ZGRADBE IN POŽAR 2. DEL

OPREDELITEV POJMOV IN IZRAZOVMATERIALI IN POŽAR

KONSTRUKCIJA IN POŽARPOŽARNI SEKTORJI

doc. dr. Domen Kušar

oktober 2012

SISTEM ANALIZE POŽARNE NEVARNOSTI IN UKREPOV

GORENJERAZVOJ POŽARA

POŽARNI PRESKOK

POŽARNA ODPORNOST je čas v katerem gradbeni elementi ali celotna zgradba v požaru obdržijo svoje osnovne funkcije.Požarno odpornost se določi na osnovi preizkusov (ZRMK, Požarni laboratorij…, preizkusi so standardizirani) oziroma računskih metod. Zaradi kompleksnosti požara je težko določiti točen čas, zato se predpisi gibajo na varni strani.

OPREDELITEV POJMOV

POŽARNA ODPORNOST je torej definirana kot čas od začetka segrevanja do trenutka, ko gradbeni element ne more več izpolnjevati svojih osnovnih nalog:R - NOSILNOSTI (steber, nosilec, stene stropi) - sposobnost gradbenega elementa, da med izpostavljenostjo požaru opravlja svojo nalogo – nosi predvideno obrementitev. I - IZOLATIVNOSTI (stene, stropi, tla, vrata, okna..) - sposobnost ločevalnega elementa gradbene konstrukcije, da preprečuje prekomeren prehod toplote. E - CELOVITOSTI - sposobnost ločevalnega elementa gradbene konstrukcije, da v primeru izpostavljenosti ognju z ene strani prepreči prehod plamenov in vročih plinov ali plamenov na drugi strani.

Osnovna klasifikacija proizvodov je razširjena z uporabo naslednjih simbolov:

W - toplotna izolativnost kontrolirana na osnovi oddajanja toplotnega sevanja (15 kW/m2 na razdalji 1 meter)M - upoštevanje posebnega mehanskega delovanjaC - vrata s samozapiralomS - elementi, ki preprečujejo ali omejujejo uhajanje dima (tesnost)P ali PH - funkcionalnost energetskega in/ali signalnega vodaG – odpornost na požar sajK – sposobnost na požarno zaščito

HOMOGEN PROIZVOD – gradbeni element, sestavljen iz enakega materiala z enakomerno sestavo in gostoto po vsem proizvodu

NEHOMOGEN PROIZVOD – gradbeni element, ki se sestoji iz enega ali več sestavnih delov, bistvenih ali nebistvenih

OPREDELITEV POJMOV

OPREDELITEV POJMOVGrafični simboli za označevanje gradbenih elementov po Pravilniku o grafičnih znakih za izdelavo prilog študij požarne varnosti in požarnih redov, Ur.l.RS 138/2004.

OPREDELITEV POJMOVGrafični simboli za označevanje gradbenih elementov po Pravilniku o grafičnih znakih za izdelavo prilog študij požarne varnosti in požarnih redov, Ur.l.RS 138/2004.

Grafični simboli za označevanje gradbenih elementov po Pravilniku o grafičnih znakih za izdelavo prilog študij požarne varnosti in požarnih redov, Ur.l.RS 138/2004.

OPREDELITEV POJMOV

OPREDELITEV POJMOVGrafični simboli za označevanje gradbenih elementov po Pravilniku o grafičnih znakih za izdelavo prilog študij požarne varnosti in požarnih redov, Ur.l.RS 138/2004.

OPREDELITEV POJMOVGrafični simboli za označevanje gradbenih elementov po Pravilniku o grafičnih znakih za izdelavo prilog študij požarne varnosti in požarnih redov, Ur.l.RS 138/2004.

OPREDELITEV POJMOVGrafični simboli za označevanje gradbenih elementov po Pravilniku o grafičnih znakih za izdelavo prilog študij požarne varnosti in požarnih redov, Ur.l.RS 138/2004.

OPREDELITEV POJMOVGrafični simboli za označevanje gradbenih elementov po Pravilniku o grafičnih znakih za izdelavo prilog študij požarne varnosti in požarnih redov, Ur.l.RS 138/2004.

OPREDELITEV POJMOV - primer

ODZIV GRADBENIH PROIZVODOV NA OGENJ:

EVROPSKA KLASIFIKACIJA (Ne zamenjavati z Nemško klasifikacijo!)

