drzwi przeszklonych. Część 1 i 2 [12, 13], a w zakresie dymoszczelności w: Przeszklone drzwi dymoszczelne – badania oraz klasyfikacja w zakresie dymoszczelności [14], Odporność ogniowa i dymoszczelność drzwi przeciwpożarowych na wyjściach awaryjnych z tuneli – badania i klasyfikacja [31].

 

Liczba niezbędnych do wykonania badań ogniowych w celu sklasyfikowania danej przeszklonej ściany działowej zależna jest od oczekiwanego zakresu zastosowania oraz od konstrukcji przegrody. W przypadku przegrody o symetrycznym przekroju wystarczające jest wykonanie jednego badania, natomiast dla przegród niesymetrycznych niezbędne jest sprawdzenie odporności ogniowej elementu dla oddziaływania z jednej jak i drugiej strony przekroju. 

  

Tabela 1. Wymagane przekroczenie czasu klasyfikacyjnego

2016 5 30 2

 

Zachowanie elementów próbnych w trakcie badania

 

Zachowanie elementów próbnych przeszklonych ścian działowych podczas badania ogniowego zależne jest przede wszystkim od materiałów składowych oraz wymiarów konstrukcji. Szyby ognioochronne, stosowane jako przeszklenia w pionowych przegrodach, w zależności od oczekiwanej klasy odporności ogniowej mogą być wykonane jako monolityczne lub warstwowe. Szyby monolityczne stosowane są zazwyczaj w elementach nieposiadających klasy izolacyjności ogniowej, stanowią one tylko barierę dla ognia i gorących gazów. W trakcie badania nie dzieje się z nimi nic specjalnego, aż do momentu kiedy osiągną temperaturę, w której zaczną się roztapiać i deformować. Dużo ciekawiej sprawa wygląda w przypadku przeszkleń warstwowych, wykonanych z dwóch lub kilku hartowanych tafli szklanych przedzielonych specjalnym żelem lub folią.

 

Wypełnienie pomiędzy szklanymi taflami pod wpływem działania wysokiej temperatury zwiększa swoją objętość, a szyby tracą swoją przeźroczystość i zmieniają kolor na biały, żółty lub zielonkawy w zależności od rodzaju zastosowanego szkła. Pod wpływem pęcznienia żelu lub folii oraz oddziaływania wysokiej temperatury w piecu, warstwa przeszklenia znajdująca się po stronie ognia w początkowej fazie badania najczęściej pęka i wpada do wnętrza pieca. W przypadku szyb wielowarstwowych zjawisko powtarza się kilkukrotnie, aż do momentu aktywacji ostatniej warstwy żelu/ folii. Szyby tego typu stosowane być mogą w przegrodach, którym stawiane są wymagania dotyczące szczelności i izolacyjności ogniowej, ponieważ warstwa spęczniałego materiału oprócz powstrzymania ognia i gorących gazów ogranicza również przepływ temperatury przez powierzchnię przeszklenia. Zachowanie w warunkach pożaru szyby monolitycznej oraz warstwowej przedstawiono na rys. 8 i 9.

  

2016 5 32 1

Rys. 8. Zachowanie w warunkach pożaru szyby monolitycznej – a) przed pożarem, b) po 10 minutach nagrzewania, c) po 30 minutach nagrzewania [4]

 

2016 5 32 2

Rys. 9. Zachowanie w warunkach pożaru szyby warstwowej – a) przed pożarem, b) po 10 minutach nagrzewania, c) po 30 minutach nagrzewania [4]

  

Jeżeli chodzi o całość konstrukcji, to tak, jak napisane było wcześniej, jej zachowanie zależy głównie od materiałów, z których jest ona wykonana oraz jej wymiarów. Ściany wykonane z profili metalowych cechuje spore ugięcie, szczególnie w początkowej fazie badania, co widać na rys. 7 oraz fot. 9 i 10. Poziom deformacji zależny jest od wymiarów całej przegrody oraz rodzaju zastosowanego profilu i sposobu jego zaizolowania. Zjawisko to jest dosyć częstym powodem utraty szczelności ogniowej przez konstrukcje, ponieważ pod wpływem deformacji profile ryglowe mogą wypinać się z połączeń ze słupami tworząc szczeliny, przez które ogień może przedostać się na nienagrzewaną powierzchnię ściany.

