Czytaj także -

Aktualne wydanie

SS-10-2018 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 2018 banner

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

 

konferencja 2018 banner

  

glass2018 480x120  

 lisec SS FastLAne

 

20180817doe12 baner-480-100

 

 

 

Bezpieczeństwo pożarowe przeszklonych ścian działowych
Data dodania: 18.05.15

W niniejszym artykule omówione zostaną najważniejsze aspekty związane z bezpieczeństwem pożarowym przeszklonych ścian działowych, w tym wymagania polskiego prawa budowlanego dotyczące tego typu elementów oraz rozwiązania techniczne zapewniające ich spełnienie. Ponadto przedstawiona zastanie metodyka badań oraz sposób klasyfikacji w zakresie odporności ogniowej ścian działowych, które w swej budowie zawierają szklane elementy.

 

 

Wymagania [7, 13, 17, 19, 20]

 

 

Wewnętrzne ściany budynku, które nie stanowią jego konstrukcji, a więc nie posiadają właściwości nośnych, nazywane są ścianami działowymi. Głównym zadaniem elementów tego typu jest wydzielenie pomieszczeń w budynku, dlatego też powinny być one zaprojektowane i wykonane w taki sposób, aby zapewnić między innymi spełnienie wymagań dotyczących bezpieczeństwa pożarowego. Wymagania te zestawione zostały w Rozporządzeniu Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie [1], jako drugie po nośności i stateczności wymaganie podstawowe dotyczące obiektów budowlanych [15]. Zarówno na światowym, jak i europejskim czy też polskim rynku budowlanym istnieje wiele rodzajów przeciwpożarowych ścian działowych, spośród których zdecydowanie najbardziej efektowne wrażenie sprawiają te wykorzystujące w swojej budowie elementy szklane.

 

Ściany działowe wydzielające pomieszczenia w budynkach o specjalnym przeznaczeniu (np. hotele, szpitale, szkoły), jako nienośne elementy powinny być (zgodnie z polskimi przepisami budowlanymi [1], jak również przepisami wielu innych krajów Unii Europejskiej) zaprojektowane i wykonane w sposób zapewniający w razie pożaru ograniczenie rozprzestrzenianie się ognia i dymu w budynku, umożliwienie ewakuacji użytkowników oraz zapewnienie bezpieczeństwa ekipom ratowniczym. W celu spełnienia stawianych wymagań ściany działowe powinny być (w większości przypadków) nierozprzestrzeniające ognia oraz posiadać odpowiednią klasę odporności ogniowej. Zgodnie z Rozporządzeniem [1] dopuszcza się zastosowanie ścian działowych słabo rozprzestrzeniających ogień, w przypadku budynków o jednej kondygnacji i kategorii zagrożenia ludzi ZL IV  lub magazynowych o maksymalnej gęstości obciążenia ogniowego strefy pożarowej do 500 MJ/m2 oraz magazynowych niskich o maksymalnej gęstości obciążenia ogniowego strefy pożarowej do 1000 MJ/m2. Wymagana klasa odporności ogniowej ściany działowej zależna jest od klasy odporności pożarowej, do której zaliczony zostanie dany budynek. Klasy te z kolei, oznaczone literami A, B, C, D i E (kolejność od najwyżej postawionych wymagań), uzależnione są od przeznaczenia i sposobu użytkowania budynku (ZL I÷V – kategorie zagrożenia ludzi), wysokości budynku lub liczby kondygnacji oraz obciążenia ogniowego. Wymagane klasy odporności ogniowej ścian działowych określone w Rozporządzeniu [1], w przypadku różnych klas odporności pożarowej budynku zestawione zostały w Tabeli 1.

 

 

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

2015 05 34 1

 

(...)

