Požární odolnost je jednou ze základních vlastností většiny staveb. Vždy se váže k celé stavební konstrukci, ne k jednotlivým použitým materiálům. Požadavek požární odolnosti musí splňovat všechny nosné a požárně dělicí konstrukce a je to doba v minutách, po kterou musí být schopny odolávat účinkům požáru bez porušení požadované funkce. Těchto funkcí může být několik a určují je tzv. mezní stavy.
Sádrokartonové obkladové panely a požární odolnost
U konkrétní sádrokartonové desky můžeme mluvit o reakci materiálu na oheň (dříve tzv. hořlavost). Z hlediska požární odolnosti je sádrokarton obecně velmi výkonný materiál. To je způsobeno krystalicky vázanou vodou ve hmotě sádrového jádra desek, která při požáru funguje jako automatický hasicí přístroj. Protipožární sádrokarton pak navíc obsahuje skelná vlákna a inertní přísady, které minimalizují objemové změny desek a prodlužují jejich celistvost při požáru. Ve spojení s požární odolností je dobré i připomenout, že sádrokarton je materiál nehořlavý. Žádná sádrokartonová či sádrová deska však nemůže být žáruvzdorná, neumí odolávat vyšším teplotám (i bez ohledu na požár) - proto se ani protipožární sádrokarton nehodí např. pro opláštění tepelně namáhaných částí krbů. Obecně platí, že sádrokartonové desky lze použít jen tehdy, když teplota na jejich povrchu během jejich životnosti nevzroste dlouhodobě nad 45° Celsia (krátkodobě nad 60° Celsia). Míra požární odolnosti je závislá zejména na kvalitě sádrokartonových desek - RB (A) deska zajistí nižší požární odolnost konstrukce, zatímco protipožární sádrokarton (např. V případě, že požární odolnost konstrukce je předepsána v projektu a tedy je nutné ji při kolaudaci prokázat, nelze tuto konstrukci montovat svépomocně. Osvědčení k montáži nejen protipožárních konstrukcí je možné získat v naší Škole suché výstavby.
Mezní stavy požární odolnosti
Mezní stav požární odolnosti zohledňuje typ konstrukce: zda je nosný či nenosný, zda jde o stěnu, sloup, popř. dveře. Norma ČSN EN 13501-2 definuje řadu mezních stavů, čtyřmi nejčastěji používanými jsou:
- R (únosnost a stabilita): Udává, po jak dlouhou dobu během požáru je konstrukce schopná nést zatížení. Tento mezní stav platí pro všechny nosné konstrukce, které zajišťují stabilitu objektu a musí tuto funkci plnit i během požáru. Podobné požadavky mají i nosné konstrukce, které nezajišťují stabilitu celého objektu (např. vestavěné podlaží s větším počtem osob).
- E (celistvost): Udává, po jak dlouhou dobu během požáru je konstrukce celistvá. Platí pro všechny plošné požárně dělicí konstrukce. Během požáru se nesmí v požárně dělicí konstrukci vytvořit trhlina, kterou by mohl plamen prošlehnout nebo horké plyny do jiného požárního úseku. Mezní stav „E“ musí splňovat požární stěny a stropy oddělující požární úseky, případně požární předstěny, podhledy (za nimi jsou například technologická vedení apod.) a požární uzávěry (např. dveře).
- I (izolační schopnost): Udává dobu, po kterou nenastane zvýšení maximální teploty min. o 180° C, resp. zvýšení průměrné teploty o 140° C. Platí pro plošné požárně dělicí konstrukce, které musí zabránit nadměrnému ohřívání prostoru na straně odvrácené od požáru. Nesmí se vznítit ani materiál na neohřívané straně ani v její blízkosti. Mezní stav „I“ musí splňovat především pevně zabudované plošné konstrukce, jakými jsou požární stěny a stropy mezi požárními úseky - tedy uvnitř objektu, kde se požár může vyskytnout na obou stranách konstrukce a kde je pravděpodobné ohrožení osob na neohřívané straně.
