W pierwszej części artykułu przedstawione zostały wymagania w zakresie bezpieczeństwa pożarowego dachów zgodne z obowiązującymi przepisami techniczno-budowlanymi.
Omówione zostały scenariusze oddziaływania ognia na dachy oraz powiązane z nimi metody badań ogniowych. Przedstawiono także klasyfikacje ogniowe w zakresie odporności ogniowej i rozprzestrzeniania ognia.
Niniejsze opracowanie dotyczy konstrukcji dachowych przeciwpożarowych wykonywanych w postaci dachów w pełni przeszklonych lub przeszklonych i częściowo wypełnionych panelami nieprzeziernymi, o konstrukcji nośnej wykonanej z profili stalowych bądź aluminiowych, różnych systemów ścian zewnętrznych słupowo--ryglowych.
Profile słupów mogą być wykorzystane jako krokwie, a rygle – płatwie. Krokwie i płatwie są ze sobą odpowiednio połączone i tworzą konstrukcję szkieletową, mocowaną specjalnymi elementami do konstrukcji budynku.
1 - ściany osłonowe - począwszy od pozycji pionowej w zakresie ± 15 ° od pionu,
2 - pochyła część nie objęta zestawem ściany osłonowej – przeszklenie dachu,
3 - pochyła część objęta zestawem ściany osłonowej
Rys. 1. Nachylone (pochyłe) części zestawu ścian osłonowych [6]
Wprowadzenie
O rozróżnieniu czy mamy do czynienia ze ścianą zewnętrzną czy dachem decyduje kąt nachylenia profili (słupów bądź krokwi).
Za dach przeszklony uważa się konstrukcję z profili metalowych oraz wypełnień odchyloną od pionu o kąt większy niż 15° (linia niebieska), co zostało wyjaśnione na rys. 1.
Dachy przeszklone o konstrukcji metalowej są projektowane w budynkach ze względu na szereg walorów zarówno architektonicznych, jak i użytkowych.
Obliczenia statyczne wykonuje się przede wszystkim z uwagi na stan graniczny użytkowania, uwzględniając ciężar własny elementu, obciążenie wiatrem, obciążenie śniegiem i ewentualnie inne obciążenia użytkowe, jeśli występują.
Należy przy tym pamiętać, że z uwagi na wymagania użytkowe (izolacyjność cieplną, ochronę przed promieniowaniem UV) zestawy szyb w przypadku dachów przeszklonych stanowią istotne obciążenie dla profili nośnych dachu.
Konstrukcja dachów przeszklonych
Informacje ogólne
Dachy przeszklone mogą być wykonywane w postaci konstrukcji jedno- i dwuspadowych, o nachyleniu od 0 do 85° (ze względu na skuteczność odprowadzenia wody i szczelność konstrukcji zaleca się stosowanie minimalnego kąta nachylenia połaci 7°) oraz wielopłaszczyznowych.
Przykładowe schematy układów profili krokwi i płatwi w połaci dachowej przedstawiono na rys. 2.
Dachy przeszklone wykonywane są z:
- nośnej konstrukcji profilowej stalowej lub aluminiowej,
- wypełnień: tafli szklanych i paneli nieprzeziernych.
- akcesoriów charakterystycznych dla danego systemu rozwiązania.
Jako wypełnienia przezierne w dachach przeciwpożarowych z profili stalowych lub aluminiowych stosowane są szyby ogniochronne typów: E, EW lub EI w zależności od przeprowadzonych badań odporności ogniowej i wynikające z wymagań techniczno-budowlanych.
Szyby ogniochronne mogą mieć różne kształty: prostokątny, trapezowy, trójkątny, okrągły byleby mieściły się w obrysie prostokątnej systemowej tafli szklanej, której wymiary wynikają z badań odporności ogniowej.
Szyby ogniochronne mogą być stosowane jako dolna lub górna warstwa w zespoleniu z jedną lub dwiema taflami szkła (np. float hartowany) poprzez odpowiednie ramki.
Grubość szkła w zespoleniu oraz rodzaj i grubość ramki zespolenia określone są w systemie rozwiązań dachu dla odpowiedniej klasy odporności ogniowej.
Wszystkie rozwiązania wynikają z przeprowadzonych badań w zakresie odporności ogniowej i są określone w klasyfikacjach w zakresie odporności ogniowej danego systemu.
Dopuszcza się mocowanie od wewnątrz do profili konstrukcji nośnej dachu dodatkowych elementów obciążających poprzez systemowe łączniki, elementy mocujące spawane lub przykręcane po uwzględnieniu w badaniach odporności ogniowej i objętych klasyfikacją w zakresie odporności ogniowej.