 

Rozwiązania techniczne

 

 

Przeszklone ściany działowe wykonywane są najczęściej jako konstrukcje szkieletowe, w których przestrzenie pomiędzy metalowymi [12, 23] lub drewnianymi [16, 24] profilami wypełniane są matowymi lub przezroczystymi przeszkleniami. Profile, z których wykonane są ściany działowe najczęściej posiadają symetryczny przekrój. Metalowe składają się z kształtowników połączonych przekładką termiczną, a drewniane wykonane są z litego lub klejonego drewna i stanowić mogą element pojedynczy lub złożony z kilku warstw sklejonych ze sobą przy użyciu specjalnego kleju. Przeszklenie mocowane jest zazwyczaj w środku grubości profilu przy użyciu specjalnych, stalowych kątowników, przykręcanych do profili szkieletu. Bardzo ważny jest odpowiedni rozstaw elementów mocujących szyby oraz odległość pierwszego zamocowania od naroża danego przeszklenia. Po obwodzie przeszklenia do profili mocowane są specjalne uszczelki pęczniejące, które pod wpływem temperatury zwiększają swoją objętość, zamykają przestrzenie, przez które mógłby przedostać się ogień oraz obniżają temperaturę profili. Warto w tym miejscu zaznaczyć, że istnieją na rynku rozwiązania, w których w/w uszczelki nie są stosowane, a przestrzeń pomiędzy profilem a wypełnieniem zamykana jest w trakcie pożaru poprzez pęczniejący żel znajdujący się w przeszkleniu. Całe mocowanie ukryte jest pod przykręcaną lub wpinaną listwą przyszybową, wykonaną najczęściej z tego samego materiału co profil podstawowy.

 

W przypadku profili metalowych, bardzo istotne jest odpowiednie zaizolowanie kształtownika. Wewnątrz profili umieszczane są specjalne wkłady izolacyjne, wykonane najczęściej z płyt gipsowo-kartonowych, silikatowo-cementowych lub krzemianowo- wapniowych. Rodzaj wkładu izolacyjnego oraz sposób wypełnienia profilu mają ogromny wpływ na klasę odporności ogniowej danej przegrody, co przedstawione zostało w artykułach Systemy przegród aluminiowo-szklanych o określonej klasie odporności ogniowej [12] i Badania odporności ogniowej przeszklonych ścian działowych [14].

 

Coraz częściej spotykanym na rynku rozwiązaniem są bezszprosowe ściany działowe [17], w których profile występują tylko po obwodzie ściany, słupy zastąpione są specjalnym silikonem ognioodpornym lub uszczelką pęczniejącą, a rygle w większości przypadków w ogóle nie występują. Istnieją również rozwiązania, w których przeszklenie mocowane jest bezpośrednio do konstrukcji mocującej, a mocowanie zabezpieczane jest przed działaniem ognia i wysokiej temperatury poprzez paski płyt, np. gipsowokartonowych, silikatowo-cementowych lub krzemianowo- wapniowych. 

 

Jako przeszklenia ścian działowych o określonej klasie odporności ogniowej stosowane są specjalne szyby ogniochronne. W zależności od oczekiwanej klasy odporności ogniowej mogą być one wykonane jako warstwowe lub monolityczne [22]. Szyby monolityczne stosowane są zazwyczaj w elementach nie posiadających klasy izolacyjności ogniowej. Wykonane są z jednej tafli szkła sodowo-wapniowo-krzemianowego lub borokrzemianowego, która może być dodatkowo zbrojona stalową siatką. Szyby warstwowe wykonane są z dwóch lub kilku tafli szklanych, przedzielonych specjalnym żelem pęczniejącym pod wpływem temperatury. Dzięki właściwościom żelu, szyby tego typu stosowane być mogą w przegrodach, którym stawiane są wymagania dotyczące szczelności i izolacyjności ogniowej. Rodzaje szkieł ogniochronnych, stosowanych w pionowych przegrodach przeszklonych, zostały szeroko opisane w artykułach: Bezpieczeństwo pożarowe ścian działowych przeszklonych – badania i rozwiązania [20] i Szkło ogniochronne [21]. Na rysunkach 1 i 2 przedstawiony został sposób zachowania w warunkach pożaru szyb danego rodzaju.

