Odporność ogniowa materiałów i konstrukcji budowlanych

Wskaźniki zagrożenia pożarowego, które muszą spełniać określone materiały i konstrukcje budowlane, są regulowane przez przepisy rządowe i są obowiązkowe dla producentów i konsumentów. Zrozumienie różnic i cech charakterystyki pożarowej jest ważne dla bezpiecznej eksploatacji budynków, a także ochrony mienia i życia ludzkiego w przypadku pożaru.

Płyty warstwowe Ruukki SP2D W po pożarze

W zależności od specyfiki działania, konstrukcje budowlane mogą mieć różne wymagania dotyczące odporności ogniowej. DBN B.1.1-7:2016 ustanawia osiem stopni odporności ogniowej budynku w zależności od jego przeznaczenia, kategorii zagrożenia pożarowego, warunkowej wysokości (liczby kondygnacji) i powierzchni podłogi w strefie pożarowej. W zależności od stopnia odporności ogniowej budynku określa się wymagania dotyczące klas odporności ogniowej konstrukcji budowlanych i grup rozprzestrzeniania ognia.

Czym jest odporność ogniowa i stany graniczne REI?

Odporność ogniowa to zdolność konstrukcji do wytrzymania ognia i wysokich temperatur oraz do pełnienia funkcji nośnych, ochronnych i termoizolacyjnych przez określony czas.

Ilościową charakterystyką odporności ogniowej konstrukcji jest granica odporności ogniowej, która jest mierzona w minutach od początku ekspozycji na ogień podczas testów ogniowych do wystąpienia jednego ze stanów granicznych konstrukcji.

Stany graniczne konstrukcji budowlanych

W zależności od przeznaczenia, konstrukcje budowlane mogą mieć różne klasy odporności ogniowej, których stany graniczne są oznaczone literami (R, E, I) i liczbą wskazującą limit odporności ogniowej w minutach. W przypadku zewnętrznych ścian nienośnych i przegród wewnętrznych stosowane są stany graniczne EI, a w przypadku konstrukcji nośnych i samonośnych – REI i RE. Przykładowo, płyty warstwowe Ruukki z wypełnieniem PIR mogą mieć klasę odporności ogniowej do EI60, a z wypełnieniem z wełny mineralnej – do EI240. W przypadku przegród przeciwpożarowych wykonanych z płyt warstwowych dodatkowo przeprowadzane są badania mające na celu określenie utraty odporności konstrukcji na uderzenia mechaniczne M.

Ogólnie przyjęte jest określanie granicy odporności ogniowej poprzez przeprowadzenie badań ogniowych, ale istnieje również metoda obliczeniowa, która jest najczęściej stosowana w szczególnych przypadkach.

Testy odporności ogniowej płyt warstwowych Ruukki

Wyniki testów ogniowych odnoszą się tylko do określonych warunków i konkretnych próbek produktów. Na przykład, na odporność płyt warstwowych na ogień ma wpływ wiele czynników, w tym konfiguracja połączenia blokującego, konstrukcja komponentów, gęstość wypełniacza, grubość okładziny itp. Dlatego też stosowanie płyt warstwowych na placach budowy powinno być zgodne z projektem, który został przedłożony do testów ogniowych i określony w certyfikatach i/lub protokołach z odpowiednią klasą odporności ogniowej.

Należy zauważyć, że europejskie metody badań ogniowych uwzględniają większą liczbę parametrów konstrukcyjnych, w tym: kierunek rozprzestrzeniania się ognia (na zewnątrz, wewnątrz, między pomieszczeniami), przeznaczenie konstrukcji, kierunek montażu (pionowy lub poziomy), wymiary rozpiętości, obciążenie, przepływ ciepła, obecność okładzin i elementów uszczelniających itp. Metody UE wykluczają możliwość manipulacji w celu poprawy wyników, na przykład poprzez użycie dodatkowych elementów złącznych do zablokowanych połączeń lub innych sztuczek, więc są bardziej obiektywne. Ukraińscy dostawcy płyt warstwowych czasami posuwają się do sztuczek, gdy przedkładają do certyfikacji konstrukcję płyty warstwowej o najwyższych możliwych właściwościach (gęstość wypełniacza, grubość pokrycia itp.), która jest testowana na minimalnych rozpiętościach z dodatkowym uszczelnieniem i blokadą, co umożliwia uzyskanie zawyżonych wyników. W wyniku takich manipulacyjnych testów uzyskane dokumenty nie spełniają rzeczywistych warunków użytkowania, co zwiększa ryzyko rozprzestrzenienia się pożaru w całym obiekcie, a w konsekwencji przedwczesnego zniszczenia budynku. Produkty stosowane w projektach budowlanych powinny mieć właściwości nie gorsze niż te uzyskane podczas testów ogniowych.