- W (omezení radiace tepla): Platí pro plošné požárně dělicí konstrukce a jde o podobný mezní stav jako „I“, ovšem s méně přísnými požadavky. Mezní stav „W“ není schopen zabránit nárůstu teplot, pouze do určité míry omezuje tepelný tok sálající ze strany konstrukce odvrácené od požáru. Tento sálavý tepelný tok však nesmí způsobit rozšíření požáru nebo ohrozit osoby unikající v blízkosti takového konstrukce, je proto omezen na 15 kW/m². Snížení požadavku „I“ na benevolentnější mezní stav „W“ může být použito v případě požárních uzávěrů (např. dveří) mezi běžnými požárními úseky, kde se před a za dveřmi počítá s volným prostorem, nebo u obvodových stěn, kde tepelný tok může volně sálat do exteriéru.
Další mezní stavy:
- C (samozavírání): Dle kmenových norem ČSN 73 0802 a ČSN 73 0804 musí být dveře, které jsou z provozních důvodů převážně nebo trvale otevřeny, vybaveny zařízením, které v případě požáru umožní samočinné uzavření, tedy nejčastěji samozavíračem. Tím se docílí, že požárně dělicí konstrukce zůstane v celé ploše celistvá bez slabých míst. Jsou provozy, kde samozavírač musí být instalován vždy, a to zejména na dveřích do chráněných únikových cest.
- S (kouřotěsnost): Dveře do zvláště chráněných prostor, které slouží k evakuaci většího počtu osob, musí zamezit proniknutí kouře, aby nemohlo dojít k nadýchání zplodin a ohrožení na životech. Kouřotěnost je zajištěna instalací požárně odolného těsnění ve funkční spáře dveřních otvorů.
Typy stavebních konstrukcí a požadavky na požární odolnost
Požadované hodnoty požární odolnosti se zakreslují do výkresové části požárně bezpečnostního řešení, a to ke všem nosným a požárně dělicím konstrukcím. Požadovanou dobu požární odolnosti pro určitý typ konstrukce včetně případného požadavku na druh konstrukční části určuje stupeň požární bezpečnosti.
Čtěte také: Jak na montáž MDF obkladových panelů
- Požární stěny a požární stropy: Jsou plošné konstrukce na hranici požárního úseku uvnitř objektu, popřípadě na hranici dvou objektů.
- Požární uzávěry otvorů: Jsou otvíravé plošné konstrukce v požárních stěnách a stropech (dveře, okna, poklopy apod.), stále se však jedná o konstrukce uvnitř objektu, mezi požárními úseky. Okna a dveře na fasádě většinou žádnou požární odolnost vykazovat nemusejí. Požární uzávěry mezi dvěma běžnými požárními úseky musí splňovat mezní stav EW, dveře vedoucí do chráněné únikové cesty musí splnit mezní stav EI. Požární uzávěry jsou vyňaty z hodnocení konstrukčního systému.
- Obvodové stěny: Jsou plošné konstrukce na hranici objektu, za nimiž je volné prostranství. Z tohoto důvodu, pokud je obvodová stěna posuzována pouze z vnitřní strany, je možné snížit požadovaný mezní stav na EW, respektive REW u nosných konstrukcí. Obvodová konstrukce (resp. její nenosná část) nemusí v zásadě splňovat požadavek požární odolnosti, v tom případě se ale od ní stanovuje tzv. požární pásmo.
- Požární pásy: Jsou vodorovné a svislé části obvodové konstrukce na hranici požárního úseku a zabraňují přestupu požáru do jiného požárního úseku přes fasádu (exteriérem). Požární pásy musí být taktéž zhotoveny na hranici dvou objektů. Pásy mají být alespoň 0,9 m široké (vysoké) a musí být z konstrukcí druhu DP1, nesmí mít ve své ploše požárně otevřené plochy a na jejich povrch musí být použity výrobky nešířící plamen po povrchu (is = 0 mm/min.). Požární pásy není nutné navrhovat u objektů s požární výškou do 12,0 m včetně, u objektů které jsou vybaveny sprinklerovým stabilním hasicím zařízením, popřípadě v dalších specifických případech.
- Nosné konstrukce střech: Posuzují se tehdy, pokud jde o střechu nebo strop, nad nimiž není stálé nebo nahodilé požární zatížení. Prutové prvky (nosníky, vaznice apod.) musí splňovat mezní stav R, plošné nosné konstrukce musí splnit RE.
