Bariery Ogniowe - bezpieczeństwo pożarowe budynkówBariery Ogniowe - bezpieczeństwo pożarowe budynków
Zobowiązania krajów Unii Europejskiej do poprawy efektywności energetycznej pociągnęły za sobą potrzebę weryfikacji znanych wcześniej rozwiązań i technologii pod kątem spełnienia przez nie drugiego podstawowego wymagania CPR dotyczącego budynków, czyli bezpieczeństwa pożarowego.
Wzrastające od lat wymagania dotyczące izolacyjności cieplnej, spowodowały zwiększenie grubości – często palnego – materiału izolacyjnego na elewacji. Większa grubość palnej izolacji cieplnej, to większe obciążenie ogniowe od materiałów budowlanych, które nie jest uwzględniane przy ustalaniu warunków ochrony przeciwpożarowej dla budynku.
Ilość tworzyw sztucznych zwiększa się systematycznie w całym naszym otoczeniu: meblach, tkaninach, a także materiałach budowlanych. Przy projektowaniu należy uwzględnić nie tylko ich palność, ale również ich dynamikę spalania (szybsza i gwałtowniejsza w przypadku tworzyw sztucznych w porównaniu do materiałów naturalnych) oraz dymotwórczość.
Budynek należy zaprojektować i wykonać w sposób ograniczający możliwość powstania pożaru, a w razie jego wystąpienia w sposób zapewniający:
W przypadku ociepleń ETICS na przestrzeni lat zmieniły się technologie wykonywania i same komponenty systemu. Przykładowo, dawniej stosowano tynki mineralne, a grubość warstwy wierzchniej systemu wynosiła ok. 8 mm. Dziś częściej są to tynki akrylowe, a grubość warstwy wierzchniej może wynieść nawet 3-3,5 mm. Skutkuje to koniecznością zachowania większej precyzji na etapie wykonawstwa.
W zestawieniu z błędami w sposobie montażu płyt styropianowych (bez klejenia obwodowego), brakami wykwalifikowanych pracowników, często brakiem nadzoru oraz brakiem świadomości, jak może to wszystko wpłynąć na bezpieczeństwo obiektu, obserwujemy wzrost ryzyka pożarowego od elewacji palnych.
Dowiedz się więcej na temat: system ETICS
Ryzyko pożarowe jest iloczynem zagrożenia i jego prawdopodobieństwa. W przypadku elewacji głównym zagrożeniem jest wykonanie jej przy użyciu izolacji palnej. Prawdopodobieństwo pojawienia się zależy od źródła ognia.
Aby zredukować skutki takich pożarów Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Pożarnictwa SITP wydało Wytyczne projektowania ociepleń elewacji ETICS. Celem zastosowania proponowanych rozwiązań jest ograniczenia rozprzestrzeniania się ognia po elewacji do czasu rozpoczęcia akcji gaśniczej.
Zagrożenie od palnych materiałów na elewacjach równoważy się poprzez stosowanie środków materiałowo – technologicznych i konstrukcyjnych.
Te pierwsze dotyczą właściwości samego ocieplenia: ilości palnych materiałów, grubości warstw osłaniających i jakości wykonania. Dodatkowe środki konstrukcyjne to niepalne bariery ogniowe w palnym ociepleniu i na nich właśnie skupiają się Wytyczne SITP. Zaleca się stosowanie rozwiązań wynikających z przepisów w połączeniu z tymi środkami.
Eksperci SITP opracowali wytyczne dotyczące zabezpieczeń przeciwpożarowych elewacji z ociepleniem ETICS:
oraz detale wyżej wymienionych zabezpieczeń w formie poziomych pasów przeciwpożarowych z wełny mineralnej oraz w formie zabezpieczeń nadproży okien i drzwi.
Czytaj więcej na temat: bezpieczeństwo pożarowe
Jako zabezpieczenie od ognia zewnętrznego w postaci płonącego obiektu przy elewacji stosuje się bariery ogniowe nad cokołem, nad 1 i 3 kondygnacją. W przypadku płonącego obiektu na dachu czy tarasie wykonuje się pas ogniowy w odległości 1 m od zakończenia ocieplenia. SITP rekomenduje wykonanie obu tych zabezpieczeń niezależnie od grubości ocieplenia elewacji i występowania okien (rys. A).
