Czytaj także -

Aktualne wydanie

SS-10-2018 okladka

20180813-BANNER-160X600-V1-PL-GLASSTECEDG Swiat Szkla Skyscraper 160x600 BAU OK

EDG Swiat Szkla Skyscraper 160x600 BAU OK 

 

facebook12

czytaj newsy Świata Szkła

- więcej szklanej architektury

 

Baztech

Miesięcznik Świat Szkła

indeksowany jest w bazie

czasopism technicznych

 

 

 konferencja 2018 banner

konferencja 12 kwietnia 2018 1a

baner-2-krzywe

baner konferencja 12 2017

 

Wydanie Specjalne

 

Fasady przeszklone termika akustyka odpornosc ogniowa 2016

 

okna pasywne 2015a

 

Fotowoltaika w architekturze okladka

 

20140808Przegrody przeciwpozarowe

 

konstrukcje szklane

 

20140533 Konstrukcje przeszklone 2

 

katalog 2018 a

 RODO

 

konferencja 2018 banner

  

glass2018 480x120  

 lisec SS FastLAne

 

20180817doe12 baner-480-100

 

 

 

Ściany zewnętrzne elementowe (segmentowe) a bezpieczeństwo pożarowe budynków. Część 1
Data dodania: 01.08.18

W ostatnich kilkudziesięciu latach następuje dynamiczny rozwój ścian zewnętrznych przeszklonych. Są one bardzo często stosowane w nowo powstających obiektach budowlanych. Z jednej strony podnoszenie walorów architektonicznych budynków oraz udoskonalanie panujących w nich warunków pracy i życia, z drugiej strony możliwość szybkiego montażu i możliwość spełnienia wymagań zrównoważonego rozwoju, przyczyniają się do rozwoju ścian zewnętrznych przeszklonych, w tym elementowych. 

 

 

Wprowadzenie

 

Podział ścian zewnętrznych przeszklonych został przedstawiony na rys. 1, a różne konfiguracje ścian zewnętrznych przeszklonych na rys. 2.

 

 

2018 7-8 15 1

Rys. 1. Podział nienośnych ścian zewnętrznych przeszklonych z uwagi na sposób montażu

 

 

2018 7-8 15 2

Rys. 2. Różne konfiguracje ścian zewnętrznych: a) słupowo-ryglowe, b) elementowe (segmentowe), c) wypełniające, d) dwupowłokowe

 

 

Ściany nienośne przeszklone słupowo-ryglowe i elementowe różnią się od ścian wypełniających sposobem mocowania do nośnych elementów budynku: ściany słupowo-ryglowe i elementowe są mocowane do czoła stropów (rys. 2a), zaś ściany wypełniające sytuowane są pomiędzy stropami i mocowane do stropów (rys. 2c). Ściany wypełniające mogą być wykonane z tych samych profili i wypełnień, jak ściany słupowo-ryglowe czy elementowe.

 

 

Ściany zewnętrzne przeszklone elementowe są prefabrykowane. Definicja ściany zewnętrznej elementowej (ang. unitised construction) według normy PN-EN 13119:2009-11 [2] jest następująca: rodzaj ściany wykonanej fabrycznie z elementów z oszkleniem i wypełnieniem o wysokości co najmniej jednego piętra. Ściany zewnętrzne elementowe różnią się od ścian słupowo-ryglowych budową słupów lub rygli skrajnych, ale – podobnie jak ściany słupowo-ryglowe – mocowane są do czoła stropów (rys. 2b). Są to elementy samonośne, przenoszące ciężar własny i obciążenia wiatrem.

 

Ściana zewnętrzna przeszklona elementowa, podobnie jak inne ściany zewnętrzne, musi spełniać szereg wymagań związanych z jej zastosowaniem, takich jak: wymagania w zakresie izolacyjności cieplnej, izolacyjności akustycznej czy wodoszczelności, które jednak nie będą omawiane w niniejszym artykule.

 

Tu natomiast przedstawiono wymagania stawiane w zakresie bezpieczeństwa pożarowego, odnoszące się do jednopowłokowych ścian zewnętrznych przeszklonych [3], dotyczące w szczególności ścian zewnętrznych przeszklonych elementowych. Przedstawiono także przykłady projektów, w których wykorzystano rozwiązania stosowane w ścianach zewnętrznych przeszklonych elementowych umożliwiające spełnienie tych wymagań.