- Nosné konstrukce zajišťující stabilitu objektu uvnitř požárního úseku: Jsou prutové nebo plošné konstrukce - sloupy, průvlaky, nosníky, pilíře, nosné stěny, stropy vícepodlažních požárních úseků apod.
- Nosné konstrukce zajišťující stabilitu umístěné vně objektu: Jsou prutové nebo plošné konstrukce - sloupy, průvlaky, nosníky, pilíře, nosné stěny, stropy vícepodlažních požárních úseků apod.
- Nosné konstrukce nezajišťující stabilitu objektu: Jsou prutové nebo plošné konstrukce vestavěných částí objektu, například vestavěných podlaží. Tyto konstrukce musí splnit mezní stav R, stropy musí splnit RE.
- Nenosné konstrukce uvnitř požárního úseku: Jsou jakékoliv stabilní konstrukce, které neoddělují dva požární úseky - například příčky uvnitř bytu. Na tyto konstrukce je kladen pouze požadavek druhu konstrukční části.
- Konstrukce schodišť: Platí pouze pro ta schodiště, po kterých uniká více než 10 osob a která nejsou v chráněné únikové cestě. Na takové schodiště je požadavek mezního stavu R. Schodiště uvnitř chráněné únikové cesty nemusí vykazovat požární odolnost.
- Výtahové a instalační šachty: Respektive jejich obalové konstrukce, mají oproti požárním stěnám snížený požadavek požární odolnosti (s výjimkou evakuačních a požárních výtahů a šachet vyšších než 45 m), jelikož se v šachtách nepředpokládá takové požární zatížení jako u běžných požárních úseků. Obalové konstrukce šachet jsou plošné, mezní stav je tedy požadován EI u stěn a EW u revizních dvířek.
- Střešní pláště: Jsou řešeny obdobně jako nosné konstrukce střech, zde jde ale výhradně o plošné konstrukce. Jde-li o plášť nosný (resp. samonosný - skořepiny, panely apod.), pak je požadovaný mezní stav RE, jinak postačí pouze E.
Způsoby stanovení požární odolnosti
Požární odolnost konkrétně navržených stavebních konstrukcí musí být minimálně stejná nebo vyšší než je hodnota požadovaná normou. Lze ji stanovit:
- Požární zkouškou: Zejména u systémových výrobků, jejichž tvar, tloušťka nebo kvalita se nemění, například stěny a stropy z keramických a pórobetonových tvárnic, konstrukce sádrokartonové nebo dveře, respektive jiné požárně odolné výplně. Jde většinou o zkoušky velkorozměrové, prováděné v požární peci akreditované laboratoře. V požární peci je vzorek vystaven působení intenzivního plamene a měří čas, dokud se neporuší zkoumaný mezní stav.
- Z hodnotových norem: Lze vyčíst empirické (většinou konzervativní) hodnoty požární odolnosti pro tradiční konstrukce. Hodnoty v ČSN 73 0821 ed. 2 platí pro všechny konstrukce, stávající i nově navrhované.
- Z publikace „Hodnoty požární odolnosti stavebních konstrukcí podle Eurokódů“: Kde autoři R. Zoufal a kolektiv shrnuli výpočtové hodnoty požární odolnosti z „Eurokódů“ pro základní typy a rozměry konstrukcí. Nutno podotknout, že jde o hodnoty předběžné, tj. konzervativní.
