ODPORNOŚĆ OGNIOWA.doc

Nr 3. 2001
Odporność ogniowa

Kryteria oceny odporności ogniowej
Podstawowym wymaganiem w zakresie bezpieczeństwa pożarowego jest zapewnienie w określonym czasie lub przez cały okres trwania pożaru nośności konstrukcji; jest to czas w minutach, podczas którego element poddany oddziaływaniom termicznym (i ewentualnie obciążony) spełnia określone kryteria. Odporność ogniową określa się ze względu na trzy podstawowe kryteria: nośności R, izolacyjności I i szczelności pożarowej E (rys. 1). Obowiązująca norma PN90/B02851 ustanawia tylko jedną klasę odporności ogniowej F , która w przypadku elementów nośnych odpowiada europejskiej klasie R. Kryteria E oraz I dotyczą elementów oddzielających, takich jak ściany i stropy.

Z uwagi na to, że norma PN90/B02851, w części dotyczącej klasyfikacji, jest normą wprowadzoną do obowiązkowego stosowania rozporządzeniem Ministra, elementy oddzielające, a więc ściany, stropy, ścianki działowe powinny spełniać kryteria E oraz I. Oznaczenia R, E, I wprowadzono w normie PNB028511:1997. Kryteria według których ocenia się odporność ogniową podano w tab.1

Podczas badań odporności ogniowej ściany są poddawane jednostronnie oddziaływaniom termicznym pod obciążeniem (kryteria R, E, I ) lub jako ściany nieobciążone (kryteria E, I).

Najnowsze wyniki badań
Przesłanką do podjęcia na przełomie lat 1999/2000 badań odporności ogniowej ścian murowanych z elementów z autoklawizowanego betonu komórkowego były następujące fakty:

·         poprzednie wytyczne oparto na wynikach badań zagranicznych z lat siedemdziesiątych dla ścian z betonu komórkowego murowanych zaprawami zwykłymi na pełne spoiny ( Instrukcja Nr 221 ITB z 1979 r. Wytyczne oceny odporności ogniowej elementów konstrukcji budowlanych),

·         obecnie wprowadzone zostały nowe techniki łączenia elementów w ścianie zaprawami klejowymi na cienkie spoiny grubości 13 mm. Norma PNB03002:1999 Niezbrojone konstrukcje murowe. Projektowanie i obliczanie ujmuje mury na cienkie spoiny,

·         wprowadzona została nowa norma PNB 028511:1997 Ochrona przeciwpożarowa budynków. Badania odporności ogniowej elementów budynku. Wymagania ogólne i klasyfikacja.

Stąd przeprowadzono badania odporności ogniowej w zakresie, który pozwolił na opracowanie przez Instytut Techniki Budowlanej klasyfikacji ogniowej ścian z betonu komórkowego zgodnie z najnowszymi wymaganiami. Badano ściany różnej grubości, o wysokości 3 m i szerokości 1,77 ÷ 3,28 m. Badania przeprowadzono w Zakładzie Badań Ogniowych Instytutu Techniki Budowlanej przy współpracy COBRPB Cebet. Beton komórkowy zastosowany do wykonania badanych ścian odpowiadał wymaganiom normy PN89/B06258. Pod względem cech zewnętrznych (bloczki i płytki) odpowiadały wymaganiom normy PNB19301: 1997 jak dla elementów do wykonywania murów z cienkimi spoinami. Badania wykazały bardzo dobrą odporność ogniową ścian z betonu komórkowego.

W tablicy 2 podano opracowaną na ich podstawie klasyfikację ogniową ścian; zarówno według normy PN90/B02851 Ochrona przeciwpożarowa budynków. Metoda badania odporności ogniowej elementów budynków, jak i normy PNB028511:1997 Ochrona przeciwpożarowa budynków. Badania odporności ogniowej elementów budynku. Wymagania ogólne i klasyfikacja. W kolumnie odpowiadającej poziomowi obciążenia "0" podano klasyfikację ogniową dla ścian osłonowych i działowych (nieobciążonych kryteria E, I). W pozostałych trzech kolumnach podano klasyfikację dla ścian nośnych w zależności od poziomu obciążenia, określonego jako stosunek obciążeń projektowych do nośności elementu (wartości obliczeniowe). Oznaczenia klas odporności ogniowej wg PN90/B02851 są następujące: W odniesieniu do ścian osłonowych i działowych (nieobciążonych), klasa odporności ogniowej F2 oznacza, że izolacyjność i szczelność ogniowa ściany nie jest mniejsza niż dwie godziny. W odniesieniu do ścian nośnych, klasy odporności ogniowej F2i F4 mają różne znaczenie w zależności od kryteriów oceny i mogą oznaczać zarówno ściany spełniające kryteria szczelności i izolacyjności (E, I) jak i ściany spełniające kryteria nośności (R). Oznaczenia klas odporności ogniowej wg PNB028511:1997 są następujące: Klasa odporności ogniowej EI 120 oznacza, że izolacyjność i szczelność ogniowa ścian nie jest mniejsza niż 120 minut (analogicznie EI 240 dwieście czterdzieści minut). Klasa odporności ogniowej REI 120 oznacza, że nośność, izolacyjność i szczelność ogniowa ścian nie jest mniejsza niż 120 minut (analogicznie REI 240 dwieście czterdzieści minut).