 

Ponadto nadmierne ugięcie spowodować może wysunięcie się przeszkleń z trzymających je uchwytów, co w konsekwencji również doprowadzić może do utraty szczelności ogniowej. W przypadku ścian drewnianych jedynym widocznym od razu efektem jest duża ilość dymu powstająca w wyniku zwęglania się profili. Dodatkowo zaobserwować można zdecydowanie niższe przyrosty temperatur na profilach, ponieważ drewno bardzo słabo przewodzi ciepło, a dodatkowo, w warunkach oddziaływania ognia, zwęgla się tworząc warstwę izolacyjną.

  

2016 5 33 1

Fot. 9. Widok nienagrzewanej powierzchni elementu próbnego przeszklonej ściany działowej w trakcie badania w zakresie odporności ogniowej

 

2016 5 33 2

Fot. 10. Widok nienagrzewanej powierzchni elementu próbnego przeszklonej ściany działowej w trakcie badania w zakresie odporności ogniowej (detal – uszkodzone połączenie słupa z ryglem spowodowane nadmierną deformacją, utrata szczelności ogniowej)

 

Zakres zastosowania wyników badań oraz klasyfikacja ogniowa

 

W dokumencie klasyfikacyjnym danej przeszklonej ściany działowej, oprócz dokładnego opisu technicznego oraz przedstawienia klasy odporności ogniowej, powinien znajdować się punkt odnoszący się do zakresu zastosowania wyników badania, zawierający wszystkie możliwe do wykonania zmiany w konstrukcji przeszklonej ściany działowej niewpływające na obniżenie jej właściwości ogniowych. Wyróżnić możemy zakres bezpośredniego zastosowania wyników badania, który przedstawiony jest w normie badawczej [8], oraz rozszerzony zakres zastosowania, który opisany jest w tzw. normie EXAP [9]. Należy tutaj zauważyć, że przy nowelizacji normy badawczej wiele rzeczy zostało przeniesionych z normy EXAP do bezpośredniego zakresu zastosowania.

 

Wyniki badań ogniowych mają bezpośrednie zastosowanie do podobnych konstrukcji, w których wprowadzona została jedna lub więcej z podanych poniżej zmian. Dopuszcza się zmianę kąta instalacji ściany do ±10o. Możliwe jest także zwiększenie wymiarów konstrukcji. W przypadku szerokości norma pozwala na nieograniczone jej powiększenie pod warunkiem, że w szerszej konstrukcji zastosowane będą takie same profile, zbadany został element próbny o szerokości min. 2,8 m, zawierający wszystkie niezbędne do wykonania szerszej konstrukcji połączenia. Dotyczy to również połączeń dylatacyjnych, które muszą być stosowane w ścianach o znacznej szerokości.

 

Jeżeli natomiast ściana działowa sprawdzana była również pod względem kryterium promieniowania dodatkowo wymagane jest, aby w czasie badania średni przyrost temperatury na przeszkleniach lub panelach nie przekroczył 3000C, a zmierzone podczas badania promieniowanie nie przekraczało 12,3 kW/m2. Oprócz szerokości dopuszczalne jest także zwiększenie wysokości ściany o 10% względem badanej wysokości ale nie więcej niż o 0,3 m, pod warunkiem, że ugięcie elementu próbnego w żadnym miejscu nie przekroczyło 100 mm, oraz że w zwiększonym elemencie luzy ze względu na rozszerzalność zostaną powiększone w takim samym stosunku co wysokość ściany. Dla elementów spełniających również kryterium promieniowania spełnione być muszą takie same warunki jak w przypadku powiększenia szerokości. Wyniki badania pozwalają również na wykonywanie konstrukcji o mniejszych wymiarach – dopuszczalne jest zmniejszenie odległości pomiędzy słupami oraz ryglami.

 

W przypadku poszczególnych materiałów konstrukcji również dopuszczalny jest szereg zmian. Dozwolone jest stosowanie na podstawie badania przeszkleń o mniejszych wymiarach oraz zmiana ich współczynnika kształtu, przy czym maksymalna szerokość i wysokość przeszklenia nie mogą przekraczać tych zbadanych, a maksymalna powierzchnia szyby nie może być większa niż połowa sumy powierzchni największego przeszklenia zbadanego w układzie poziomym oraz największego przeszklenia sprawdzonego w układzie pionowym. Oczywiście, szyba o zmienionym kształcie musi być zamocowana w taki sam sposób, jak badano oraz być umieszczona w takim samym systemie ramowym. Warto w tym miejscu zaznaczyć, że norma badawcza nie dopuszcza w żaden sposób stosowania w danym systemie szyb innych niż te, które zostały zbadane. Tak więc każdy dodatkowy rodzaj szyby wprowadzany do danego systemu wymaga dodatkowego badania, ponieważ norma zabrania używania w jednym elemencie próbnym różnych rodzajów przeszkleń.