Dla grubości styropianu do 10 cm zalecane są tylko zabezpieczenia od ognia zewnętrznego.
W przypadku ognia z wnętrza budynku zaleca się stosowanie dodatkowych zabezpieczeń, jeżeli grubości styropianu jest większa niż 10 cm. Uznano, że poziom ryzyka pożarowego dla cieńszych izolacji – przy takim modelu pożaru – jest akceptowalny. Zabezpieczenia wykonuje się powyżej 3 kondygnacji w postaci barier ogniowych co 2 kondygnację (rys. B) lub zabezpieczenia nadproży wszystkich okien (rys. C).
Wszystkie poziome bariery ogniowe wykonuje się w postaci poziomych pasów z niepalnej wełny mineralnej o wysokości 20 cm, które powinny być klejone powierzchniowo do ściany i mocowane dodatkowo za pomocą łączników mechanicznych.
Dowiedz się więcej na temat: klasyfikacja ogniowa
Rysunek A
Rysunek B
Rysunek C
Oprócz standardowych rozwiązań, autorzy Wytycznych zidentyfikowali również miejsca szczególnie narażone na działanie ognia: sufity logii i balkonów, sufity przejść, przejazdów, arkad i podcieni czy miejsca, w których przebiega przewód instalacji odgromowej. Również dla wszystkich tych obszarów przewidziano dodatkowe zabezpieczenia.
Dodatkowo wskazano, że analogicznie jak ścianę zewnętrzną od poziomu terenu należy traktować ścianę przy tarasie.
Źródło: „Fire protection of facades. The Guidelines for Designers, Architects, Engineers and Fire Experts”
Podobne rozwiązania do zaproponowanych przez SITP funkcjonują jako obligatoryjne w innych krajach: Chorwacji, Węgrzech, Finlandii, Czechach, Słowacji, Niemczech czy Francji. W niektórych z nich skuteczność działania barier ogniowych potwierdzono badaniami.
W Niemczech w 2006 r. z inicjatywy stowarzyszenia ETICS przeprowadzono badania na starych budynkach inicjując pożary wewnętrzne. Testy wykonano przy współudziale stowarzyszeń zajmującymi się ociepleniami ETICS z Austrii i Szwajcarii.
Razem z autorytetami w dziedzinie budownictwa i strażakami ustalono, że scenariusz z pożarem pokoju jest najbardziej prawdopodobny. Poszukiwano rozwiązania alternatywnego do obowiązującego w Niemczach od lat 90 wymagania zabezpieczenia nadproży, które pozwoliłoby na ograniczenie rozprzestrzeniania ognia na nie więcej niż 2 kondygnacje powyżej tej, na której rozpoczął się pożar, do czasu aż straż pożarna rozpocznie działania gaśnicze.
Wyniki tych badań były podstawą do wprowadzenia obowiązku wykonywania barier ogniowych dla elewacji ocieplonych styropianem o grubości 10 – 30 cm.
Źródło: “ETICS & fire safety Latest amendments in German regulation and overview about assessments in Europe” Ralf Pasker, 3rd International ETICS Conference 2016, ETICS & fire safety
W związku z pojawiającymi się w kolejnych latach pożarami od ognia zewnętrznego Konferencja Ministrów Budownictwa wszystkich krajów związkowych zleciła dalsze badania z udziałem straży pożarnej. Testy laboratoryjne przeprowadzono w latach 2014 – 2015 i na ich podstawie wprowadzono do przepisów dodatkowe zabezpieczenia (niezależne od grubości izolacji):
Dodatkowo zalecono natychmiastowe naprawy ubytków w elewacji ETICS oraz unikanie składowania materiałów palnych przy elewacji.
