Kontaktní zateplovací systémy z požárního hlediska Ing. Marek Pokorný ČVUT v Praze – Fakulta stavební Katedra konstrukcí pozemních staveb
Úvod „KZS“ … Kontaktní Zateplovací Systém „ETICS“ … External Thermally Insulating Composite System Expandovaný polystyren – fasádní (EPS-f) = hořlavý izolant, difúzně uzavřený … X … „nehoří v certifikovaném řešení“, levnější, lehčí, jednodušší realizace, ozdobné prvky apod. Minerální vlna (MV) = nehořlavý izolant, difúzně otevřený … X … 2 ÷ 3x dražší, 4 ÷ 5x těžší
Výchozí normové požadavky pro KZS: ČSN 73 0810 – Požární bezpečnost staveb – Společná ustanovení (04/2009) ČSN 73 0802 – Požární bezpečnost staveb – Nevýrobní objekty (05/2009) 2 / 26
Požární výška ↔ výšková poloha Požární výška objektu … „h“ = výška od čisté podlahy 1.NP k čisté podlaze posledního užitného NP Výšková poloha PÚ … „hp“ = výška vztažená k čisté podlaze požárního úseku určitého podlaží
3 / 26
Hořlavost výrobků → třídy reakce na oheň (A1 ÷ F) Model průběhu plně rozvinutého požáru v uzavřeném prostoru (např. místnost):
A1
Nepřispívají k růstu požáru a k vývoji kouře (např. MV)
A2
Nepřispívají významně k růstu požáru (SDK deska)
B
Velmi omezeně přispívají k růstu požáru
C
Omezeně přispívají k prostorovému vzplanutí – „flashover“ efekt
D
Přispívají k „flashover“ efektu (např. dřevo)
E
Výrazně přispívají k „flashover“ efektu (např. EPS-f)
F
Výrobky nezařazené do A1 ÷ E
NEHOŘLAVÉ VÝROBKY
HOŘLAVÉ VÝROBKY
4 / 26
DP1, DP2, DP3 – druhy konstrukcí DP1
DP2
DP3
„Nehořlavé“ konstrukce (železobetonové, zděné, kovové, skleněné, …) Novostavba: nehořlavá stěna (A1, A2) + „necertifikované“ zateplení s EPS-f = DP2
5 / 26
Konstrukční systémy (KS) budov Nehořlavý KS → požární výška „h“ neomezena
Smíšený KS → h ≤ 22,5 m
„Necertifikované“ zateplení s EPS-f = „NESMYSL“; zejména pro novostavby hořlavý KS = vyšší požadavky na požární odolnost stavebních konstrukcí, větší požárně nebezpečný prostor apod.
Hořlavý KS → h ≤ 12 m 6 / 26
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 zatřídit KS. Výstavba po roce 2000, tj. např. i zateplení 10 let starého rodinného domu se bude řídit požadavky pro novostavby.
Dodatečné zateplení Požadavky jsou kladeny jen na KZS bez ohledu na typ 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. 7 / 26
NOVOSTAVBY → „certifikované“ zateplení s EPS-f Při určení druhu konstrukce obvodových stěn (DP1, DP2 nebo DP3) se nebere zřetel na KZS a tudíž stěna zůstává stejného druhu jako bez KZS, 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 (EPS-f) a musí být kontaktně spojen se zateplovanou stěnou, c) povrchová vrstva musí vykazovat index šíření plamene is = 0 mm/min. (u hořlavých konstrukčních systémů 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).
8 / 26
NOVOSTAVBY … h ≤ 12 m Svislý nehořlavý požární pás z MV šířky min. 0,9 m na rozhraní objektů (A1, A2)
h ≤ 12 m
Požární úsek (např. byt)
EPS-f může být obecně použit 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; EPS-f je možné použít po celé výšce objektu).
Příklad 1: zděná obvodová stěna (DP1) + „certifikovaný“ KZS = konstrukce zůstává druhu DP1 = nehořlavý KS Příklad 2: zděná obvodová stěna (DP1) + „necertifikovaný“ KZS = konstrukce druhu DP2 = hořlavý KS 9 / 26
NOVOSTAVBY … 12 m < h ≤ 30 m 12 m< hp ≤ 30 m
Obvodová stěna druhu DP1 + nehořlavý tepelný izolant (A1, A2), tj. MV v ploše
Požární úsek (např. byt)
Lze použít „certifikovaný“ KZS s EPS-f hp ≤ 12 m
Str. 8, bod d) → požární pásy (A1, A2) ... požadovány jsou pro objekty h > 12 m, nehořlavé, min. šířka 0,9 m (přímý pás) → MV XPS (extrudovaným polystyren) 10 / 26
Novostavba komplexu bytových domů Správné řešení – požární pásy z MV
Praha Letňany (2007) 11 / 26
NOVOSTAVBY … h > 30 m
h > 30 m
Obvodová stěna druhu DP1 + nehořlavý tepelný izolant (A1, A2), tj. MV po celé výšce objektu
XPS (extrudovaným polystyren) … MV? 12 / 26
DODATEČNÉ „certifikované“ zateplení … h > 12 m Objekty h ≤ 12 m … bez požadavků → „certifikované“ zateplení doporučeno! B … třída reakce na oheň pro KZS jako ucelený výrobek 12 m < hp ≤ 22,5 m
h p > 22,5 m
Tepelný izolant → třída reakce na oheň E (EPS-f vyhoví); kontaktní spojení se zateplovanou stěnou (max. 0,01 m2 / bm = mezera 1 cm)
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 KZS v požárně problematických místech → otvory a založení KZS! 13 / 26
DODATEČNÉ zateplení – úpravy v místě otvorů Cíl úprav obecně = eliminace šíření požáru po vnějším povrchu nebo tepelnou izolací uvnitř KZS.
