Palotutkimuksen päivät 2009 - Pelastustieto
Palotutkimuksen päivät 2009 - Pelastustieto
Palotutkimuksen päivät 2009 - Pelastustieto
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
Lasivillaeristeisen akustiikkalevyt ontelon alkoivat alapinnasta irrota. Akustiikkalevyn palokipsilevy murtui yläpuolelle aiemmin asennetu ja levyn<br />
pudota kokeen uuniin loppuajan kokeen Lasivillaeristeisen kestettyä yläpuolisia hieman ontelon rakenteita yli alapinnasta 21 minuuttia. palolta. palokipsilevy Kokeen päättyessä murtui aiemm v<br />
mitatut lämpötilat pudota uuniin olivat kokeen erikoiskovan kestettyä hieman kipsilevyn yli 21 alueella minuuttia. enintään +<br />
Syksyllä<br />
kipsilevyn<br />
2008 tehdyssä<br />
alueella<br />
30<br />
noin<br />
minuutin<br />
100<br />
polttokokeessa<br />
°C; vastaavasti<br />
kovavillaelementin<br />
välipalkin kyljestä<br />
alapinna<br />
kahta levyä: Syksyllä kipsilevyn 2008 lisäksi tehdyssä käytettiin 30 minuutin 50 polttokokeessa mm paksua kovavillaeleme lasikuituh<br />
kipsilevyjen kahta yläpinnan levyä: yläpuolelta kipsilevyn mitatut lisäksi lämpötilat käytettiin olivat 50 mm 93 ja paksu 97<br />
akustiikkalevyä. Elementti oli jaettu jännevälin keskeltä puoliksi: toisessa osa<br />
erikoiskovaa palolaboratoriossa kipsilevyä akustiikkalevyä. tehdyn ja toisessa Elementti kovavillakattoelementin normaalikipsilevyä; oli jaettu jännevälin molempien 30 keskeltä minuutin levyjen puoliksi: po p<br />
mm. kipsilevyn Tehdyn polttokokeen erikoiskovaa ja akustiikkalevyn tulosten kipsilevyä perusteella yhdistelmä ja toisessa erityyppisten normaalikipsilevyä; suojasi yläpuolisia kipsilevyjen molempie puur suoj<br />
testatussa paremmin rakenteessa kuin mm. palokipsilevy.<br />
Tehdyn ollut kovin polttokokeen suurta eroa. tulosten Kokeen perusteella kestettyä erityyppisten 20 minuuttia, kips ak<br />
kiinnitykseen testatussa käytettyjen rakenteessa poikittaisten ollut kovin kiinnityslistojen suurta eroa. Kokeen palasia kestettyä putosi 20<br />
akustiikkalevyt<br />
kiinnitykseen<br />
alkoivat irrota.<br />
käytettyjen<br />
Akustiikkalevyn<br />
poikittaisten<br />
yläpuolelle<br />
kiinnityslistojen<br />
asennetut kipsilev<br />
pal<br />
akustiikkalevyt alkoivat irrota. Akustiikkalevyn yläpuolelle asen<br />
kokeen loppuajan yläpuolisia rakenteita palolta. Kokeen päättyessä välipalkkie<br />
kokeen loppuajan yläpuolisia rakenteita palolta. Kokeen päättyess<br />
mitatut lämpötilat olivat erikoiskovan kipsilevyn alueella enintään +140 °C<br />
mitatut lämpötilat olivat erikoiskovan kipsilevyn alueella enintä<br />
kipsilevyn alueella noin 100 °C; vastaavasti välipalkin kyljestä 20 mm<br />
kipsilevyn alueella noin Kuva 4. 100 Koekappaleen °C; vastaavasti alapinnasta on välipalkin poistettu kylje<br />
kipsilevyjen yläpinnan yläpuolelta mitatut lämpötilat olivat 93 ja 97 °C.[7] K<br />
kipsilevyjen yläpinnan kipsilevyt yläpuolelta 3.10.2008 mitatut tehdyn 30 lämpötilat minuutin polttokokeen<br />
jälkeen, kipsilevyn alapuolelle asennet-<br />
minuutin<br />
olivat 93 ja<br />
palolaboratoriossa<br />
palolaboratoriossa<br />
tehdyn kovavillakattoelementin<br />
tehdyn kovavillakattoelementin<br />
30 minuutin<br />
30<br />
polttokokee<br />
kipsilevyn ja akustiikkalevyn kipsilevyn ja akustiikkalevyn yhdistelmä<br />
tu suojasi yhdistelmä oli irronnut<br />
yläpuolisia suojasi kokeen<br />
puurakenteita<br />
aikana. yläpuolisia p<br />
paremmin kuin paremmin palokipsilevy. kuin palokipsilevy.<br />
Välipalkit eivät olleet hiiltyneet kokeen aikana.<br />
Lasivillaeristeisen ontelon alapinnasta palokipsilevy murtui aiemmin ja levyn palasia alko<br />
pudota uuniin kokeen kestettyä hieman yli 21 minuuttia.<br />
Syksyllä 2008 tehdyssä 30 minuutin polttokokeessa kovavillaelementin alapinnassa käytettiin<br />
kahta levyä: kipsilevyn lisäksi käytettiin 50 mm paksua lasikuituhuopapintaista<br />
akustiikkalevyä. Elementti oli jaettu jännevälin keskeltä puoliksi: toisessa osassa käytettiin<br />
erikoiskovaa kipsilevyä ja toisessa normaalikipsilevyä; molempien levyjen paksuus oli 13<br />
mm. Tehdyn polttokokeen tulosten perusteella erityyppisten kipsilevyjen suojauskyvyllä e<br />
testatussa rakenteessa ollut kovin suurta eroa. Kokeen kestettyä 20 minuuttia, akustiikkalevyn<br />
kiinnitykseen käytettyjen poikittaisten kiinnityslistojen palasia putosi uuniin ja<br />
akustiikkalevyt alkoivat irrota. Akustiikkalevyn yläpuolelle asennetut kipsilevyt suojasiva<br />
kokeen loppuajan yläpuolisia rakenteita palolta. Kokeen päättyessä välipalkkien alapinnasta<br />
mitatut lämpötilat olivat erikoiskovan kipsilevyn alueella enintään +140 °C ja normaalin<br />
kipsilevyn alueella noin 100 °C; vastaavasti välipalkin kyljestä 20 mm korkeudella<br />
kipsilevyjen yläpinnan yläpuolelta mitatut lämpötilat olivat 93 ja 97 °C.[7] Kahden TTY:n<br />
palolaboratoriossa tehdyn kovavillakattoelementin 30 minuutin polttokokeen perusteella<br />
kipsilevyn ja akustiikkalevyn yhdistelmä suojasi yläpuolisia puurakenteita hiiltymiseltä<br />
paremmin kuin palokipsilevy.<br />
Lasivillaeristeisen ontelon alapinnasta palokipsilevy murtui aiemmin ja<br />
pudota uuniin kokeen kestettyä hieman yli 21 minuuttia.<br />
Syksyllä 2008 tehdyssä 30 minuutin polttokokeessa kovavillaelementin al<br />
kahta levyä: kipsilevyn lisäksi käytettiin 50 mm paksua las<br />
akustiikkalevyä. Elementti oli jaettu jännevälin keskeltä puoliksi: toises<br />
erikoiskovaa kipsilevyä ja toisessa normaalikipsilevyä; molempien lev<br />
mm. Tehdyn polttokokeen tulosten perusteella erityyppisten kipsilevyj<br />
testatussa rakenteessa ollut kovin suurta eroa. Kokeen kestettyä 20 minu<br />
kiinnitykseen käytettyjen poikittaisten kiinnityslistojen palasia<br />
akustiikkalevyt alkoivat irrota. Akustiikkalevyn yläpuolelle asennetut<br />
kokeen loppuajan yläpuolisia rakenteita palolta. Kokeen päättyessä vä<br />
mitatut lämpötilat olivat erikoiskovan kipsilevyn alueella enintään +<br />
kipsilevyn alueella noin 100 °C; vastaavasti välipalkin kyljestä<br />
kipsilevyjen yläpinnan yläpuolelta mitatut lämpötilat olivat 93 ja 97<br />
palolaboratoriossa tehdyn kovavillakattoelementin 30 minuutin po<br />
kipsilevyn ja akustiikkalevyn yhdistelmä suojasi yläpuolisia puur<br />
paremmin kuin palokipsilevy.<br />
joissa elementin alapinnassa oli palokipsilevy,<br />
tehtiin yksi polttokoe kummallekin rakennevaihtoehdolle,<br />
ja levyn murtumisen välillä oli<br />
selkeä ero. Elementissä, jossa välipalkit sijaitsevat<br />
tyhjässä ontelossa, palokipsilevy murtui<br />
vasta 30 minuutin polttokokeen päättymisen<br />
jälkeen, kun elementti siirrettiin ulos hallista.<br />
Lasivillaeristeisen ontelon alapinnasta palokipsilevy<br />
murtui aiemmin ja levyn palasia<br />
alkoi pudota uuniin kokeen kestettyä hieman<br />
yli 21 minuuttia.<br />
Syksyllä 2008 tehdyssä 30 minuutin polttokokeessa<br />
kovavillaelementin alapinnassa<br />
käytettiin kahta levyä, kipsilevyn lisäksi käytettiin<br />
50 mm paksua lasikuituhuopapintaista<br />
akustiikkalevyä. Elementti oli jaettu<br />
287<br />
jännevälin<br />
°C.[5]<br />
keskeltä puoliksi: toisessa osassa<br />
käytettiin erikoiskovaa kipsilevyä ja toisessa<br />
normaalikipsilevyä; molempien levyjen paksuus<br />
oli 13 mm. Tehdyn polttokokeen tulosten<br />
perusteella erityyppisten kipsilevyjen<br />
suojauskyvyllä ei testatussa rakenteessa ollut<br />
kovin suurta eroa. Kokeen kestettyä 20 minuuttia,<br />
akustiikkalevyn kiinnitykseen käytettyjen<br />
poikittaisten kiinnityslistojen palasia<br />
putosi uuniin ja akustiikkalevyt alkoivat<br />
irrota. Akustiikkalevyn yläpuolelle asennetut<br />
kipsilevyt suojasivat kokeen loppuajan<br />
yläpuolisia rakenteita palolta. Kokeen päättyessä<br />
välipalkkien alapinnasta mitatut lämpötilat<br />
olivat erikoiskovan kipsilevyn alueella<br />
enintään +140 o C ja normaalin kipsilevyn<br />
alueella noin 100 o C; vastaavasti välipalkin<br />
kyljestä 20 mm korkeudella kipsilevyjen yläpinnan<br />
yläpuolelta mitatut lämpötilat olivat<br />
93 ja 97 o C.[7] Kahden TTY:n palolaboratoriossa<br />
tehdyn kovavillakattoelementin 30 minuutin<br />
polttokokeen perusteella kipsilevyn ja<br />
akustiikkalevyn yhdistelmä suojasi yläpuolisia<br />
puurakenteita hiiltymiseltä paremmin<br />
kuin palokipsilevy.<br />
kanTaVien kerToPUUPaLkkien<br />
hiiLTyminen<br />
Kuva 4. Koekappaleen alapinnasta on poistettu kipsilevyt 3.10.200<br />
Eurokoodi polttokokeen 5:n mukaan suojaamattomien<br />
puurakenteiden aikana. Välipalkit hiiltymänopeus eivät olleet hiiltyneet kokeen aikana.<br />
oletetaan ajasta riippumattomaksi vakioksi.<br />
Kun tarkastellaan suorakaidepoikkileikkausta,<br />
Kuva Kantavien 4. Koekappaleen esimerkiksi kertopuupalkkien palkkeja, alapinnasta on poistettu hiiltyminen kipsilevyt 3.10.2008 tehdyn 30 minuutin<br />
jotka polttokokeen ovat palolle alttiina jälkeen, useammalta kipsilevyn alapuolelle asennettu akustiikkalevy oli irronnut kokeen<br />
jälkeen, kipsilevyn alapuolelle asennettu akustiikkalev<br />
sivulta, aikana. käytetään Välipalkit hiiltymissyvyyden eivät olleet laskemiseen<br />