Mocowanie zamków płyt w celu sztucznego zwiększenia odporności ogniowej

Dodatkowym potwierdzeniem wysokiego bezpieczeństwa pożarowego płyt warstwowych jest certyfikat amerykańskiej firmy FM, która ocenia produkty zgodnie z najwyższymi międzynarodowymi standardami bezpieczeństwa, co pozwala na znaczne oszczędności na ubezpieczeniach. Wszystkie rodzaje płyt warstwowych Ruukki są certyfikowane zgodnie ze standardami FM dla rozpiętości do 9 m.

Testy ogniowe zgodnie z normą FM

Co to jest grupa rozprzestrzeniania płomienia M dla konstrukcji?

Na Ukrainie obowiązkowe jest określenie wskaźnika, który charakteryzuje zdolność konstrukcji budynku do przeciwstawienia się rozprzestrzenianiu się płomieni. Metodologia testu polega na określeniu stopnia uszkodzenia konstrukcji poza strefą pożaru. Podczas testu niewielki fragment konstrukcji o wymiarach 2×2 m poddawany jest ciągłemu działaniu ognia przez 15 minut, po czym mierzone jest uszkodzenie wewnętrznej warstwy próbki. W rezultacie konstrukcja zostaje przypisana do jednej z grup:

• M0 – granica rozprzestrzeniania się płomienia wynosi 0 m
• M1 – granica rozprzestrzeniania się płomienia nie przekracza 0,25 m dla konstrukcji poziomych i 0,40 m dla konstrukcji pionowych i pochyłych, przy zwęgleniu, stopieniu i spaleniu materiałów do głębokości 2 mm
• M2 – wszystko, co ma wyższe wartości niż dla M1.

Dla płyt warstwowych z wypełnieniem z niepalnej wełny mineralnej, grupa rozprzestrzeniania płomienia M0 jest ustalana bez badań. Wszystkie płyty warstwowe Ruukki z wełną mineralną i pianką poliizocyjanurową F-PIR i X-PIR mają grupę rozprzestrzeniania płomienia M0, a z E-PIR – M1.

Budowa przegrody przeciwpożarowej z płyt warstwowych Ruukki

W przypadku płyt warstwowych i fasad wentylowanych możliwość rozprzestrzeniania się płomienia przez izolację lub tlenia się pod okładziną jest szczególnie niebezpieczna, ponieważ obszary te są trudno dostępne podczas gaszenia pożaru. Dlatego też prawidłowy dobór rodzaju płyt warstwowych i fasad wentylowanych jest niezwykle ważny dla bezpiecznego i trwałego funkcjonowania budynku.

Czym jest klasa reakcji na ogień lub palność?

Palność to właściwość materiału polegająca na odporności na działanie płomienia. Materiały palne to takie, które po wystawieniu na działanie ognia lub wysokiej temperatury zapalają się, tlą, zwęglają i dymią, a po zniknięciu źródła zapłonu nadal się palą.

Zgodnie z DBN B.1.1-7:2016 materiały budowlane są klasyfikowane jako niepalne (NC) lub palne (CC). Z kolei materiały palne są podzielone na grupy według ich palności (F), palności (F), rozprzestrzeniania się płomienia po powierzchni (F), zdolności do tworzenia dymu (S) i toksyczności produktów spalania (T). Jednocześnie materiały niepalne nie są podzielone według wskaźników bezpieczeństwa pożarowego (G, B, FP, D, T).

Obecnie na Ukrainie nie obowiązują metody badań materiałów palnych (G, B, RP, D, T), dlatego w celu określenia i sklasyfikowania wskaźników palności konieczne jest zastosowanie zharmonizowanej normy DSTU EN 13501-1:2016, zgodnie z którą charakterystyka pożarowa jest określana przez klasę reakcji na ogień, która jest następująca:

[Klasyfikacja podstawowa] – [wytwarzanie dymu], [wytwarzanie kropli].

Główna klasyfikacja – A(1,2), B, C, D, E, F – określa palność produktu, gdzie A oznacza materiały niepalne, a F najbardziej łatwopalne. Materiały niepalne, takie jak wełna mineralna i stal, są klasyfikowane jako A1, płyty warstwowe Ruukki z wełną mineralną ze względu na obecność kleju i powłoki polimerowej są klasyfikowane jako A2, a płyty warstwowe z wypełnieniem PIR są klasyfikowane jako B.

