Klasyfikacja ogniowa wyrobów budowlanych i ... - Teresa Rucińska
Klasyfikacja ogniowa wyrobów budowlanych i ... - Teresa Rucińska
Klasyfikacja ogniowa wyrobów budowlanych i ... - Teresa Rucińska
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
<strong>Klasyfikacja</strong> odporności ogniowej<br />
<strong>wyrobów</strong> <strong>budowlanych</strong><br />
oraz<br />
elementów budynków<br />
i elementów konstrukcyjnych<br />
Opracowała: dr inż. <strong>Teresa</strong> <strong>Rucińska</strong>
Norma PN-EN 13501-1 jest polską wersją normy europejskiej o tym<br />
samym numerze i została przygotowana na potrzeby dyrektywy<br />
89/106/EWG dotyczącej <strong>wyrobów</strong> <strong>budowlanych</strong>, a w szczególności<br />
Dokumentu Interpretacyjnego numer 2: Bezpieczeństwo<br />
pożarowe (OJ C62 Vol. 37). Podaje ona zasady klasyfikacji wspólne<br />
dla krajów Unii Europejskiej w zakresie reakcji na ogień dla wszystkich<br />
<strong>wyrobów</strong> <strong>budowlanych</strong>, łącznie z wyrobami wbudowanymi w elementy<br />
budowlane.
Wyroby budowlane po uzyskaniu właściwej sobie klasy ogniowej<br />
na podstawie badań i oceny wyników wg norm wspólnych dla<br />
wszystkich krajów Unii, powinny być odpowiednio oznaczone na<br />
etykiecie.<br />
Zgodnie z normą dla <strong>wyrobów</strong> <strong>budowlanych</strong> przewidziano 7<br />
podstawowych klas:<br />
A 1 , A 2 , B , C , D, E, F<br />
z tym, że dla posadzek klasy oznacza się<br />
A1 fl , A2 fl , B fl , C fl , D fl ,<br />
E fl , F fl.
Główne klasy odporności ogniowej A1, A2, B, C, D, E, F<br />
podawane w normie PN-EN 13501-1 charakteryzują wyrób pod<br />
względem:<br />
- ilości i szybkości wydzielania energii podczas palenia się<br />
wyrobu,<br />
- czasu do zapalenia wyrobu przy kontakcie z płonącym<br />
przedmiotem,<br />
- szybkości i zasięgu rozprzestrzeniania płomieni.
Elementy wpływające na klasyfikację ogniową:<br />
najważniejsza jest podstawowa klasa wyrobu, która wskazuje jak (i<br />
czy) wyrób przyczynia się do rozwoju pożaru, tzn. jak dużo energii<br />
materiał dodaje do ognia<br />
najbezpieczniejszym jest wyrób oznaczony klasą A1, a następnie A2<br />
i B. Wyroby znajdujące się w klasach C-D-E oraz F mogą<br />
doprowadzać do rozgorzenia czyli gwałtownego wybuchowego<br />
rozprzestrzeniania się ognia, charakteryzującego się skokowym<br />
wzrostem temperatury. W związku z tym, ich zastosowanie powinno<br />
być w miarę możliwości ograniczone
dodatkowe oznaczenie “s” towarzyszące klasie podstawowej, jakie<br />
podaje norma PN-EN 13501-1, oznacza dym (ang. smoke). Dym jest<br />
przyczyną śmierci dwóch trzecich wszystkich ofiar pożarów, dlatego<br />
dobrze jest unikać wszystkich <strong>wyrobów</strong> wytwarzających intensywny dym,<br />