 

 

2015 05 34 2

Rys. 1. Zachowanie w warunkach pożaru szyby monolitycznej – a) przed pożarem, b) po 10 minutach nagrzewania, c) po 30 minutach nagrzewania [19]

 

 

2015 05 34 3

Rys. 2. Zachowanie w warunkach pożaru szyby warstwowej – a) przed pożarem, b) po 10 minutach nagrzewania, c) po 30 minutach nagrzewania [19]

 

 

Ciekawym rozwiązaniem, w którym – podobnie, jak w opisanych powyżej, szkło jest podstawowym materiałem składowym – są ściany działowe wykonane z pustaków szklanych [13]. Pustaki szklane stosowane w ognioodpornych ścianach działowych, wykonywane są z grubej warstwy szkła (zazwyczaj około 20 mm). Ich wymiary, a w szczególności grubość całego pustaka, zależne są od oczekiwanej klasy odporności ogniowej. Pustaki łączone są przy użyciu specjalnych zapraw murarskich, grubość spoiny wynosi zazwyczaj około 10 mm, a pomiędzy poszczególnymi rzędami i kolumnami umieszczane są pręty zbrojeniowe. Po obwodzie ściany działowej z pustaków szklanych wykonane są dylatacje z wełny mineralnej umieszczonej (razem z częścią pustaka) np. w specjalnie wykonanym wrębie w konstrukcji mocującej.

 

Na rysunkach 3÷7 przedstawiono przekroje przez poszczególne omówione powyżej rozwiązania.

 

 

2015 05 35 1

Rys. 3. Przekrój przez przykładowy profil aluminiowy

 

 

2015 05 35 2

Rys. 4. Przekrój przez przykładowy profil stalowy

 

 

2015 05 35 3

Rys. 5. Przekrój przez przykładowy profil drewniany

 

 

2015 05 35 4

Rys. 6. Przekrój przez przykładowe połączenie przeszkleń w ścianie bezszprosowej

 

 

2015 05 35 5

Rys. 7. Przekrój przez przykładową ścianę działową z pustaków szklanych

 

 

Klasyfikacja ogniowa [10]

 

 

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 [4]. 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. 

 

 

Tabela 2. Klasy odporności ogniowej przeszklonych ścian działowych

2015 05 36 1

 

 

W dokumencie klasyfikacyjnym danej przeszklonej ściany działowej, oprócz dokładnego opisu technicznego, powinien znajdować się punkt odnoszący się do zakresu zastosowania wyników badania, zawierający wszystkie możliwe do wykonania zmiany w konstrukcji przeszklonej ściany działowej, nie wpływające na obniżenie jej właściwości ogniowych. Wyróżnić możemy zakres bezpośredniego zastosowania wyników badania, który przedstawiony jest w normie badawczej [4] oraz rozszerzony zakres zastosowania, który opisany jest w tzw. normie EXAP [6].

 

Wyniki badań ogniowych mają bezpośrednie zastosowanie do podobnych konstrukcji, w których wprowadzona została jedna lub więcej z podanych niżej zmian:

  • zmniejszenie wymiarów liniowych szyb,
  • zmiana współczynnika kształtu szyb, pod warunkiem że największy wymiar szyby i jej powierzchnia nie zwiększą się,
  • zmniejszenie odległości pomiędzy słupami i/lub poprzeczkami,
  • zmniejszenie odległości pomiędzy punktami zamocowania, 
  • zwiększenie wymiarów elementów obramowania,
  • jeżeli element próbny zawierał zatrzaskowe listwy dekoracyjne, dopuszcza się zastosowanie przykręcanych listew dekoracyjnych,
  • zastosowanie luzów ze względu na rozszerzalność, jeżeli w elemencie próbnym ich nie stosowano,
  • zmiana kąta mocowania ściany do 10o od pionu.

 

Dopuszczalne jest także nieograniczone zwiększenie szerokości, jeżeli badany był element o szerokości min. 3 m, z jedną pionową krawędzią swobodną.

