Fasádní zateplovací systémy ETICS. Vývoj v souvislosti se změnou ČSN Ing. Pavel Zemene, Ph.D. Zateplujeme bezpečně.

Transkript

1 Fasádní zateplovací systémy ETICS. Vývoj v souvislosti se změnou ČSN Ing. Pavel Zemene, Ph.D. Zateplujeme bezpečně.

2 Obsah přednášky Zásadní změny požárních pořadavků na ETICS v ČR a porovnání s okolními státy Požární statistiky budov a vývoj spotřeby plastů ve stavebnictví Alternativní řešení k 900 mm požárním bariérám Závěry

3 POŽÁRNÍ POŽADAVKY NA ZATEPLENÍ BUDOV V ČR A OKOLNÍCH ZEMÍCH

4 Nové požadavky na ETICS v ČR dle ČSN :2016. Bariéry A1/A2 nebo alternativní řešení odzkoušené ISO

5 Rozšíření požární bariéry A1/A2 dle ČSN :2016 *

6 Doplňkové požadavky dle ETICS A1/A2 v oblasti vnitřního schodiště Technologicky nelze navázat na plochu ETICS!!! (EPS 1000x500 mm, MW 1000 x 600 mm)

7 Porovnání požárních požádavků na ČR ETICS Rakousko, Německo, Slovensko 900 mm vs 200 mm

8 POŽÁRNÍ STATISTIKY

9 Požární statistiky (1) Sledování a porovnávánípožárních stytistik v Evropě a ve světě je současné době velmi obtížné z důvodu nejednotnosti metodik a názvosloví. Proto se připravuje mezinárodní norma, která by měla statistiky sjednotit. Zdroj: Dominique PARISSE

10 Požární statistiky (2) Počet požárů pro 16 zemí EU, pro které jsou k dispozici statistická data: V roce 2010, došlo k požárům všeho druhu. Mezi lety 2006 až 2010 došlo k poklesu počtu požárů o 19,36%. Chorvatsko 2006 až ,24% Itálie 2006 až ,14% Velká Británie 1998 až ,29% Počet úmrtí pro 19 zemí EU, pro které jsou k dispozici statistická data: V roce 2010 zemřelo při požárech 2908 lidí Mezi lety 2006 až 2010 došlo k poklesu počtu úmrtí o 17,22%. Velká Británie 1986 až 2014 (29 let) -66,7% Francie 1982 až 2012 (30 let) -48,29% Španělsko 1980 až 2013 (34 let) -62,39% Zdroj: CTIF «World Fire Statistics» vydání č. 17 tabulka č. 7, 2012

11 Požární statistiky (3) Pro 16 zemí EU, pro které jsou k dispozici statistická data CTIF: Přímé a nepřímé škody spůsobené požárem v období se pohybují od 0,08 0,229% HDP. Zdroj: CTIF «World Fire Statistics» vydání č. 17 tabulka č. 18, 2012

12 Požární statistiky (4) Počet úmrtí při požárech na milion obyvatel Zdroj:

13 Požární statistiky (5) Spotřeba plastů vs. oběti při požárech v Německu Zdroj: Plastics Europe

14 Požární statistiky budov V ČR počet obětí požárů v budovách poklesl v roce 2014 na 63, tedy nejnižší úroveň za posledních 5 let. V porovnání s rokem 2010 je to o 33% méně obětí. Zdroj: Statistická ročenka 2014, HZS ČR

15 Závěry analýzy požárních statistik Z dostupných statistik vyplývá, že: Počet požárů se v 16 zemích EU snížil v letech se snížil o 19%. Počet úmrtí při požárech v 19 zemích EU poklesl v letech o 17%. Přímé a nepřímé škody spůsobené požárem v 16 zemích EU v období se pohybovaly od 0,08 0,229% HDP. ČR na tom byla nejlépe. Rostoucí spotřeba plastů ve stavebnictví nemá přímou souvislost s počtem úmrtí při požárech bytových domů. V ČR se v letech snížil počet úmrtí při požárech budov pro bydlení o 33%.

16 Zdroj: VTT Studie finského technického a výzkumného centra (VTT) VTT provedlo rozsáhlou analýzu nebezpečí požáru pro ETICS s EPS. Studie se týkala obytných vícepatrových budov s až osmi patry a analýza se zaměřila na požáry, které začaly uvnitř budov, přičemž byly použity statistické údaje například o plošné výměře místností a požárním zatížení u typických bytů ve vícepodlažních budovách. Studie byla zaměřena na analýzu požárů, které začaly uvnitř budov, jelikož ty jsou často mnohem závažnější, než požáry vyvolané z vnějšího zdroje, a většina požárů budov začne uvnitř nějaké místnosti a může mít vliv na fasádu po dosažení flash over a způsobit prasknutí oken. Pravděpodobnosti rozšíření ohně do bytů, které jsou nad místností vzniku požáru byly hodnoceny na základě výpočtu tepelných expozic a důsledků způsobených vnějšími plameny jak pro fasádu z ETICS s EPS, tak pro fasádu z nehořlavých materiálů.