Evrorazred A (Afl)

ANegorljivi materiali – materiali ne prispevajo k razvoju požara:-Zelo nizka kalorična vrednost in sproščanje toplote-Ni gorenja s plamenom

Evrorazred B (Bfl)

BTežko gorljivi materiali – materiali zelo malo prispevajo k razvoju požara:- Zelo nizka kalorična vrednost in sproščanje toplote-Praktično ne širi plamena-Zelo majhno sproščanje dima-Ni plamtečih kapelj/delcev

Evrorazred C (Cfl)

CTežko gorljivi materiali – materiali malo prispevajo k razvoju požara:-Zelo majhno širjenje plamena-Majhno sproščanje dima-Omejena vnetljivost-Omejen pojav plamtečih kapelj/delcev

Evrorazred D (Dfl)

DTežko gorljivi materiali – materiali imajo še sprejemljiv prispevek k požaru:-Omejeno širjenje plamena-Omejeno sproščanje toplote-Omejeno sproščanje dima-Sprejemljiva stopnja vnetljivosti-Omejen pojav plamtečih kapelj/delcev

Evrorazred E (Efl)

ENormalno gorljivi materiali – materiali imajo še sprejemljiv odziv na ogenj

Evrorazred F (Ffl)

FNi zahtev – se ne smejo uporabljati kot izpostavljen gradbeni proizvod

Beton, opeka, jeklo, baker, kamena in steklena vlakna, mavec

Barvane mavčno-kartoonske plošče, lesnocementne plošče, nekatere lesene plošče

Večina lesenih plošč, sendvič plošče, fenolna pena

Ekstrudiran polistiren, Les in lesni proizvodi

Mehka lesno vlaknena plošča, poliuretanska pena z laminatom

Ekspandiran polistiren, material, ki ni bil preizkušan

KONSTRUKCIJA IN POŽAR

POŽARNA ODPORNOST NOSILNE KONSTRUKCIJE

- Ob požaru mora zgradba zdržati vplive požara toliko časa,da bo možno izvesti varno evakuacijo, da bo zagotovljeno varno posredovanje gasilcev in da bo zgradbo po požaru mogoče popraviti in jo še naprej uporabljati.

- Preprečiti se mora nekontrolirano širjenje požara in s tem varnost okolice, varnost same zgradbe in vsebine zgradbe.

- Idealno vzeto bi morale stene stropi in tla zadržati toploto in dim v prostoru, kjer je požar nastal. Zato ne smejo prevajati toplote v sosednje prostore, ostati mora nepropusten za pline in pri tem zdržati vse obremenitve ves čas trajanja požara ali vsaj nek v naprej določen čas.

KONSTRUKCIJA IN POŽAR

Glede požara moramo konstrukcijo obravnavati z različnih zornih kotov:

- zahteve glede požarne odpornosti konstrukcije,

- požarni sektorji in ločitveni elementi,

- širjenje požara po fasadi in strehi (materiali in obloge, klasifikacija, vertikalni in horizontalni prenos požara, način izdelave ustreznih ločitev),

- požarna zaščita prehodov skozi stene,

- posebni prostori (prezračevalni jaški, dvigala, tehnični prostori…),

- zaščita konstrukcij pred požarom.

ZAHTEVE GLEDE POŽARNE ODPORNOSTI KONSTRUKCIJ

Zahteve glede konstrukcije glede na TSG – 1 – 001:2010

Zahtevana odpornost je odvisna od:-vrste (namena) zgradbe, -velikosti (površine), -požarne obremenitve, števila etaž in Vgrajenega sistema za avtomatsko gašenje

ZAHTEVE GLEDE POŽARNE ODPORNOSTI KONSTRUKCIJ

Okvirne vrednosti odpornosti nekaterih konstrukcij proti ognju:

konstrukcija Debelina (v cm) Odpornost (v minutah)

Poln opečni zid 12 (neometan)12 (ometan)

60120

Opečni zid iz votlakov 10 (ometan)22 (ometan)

60120

armiranobetonski zid 10 (neometan) 18 (neometan)

60240

Armiranobetonski steber (zaščitna plast betona min 2.5 cm)

20/2025/2530/30

3060120

Armiranobetonska plošča (zaščita armature min 2 cm)

1012

60120

Lesena medetažna konstrukcija 30

Armiranobetonski nosilec 20x40cm Debelina zaščitnega sloja 2.5 cmDebelina zaščitnega sloja 4 cmDebelina zaščitnega sloja 5 cm

3060120

Predelna mavčnokartonska stena Obojestranska enojna ploščaObojestranska trojna plošča

3090

Obešeni mavčnokartonski stropovi Od 30 do 90

ZAHTEVE GLEDE POŽARNE ODPORNOSTI JEKLENIH KONSTRUKCIJ

JEKLENA KONSTRUKCIJA-Kritična temperatura med 350 °C in 650 °C..-Pri temperaturi okoli 600 °C izgubi cca 75 % nosilnosti (glede na sobno temperaturo).- Linearni toplotni raztezek konstrukcijskih jekel je 14.10-6 K-1 (10 m dolg element se pri 500 °C podaljša za cca 7 cm).- Jeklena konstrukcija mora biti požarno zaščitena.