Nadpraží … „nehořlavý pruh“ (A1 nebo A2) → MV EPS-f POZOR: neplést tuto úpravu s klasickými požárními pásy pro novostavby.
okno okno
okno
min. 0,5 m max. 0,15 m min. 1,5 m
Úpravy musí být u otvorů v podlažích s výškovou polohou … hp ≥ 12 m. Úpravy nejsou nutné u otvorů v chráněných únikových cestách (CHÚC; schodiště), jelikož se zde prošlehnutí plamene otvory nepředpokládá.
14 / 26
Správné řešení Schodiště (CHÚC) – pruhy nejsou nutné 15 / 26
DODATEČNÉ ZATEPLENÍ – úpravy v úrovni založení Je-li KZS založen pod terénem a nedochází-li nad terénem k zvětšení tloušťky tepelného izolantu, požadavek na úpravu odpadá.
Obvodová stěna
2x foto = 1 objekt
EPS-f min. 0,5 m … „nehořlavý pruh“ (A1, A2) → MV
?
max. 0,15 m … EPS-f
Správné řešení
Pruh MV chybí 16 / 26
DODATEČNÉ zateplení … h ≤ 12 m
KZS zcela bez požárních požadavků !?
h ≤ 12m
„Certifikované“ KZS s EPS-f: je obecně doporučeno je nezbytné v požárně nebezpečném prostoru (např. blízká sousední budova)
17 / 26
DODATEČNÉ zateplení … h > 22,5 m hp > 22,5 m
hp ≤ 22,5 m
A1 nebo A2 – MV v celé ploše zateplované obvodové stěny
„certifikovaný“ KZS s EPS-f celoplošně (i v místě požárních pásů) úpravy nadpraží pro otvory s hp ≥ 12 m úprava nadpraží pro otvory s hp < 12 m a pro otvory z CHÚC není nutná
hp < 12 m
úprava v místě založení KZS (je-li nad terénem)
XPS (extrudovaný polystyren) 18 / 26
ČSN ISO 13785-1 (2010/02) – Zkoušky reakce na oheň pro fasády Jiné konstrukční úpravy v místě otvorů a založení KZS: výkon hořáku 100 kW pro nadpraží (vnitřní požár) 50 kW pro zakládací lištu (vnější požár – např. porost) délka zkoušky 30 min. novostavby, 15 min. stávající objekty
Zdroj: CSI, a.s., Praha 2008/09 19 / 26
ČSN ISO 13785-1 (2010/02) – Zkoušky reakce na oheň pro fasády
Vyhoření EPS - dutina pod omítkou
Sledované parametry: vyhoření tepelné izolace; teplota uvnitř a na povrchu KZS (350°C); ší ření plamene po vnějším povrchu 20 / 26
Příklad konstrukční řešení … zkoušeného dle ČSN ISO 13785-1
Úprava nutná pro nadpraží i ostění ! ?
Zdroj: Rydlo P., Požární bezpečnost zateplovacích systémů s EPS; Sdružení výrobců EPS ČR; prezentace z konference Tepelné izolace budov a požární ochrana 2011 21 / 26
EPS a odstupové vzdálenosti Množství uvolněného tepla:
Q=M.H
[MJ/m2]
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 („certifikovaný“ KZS je „B“) Q > 150 MJ/m2 – hořlavý obklad … E nebo F („necertifikovaný“ KZS)
22 / 26
Příklad: EPS 100 F … tl. 160 mm a 180 mm; ρ = 18 ÷ 23 kg/m3 Příklad 1: zděná stěna + zateplení tl. 160 mm Q = M . H = ( 0,16 . 23 ) . 39 = 144 MJ/m2 ≤ 150 MJ/m2 … PUP (odstup neurčuji) Příklad 2: zděná stěna + zateplení tl. 180 mm Q = M . H = ( 0,18 . 23 ) . 39 = 162 MJ/m2 > 150 MJ/m2 … POP, tj. určuji odstup! Pro „certifikované“ zateplení = částečně POP, tj. menší odstup než pro zcela POP Pro „necertifikované“ zateplení = zcela POP, tj. obvodová stěna = „jedno velké okno“
„Certifikovaný“ KZS s EPS-f 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. 23 / 26
Závěr Odstupová vzdálenost z hlediska odpadávání se EPS vůbec netýká (pouze DP3 – dřevostavby) Návrh přístřešku na vchodem dnes není z požárního hlediska nutný. Pro některé stavby není vůbec možné použít hořlavý tepelný izolant (např. zdravotnické stavby → např. AZ2 = polikliniky, lázeňské stavby, nemocnice, LZ2 = nemocnice apod.). Použitelnost EPS-f v KZS: novostavby … hp ≤ 12 m dodatečné zateplení … hp ≤ 22,5 m Používání požárně „certifikovaných“ KZS by mělo být zcela samozřejmé → obecný problém = testování „ideálních vzorků“ X realita?
24 / 26
Bytový dům, Praha – Petřiny, 2009/05 – požár odpadového kontejneru
Bytový dům, Uherské Hradiště, 2010/11 – požár kontejneru; zdroj: HZS Zlínského kraje
25 / 26
Děkuji Vám za pozornost. Ing. Marek Pokorný České vysoké učení technické v Praze
FAKULTA STAVEBNÍ Katedra konstrukcí pozemních staveb http://kps.fsv.cvut.cz
26 / 26