oznaczonych s2 lub s3
drugie dodatkowe oznaczenie “d” (ang. droplets) przy klasie<br />
podstawowej uwzględnia występowanie płonących kropli i/lub odpadów.<br />
Powstawanie płonących kropli czy też odpadów może prowadzić do<br />
przenoszenia pożaru w miejsca odległe od jego źródła
Klasy ogniowe <strong>wyrobów</strong> <strong>budowlanych</strong> wg PN-EN 13501-1 (z<br />
wyłączeniem posadzek) podaje tabela 1.<br />
Klasa<br />
A1<br />
A2<br />
Tabela 1. <strong>Klasyfikacja</strong> podstawowa. Reakcja wyrobu na ogień wg PN-EN 13501-1<br />
Zachowanie wyrobu w teście<br />
referencyjnym RCT*<br />
brak rozgorzenia**<br />
brak rozgorzenia**<br />
B brak rozgorzenia**<br />
C<br />
brak rozgorzenia** przy<br />
strumieniu cieplnym 100 kW,<br />
rozgorzenie** nie wcześniej niż<br />
po 10 min przy strumieniu<br />
cieplnym 300 kW<br />
Badania, kryteria,<br />
wymagania klasyfikacyjne<br />
niepalność<br />
i minimalna wartość ciepła spalania<br />
niepalność<br />
i w SBI FIGRA***
D<br />
rozgorzenie** nie<br />
wcześniej niż po 2 min<br />
przy strumieniu cieplnym<br />
100 kW<br />
E rozgorzenie**<br />
przed upływem 2 min<br />
przy strumieniu cieplnym<br />
100 kW<br />
F brak wymagań<br />
w SBI FIGRA***
Natomiast klasy emisji dymu - reakcja na ogień <strong>wyrobów</strong> <strong>budowlanych</strong> - podaje<br />
tabela 2.<br />
Tabela 2. Klasy emisji dymu wg PN-EN 13501-1<br />
Klasa emisji<br />
dymu<br />
s1<br />
s2<br />
s3<br />
Kryteria i wymagania<br />
klasyfikacyjne<br />
SMOGRA < 30m²/s² i TSP <<br />
50 m²<br />
SMOGRA < 180m²/s² i TSP <<br />
200 m²<br />
Brak wymagań lub SMOGRA<br />
180m²/s² i/lub TSP 200 m²<br />
SMOGRA - SMoke GRowth RAte - szybkość wytwarzania dymu<br />
TSP - całkowita ilość wytworzonego dymu w czasie 600 s<br />
Wyjaśnienie Materiały<br />
Prawie bez dymu<br />
Średnia emisja dymu<br />
Intensywna emisja<br />
dymu<br />
Płyty gipsowokartonowe<br />
Drewno ze środkami<br />
ogniochronnymi<br />
Guma, spienione<br />
tworzywa<br />
poliuretanowe
Etykiety produktów <strong>budowlanych</strong> oznaczone klasami od A2 do D muszą<br />
także wskazywać na wielkość emisji dymu w warunkach pożaru.<br />
Dym, powstający podczas spalania <strong>wyrobów</strong> <strong>budowlanych</strong> wykonanych z<br />
różnych grup surowcowych, powoduje u ludzi (w różnym stopniu)<br />
osłabienie zmysłu orientacji, przez co może utrudniać ewakuację z<br />
budynku w czasie pożaru a tym samym prowadzenie akcji ratowniczej.<br />
Poprzez oznaczenie intensywności emisji dymu na etykiecie wyrobu,<br />
zarówno projektant jak i użytkownik ma możliwość unikania <strong>wyrobów</strong> z<br />
klasy s2 i s3 stwarzających zagrożenie.