 

Rozszerzony zakres zastosowania 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 [4]. Należy tutaj zaznaczyć, że rozszerzony zakres nie dopuszcza takich zmian, jak zwiększenie czasu klasyfikacyjnego (np. z 30 na 60 min) lub klasyfikacji z uwagi na właściwości ogniowe (np. z EW 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.

 

Badanie odniesienia, będące podstawą każdego rozszerzenia powinno mieć przekroczenie czasu klasyfikacyjnego zgodnie z zasadami przedstawionymi w tabeli 3. Sposób klasyfikacji przeszklonych ścian działowych wraz z możliwymi rozszerzeniami zgodnie z normą EXAP [6] został szeroko omówiony w artykule [10].

 

 

Tabela 3. Wymagane przekroczenie czasu klasyfikacyjnego

2015 05 36 2

 

 

Badanie w zakresie odporności ogniowej [7, 12, 13, 14, 17, 19]

 

 

Badanie odporności ogniowej przeprowadzane jest na elementach próbnych ścian działowych. Kluczem do osiągnięcia wymaganego zakresu zastosowania, opisanego w rozdziale powyżej, jest dobór odpowiednich elementów próbnych. Pomimo iż pod względem konstrukcyjnym będą one różne dla każdego z przedstawionych wcześniej rozwiązań (ściany profilowe, ściany bezszprosowe, ściany z pustaków szklanych), to istnieje kilka cech wspólnych, na które należy zwrócić szczególną uwagę przy projektowaniu elementu próbnego.

 

Jedną ze spraw najistotniejszych jest dobór odpowiedniej wysokości, ponieważ w klasyfikacji nie dopuszcza się wysokości ponad tę, która została przebadana. Wysokość ta może być również ograniczona poprzez możliwości danego laboratorium badawczego. W standardowych piecach do badań odporności ogniowej możliwe jest przebadanie elementów sięgających 4 m wysokości, przy czym możliwości badawcze Laboratorium Badań Ogniowych Instytutu Techniki Budowlanej pozwalają na sprawdzenie odporności ogniowej próbek o wysokości sięgającej 7 m.

 

Kolejną istotną sprawą jest szerokość próbki – jeżeli w praktyce stosowane mają być elementy o szerokości przekraczającej 3 m, należy do badania przygotować element próbny o szerokości min. 3 m, z jedną pionową krawędzią swobodną (niezamocowaną). Wolna krawędź o szerokości od 25 do 50 mm wypełniana jest szczelnie wełną mineralną w taki sposób aby pozwolić na swobodne odkształcanie się krawędzi pod wpływem działania ognia. Szczególną uwagę na odpowiednie wykonanie krawędzi swobodnej należy zwrócić przy projektowaniu elementu próbnego bezszprosowej szklanej ściany działowej. W tym przypadku na wolnej krawędzi nie może występować profil, krawędź ta musi być zakończona przeszkleniem, ponieważ w przeciwnym wypadku rozszerzenie szerokości będzie co prawda możliwe, jednakże w przypadku szerszych ścian stosowanych w praktyce niezbędne będzie wykonywanie słupka co min. 3 m.

 

Ważne jest również (w przypadku każdego z omawianych wcześniej rozwiązań technicznych) zastosowanie odpowiedniej konstrukcji mocującej w badaniu. W przypadku standardowych konstrukcji mocujących (podanych w PN-EN 1363-1 [2]) wynik badania może być wykorzystany dla każdej innej konstrukcji mocującej tego samego typu (sztywna o wysokiej gęstości, sztywna o małej gęstości lub podatna), o ile mają wyższą odporność ogniową. Natomiast, jeśli dany element przebadany został w niestandardowej konstrukcji mocującej, wtedy wyniki badania odnoszą się tylko do tej konkretnej konstrukcji. Warto w tym miejscu zaznaczyć, że konstrukcje standardowe, to takie, które mają możliwy, do ilościowego określenia, wpływ na przepływ ciepła między konstrukcją a elementem próbnym oraz znaną odporność na odkształcenie termiczne, dzięki czemu badanie w nich pozwala na rozszerzenie wyników na inne podobne konstrukcje. Najczęściej stosowanymi standardowymi sztywnymi konstrukcjami mocującymi są ściany wykonane z pustaków z betonu komórkowego. Z uwagi na ich stosunkowo niską gęstość możliwe jest rozszerzenie wyników badania na ściany wykonane między innymi z cegieł oraz betonu. Konstrukcje standardowe podatne wykonywane są najczęściej z płyt gipsowokartonowych typu F na ruszcie z profili stalowych. Pomiędzy płytami, w obszarze profili, zależnie od oczekiwanej odporności ogniowej, umieszcza się warstwę wełny mineralnej o odpowiedniej grubości i gęstości.

