Jak legalnie budować więcej budynków wielorodzinnych w szkielecie drewnianym?

Ograniczenia w wykorzystaniu drewna mają dwojakie źródła. Problematyka rozprzestrzeniania ognia wynika pośrednio z wymagań podstawowych zawartych w rozporządzeniu Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) [2] oraz bezpośrednio z rozporządzenia ministra infrastruktury [3]. Wymaganie podstawowe nr 2 pt. „Bezpieczeństwo pożarowe” głosi: „Obiekty budowlane muszą być zaprojektowane i wykonane w taki sposób, aby w przypadku wybuchu pożaru: (…)powstawanie i rozprzestrzenianie się ognia i dymu w obiektach budowlanych było ograniczone”.

W rozporządzeniu ministra infrastruktury [3] w dziale VI pt. „Bezpieczeństwo pożarowe” zapisano:

„§ 216 ust. 1. Elementy budynku, odpowiednio do jego klasy odporności pożarowej, powinny spełniać, z zastrzeżeniem § 213 oraz § 237 ust. 9, co najmniej wymagania określone w TABELI”

oraz

„§ 216 ust. 2. Elementy budynku, o których mowa w ust. 1, powinny być nierozprzestrzeniające ognia, przy czym dopuszcza się zastosowanie słabo rozprzestrzeniających ogień”.

Legislator przewidział kilka odrębnych procedur potwierdzania nierozprzestrzeniania ognia przez elementy drewniane, w zależności od ich miejsca wbudowania.

Załącznik nr 3 rozporządzenia [3] pozwala przypisać cechę nierozprzestrzeniania ognia przez elementy budynku z wyłączeniem ścian zewnętrznych przy działaniu ognia z zewnątrz budynku. Oznacza to, że elementy drewniane wbudowane wewnątrz budynku, aby mogły być uznane za nierozprzestrzeniające ognia, muszą się charakteryzować klasą reakcji na ogień, zgodnie z normą PN-EN 13501-1 [4]:

• A1; A2-s1, d0 A2-s2, d0;
• A2-s3, d0;
• B-s1, d0;
• Bs-2, d0
• oraz Bs-3, d0

lub stanowić wyrób o klasie reakcji na ogień, zgodnie z PN-EN 13501-1 [4]:

• A1;
• A2-s1, d0;
• A2-s2, d0;
• A2-s3, d0;
• B-s1, d0;
• B-s2, d0
• oraz B-s3, d0,

przy czym warstwa izolacyjna elementów warstwowych powinna mieć klasę reakcji na ogień co najmniej E.

Należy przy tym pamiętać, że niezabezpieczone ogniochronnie drewno charakteryzuje się klasą reakcji na ogień D, sporadycznie C, co jest związane z rodzajem drewna, jego klasą wytrzymałościową – a więc i gęstością, zawartością żywic, sposobem obróbki powierzchni, np. struganie, frezowanie krawędzi itp.

Drewno impregnowane ogniochronnie najczęściej uzyskuje klasę reakcji na ogień C lub B. Oznacza to, że jest możliwe wykorzystanie odpowiednio zaimpregnowanego drewna wewnątrz budynków, jeżeli jedynym wymaganiem jest nierozprzestrzenianie ognia przez element.

W przypadku oddziaływania zewnętrznego na ściany zewnętrzne ustanowiono metodę badawczą PN-B-02867:2013-06 [5]. W przypadku tej metody odpowiednio zaimpregnowane ogniochronnie elementy drewniane wbudowane na elewacji również mogą spełniać wymaganie nierozprzestrzeniania ognia.

Kolejne wymaganie związane jest z palnością drewna, która to cecha przypisana jest do klas reakcji na ogień. Za rozwiązania niepalne uznajemy materiały i elementy charakteryzujące się klasą reakcji na ogień A1 oraz A2-s1-3,d0.

Rozporządzenie [3] zawiera wiele ograniczeń, przy czym do najistotniejszych z punktu widzenia szerszego stosowania konstrukcji drewnianych należy zaliczyć:

• „§ 232 ust. 1. Ściany i stropy stanowiące elementy oddzielenia przeciwpożarowego powinny być wykonane z materiałów niepalnych, a występujące w nich otwory – obudowane przedsionkami przeciwpożarowymi lub zamykane za pomocą drzwi przeciwpożarowych bądź innego zamknięcia przeciwpożarowego.
• § 249 ust. 3. Biegi i spoczniki schodów oraz pochylnie służące do ewakuacji powinny być wykonane z materiałów niepalnych i mieć klasę odporności ogniowej co najmniej:
  1) w budynkach o klasie odporności pożarowej A, B i C – R 60,
  2) w budynkach o klasie odporności pożarowej D i E – R 30”.

Powyższe zapisy oznaczają, że zgodnie z obowiązującymi przepisami [3] nie da się zbudować zarówno elementu oddzielenia przeciwpożarowego (stosowanego na granicy stref pożarowych), jak i schodów służących do ewakuacji z wykorzystaniem drewna, bez względu na klasę odporności ogniowej tych elementów.

Pozytywne rezultaty badań ogniowych, uzyskane w ramach projektu [6], szczegółowo opisane w publikacji [7], potwierdzają bezpieczne pożarowo zachowanie współczesnych drewnianych konstrukcji szkieletowych stosowanych w budownictwie. Pozwala to z optymizmem patrzeć na kolejną nowelizację przepisów technicznych, która mogłaby otworzyć szersze możliwości wykorzystania tej prośrodowiskowej technologii.

Należy przy tym zauważyć, że zmiana przepisów nie jest taka prosta z uwagi na przytoczone w nich parametry techniczne, a nie konkretne grupy materiałów, dopuszczenie w jakiejś kategorii materiałów klasy reakcji na ogień D, wiązałoby się więc z możliwością stosowania nie tylko drewna, ale i innych rozwiązań materiałowych charakteryzujących się tą klasą reakcji na ogień, co nie zawsze może okazać się bezpieczne z pożarowego punktu widzenia. Przyszłe zmiany trzeba więc szczegółowo przemyśleć, zanim się je wprowadzi, a to wymaga czasu, konsultacji, znalezienia akceptowalnego konsensusu. Warto więc zadać sobie pytanie, czy przy obecnym stanie prawnym istnieją możliwości legalnego budowania w oparciu o technologię drewnianą.

Odpowiedź jest oczywiście pozytywna, wszak wiele budynków, przede wszystkim jednorodzinnych, powstaje w tej technologii, przy czym należy pamiętać, że tego typu budynki nie podlegają tak restrykcyjnym wymaganiom z zakresu bezpieczeństwa pożarowego jak budynki wielorodzinne. Czy można zatem wybudować budynek wielorodzinny w technologii szkieletu drewnianego?

Odpowiedź jest również pozytywna, przy czym procedura nie jest automatyczna. Chodzi oczywiście o zastosowanie rozwiązań zamiennych, zgodnie z § 9.1. ustawy [8]. Przepis ten dotyczy co prawda szczególnie uzasadnionych indywidualnych przypadków, ale można sobie wyobrazić, że do czasu uchwalenia nowych przepisów można by stworzyć ścieżkę dojścia dla wybranej klasy konstrukcji, charakterystycznej dla całego typoszeregu obiektów mieszkalnych o szkieletowej konstrukcji drewnianej, tak by niejako z automatu, po spełnieniu wymagań, uzyskać odstępstwo od przepisów techniczno-budowlanych. Jak we wszystkich tego typu decyzjach, wymaga to merytorycznego uzasadnienia, które przedstawiono poniżej.

Propozycje rozwiązań zamiennych

Przedstawione propozycje odnoszą się do budynków mieszkalnych wielorodzinnych § 3.4 [3], niskich § 8.1 [3] i średniowysokich § 8.2 [3], przy założeniu maksymalnie pięciu kondygnacji nadziemnych, klasy odporności pożarowej C.

Ograniczenie liczby kondygnacji, a więc i maksymalnej wysokości, wynika z chęci wprowadzania zmian stopniowo, tak by można było sukcesywnie oceniać poziom bezpieczeństwa, zanim przepisy uwzględnią wyższe budynki. Tego typu postępowanie było z powodzeniem sprawdzone w innych krajach, np. w Niemczech czy Kanadzie.

Poniższe propozycje odnoszą się do wybranych paragrafów rozporządzenia [3] i uzasadniają zastosowanie dodatkowych warunków zamiennych w zamian za odstępstwo od przepisów techniczno-budowlanych. Pozostałe, nieopisane poniżej aspekty techniczne z zakresu bezpieczeństwa pożarowego, podlegają wymaganiom określonym w rozporządzeniu [3].