 

Artykuł nie obejmuje analizy sytuacji, w której ściana zewnętrzna przeszklona elementowa stanowi jedną z powłok ściany dwupowłokowej. W takim przypadku pas międzykondygnacyjny (nadprożowo-podokienny) występujący w wewnętrznej powłoce ściany dwupowłokowej nie zabezpiecza przed przedostaniem się ognia między kondygnacjami, co więcej, pewne rozwiązania mogą sprzyjać rozprzestrzenieniu ognia i dymu w obrębie nie tylko jednej, ale wielu kondygnacji. Analizę i szczegóły rozwiązań ścian dwupowłokowych przedstawiono w pracy Bezpieczeństwo pożarowe budynków z dwupowłokowymi ścianami zewnętrznymi („Świat Szkła 9/2017 i 11/2017) [4, 5].

 

 

Wymagania w zakresie bezpieczeństwa pożarowego odnoszące się do ścian zewnętrznych przeszklonych elementowych

 

Wymagania w zakresie bezpieczeństwa pożarowego budynków, wynikające z postanowień rozporządzenia Ministra Infrastruktury z dn. 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie [1] (wraz z ostatnią zmianą opublikowaną w listopadzie 2017 r.), odnoszące się do ścian zewnętrznych przeszklonych zostały przedstawione przez autorów w pracy Wymagania w zakresie bezpieczeństwa pożarowego w odniesieniu do ścian zewnętrznych przeszklonych [3].

 

 

(...)

Wymagania w zakresie bezpieczeństwa pożarowego ścian zewnętrznych przeszklonych dotyczą [3]: 

 

  • odporności ogniowej, 
  • rozprzestrzeniania ognia i 
  • reakcji na ogień.

 

Zasady oceny odporności ogniowej, rozprzestrzeniania ognia i reakcji na ogień w odniesieniu do jednopowłokowych ścian zewnętrznych przeszklonych, zarówno elementowych jak i słupowo-ryglowych, są takie same [3]. Z uwagi na różnice konstrukcyjne pomiędzy ścianami elementowymi a słupowo-ryglowymi różny może być udział szczegółów rozwiązań mających znaczenie dla wymagań bezpieczeństwa pożarowego w ocenie całej ściany.

 

Wymagania w zakresie odporności ogniowej ścian zewnętrznych przeszklonych elementowych dotyczą [3]:

 

  • bądź pasa międzykondygnacyjnego (niezależnie czy jest nieprzezierny, czy wykonany jako przezierny z wykorzystaniem przeszklenia ognioodpornego) wraz z połączeniem do stropu; badanie odporności ogniowej wykonuje się wg normy PN-EN 1364-4:2014-03 [8]; 
  • bądź, w przypadku nie zachowania odpowiednich odległości między budynkami, całej ściany z przeszkleniem ognioodpornym wraz z połączeniem do stropu; badanie odporności ogniowej wykonuje się wg normy PN-EN 1364-3:2014-04 [7].

 

W normach badań: PN-EN 1364-3:2014-03 [7] – pełna konfiguracja i PN-EN 1364-4:2014-04 [8] – częściowa konfiguracja oraz w normie rozszerzonego zastosowania wyników badań PN-EN 15254-6:2014-03 [9] znajdują się szczegółowe zapisy dotyczące reguł zastosowania uzyskanych wyników badań odwołujące się do specyfiki rozwiązań ścian zewnętrznych przeszklonych o konstrukcji słupowo-ryglowej i ścian zewnętrznych przeszklonych elementowych. Natomiast z punktu widzenia normy klasyfikacyjnej PN-EN 13501-2:2016-07 [10] wszystkie przeszklone ściany zewnętrzne, niezależnie od konstrukcji, klasyfikowane są w ten sam sposób.

 

Zharmonizowana norma wyrobu EN 13830:2003 [13] nie różnicuje wymagań [3] przyjętych w odniesieniu do ścian zewnętrznych przeszklonych o konstrukcji słupowo-ryglowej i w odniesieniu do ścian zewnętrznych przeszklonych elementowych. W opublikowanej nowej wersji tej normy EN 13830:2015 [14] przyjęto to samo podejście. Norma ta nadal nie została zharmonizowana.

 

Specyfika rozwiązań konstrukcyjnych ścian zewnętrznych przeszklonych pozostaje jednak ważna przy ustalaniu konfiguracji do badań odporności ogniowej ścian zewnętrznych przeszklonych i w konsekwencji przy określaniu zakresu zastosowania wyników badań dla danej klasy odporności ogniowej.

 

Ocena ścian zewnętrznych przeszklonych w zakresie rozprzestrzeniania ognia i reakcji na ogień [11] nie różni się w przypadku ścian o konstrukcji słupowo-ryglowej i ścian elementowych. Także sposób oceny właściwości zastosowanych materiałów w zakresie reakcji na ogień jest taki sam [12]. Bardzo istotne znaczenie dla ostatecznych klasyfikacji ogniowych będą miały właściwości zastosowanych materiałów, również uszczelniających, oraz dokładność wykonania całego elementu. Można oczekiwać, że w przypadku ścian zewnętrznych przeszklonych elementowych dokładność wykonania z uwagi na fabryczne wykonanie całego segmentu może być większa niż w przypadku ścian o konstrukcji słupowo-ryglowej, które są wykonywane bezpośrednio na placu budowy.