 

Poza opisanymi powyżej, istnieją szczegółowe wymagania dla poszczególnych rodzajów konstrukcji. Ogólnie rzecz biorąc, do badania w zakresie odporności ogniowej zastosować można albo element próbny w pełni reprezentatywny do ściany działowej wykonanej w praktyce, albo wykonany w taki sposób, który pozwoli na osiągnięcie najszerszego zakresu zastosowania. W pierwszym przypadku na stanowisku badawczym montowany jest element identyczny pod względem budowy i wymiarów z tym, który jest lub ma być zamontowany w danym obiekcie. W tym wypadku istotne jest także odwzorowanie właściwego sposobu zamocowania elementu próbnego oraz dobranie konstrukcji mocującej odpowiadającej tej, w której element zamontowany jest w praktyce. W drugim przypadku element próbny do badania odbiega w znacznym stopniu od tych stosowanych w praktyce ale dzięki zastosowaniu w nim różnych kombinacji połączeń oraz odpowiednich wymiarów możliwe jest przeniesienie wyników badań na szereg konstrukcji podobnych. Z reguły do badań przygotowywane są elementy tego drugiego typu (pozwalające na jak najszersze zastosowanie), z uwagi na koszty związane z wykonaniem badania. Często nieopłacalne okazuje się przeprowadzenie testu tylko i wyłącznie na potrzeby jednego obiektu. Dobrze zaprojektowany element próbny pozwala natomiast na zastosowanie ścianek na wielu inwestycjach, a co za tym idzie dosyć szybki zwrot pieniędzy zainwestowanych w badania. Przy projektowaniu elementu próbnego przeszklonej ściany działowej ważne jest uwzględnienie tafli szklanych o odpowiednich wymiarach, zarówno w układzie pionowym jak i poziomym, ponieważ niemożliwe będzie stosowanie w praktyce przeszkleń o wymiarach większych niż te wynikające z badania (w sposób bezpośredni lub po uwzględnieniu rozszerzonego zakresu zastosowania). Należy tutaj również zaznaczyć, że w jednym elemencie próbnym dopuszczalne jest zastosowanie tylko jednego typu szkła, a wyników badania z przeszkleniem danego typu nie można przenosić na inne przeszklenia. W przypadku ścian profilowych bardzo ważne jest również aby element próbny zawierał w swojej konstrukcji wszystkie przewidywane do stosowania w praktyce połączenia słupów z ryglem. Natomiast w przypadku ścian bezszprosowych należy pamiętać o tym, że próbka powinna być wykonana w taki sposób, aby składała się z minimum trzech ustawionych obok siebie przeszkleń, z których przynajmniej jedno posiada maksymalne przewidywane do stosowania w praktyce wymiary.

 

Na fot. 1÷5 przedstawiono elementy próbne różnych typów przeszklonych ścian działowych.