„§ 216 Klasa odporności ogniowej elementów budynku:
 – główna konstrukcja nośna – R 60,
 – konstrukcja dachu – R 30 (zwiększenie wymagań w stosunku do [3]),
 – strop – REI 60,
 – ściana zewnętrzna EI 60 (o«i) (zwiększenie wymagań w stosunku do [3]),
 – ściana wewnętrzna EI 15,
 – przekrycie dachu RE 30 (zwiększenie wymagań w stosunku do [3]).
Wszystkie wymienione powyżej elementy budynku powinny być nierozprzestrzeniające ognia”.

Uzasadnienie 1:

Z uwagi na inne wymagania, m.in. akustyczne, ilość i jakość stosowanych elementów poszycia przegrody zapewnia podwyższoną klasę odporności ogniowej, więc niejako podwyższone wymagania są zapewnione przy okazji.

„§ 217 Klasa odporności ogniowej przegród wewnętrznych oddzielających mieszkania lub samodzielne pomieszczenia mieszkalne od dróg komunikacji ogólnej oraz od innych mieszkań i samodzielnych pomieszczeń mieszkalnych: EI 60 (zwiększenie wymagań w stosunku do [2])”.

Uzasadnienie 2:

Patrz uzasadnienie 1.
„§ 220 Klasa odporności ogniowej ścian wewnętrznych i stropów wydzielających kotłownie z kotłami na paliwo gazowe, o łącznej mocy cieplnej powyżej 30 kW:
– ściany wewnętrzne – EI 60,
– stropy – REI 60,
– drzwi lub inne zamknięcia – EI 30”.

Uzasadnienie 3:

Zaleca się, aby budynki były ogrzewane z miejskiej sieci ciepłowniczej, a tam, gdzie z przyczyn technicznych nie jest to możliwe, by stosować wyłącznie kotły na paliwo gazowe.
„§ 227 Powierzchnia strefy pożarowej 5000 m²”.

Uzasadnienie 4:

Założeniem jest, aby cała część nadziemna budynku znajdowała się w jednej strefie pożarowej. Wielkość przytoczonej strefy pożarowej, jak wskazuje praktyka projektowa, jest wystarczająca do wybudowania pięciokondygnacyjnego budynku mieszkalnego o typowych dla tego typu obiektów wymiarach.
„§ 232 Ściany i stropy stanowiące elementy oddzielenia przeciwpożarowego powinny być wykonane z materiałów niepalnych, z wyłączeniem szkieletu nośnego, do wykonania którego dopuszcza się wykorzystanie drewna, a występujące w nich otwory winny zostać obudowane przedsionkami przeciwpożarowymi lub zamykane za pomocą drzwi przeciwpożarowych bądź innego zamknięcia przeciwpożarowego (złagodzenie wymagań w stosunku do [3]).
Klasa odporności ogniowej elementów oddzielenia przeciwpożarowego oraz zamknięć znajdujących się otworów wynosi:
– ściany – REI 120,
– stropy – REI 120 (zwiększenie wymagań w stosunku do [3]),
– drzwi przeciwpożarowe – EI 60,
– drzwi z przedsionka przeciwpożarowego na korytarz i do pomieszczenia – EI 30,
– drzwi z przedsionka przeciwpożarowego na klatkę schodową – EI 30”.

Uzasadnienie 5:

W ocenianej klasie budynków założeniem jest, że w części nadziemnej występuje jedna strefa pożarowa. Biorąc jednak pod uwagę specyfikę warunków zabudowy oraz złożoność procesu budowlanego, nie można wykluczyć możliwości lokalnego wystąpienia dodatkowej, niewielkiej w stosunku do zasadniczej, strefy pożarowej, a więc i elementów oddzielenia przeciwpożarowego.

Z uwagi na technologię wykonania budynku, przy założeniu zwiększonych wymagań z zakresu odporności ogniowej dla przegród oraz innych dodatkowych obostrzeń, zastosowanie wykonanej z drewna, palnej konstrukcji nośnej elementu oddzielenia przeciwpożarowego, w całości otoczonej przez niepalne materiały termoizolacyjne oraz niepalne elementy wielowarstwowego poszycia, należy uznać za niepogarszające warunków bezpieczeństwa pożarowego.

„§ 249. 3. Biegi i spoczniki schodów oraz pochylnie służące do ewakuacji powinny być wykonane z materiałów niepalnych, z wyłączeniem konstrukcji nośnej schodów, do wykonania której dopuszcza się wykorzystanie drewna, i mieć klasę odporności ogniowej co najmniej R 60 (złagodzenie wymagań w stosunku do [3])”.