Eurokódy a jejich role v požární odolnosti
Praktická příručka je zpracována odborníky z vědecké, výzkumné a pedagogické oblasti a je určena projektantům a pracovníkům státní správy na úseku požární bezpečnosti staveb. Uvádí tabelární hodnoty požární odolnosti betonových, ocelových, ocelobetonových spřažených, dřevěných a zděných konstrukcí stanovených na základě výpočetních postupů příslušných EUROKÓDŮ. Příručka umožňuje místo složitých a pracných výpočtů přímé stanovení požární odolnosti a je v rámci aplikace EUROKÓDŮ unikátní. Nahrazuje zrušenou konfliktní ČSN 73 0821. Tím, že hodnoty jsou stanoveny podle EUROKÓDŮ, jsou splněny podmínky zákona, vyhlášek a norem o požární ochraně. V případě stavebních konstrukcí není možné, aby jednotlivá členská země měla vlastní duplicitní normu k vydaným evropským normám, tj. v tomto případě k Eurokódům (ČSN EN 199x-1-2), což byl hlavní důvod ke zrušení ČSN 73 0821:1973 v přechodném období. ČSN 73 0821 ed. 2 [14] z května 2007 nebylo třeba rušit, poněvadž konstrukce, které jsou jejím předmětem (hrázděné stěny, vložkové stropy, dřevěné stropy apod.), nejsou konfliktní s EN. Mimoto ČSN 73 0821 ed. 2 obsahuje informativní příklady a detaily spojování a napojování stěn, stropů a podhledů, příklady řešení spár, drážek a zárubní a příklady zajištění prostupů. Druhé vydání příručky v roce 2015 aktualizuje příručku s ohledem na novelizaci Eurokódů a rozšiřuje příručku o nové výstupy z databáze PAVUS, aniž by se měnila koncepce a zásady příručky.
Betonové konstrukce
Betonové konstrukce se navrhují podle ČSN EN 1992-1-1 [3]. Kapitoly 2.1 až 2.8 jsou výtahem tabulek uvedených v ČSN EN 1992-1-2 [4]. Hodnoty uvedené v tabulkách se týkají železobetonových sloupů, nenosných i nosných stěn, nosníků a desek. Výraz a uvedený v tabulkách značí osovou vzdálenost hlavní výztuže od povrchu betonu vystavenému požáru. Pokud je a ≥ 70 mm, požaduje se provést výztužnou síť z ocelových prutů o průměru nejméně 4 mm v roztečích nejvýše 100 mm v obou směrech. Při použití vápencového kameniva lze zmenšit tloušťku stěny o 10 %. Osovou vzdálenost výztuže od bočního líce nosníků asd pro rohové výztužné pruty (nebo předpínací pruty, dráty či lana) se požaduje zvýšit pouze u nosníků s jednou vrstvou výztuže podle vztahu: asd = a + 10 mm. Ly a Lx jsou rozpětí desky s výztuží ve dvou vzájemně kolmých směrech, kde Ly je větší rozpětí. Osová vzdálenost a se vztahuje pro spodní vrstvy výztuže od spodního povrchu. Hodnoty pro desky s výztuží ve dvou směrech (křížem vyztužené desky) platí za předpokladu podepření desek po celém obvodě. V ostatních případech se doporučuje použít hodnot pro desky s výztuží v jednom směru. U stojících nosníků se musí dodržet konstrukční zásady a nejvýše 15% redistribuce.
Ocelové konstrukce
Ocelové konstrukce se navrhují podle ČSN EN 1993-1-1 [5]. Kritériem R - nosnost lze ověřit prostřednictvím času dosažení kritické teploty oceli. Při hodnocení požární odolnosti ocelových prvků lze s využitím čl. a) 500 °C u sloupů, nosníků, průvlaků, vazníků apod. V kap. 3.2 jsou uvedeny hodnoty nejvyššího přípustného stupně využití průřezu μ0 pro požární odolnost nechráněných ocelových nosníků vystavených nominální normové teplotní křivce po doby 15 min a 30 min pro součinitele nerovnoměrného ohřátí prvků κ1 a κ2. Hodnota součinitele podmínek působení κ1 se pro nerovnoměrné rozdělení teploty po průřezu uvažuje pro nosník, který je vystaven požáru ze všech čtyř stran κ1 = 1,0. Pro nechráněný nosník, který je vystaven požáru ze tří stran, se uvažuje κ1 = 0,70. V kap. 3.3 jsou uvedeny hodnoty požární odolnosti nechráněných stropů z nosných ocelových profilovaných plechů vyplněných betonem - bez spřažení (hodnoty pro spřažené ocelobetonové desky jsou uvedeny v kap. 4).
Spřažené konstrukce
Hodnoty požární odolnosti spřažených konstrukcí uvedené v tabulkách jsou výtahem tabulek uvedených v ČSN EN 1994-1-2. Spřažené sloupy jsou uvedené v kap. 4.1.1 až 4.1.4; spřažené nosníky jsou uvedené v kap. 4.2.1 až 4.2.3, spřažené stropní desky v kap. 4.3. Má-li beton pouze izolační funkci, požaduje se provést pod povrchem výztužnou síť, která má být z ocelových prutů o průměru nejméně 4 mm a s roztečemi nejvýše 250 mm v obou směrech.