Norma PN-EN 13501-1 podaje także drugi rodzaj podklasy, który charakteryzuje<br />
możliwość wytwarzania płonących kropli i/lub odpadów przez palący się wyrób –<br />
tabela 3.<br />
Tabela 3. Klasy ze względu na płonące krople/odpady wg PN-EN 13501-1<br />
Klasa Kryteria i wymagania<br />
klasyfikacja<br />
d0<br />
d1<br />
d2<br />
brak płonących kropli i<br />
odpadów płonących w ciągu<br />
600 s<br />
brak płonących kropli i<br />
odpadów płonących w dłużej<br />
niż 10 s w ciągu 600 s<br />
nie spełnia kryteriów dla d0<br />
lub d1<br />
Charakterystyka Wyroby<br />
Brak płonących kropli<br />
Niewiele płonących kropli/cząsteczek<br />
(podobne do iskier z<br />
płonącego drewna)<br />
Wiele płonących kropel/cząsteczek,<br />
które mogą powodować poparzenia<br />
skóry lub rozprzestrzenianie się<br />
pożaru.<br />
Wełna<br />
mineralna,<br />
stali, betonu<br />
Sklejki<br />
Polistyren<br />
spieniony
Wyroby budowlane objęte klasami od A2 do D muszą posiadać<br />
dodatkowe oznaczenie wskazujące na możliwość tworzenia się<br />
płonących kropli i odpadów/cząsteczek, które mogą być przyczyną<br />
rozprzestrzeniania się pożaru oraz dotkliwego oparzenia skóry.<br />
Dotychczas bardzo niewiele krajowych klasyfikacji ogniowych brało pod<br />
uwagę czynnik płonących kropli/cząsteczek. Dzięki nowej klasyfikacji i w tym<br />
zakresie projektant lub użytkownik będzie mógł łatwiej i z większą<br />
świadomością zagrożenia jakie niesie ze sobą płonący wyrób wybrać<br />
optymalny poziom bezpieczeństwa materiałów.
W tabeli 4. zestawiono wszystkie możliwe oznaczenia klasy ogniowej <strong>wyrobów</strong><br />
<strong>budowlanych</strong> z wyjątkiem <strong>wyrobów</strong> posadzkowych.<br />
Tabela 4. Zestawienie wszystkich klas dla <strong>wyrobów</strong> <strong>budowlanych</strong> z wyjątkiem posadzkowych<br />
wg PN-EN 13501-1<br />
A1<br />
A2 - s1, d0<br />
A2 - s2, d0<br />
A2 - s3, d0<br />
B - s1, d0<br />
B - s2, d0<br />
B - s3, d0<br />
C - s1, d0<br />
C - s2, d0<br />
C - s3, d0<br />
D - s1, d0<br />
D - s2, d0<br />
D - s3, d0<br />
A2 - s1, d1<br />
A2 - s2, d1<br />
A2 - s3, d1<br />
B - s1, d1<br />
B - s2, d1<br />
B - s3, d1<br />
C - s1, d1<br />
C - s2, d1<br />
C - s3, d1<br />
D - s1, d1<br />
D - s2, d1<br />
D - s3, d1<br />
E E – d2<br />
F<br />
A2 - s1, d2<br />
A2 - s2, d2<br />
A2 - s3, d2<br />
B - s1, d2<br />
B - s2, d2<br />
B - s3, d2<br />
C - s1, d2<br />
C - s2, d2<br />
C - s3, d2<br />
D - s1, d2<br />
D - s2, d2<br />
D - s3, d2
Do zakwalifikowania wyrobu do poszczególnych klas, łącznie z<br />
podklasami, wykorzystywane są następujące badania:<br />
• Badanie niepalności (Non-Combustibility Test) wg metody podobnej<br />
do ISO 1182, polegające na określeniu zachowania materiałów w<br />
warunkach pożaru, tj. pod działaniem temperatury około 750°C w<br />
czasie 30 minut<br />
• Badanie oznaczenia ciepła spalania (Determination of Gross Calorific<br />
Value Test) wg EN ISO 1716, pozwalające na określenie średniej<br />
wartości ciepła spalania
• Badanie reakcji na pojedynczy płonący przedmiot SBI (Single Burning Item<br />
Test). Jest to nowa metoda badania - średniej skali, opracowana specjalnie na<br />
potrzeby klasyfikacji. Pozwala na określenie tych samych charakterystyk, co<br />
badanie pełnej dużej skali RCT, ale w sposób tańszy i prostszy. Jednak dla<br />
<strong>wyrobów</strong> na granicy poszczególnych klas, w przypadkach niejednoznacznych<br />
