Pobierz pełny numer IZOLACJI

Pełny numer IZOLACJI 6/2018 [PDF]

możesz pobrać BEZPŁATNIE - po prostu ZAREJESTRUJ konto w portalu

Bierne zabezpieczenia przeciwpożarowe konstrukcji

Passive fire safety measures for structures
dr inż. Paweł Sulik  |  IZOLACJE 3/2018  |  19.07.2018
Ogniochronna powłoka natryskowa nałożona na metalową konstrukcję sufitu dachu hali
Ogniochronna powłoka natryskowa nałożona na metalową konstrukcję sufitu dachu hali
Archiwum autora

Problematyka odporności ogniowej elementów konstrukcji, na etapie projektowania, w wielu przypadkach traktowana jest drugorzędnie w stosunku do wymiarowania elementów konstrukcyjnych na normalne warunki eksploatacyjne, co przyczynia się do niepotrzebnego wzrostu kosztów, konieczności przeprojektowywania, ewentualnie stosowania izolacji ogniochronnych w sposób nie zawsze optymalny.

Bardzo często brak rozważenia sytuacji wyjątkowej, jaką jest pożar (drugie wymaganie podstawowe [1]), we wczesnej fazie projektowania prowadzi do znacznych ograniczeń w optymalnym zaprojektowaniu konstrukcji, wykorzystaniu zarówno jej potencjału, jak i zalet współczesnych izolacji ogniochronnych.

FOT. 1. Łuszczenie się powłoki spowodowane procesami starzeniowymi to przykład problemów związanych z trwałością natryskowej izolacji ogniochronnej zabezpieczającej konstrukcję stalową; fot. archiwum autora (P. Sulik)
FOT. 1. Łuszczenie się powłoki spowodowane procesami starzeniowymi to przykład problemów związanych z trwałością natryskowej izolacji ogniochronnej zabezpieczającej konstrukcję stalową; fot. archiwum autora

Oczywiście zawsze można dobrać izolację ogniochronną w taki sposób, żeby zabezpieczony nią element spełniał wymagane kryteria odporności ogniowej, jednakże należy również wziąć pod uwagę jej zachowanie w trakcie "życia" budynku, a więc trwałość zastosowanych rozwiązań, co nie zawsze jest w sposób należyty uwzględniane i często prowadzi do problemów eksploatacyjnych (FOT. 1).

Czytaj też: Ocena trwałości i skuteczności ogniochronnej nieznanych pasywnych zabezpieczeń ogniochronnych konstrukcji stalowych po upływie czasu

Dlatego niezwykle istotne jest prawidłowe uwzględnienie potencjału zastosowanych materiałów i rozwiązań konstrukcyjnych we wszystkich wymaganych sytuacjach we wstępnej fazie projektowania, a nie dobieranie rozwiązań post factum, na zasadzie naprawiania problemów zaistniałych na już wybudowanej konstrukcji. Oczywiście dotyczy to nowo wznoszonych budynków, a nie obiektów istniejących, gdzie możliwości dostosowania do wymagań [2] są znacznie zawężone.

RYS. 1. Wykres zależności współczynnik redukcyjny wytrzymałości w zależności od temperatury; rys. archiwum autora (P. Sulik)
RYS. 1. Wykres zależności współczynnik redukcyjny wytrzymałości w zależności od temperatury; rys. archiwum autora

Warto przypomnieć podstawowe właściwości materiałów konstrukcyjnych w sytuacji ogniowej:

  • Wśród materiałów powszechnie stosowanych w budownictwie, tylko nieliczne potrafią "bronić się" samodzielnie, a więc bez udziału specjalistycznych zabezpieczeń ogniochronnych, w temperaturach pożarowych przez określony czas, przy czym zarówno czas oddziaływań termicznych, jak i wartość temperatury (jej przyrost w czasie i wartość maksymalna) odgrywają tu decydującą rolę.
  • Dla większości z powszechnie stosowanych materiałów konstrukcyjnych już 400°C w przypadku właściwości wytrzymałościowych, oraz 150-200°C w przypadku modułu Younga oznacza redukcję parametrów, a jedynie wybrane materiały murowe w tym przede wszystkim beton komórkowy i silikaty notują znaczące wzmocnienie wytrzymałości w przedziale temperatur 250÷650°C (RYS. 1).
FOT. 2. Przykład zabezpieczenia konstrukcji drewnianej impregnatem do klasy odporności ogniowej R 30 w zabytkowym budynku w Czechach; fot. archiwum autora (P. Sulik)
FOT. 2. Przykład zabezpieczenia konstrukcji drewnianej impregnatem do klasy odporności ogniowej R 30 w zabytkowym budynku w Czechach; fot. archiwum autora
  • Spośród wymienionych na RYS. 1 materiałów jedynie drewno jest materiałem palnym, według kryteriów reakcji na ogień [3]. Wszystkie pozostałe materiały według tychże kryteriów są niepalne i klasyfikowane jako A1 lub A2, co jednak nie zawsze przekłada się na ich odporność na działanie temperatur pożarowych.
  • Wbrew pozorom, drewno jako materiał palny, który klasyfikuje się najczęściej jako klasa D, a po uniepalnieniu, czyli zabezpieczeniu/nasączeniu odpowiednimi impregnatami, które mają spowolnić rozkład termiczny drewna w pożarze, jako najwyżej klasa B, czyli materiał palny, ale niezapalny (FOT. 2), podczas spalania wytwarza mechanizm ochronny, w postaci warstwy zwęglonej działającej jak izolator, która bardzo spowalnia proces spalania wnętrza (średnio prędkość zwęglania dla najpowszechniej spotykanego drewna konstrukcyjnego wynosi 0,65-0,8 mm/min) i w ten sposób broni rdzeń przekroju, a co za tym idzie - całą konstrukcję nośną przed zniszczeniem (FOT. 3).
FOT. 3. Zwęglona z zewnątrz drewniana konstrukcja nośna domku letniskowego; fot. archiwum autora (P. Sulik) FOT. 4. Zniszczone w trakcie pożaru, niezabezpieczone ogniochronnie stalowe elementy konstrukcji; fot. archiwum autora (P. Sulik)
FOT. 3. Zwęglona z zewnątrz drewniana konstrukcja nośna domku letniskowego; fot. archiwum autora FOT. 4. Zniszczone w trakcie pożaru, niezabezpieczone ogniochronnie stalowe elementy konstrukcji; fot. archiwum autora
  • Zupełnie inaczej zachowuje się nieosłonięta ogniochronnie, niepalna (klasa A1) stal (FOT. 4), która jest dobrym przewodnikiem, bardzo szybko się uplastycznia i deformuje.
  • Jeszcze większe problemy w ogniu dotyczą konstrukcji aluminiowych, które w temperaturze około 660°C topią się, przechodząc w stan ciekły.

Konstrukcje wykonane z dobrze przewodzących materiałów, a więc szybko nagrzewających się w sytuacji ogniowej, należy więc izolować ogniochronnie. W zależności od czasu, w jakim element ma pełnić swoją funkcję podczas pożaru [im dłuższy czas, tym większa destrukcja elementu oraz wyższe tempo narastania temperatury i jej wartości maksymalnej (RYS. 2)], stosuje się we współczesnym budownictwie specjalnie zaprojektowane bierne izolacje ogniochronne, pozwalające chronionym elementom zachować oczekiwane wybrane kryteria odporności ogniowej, a więc nośność R, szczelność E i izolacyjność I ogniową [4, 5].

RYS. 2. Zależności temperatura–czas w przypadku różnych scenariuszy rozwoju pożaru: E – oddziaływanie zewnętrzne, S – krzywa powolnego nagrzewania, N – krzywa standardowa, H – oddziaływanie węglowodorowe, HCM – zmodyfikowana krzywa węglowodorowa, RWS1) – holenderska krzywa tunelowa, RABT – niemieckie oddziaływania tunelowe; rys. archiwum autora (P. Sulik) 1) Nazwa krzywej pochodzi od holenderskiej miejscowości RijksWaterSttat i została utworzona w 1979 r przez laboratorium badawcze TNO.
RYS. 2. Zależności temperatura–czas w przypadku różnych scenariuszy rozwoju pożaru: E - oddziaływanie zewnętrzne, S - krzywa powolnego nagrzewania, N - krzywa standardowa, H - oddziaływanie węglowodorowe, HCM - zmodyfikowana krzywa węglowodorowa, RWS1) - holenderska krzywa tunelowa, RABT - niemieckie oddziaływania tunelowe; rys. archiwum autora (P. Sulik)
1)
Nazwa krzywej pochodzi od holenderskiej miejscowości RijksWaterSttat i została utworzona w 1979 r przez laboratorium badawcze TNO.

Wśród biernych izolacji ogniochronnych, które ochraniają konstrukcje przed działaniem ognia, rozróżnia się dwa podstawowe typy z uwagi na wykorzystywany mechanizm ochrony. Są to:

  • izolacje reaktywne aktywowane temperaturą (np. farba czy lakier pęczniejący)
  • oraz izolacje pasywne (np. płyty silikatowo-cementowe).

Obydwa typy zapewniają ochronę konstrukcji poprzez zapewnienie izolacji przed działaniem temperatury, a więc utrudniają nagrzewanie się jej [5].

Podstawowy podział biernych izolacji ogniowych wynika jednak z formy występowania (farby, zaprawy, płyty) oraz sposobu aplikacji (malowanie, natrysk, klejenie, montaż łącznikami).

Ponadto rozwiązania pasywne izolacji ogniochronnych można podzielić na zabezpieczenia indywidualne (np. belki, słupy) lub też grupowe (np. rząd słupów, specjalnie wykonaną w tym celu ścianą o odporności ogniowej).