Uzasadnienie 6:

Wymaganie w zakresie odporności ogniowej stawiane biegom i spocznikom schodów służących do ewakuacji można określić jako co najmniej niejednoznaczne. Wiąże się to z rozbieżnymi wymaganiami stawianymi konstrukcji i warunkom ewakuacji prowadzonej po tej konstrukcji.

Oznaczenie R 60 jednoznacznie sugeruje, że mamy do czynienia z oddziaływaniem standardowym temperatura-czas, a to oznacza, że w 30. minucie mamy do czynienia z temperaturą ~840°C, natomiast w 60. minucie z temperaturą ~945°C.

Zakładając, że ważniejszą funkcją schodów jest ich funkcja ewakuacyjna, a nie nośna (np. R 60), należy liczyć się z koniecznością utrzymania – przynajmniej w początkowej fazie pożaru, kiedy prowadzona jest ewakuacja – umożliwiających ją warunków (wartości graniczne przyjmowane w literaturze mówią o nadmiernym przekroczeniu stężenia gazów toksycznych, np. CO  >  700 ppm, CO₂ >  5% obj., przekroczeniu dopuszczalnej podsufitowej warstwy dymu – wysokość przestrzeni wolnej od dymu <  1,8 m (2,0 m), spadek widzialności znaków ewakuacyjnych, zbyt wysoka temperatura lub promieniowanie cieplne – temperatura >  60°C). Oznacza to, że albo w przestrzeni schodów jest możliwa ewakuacja, albo temperatura jest zbyt wysoka i ewakuacja nie jest prowadzona, co oznacza brak obciążeń użytkowych działających na schody.

Biorąc powyższe pod uwagę, przy uwzględnieniu technologii wykonania budynku i założeniu zwiększonych wymagań z zakresu odporności ogniowej dla przegród oraz innych dodatkowych obostrzeń, zastosowanie wykonanej z drewna, palnej konstrukcji nośnej schodów, w całości osłoniętej przez niepalne materiały termoizolacyjne oraz niepalne elementy wielowarstwowego poszycia, należy uznać za niepogarszające warunków bezpieczeństwa pożarowego.

„§ 250 Piwnice powinny być oddzielone od pozostałej części budynku stropami i ścianami o klasie odporności ogniowej co najmniej REI 60 i zamknięte drzwiami o klasie odporności ogniowej co najmniej EI 30 [zwiększenie wymagań w stosunku do [3] z uwagi na to, że przepis nie wymaga tego od budynków ZL IV niskich (N) i średnio wysokich (SW)]”.

Uzasadnienie 7:

Z uwagi na sposób wykonania nadziemnej części budynku istotne jest odcięcie od części podziemnej, która ze względów technicznych nie może być wykonana w formie drewnianych elementów szkieletowych, a zatem będzie wykonana w technologii żelbetowej, ewentual­nie murowej. Technologia szkieletowa, w szczególności modułowa, wymaga wykonania płyty żelbetowej, którą w przypadku podpiwniczenia będzie stanowił żelbetowy strop. Stropy tego typu spełniają zazwyczaj podane powyżej wymaganie klasy odporności ogniowej.

Wymaganie dodatkowe:
Wszystkie gniazdka i kontakty wbudowane w elementy o danej klasie odporności ogniowej muszą charakteryzować się klasą odporności ogniowej nie gorszą niż przegroda, w którą zostały wbudowane.

Każdy lokal mieszkalny powinien być wyposażony w system detekcji pożaru w postaci autonomicznej domowej czujki pożarowej (czujki dymu). Czujka powinna być zamontowana na suficie, w centralnej części lokalu mieszkalnego, najlepiej pomiędzy sypialnią a kuchnią czy pokojem dziennym.
Każde mieszkanie lub pomieszczenie oddzielone jest od drogi komunikacji ogólnej/klatki schodowej drzwiami dymoszczelnymi, charakteryzującymi się klasą odporności ogniowej co najmniej EI 30.

Uzasadnienie 8:

Z uwagi na palną szkieletową konstrukcję przegród należy ograniczyć możliwość przedostawania się ognia w głąb przegrody. Kluczową rolę odgrywają w tym przypadku wszelkiego rodzaju przerwania poszycia w formie różnego rodzaju otworów, wśród których najczęściej występują wszelkiego rodzaju otwory na puszki pod instalacje elektryczne. Wykonanie ich w klasie odporności ogniowej rozwiązuje ten problem.