Reasumując:
Klasyfikacja obejmuje ściany nośne i nienośne (osłonowe i działowe) wykonane z bloczków z autoklawizowanego betonu komórkowego odmian 400, 500, 600 lub 700 spełniających wymagania norm PN89/B06258 i PNB19301:1997, przy czym bloczki mogą być wykonywane na kruszywie piaskowym lub popiołowym lub piaskowopopiołowym. Do wykonywania murów mogą być stosowane zaprawy zwykłe, lekkie (ciepłe o gęstości nie większej niż 1500 kg/m3) lub zaprawy do cienkich spoin. Czołowe powierzchnie łączonych bloczków mogą być gładkie lub formowane na pióro i wpust. Ściany mogą być otynkowane lub nieotynkowane. Klasyfikację tę podano na podstawie badań ścian o wysokości 3 m i w zasadzie wysokość ta nie powinna być przekraczana. Tylko w przypadku ścian o grubości 30 cm i 36 cm można dopuścić wysokość 6 m, jednak pod warunkiem, że stopień wykorzystania naprężeń nie przekroczy 0,6.

Wymagania odporności ogniowej dla różnych klas i elementów budynku
Dla zorientowania czytelników jak uzyskane wyniki badań odporności ogniowej przedstawiają się na tle wymagań stawianych w tym zakresie dla budynków i elementów budynku podajemy podstawowe informacje w tym zakresie. Wymagania dotyczące bezpieczeństwa pożarowego budynków określone są w rozdziale VI w Rozporządzeniu Ministra Gospodarki Przestrzennej i Budownictwa z dnia 14 grudnia 1994 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie DzU Nr 10 z dnia 8 lutego 1995 r. wraz z późniejszymi zmianami.

Przytoczmy najważniejsze informacje z rozporządzeń:

Zgodnie z rozporządzeniami ustanowiono pięć klas odporności pożarowej budynków, podanych w kolejności od najwyższej do najniższej i oznaczonych literami: A, B, C, D, E. Klasę odporności pożarowej budynku lub jego części należy ustalać wg tablicy 3.

Podział budynków do kategorii zagrożenia ludzi dokonany został w § 2 ust. 4 Rozporządzenia Ministra Spraw Wewnętrznych z dnia 3 listopada 1992 r. , zgodnie z którym budynki, ich części lub pomieszczenia ze względu na ich funkcję kwalifikuje się do kategorii zagrożenia ludzi:

·         ZL I budynki użyteczności publicznej lub ich części, w których mogą przebywać ludzie w grupach ponad 50 osób;

·         ZL II budynki lub ich części przeznaczone do użytku ludzi o ograniczonej zdolności poruszania się;

·         ZL III szkoły, budynki biurowe, domy studenckie, internaty, hotele, ośrodki zdrowia, otwarte przychodnie lekarskie, sanatoria, lokale handlowousługowe, w których może przebywać do 50 osób, koszary, pomieszczenia ETO, zakłady karne i inne podobne;

·         ZL IV budynki mieszkalne;

·         ZL V archiwa, muzea, biblioteki.

Natomiast budynki produkcyjne i magazynowe ze względu na bezpieczeństwo pożarowe dzielą się w zależności od wielkości obciążenia ogniowego. Podział ten jest następujący: do 500 MJ/m2, do 1 000 MJ/m2, do2 000 MJ/m2, do 4 000 MJ/m2 oraz powyżej 4 000 MJ/m2.

Te dwa zasadnicze podziały budynków oraz podział ze względu na wysokość określają techniczne warunki ochrony przeciwpożarowej dla budynków, obiektów i pomieszczeń.

Wymagania dotyczące klasy odporności pożarowej budynków nie dotyczą budynków:

·         do trzech kondygnacji:

·        mieszkalnych w zabudowie jednorodzinnej i zagrodowej,

·        mieszkalnych i administracyjnych w gospodarstwach leśnych,

·         wolno stojących do dwóch kondygnacji:

·        przeznaczonych do celów turystyki i wypoczynku o kubaturze do 1500 m3,

·        gospodarczych w budownictwie zagrodowym i w gospodarstwach leśnych, z zachowaniem wymagań dotyczących stref pożarowych

·        przeznaczonych do wykonywania zawodu lub działalności usługowej i handlowej o kubaturze do 1000 m3.

Elementy budynku zaliczonego do odpowiedniej klasy odporności pożarowej powinny spełniać wymagania w zakresie odporności ogniowej i rozprzestrzeniania ognia określone w powyższej tablicy 4.

Odporność ogniową i klasyfikację w zakresie rozprzestrzeniania ognia określa się zgodnie z Polskimi Normami Oznaczenia w tabeli:

min - minuty
NRO - nie rozprzestrzeniające ognia
SRO - słabo rozprzestrzeniające ogień
() - nie stawia się wymagań
* - wymagania odporności ogniowej nie dotyczą naświetli dachowych, świetlików i okien połaciowych, jeżeli zastosowano je na powierzchni nie większej niż 20 % powierzchni połaci dachowych,
** dla komór zsypów na odpadki 60 min, drzwi 30 min,
*** dla budynku kategorii ZL II jest wymagane NRO.

Porównanie wyników badań odporności ogniowej ścian przedstawionych w tablicy 2 oraz wymagań podanych w tablicy 4 wskazuje, iż ściany murowane z elementów z autoklawizowanego betonu komórkowego spełniają wymagania stawiane materiałom budowlanym pod względem odporności ogniowej dla najwyższej klasy odporności pożarowej budynków.