W obliczeniach statycznych należy uwzględnić ciężar tych elementów.
Maksymalne rozstawy i rozpiętości profili nośnych, przy założonym schemacie statycznym, wynikają z obliczeń statycznych konstrukcji.
Należy przy tym uwzględnić ciężar tafli szklanych oraz obciążenia zewnętrzne. Rozstawy profili konstrukcyjnych są jednak limitowane dopuszczalnymi wymiarami wypełnień.
Rys. 2. Przykładowe układy krokwi i płatwi w konstrukcjach dachów przeszklonych
(...)
(...)
Rys. 22. Przykładowe rozwiązanie dachu dwuspadowego: A – A przekrój przez kalenicę z połączeniem śrubowo-spawanym i mocowanie do ściany zewnętrznej budynku, B – B przekrój przez krokwie [19]
dr inż. Zofia Laskowska
dr inż. Andrzej Borowy
mgr inż. Tomasz Suchecki
KöNIGSTAHL
Literatura
1. Rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady (EU) nr 305/2011 z 9 marca 2011 r. ustanawiające zharmonizowane warunki wprowadzania do obrotu wyrobów budowlanych i uchylające dyrektywę Rady 89/106/EWG.
2. Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (Dz. U. Nr 75 z 15 czerwca 2002 r. poz. 690 z późniejszymi zmianami).
3. PN-EN 1363-1:2012
4. PN-EN 1365-2:2014-12 Badania odporności ogniowej elementów nośnych. Część 2: Stropy i dachy
5. PN-EN 13830:2005 (norma zharmonizowana) Ściany osłonowe. Norma wyrobu
6. PN-EN 13830:2015 Ściany osłonowe. Norma wyrobu
7. PN-EN 13501-1+A1:2010 Klasyfikacja ogniowa wyrobów budowlanych i elementów budynków. Część 1: Klasyfikacja na podstawie wyników badań reakcji na ogień.
8. PN-EN 13501-2:2016-07 Klasyfikacja ogniowa wyrobów budowlanych i elementów budynków. Część 2: Klasyfikacja na podstawie badań odporności ogniowej, z wyłączeniem instalacji wentylacyjnej
9. PN-EN 13501-5:2016-07 Klasyfikacja ogniowa wyrobów budowlanych i elementów budynków. Część 5: Klasyfikacja na podstawie wyników badań oddziaływania ognia zewnętrznego na dachy.
10. PKN-CEN/TS 1187:2014-03. Metody badań oddziaływania ognia zewnętrznego na dachy. CEN/TS 1187:2012
11. Łukomski M.: Przekrycia dachów – wymagania w zakresie odporności ogniowej „Przegląd Budowlany” 9/2008
12. Kolbrecki A.: Zasady uwzględniania małych składników w klasyfikacjach reakcji na ogień i rozprzestrzeniania ognia. „Materiały Budowlane” 10/2010
13. Borowy A., Wróblewski B., Musielak Z.: Ocena odporności ogniowej dachów
przeszklonych o konstrukcji stalowej. Konferencja Naukowa KILiW PAN i KN PZITB Krynica 2012
14. Bagiński K., Dreger M.: Bezpieczeństwo pożarowe dachów. „Dachy” 5 (161) 2013
15. Sulik P., Roszkowski P.: Bezpieczeństwo pożarowe dachów. Reakcja na ogień i rozprzestrzenianie ognia przez dachy - cz. I, „Inżynier Budownictwa” (06.05.2015)
16. Sulik P., Roszkowski P.: Bezpieczeństwo pożarowe dachów. Odporność ogniowa dachów - cz. II, „Inżynier Budownictwa” (03.06.2015)
17. Cywiński Z.: Nowoczesne dachy ze stali i szkła. „Świat Szkła” 6/2011
18. Cywiński Z.: O znaczeniu szkła w budownictwie i architekturze. „Inżynieria i Budownictwo” 7/2012
19. Katalogi Jansena
a) Prospekt VISS Fasady – en, JANSEN STEEL SYSTEMS FAÇADES, 10.2018
https://www.koenigstahl.pl/pl/produkt/przeszklenie-dachowe-jansen-viss/
b) 3-11 VISS Fire 04/2014,
c) 2014409 Archkat Fassadensysteme objekte
https://www.koenigstahl.pl/pl/referencje/zamek-novy-svetlov-bojkovice-2/
d) 201409 Archkat VISS Fire, 01/2014
Całość artykułu w wydaniu drukowanym i elektronicznym
Inne artykuły o podobnej tematyce patrz Serwisy Tematyczne
Więcej informacji: Świat Szkła 4/2019