DOŁĄCZ DO NEWSLETTERA – kliknij tutaj »

[ochrona przeciwpożarowa, zabezpieczenia przeciwpożarowe, zabezpieczenia ogniochronne, farby ogniochronne, środki przeciwpożarowe, izolacje powłokowe, masy natryskowe, płyty przeciwogniowe, zabezpieczenia przeciwogniowe, izolacje ogniochronne, odporność ogniowa]

Artykuł pochodzi z: miesięcznika IZOLACJE 3/2018

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie


Hydroizolacja fundamentów - co musisz wiedzieć »

Zadaniem hydroizolacji jest zablokowanie dostępu wody i wilgoci do wnętrza obiektu budowlanego. Istnieje kilka rodzajów izolacji krystalizujących, a ich znajomość ułatwia zaprojektowanie i wykonanie szczelnej budowli. czytaj dalej »

 


Zarabiaj pieniądze sprzedając prąd »

Wykańczasz dom i potrzebne Ci wysokiej jakości materiały?

Wszystkie znane obecnie źródła energii, poza energią geotermalną i atomową, są pośrednio efektem działania promieniowania słonecznego...
czytaj dalej »

Dopasuj rozwiązanie do Twoich potrzeb i rodzaju wykonywach prac... czytaj dalej »

Jak zabezpieczać posadzki przemysłowe?

W obiektach przemysłowych obecne są zanieczyszczenia o różnym charakterze, które łączy jedno - wszystkie wpływają negatywnie na bezpieczeństwo pracowników i proces produkcyjny. czytaj dalej »

 


Kleje i fugi do płytek - to musisz wiedzieć »

Szukasz wpustu dachowego dobrej jakości?

Przeczytaj, zanim zdecydujesz się na zakup konkretnego materiału. czytaj dalej » Chcesz kupić wpust nieogrzewany, ale nie wiesz jaki konkretnie wybrać? czytaj dalej »

Dobierz najlepszy materiał termoizolacyjny. Sprawdź »


Ocieplenie powinno być trwałe i odporne na niekorzystne oddziaływanie czynników atmosferycznych... ZOBACZ »


Alternatywa dla tradycyjnych materiałów izolacyjnych »

Szukasz odpowiedniego materiału na podłogę? Zobacz »

Odporność na wodę, niepalność, wysoka odporność mechaniczna, niska waga oraz doskonałe parametry izolacyjne czynią je doskonałą...
czytaj dalej »

Być może wciąż zastanawiasz się czy Twoja firma powinna zainwestować w posadzki epoksydowe? Jeśli szukasz odpowiedniego materiału na podłogę w hali produkcyjnej... czytaj dalej »

Akustyczne płyty ścienne i sufitowe »

Energooszczędne płyty warstwowe z izolacją z wełny mineralnej o unikalnych właściwościach przeciwpożarowych i strukturalnych...  czytaj dalej »


Jak przyspieszyć prace budowlane?

Zobacz, jak możesz zaoszczędzić czas (i pieniądze). Uzyskaj bezpłatną wycenę materiałów w 48 godzin!  czytaj dalej »


Fakty i mity na temat szarego styropianu »

Jak zabezpieczyć rury przed stratami ciepła?

Od kilku lat rośnie popyt na styropiany szare. W Niemczech i Szwajcarii większość spr... czytaj dalej » Czym powinieneś kierować się przy wyborze odpowiedniej izolacji rur? czytaj dalej »


Jaka powinna być dobra hydroizolacja?

Skutecznie zabezpiecz budowane konstrukcje przed pożarem »

Fundamenty, elewacje, posadzki, garaże. Poznaj problemy i rozwiązania » czytaj dalej » Masywne elementy budowlane w starych obiektach często nie spełniają wymagań przeciwpożarowych określonych w obowiązujących przepisach. czytaj dalej »

Chcesz ograniczyć straty ciepła z budynku? Zobacz »


W obecnych czasach rosnące ceny energii cieplnej i elektrycznej skłaniają do analizy strat ciepła w budynkach mieszkalnych. Jedynym sposobem ograniczenia kosztów jest... ZOBACZ »



Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników portalu Izolacje.com.pl... dowiedz się więcej »
Triflex Polska Triflex Polska
Triflex zyskał na rynku europejskim pozycję lidera w zakresie opracowywania, kompleksowego doradztwa oraz zastosowania uszczelnień i powłok...
5/2019

Aktualny numer:

Izolacje 5/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - Ochrona przed hałasem w budynkach w kontekście izolacyjności akustycznej przegrody zewnętrznej
  • - Wykonanie i odbiór elewacji wentylowanych
Zobacz szczegóły
Hydroizolacje krystalizujące do uszczelniania fundamentów

Hydroizolacje krystalizujące do uszczelniania fundamentów

Zadaniem hydroizolacji jest zablokowanie dostępu wody i wilgoci do wnętrza obiektu budowlanego. Istnieje kilka rodzajów izolacji krystalizujących, a ich znajomość ułatwia...
Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright @ 2004-2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl

.