Rola gipsu i wełny mineralnej w ochronie przeciwpożarowej

Dodano: piątek, 20 lipca 2018 08:15
Rola gipsu i wełny mineralnej w ochronie przeciwpożarowej

Corocznie kilkadziesiąt tysięcy pożarów budynków powoduje ogromne straty materialne, a także liczne przypadki utraty życia przebywających w nich osób. Zapewnienie wymaganej, biernej ochrony przeciwpożarowej budynku i jego wyposażenia pozwala przede wszystkim na zmniejszenie szybkości rozprzestrzeniania się ognia, zachowania stabilności jego konstrukcji. Dzięki temu wydłuża się czas umożliwiający ewakuacje ludzi oraz podjęcie skutecznej akcji gaśniczej.

Unormowania prawne w ochronie przeciwpożarowej budynków

Podstawowe wymagania w zakresie ochrony przeciwpożarowej budynków określają dwa akty prawne - Rozporządzenie Ministra Infrastruktury w sprawie warunków technicznych jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (tekst jednolity Dz. Ust. nr 1422 z 2015 roku) oraz Rozporządzenie Ministra Spraw Wewnętrznych i Administracji z dnia 7 czerwca 2010 r. w sprawie ochrony przeciwpożarowej budynków, innych obiektów budowlanych i terenów (Dz.U. 2010 nr 109 poz. 719).

  • Pierwsze rozporządzenie definiuje m.in. klasyfikację budynków ze względu na ich zagrożenie pożarowe, wymogi odnośnie odporności ogniowej elementów budynku, palności użytych materiałów.
  • Natomiast drugie rozporządzenie dotyczy przede wszystkim zasad użytkowania obiektów ze względu na ich ochronę przed wywołaniem i rozprzestrzenianiem się pożaru.

Zgodnie z tymi przepisami każdy projekt musi uwzględniać - stosownie do jego wielkości i przeznaczenia - użycie odpowiednich materiałów konstrukcyjnych, wykończeniowych, zapewnienia stref oddzielenia pożarowego, dróg ewakuacyjnych, a także dodatkowego zastosowania ochrony biernej w miejscach szczególnie zagrożonych pożarem.

Klasyfikacje obiektów i wyrobów w ochronie pożarowej

Obiekty budowlane zależności od i rodzaju i sposobu użytkowania klasyfikowane są do jednej z pięciu klas odporności pożarowej (klasa A do klasy E) i związanej z tym wymaganej odporności ogniowej elementów konstrukcyjnych jak i wyposażenia. Wymagania takie stawiane są m.in. ścianom wewnętrznym i zewnętrznym, stropom, ściankom działowym, drzwiom i obejmować mogą wszystkie lub tylko niektóre parametry charakteryzujące ich odporność na ogień.

Nośność przegrody

Dla elementów konstrukcyjnych wymagane jest zachowanie nośności przez określony czas - oznacza się je literą R i czasem w minutach gwarantującym zachowanie dostatecznej wytrzymałości w razie pożaru.

Szczelność ogniowa przegrody

Kolejny parametr to szczelność ogniowa oznaczana literę E określająca czas utrzymywania się zwartej budowy badanego elementu (np. brak pęknięć, przepaleń), co zabezpiecza przed rozprzestrzenianiem się ognia i dymu.

Izolacyjność przegrody

Litera I w klasyfikacji odporności ogniowej odnosi się do izolacyjności przegrody i czasu osiągnięcia temperatury 140°C po jej drugiej (nie nagrzewanej) stronie.

Przykładowo pełne oznaczenie REI 120 wskazuje na to, że wszystkie parametry tego elementu osiągają czasy odporności ogniowej nie niższe niż 120 minut.

Ponieważ budynek wznoszony jest z materiałów o różnych formach odporności na ogień, uzyskanie wymaganej odporności ogniowej jego poszczególnych elementów wymaga odpowiedniego zestawienia produktów budowlanych, które klasyfikowane są do określonej klasy reakcji na ogień.

Euroklasy - Klasyfikacja wg PN - EN 13501

Wprowadzenie jednolitych w Unii Europejskiej oznaczeń własności materiałów budowlanych przy kontakcie z ogniem pozwala na porównanie pod tym względem produktów pochodzących z różnych krajów członkowskich.

Zgodnie z tą klasyfikacją, wszystkie wyroby budowlane zostały podzielone na klasy palności A1, A2, B, C, D, E, F od najbezpieczniejszych, niepalnych z klasy A1 do wyrobów klasy F, dla których nie określa się żadnych wymagań. Kwalifikacja do poszczególnych klas palności odbywa się na podstawie badań obejmujących , zapalność i zdolność do podtrzymywania ognia, a także wydzielanie dymu czy tworzenie gorących kropel w czasie pożaru.

