Nowoczesne rozwiązania umożliwiają właściwe zabezpieczenie konstrukcji przed pożarem.
Coraz wyższe są wymagania odnośnie do projektowanych obiektów budowlanych oraz ich użytkowania w zakresie bezpieczeństwa, w tym ochrony przeciwpożarowej. Również fasady wraz z jej komponentami oraz ślusarka okienna jako istotna przegroda podlegają ścisłym uwarunkowaniom, m.in. ochrony przeciwpożarowej (rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie – Dz.U. Nr 75, poz. 690 z późn. zm.).
Rozmaitość rozwiązań pozwala na spełnienie oczekiwań nowoczesnej architektury preferującej duże, otwarte, przeszklone przestrzenie i jednoczesne spełnienie wymagań przepisów prawa w zakresie ochrony przeciwpożarowej.
Fot. 1. Wrocławski Park Technologiczny
To, jaka powinna być ochrona przeciwpożarowa, zależy od klasy odporności pożarowej budynku oraz od operatu przeciw-pożarowego (wytycznych) dla danego obiektu, opracowanego przez architekta, projektanta lub rzeczoznawcę ds. zabezpieczeń przeciwpożarowych.
Dla przegrody o przykładowej odporności ogniowej w zakresie szczelności i izolacyjności ogniowej EI 30 należy stosować konstrukcję systemu certyfikowanego dla takiej klasy wraz wypełnieniem i elementami montażowymi o analogicznych parametrach. Przegrodę ogniową może stanowić np. fasada, okno albo wewnętrzna ścianka. Podstawowe znaczenie dla ochrony przeciwpożarowej ma konstrukcja przegrody i rodzaj szklanego wypełnienia.
Konstrukcja (rama, elementy nośne – słupy i rygle) może być stalowa, aluminiowa i/lub drewniana (drewno – wbrew powszechnej opinii – zachowuje swoje parametry konstrukcyjne przez dość długi czas w warunkach pożaru).
Systemy stalowe o dużej sztywności pozwalają na tworzenie lekkich i smukłych konstrukcji bez dodatkowych konstrukcji wsporczych, a takie rozwiązania architektoniczne są obecnie szczególnie cenione. Systemy stalowe typu Jansen (König Stahl) czy Forster oprócz zalet wiążących się z wyższą (od systemów aluminiowych czy drewnianych) nośnością oraz co za tym idzie wyższą dopuszczalną rozpiętością stosowanych elementów umożliwiają realizację rozwiązań ognioodpornych (konstrukcje REI). Konstrukcja w tej klasie zachowuje zdolność nie tylko do zachowania szczelności (E – szczelność ogniowa) względem odcięcia gazów i ognia i nieprzeniesienia ich na stronę zabezpieczaną, izolacyjności ogniowej (I – izolacyjność ogniowa ogranicza wzrost temperatury po stronie chronionej), ale również do zachowania nośności we wskazanej klasie przez odpowiedni okres w warunkach pożaru (R – nośność ogniowa). Zachowanie nośności we wspomnianych warunkach jest szczególnie istotne dla konstrukcji dachowych (konstrukcja dachu, jego przekrycie, pasma świetlne/konstrukcje świetlików dachowych). Stal w warunkach pożaru ulega mniejszym odkształceniom, ma niższą rozszerzalność cieplną, wyższą temperaturę topnienia oraz słabiej przewodzi ciepło niż np. aluminium.
Fot. 2. Badanie przegród przeciwpożarowych (fot. archiwum firmy Aluprof)
Systemy aluminiowe, takie jak np. Yawal, Sapa, Schło, Aluprof, również oferują rozwiązania konstrukcji ogniochronnych (np. Sapa EI 120, Yawal REI 30 dla konstrukcji świetlików dachowych). Zaletą systemów aluminiowych jest łatwość i szybkość montażu (brak elementów spawanych, elementy skręcane o większej regulacji montażowej).
Profile w systemach ognioodpornych są zabezpieczane poprzez wypełnianie komór wkładkami izolacyjnymi, np. na bazie glinokrzemianów.
Konstrukcje stalowe, np. konstrukcje nośne dla fasady, konstrukcje stalowe dachów, można dodatkowo zabezpieczać przez malowanie stali farbami reaktywnymi ablacyjnymi o zdolności sublimacji, dzięki czemu zahamowany zostaje strumień ciepła do chronionej powierzchni, albo farbami pęczniejącymi, które mają zdolność pęcznienia pod wpływem ognia i tworzenia grubej, porowatej warstwy – zapory, chroniącej podłoże przed dostępem płomieni i tlenu.