 

 

2015 05 37 1

Fot. 1. Widok nienagrzewanej powierzchni elementu próbnego aluminiowej profilowej przeszklonej ściany działowej (archiwum Zakładu Badań Ogniowych ITB)

 

 

2015 05 37 2

Fot. 2. Widok nienagrzewanej powierzchni elementu próbnego stalowej profilowej przeszklonej ściany działowej (archiwum Zakładu Badań Ogniowych ITB)

 

 

2015 05 37 3

Fot. 3. Widok nienagrzewanej powierzchni elementu próbnego drewnianej profilowej przeszklonej ściany działowej (archiwum Zakładu Badań Ogniowych ITB)

 

 

2015 05 37 4

Fot. 4. Widok nienagrzewanej powierzchni elementu próbnego bezszprosowej przeszklonej ściany działowej (archiwum Zakładu Badań Ogniowych ITB)

 

 

2015 05 37 5

Fot. 5. Widok nienagrzewanej powierzchni elementu próbnego ściany działowej z pustak.w szklanych (archiwum Zakładu Badań Ogniowych ITB)

 

 

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.

 

Element próbny, zamontowany w konstrukcji mocującej, przystawiany jest do pieca badawczego, gdzie poddany zostaje oddziaływaniu ognia odpowiadającemu w pełni rozwiniętemu, następującemu po rozgorzeniu pożarowi wewnątrz budynku. Nagrzewanie elementu próbnego prowadzone jest według krzywej standardowej oznaczonej czerwonym kolorem na rys. 8.

 

 

2015 05 38 1

Rys. 8. Krzywe nagrzewania [25]

 

 

Podczas badania sprawdzane są następujące kryteria skuteczności działania:

  • szczelność ogniowa (E),
  • izolacyjność ogniowa (I),
  • promieniowanie (W),
  • odporność na oddziaływanie mechaniczne (M).

 

 

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 weryfikowana 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 s od momentu przyłożenia go do elementu próbnego, w wyniku działania ognia powstanie szczelina przekraczająca dopuszczalne wymiary. Na fot. 6 i 7 przedstawiono elementy próbne przeszklonych ścian działowych, które utraciły szczelność ogniową. 

 

2015 05 38 2

Fot. 6. Widok nienagrzewanej powierzchni elementu próbnego aluminiowej przeszklonej ściany działowej, utrata szczelności ogniowej (archiwum Zakładu Badań Ogniowych ITB) 

 

 

2015 05 38 3

Fot. 7. Widok nienagrzewanej powierzchni elementu próbnego aluminiowej przeszklonej ściany działowej, utrata szczelności ogniowej (archiwum Zakładu Badań Ogniowych ITB)

 

 

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 wyznaczonych przez normę. 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.

 

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.

 

 

2015 05 38 4

Fot. 8. Widok nienagrzewanej powierzchni elementu pr.bnego ściany działowej z pustak.w szklanych w trakcie badania, przed elementem ustawione urządzenie do pomiaru poziomu promieniowania

 

 

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. 9.

 

 

2015 05 40 1

Rys. 9. Element uderzający wraz ze schematem sposobu uderzenia

 

 

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, a w określonych przypadkach również dymoszczelności. Badanie elementów tego typu jest jednak przeprowadzane według innej normy badawczej – elementem próbnym są wtedy dane drzwi, a przeszklona ściana działowa stanowi jedynie 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 artykułach Metodyka badań odporności ogniowej drzwi przeszklonych. Cz. 1 [8] i Metodyka badań odporności ogniowej drzwi przeszklonych. Cz. 2 [9], a w zakresie dymoszczelności w artykułach Przeszklone drzwi dymoszczelne – badania oraz klasyfikacja w zakresie dymoszczelności [11] i Odporność ogniowa i dymoszczelność drzwi przeciwpożarowych na wyjściach awaryjnych z tuneli – badania i klasyfikacja [18].