Autonomiczne domowe czujki pożarowe (jedna sztuka na lokal mieszkalny) to najtańszy i najbardziej skuteczny z powszechnie dostępnych systemów wykrywania pożaru w pomieszczeniach. Pozwala on na detekcję pożaru już w fazie wstępnej, kiedy pożar jeszcze się nie rozwinął, co znacząco podnosi poziom bezpieczeństwa.

Stosowanie drzwi dymoszczelnych i cechujących się odpornością ogniową w przypadku drzwi wejściowych do mieszkania z klatki schodowej/drogi komunikacji ogólnej jest wymogiem w przypadku podobnego co do zasady przeznaczenia budynku np. ZL V (§ 246) lub w przypadku gdy klatka schodowa wyposażona jest w urządzenia zapobiegające zadymieniu lub służące do usuwania dymu i pełni rolę innej strefy pożarowej (§ 256).

W omawianym przypadku, z uwagi na wymogi akustyczne oraz ochrony przed włamaniem, drzwi wejściowe do mieszkań konstrukcyjnie są przystosowane do pełnienia również roli w zakresie bezpieczeństwa pożarowego i wymagają niewielkiej ingerencji, przede wszystkim montażu dodatkowych uszczelek pęczniejących. Koszt takich drzwi jest zbliżony do obecnie montowanych, za to wzrost poziomu bezpieczeństwa pożarowego jest znaczący.

Zalecenie dodatkowe:
Zaleca się, aby w omawianej klasie budynków nie stosować otwartego ognia.

Uzasadnienie 9:

Regres konstrukcji drewnianych stosowanych w budownictwie w ujęciu historycznym, nastąpił po licznych pożarach miast, w wyniku stosowania przede wszystkim otwartego ognia w pomieszczeniach w znacznej części wykonanych z drewna. W chwili obecnej w budynkach mieszkalnych wielokondygnacyjnych w sposób systemowy stosuje się otwarty ogień przede wszystkim do przyrządzania posiłków, ewentualnie, co jest zjawiskiem rzadszym, do indywidualnego podgrzewania wody/ogrzewania pomieszczeń. Ograniczenie stosowania otwartego ognia, zważywszy na powszechność innych technologii w porównywalnej cenie, znacząco ogranicza potencjalne źródła pożaru.

Podsumowanie

W przypadku gdyby ww. propozycje uzyskały ogólną akceptację zainteresowanego problemem środowiska, w tym ministerstw i PSP, możliwe by było, pomimo indywidualnego charakteru uzyskiwania odstępstw, wprowadzenie przetartej ścieżki umożliwiającej szersze wykorzystanie omawianej technologii w mieszkaniowym budownictwie wielorodzinnym, co do czasu wprowadzenia zmian w przepisach w przyszłości mogłoby stanowić znaczące ułatwienie w ekspansji tego prośrodowiskowego budownictwa.

Literatura

1. P. Sulik, „Bariery prawne wykorzystania drewna konstrukcyjnego w budownictwie”, „Materiały Budowlane” 556 (12)/2018, s. 90–92.
2. Rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) nr 305/2011 z dnia 9 marca 2011 r. ustanawiającego zharmonizowane warunki wprowadzania do obrotu wyrobów budowlanych i uchylające dyrektywę Rady 89/106/EWG.
3. Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (DzU z 2015 r., poz. 1422 i z 2017 r., poz. 2285).
4. PN-EN 13501-1:2019-02, „Klasyfikacja ogniowa wyrobów budowlanych i elementów budynków – Część 1: Klasyfikacja na podstawie badań reakcji na ogień”.
5. PN-B-02867:2013-06, „Ochrona przeciwpożarowa budynków. Metoda badania stopnia rozprzestrzeniania ognia przez ściany”.
6. P. Sulik, „Rozprzestrzenianie ognia przez konstrukcyjne elementy wykonane z sosnowego drewna litego NZP-124/2020”, praca badawcza ITB, sprawozdanie końcowe, 2020.
7. P. Sulik, „Bezpieczeństwo pożarowe budynków o konstrukcji drewnianej”, „IZOLACJE” 7/8/2021, s. 86–95.
8. Ustawa z dnia 7 lipca 1994 r. Prawo budowlane (DzU z 2020 r., poz. 1333.).

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!