Firepanel A1 - gipsowo-włóknowa płyta przeciwpożarowa firmy FERMACELL
Firepanel A1 - gipsowo-włóknowa płyta przeciwpożarowa firmy FERMACELL

Dodatkowe informacje o zachowaniu się materiału pod wpływem płomieni określają symbole uzupełniające - s1 do s3 , które wskazują na intensywność wydzielania dymu i gazów podczas spalania, a oznaczenia d0 do d3 odnoszą się do emitowania płonących kropli.

Przykładowo, spośród najpopularniejszych wyrobów do klasy A1 zaliczane są wyroby pochodzenia mineralnego z minimalnymi ilościami domieszek organicznych (wyroby ceramiczne, betonowe, gipsowe, izolacje z wełny mineralnej) natomiast klasach D do F wyroby z tworzyw sztucznych, włókien naturalnych, drewna i materiałów drewnopochodnych.

Poprawa bezpieczeństwa pożarowego

Uzyskanie wymaganej odporności ogniowej w budynkach nowych zapewnia uwzględniający to projekt budowlany, ale przy remoncie czy modernizacji konieczne może być zastosowanie odpowiednich osłon, obudów czy izolacji zwiększające bezpieczeństwo pożarowe obiektu.

Jedną z najczęściej stosowanych metod poprawiania odporności ogniowej elementów konstrukcyjnych czy wyposażenia, jest użycie wełny mineralnej i różnych rodzajów produktów gipsowych zestawionych w optymalną konfigurację zapewniającą również estetykę jak i dobre własności użytkowe chronionego przeciwpożarowo elementu.

Maty z wełny mineralnej PureOne stosowane jako izolacja przy adaptacji poddasza


Maty z wełny mineralnej PureOne stosowane jako izolacja przy adaptacji poddasza, fot. URSA

Wełna mineralna w formie płyt, mat lub odpowiednio uformowanych kształtek charakteryzuje się odpornością na temperatury dochodzące do 1000°C i jednocześnie ma bardzo dobre własności termoizolacyjne. Dzięki temu przez długi czas może powstrzymywać rozprzestrzenianie się ognia a po stronie nie objętej pożarem utrzymuje się w miarę niska temperatura.

Wełna mineralna climowool w postaci płyt i rulonów
Wełna mineralna climowool w postaci płyt i rulonów

Materiały gipsowe mają specyficzną cechę zwiększającą ich własności ogniochronne - chemicznie związana w gipsie woda (ok. 20% masy) pod wpływem temperatury powyżej 140°C uwalnia się w postaci pary, co pochłania znaczne ilości energii cieplnej schładzając powierzchnie obudowy.

Produkty gipsowe w ochronie przeciwpożarowej to najczęściej dodatkowo impregnowane płyty gipsowo-kartonowe (impregnacja ogranicza palności kartonu) lub płyty gipsowo-włóknowe z rdzeniem zawierającym włókno szklane.

Skuteczną ochronę przed rozprzestrzenianiem się pożaru zapewniają również bloczki gipsowe stawiane jako ognioodporne ścianki działowe. Przy połączeniu z wełną mineralną jako wypełnieniem, osłony mogą uzyskiwać odporność ogniową nawet do wartości EI 240.

Przykładowe rozwiązania ogniochronne przegród

Zabezpieczenie przeciwpożarowe może być wykonywane jako ochrona przed ogniem materiałów łatwopalnych - najczęściej elementów konstrukcji drewnianej - lub też tworzyć samodzielną ściankę np. oddzielenia pożarowego.

Zastosowanie materiałów gipsowych w połączeniu z wełną mineralną pozwala na budowanie lekkich osłon i przegród o skuteczności nie gorszej niż np. ciężkie ściany betonowe czy ceramiczne.

Ścianki szkieletowe o konstrukcji metalowej i standardowej grubości 100 mm z obustronnym pokryciem płytami gipsowo-kartonowymi lub gipsowo-włókowymi i wypełnieniem wełną mineralną zapewniają odporność ogniową do klasy EI 60, a przy poszyciu podwójnym (jedna warstwa z płyt grubości 15 mm) nawet do EI 120. Zastosowanie płyt gipsowo-włóknowych jako poszycia, zapewnia lepszą sztywność niż w przypadki g-k, a także pozwala na większe ich obciążenia.

Przykładowe rozwiązania zwiększające odporność ogniową przegrody, PAROC
Przykładowe rozwiązania zwiększające odporność ogniową przegrody, PAROC

Sufity podwieszane są budowane tylko z poszyciem z płyt g-k lub g-w jak też i z izolacją z wełny mineralnej. Ogniochronność takich konstrukcji zależy od grubości pokrycia płytami (liczby warstw) jak i wysokości konstrukcyjnej i wypełnienia wełną. Przy pojedynczym pokryciu bez izolacji sufit podwieszany może być klasyfikowany do klasy REI 30 , a z trójwarstwowym poszyciem i wełną do klasy REI 90.

autor: Cezary Jankowski
opracowanie: Aleksander Rembisz
zdjęcie otwierające: Xella (marka Fermacell)
zdjęcia w tekście: Paroc, Xella (marka Fermacell), Ursa, Climowool