 

 

Podsumowanie

 

 

Na klasę odporności ogniowej danej przeszklonej ściany działowej wpływa wiele czynników dlatego też nie jest możliwe określenie jej lub wyliczenie na podstawie projektu czy też innej specyfikacji technicznej. Jedynym sposobem na określenie rzeczywistej klasy odporności ogniowej danej przeszklonej ściany działowej jest wykonanie badania zgodnie z odpowiednią normą badawczą. Odporność ogniowa przeszklonych ścian działowych zależna jest od właściwości szkła, rozmiaru tafli szklanych zastosowanych w danym elemencie, współczynnika kształtu szyb, elementów obramowania oraz sposobu ich wypełnienia w przypadku profili metalowych oraz metod osadzenia przeszkleń i zapewnienia odpowiedniej rozszerzalności termicznej. Uzyskanie oczekiwanej klasy odporności ogniowej przez dany element w znacznej mierze zależy od precyzji wykonanie elementu i świadomego rozumienia zachowania poszczególnych komponentów w warunkach oddziaływania ognia. Często niewielkie zmiany konstrukcyjne spowodować mogą znaczne obniżenie odporności ogniowej danej przegrody.

 

 

 

mgr inż. Bartłomiej Sędłak

Instytut Techniki Budowlanej

Zakład Badań Ogniowych

 

 

Artykuł jest zapisem wystąpienia Autora na Konferencji Technicznej „Świata Szkła” w dn. 24.03.2015 r., zatytułowanej „Przegrody przeszklone w ochronie przeciwpożarowej”. 

 

 

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)

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

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

4. PN-EN 1364-1:2001 Badanie odporności ogniowej elementów nienośnych. Część 1: Ściany

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

7. Roszkowski P., Sędłak B.: Metodyka badań odporności ogniowej przeszklonych ścian działowych. „Świat Szkła” 9/2011, 59-64.

8. Sędłak B.: Metodyka badań odporności ogniowej drzwi przeszklonych. Cz. 1. „Świat Szkła” 3/2012, 50-52, 60.

9. Sędłak B.: Metodyka badań odporności ogniowej drzwi przeszklonych. Cz. 2. „Świat Szkła” 4/2012, 55-58, 60.

10. Sędłak B., Roszkowski P.: Klasyfikacja w zakresie odporności ogniowej przeszklonych ścian działowych. „Świat Szkła” 7-8/2012, 54-59.

11. Sędłak B.: Przeszklone drzwi dymoszczelne – badania oraz klasyfikacja w zakresie dymoszczelności. „Świat Szkła” 4/2013, 35-38.

12. Sędłak B.: Systemy przegród aluminiowo szklanych o określonej klasie odporności ogniowej. „Świat Szkła” 10/2013, 30-33, 41.

13. Sędłak B.: Ściany działowe z pustaków szklanych – badania oraz klasyfikacja w zakresie odporności ogniowej. „Świat Szkła” 1/2014, 30-33.

14. Sędłak B.: Badania odporności ogniowej przeszklonych ścian działowych. „Świat Szkła” 2/2014, 30-33. 

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

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

17. Sędłak B.: Bezszprosowe szklane ściany działowe o określonej klasie odporności ogniowej. „Świat Szkła” 11/2014, 24-30.

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

19. Sulik P., Sędłak B.: Odporność ogniowa drewnianych przeszklonych ścian działowych. „Świat Szkła” 3/2015, 43-48, 56.

20. Laskowska Z., Kosiorek M.: Bezpieczeństwo pożarowe ścian działowych przeszklonych – badania i rozwiązania, „Świat Szkła” nr spec. styczeń 2008, 16-21.

21. Zieliński K.: Szkło ogniochronne. „Świat Szkła” nr spec. styczeń 2008, 9-11.

22. Yang Z., Zhao X., Wu X., Li H.: Application and Integrity Evaluation of Monolithic Fire-resistant Glass. „Procedia Engineering” 11/2011, 603-607.

23. Kuczyński, K.: Kształtowniki metalowe z przekładką termiczną. „Materiały Budowlane” 8/2010, 38-39.

24. Sudoł E.: Drewno w stolarce budowlanej: wymagania normowe. „Świat Szkła” 12/2014, 52-56.

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

 

 

Całość artykułu w wydaniu drukowanym i elektronicznym 
Inne artykuły o podobnej tematyce patrz Serwisy Tematyczne 
Więcej informacji: Świat Szkła 5/2015

 

Czytaj także --

 

 

01 chik
01 chik