Kontaktní zateplovací systémy (KZS) z požárního hlediska výhled Ing. Marek Pokorný ČVUT v Praze Fakulta stavební K124

Transkript

1 Kontaktní zateplovací systémy (KZS) z požárního hlediska výhled 2012 Ing. Marek Pokorný ČVUT v Praze Fakulta stavební K124

2 Základní otázka? Kde a za jakých podmínek lze ještě v KZS na fasádě použít expandovaný polystyren (EPS) a kde již je nezbytná minerální vlna (MV)? Požadavky norem požární bezpečnosti staveb (PBS) pro KZS: ČSN : 2009 PBS Společná ustanovení ČSN : 2012 Změna Z1 norma vyjde zřejmě v létě 2012 ČSN : 2009 PBS Nevýrobní objekty ČSN : 2010 PBS Výrobní objekty Základní požadavky + odkaz na normu 10 ČSN : 2011 PBS Shromažďovací prostory ČSN : 2010 PBS Budovy pro bydlení a ubytování ČSN : 2011 PBS Změny staveb ČSN : 2006 PBS Budovy zdravotnických zařízení a sociální péče Specifické požadavky

3 Požární výška & výšková poloha Požární výška objektu h = výška od čisté podlahy 1. nadzemního podlaží (NP) k čisté podlaze posledního užitného NP Výšková poloha h p = výška vztažená k čisté podlaze požárního úseku určitého podlaží

4 Třídy reakce výrobků na oheň A1 F Charakteristický průběh požáru v uzavřeném prostoru (např. v místnosti): Teplota Rozhořívání Růst Rozvinutý požár Dohořívání Zapálení Flashover efekt REAKCE NA OHEŇ (výrobky) POŘÁRNÍ ODOLNOST (stavební konstrukce) Čas A1 Nepřispívají k růstu požáru a k vývoji kouře (např. deska z MV) NEHOŘLAVÉ A2 Nepřispívají významně k růstu požáru (např. SDK deska) VÝROBKY B C D E F Velmi omezeně přispívají k růstu požáru (např. ISOVER Twinner) Omezeně přispívají k prostorovému vzplanutí flashover efekt Přispívají k flashover efektu (např. konstrukční dřevo) Výrazně přispívají k flashover efektu (např. fasádní EPS) Výrobky nezařazené do A1 E HOŘLAVÉ VÝROBKY

5 Konstrukční systémy (KS) budov Nehořlavý KS Smíšený KS h 22,5 m Hořlavý KS h 12 m Konstrukce DP1 Konstrukce DP2 vs. DP3 horší vs. lepší dřevostavby (obr. systém Fermacell) Novostavba: konstrukce DP2 = zděná stěna (A1, A2) + vnější tepelná izolace C až E (tj. například požárně nesystémový KZS s EPS)

6 KZS z pohledu požárních norem Zateplení novostaveb KZS + zateplovaná stěna = jeden celek v rámci návrhu je nutné zatřídit druh konstrukce (DP1, 2 nebo 3) a typ KS. Výstavba po roce 2000, tj. např. i zateplení 10 let starého rodinného domu dle požadavků pro novostavby. Dodatečné zateplení Požadavky kladeny jen na KZS bez ohledu na druh stěny. Změna stávající zkolaudované stavby (zejména panelových bytových domů); nejedná se tedy o právě dokončené objekty nebo objekty kolaudované po roce Úlevy pro dodatečné zateplení v porovnání s požárními požadavky pro zateplení novostaveb.

7 Novostavby systémový KZS s použitím EPS Při určení druhu konstrukce obvodových stěn (DP1, DP2 nebo DP3) se nebere zřetel na KZS a tudíž stěna zůstává stejného druhu jako bez KZS a konstrukční systém není zhoršen, pokud jsou splněny následující body: a)požární výška objektu h 12 m b)třída reakce na oheň B pro KZS jako ucelený výrobek (systém); tepelný izolant musí vykazovat alespoň třídu reakce na oheň E (fasádní EPS vyhoví) a musí být kontaktně spojen se zateplovanou stěnou c)povrchová vrstva musí vykazovat index šíření plamene i s = 0 mm/min (u hořlavých konstrukčních systémů budov max. i s = 100 mm/min) d)třída reakce na oheň A1 nebo A2 pro KZS jako ucelený výrobek (systém) v případě požárních pásů (např. svislý pás mezi objekty z MV)

8 Novostavby h 12 m Svislý nehořlavý požární pás z MV šířky min. 0,9 m na rozhraní objektů (A1, A2) Systémový KZS s EPS možný po celé výšce objektu h 12 m EPS použitelný až do úrovně stropu nad podlahou, ke které je vztažena požární výška, tj. na tomto obrázku např. do výšky budovy 12 + cca 3 = 15 m (na atiku či římsu se nebere zřetel) XPS (extrudovaným polystyren)