[źródło: „Technische systeminformation WDVS und Brandschutz. Kompendium”]
Grubość izolacji
d ≤ 100 mm
Grubość izolacji
100 mm < d ≤ 300 mm
ciągłe bariery ogniowe
Grubość izolacji
100 mm < d ≤ 300 mm
pasy nadprożowe
Grubość izolacji
100 mm < d ≤ 300 mm
obramowanie trójstronne
Testy poprzedzające wprowadzenia przepisów (LEPIR II) przeprowadzono również we Francji w latach 2014-2015. W przeprowadzenie serii prób zaangażowane były organizacje zawodowe reprezentujące tę gałąź przemysłu:
Na ich podstawie Dyrekcja Generalna Bezpieczeństwa Publicznego i Zarządzania Kryzysowego w Ministerstwie Spraw Wewnętrznych Francji zatwierdziła w kwietniu 2016 r. jako obowiązujące „Wytyczne dotyczące ochrony przeciwpożarowej elewacji betonowych i murowanych pokrytych systemami ociepleń na bazie styropianu z wyprawami tynkarskimi (ETICS – EPS)”, dostępne pod adresem www.interieur.gouv.fr. Ich zapisy mają doprowadzić do sytuacji, w której pożar – do momentu przystąpienia strażaków do akcji ratowniczo-gaśniczej – nie obejmie więcej niż dwie kondygnacje.
Szczegółowe wymagania przeciwpożarowe dla ociepleń ścian zewnętrznych dotyczą wszystkich budynków mieszkalnych wielorodzinnych mających więcej niż trzy piętra, a także budynków publicznych 1 kategorii (> 1500 osób), poczynając od trzy kondygnacyjnych.
Wymagania dla ociepleń we Francji są zróżnicowane w zależności od:
We wszystkich ociepleniach z tynkiem cienkowarstwowym, czyli takich,w których grubość tynku jest mniejsza niż 10 mm, obowiązkowo muszą być wykonane zabezpieczenia o charakterze konstrukcyjnym. Są nimi niepalne pasy przeciwpożarowe, w których izolację ze styropianu zastępuje wełna mineralna o tej samej grubości, co styropian użyty w ociepleniu. Liczba i rozmieszczenie pasów na ścianie zależy od tego, czy ma ona otwory, czy jest ślepa (pozbawiona okien) i jak jest usytuowana w stosunku do sąsiednich elewacji.
Rozmieszczenie pasów ppoż. na ścianach z otworami w budynku wielorodzinnym we Francji
Podobnie wyglądało to w Chorwacji. Uniwersytet w Zagrzebiu wraz z europejskim stowarzyszeniem Fire Safe Europe (FSEU) oraz Chorwackim Stowarzyszeniem Ochrony Przeciwpożarowej (HUZOP) podczas międzynarodowego seminarium naukowego „Fasady w ogniu” zorganizował testy wielkiej skali według standardu brytyjskiego BS 8414-1:2002.
Celem badań ogniowych ścian ocieplonych ETICS było sprawdzenie zachowania elewacji poddanych działaniu ognia, by stwierdzić ich wpływ na rozprzestrzenianie ognia, w zależności od reakcji na ogień zastosowanych materiałów izolacji cieplnej i obecności pasów ogniowych.
Testy przeprowadzono na trzech próbkach ocieplonych kolejno styropianem, styropianem z pasami ogniowymi oraz wełną mineralną.
Główny wniosek z badania jest taki, że niepalne bariery ogniowe (wykonane ze skalnej wełny mineralnej) mogą, nawet na stosunkowo małej wysokości zaledwie 20 cm nad otworem, wyraźnie spowalniać rozprzestrzenianie się ognia i pionowy wzrost temperatury na elewacji.
Wskazówki do rozmieszczenia barier ogniowych na elewacjach w Chorwacji znajdują się w wytycznych “Fire protection of façades. The Guidelines for Designers, Architects, Engineers and Fire Experts” wydanych przez Uniwersytet w Zagrzebiu we współpracy m.in. z Ministerstwem Spraw Wewnętrznych I Ministerstwem Budownictwa.
W opracowaniu znajdziesz m.in. odpowiedzi na pytania:
