Klasyfikacja ogniowa wyrobów budowlanych i ... - Teresa Rucińska

Klasyfikacja odporności ogniowej
wyrobów budowlanych
oraz
elementów budynków
i elementów konstrukcyjnych
Opracowała: dr inż. Teresa Rucińska

Norma PN-EN 13501-1 jest polską wersją normy europejskiej o tym
samym numerze i została przygotowana na potrzeby dyrektywy
89/106/EWG dotyczącej wyrobów budowlanych, a w szczególności
Dokumentu Interpretacyjnego numer 2: Bezpieczeństwo
pożarowe (OJ C62 Vol. 37). Podaje ona zasady klasyfikacji wspólne
dla krajów Unii Europejskiej w zakresie reakcji na ogień dla wszystkich
wyrobów budowlanych, łącznie z wyrobami wbudowanymi w elementy
budowlane.

Wyroby budowlane po uzyskaniu właściwej sobie klasy ogniowej
na podstawie badań i oceny wyników wg norm wspólnych dla
wszystkich krajów Unii, powinny być odpowiednio oznaczone na
etykiecie.
Zgodnie z normą dla wyrobów budowlanych przewidziano 7
podstawowych klas:
A 1 , A 2 , B , C , D, E, F
z tym, że dla posadzek klasy oznacza się
A1 fl , A2 fl , B fl , C fl , D fl ,
E fl , F fl.

Główne klasy odporności ogniowej A1, A2, B, C, D, E, F
podawane w normie PN-EN 13501-1 charakteryzują wyrób pod
względem:
- ilości i szybkości wydzielania energii podczas palenia się
wyrobu,
- czasu do zapalenia wyrobu przy kontakcie z płonącym
przedmiotem,
- szybkości i zasięgu rozprzestrzeniania płomieni.

Elementy wpływające na klasyfikację ogniową:
najważniejsza jest podstawowa klasa wyrobu, która wskazuje jak (i
czy) wyrób przyczynia się do rozwoju pożaru, tzn. jak dużo energii
materiał dodaje do ognia
najbezpieczniejszym jest wyrób oznaczony klasą A1, a następnie A2
i B. Wyroby znajdujące się w klasach C-D-E oraz F mogą
doprowadzać do rozgorzenia czyli gwałtownego wybuchowego
rozprzestrzeniania się ognia, charakteryzującego się skokowym
wzrostem temperatury. W związku z tym, ich zastosowanie powinno
być w miarę możliwości ograniczone

dodatkowe oznaczenie “s” towarzyszące klasie podstawowej, jakie
podaje norma PN-EN 13501-1, oznacza dym (ang. smoke). Dym jest
przyczyną śmierci dwóch trzecich wszystkich ofiar pożarów, dlatego
dobrze jest unikać wszystkich wyrobów wytwarzających intensywny dym,
oznaczonych s2 lub s3

drugie dodatkowe oznaczenie “d” (ang. droplets) przy klasie
podstawowej uwzględnia występowanie płonących kropli i/lub odpadów.
Powstawanie płonących kropli czy też odpadów może prowadzić do
przenoszenia pożaru w miejsca odległe od jego źródła

Klasy ogniowe wyrobów budowlanych wg PN-EN 13501-1 (z
wyłączeniem posadzek) podaje tabela 1.
Klasa
A1
A2
Tabela 1. Klasyfikacja podstawowa. Reakcja wyrobu na ogień wg PN-EN 13501-1
Zachowanie wyrobu w teście
referencyjnym RCT*
brak rozgorzenia**
brak rozgorzenia**
B brak rozgorzenia**
C
brak rozgorzenia** przy
strumieniu cieplnym 100 kW,
rozgorzenie** nie wcześniej niż
po 10 min przy strumieniu
cieplnym 300 kW
Badania, kryteria,
wymagania klasyfikacyjne
niepalność
i minimalna wartość ciepła spalania
niepalność
i w SBI FIGRA***

D
rozgorzenie** nie
wcześniej niż po 2 min
przy strumieniu cieplnym
100 kW
E rozgorzenie**
przed upływem 2 min
przy strumieniu cieplnym
100 kW
F brak wymagań
w SBI FIGRA***

Natomiast klasy emisji dymu - reakcja na ogień wyrobów budowlanych - podaje
tabela 2.
Tabela 2. Klasy emisji dymu wg PN-EN 13501-1
Klasa emisji
dymu
s1
s2
s3
Kryteria i wymagania
klasyfikacyjne
SMOGRA < 30m²/s² i TSP <
50 m²
SMOGRA < 180m²/s² i TSP <
200 m²
Brak wymagań lub SMOGRA
180m²/s² i/lub TSP 200 m²
SMOGRA - SMoke GRowth RAte - szybkość wytwarzania dymu
TSP - całkowita ilość wytworzonego dymu w czasie 600 s
Wyjaśnienie Materiały
Prawie bez dymu
Średnia emisja dymu
Intensywna emisja
dymu
Płyty gipsowokartonowe
Drewno ze środkami
ogniochronnymi
Guma, spienione
tworzywa
poliuretanowe

Etykiety produktów budowlanych oznaczone klasami od A2 do D muszą
także wskazywać na wielkość emisji dymu w warunkach pożaru.
Dym, powstający podczas spalania wyrobów budowlanych wykonanych z
różnych grup surowcowych, powoduje u ludzi (w różnym stopniu)
osłabienie zmysłu orientacji, przez co może utrudniać ewakuację z
budynku w czasie pożaru a tym samym prowadzenie akcji ratowniczej.
Poprzez oznaczenie intensywności emisji dymu na etykiecie wyrobu,
zarówno projektant jak i użytkownik ma możliwość unikania wyrobów z
klasy s2 i s3 stwarzających zagrożenie.

Norma PN-EN 13501-1 podaje także drugi rodzaj podklasy, który charakteryzuje
możliwość wytwarzania płonących kropli i/lub odpadów przez palący się wyrób –
tabela 3.
Tabela 3. Klasy ze względu na płonące krople/odpady wg PN-EN 13501-1
Klasa Kryteria i wymagania
klasyfikacja
d0
d1
d2
brak płonących kropli i
odpadów płonących w ciągu
600 s
brak płonących kropli i
odpadów płonących w dłużej
niż 10 s w ciągu 600 s
nie spełnia kryteriów dla d0
lub d1
Charakterystyka Wyroby
Brak płonących kropli
Niewiele płonących kropli/cząsteczek
(podobne do iskier z
płonącego drewna)
Wiele płonących kropel/cząsteczek,
które mogą powodować poparzenia
skóry lub rozprzestrzenianie się
pożaru.
Wełna
mineralna,
stali, betonu
Sklejki
Polistyren
spieniony

Wyroby budowlane objęte klasami od A2 do D muszą posiadać
dodatkowe oznaczenie wskazujące na możliwość tworzenia się
płonących kropli i odpadów/cząsteczek, które mogą być przyczyną
rozprzestrzeniania się pożaru oraz dotkliwego oparzenia skóry.
Dotychczas bardzo niewiele krajowych klasyfikacji ogniowych brało pod
uwagę czynnik płonących kropli/cząsteczek. Dzięki nowej klasyfikacji i w tym
zakresie projektant lub użytkownik będzie mógł łatwiej i z większą
świadomością zagrożenia jakie niesie ze sobą płonący wyrób wybrać
optymalny poziom bezpieczeństwa materiałów.

W tabeli 4. zestawiono wszystkie możliwe oznaczenia klasy ogniowej wyrobów
budowlanych z wyjątkiem wyrobów posadzkowych.
Tabela 4. Zestawienie wszystkich klas dla wyrobów budowlanych z wyjątkiem posadzkowych
wg PN-EN 13501-1
A1
A2 - s1, d0
A2 - s2, d0
A2 - s3, d0
B - s1, d0
B - s2, d0
B - s3, d0
C - s1, d0
C - s2, d0
C - s3, d0
D - s1, d0
D - s2, d0
D - s3, d0
A2 - s1, d1
A2 - s2, d1
A2 - s3, d1
B - s1, d1
B - s2, d1
B - s3, d1
C - s1, d1
C - s2, d1
C - s3, d1
D - s1, d1
D - s2, d1
D - s3, d1
E E – d2
F
A2 - s1, d2
A2 - s2, d2
A2 - s3, d2
B - s1, d2
B - s2, d2
B - s3, d2
C - s1, d2
C - s2, d2
C - s3, d2
D - s1, d2
D - s2, d2
D - s3, d2

Do zakwalifikowania wyrobu do poszczególnych klas, łącznie z
podklasami, wykorzystywane są następujące badania:
• Badanie niepalności (Non-Combustibility Test) wg metody podobnej
do ISO 1182, polegające na określeniu zachowania materiałów w
warunkach pożaru, tj. pod działaniem temperatury około 750°C w
czasie 30 minut
• Badanie oznaczenia ciepła spalania (Determination of Gross Calorific
Value Test) wg EN ISO 1716, pozwalające na określenie średniej
wartości ciepła spalania

• Badanie reakcji na pojedynczy płonący przedmiot SBI (Single Burning Item
Test). Jest to nowa metoda badania - średniej skali, opracowana specjalnie na
potrzeby klasyfikacji. Pozwala na określenie tych samych charakterystyk, co
badanie pełnej dużej skali RCT, ale w sposób tańszy i prostszy. Jednak dla
wyrobów na granicy poszczególnych klas, w przypadkach niejednoznacznych
wyników, odwołanie do testu referencyjnego RCT może okazać się niezbędne.
• Badanie zapalności przy małym płomieniu (Small Flame Ignitability Test EN-
ISO 11925-2) pozwala na rejestrowanie zapalenia się, żarzenia lub
rozprzestrzeniania płomienia w czasie i na powierzchni wyrobu pod wpływem
oddziaływania małego płomienia

Jak wspomniano wcześniej norma PN-EN 13501-1 przewiduje dla wyrobów
posadzkowych następujące klasy ogniowe:
A1 fl – wyroby tej klasy nie biorą udziału w rozwoju pożaru w żadnej fazie,
wliczając pożar rozwinięty
A2 fl – wyroby spełniające kryterium strumienia cieplnego, takie jak dla klasy
B fl . Dodatkowo, w warunkach rozwiniętego pożaru, wyroby te nie wpływają
na zwiększenie gęstości obciążenia ogniowego i rozwój pożaru.
B fl - wyroby tj. dla klasy C fl , ale spełniające bardziej rygorystyczne
wymagania

• C fl – wyroby tj. dla klasy D fl ale spełniające bardziej rygorystyczne
wymagania
• D fl – wyroby spełniające wymagania, takie jak dla klasy E fl i dodatkowo
zdolne przeciwstawiać się oddziaływaniu strumienia cieplnego przez
określony czas
• E fl – wyroby zdolne przeciwstawiać się oddziaływaniu małego płomienia
• F fl – wyroby, dla których nie określono właściwości w zakresie reakcji na
ogień lub wyroby, których nie można zaliczyć do klas A1 fl , A2 fl , B fl , C fl ,
D fl , E fl .

Dodatkowo przewidziano klasyfikację ze względu na wydzielanie dymu: s2 – brak
ograniczeń, s1 – ograniczona całkowita ilość wydzielanego dymu. Możliwe
oznaczenia przedstawiono w tabeli 5.
Tabela 5. Zestawienie wszystkich klas dla wyrobów budowlanych posadzkowych wg PN-EN 13501-1
A1 fl
A2 fl - s1 A2 fl – s2
B fl - s1 B fl - s2
C fl - s1 C fl - s2
D fl - s1 D fl - s2
E fl
F fl

Ważnym zagadnieniem dla budowli inżynierskiej analizowanej pod kątem
trwałości w obliczu zagrożenia pożarowego jest odporność ogniowa
konstrukcji czy też elementu budynku, rozumiana jako zdolność do
zachowania własności użytkowych w czasie działania znormalizowanych
warunków fizycznych odwzorowujących przebieg pożaru. Miarą
odporności ogniowej jest czas t F podawany w [min] - tabela 6. - od
początku badań do chwili osiągnięcia przez element poddany próbie
jednego ze stanów granicznych: nośności, izolacyjności, szczelności a
mianowicie:

stan graniczny nośności ogniowej elementu - stan, w
którym element poddany próbie przestaje spełniać swoją
funkcję nośną z powodu jednej z niżej podanych przyczyn:
• zniszczenia mechanicznego lub utraty stateczności,
• przekroczenia granicznych wartości przemieszczeń lub
odkształceń

➢stan graniczny izolacyjności ogniowej elementu - stan, w
którym element poddany próbie przestaje spełniać funkcję
oddzielającą z powodu przekroczenia wartości temperatury
powierzchni nienagrzewanej

stan graniczny szczelności elementu - stan, w którym
element poddany próbie przestaje spełniać funkcję
oddzielającą z powodu pojawienia się na powierzchni
nienagrzewanej płomieni lub wystąpienia w tym
elemencie szczelin o rozwartości i długości
przekraczających wielkości graniczne.

Symbol charakteryzujący odporność ogniową
Klasa odporności ogniowej Odporność ogniowa t F [min]
F 0 t F

Odporność ogniową ustala się na podstawie powyższych kryteriów
stosując oznaczenia:
➢ R - nośność ogniowa
➢ E – szczelność ogniowa
➢ I - izolacyjność ogniowa

oraz kryteriów uzupełniających stosowanych do niektórych rodzajów
elementów budynków np.:
➢ W – natężenie promieniowania (elementów przeszklonych)
➢ M – odporność na oddziaływanie mechaniczne
➢ C – zdolność do samozamykania (np. klap dymowych)
➢ S – dymoszczelność (np. drzwi i bram)
➢ D (Tk) – skuteczność ogniowa; gdzie Tk - temp. krytyczna w [°C] (np.
zabezpieczeń ogniochronnych konstrukcji)

W zależności od zachowywania kryteriów odporności ogniowej w czasie
wyrażonym w minutach przez jedną z poniższych liczb: 15, 20, 30, 45, 60,
90, 120, 180, 240 ustala się następujące klasy odporności ogniowej
elementów budynków:
➢R - klasa ta wyraża czas, w którym elementy nośne zachowują
odporność ogniową, natomiast elementy nośne spełniające
funkcje oddzielające nie zachowują szczelności i izolacyjności
ogniowej

➢ RE - klasa ta wyraża czas, w którym elementy nośne spełniające
funkcje oddzielające zachowują nośność i szczelność ogniową,
natomiast nie zachowują izolacyjności ogniowej
➢ REI – klasa ta wyraża czas, w którym elementy nośne spełniające
funkcje oddzielające zachowują nośność, szczelność i
izolacyjność ogniową
➢ E - klasa ta wyraża czas, w którym elementy nienośne zachowują
szczelność ogniową, natomiast nie zachowują izolacyjności
ogniowej

➢ EW - klasa ta wyraża czas, w którym elementy nienośne
zachowują szczelność oraz stanowią ochronę przed
promieniowaniem cieplnym
➢ EI - klasa ta wyraża czas, w którym elementy nienośne zachowują
szczelność i izolacyjność ogniową

Jak widać z powyższego, obecne wymagania normowe dają możliwość
szczegółowej analizy zarówno wyrobu budowlanego jak i elementów
budowlanych czy też konstrukcji w aspekcie ochrony pożarowej, która z
pewnością przekłada się na bezpieczeństwo użytkownika jak i samej
budowli. Potrzeba uzyskiwania europejskich standardów także w
dziedzinie budownictwa wymusza zarówno na projektantach jak i
inwestorach aby klasyfikacja ogniowa wyrobów oraz stany graniczne
konstrukcji i elementów budowlanych były kryteriami, które są
rozpatrywane priorytetowo.

Dziękuję za uwagę