9 Novostavby 12 < h 30 m 12 m< h p 30 m Obvodová stěna musí být DP1 Nehořlavý KZS (A1, A2), tj. MV v ploše Požární úsek (např. byt) h p 12 m Systémový KZS s EPS Pro objekty h > 12 m požadovány požární pásy (A1, A2) min. šířka 0,9 m (přímý pás), tj. z MV XPS Změna Z1? úpravy u otvorů a založení (požární zkouška dle ČSN ISO ) mohou nahradit požární pásy z minerální vlny

10 Řešení požárních pásů z MV Novostavba komplexu bytových domů Praha, Letňany (2007)

11 Novostavby h > 30 m h > 30 m Obvodová stěna musí být DP1 Nehořlavý KZS (A1, A2), tj. MV po celé výšce objektu XPS nelze požárně hodnotit jako KZS, jelikož MV v soklové oblasti není reálná!

12 Dodatečné systémové zateplení Objekty h 12 m bez požadavků systémové zateplení doporučeno h p 22,5 m B třída reakce na oheň pro KZS jako ucelený výrobek E třída reakce na oheň pro tepelný izolant fasádní EPS vyhoví; kontaktní spojení se zateplovanou stěnou (max. 0,01 m 2 / bm = mezera 1 cm) h p > 22,5 m A1 nebo A2 třída reakce na oheň pro KZS jako ucelený výrobek MV Povrchová vrstva musí vykazovat index šíření plamene i s = 0 mm/min. Úpravy požárně problematických detailů otvory, založení, přístřešky

13 Úpravy detailů nadpraží otvorů Cíl úpravy = eliminace šíření požáru po vnějším povrchu nebo uvnitř KZS Nehořlavý pruh (A1, A2) v nadpraží MV EPS min. 0,5 m max. 0,15 m Nezaměňovat tuto úpravu s klasickými požárními pásy pro novostavby! OKNO min. 1,5 m Úpravy nejsou nutné u otvorů na schodištích řešených jako CHÚC (chráněná úniková cesta) prošlehnutí plamenů otvory se nepředpokládá.

14 Úpravy v nadpraží otvorů (Změna Z1?) V současné době (2012/01) zatím ještě správná úprava s požárními pruhy z MV pouze nad okny v podlažích s výškovou polohou h p 12 m Změna Z1? úpravy pro otvory ve všech podlažích! (mimo CHÚC)

15 Úpravy v úrovni založení (Změna Z1?) Požadavek na úpravu odpadá, pokud je KZS založen pod terénem a nedochází-li nad terénem k zvětšení tloušťky tepelného izolantu. EPS Obvodová stěna min. 0,5 m nehořlavý pruh (A1, A2) z MV max. 0,15 m z EPS? Změna Z1? výška úpravy nad terénem nebo zakládací lištou? 2 fotografie 1 objekt

16 Dodatečné zateplení h 12 m Zateplení bez požárních požadavků!? h 12 m Systémový KZS s EPS je: doporučeno nezbytné v požárně nebezpečném prostoru (např. blízká sousední budova).

17 Dodatečné zateplení h > 22,5 m h p > 22,5 m Nehořlavý KZS (A1, A2) MV h p 22,5 m Systémový KZS s EPS i v místě požárních pásů Úprava v místě otvorů XPS Úprava v místě založení

18 Zkoušení atypických úprav ČSN ISO : 2010 Zkoušky reakce na oheň pro fasády Část 1: Zkouška středního rozměru Otvory výkon hořáku 100 kw (vnitřní požár); délka testu 30 min. novostavby; 15 min. dodatečné zateplení Založení výkon hořáku 50 kw (vnější požár např. vegetační porost); 15 min. Sledování teplot (povrch, dutina) a rozvoje plamene Atypická úprava musí být použita v nadpraží i ostění! 1,2 m 0,6 m 2,4 m Foto: CSI; AVMI Propanový hořák (100 nebo 50 kw)

19 Příklady atypických úprav Snížená výška požárního pruhu (postačí pouze v nadpraží) nebo obklad špalety z MV (úprava musí být v nadpraží i ostění otvorů, tj. svisle i vodorovně) Zvětšená tloušťka omítky místo zakládací lišty ČSN :2009 čl a) 4. Zdroj: BUAMIT