ZAŠČITA JEKLENE KONSTRUKCIJE- Hlajenje (sprinkler, notranje hlajenje). - Obloge (mavčno-kartonske plošče, betonske obloge).

ZAHTEVE GLEDE POŽARNE ODPORNOSTI JEKLENIH KONSTRUKCIJ

ZAŠČITA JEKLENE KONSTRUKCIJE- Premazi in obrizgi (barve, vermikulit, cement, pene)

Reakcijski požarno zaščitni sistemSe pri višjih temperaturah aktivira. Sestava: temeljna barva

Protikorozijska barvaReaktivni slojZaključni – zaščitni sloj

Reaktivni sloj je sestavljen iz : -Intumescentnega materiala - pri povišani temperaturi tvori izolacijsko peno-Ablacijskega materiala – pri reakciji porablja toploto-Sublimacijskega materiala – se vplinja

Sistem je najbolj uporaben do požarne zaščite R30.

ZAHTEVE GLEDE POŽARNE ODPORNOSTI ARMIRANOBETONSKIH KONSTRUKCIJ

ARMIRANI BETON- Pri višjih temperaturah (požar)pride do raztezanja materialov → notranje napetosti→ pokanje - Nevarnost različnih temperatur (površina-notranjost) →napetosti → pokanje- Izparevanje vode – pritisk pare v notranjosti naraste → pokanje

Spremembe betona ob povišanju temperature (vir.: Pajek, L, Požarna zaščita betonskih konstrukcij)

ZAHTEVE GLEDE POŽARNE ODPORNOSTI ARMIRANOBETONSKIH KONSTRUKCIJ

ZAŠČITA ARMIRANEGA BETONA- Zaščita armature z dovolj debelim slojem betona.

Nenosilne stene Nosilne stenestandardna požarna odpornost

minimalna debelina betonske stene (mm)

standardna požarna odpornost

minimalna debelina betonske stene (mm)

EI 30 60 REI 30 120

EI 60 80 REI 60 130

EI 90 100 REI 90 140

EI 120 120 REI 120 160

EI 180 150 REI 180 210

EI 240 175 REI 240 270

-Zaščita betona z obložnimi ploščami iz kalcijevega silikata (odporne do temperature 1350° C in odporne na vlago.-Zaščita betona s hlajenjem.

ZAHTEVE GLEDE POŽARNE ODPORNOSTI LESENIH KONSTRUKCIJ

ZAŠČITA LESENIH KONSTRUKCIJ- Obloge (mavčno-kartonske).- Premazi (površinski, globinska zaščita).- Predimenzioniranje.- Gašenje.

ZAHTEVE GLEDE POŽARNE ODPORNOSTI LESENIH KONSTRUKCIJ

LESENE KONSTRUKCIJEPremazi – način delovanja

- sredstvo porablja toploto zaradi izparevanje kristalne vode- sredstvo pri povišani temperaturi razpade na negorljive pline (zmanjšujejo

koncentracijo gorljivih)- sredstvo pospeši pooglenitev površine lesa (upočasni segrevanje notranjosti)- sredstvo pri povišani temperaturi tvori dodatno (steklasto ali penasto) plast, ki tvori toplotno izolacijo in preprečuje dostop kisika.

Premazi ne zagotavljajo negorljivega lesa, pač pa upočasnijo proces termične razgradnje lesa!

POŽARNI SEKTORJI IN LOČITVENI ELEMENTI

NAMENPreprečitev širjenja požara po zgradbi.

IZVEDBARazdelitev stavbe na manjše – požarno ločene sklope - požarne sektorje.Požarna ločitev mora biti korekto izvedena (nevidni deli, preboji, inštalacije, fasada).

KRITERIJI za delitev-namen, -vsebina, -velikost, -požarne lastnosti,-število ljudi, -etažnost, -možnosti umika, -naprav za avtomatsko gašenje itd.