Čtěte také: Využití MDF panelů Baumax v interiérovém designu
Dřevěné konstrukce
Požární odolnost dřevěných konstrukčních prvků lze stanovit výpočtem pomocí normy ČSN EN 1995-1-2 [10], podle které byly stanoveny požární odolnosti nosníků a sloupů v tabulkách této kapitoly, viz kap. 5.1 a kap. 5.2. Hloubka zuhelnatění dřeva je vzdálenost mezi vnějším povrchem původního prvku a polohou čáry zuhelnatění. Tabulky jsou zpracovány pro nosníky vystavené požáru ze tří stran (stropy), ze čtyř stran (krovy) a sloupy vystavené požáru ze čtyř stran. Délky sloupů odpovídají jejich použití v budovách i halách. Jako materiál nosníků a sloupů je uvažováno dřevo jehličnatých i listnatých dřevin a lepené lamelové dřevo jehličnatých dřevin. Povrchy nosníků a sloupů nejsou po dobu vystavení účinkům požáru chráněny plášti požární ochrany. Požární odolnost dřevěných konstrukčních prvků lze zvýšit použitím různých protipožárních ochran. Kapitoly jsou číslovány podle schématu: 5.X.Y, kde X je typ prvku (nosník či sloup), Y je druh použitého dřeva.
Zděné konstrukce
Zděné konstrukce se navrhují podle ČSN EN 1996-1-1 [11]. Z hlediska geometrických požadavků rozděluje norma zdicí prvky do 4 skupin: pórobetonové tvárnice a prvky z umělého kamene jsou zařazeny do skupiny 1, ostatní 3 druhy jsou zařazeny do skupin podle geometrických požadavků uvedených v tabulce 3.1 ČSN EN 1996-1-1 [11]. Navrhování zděných konstrukcí na účinky požáru stanoví ČSN EN 1996-1-2 [12]. Pro potřeby této normy se zavádí ještě pátá skupina zdicích prvků, označená 1S, do které jsou zařazeny zdicí prvky obsahující méně než 5 % objemu dutin. Hodnoty požární odolnosti zděných stěn a příček jsou v normě uvedeny v Příloze B. Tloušťky uvedené v jednotlivých tabulkách představují tloušťku samotné zděné stěny bez případných povrchových úprav (omítky). První z dvojice řádků stanoví hodnoty pro stěny bez omítky, v druhém z dvojice řádků jsou hodnoty pro stěny omítnuté. Omítka musí mít tloušťku nejméně 10 mm na obou stranách stěny.
Způsoby zvýšení požární odolnosti
Při návrhu nové budovy není většinou problém konstrukce navrhnout, aby splňovaly požadavky požární odolnosti. U rekonstrukcí stávajících budov, kdy se zvyšuje požární zatížení, nebo u specifických konstrukcí (např. ocelový či dřevěný skelet) už požární odolnost bez dalších opatření nemusí být splnitelná. Pak je potřeba konstrukci nějak upravit, respektive něčím „zakrýt“ tak, aby se chráněná konstrukce začala zahřívat pomaleji.
- Požární omítky: Jeden z tradičních systémů ochrany, je však potřeba zhotovit omítku v tloušťce několika cm. Nejvýhodnější z hlediska požární ochrany jsou omítky sádroperlitové nebo sádrovermikulitové.
- Požární nástřiky: Další vývojový stupeň požárních omítek. Stejně jako u omítek se do silikátové báze přidávají další specifická plniva (vermikulit, perlit) a výztuž. Omítky i nástřiky jsou trvanlivé, na druhou stranu stále hmotné a na chráněném prvku vytváří hrubou neestetickou strukturu.
- Požární obklady a podhledy: Jsou trvanlivé. Lze použít materiály deskové, ať již homogenní (např. vápenosilikátové, vermikulitové), nehomogenní (např. cementotřískové), popřípadě desky sendvičové (např. sádrokartonové).
