Szkło jest fascynującym materiałem o maksymalnej przejrzystości i wysokiej wytrzymałości. Konstrukcje całoszklane i szklane fasady stają się coraz bardziej imponujące i coraz bardziej popularne wśród architektów oraz inżynierów. Niemniej jednak odporność ogniowa konstrukcji wykonanych ze szkła sodowo-wapniowo-krzemianowego jest nadal nieuregulowana prawnie i nie została jeszcze kompleksowo zbadana. Powszechnym wynikiem eksperymentalnych testów odporności ogniowej jest stopienie międzywarstwy w ciągu kilku minut od wystawienia na działanie ognia. Najistotniejszy aspekt bezpieczeństwa zostaje utracony. Z tego punktu widzenia odporność ogniowa laminowanych paneli szklanych jest znikoma. W przypadku pożaru szkło i warstwa pośrednia zaczynają się topić w ciągu pierwszych 10 minut.
Aby spełnić wysokie wymagania przeciwpożarowe, w większości przypadków należy zastosować alternatywne systemy bezpieczeństwa, takie jak systemy spryskujące. Dlatego też nowe ognioodporne panele szkła nośnego są opracowywane i badane w ramach wspólnego projektu badawczego Hero-Fire GmbH, Taupitz GmbH & Co. KG i Uniwersytetu Technicznego w Dreźnie. W artykule przedstawiono koncepcję tych paneli, sposób ich działania w przypadku pożaru oraz przegląd możliwych zastosowań w budownictwie. Dodatkowo dołączono przewodnik do oceny odporności ogniowej konstrukcji szklanych zgodnie z normami europejskimi. Przewodnik ten zawiera szczegółowy przegląd różnych norm i ich wzajemnych powiązań. Ponadto przedstawiono szczegółową listę wszystkich niezbędnych badań eksperymentalnych w celu oceny odporności ogniowej komponentów. Proponowane ognioodporne panele szklane zostaną poddane dalszej ocenie w celu potwierdzenia ich ognioodporności przy jednoczesnym zachowaniu wysokiej przejrzystości i wytrzymałości.
1. Wstęp
Bezpieczeństwo pożarowe jest istotną częścią projektowania budynków. Szczególnie w Niemczech konstrukcje szklane muszą spełniać wysokie wymagania w zakresie bezpieczeństwa pożarowego.
Aby spełnić wymagania ppoż, większość konstrukcji została wyposażona w dodatkową funkcję bezpieczeństwa, taką jak systemy spryskujące. Rozwiązania te są jednak kosztowne i często nie spełniają założeń architektonicznych. Jak pokazano na rysunku 1, inżynierię ochrony przeciwpożarowej można podzielić na dwie części. Pierwsza część to prewencyjna ochrona przeciwpożarowa, a druga to defensywna ochrona przeciwpożarowa. Ta ostatnia obejmuje wszystkie obowiązki straży pożarnej i nie jest przedmiotem oceny w niniejszym dokumencie.
Inżynierowie budownictwa koncentrują się na prewencyjnej ochronie przeciwpożarowej, która dzieli się na aspekty strukturalna, techniczne i organizacyjne. Techniczna ochrona przeciwpożarowa obejmuje cały sprzęt używany do zapobiegania rozprzestrzenianiu się ognia, taki jak gaśnice lub systemy spryskujące.
Organizacyjna ochrona przeciwpożarowa obejmuje wszystkie środki mające na celu przygotowanie firmy na wypadek pożaru. Są to plany bezpieczeństwa pożarowego, szkolenia personelu i oznakowanie dróg ewakuacyjnych.
Strukturalna ochrona przeciwpożarowa jest podzielona na trzy części. Pierwsza część to ocena zachowania w warunkach pożaru poprzez określenie klasy materiału i klasy odporności ogniowej. Są one uregulowane w normach EN 13501-1 [1] i EN 13501-2 [2]. Dodatkowe aspekty konstrukcyjne obejmują planowanie dróg ewakuacyjnych i podział budynku na strefy pożarowe, aby zapobiec rozprzestrzenianiu się ognia na inne części budynku.
Bezpieczeństwo pożarowe staje się coraz ważniejsze wraz z budową większych powierzchni szklanych i konstrukcji całkowicie szklanych. Brakuje badań i analiz dotyczących zachowania w warunkach pożaru szklanych konstrukcji nośnych, takich jak szklane belki lub słupy. W związku z tym ich odporność ogniowa jest nieuregulowana prawnie. W ramach projektu badawczego realizowanego przez Uniwersytet Techniczny w Dreźnie, Hero Fire GmbH i Taupitz GmbH & Co. KG opracowywana jest nowa belka szklana o określonej odporności ogniowej. W niniejszym artykule opisano belkę i jej funkcjonalność, a także przegląd norm mających na celu zapewnienie bezpieczeństwa użytkowania. Połączenie tych tematów daje w rezultacie przewodnik do oceny odporności ogniowej laminowanych belek szklanych.
Wykres 1. Schemat przedstawiający różne obszary inżynierii ochrony przeciwpożarowe
AUTORZY
Maximilian Möckel
Uniwersytet Techniczny w Dreźnie,
Instytut Konstrukcji Budowlanych, Drezno, Niemcy
Hermann Wegmann
Hero-Fire GmbH, Dersum, Niemcy
Andreas Hotes
Hero-Fire GmbH, Dersum, Niemcy
Michael Engelmann
Uniwersytet Techniczny w Dreźnie,
Instytut Konstrukcji Budowlanych, Drezno, Niemcy