 

Profile stanowiące szkielet konstrukcji mogą być powiększane, a dokładniej pozwala się na zwiększenie wymiaru ich przekroju poprzecznego, przy czym nie jest to dopuszczalne dla profili, na których z uwagi na ich małe wymiary nie był prowadzony pomiar temperatury, a przeszklona ściana działowa sklasyfikowana była jako EI. Dopuszczalne są również różne zmiany dotyczące listew przyszybowych, z których najważniejsza to możliwość zastosowania listew przykręcanych, jeżeli zbadane były zatrzaskowe.

 

Zastosowanie danej konstrukcji mocującej w badaniu ma także wpływ na możliwy zakres wykorzystania wyników badań. W przypadku, gdy element zamontowany był tylko w ramie badawczej w praktyce możliwe będzie tylko mocowanie go w konstrukcjach sztywnych o dużej gęstości i klasie odporności ogniowej przynajmniej takiej, jak klasa badanego elementu. W przypadku zastosowania standardowej podatnej konstrukcji mocującej dopuszczalne jest przeniesienie wyników badań na sztywne konstrukcje mocujące o wysokiej gęstości, przy czym muszą one posiadać taką samą klasę odporności ogniowej, co element oraz ich grubość nie może być mniejsza niż grubość konstrukcji, w której zbadany był element próbny.

 

Ponadto wyniki badań w standardowej podatnej konstrukcji mocującej przenieść można na inne alternatywne podatne konstrukcje, wykonane ze słupów z okładziną z płyt, przy czym konstrukcja ta nie może posiadać mniejszej grubości niż konstrukcja mocująca z badania oraz liczba zastosowanych płyt, a także ogólna grubość okładziny, nie mogą być mniejsze niż te zbadane. W przypadku konstrukcji o słupach drewnianych wymagane jest dodatkowo aby miały one odpowiednią liczbę okładzin, zarówno na swojej powierzchni, jak i na styku konstrukcji mocującej z elementem. Badanie w standardowej podatnej konstrukcji mocującej nie ma natomiast zastosowania do ścian z płyt warstwowych oraz wszelkich konstrukcji słupowych, w których okładzina nie pokrywa obustronnie słupów.

 

Jeżeli w badaniu użyta została sztywna konstrukcja mocująca o małej gęstości to wyniki badań przenieść można na konstrukcje o wysokiej gęstości, przy czym musi ona posiadać minimum taką samą klasę odporności ogniowej co element próbny oraz grubość nie mniejszą niż zbadana konstrukcja mocująca. 

 

W przypadku zastosowania konstrukcji niestandardowych, w praktyce możliwe będzie mocowanie przeszklonych ścian działowych tylko w tych konkretnych konstrukcjach.

 

Dodatkowo, w zakresie zastosowania przedstawionym w normie badawczej dopuszczone zostały zmiany, które wcześniej występowały tylko w normie EXAP. Zmiany te dotyczą w głównej mierze zwiększania wymiarów konstrukcji oraz przeszkleń dla elementów, podczas badania których odpowiednie kryteria nie zostały osiągnięte przez dodatkowy czas. Wymagane przekroczenie czasu klasyfikacyjnego przedstawione zostało w tabeli 2.

  

Tabela 2. Klasy odporności ogniowej przeszklonych ścian działowych

2016 5 32 3

 

Jeżeli element próbny nie utracił swoich właściwości ogniowych w dodatkowym czasie przedstawionym w tabeli 2, możliwe jest zwiększenie jego wysokości o 20%, jak również dopuszczalne jest powiększenie wymiarów (szerokości i wysokości) zastosowanych w nim przeszkleń o taką samą wartość, przy czym powierzchnia „powiększonego” przeszklenia nie może przekraczać 21% powierzchni szyby o wymiarach maksymalnych odpowiednio dla układu pionowego i poziomego. Na bazie powiększonych przeszkleń dopuszczalna jest też zmiana współczynnika kształtu szyby.