- Požární nátěry: Se oproti předchozím úpravám vyznačují subtilností, díky které si mohou konstrukční prvky zachovávat svůj původní tvar, a možností libovolného barevného řešení (včetně bezbarvého zejména pro dřevěné konstrukce). Výraznou nevýhodou požárních nátěrů je jejich omezená životnost (obvykle okolo 10 let), po jejíž uplynutí je nezbytná obnova nátěrového systému.
- Intumescentní nátěry: Jsou z hlediska použití univerzální a používány jsou nejčastěji, a to zejména pro ocelové, dřevěné, ale i betonové konstrukce. Při tepelné expozici nátěr napění až na 50násobek své původní tloušťky. Na povrchu chráněné konstrukce vytváří masivní tepelněizolační bariéru (pěnu), která zpomaluje ohřívání chráněného prvku a zamezuje přístupu kyslíku.
- Zábranové nátěry: Se používají zejména na kabely a plastové výrobky.
- Sublimující nátěry: Se používají výjimečně a výhradně na ocelových konstrukcích.
Databáze klasifikací požárních vlastností PAVUS, a.s.
Požární klasifikace výrobků v souladu s evropskými technickými normami je základním předpokladem volného pohybu výrobků a jejich uvádění na trh. Databázová aplikace je poměrně rozsáhlý projekt celostátního významu. Databázový systém provozuje PAVUS, a.s., na svých internetových stránkách www.pavus.cz v tzv. kategorii „Klasifikace“. Jedná se o informace o dokumentech vystavených pro klasifikaci výrobků z hlediska požárních vlastností. Tyto dokumenty byly v průběhu let vydávány pod různými názvy (Protokol o klasifikaci, Požárně klasifikační osvědčení atp.) a v databázi byly sjednoceny pod jednu kategorii, bez ohledu na název vlastního tištěného dokumentu.
V evidenci databázové aplikace byly pro jednotlivé sledované výrobky, které příslušné protokoly popisují a zatřiďují, vytvořeny reprezentační typy výrobků s přihlédnutím ke klasifikační a zkušební normě. Aktuálně jsou v systému u kategorie dokumentů „Klasifikace podle ČSN EN 13501“ evidovány následující stavební výrobky:
Čtěte také: Jak instalovat betonové obkladové pásky
- Stěnové a stropní konstrukce
- Podhledy
- Požární uzávěry otvorů (dveře, okna, prosklené stěny)
- Instalační prostupy
- Obkladové panely (např. ocelové, chráněné obkladem z izol. materiálu)
- Kabelové trasy a žlaby
Vyhledávání v databázi umožňuje filtrovat dokumenty podle různých kritérií, včetně typu klasifikace, vydavatele, objednatele, výrobce a technických parametrů výrobku. Po vyplnění vyhledávacího formuláře se zobrazí seznam dokumentů odpovídajících výběru.
Instalační prostupy a jejich utěsnění
Instalační šachty jsou požárně rizikové zejména s ohledem na značné množství prostupů instalací skrz požárně dělicí konstrukci. Požární těsnění instalačních prostupů na hranici PÚ hraje klíčovou roli z hlediska šíření požáru v objektu ve svislém i vodorovném směru, a to zejména pro instalace na bázi plastů (riziko odhoření potrubí, kabelů) a kovové potrubní instalace (riziko vysokých povrchových teplot na odvrácené straně od požáru). V místě instalačního prostupu nesmí vznikat „požární most“ jakožto slabé místo v požárně dělicí konstrukci z hlediska její celistvosti a izolační schopnosti. Systémově utěsněný prostup (ucpávka) musí vykazovat požární odolnost shodnou s požární odolností konstrukce, ve které se ucpávka nachází, mezní stav tedy EI. Ucpávky jsou dle ČSN 73 0810 požadovány zejména pro hořlavé instalace, jejichž třída reakce na oheň je B až F (potrubí, kabely). Pro nehořlavá potrubí (s výjimkou vzduchotechniky, která je řešena podle samostatné normy ČSN 73 0872), postačí obvykle dotěsnění prostoru mezi požárně dělicí konstrukcí a instalací nehořlavou hmotou (např. minerální vlna).
tags: #obkladove #panely #pozarni #odolnost