nimellistä Kuva Eurokoodi 4. hiiltymisnopeutta, Koekappaleen Kuva 5:n mukaan 4. joka Koekappaleen alapinnasta sisäl-<br />
suojaamattomien toisesta on alapinnasta kyljestä poistettu noin puurakenteiden kipsilevyt on 17 poistettu mm ja elementtien 3.10.2008 kipsilevyt hiiltymäno tehdyn 3.10.<br />
hiiltyneet kokeen vytyksen aikana. kiinnityslista hiiltyy alapinnasta ja<br />
tää kulmapyöristyksen polttokokeen riippumattomaksi jälkeen, ja polttokokeen halkeamien kipsilevyn vakioksi. vaikutuksen.<br />
Kantavien Rakenteiden palkkeja, kertopuupalkkien mitoituksessa jotka ovat käytetään hiiltyminen<br />
jälkeen,<br />
alapuolelle välisen Kun kipsilevyn sauman tarkastellaan asennettu puulista alapuolelle alapinnastaan akustiikkalevy suorakaidepoikkile<br />
asennettu noin akustiikka<br />
oli irr<br />
aikana. Välipalkit<br />
aikana.<br />
eivät<br />
Välipalkit<br />
olleet palolle hiiltyneet<br />
eivät 17 mm. alttiina olleet<br />
kokeen Kertopuupalkit hiiltyneet<br />
aikana. useammalta kokeen hiiltyivät aikana. sivulta, 15 minuutin<br />
polttokokeessa palolle joka alttiista sisältää alaosastaan kulmapyöris<br />
käytetä<br />
tehollista laskemiseen poikkileikkausta, nimellistä joka saadaan vähentämällä<br />
vaikutuksen. alkuperäisestä poikkileikkaukses-<br />
hiiltymisnopeutta,<br />
Eurokoodi 5:n mukaan suojaamattomien puurakenteiden hiiltymänopeus oletetaan ajasta<br />
riippumattomaksi vakioksi. Rakenteiden Kun tarkastellaan mitoituksessa kolmelta sivulta,<br />
suorakaidepoikkileikkausta, käytetään alapinnasta tehollista ja molemmista<br />
esimerkiks poikkilei<br />
ta tehollinen<br />
vähentämällä<br />
hiiltymissyvyys Kantavien<br />
alkuperäisestä<br />
kaikilta palolle kertopuupalkkien hiiltyminen<br />
palkkeja, Kantavien jotka kertopuupalkkien ovat palolle alttiina hiiltyminen<br />
useammalta poikkileikkauksesta<br />
kyljistä. Kertopuupalkin<br />
sivulta, käytetään tehollinen<br />
alapinnassa palkin<br />
hiiltymissyvyyden<br />
alttiina laskemiseen olevista pinnoista. Tehollinen hiiltymissyvyys<br />
vaikutuksen. lasketaan Rakenteiden kaavalla Eurokoodi 1. 5:n mukaan suojaamattomien puurakenteiden hiiltym<br />
alttiina nimellistä olevista pinnoista. hiiltymisnopeutta, Tehollinen joka keskilinjalta sisältää mitattu<br />
hiiltymissyvyys kulmapyöristyksen hiiltymäsyvyys<br />
lasketaan ja oli halkeamien kaavall<br />
mitoituksessa noin käytetään 18 mm, tehollista elementin poikkileikkausta, sisemmässä kyljessä<br />
Eurokoodi 5:n joka saadaan<br />
vähentämällä alkuperäisestä riippumattomaksi<br />
mukaan suojaamattomien<br />
poikkileikkauksesta vakioksi.<br />
puurakenteiden<br />
tehollinen Kun tarkastellaan<br />
hiiltymänopeus<br />
hiiltymissyvyys suorakaidepoik<br />
ol<br />
hiiltymä ulottui elementin alapinnan kaikilta levyjen<br />
kiinnitysrimojen alapintaan kaavalla useammalta asti 1. noin sivulta, 20 käy<br />
riippumattomaksi palolle<br />
alttiina d<br />
ef olevista = β<br />
ntpinnoista. + palkkeja, k0d<br />
vakioksi.<br />
0 Tehollinen jotka (1)<br />
Kun<br />
hiiltymissyvyys ovat tarkastellaan palolle lasketaan alttiina suorakaidepoikkileikkausta,<br />
