Jednym z podstawowych wymagań stawianym budynkom jest bezpieczeństwo pożarowe. Oczywistym jest, że pożar nie jest zjawiskiem częstym, jednak wszyscy mają świadomość jak dramatyczne skutki może przynieść. Dlatego też aspekt ten jest bardzo rygorystycznie przestrzegany na etapie projektowania, wykonawstwa i odbioru budynków. Zatem już na samym początku procesu budowlanego warto
przeanalizować dostępne na rynku rozwiązania i wybrać te, które zapewnią największe bezpieczeństwo.
Bezpieczeństwo pożarowe jest jednym z siedmiu podstawowych wymagań stawianych budynkom
przez prawo budowlane w Polsce [1]. Dokładne wymagania dotyczące bezpieczeństwa pożarowego reguluje Rozporządzenie w sprawie warunków technicznych jakim powinny odpowiadać budynki
i ich usytuowanie [2]. W myśl tego dokumentu, budynek i urządzenia z nim związane powinny być
zaprojektowane i wykonane w sposób zapewniający w razie pożaru:
- nośność konstrukcji przez czas wynikający z rozporządzenia
- ograniczenie rozprzestrzeniania się ognia i dymu w budynku
- ograniczenie rozprzestrzeniania się pożaru na sąsiednie budynki
- możliwość ewakuacji ludzi
Aby uznać powyższe wymagania za spełnione należy rozpatrzeć zachowanie się podczas pożaru
zarówno całych przegród (odporność ogniowa) jak i samego materiału (reakcja na ogień). Są to dwa
zupełnie inne parametry odnoszące się do innych zjawisk. Pierwszy z nich – odporność ogniowa, to
zdolność elementu budynku do spełnienia określonych wymagań w warunkach odwzorowujących
przebieg pożaru. Miarą odporności ogniowej jest wyrażony w minutach czas od momentu rozpoczęcia pożaru, do chwili osiągnięcia przez element budynku jednego z trzech granicznych kryteriów nośności ogniowej (R), szczelności ogniowej (E) oraz izolacyjności ogniowej (I) np. REI 120, EI 60.
Poszczególne kryteria zdefiniować można jako:
Nośność ogniowa (R) jest to stan, w którym element próbny przestaje spełniać swoją funkcję nośną, wskutek zniszczenia mechanicznego, utraty stateczności, przekroczenia granicznych wartości
przemieszczeń lub odkształceń.
Szczelność ogniowa (E) jest to stan, w którym element próbny przestaje spełniać swoją funkcję oddzielającą, na skutek pojawienia się na powierzchni nienagrzewanej płomieni, powstania pęknięć lub
szczelin o wymiarach przekraczających wartości graniczne, przez które przenikają płomienie bądź gazy lub
w którym element próbny odpadnie od konstrukcji.
Izolacyjność ogniowa (I) jest to stan, w którym element próbny przestaje spełniać funkcję oddzielenia na skutek przekroczenia na powierzchni nienagrzewanej granicznej wartości temperatury.
Zatem klasyfikacja ogniowa REI 120 oznacza, że dana przegroda będzie podczas pożaru zachowywać
nośność, szczelność oraz izolacyjność ogniową przez 120 min, ograniczając w tym czasie rozprzestrzenianie
się ognia do innych pomieszczeń oraz umożliwiając bezpieczną ewakuację ludzi.
Przy projektowaniu ścian z elementów murowych z uwagi na wymagania odporności ogniowej należy
zwrócić uwagę na bardzo istotny wskaźnik dotyczący wykorzystania nośności ściany α, którego wartość
należy ustalać zgodnie z zależnością:
Współczynnik α, który może przyjmować wartości 0; 0,2; 0,6; oraz 1,0 mówi zatem, w jakim stopniu można wykorzystać nośność ściany aby uzyskać odpowiednią klasyfikację REI. I w tym miejscu warto podkreślić, że REI 60 dla jednego materiału nie oznacza dokładnie tego samego dla innego materiału i nie można tego wprost porównać. W praktyce dana klasyfikacja ogniowa dla ścian z materiałów o niskiej nośności dla α=1 (maksymalne wytężenie muru) może być porównana z klasyfikacją ogniową innego materiału o wyższej nośności na przykład na poziomie α=0,6. Stąd też porównując klasyfikację
ogniową wyrobów ceramicznych o wysokiej wytrzymałości na ściskanie z wyrobami o wytrzymałości mniejszej jak np. beton komórkowy, koniecznie trzeba uwzględnić obciążenie obydwu ścian, aby prawidłowo wyznaczyć wskaźnik α i prawidłowo odczytać deklarowaną przez producenta wartość.