 

Rozszerzony zakres zastosowania (norma EXAP [9]) jest prognozowaniem oczekiwanej klasy odporności ogniowej dla danej ściany przeszklonej. Głównym założeniem w tym przypadku jest to, że dany element po zastosowaniu danego rozszerzenia osiągnąłby wymagane właściwości ogniowe, w przypadku gdy zbadano by go zgodnie z PN-EN 1364-1 [8]. Należy tutaj zaznaczyć, że rozszerzony zakres nie dopuszcza takich zmian jak zwiększenie czasu klasyfikacyjnego (np. z 45 na 60 min) lub klasyfikacji z uwagi na właściwości ogniowe (np. z E na EI).

 

Każde rozszerzone zastosowanie powinno być przedmiotem oddzielnej oceny. Tworzenie kombinacji rozszerzeń dopuszcza się tylko pod warunkiem, że kombinację tę można uzasadnić przedstawiając dokumentację badawczą lub istniejące wcześniej wyniki badań. Jeżeli przyjęto już jakieś rozszerzone zastosowanie to można wykorzystać je także w nowym rozszerzonym zastosowaniu pod warunkiem, że nowe zmiany nie będą sprzeczne z żadną z zasad zastosowanych do ustalania pierwszego rozszerzonego zastosowania.

 

Najistotniejsze z rozszerzeń przedstawionych w normie EXAP [9] przeniesione zostały do zakresu zastosowania przedstawionego w normie badawczej [8], jednakże norma ta ciągle dopuszcza wiele ciekawych możliwości, szerzej opisanych w innych artykułach [3 i 23].

 

Klasa odporności ogniowej przeszklonych ścian działowych przyznawana jest zgodnie z normą PN-EN 13501-2 [5] na podstawie badania w zakresie odporności ogniowej wykonanego według normy PN-EN 1364-1 [8]. Norma klasyfikacyjna w przypadku ścian działowych definiuje kilka rodzajów możliwych do nadania klas odporności ogniowej związanych z kombinacjami parametrów skuteczności działania, takich jak szczelność ogniowa (E), izolacyjność ogniową (I), promieniowanie (W) oraz odporność na oddziaływanie mechaniczne (M). Klasy zdefiniowane w normie zestawione zostały w Tabeli 2.

 

Wyniki badań zaokrąglane są zawsze w dół do najbliższej klasy, którą nadać można danej przeszklonej ścianie działowej. Jeżeli cechy stanowią kombinację, czas deklarowany jest czasem najkrótszym, ustalonym dla którejkolwiek z cech. Dla przykładu, element próbny ściany działowej, który utracił swoją izolacyjność ogniową w 24 minucie badania w skutek przekroczenia temperatury średniej na przeszkleniach, a szczelność ogniową w 35 minucie z powodu pojawienia się ognia ciągłego na połączenia słupa z ryglem (fot. 10), sklasyfikowany powinien być jako EI 20 / E 30 (klasyfikacje, które stanowią kombinację klas i czasów podawane są zawsze w kolejności zwiększającego się czasu i zmniejszającej się liczby parametrów skuteczności działania). Warto tutaj zaznaczyć, że element ten sklasyfikować będzie można również jako EW 20, ponieważ zgodnie z normą klasyfikacyjną uznaje się, że elementy, które spełniają kryterium EI w danym czasie, spełniają również kryterium EW. 

 

Jeżeli w celu wyznaczenia klasy odporności ogniowej danej ściany działowej przeprowadzone zostało więcej niż jedno badanie ze względu na oczekiwany zakres zastosowania (np. różne rodzaje zastosowanych przeszkleń), klasyfikację dla całego zakresu określa wynik najniższy z poszczególnych badań. Klasyfikacja jest ściśle powiązana z opisanym wcześniej zakresem zastosowania, dlatego też wyniki pojedynczych badań prowadzą z reguły do wyższego zaszeregowania dla bardziej ograniczonego zakresu zastosowania.