Konstrukcje drewniane można zabezpieczyć przez impregnację ognioochronną drewna oraz jego dodatkową obróbkę lub stosowanie drewna klejonego warstwowo, które ma bardzo wysoką odporność ogniową.
Konstrukcje (stalowe, drewniane, aluminiowe) można zabezpieczyć także przez obkładanie systemowe, np. płytami gipsowymi, gipsowo-kartonowymi, gipsowo-włóknowymi albo płytami ogniowymi, np. promatect.
Wypełnienie (przeszklenie) w przypadku konstrukcji przeciwpożarowych ma kluczowe znaczenie dla ich klasyfikacji.
W fasadach oraz stolarce przeciwpożarowej stosowane przeszklenia możemy podzielić na hartowane monolityczne (po zahartowaniu poddawane testowi HST – Heat Soak Test) sodowo-wapniowe wzmacniane termicznie (ewentualnie zbrojone siatką stalową), wytwarzane metodą walcowania, oraz borowo-krzemowe bądź borosilikatowe o zwiększonej odporności na działanie podwyższonej temperatury i wody gaśniczej.
Fot. 3. Badanie przegrody z wypełnieniem ze szkła ogniochronnego (fot. archiwum firmy AGC)
Powszechnie stosowanym wypełnieniem jest także szkło warstwowe; tafle hartowanego szkła są w tym przypadku oddzielone specjalnym pęczniejącym w warunkach pożaru przezroczystym żelem najczęściej zasadowo-krzemianowym (warstwa ok. 1 mm). Warstwa żelu pęcznieje, pochłaniając ciepło i ulegając rozkładowi. W przypadku kilku warstw żel przekazuje ciepło w momencie rozkładu do kolejnej warstwy, która zaczyna reagować. Ze względu na wrażliwość takiego izolatora na działanie promieniowania UV powinno się stosować zabezpieczenie w postaci laminowania folią PVB (polyvinylbutyral) lub ognioodporną folią PVA (polyvinyl alkohol) od strony zewnętrznej oraz powłok refleksyjnych na szkło. W nowszych rozwiązaniach izolator nie poddaje się działaniu promieni UV. Stosowane jest także wypełnienie z żelem o grubej warstwie – tafle szkła są oddzielone komorami o szerokości ok. 5 mm, w warunkach pożaru żel pęcznieje, tworząc ekran cieplny.
Niezależnie od warstwy stosowanego izolatora żel działa, chłodząc, oraz spaja spękane pod wpływem temperatury tafle szklane.
Każda przegroda ogniowa musi być certyfikowana zgodnie z rozporządzeniem Ministra Infrastruktury z dnia 11 sierpnia 2004 r. w sprawie sposobów deklarowania zgodności wyrobów budowlanych oraz sposobu znakowania ich znakiem budowlanym (Dz.U. Nr 198, poz. 2041) jako kompletny element, tzn. wypełnienie (szkło), system konstrukcji (np. aluminiowy z wkładką stalową bądź niepalnym izolatorem), okucia, uszczelki (pęczniejące) oraz wszystkie elementy mocowań. Wytyczne względem wymagań, jakim powinny odpowiadać systemy oraz ich zastosowanie, są wyrażone normami: PN-EN 12101-2 (Systemy kontroli rozprzestrzeniania dymu i ciepła), PN-EN 13501-2 (Klasyfikacja wyrobów budowlanych i elementów budynków na podstawie badań odporności ogniowej) czy PN-B-02851-1:1997 (Ochrona przeciwpożarowa budynków – Badania odporności ogniowej elementów budynków – Wymagania ogólne i klasyfikacja). Poza wspomnianymi właściwościami przegród przeciwpożarowych warto wspomnieć jeszcze o takich właściwościach jak: tłumienie promieniowania cieplnego (W) czy dymoszczelność (S) wyrażana m3/h (PN-EN 13501-2+A1 2010). Klasa przegród EW u nas nieobowiązująca wyraża minimalny przepływ energii na odległość jednego metra od przegrody w określonym czasie (kW/m2). Warto nadmienić, iż o stosowaniu poszczególnych rozwiązań decyduje również podział stref pożarowych, który poprzez odpowiednie zmiany w instalacjach powiązanych funkcyjnie (np. systemach gaszenia) dla przegrody może ulec zmianie, a tym samym spowodować zmianę wymagań względem interesujących nas elementów.
Bernard Wiśniewski
kierownik robót KARMAR SA
