Paroc: jak zabezpieczać przed ogniem konstrukcje stalowe budynków?
W warunkach pożaru, niezabezpieczone stalowe konstrukcje nośne w przeciągu 15-40 minut tracą połowę wytrzymałości strukturalnej. Tymczasem minimalne wymagania odporności ogniowej dla tego typu konstrukcji wynoszą 30-150 minut. Aby zapewnić optymalny poziom bezpieczeństwa pożarowego na poziomie projektu, niezbędny jest dobór izolacji o odpowiednich właściwościach ogniowych i grubości. Co należy uwzględnić, projektując izolacje konstrukcji profili stalowych?
Celem zabezpieczenia przeciwpożarowego w przypadku stalowych elementów konstrukcyjnych jest ochrona przed wysokimi temperaturami oraz bezpośrednim działaniem ognia. Zastosowanie izolacji termicznej powoduje zmniejszenie szybkości nagrzewania się elementów metalowych, a co za tym idzie - utrzymanie ich funkcji konstrukcyjnych w określonym przedziale czasowym. Kwestię izolacji przeciwpożarowej różnych rodzajów konstrukcji regulują w polskich przepisach budowlanych wymagania względem czasu odporności ogniowej. Na czas odporności ogniowej składają się różne parametry:
- R - zdolność przenoszenia obciążeń - czas, w którym konstrukcja pod obciążeniem jest zdolna wytrzymać działanie normalnie rozwijającego się pożaru.
- E - szczelność ogniowa - czas, w którym konstrukcja zachowuje swoją jednolitość (szczelność).
- I - izolacyjność ogniowa - czas, w którym zimna strona przegrody konstrukcyjnej osiągnie na swojej powierzchni temperaturę 140°C podczas normalnie rozwijającego się pożaru.
Głównym punktem odniesienia dla technicznych obliczeń ogniowych jest tzw. standardowa krzywa ogniowa, odzwierciedlająca rozwój typowego pożaru w budynku. Metoda obliczeń często uwzględnia dodatkowy margines bezpieczeństwa, obejmując spodziewany rozwój pożaru, łącznie z fazą wygaszania. Metodą tą oblicza się czas wytrzymałości konstrukcji na ogień.
Odporność ogniowa
Szybkość nagrzewania się konstrukcji stalowej przy określonej ekspozycji na działanie ognia można w prosty przewidzieć, posługując się dwoma wielkościami fizycznymi. Tempo wzrostu temperatury w przekrojach określamy dwoma metodami - albo obliczając współczynnik masywności przekroju za pomocą stosunku ogrzewanej powierzchni do objętości, albo szacując stosunek powierzchni narażonej na działanie ognia do przekroju stalowego w danym profilu, który nazywamy wskaźnikiem masywności kształtu (F/A). Oba wskaźniki wyrażamy w jednostkach m-1.
W obu przypadkach możemy mówić o praktycznie tych samych prawidłowościach. Profil stalowy o dużej powierzchni otrzymuje więcej ciepła, niż profil o mniejszej powierzchni, a im większa objętość profilu i im większy przekrój kształtownika stalowego, tym większe jest rozpraszanie ciepła oraz lepsza odporność ogniowa całej konstrukcji. Mały i gruby profil będzie miał zatem wolniejszy przyrost temperatury, niż profil duży i cienki, który wymaga z kolei grubszej izolacji, aby osiągnąć dane wymagania odporności ogniowej. Wysoki wskaźnik masywności kształtu (F/A) oznacza szybki wzrost temperatury stali. Zależność tę obrazuje poniższy wykres.
Dobór grubości izolacji
Przy obliczaniu wartości współczynnika masywności przekroju, używana jest pełna objętość profilu. Nie ma znaczenia fakt, czy element narażony jest na kontakt z ogniem z trzech, czy z czterech stron, ponieważ ciepło przyjmuje cały profil stalowy. Inaczej postępujemy w przypadku obliczania wskaźnika masywności kształtu (F/A), dla którego grubość materiału izolacyjnego możemy dobrać w zależności od sposobu ekspozycji na działanie ognia i zaaranżowania elementów ochrony przeciwpożarowej.
Dobierając grubość izolacji dla konkretnego elementu, możemy korzystać z uproszczonych narzędzi opartych na instrukcjach niezależnych jednostek badawczych. Metoda obliczeń opracowana przez Norweskie Laboratorium Badań Ogniowych SINTEF NBL uwzględnia fakt, że profil stalowy jest w pełni obciążony ze statycznego punku widzenia. Projektując izolację konstrukcji stalowych, warto więc wybierać rozwiązania niepalne, a przy tym jak najmniej obciążające konstrukcję. W wymagania te dobrze wpisuje się wełna kamienna.
"W przypadku systemów izolacji, takich jak PAROC FireSAFE, do czynienia mamy ze stosunkowo niską wagą samych płyt izolacyjnych PAROC FPS 17, dlatego nie ma potrzeby uwzględniania ich ciężaru w ogólnych obliczeniach obciążenia statycznego" - wyjaśnia Adam Buszko. "Wełna kamienna charakteryzuje się wysoką odpornością na nasiąkliwość wodą i nie absorbuje wilgoci z otaczającej atmosfery, zwłaszcza w wariancie płyt PAROC FPS 17ta z pokryciem z welonu szklanego i aluminium. Dzięki temu izolacja zachowuje swoją wagę i właściwości przez cały okres eksploatacji budynku" - dodaje ekspert Paroc.