17 Studie finského technického a výzkumného centra (2) Zdroj: VTT

18 Zdroj: VTT Studie finského technického a výzkumného centra (3) Pro účely analýzy bylo provedené statistické šetření s využitím finského statistického systému záchranných akcí (PRONTO) pro roky a statistické databáze švédské agentury pro mimořádné události (Civil Contingencies Agency IDA) pro roky Podle statistik se v době příchodu hasičů situace co do rozvinutí požáru vyvinula tak, že došlo k rozšíření požáru mimo uzavřený prostor požáru jen v 1% (Švédsko) až 3-4 % (Finsko) případech požárů. Informace o rozšíření požáru v důsledku prasknutí okna (podle finských statistik) ukázaly na to, že v 0,7 % případech došlo k rozšíření přes okna. Ve studii VTT byly uvedeny parametry chování při požáru jak pro bílý, tak i pro šedý EPS (obsahující uhlík/grafit), jak s retardérem hoření, tak i bez něho. Experimentální výsledky také ukazují velmi jasně ochranný účinek tenké (cca 5 mm silné) nehořlavé krycí vrstvy.

19 Studie finského technického a výzkumného centra (4) Obr.: Výsledky simulace působení tepelného toku na fasády A2-s1, d0 a ETICS s EPS při uvolněném teplu 50 kw/m2 a 100 kw/m2 a) tepelný tok v místě okna 2.podlaží b) tepelný tok v místě okna 3.podlaží Tab.: citlivost prasknutí okna na minimální expoziční dobu

20 Studie finského technického a výzkumného centra (5) Do studie byly zahrnuty simulace 200 náhodných požárů (s několika parametry majícími statistická rozdělení) počínajících od bytů a šířících se na fasádu přes rozbité okno. Výsledky ze srovnání pravděpodobností šíření požáru byly následující: Okno v druhém podlaží bylo rozbito v 31 ± 5 % případů (vztaženo na požáry, které se rozšířily oknem z místnosti s požárem na fasádu) s nehořlavou fasádou a v 36 ± 5 % případů v případě EPS izolace. Do asi 25 minut od začátku požáru je pravděpodobnost rozbití okna pro oba typy fasád velmi blízko u sebe. Ve třetím podlaží byly konečné pravděpodobnosti stejné (5 ± 1%), ale u EPS izolace má rozbití okna tendenci nastat o něco dříve. Podle statistik požárních událostí 0,7 % z požárů má potenciál rozšířit se oknem do bytů umístěných výše. Zdroj: VTT

21 Závěr analýzy VTT (1) Na základě analýzy požárních statistik došlo k rozšíření požáru mimo místnost ve Finsku ve 3-4% a ve Švédsku v 1%. V důsledku prasknutí okna to bylo jen v 0,7% případů. V ostatních případech se jednalo o rozšíření vnitřkem budovy nebo střechou. Pravděpodobnost prasknutí okna ve 2. a 3. podlaží nad hořící místností je: u ETICS A2-s1,d0 1,9% u ETICS s EPS 2,3%. Tato analýza ukazuje, že bezpečnostní rizika pro ohrožení života u ETICS s EPS splňují kritéria pro třídu reakce na oheň B a jsou tedy omezená, a v rámci stejné úrovně bezpečnosti, jako u fasádních systémů využívajících pouze nehořlavé materiály.

22 Závěr analýzy VTT (2) Běžným způsobem vyjadřujícím únosné riziko je F-N křivka, kde je frekvence (F) incidentu vynesena jako funkce počtu usmrcených (N) při takové mimořádné události. Jeden příklad F-N křivky úmrtí při požárech budov, ilustrující významné rozdíly v úrovních hranice přijatelnosti mezi jednou a větším počtem takových nehod je znázorněn na dalším obrázku. Podle statistik takových nehod dochází k 1-2 úmrtím na 100 požárů budov. Pokud to zkombinujeme s odhadovanými pravděpodobnostmi rozšíření požáru, vede to následujícím pravděpodobnostem úmrtí při požáru budov: 0,8 x 10-6 pro nehořlavé fasády 1,0 x 10-6 pro EPS ETICS systémy, které splňují parametry odolností proti požáru, zmíněné výše Když se tato hodnota srovná s přijatelnou mírou rizika F-N-křivky, lze dojít k závěru, že se prakticky stejná úroveň bezpečnosti života dosahuje s oběma systémy (přijatelná až do šesti smrtelných úrazů při požáru budovy).