Dodatkowa klasyfikacja dymu – s1, s2, s3 – określa zdolność produktu do wytwarzania dymu pod wpływem płomieni lub wysokich temperatur. Im niższy numer, tym niższe wytwarzanie dymu. Płyty warstwowe Ruukki z wełną mineralną i pianką poliizocyjanurową F-PIR i X-PIR należą do klasy dymu s1, a z pianką E-PIR – do klasy s2.

Dodatkowa klasyfikacja tworzenia kropli – d0, d1, d2 – określa zdolność produktów do tworzenia płonących kropli i cząstek pod wpływem płomienia lub wysokiej temperatury. Im niższa liczba, tym mniejsza zdolność do tworzenia kropli. Wszystkie płyty warstwowe Ruukki należą do klasy d0, tj. nie tworzą kropelek podczas spalania.

Przybliżone porównanie klasyfikacji ogniowej okładzin ściennych i sufitowych według starych i nowych norm zgodnie z DBN B.1.1-7:2016.

Czym jest rozprzestrzenianie płomienia na dachu (B_ROOF – F_ROOF)?

Odporność pokrycia dachowego na ogień zewnętrzny jest ważną cechą, której definicję reguluje norma DSTU EN 13501-5:2016. Testy są przeprowadzane zgodnie z jednym z czterech testów, które oceniają zdolność konstrukcji do przeciwstawienia się rozprzestrzenianiu się płomieni w różnych warunkach narażenia na działanie płonących elementów, wiatru i promieniowania cieplnego w różnych konstrukcjach dachowych.

W krajach UE wskaźnik rozprzestrzeniania płomienia jest obowiązkowy dla wszystkich konstrukcji dachowych, podczas gdy na Ukrainie jest on nadal dobrowolny i jest stosowany głównie przez wiodących producentów, którzy dbają o konsumentów i mogą zagwarantować wysoką jakość swoich produktów. Wskaźnik może mieć wartości B_ROOF (tX), C_ROOF (tX), D_ROOF (tX), E_ROOF (tX), F_ROOF (tX), gdzie X jest liczbą od 1 do 4, która wskazuje numer testu, dla którego test został przeprowadzony. Konstrukcja o najniższym rozprzestrzenianiu płomienia jest klasyfikowana jako B_ROOF, a konstrukcja o najwyższym rozprzestrzenianiu płomienia jest klasyfikowana jako F_ROOF. Wszystkie dachowe płyty warstwowe Ruukki są testowane zgodnie z pierwszą metodologią testową i należą do klasy B_ROOF (t1).

Model prawdziwego pożaru budynku

Na życzenie producenta lub nabywcy testy ogniowe konstrukcji fasadowych z izolacją termiczną mogą być również przeprowadzane w rzeczywistych warunkach pożarowych. Testy ogniowe na dużą skalę są przeprowadzane zgodnie z DSTU B V.1.1-21-2009, a testy ogniowe na średnią skalę – zgodnie z DSTU B V.1.1-22-2009.

Testy ogniowe na dużą skalę

Metoda wielkoskalowych testów ogniowych przewiduje trzy scenariusze pożarowe dla narożnego połączenia fasad:

1. Płomienie wydostające się z wnętrza przez okno
2. Zewnętrzne płomienie z materiałów palących się przy ścianie
3. Promieniowanie cieplne z pożaru w sąsiednim budynku.

Rzeczywisty model pożaru pozwala zidentyfikować słabe punkty w konstrukcji budynku i uwzględnić wpływ czynników środowiskowych, zwiększając w ten sposób odporność konstrukcji na rozprzestrzenianie się ognia.

Wskaźniki zagrożenia pożarowego materiałów i konstrukcji budowlanych są jednymi z najważniejszych, ponieważ wpływają na bezpieczeństwo mienia i życia ludzkiego. Dlatego przed zakupem płyt warstwowych, fasad wentylowanych lub innych konstrukcji budowlanych należy dokładnie zrozumieć istotę tych wskaźników i specyfikę ich określania dla różnych produktów. Ogniotrwałość materiałów budowlanych i konstrukcji dostarczanych przez Rauta jest określona w deklaracjach zgodności, które są publicznie dostępne na stronie internetowej spółki. Wszystkie deklarowane parametry są potwierdzone europejskimi i ukraińskimi raportami z badań i mogą być dostarczone klientowi na żądanie.