 

 

Podsumowanie

 

Ściany działowe o odporności ogniowej, pomimo że nie przenoszą obciążeń ze stropów, pełnią bardzo odpowiedzialną funkcję, ponieważ to one w większości wydzielają nam przestrzeń w budynkach na bezpieczne pożarowo obszary. Dążenie do uzyskania jak największej wizualnie przestrzeni, wymusza na architektach stosowanie materiałów transparentnych, a z racji swoich właściwości niezastąpionym rozwiązaniem technologicznym jest szkło. Rozwój technologii spowodował, że w chwili obecnej mamy do czynienia nie tylko z topornymi z dzisiejszej perspektywy rozwiązaniami konstrukcyjnymi, jakie dominowały jeszcze kilka lat temu, ale z bardzo wysublimowanymi, nowoczesnymi rozwiązaniami, o bardzo dużym procencie przeszklenia, które rzadko postronny obserwator podejrzewa o posiadanie funkcji ogniowych. 

 

Mamy nadzieję, że zamieszczone w dwóch artykułach kompendium wiedzy z zakresu odporności ogniowej przeszklonych ścian działowych, pozwoli czytelnikom usystematyzować wiedzę z omawianego zakresu tematycznego. 

  

mgr inż. Bartłomiej SĘDŁAK
ITB Zakład Badań Ogniowych
Warszawa


dr inż. Paweł SULIK
ITB Zakład Badań Ogniowych
Warszawa

 

 

Bibliografia

1. Borowy A. (2014): Fire resistance testing of glazed building elements. “Požární ochrana 2014: Sborník přednášek XXIII. ročníku mezinárodní konference, Ostrava, 03-04.09.2014”, 15-17.

2. Kinowski J., Sędłak B., Sulik P., Izydorczyk D. (2015): Fire resistance glazed constructions classification – changes in field of application. “Proceedings of the International Conference in Dubrovnik, 15-16 October 2015”, 460-465.

3. Laskowska Z., Borowy A. (2012): Rozszerzone zastosowanie wyników badań odporności ogniowej ścian działowych przeszklonych wg PN-EN 15254-4. „Materiały Budowlane”, 7 (479), 62-64.

4. Laskowska Z., Kosiorek M. (2007): Bezpieczeństwo pożarowe ścian działowych przeszklonych: badania i rozwiązania. „Świat Szkła”, nr 5 (108), 46-54.

5. 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.

6. PN-EN 1363-1:2012 Badania odporności ogniowej. Część 1: Wymagania ogólne.

7. PN-EN 1363-2:2001 Badania odporności ogniowej. Cześć 2: Procedury alternatywne i dodatkowe.

8. PN-EN 1364-1:2015 Badanie odporności ogniowej elementów nienośnych. Część 1: Ściany.

9. PN-EN 15254-4+A1:2011 Rozszerzone zastosowanie wyników badań odporności ogniowej. Ściany nienośne. Część 4: Konstrukcje przeszklone.

10. Roszkowski P., Sędłak B. (2011): Metodyka badań odporności ogniowej przeszklonych ścian działowych. „Świat Szkła”, R. 16 (nr 9), 59-64.

11. Sędłak B. (2012): Badania odporności ogniowej przeszklonych ścian osłonowych. Cz. 1. „Świat Szkła”, R. 17 (nr 9), 52-54.

12. Sędłak B. (2012): Metodyka badań odporności ogniowej drzwi przeszklonych. Cz. 1. „Świat Szkła”, R. 17 (nr 3), 50-52,60.

13. Sędłak B. (2012): Metodyka badań odporności ogniowej drzwi przeszklonych. Cz. 2. „Świat Szkła”, R. 17 (nr 4), 55-58,60.

14. Sędłak B. (2013): Przeszklone drzwi dymoszczelne – badania oraz klasyfikacja w zakresie dymoszczelności. „Świat Szkła”, R. 18 (nr 4), 35-38.

15. Sędłak B. (2013): Systemy przegród aluminiowo szklanych o określonej klasie odporności ogniowej. „Świat Szkła”, R. 18 (nr 10), 30-33,41.

16. Sędłak B. (2014): Badania odporności ogniowej przeszklonych ścian działowych. „Świat Szkła”, R. 19 (nr 2), 30-33.

17. Sędłak B. (2014): Bezszprosowe szklane ściany działowe o określonej klasie odporności ogniowej. „Świat Szkła”, R. 19 (nr 11), 24,26,28,30.

18. Sędłak B. (2014): Odporność ogniowa ścian osłonowych z dużymi przeszkleniami. Cz. 1. „Świat Szkła”, R. 19 (nr 3), 16-19,25.