wyników, odwołanie do testu referencyjnego RCT może okazać się niezbędne.<br />
• Badanie zapalności przy małym płomieniu (Small Flame Ignitability Test EN-<br />
ISO 11925-2) pozwala na rejestrowanie zapalenia się, żarzenia lub<br />
rozprzestrzeniania płomienia w czasie i na powierzchni wyrobu pod wpływem<br />
oddziaływania małego płomienia
Jak wspomniano wcześniej norma PN-EN 13501-1 przewiduje dla <strong>wyrobów</strong><br />
posadzkowych następujące klasy ogniowe:<br />
A1 fl – wyroby tej klasy nie biorą udziału w rozwoju pożaru w żadnej fazie,<br />
wliczając pożar rozwinięty<br />
A2 fl – wyroby spełniające kryterium strumienia cieplnego, takie jak dla klasy<br />
B fl . Dodatkowo, w warunkach rozwiniętego pożaru, wyroby te nie wpływają<br />
na zwiększenie gęstości obciążenia ogniowego i rozwój pożaru.<br />
B fl - wyroby tj. dla klasy C fl , ale spełniające bardziej rygorystyczne<br />
wymagania
• C fl – wyroby tj. dla klasy D fl ale spełniające bardziej rygorystyczne<br />
wymagania<br />
• D fl – wyroby spełniające wymagania, takie jak dla klasy E fl i dodatkowo<br />
zdolne przeciwstawiać się oddziaływaniu strumienia cieplnego przez<br />
określony czas<br />
• E fl – wyroby zdolne przeciwstawiać się oddziaływaniu małego płomienia<br />
• F fl – wyroby, dla których nie określono właściwości w zakresie reakcji na<br />
ogień lub wyroby, których nie można zaliczyć do klas A1 fl , A2 fl , B fl , C fl ,<br />
D fl , E fl .
Dodatkowo przewidziano klasyfikację ze względu na wydzielanie dymu: s2 – brak<br />
ograniczeń, s1 – ograniczona całkowita ilość wydzielanego dymu. Możliwe<br />
oznaczenia przedstawiono w tabeli 5.<br />
Tabela 5. Zestawienie wszystkich klas dla <strong>wyrobów</strong> <strong>budowlanych</strong> posadzkowych wg PN-EN 13501-1<br />
A1 fl<br />
A2 fl - s1 A2 fl – s2<br />
B fl - s1 B fl - s2<br />
C fl - s1 C fl - s2<br />
D fl - s1 D fl - s2<br />
E fl<br />
F fl
Ważnym zagadnieniem dla budowli inżynierskiej analizowanej pod kątem<br />
trwałości w obliczu zagrożenia pożarowego jest odporność <strong>ogniowa</strong><br />
konstrukcji czy też elementu budynku, rozumiana jako zdolność do<br />
zachowania własności użytkowych w czasie działania znormalizowanych<br />
warunków fizycznych odwzorowujących przebieg pożaru. Miarą<br />
odporności ogniowej jest czas t F podawany w [min] - tabela 6. - od<br />
początku badań do chwili osiągnięcia przez element poddany próbie<br />
jednego ze stanów granicznych: nośności, izolacyjności, szczelności a<br />
mianowicie:
stan graniczny nośności ogniowej elementu - stan, w<br />
którym element poddany próbie przestaje spełniać swoją<br />
funkcję nośną z powodu jednej z niżej podanych przyczyn:<br />
• zniszczenia mechanicznego lub utraty stateczności,<br />
• przekroczenia granicznych wartości przemieszczeń lub<br />
odkształceń
➢stan graniczny izolacyjności ogniowej elementu - stan, w<br />
którym element poddany próbie przestaje spełniać funkcję<br />
oddzielającą z powodu przekroczenia wartości temperatury<br />
powierzchni nienagrzewanej
stan graniczny szczelności elementu - stan, w którym<br />
element poddany próbie przestaje spełniać funkcję<br />
oddzielającą z powodu pojawienia się na powierzchni<br />
nienagrzewanej płomieni lub wystąpienia w tym<br />
elemencie szczelin o rozwartości i długości<br />
przekraczających wielkości graniczne.