palkkeja, jotka laskemiseen ovat palolle nimellistä alttiina hiiltymisnopeutta, useammalta sivulta, joka sisältää käytetään kulmapy hiilty<br />
mm korkeudelle kertopuupalkin alkuperäisestä<br />
alapinnasta. mitoituksessa joka<br />
Kaavassa d<br />
laskemiseen<br />
ef<br />
= β<br />
nton + knimellisen 0d<br />
nimellistä vaikutuksen.<br />
0<br />
hiiltymisnopeuden<br />
mitoitusarvo: vaikutuksen. kertopuulla Rakenteiden vähentämällä 0,7 mm/min mitoituksessa alkuperäisestä massa olevan käytetään poikkileikkauksesta kylkilistan tehollista alapinnan poikkileikkausta,<br />
tehollinen hiiltymä hiilty<br />
hiiltymisnopeutta, Rakenteiden Elementtien<br />
sisältää käytetään kulmapyöristyksen<br />
välisessä tehollista sau-<br />
poikj<br />
(1)<br />
ja sahatavaralla vähentämällä 0,8 mm/min alkuperäisestä alttiina ja t olevista on palonkestoaika.<br />
alttiina Lujuuden olevista ja jäykkyyden pinnoista. menettä-<br />
Tehollinen TTY:n hiiltymissyvyys palolaboratoriossa 7 lasketaan tehtiin kaavalla kolme 30 1.<br />
poikkileikkauksesta pinnoista. oli noin Tehollinen 2 mm. [4] tehollinen hiiltymissyvyys hiiltymissyvyys lasketaan kaa k<br />
neen kerroksen paksuutta d kuvaava vakio 7<br />
ef<br />
= β<br />
nt<br />
+ k0d<br />
minuutin polttokoetta, joissa kaikissa kantavien<br />
kertopuupalkkien korkeus oli 360 mm<br />
0<br />
on 7 mm d<br />
efja = kerroin β<br />
nt<br />
+ k0don 0 suojaamattomalla<br />
pinnalla 1, kun t ≥ 20 min ja t/20, kun t ja leveys 45 mm. Koekappaleet nostettiin kokeiden<br />
jälkeen uunin päältä ja siirrettiin ulos<br />
< 20 min. [1] Esitetyllä kaavalla laskien kertopuun<br />
tehollinen hiiltymissyvyys on 15 minuutin<br />
palossa noin 16 mm ja 30 minuutin ja koekappaleet sammutettiin. Koekappalei-<br />
hallista, minkä jälkeen kuormitus 7 poistettiin<br />
7<br />
palossa 28 mm, sahatavaran teholliset hiiltymissyvyydet<br />
ovat vastaavasti noin 17 mm tuksen poiston ajan, joten mitattujen hiiltyden<br />
hiiltyminen jatkui ulossiirron ja kuormi-<br />
ja 31 mm.<br />
mien tarkastelu antaa varmalla puolella olevat<br />
tulokset. Paloluokkaan REI 30 suunni-<br />
TTY:llä tehdyssä 15 minuutin polttokokeessa<br />
koekappaleen kantavan kertopuupalkin<br />
korkeus oli 360 mm ja leveys 39 mm. palkki hiiltyy eurokoodi 5:n mukaan palolteltujen<br />
elementtien 45 mm leveä kertopuu-<br />
Eurokoodi 5:n mukaan 39 mm leveä kertopuupalkki<br />
hiiltyy 15 minuutin palon aikana kyljistä ja alapinnasta noin 28 mm, levytykle<br />
alttiina olevasta alaosastaan molemmista<br />
palolle alttiilta osaltaan molemmista kyljistä sen 20 mm paksu kiinnityslista hiiltyy kokonaan<br />
ja kiinnityksen takana kertopuu sekä alapinnasta noin 16 mm, alapinnan le-<br />
hiiltyy<br />
Kuva 3. Koekappaleen alapinnasta on poistettu yksi akustiikkalevy 19.4.2008 tehdyn 15<br />
minuutin polttokokeen jälkeen. Tyhjässä ontelotilassa olevat välipalkit eivät olleet hiiltyneet.<br />
Elementin oikeassa reunassa ontelotila oli lasivillatäytteinen, miltä alueelta akustiikkalevy<br />