19. Sędłak B. (2014): Ściany działowe z pustaków szklanych – badania oraz klasyfikacja w zakresie odporności ogniowej. „Świat Szkła”, R. 19 (nr 1), 30-33.

20. Sędłak B. (2015): Bezpieczeństwo pożarowe przeszklonych ścian działowych. „Świat Szkła”, R.20 (nr 5), 34-40.

21. Sędłak B., Izydorczyk D., Sulik P. (2014): Fire Resistance of timber glazed partitions. „Annals of Warsaw University of Life Sciences - SGGW Forestery and Wood Technology”, No. 85, 221-225.

22. Sędłak B., Kinowski J., Izydorczyk D., Sulik P. (2015): Fire resistance tests of aluminium glazed partitions – result comparison. “Proceedings of the International Conference in Dubrovnik, 15-16 October 2015”, 472-477.

23. Sędłak B., Roszkowski P. (2012): Klasyfikacja w zakresie odporności ogniowej przeszklonych ścian działowych. „Świat Szkła”, R. 17 (nr 7-8), 54-59.

24. Sędłak B., Sulik P. (2015): Odporność ogniowa pionowych elementów przeszklonych. „Szkło i Ceramika”, R.66 (nr 5)

25. Sędłak B., Sulik P. (2015): Odporność ogniowa wielkogabarytowych pionowych elementów przeszklonych. „Materiały Budowlane”, (nr 7), 26-28.

26. Sędłak B., Sulik P., Roszkowski P. (2015): Fire resistance tests of aluminium glazed partitions with timber insulation inserts. „Annals of Warsaw University of Life Sciences - SGGW Forestery and Wood Technology”, No. 92, 395-398.

27. Sulik P., Sędłak B. (2015): Ochrona przeciwpożarowa w przegrodach wewnętrznych. „Izolacje”, (nr 9), 30-34.

28. Sulik P., Sędłak B. (2015): Odporność ogniowa drewnianych przeszklonych ścian działowych. „Świat Szkła”, R. 20 (nr 3), 43-48, 56.

29. Sulik P., Sędłak B. (2015): Odporność ogniowa pionowych przegród przeszklonych. Część 1. „Świat Szkła”, R.20 (nr 7-8), 37-38, 40, 42-43.

30. Sulik P., Sędłak B. (2015): Odporność ogniowa pionowych przegród przeszklonych. Część 2. „Świat Szkła”, R.20 (nr 9), 31-32, 34-35.

31. Sulik P., Sędłak B., Izydorczyk D. (2014): Odporność ogniowa i dymoszczelność drzwi przeciwpożarowych na wyjściach awaryjnych z tuneli – badania i klasyfikacja. „Logistyka”, nr 6, 10104-10113.

32. Sulik P., Sędłak B., Turkowski P., Węgrzyński W. (2014): Bezpieczeństwo pożarowe budynków wysokich i wysokościowych. [W:] A. Halicka, Budownictwo na obszarach zurbanizowanych, Nauka, praktyka, perspektywy, Politechnika Lubelska 2014, pp. 105-120.

33. Wróblewski B., Borowy A. (2009): Nowe klasyfikacje odporności ogniowej ścian działowych z okładzinami z płyt gipsowo-kartonowych. „Materiały Budowlane”, (nr 7), 7-8.

34. Wróblewski B., Borowy A. (2012): Badanie i klasyfikacja w zakresie odporności ogniowej ścian i dachów z płyt warstwowych. „Izolacje”, (nr 7-8), 30-34.

35. Zapotoczna-Sytek G., Sulik P., Woźniak G., Abramowicz M. (2014): Przegrody budowlane wykonane z autoklawizowanego betonu komórkowego (ABK), a bezpieczeństwo pożarowe. „Dni betonu: Tradycja i nowoczesność. 8 Konferencja. Wisła, 13-15 października 2014 r.”, s. 803-814.

36. Sędłak B., Sulik P. (2016): Badanie i klasyfikacja w zakresie odporności ogniowej przeszklonych ścian działowych zgodnie z wymaganiami nowego wydania normy badawczej. Cz. 1. „Świat Szkła”, (nr 2).

 

 

 

Całość artykułu w wydaniu drukowanym i elektronicznym 
Inne artykuły o podobnej tematyce patrz Serwisy Tematyczne 
Więcej informacji: Świat Szkła 05/2016

 

 

Czytaj także --

Czytaj także

 

 

01 chik
01 chik