23 F-N křivka úmrtí při požárech budov ETICS s EPS ETICS A2-s1,d0 Zdroj: VTT 6

24 Simulace požáru v bytovém domě Zdroj: I.Kotthoff

25 Simulace požáru v bytovém domě Plně rozvinutý oheň sahá až k rámu okna vyššího podlaží Výsledek působení ohně na okno vyššího podlaží po zkoušce Izolace po odstranění vrchní vrstvy Žádné šíření ohně přes izolaci Zdroj: Deutsches Institut für Bautechnik (DIBt)

26 Stěna: Zatížení: Velkorozměrová požární zkouška ETICS s EPS ve Francii 5,5 m x 7 m přízemí(n) a 2 podlaží (N+1, N+2 částečně) Okna orientované vertikálně celkové požární zatížení kg kalibrovaného dřeva před každým oknem v přízemí Doba zkoušky: 30 minut Záznam: teploty a tepelný tok, video Zdroj: Michel SCOUTHEETEN KNAUF

27 Závěry simulací reálných požárů Pokud požár v místnosti dosáhne náhlého vzplanutí (flash over) dojde téměř jistě k prásknutí výplně okna v podlaží N+1 a v některých případech i okna N+2 bez ohledu na to, zda je na stěně aplikován zateplovací systém nebo ne. V případě, že je na stěně správně aplikován ETICS s EPS, dojde při požáru k jeho lokální sublimaci přičemž nedojde k poškození povrchové vrstvy. V žádném ze sledovaných případů nedošlo k rozšíření ohně do strany po vnějším plášti budovy. Pokud byly použity požární bariéry A1/A2 byly široké max.200 mm.

28 ALTERNATIVNÍ ŘEŠENÍ K 900 MM ŠIROKÝM POŽÁRNÍM BARIÉRÁM

29 Středněrozměrové požární zkoušky ISO (100 kw, 30 minut) Zdroj: Sdružení EPS ČR

30 Vzorek během a po středněrozměrové zkoušce Zdroj: Sdružení EPS ČR

31 Velkorozměrové požární zkoušky ISO (3 MW, 30 minut) Zdroj: Sdružení EPS ČR

32 Průběh velkorozměrové zkoušky PAVUS (6.,12.,21.,34.minuta) Nedošlo ke kolapsu zateplovacího systému Zdroj: Sdružení EPS ČR

33 Porovnání výsledků velkorozměrové zkoušky bez a s EPS izolací o tl. 200 mm a požární bariérou z MW šířky 200 mm stěna bez ETICS stěna s ETICS (EPS) Maximální rozdíl teplot při 800 C byl do 100 C Zdroj: Sdružení EPS ČR

34 Zkoušení 200 mm širokých požárních bariér v Německu Zdroj: IVH příprava vzorku průběch zkoušky hořící předmět vně stěny vzorek po odstranění vrchní vrstvy

35 Zkoušení 200 mm širokých požárních bariér v Německu (ISO ) 11.minuta po flash over po 30 minutách plamen se nerozšířil vzorek po odstranění vrchní vrstvy Zdroj: IVH

36 Závěry Změna ČSN přinesla: Sjednocení požadavků na novostavby a rekonstrukce Rozšíření požárních bariér A1/A2 z 500 na 900 mm (4,5 x více než v Německu, Rakousku a na Slovensku) Řadu doplňkových požadavků (čl ) Požární bezpečnosti je třeba věnovat patřičnou pozornost, ale ta by měla být vyvážená a úměrná skutečnému riziku (nejslabší článek jsou otvorové výplně a na ty nejsou kladeny zdaleka takové požadavky jako na ETICS). Z dostupných analýz a statistik nevyplývá potřeba výrazného zvyšování požárních požadavků na ETICS. Bylo doloženo, že u ETICS, kde je tepelným izolantem pěnový polystyren se dosahuje prakticky stejná úroveň bezpečnosti života jako u ETICS, kde je tepelným izolantem minerální vata (viz analýza VTT).

37 Závěry Značné množství provedených středně a velkorozměrových požárních zkoušek ETICS s EPS potvrzují, že opatření přijatá v Německu, Rakousku a na Slovensku jsou naprosto dostačující (t.j. horizontální požární bariéra A1/A2 šířky 200 mm). Ze závěrů analýzy Porovnání zkoušek BS & 2, konceptu DIN , ISO & -2 a EN ISO , zpracované britskou BRE Testing pro evropskou asociaci výrobců MV (EURIMA) vyplývá, že: Není možné určit, zda tloušťka tepelného izolantu má nějaký vliv na požární vlastnosti. Bylo prokázáno, že použití požárního pruhu přímo nad otvor (zdroj požáru) může zvýšit požární vlastnosti ETICS. Není možné určit, zda výška požárního pruhu má nějaký vliv na požární vlastnosti. Požární požadavky na ETICS v ČR by měly být upraveny na základě nových poznatků.

38 Děkuji za Vaši pozornost. Ing. Pavel Zemene, Ph.D.