Ako vybrať správny systém protipožiarnej ochrany pre oceľové konštrukcie

Oceľové konštrukcie

Výber prostriedku protipožiarnej ochrany pre oceľové konštrukcie je komplexnou problematikou, ktorú je najvhodnejšie vyriešiť v štádiu plánovania z dôvodu predchádzania potenciálnym neriešiteľným problémom, ktoré môžu nastaviť vo fáze výstavby.

Hlavný účel stavby je bezpochyby jedným z najdôležitejších faktorov. V prípade ochrany nákupných stredísk alebo reprezentatívnych budov sú vhodným riešením protipožiarne nátery, protipožiarne dosky sú vhodné v prípade, že je dôležitá nielen vysoká odolnosť, ale i estetická stránka, zatiaľ čo protipožiarne omietky sú rozumným riešením pre neupravované konštrukcie, ktoré nie sú na viditeľných miestach.

Základnou požadovanou informáciou je trieda požiarnej odolnosti (R 30, R 60, R 90 a pod.), ktorá je predpokladom pre použitie daného prostriedku protipožiarnej ochrany v súlade s normami EN a štandardnou požiarnou krivkou, Európskymi technickými smernicami ETAG 018 a hodnotí sa na základe skupiny noriem EN 13381.

Kategórie korozívnych atmosfér podľa ISO 12944

Vystavenie oceľových konštrukcií podmienkam okolitého prostredia

Kategórie korozívnych atmosfér podľa ISO 12944

Pri výbere prostriedku protipožiarnej ochrany pre oceľové konštrukcie je dôležité zohľadniť podmienky okolitého prostredia, ktorým je konštrukcia vystavená. Preto je potrebné poznať, či bude konštrukcia vystavená podmienkam vnútorného, polo-exponovaného (rôzne vystupujúce strechy a pod.) alebo vonkajšieho prostredia. Ďalej je potrebné poznať pravdepodobnosť výskytu podmienok vysokej vlhkosti, koróznej atmosféry alebo akýchkoľvek iných osobitných podmienok. V prípade aplikácie bežných náterov alebo farieb je možné požiarnu odolnosť oceľových konštrukcií zaradiť do kategórií podľa ISO 12944.

V praxi je zaradenie do kategórií korozívnych prostredí podľa ISO 12944 problémom, pretože nie sú priamo porovnateľné s kategóriami, ktoré sú platné v rámci skupiny Európskych technických smerníc ETAG 018 pre systémy protipožiarnej ochrany.

Korozívneatmosféry pre protipožiarne nátery, dosky a omietky podľa ETAG 018
Korozívneatmosféry pre protipožiarne nátery, dosky a omietky podľa ETAG 018

Výrobcovia systémov protipožiarnej ochrany sú povinní vykonávať testovanie podľa skupiny noriem EN 13381 a môžu preukázať kategóriu použitia podľa ETAG 018; čo sa týka protikoróznych náterov, oceľové konštrukcie sú vždy definované podľa normy ISO 12944. To môže v praxi spôsobiť značné problémy. Vyžaduje sa ďalšie testovanie na určenie porovnateľnosti oboch kategórií, ktoré môže výrobca uviesť v protokole ETA.

Matrica pre výber vhodného systému požiarnej ochrany pre oceľové konštrukcie

Kritická teplota oceľových konštrukcií

Matrica pre výber vhodného systému požiarnej ochrany pre oceľové konštrukcie

Ďalej treba mať na pamäti kritickú teplotu oceľovej konštrukcie alebo jednotlivých nosníkov. Kritická teplota je teplota, pri ktorej príslušná oceľová konštrukcia alebo konštrukčný prvok stráca svoju únosnosť pri určitom zaťažení. Túto hodnotu vypočíta projektant pomocou Eurokódov a zvyčajne sa pohybuje v rozsahu teplôt od 500 °C a 550 °C, čo však nemusí platiť vo všetkých prípadoch. Čím je kritická teplota vyššia, tým nižší stupeň protipožiarnej ochrany sa vyžaduje pri konštrukcii a naopak. Konštrukcie s tenkostennými profilmi kategórie 4 môžu byť obzvlášť problematické a automaticky klesnú na kritickú teplotu 350 °C, ak sa ich kritická teplota nevypočíta osobitne. Projektant oceľovej konštrukcie je povinný v dokumentácii definovať kritickú teplotu celej konštrukcie, prípadne i pre každý jednotlivý konštrukčný prvok zvlášť. Významné obmedzenia pri výbere vhodného systému môžu zahŕňať: hmotnosť prostriedkov protipožiarnej ochrany, estetickosť, vlhkosť, mechanická odolnosť, požiadavka na nehorľavosť A1, suchá montáž, malé rozmery profilu (kategória 4), nízke teploty a čas potrebný na inštaláciu. Tabuľka 3 môže poslúžiť ako pomôcka pri výbere.