irtosi kokeen loppuvaiheessa kuvassa näkyvällä tavalla.<br />
TTY:llä vuonna 2008 tehdyssä 30 minuutin polttokokeessa kovavillaelementin alapinnassa<br />
käytettiin palokipsilevyä. Kokeen jälkeen tehtyjen havaintojen sekä lämpötilan<br />
mittaustulosten mukaan F-tyypin 15 mm paksu palokipsilevy suojaa välipalkkeja hiiltymiseltä<br />
30 minuutin ajan, kun välipalkit sijaitsevat tyhjässä ontelossa. Palokipsilevy ei murtunut<br />
kokeen aikana. Kokeen päättyessä välipalkin alapinnassa lämpötila oli noin 115 °C ja<br />
välipalkin kyljessä 20 mm palokipsilevyn yläpuolelta mitattu lämpötila oli korkeimmillaan<br />
Kuva 4. Koekappaleen alapinnasta on poistettu kipsilevyt 3.10<br />
polttokokeen jälkeen, kipsilevyn alapuolelle asennettu akustiikk<br />
aikana. Välipalkit eivät olleet hiiltyneet kokeen aikana.<br />
Kantavien kertopuupalkkien hiiltyminen<br />
Eurokoodi 5:n mukaan suojaamattomien puurakenteiden hiil<br />
riippumattomaksi vakioksi. Kun tarkastellaan suorakaidep<br />
palkkeja, jotka ovat palolle alttiina useammalta sivulta,<br />
laskemiseen nimellistä hiiltymisnopeutta, joka sisältää kulm<br />
vaikutuksen. Rakenteiden mitoituksessa käytetään tehollista p<br />
vähentämällä alkuperäisestä poikkileikkauksesta tehollinen hi<br />
alttiina olevista pinnoista. Tehollinen hiiltymissyvyys lasketaan<br />
TTY:n palolaboratoriossa vuonna <strong>2009</strong> tehdyssä polttokokeessa testattiin tuulettuva<br />
kattoelementti, jossa elementin ontelotila oli täytetty lasivillalla; elementin alapinnassa oli<br />
palokipsilevy. Välipalkin kyljistä mitatut lämpötilat ylittivät +300 °C lämpötilan kokeen<br />
kestettyä 21,5 minuuttia, jolloin alapinnassa ollut palokipsilevy murtui ja putosi<br />
ensimmäiseltä alueelta alas. Välipalkkien alapinnasta mitatut lämpötilat ylittivät +300 °C<br />
lämpötilan kokeen kestettyä 27 minuuttia. Lasivillatäytteisessä ontelossa sijainneet välipalkit<br />
hiiltyivät kokeen aikana alapinnasta ja kyljistä. Puolen tunnin kokeen jälkeen elementin<br />
ulossiirron ja kuormituksen poiston aikana elementin puuosissa palo jatkui, kuitenkin<br />
hitaampana kuin kokeen aikana. Kokeen jälkeen mitatut hiiltymät olivat välipalkin (koko 48<br />
mm * 98 mm) alapinnasta mitattuna enimmillään 11,5 mm. Välipalkin kyljen hiiltymäsyvyys<br />
oli suurimmillaan noin 6 mm palkin alaosassa. [6]<br />
d = β t + k<br />
ef n 0d0<br />
Alapinnan levyn yläpuolella oleva eriste estää lämmön siirtymisen, ja alapinnan levy murtuu<br />
lasivillaeristeisen ontelon tapauksessa huomattavasti aiemmin kuin tyhjän ontelon<br />
tapauksessa. Kyseisille kattoelementeille, joissa elementin alapinnassa oli palokipsilevy,<br />
tehtiin yksi polttokoe kummallekin rakennevaihtoehdolle, ja levyn murtumisen välillä oli<br />
selkeä ero. Elementissä, jossa välipalkit sijaitsevat tyhjässä ontelossa, palokipsilevy murtui<br />
vasta 30 minuutin polttokokeen päättymisen jälkeen, kun elementti siirrettiin ulos hallista.<br />
<strong>Palotutkimuksen</strong> Päivät <strong>2009</strong> 41<br />
7
Change language