Klasy odporności ogniowej, wymagane dla poszczególnych konstrukcji stalowych, uzyskiwane są poprzez odpowiedni dobór grubości izolacji. Grubość izolacji należy uzależniać od wskaźnika masywności kształtu zabezpieczanego elementu, a także od temperatury krytycznej stali, dla której nominalnie przyjmuje się 450°C lub 500°C. Gotowe, rekomendowane grubości izolacji w oparciu o badania SINTEF NBL, prezentuje poniższa tabela. Pełne wyniki doboru grubości izolacji są dostępne w Europejskiej Aprobacie Technicznej ETA-08/0093, wydanej dla systemu PAROC FireSAFE przez Fiński Instytut Badawczy VTT, Espoo.
Tabela: Grubość izolacji dla różnych belek, działanie ognia z 3- i 4 stron, temperatura krytyczna stali 450°C.
Źródło i zdjęcie: Paroc
CZYTAJ WIĘCEJ
Wywiad szefem działu Izolacji Budowlanych w Grupie Paroc
Paroc: nadciąga sezon grzewczy. Jak przygotować dom na wyższe rachunki?
Paroc inwestuje i rozwija zakład produkcyjny w Trzemesznie
Grupa Paroc z tytułem Global Insulation Company 2016
Izolacja do zadań specjalnych. Paroc prezentuje wełnę w granulacie Paroc BLT 9
DODAJ KOMENTARZ
Wymagane: Zaloguj się aby dodać komentarz | > Zaloguj się |
ZOBACZ TAKŻE
B.M. Polska gościła dystrybutorów
Fasada roku 2008
Nowa fabryka firmy Kreisel
Przeprowadzka Knaufa
Nowa linia do produkcji skalnej wełny Rockwool
PREZENTACJA FIRM
Festool
TEMAT MIESIĄCA
Mamy 30 lat na modernizację wszystkich budynków. Czy Polska na tym skorzysta?Zgodnie z założeniami nowej dyrektywy, państwa członkowskie UE muszą opracować długoterminową strategię renowacji budynków, zarówno publicznych jak i prywatnych. Plan jest taki, by do 2050 roku wszystkie budynki w Polsce były budynkami o niemal zerowym zużyciu energii (tzw. standard nZEB). Założone plany powinny zawierać także cele pośrednie, które zrealizujemy w latach 2030 i 2040. Czytaj więcej
RAPORTY I ZESTAWIENIA
Raport o budowie domów w Polsce. Jakie budują Polacy?
Wyniki najnowszego "Raportu o budowie domów w Polsce" przygotow...
Wykonywanie tynków specjalnych
Poradnik stanowi obudowę dydaktyczną programu jednostki moduł...
Raport specjalny: Ocieplenie domu
Zimowe miesiące to okres, w którym szczególnie docenimy dobrz...
Jakie są styropiany do ociepleń? Teoria, a praktyka
Wnikliwi inwestorzy często zadają pytanie, jaki styropian wybr...
Raport specjalny: Farby ścienne
Przemalowanie ścian na zupełnie nowy kolor to jeden z najprost...
Aktualna sytuacja i perspektywy branży budowlanej w Republice Kazachstanu
Opracowanie rynkowe sporządzone na zamówienie Wydziału Promoc...
Krucho z wiedzą wykonawców ociepleń o wymogach prawa budowlanego
Wyniki III fali badania TNS Pentor Poznań nt. rynku ociepleń w...
Więcej kleju w kleju? Negatywne wyniki. Nie tylko
7 próbek na 25 przebadanych klejów do styropianu nie spełnia ...
Jak brudzi się elewacja?
Materiałami najczęściej stosowanymi do wykonania wierzchniej ...
NAJCZĘŚCIEJ CZYTANE
Błędy w wykonawstwie prac ociepleniowych
Wskazówki dla wykonawców tynków maszynowych
Błędy wykonawcze tynków gipsowych
Tynki gipsowe - nowa jakość ścian i sufitów
Uwaga - czarny styropian!
Urządzenia do nakladania tynków
Tynki maszynowe w okresie zimowym
Szlachetna alternatywa
Nowoczesne tynkowanie
Wykonywanie tynków cienkowarstwowych
Ocieplanie wełną mineralną
Ocieplanie ścian budynku z cegły
Tynki cementowo-wapienne. Wykonanie i pielęgnacja
Przyczyny powstawania czarnych smug i przebarwień na powierzchni tynków gipsowych
Usuwanie wykwitów solnych z elewacji
Wysychanie tynków gipsowych
Inwazja kolorów
Błędy w ocieplaniu balkonów
Osuszanie z wilgoci technologicznej
Pielęgnacja i suszenie tynków gipsowych
JEGER - farby i efekty dekoracyjne do ścian
Eksploatacja maszyn tynkarskich
Polepszenie właściwości zapraw - recepty
Korozja biologiczna elewacji budynków
Tynki gliniane - trwałe i naturalne
Szkolenia dla branży tynkarskiej
Tapety z włókna szklanego
Tynk dla wymagających inwestorów. Knauf MP 75L Diamant
System urządzeń wspomagających pracę z płytami g-k
Idealnie gładka powierzchnia