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


Innowacyjny system kompozytowych wzmocnień konstrukcji »


W przypadku gdy temperatura przekroczy temperaturę zeszklenia, wówczas żywica nie jest... ZOBACZ »


Szukasz materiałów budowlanych dobrej jakości?

Dobierz najlepszy materiał izolacyjny »

Obok wiedzy na temat produktów, równie istotna jest znajomość technologii, którą... czytaj dalej » Niski poziom ochrony cieplnej generuje wysokie koszty utrzymania budynku, stanowiące duże obciążenie budżetu... czytaj dalej »


Opłacalność paneli fotowoltaicznych - najnowsze informacje i porady »

Uszczelnianie obiektów inżynieryjnych - jak to robią specjaliści?

W przyszłym roku nastąpią znaczne podwyżki cen energii elektrycznej, dlatego też warto zastanowić się nad montażem paneli fotowoltaicznych.
czytaj dalej »

Jak prawidłowo chronić ściany fundamentwe i zapewnić gwarancję żywotności obiektu? czytaj dalej »

Czym skutecznie zaizolować fundament?

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 »

 


Uszczelnianie trudnych powierzchni! Zobacz, jak to zrobić skutecznie »


Doszczelniając przegrodę od strony wewnętrznej budynku ograniczamy przenikanie pary wodnej do warstwy izolacyjnej, natomiast... ZOBACZ »


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 »

Jak wykonać trwałe posadzki?

Jakich technologii oraz materiałów użyć do wykonania podłóg przemysłowych, naprawy betonów lub przeprowadzenia renowacji posadzek?  czytaj dalej »


Dlaczego hydroizolacja budynków jest tak ważna?

Sprawdzony sposób na przyspieszenie ocieplenia »

W budynkach nowo wznoszonych barierę dla wody gruntowej stanowi hydroizolacja zewnętrzna ścian piwnic i izolacja pod płytą fundamentową... czytaj dalej » Jakiego produktu użyć, by aplikacja była łatwa, efektywność większa, a tempo pracy ekspresowe? czytaj dalej »

Jak mocować elewacje wentylowane?


Jak w realnych warunkach zachowują się różne systemy mocowań elewacji wentylowanych? ZOBACZ »


Zgarnij bony o wartości 100zł. Zobacz jak »

Jak dobrać posadzkę do obiektu?

3 kroki do Super CashBack
czytaj dalej »

Wybierz posadzkę, która będzie funkcjonalna i łatwa w czyszczeniu... czytaj dalej »

Najlepszy system stropowy?


Betonowe stropy można produkować na różne sposoby – z betonu przygotowanego na placu budowy lub w fabryce, gdzie panują kutemu optymalne warunki. 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 »
Alpha Dam Alpha Dam
O FIRMIE Alpha Dam Sp. z o.o. produkuje od ponad 10 lat profesjonalne materiały wodochronne i przeciwwilgociowe dla budownictwa.  Do 2008...
9/2019

Aktualny numer:

Izolacje 9/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - Nowoczesne rozwiązania elewacyjne
  • - Jakość wykonania izolacji z szarego styropianu
Zobacz szczegóły
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

.