Kontaktní zateplovací systémy (KZS) z požárního hlediska – výhled 2012 Ing. Marek Pokorný ČVUT v Praze – Fakulta stavební – K124
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 73 0810: 2009 – PBS – Společná ustanovení ČSN 73 0810: 2012 – Změna Z1 … norma vyjde zřejmě v létě 2012 ČSN 73 0802: 2009 – PBS – Nevýrobní objekty ČSN 73 0804: 2010 – PBS – Výrobní objekty
Základní požadavky + odkaz na normu „10“
ČSN 73 0831: 2011 – PBS – Shromažďovací prostory ČSN 73 0833: 2010 – PBS – Budovy pro bydlení a ubytování ČSN 73 0834: 2011 – PBS – Změny staveb ČSN 73 0835: 2006 – PBS – Budovy zdravotnických zařízení a sociální péče
Specifické požadavky
Požární výška & výšková poloha Požární výška objektu … „h“ = výška od čisté podlahy 1. nadzemního podlaží (NP) k čisté podlaze posledního užitného NP Výšková poloha … „hp“ = výška vztažená k čisté podlaze požárního úseku určitého podlaží
Třídy reakce výrobků na oheň A1 – F Charakteristický průběh požáru v uzavřeném prostoru (např. v místnosti):
Teplota
Rozhořívání
Růst
Rozvinutý požár
Dohořívání
„Flashover“ efekt Zapálení Čas REAKCE NA OHEŇ (výrobky)
POŘÁRNÍ ODOLNOST (stavební konstrukce)
A1
Nepřispívají k růstu požáru a k vývoji kouře (např. deska z MV)
A2
Nepřispívají významně k růstu požáru (např. SDK deska)
B
Velmi omezeně přispívají k růstu požáru (např. ISOVER Twinner)
C
Omezeně přispívají k prostorovému vzplanutí – „flashover“ efekt
D
Přispívají k „flashover“ efektu (např. konstrukční dřevo)
E
Výrazně přispívají k „flashover“ efektu (např. fasádní EPS)
F
Výrobky nezařazené do A1 ÷ E
NEHOŘLAVÉ VÝROBKY
HOŘLAVÉ VÝROBKY
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)
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 2000. „Úlevy“ pro dodatečné zateplení v porovnání s požárními požadavky pro zateplení novostaveb.
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 is = 0 mm/min (u hořlavých konstrukčních systémů budov max. is = 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)
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
XPS (extrudovaným polystyren)
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)
Novostavby … 12 < h ≤ 30 m 12 m< hp ≤ 30 m
Obvodová stěna musí být DP1 „Nehořlavý“ KZS (A1, A2), tj. MV v ploše
Požární úsek (např. byt)
hp ≤ 12 m
XPS
„Systémový“ KZS s EPS Pro objekty h > 12 m požadovány požární pásy (A1, A2) → min. šířka 0,9 m (přímý pás), tj. z MV Změna Z1? – úpravy u otvorů a založení (požární zkouška dle ČSN ISO 13785-1) mohou nahradit požární pásy z minerální vlny
Řešení požárních pásů z MV
Novostavba komplexu bytových domů Praha, Letňany (2007)
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!
Dodatečné „systémové“ zateplení Objekty h ≤ 12 m bez požadavků – „systémové“ zateplení doporučeno B … třída reakce na oheň pro KZS jako ucelený výrobek hp ≤ 22,5 m E … třída reakce na oheň pro tepelný izolant → fasádní EPS vyhoví; kontaktní spojení se zateplovanou stěnou (max. 0,01 m2 / 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 is = 0 mm/min. Úpravy požárně problematických detailů → otvory, založení, přístřešky …
Úpravy detailů nadpraží otvorů Cíl úpravy = eliminace šíření požáru po vnějším povrchu nebo uvnitř KZS
„Nehořlavý pruh“ (A1, A2) v nadpraží → MV
min. 0,5 m max. 0,15 m
EPS OKNO
min. 1,5 m
Nezaměňovat tuto úpravu s klasickými požárními pásy pro novostavby!
