Ochrona przeciwpożarowa budynków mieszkalnych

Zgodnie z przepisami

Podstawowe wymagania odnośnie ochrony przeciwpożarowej budynków zawarte są w Rozporządzenie Ministra Infrastruktury w sprawie warunków technicznych jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie  (tekst jednolity Dz. Ust. z dnia 7 czerwca 2019 r. Poz. 1065).

Określa ono m. in. klasyfikację budynków ze względu na ich zagrożenie pożarowe, wymogi odnośnie zachowania odpowiednich odległości czy odporności ogniowej elementów budynku i palności użytych materiałów.

Klasyfikacja ogniowa budynków, konstrukcji, materiałów. rys. Paroc

Podstawowym kryterium własności przeciwpożarowych elementów budynku jest ich klasa odporności ogniowej oznaczona symbolem REI i cyframi od 15-240, oznaczającymi czas w minutach, w jakim element lub przegroda nie przyczynią się do rozwoju pożaru.

Poszczególne litery w oznaczaniu klas odporności ogniowej odnoszą się do trzech parametrów: litera R oznacza zapewnienie nośności elementu w czasie pożaru, litera E - szczelności ogniowej a litera I - izolacyjności ogniowej.

Zależnie od funkcji jaka pełni określony element budynku , wymagania mogą dotyczyć jednego, dwóch lub wszystkich parametrów odporności ogniowej.

Zasadniczy wpływ na odporność ogniową budynku i jego elementów ma palność użytych przy jego budowie materiałów.

Zgodnie z przyjętą klasyfikacją, wszystkie wyroby budowlane zostały podzielone na klasy palności A1, A2, B, C, D, E, F uszeregowane według własności palnych - od najbezpieczniejszych z klasy A1 do wyrobów klasy F które nie spełniają żadnych wymagań w tym zakresie.

Kwalifikacja przeprowadza się na podstawie badań obejmujących m.in. zdolność do podtrzymywania ognia, wydzielanie dymu czy tworzenie gorących kropel w czasie pożaru.

Rodzaj wykorzystywanych materiałów powinien więc uwzględniać wymaganą odporność ogniową, a w razie potrzeby konieczne będzie zastosowanie dodatkowych zabezpieczenia w postaci osłon, powłok ochronnych czy uszczelnień odpornych na ogień.

Osłony ogniochronne

Zagrożone pożarem elementy domu - w obiektach jednorodzinnych to głównie drewniane ścinki szkieletowe i konstrukcja dachowa - wymagają skutecznej ochrony p.poż. w postaci odpowiednio zestawionych osłon.

W praktyce jednym z najczęściej stosowanych systemów zwiększenia ognioodporności jest wykonywanie obudów z użyciem materiałów niepalnych - głównie wełny mineralnej oraz płyt lub bloczków gipsowych.

Wełna mineralna w formie płyt, mat lub odpowiednio uformowanych kształtek charakteryzuje się odpornością na temperatury dochodzące do 1000°C i jednocześnie ma bardzo dobre własności termoizolacyjne.

Dzięki temu przez długi czas może powstrzymywać rozprzestrzenianie się ognia, a po stronie nie objętej pożarem utrzymuje się w miarę niska temperatura.

W połączeniu z płytami lub bloczkami zawierającymi gips może zapewnić odporność ogniowa do najwyższej klasy R 240 dla elementów konstrukcyjnych i EI 120 dla samodzielnych przegród.

Żeby uzyskać określoną odporność przegrody na ogień, należy zastosować system, na który składają się konkretne płyty g-k, stelaż, izolacja termiczna. fot. Siniat

Do zastosowań ogniochronnych wykorzystywane są specjalne płyty gipsowo-kartonowe z rdzeniem zawierającym włókno szklane lub też z powierzchnią zbrojoną włóknem szklanym zamiast kartonu.

Obudowy ogniochronne wykonywane są również z płyt silikatowo-cementowych.

Charakteryzują się one wysoką stabilnością, co umożliwia tworzenie skrzynkowej obudowy bez konieczności mocowania do profilu stalowego lub tworzenia dodatkowych podkonstrukcji.

Płyty te nie wywołują korozji elementu stalowego, a przy zastosowaniu odpowiednich kształtek istnieje możliwość wykonania okładzin okrągłych w przypadku elementów o przekroju kołowym.

Wodorozcieńczalna, transparentna powłoka ogniochronna do drewna Sika^® Pyroplast^® Wood T. fot. Sika

Mniej popularnymi metodami zwiększenia odporności ogniowej elementów budynku jest nakładanie powłok ochronnych w postaci farb, impregnatów lub natrysku warstwy ogniochronnej.

Z reguły nie zapewniają one tak dobrej ochrony jak okładziny lub obudowy i stosowane są głównie przy zabezpieczaniu elementów drewnianych bądź metalowych jako ochrona podstawowa lub dodatkowa.

Ochrona drewnianych i metalowych elementów konstrukcji domu

Drewno jako materiał konstrukcyjny wykorzystywane jest głównie w konstrukcjach dachowych, przy czym mogą to być ustroje osłonięte lub nieosłonięte od strony wewnętrznej.

W przypadku konstrukcji osłoniętych dostatecznym zabezpieczeniem więźby dachowej jest wykonanie osłony z materiałów niepalnych - najczęściej w formie izolacji z wełny mineralnej i pokrycia z płyt gipsowo-kartonowych o podwyższonej odporności ogniowej.