Wymagania dotyczące bezpieczeństwa pożarowego budynków lub ich części, wynikają z ich przeznaczenia i sposobu użytkowania, wysokości lub liczby kondygnacji, a także położenia w stosunku do poziomu terenu oraz do innych obiektów budowlanych. Obecnie w Polsce ustanowione jest pięć klas odporności pożarowej budynków
Tab.1 Klasy odporności ogniowej elementów budynku w Polsce [2]
Tab. 2. Przykładowa klasyfikacja ogniowa ceramicznych ścian nośnych murowanych na różnych zaprawach
Tab. 3. Przykładowa klasyfikacja ogniowa ceramicznych ścian nienośnych murowanych na różnych zaprawach
lub ich części, podanych w kolejności od najwyższej do najniższej i oznaczonych literami: A, B, C, D, E [2].
Uwzględniając wskaźniki α można stwierdzić, że wyroby ceramiczne powszechnie stosowane w Polsce mogą spełnić wymagania wszystkich klas odporności pożarowej budynków z wyjątkiem głównej konstrukcji nośnej dla kategorii A. Dla przykładu zestawiono klasyfikację ogniową ceramicznych ścian nośnych o grubości 25 cm oraz dla ścian działowych o grubości 11,5 cm murowanych na różnych zaprawach. Podane klasyfikacje ustalono na podstawie badań.
Oddzielnym wymaganiem, które należy wziąć pod uwagę podczas projektowania budynków jest reakcja
na ogień, która określa, czy i ewentualnie w jaki sposób materiał przyczynia się do rozwoju pożaru. Odpowiednia klasyfikacja określa zatem jak szybko dany materiał się pali, ile energii przy tym wydziela, jak łatwo ulega zapaleniu oraz jak wpływa na rozprzestrzenianie się płomienia. Zgodnie z normą [3] dla wyrobów budowlanych wyróżnić można siedem podstawowych klas: A1, A2, B, C, D, E, F, gdzie klasa A1 oznacza materiały najbezpieczniejsze, które w ogóle nie biorą udziału w pożarze.
Reakcja na ogień wymagana jest dla wszystkich elementów murowych przeznaczonych do stosowania
w elementach budynku podlegających wymaganiom odporności ogniowej. Jeżeli materiały budowlane zawierają mniej niż 1% masy lub objętości (przyjmuje się co ma większe znaczenie) jednolicie rozmieszczonych materiałów organicznych, to producent może deklarować klasę reakcji
na ogień A1 bez potrzeby wykonywania badań. Dlatego wszystkie ceramiczne wyroby budowlane (pustaki, dachówki, cegły klinkierowe oraz elementy uzupełniające), które podczas produkcji wypalane są w temperaturach powyżej 900˚C zalicza się do najwyższej grupy A1 reakcji na ogień, co oznacza że nie biorą udziału w żadnej fazie rozwoju pożaru, łącznie z pożarem rozwiniętym i spełniają wymagania wszystkich klas niższych. Oznacza to również, że w trakcie pożaru nie wydzielają dymu ani płonących kropel, zapewniając maksymalne bezpieczeństwo pożarowe.
Literatura
- Ustawa z dnia 7 lipca 1994 r. Prawo budowlane
- Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych
jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (tj. Dz. U. 2002 r., nr 75 poz. 690 z późniejszymi zmianami) - PN-EN 13501-1:2019-02 – Klasyfikacja ogniowa wyrobów budowlanych i elementów budynków. Część 1: Klasyfikacja na podstawie badań reakcji na ogień.