Symbol charakteryzujący odporność ogniową<br />
Klasa odporności ogniowej Odporność <strong>ogniowa</strong> t F [min]<br />
F 0 t F
Odporność ogniową ustala się na podstawie powyższych kryteriów<br />
stosując oznaczenia:<br />
➢ R - nośność <strong>ogniowa</strong><br />
➢ E – szczelność <strong>ogniowa</strong><br />
➢ I - izolacyjność <strong>ogniowa</strong>
oraz kryteriów uzupełniających stosowanych do niektórych rodzajów<br />
elementów budynków np.:<br />
➢ W – natężenie promieniowania (elementów przeszklonych)<br />
➢ M – odporność na oddziaływanie mechaniczne<br />
➢ C – zdolność do samozamykania (np. klap dymowych)<br />
➢ S – dymoszczelność (np. drzwi i bram)<br />
➢ D (Tk) – skuteczność <strong>ogniowa</strong>; gdzie Tk - temp. krytyczna w [°C] (np.<br />
zabezpieczeń ogniochronnych konstrukcji)
W zależności od zachowywania kryteriów odporności ogniowej w czasie<br />
wyrażonym w minutach przez jedną z poniższych liczb: 15, 20, 30, 45, 60,<br />
90, 120, 180, 240 ustala się następujące klasy odporności ogniowej<br />
elementów budynków:<br />
➢R - klasa ta wyraża czas, w którym elementy nośne zachowują<br />
odporność ogniową, natomiast elementy nośne spełniające<br />
funkcje oddzielające nie zachowują szczelności i izolacyjności<br />
ogniowej
➢ RE - klasa ta wyraża czas, w którym elementy nośne spełniające<br />
funkcje oddzielające zachowują nośność i szczelność ogniową,<br />
natomiast nie zachowują izolacyjności ogniowej<br />
➢ REI – klasa ta wyraża czas, w którym elementy nośne spełniające<br />
funkcje oddzielające zachowują nośność, szczelność i<br />
izolacyjność ogniową<br />
➢ E - klasa ta wyraża czas, w którym elementy nienośne zachowują<br />
szczelność ogniową, natomiast nie zachowują izolacyjności<br />
ogniowej
➢ EW - klasa ta wyraża czas, w którym elementy nienośne<br />
zachowują szczelność oraz stanowią ochronę przed<br />
promieniowaniem cieplnym<br />
➢ EI - klasa ta wyraża czas, w którym elementy nienośne zachowują<br />
szczelność i izolacyjność ogniową
Jak widać z powyższego, obecne wymagania normowe dają możliwość<br />
szczegółowej analizy zarówno wyrobu budowlanego jak i elementów<br />
<strong>budowlanych</strong> czy też konstrukcji w aspekcie ochrony pożarowej, która z<br />
pewnością przekłada się na bezpieczeństwo użytkownika jak i samej<br />
budowli. Potrzeba uzyskiwania europejskich standardów także w<br />
dziedzinie budownictwa wymusza zarówno na projektantach jak i<br />
inwestorach aby klasyfikacja <strong>ogniowa</strong> <strong>wyrobów</strong> oraz stany graniczne<br />
konstrukcji i elementów <strong>budowlanych</strong> były kryteriami, które są<br />
rozpatrywane priorytetowo.
Dziękuję za uwagę