Úpravy nejsou nutné u otvorů na schodištích řešených jako CHÚC (chráněná úniková cesta) – prošlehnutí plamenů otvory se nepředpokládá.
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 hp ≥ 12 m
Změna Z1? … úpravy pro otvory ve všech podlažích! (mimo CHÚC)
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.
Obvodová stěna
EPS
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
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).
Dodatečné zateplení … h > 22,5 m hp > 22,5 m
Nehořlavý KZS (A1, A2) → MV
hp ≤ 22,5 m
„Systémový“ KZS s EPS i v místě požárních pásů Úprava v místě otvorů Úprava v místě založení
XPS
Zkoušení atypických úprav ČSN ISO 13785-1: 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
6m 1,2 m 0,
2,4 m
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!
Foto: CSI; AVMI
Propanový hořák (100 nebo 50 kW)
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)
ČSN 73 0810:2009 čl. 3.1.3 a) 4.
Zvětšená tloušťka omítky místo zakládací lišty
Zdroj: BUAMIT
Zkoušení atypických úprav (Změna Z1?) ISO 13785-2: 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“
6m
Zkušební místnost - požární zatížení (dřevo) 30 kg/m2 Foto: ISOVER Twinner; 1. zkouška v ČR (2011)
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:
Foto: AluDream
existují 2 vchody na různých stranách domu nebo je navržen „nehořlavý“ KZS (MV) o 1 m širší než vchod, a to po celé výšce domu
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 pn ≤ 10 kg/m2. Zateplení vnějších částí stropů (přístřešky pro kontejnery nebo s možným stáním aut) – MV
MV
Požadavky pro zateplení již jednou zateplených stěn Balkonová deska nad oknem s nehořlavým povrchem může nahradit požární úpravu.
Kontejner
Foto: HZS Zlínského kraje
EPS a odstupové vzdálenosti „Systémový“ KZS (třída reakce na oheň „B“) = PUP a odstup není určován pro: Rodinné domy (ČSN 73 0833, čl. 4.2.4) Výrobní objekty (ČSN 73 0804, čl. 9.4.7) Jinak nutný výpočet množství uvolněného tepla:
… nelze toto zevšeobecnit na všechny objekty? Q=M.H
(MJ/m2)
kde: M … plošná hmotnost (kg/m2) = objemová hmotnost (kg/m3) x tloušťka (m) H … výhřevnost materiálu (MJ/kg) … HEPS = 39 MJ/kg Požárně uzavřené plochy (PUP) … Q ≤ 150 MJ/m2 → odstup se neurčuje! Požárně otevřené plochy (POP – okna, hořlavý obklad) → výpočet odstupů! Částečně POP … 150 < Q ≤ 350 MJ/m2 – 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/m2 – hořlavý obklad … B, C nebo D („systémový“ KZS je „B“) Q > 150 MJ/m2 – hořlavý obklad … E nebo F („nesystémový“ KZS) Třídy reakce na oheň
Příklady výpočtu Příklad 1: zděná stěna + zateplení EPS tl. 160 mm; ρ = 18 – 23 kg/m3 Q = M . H = ( 0,16 . 23 ) . 39 = 144 MJ/m2 ≤ 150 MJ/m2 … PUP (odstup neurčuji) Příklad 2: zděná stěna + zateplení EPS tl. 180 mm; ρ = 18 – 23 kg/m3 Q = M . H = ( 0,18 . 23 ) . 39 = 162 MJ/m2 > 150 MJ/m2 … 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 is = 0 mm/min
Závěr Očekává se ČSN 73 0810: 2012 Změna 1 s novými požadavky na KZS. Použitelnost EPS v KZS:
novostavby … hp ≤ 12 m dodatečné zateplení … hp ≤ 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).
Děkuji Vám za pozornost. Ing. Marek Pokorný České vysoké učení technické v Praze
FAKULTA STAVEBNÍ Katedra konstrukcí pozemních staveb
[email protected] http://kps.fsv.cvut.cz