20 Zkoušení atypických úprav (Změna Z1?) ISO : 2002 Zkoušky reakce na oheň pro fasády Část 2: Zkoušky velkého rozměru Systém kombinující šedý EPS a MV (tl. 30 mm); eliminuje nevýhody přechodu izolantů; není nehořlavý 6 m Zkušební místnost - požární zatížení (dřevo) 30 kg/m 2 Foto: ISOVER Twinner; 1. zkouška v ČR (2011)

21 Přístřešky nad vchody (Změna Z1?) Pro dodatečné zateplení; h > 12 m Pouze nehořlavé výrobky (A1, A2), tj. sklo + kov Nehořlavý KZS (A1, A2) pod přístřeškem, tj. MV Vyložení min. 1,5 m Min. o polovinu širší než vchod MV Přístřešky se nemusí zřizovat, pokud: existují 2 vchody na různých stranách domu nebo Foto: AluDream je navržen nehořlavý KZS (MV) o 1 m širší než vchod, a to po celé výšce domu

22 Další upřesnění normy (Změna Z1?) Zateplení stropů uvnitř objektu EPS možný v prostorách, kde se nenachází osoby (např. sklepní kóje v 1. PP) nebo kde p n 10 kg/m 2. Zateplení vnějších částí stropů (přístřešky pro kontejnery nebo s možným stáním aut) MV Požadavky pro zateplení již jednou zateplených stěn MV Balkonová deska nad oknem s nehořlavým povrchem může nahradit požární úpravu. Kontejner Foto: HZS Zlínského kraje

23 EPS a odstupové vzdálenosti Systémový KZS (třída reakce na oheň B ) = PUP a odstup není určován pro: Rodinné domy (ČSN , čl ) Výrobní objekty (ČSN , čl ) nelze toto zevšeobecnit na všechny objekty? Jinak nutný výpočet množství uvolněného tepla: Q = M. H (MJ/m 2 ) kde: M plošná hmotnost (kg/m 2 ) = objemová hmotnost (kg/m 3 ) x tloušťka (m) H výhřevnost materiálu (MJ/kg) H EPS = 39 MJ/kg Požárně uzavřené plochy (PUP) Q 150 MJ/m 2 odstup se neurčuje! Požárně otevřené plochy (POP okna, hořlavý obklad) výpočet odstupů! Částečně POP 150 < Q 350 MJ/m 2 pro výpočet odstupu se neuvažuje celá plocha obvodové stěny, ale jen část stěny (pro bytové stavby cca 60%) Zcela POP ve výpočtu se uvažuje celá plocha stěny ( jedno velké okno ) Q > 350 MJ/m 2 hořlavý obklad B, C nebo D ( systémový KZS je B ) Q > 150 MJ/m 2 hořlavý obklad E nebo F ( nesystémový KZS) Třídy reakce na oheň

24 Příklady výpočtu Příklad 1: zděná stěna + zateplení EPS tl. 160 mm; ρ = kg/m 3 Q = M. H = ( 0, ). 39 = 144 MJ/m MJ/m 2 PUP (odstup neurčuji) Příklad 2: zděná stěna + zateplení EPS tl. 180 mm; ρ = kg/m 3 Q = M. H = ( 0, ). 39 = 162 MJ/m 2 > 150 MJ/m 2 POP, tj. určuji odstup! systémové zateplení = částečně POP, tj. menší odstup než pro zcela POP nesystémové zateplení = zcela POP, tj. obvodová stěna = velké okno Systémový KZS s EPS v požárně nebezpečném prostoru Dodatečné zateplení ano Novostavba ano, ale KZS nesmí být POP + stěna musí být DP1 nebo povrchová úprava A1, A2 v tl. alespoň 20 mm; index šíření plamene po povrchu i s = 0 mm/min

25 Závěr Očekává se ČSN : 2012 Změna 1 s novými požadavky na KZS. Použitelnost EPS v KZS: novostavby h p 12 m dodatečné zateplení h p 22,5 m Používání požárně systémových KZS by mělo být zcela samozřejmé; obecný problém = testování ideálních vzorků X realita? Na fasádách se může vyskytovat mnoho atypických úpravy KZS. Pro některé stavby není vůbec možné použít hořlavý tepelný izolant, např. některé zdravotnické stavby nebo shromažďovací prostory. Další problematické detaily: hromosvody uvnitř KZS, prostupy skrz KZS např. odvětrávací otvory nebo odkouření pro wafky Odstupová vzdálenost z hlediska odpadávání se EPS vůbec netýká (pouze konstrukce druhu DP3 dřevostavby).

26 Děkuji Vám za pozornost. Ing. Marek Pokorný České vysoké učení technické v Praze F A K U L T A S T A V E B N Í Katedra konstrukcí pozemních staveb marek.pokorny@fsv.cvut.cz