Również ostruganie elementów drewnianych zwiększa odporność ogniową, gdyż w razie pożaru przez pewien czas płomienie "liżą" powierzchnie gładkiego drewna nie powodując jego zapalenia się.

W przypadku odkrytych konstrukcji dachowych jako podstawowy sposób na zwiększenie odporności ogniowej stosuje się impregnacje preparatami solnymi lub malowanie lakierem ogniochronnym.

Skuteczność ochrony przez impregnacje zależy w znacznym stopniu od głębokości wniknięcia preparatu w strukturę drewna.

Aplikacja przy użyciu pędzla lub natrysku musi być powtarzana kilkakrotnie, dlatego lepszą metodą będzie impregnacja metoda zanurzeniową, przy czym najlepiej, jeśli w elementach drewnianych zostały wcześniej wykonane zaciosy i otwory niezbędne do połączenia konstrukcji.

Drewno, choć jest materiałem palnym, w przypadku elementów o dużych przekrojach elementów konstrukcyjnych , w razie pożaru przez dłuższy czas utrzymuje jednak pewną wytrzymałość, nie powodując natychmiastowej utraty nośności.

Inaczej zachowują się w takich warunkach stalowe elementy konstrukcyjne i już przy temperaturze powyżej 500-600°C gwałtownie tracą swoją wytrzymałość, co może doprowadzić do zawalenia się obiektu.

Po przekroczeniu tych wartości następuje załamanie właściwości nośnych elementu na skutek powstania w przekroju najbardziej wysilonym przegubu plastycznego.

Wymagana odporność ogniowa konstrukcji stalowej można uzyskać poprzez nałożenie farby pęczniejącej, natrysku powłoki ogniochronnej lub wykonanie obudowy przeciwogniowej.

Powłoki z farb pęczniejących są łatwe w wykonaniu i opierają się na standardowych technikach malarskich.

Najczęściej tworzą je trzy warstwy: podkładowa - poprawiająca przyczepność do podłoża i chroniąca przed korozją, pęczniejąca - ognioochronna oraz nawierzchniowa - przeciwwilgociowa i dekoracyjna.

Innym rozwiązaniem chroniącym stal przed ogniem są zaprawy zawierające materiały ognioochronne, które nakłada się na zabezpieczane elementy za pomocą agregatów natryskowych.

Granulat wełny mineralnej URSA Pure Floc - sposób na zwiększenie odporności przegrody. fot. URSA

Z kolei termoizolacyjne materiały ogniochronne to granulowana wełna mineralna, płyty z wełny mineralnej oraz spoiwo i klej cementowy.

Wełna mineralna skutecznie ochroni stalowy dwuteownik przed wpływem wysokiej temperatury w czasie pożaru. fot. Paroc

Podczas tworzenia izolacji powierzchnie elementów stalowych oklejane są płytą z wełny mineralnej, a następnie wykonywany jest natrysk granulatu wełny mineralnej otulający szczelnie izolowaną powierzchnię.

Możliwe jest wykonanie warstwy zewnętrznej z utwardzeniem powierzchniowym lub z utwardzeniem powierzchniowym i warstwą dekoracyjną w dowolnym kolorze.

Miejscowa ochrona przeciwpożarowa

Zgodnie zobowiązującymi przepisami, niektóre budynki muszą być podzielone na określonej wielkości strefy pożarowe, z przegrodami zapewniającymi wymaganą szczelność ogniowa.

Oprócz wymagań stawianych przegrodom ruchomym w postaci drzwi czy bram należy odpowiednio zabezpieczyć wszelkie przepusty techniczne i technologiczne służące do przejścia kabli, rur czy systemów wentylacyjnych. Popularnym sposobem zabezpieczenia jest wyłożenie otworu wełną mineralną.

Wełnę mineralną oraz przechodzące przez przegrodę kable czy rury pokrywa się masą endotermiczną pęczniejącą w wysokiej temperaturze. Innym rodzajem zabezpieczenia jest wypełnienie otworu przejścia kablowego zaprawą ognioochronną.

W przejściach przez ściany należy zabezpieczyć z dwóch stron, a w stropach wystarczy zabezpieczenie od dolnej strony stropu.

Panele z wełny szklanej URSA AIR ZERO A2 do budowy kanałów wentylacyjnych. fot. URSA

Wymagania przeciwpożarowe odnośnie przewodów wentylacyjnych dotyczą zarówno stopnia palności zastosowanych materiałów budowlanych, jak również odporności ogniowej tych przewodów jako elementu budowlanego.

Zwykłe przewody wentylacyjne z blachy stalowej nie spełniają wymagań ochrony przeciwpożarowej, ponieważ w wysokiej temperaturze nagrzewają się i deformują do tego stopnia, że umożliwiają rozprzestrzenianie się ognia i dymu.

Wymagana ogniochronność uzyskuje się poprzez obudowę kanałów z użyciem wełny mineralnej i płyt gipsowych bądź wykonanie ich z materiałów ognioodpornych - np. płyt silikatowo-cementowych z okładziną z folii aluminiowej.

Podobne zabezpieczenia instalowane są jako obudowy instalacji elektrycznej prowadzonej wzdłuż dróg ewakuacyjnych z budynku.

Kanały kablowe przy działaniu ognia od środka chronią drogi ewakuacyjne przed skutkami pożaru instalacji elektrycznych i umożliwiają bezpieczne przemieszczanie się ludzi.

Autor: Cezary Jankowski

Opracowanie: Aleksander Rembisz

Zdjęcia: Isover, Paroc, Siniat, Ursa, Sika

Film: Sika