POŽARNI SEKTORJI IN LOČITVENI ELEMENTI

Praviloma morajo biti stavba ločena na požarne sektorje za:- vsako etažo- evakuacijska stopnišča in hodnike- vertikalne komunikacije (jaški, dvigala)- prostori z različno namembnostjo, posebej, če imajo različne požarne obremenitve.

Požarni sektor je lahko tudi celotna zgradba.

Požarna celica – prostor znotraj požarnega sektorja s povečano nevarnostjo izbruha in /ali širjenja požara – ta izraz se ne uporablja več!

Velikost požarnih sektorjev in odpornost mejnih elementov je predpisana v TSG.

Po inženirskih metodah je možno določimti požarno odpornost sektorjev po DIN 18230 – 1,2.

POŽARNI SEKTORJI IN LOČITVENI ELEMENTI

Velikost požarnih sektorjev (v m2) predpisana v TSG – 1 – 001: 2010.

Pomembno!Velikosti veljajo le če je požarni sektor v eni etaži. Če se požarni sektor razteza čez dve ali več etaž, velikosti ne smejo presegati 50% predpisane dovoljene velikosti požarnega sektorja. Požarni sektor se sme raztezati skozi največ tri etaže.

POŽARNI SEKTORJI IN LOČITVENI ELEMENTI

Zahtevana odpornost mejnih elementov požarnih sektorjev predpisana v TSG – 1 – 001: 2010.

Pomembno!Pri stavbah, kateri deli imajo različno požarno odpornost, se pri določitvi odpornosti mejnih elementov vedno upoštevajo najvišje zahteve za del stavbe

ŠIRJENJE POŽARA PO FASADI IN STREHI

Preprečevanje širjenja požara v vertikalni smeri z gradbeno – arhitekturnimi ukrepi.

5 m

Če je zunanja stena nad streho nižjega dela požarno nezaščitena mora imeti ta del strehe zadostno požarno odpornost ali pa mora biti v prizidku sprinklerski način gašenja.

PS2

PS1

ŠIRJENJE POŽARA PO FASADI IN STREHI

Preprečevanje širjenja požara v vertikalni smeri z gradbeno – arhitekturnimi ukrepi.

PS1

10 m

5 m

Če streha nižjega dela stavbe nima zadostne požarne odpornosti RE, ta del stene ne sme imeti požarno nezaščitenih površin, ali pa mora imeti spodnji del sprinklerski sistem.

5 mPS2

ŠIRJENJE POŽARA PO FASADI IN STREHI

Preprečevanje širjenja požara po strehi.

Ločitev požarnih sektorjev se na strehi izvede z požarno odporno streho v širino po 1 m na vsako stran ali pa s požarnim zidom, višine 30 cm.

ŠIRJENJE POŽARA PO FASADI IN STREHI

Preprečevanje širjenja požara v vertikalni smeri z gradbeno – arhitekturnimi ukrepi.

Velja v primeru, da je stavba požarno ločena z medetažno konstrukcijo in zunanja stena ni dostopna za gašenje z zunanje strani stavbe.Ne velja v primeru da je v spodnjem in zgornjem požarnem sektorju vgrajen sprinklerski sistem.

V = min. 1m

V + H = min. 1.5 m

H

V

ŠIRJENJE POŽARA PO FASADI IN STREHI

EI 90 (negorljivo)

V = min. 0,9m

V = min. 0,9 m

Napušč dolžine min. 1,5 m

< 1,5 m

EI 90 (negorljivo)

Preprečevanje širjenja požara v vertikalni smeri z gradbeno – arhitekturnimi ukrepi.Visoke stavbe po VKF.

≥ 1m

≥ 1m

Preprečevanje širjenja požara v vertikalni smeri z gradbeno – arhitekturnimi ukrepi.Visoke stavbe do 60 m po MBO MHHR.

ŠIRJENJE POŽARA PO FASADI IN STREHI

Preprečevanje širjenja požara v horizontalni smeri z arhitekturno gradbenimi ukrepi po TSG.

Preprečevanje prenosa požara preko vogala stavbe , če je kot med stenama različnih požarnih sektorjev manjši od 135°!

Poža

rni z

id

D0 = 2D – (Φ/90)DD0 – pas brez požarno nezaščitenih površin

D - odmik stavbe od relevantne mejeΦ - kot, ki ga oklepata zunanji steni

D0Φ D0 Φ

Poža

rni z

id