Grafické znázornenie výpočtu prierezového koeficientu
Grafické znázornenie výpočtu prierezového koeficientu

Na určenie požadovanej hrúbky protipožiarnej ochrany je potrebné poskytnúť podrobný opis typov oceľových profilov, ktoré uľahčuje výpočet koeficientu prierezu. Väčšina oceľových profilov je štandardizovaná; typy profilov a ich dĺžky musia byť uvedené v projektovej dokumentácii. Prierezový koeficient Ap/V sa definuje ako pomer medzi obvodom profilu vystaveného ohňu a prierezom profilu. Závisí od geometrie profilu, hrúbky steny profilu a typu ochrany. Prierezový koeficient u dosiek sa vypočíta ako pomer medzi integrálom obálky profilu a jeho prierezom. Ak nie je príslušná strana profilu chránená vlastnou konštrukciou, ako je to v prípade kompozitných stropov, je potrebné túto skutočnosť uviesť v dokumentácii, pretože má vplyv na výpočet prierezového koeficientu. V takom prípade je potrebné sa zamerať na trojstrannú, nie štvorstrannú ochranu. V prípade jednoznačných podmienok sa môže miera protipožiarnej ochrany znížiť.

Graf znázorňujúci ohrev nechránených oceľových profilov v závislosti od prierezového koeficientu podľa štandardnej požiarnej krivky v súlade s normou ISO 834
Graf znázorňujúci ohrev nechránených oceľových profilov v závislosti od prierezového koeficientu podľa štandardnej požiarnej krivky v súlade s normou ISO 834

Základnou jednotkou prierezového koeficientu je m-1. Čím je profil tenší, tým je vyšší prierezový koeficient a tým rýchlejšie dochádza k zahrievaniu profilu. Pre vysvetlenie: v prípade vyšších prierezových koeficientov sa požaduje väčšia hrúbka protipožiarnej ochrany, kým v prípade nižších prierezových koeficientov sa vyžaduje menšia protipožiarna ochrana za predpokladu, že boli porovnané nosníky s rovnakou kritickou teplotou.

Stručne povedané, pri určovaní hrúbky akéhokoľvek systému protipožiarnej ochrany pre oceľové konštrukcie zohráva rozhodujúcu úlohu kritická teplota ako aj prierezový koeficient. Výrobcovia majú k dispozícii tabuľky pre jednotlivé ich výrobky, ktoré pre určitú úroveň protipožiarnej ochrany označujú hrúbku v závislosti od kritickej teploty a prierezového koeficientu. Napriek tomu je však potrebné dbať na to, že systém je testovaný v súlade s normou EN 13381 a klasifikovaný v súlade s EN 13501, keďže na trhu stále existujú výrobky, ktoré nespĺňajú požadované kritériá a vzhľadom na jednoduchšie podmienky testovania sú nespravodlivou konkurenciou a nebezpečenstvom v prípade skutočného požiaru.

Závislosť hrúbky dosky (v mm) od prierezového koeficientu pri požiarnej odolnosti R 90

Myslite dopredu

Závislosť hrúbky dosky (v mm) od prierezového koeficientu pri požiarnej odolnosti R 90

Protipožiarnu ochranu oceľových konštrukcií je najlepšie riešiť už v štádiu plánovania, pretože sa neskôr môžu vyskytnúť neriešiteľné komplikácie. Najlepším riešením je, ak investor, architekt, projektant oceľovej konštrukcie a špecialista požiarnej ochrany a odborníci na protipožiarne systémy dospejú k dohode už v ranej fáze projektu, pretože týmto spôsobom môžu ušetriť náklady a uľahčiť implementáciu opatrení.

Technická podpora odborníka Promat

Potrebujete pomôcť s vaším projektom?

Technická podpora odborníka Promat

Máte viac otázok?

Neváhajte kontaktovať náš tím technickej podpory!

 

 

POTREBUJEM ODBORNÚ KONZULTÁCIU >>