 

 

Rozwiązania ścian zewnętrznych elementowych (segmentowych) z uwzględnieniem szczegółów umożliwiających spełnienie wymagań w zakresie bezpieczeństwa pożarowego

 

Ściany zewnętrzne przeszklone elementowe wykonywane są z przygotowanych fabrycznie segmentów. Przygotowanie fabryczne gwarantuje dokładne i poprawne wykonanie elementów. W całości prefabrykowane i szklone w zakładzie produkcyjnym elementy (segmenty) umożliwiają szybki i łatwy montaż konstrukcji na budynku bez użycia rusztowań.

 

Od ścian słupowo-ryglowych różnią się budową słupów oraz w wielu przypadkach rygli. Segmenty systemu mogą być wykonywane tylko z poprzeczką lub z wewnętrznym słupkiem i poprzeczkami (ryglami) jak na rys. 3.

 

 

2018 7-8 15 3

Rys. 3. Elementy (segmenty) przykładowych rozwiązań ścian elementowych a) z wewnętrznymi słupkami i ryglami pełnymi, b) tylko z pełnymi ryglami

 

 

2018 7-8 16 1

Rys. 4. Przekrój poziomy A – A przez segmenty przykładowych rozwiązań ścian elementowych: a) A) i b) w pełni przeszklonych, c) z wypełnieniem nieprzeziernym

 

 

2018 7-8 16 2

Rys. 5. Przekrój pionowy B – B przez segmenty przykładowych rozwiązań ścian elementowych a) z wypełnieniami nieprzeziernym i przeziernym, b) tylko z wypełnieniem przeziernymi

 

 

Na rys. 6 zilustrowano połączenie segmentów ze szczegółowym uwzględnieniem uszczelek.

 

 

2018 7-8 16 3

Rys. 6. Przekrój poziomy przez połączenia segmentów w przykładowych ścianach elementowych

 

 

Przykładowe mocowanie ściany do stropu zilustrowano na rys. 7, a na rys. 8 montaż ściany.

 

 

2018 7-8 16 4

 Rys. 7. Montaż blachy stropowej

 

 

2018 7-8 17 1

 Rys. 8. Montaż przykładowej ściany elementowej

 

 

Niezwykle istotnie na klasyfikację w zakresie odporności ogniowej wpływa rodzaj wypełnienia pasa międzykondygnacyjnego (przezierne, bądź nieprzezierne). Przykłady rozwiązań wypełnień nieprzeziernych zilustrowano na kolejnych rysunkach.

 

Na rys. 9 [15] i 10 [16] przedstawione zostały przykładowe rozwiązania pasów międzykondygnacyjnych ścian elementowych, spełniające wymagania w zakresie odporności ogniowej.

 

 

2018 7-8 17 2

Rys. 9. Przekrój pionowy przez pas międzykondygnacyjny (nadprożowo-podokienny) przykładowej ściany elementowej

 

 

2018 7-8 17 3

Rys. 10. Przekrój pionowy przez pas międzykondygnacyjny (nadprożowo-podokienny) przykładowej ściany elementowej

 

 

Na rys. 11 zilustrowano przekrój poziomy przez przykładowe rozwiązanie segmentu ściany elementowej [16].

 

 

2018 7-8 17 4

Rys. 11. Przekrój poziomy przez przykładowe rozwiązanie pasa międzykondygnacyjnego (nadprożowo-podokienny) przykładowej ściany elementowej

 

 

Dla właściwości ogniowych ścian zewnętrznych przeszklonych segmentowych bardzo ważny jest zastosowany system oszklenia. Sposób osadzenia szyb można rozwiązać korzystając z różnych możliwości konstrukcyjnych systemów: jako przeszklenia tradycyjne z listwami dociskowymi (rys. 12 a), semistrukturalne tylko z poziomymi (rys. 12 b) lub tylko z pionowymi listwami (rys. 12 c) albo w pełni strukturalne (bez widocznych od zewnątrz podziałów szyb).

 

 

2018 7-8 18 1

Rys. 12. Rozwiązania przykładowych połączeń segmentów ściany elementowej z różnymi przeszkleniami [16], [21]

 

 

Niezwykle istotnym elementem rozwiązań wszystkich ścian zewnętrznych przeszklonych, nie tylko elementowych, jest uszczelnienie. Powinno być dostosowane do wyznaczonych przemieszczeń (pionowych, poziomych) głównych elementów budynku, do których ściany są mocowane, powinno zapewniać odpowiednią wodoszczelność ściany a także nie przyczyniać się do rozprzestrzenia ognia czy przekroczenia kryteriów odporności ogniowej. Źle dobrany przekrój uszczelnienia lub materiał, z którego wykonano uszczelnienie, mogą stanowić przyczynę utraty szczelności ogniowej np. wskutek mięknienia i powodowania powstania szczelin, którymi gorące gazy przedostają się na nienagrzewaną stronę ściany albo na skutek zapalania się nawet przy niezbyt wysokiej temperaturze.

 

Na rys. 13 [16] w aksonometrii przedstawiono montaż uszczelek: pionowe (1) zachodzące na siebie, poziome (2), pionowe (3) zamontowane po jednej stronie w warsztacie, uszczelki wycięte w celu odprowadzenia skroplin z układu (4).

 

 

2018 7-8 18 2

Rys. 13. Uszczelnienie – dwa przykładowe segmenty z wypełnieniem przeziernym

 

 

 

 dr inż. Zofia Laskowska

dr inż. Andrzej Borowy
ITB

 

Artykuł powstał na podstawie referatu prezentowanego
przez współautorkę na XXXII Konferencji Technicznej zorganizowanej
przez redakcję „Świat Szkła” w dn. 12.04.2018 r.

 

Autorzy artykułu dziękują firmom: PONZIO, Schüco, Kyotec, Hydro Building
Systems Poland, Reynaers i ALUPROF za udostępnienie katalogów
i dokumentacji technicznej prezentowanych rozwiązań.

 

 

Literatua

1. Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (Dz. U. Nr 75: 2002, poz. 690 z późniejszymi zmianami)

2.. PN-EN 13119: 2009-11 Ściany osłonowe. Terminologia

3.. Laskowska Z., Borowy A.: Wymagania w zakresie bezpieczeństwa pożarowego w odniesieniu do ścian zewnętrznych przeszklonych (w druku)

4.. Laskowska Z., Borowy A.: Bezpieczeństwo pożarowe budynków z dwupowłokowymi ścianami zewnętrznymi. Część 1. „Świat Szkła” 9 (221) wrzesień 2017

5.. Laskowska Z., Borowy A.: Bezpieczeństwo pożarowe budynków z dwupowłokowymi ścianami zewnętrznymi. Część 2. „Świat Szkła” 11 (223) listopad 2017

6.. PN-EN 1364-1:2015-08 Badania odporności ogniowej elementów nienośnych. Część 1: Ściany

7.. PN-EN 1364-3:2014-03 Badania odporności ogniowej elementów nienośnych. Część 3: Ściany osłonowe – pełna konfiguracja

8.. PN-EN 1364-4:2014-04 Badania odporności ogniowej elementów nienośnych. Część 4: Ściany osłonowe – częściowa konfiguracja

9.. PN-EN 15254-6:2014-03 Rozszerzone zastosowanie wyników badań odporności ogniowej. Ściany nienośne. Część 6: Ściany osłonowe

10.. PN-EN 13501-2:2016-07 Klasyfikacja ogniowa wyrobów budowlanych i elementów budynków. Część 2: Klasyfikacja na podstawie badań odporności ogniowej, z wyłączeniem instalacji wentylacyjnej

11.. PN-B-02867:2013-06 Ochrona przeciwpożarowa budynków. Metoda badania stopnia rozprzestrzeniania ognia przez ściany

12.. PN-EN 13501-1+A1:2010 Klasyfikacja ogniowa wyrobów budowlanych i elementów budynków – Część 1: Klasyfikacja na podstawie wyników badań reakcji na ogień

13.. EN 13830:2003 Curtain walling. Product standard (Ściany osłonowe. Norma wyrobu)

14.. EN 13830:2015 Curtain walling. Product standard (Ściany osłonowe. Norma wyrobu)

15..P ONZIO PF173 Katalog systemowy ścian osłonowych elementowych

16.. Schüco FASADA USC 65SG, część I i II

17.. Dokumentacja techniczna przekazana przez firmę Reynaers Aluminium

18.. Dokumentacja techniczna przekazana przez firmę Kyotec, styczeń 2018

19.. Dokumentacje techniczne przekazane przez firmę Hydro Building Systems Poland

20.. Hotel Cztery Pory Roku, Niezwykła Kompozycja. # 17 Architektoniczny magazyn firmy Reynaers Aluminium, A10 Publishers B.V., wydanie jesień 2015

21.. Katalog indywidualnych rozwiązań obiektowych. Edycja 2017. Wydawca ALUPROF S.A. (www.aluprof.eu). Opracowanie Advertiva

 

 

Całość artykułu w wydaniu drukowanym i elektronicznym 
Inne artykuły o podobnej tematyce patrz Serwisy Tematyczne 
Więcej informacji: Świat Szkła 07-08/2018

 

 

Czytaj także --

Czytaj także

 

 

01 chik
01 chik