Przeszklone ściany zewnętrzne podnoszą walory architektoniczne budynków, poprawiają panujące w nich warunki pracy i życia, ale także wpisują się w aktualne trendy architektoniczne. Rozwój technologii szkła i innych elementów systemowych tych ścian pomagają spełniać coraz bardziej wyśrubowane warunki techniczne, jakim muszą odpowiadać ściany, wraz z wymaganiami ppoż.
W poprzedniej części artykułu autorzy przedstawili zagadnienia rozwiązań słupów i rygli oraz osadzania szyb i paneli nieprzeziernych w różnych systemach ścian przeciwpożarowych o konstrukcji stalowej. W tym artrykule zaprezentowano rozwiązania ppoż. zewnętrznych ścian przeszklonych o konstrukcji aluminiowej, ze szczególnym zwróceniem uwagi na elementy zapewniające wymaganą odporność ogniową tych ścian.

Rys. 14. Nominalne krzywe stosowane w badaniach odporności ogniowej: 1 – krzywa standardowa N, 2 – krzywa zewnętrzna E, 3 – krzywa węglowodorowa H
Systemy ścian zewnętrznych przeciwpożarowych o konstrukcji aluminiowej Aluminium jest metalem, którego temperatura topnienia wynosi ok. 660°C, przy czym temperatura w piecu badawczym po 10 minutach nagrzewania wynosi 678°C (patrz rys. 14), a badania odporności ogniowej przeprowadza się w temperaturach dochodzących do 738°C, 841°C, 945°C, 1006°C i 1049°C odpowiednio dla odporności ogniowej 15, 30, 60, 90 i 120 minut, rys.14.
W związku z powyższym zapewnienie odpowiedniej odporności ogniowej ścian zewnętrznych przeciwpożarowych o konstrukcji aluminiowej wymaga wzmocnienia aluminiowych profili konstrukcyjnych odpowiednimi (w zależności od systemu) profilami wzmacniającymi oraz wkładami izolacyjnymi ogniochronnymi
Wzmocnienia profili wykonywane są z profili aluminiowych lub stalowych. Na rys. 19, 23, 28, 36 i 40 zilustrowano wzmocnienia aluminiowe profili oraz wkłady izolacyjne ognioochronne dla ścian o konstrukcji aluminiowej. Wzmocnienia i wkłady izolacyjne ognioochronne są różne w różnych systemach ścian.
Wkłady wykonywane są z: płyt gipsowo-kartonowych typu F, płyt gipsowych z włóknami celulozowymi, płyt ceramicznych typu Cl, ognioochronnej masy cementowej, ognioochronnej masy ceramicznej.


Rys. 15. Przykładowe rozwiązanie ściany typu EI30 z profili aluminiowych – przekrój przez: a) słup, b) rygiel. Widoczne wzmocnienie profilu, wkłady izolacyjne ognioochronne, uszczelki, mocowanie szkła [12, 13]


Rys. 16. Przykładowe rozwiązanie ściany typu EI60 z profili aluminiowych – przekrój przez: a) słup, b) rygiel. Widoczne wzmocnienie profilu, wkłady izolacyjne ognioochronne, uszczelki, mocowanie szkła [12, 13]


Rys. 17. Przykładowe rozwiązanie ściany typu EI60 (wersja półstrukturalna) z profili aluminiowych z szybą zespoloną dwukomorową – przekrój przez: a) słup, b) rygiel. Widoczne wzmocnienie profilu, wkłady izolacyjne ogniochronne, uszczelki, (opcjonalne do rys. 14 i 15) [12, 13]



Rys. 18. Przykładowe rozwiązanie ściany typu EI60 z profili aluminiowych – przekrój przez: a) słup, b) rygiel. Widoczne wzmocnienie profilu (2), wkręty mocujące wkład (5), wkład ogniochronny (15), uszczelki: wewnętrzna (6) i zewnętrzna (12), uszczelki pęczniejące (7), przekładki termiczne (11), mocowanie szyby [14]
Na rys. 15÷32 i 36÷50 przedstawione zostały wzmocnienia profili aluminiowych profilami aluminiowymi, a na 33, 35a i 37c przedstawiono wzmocnienia profili aluminiowych profilem stalowym. Jednocześnie na rysunkach tych zilustrowane zostały rozwiązania wkładów izolacyjnych w różnych systemach ścian.
(...)
Rys. 19. Kolejne przykładowe rozwiązania wzmocnień słupów i rygli z profili aluminiowych o różnej głębokości. Widoczne wkłady izolacyjne ognioochronne (oznaczone na rysunku kropkowaniem) [15]
Rys. 20. Przykładowe rozwiązanie ściany typu EI30 z profili aluminiowych z listwą maskującą – przekroje przez: słup (1) i b) rygiel (2) – ściana pionowa prosta [15÷17]
Rys. 21. Przykładowe rozwiązanie ściany typu EI30 z profili aluminiowych z listwą maskującą – przekroje przez: słup (1) i rygiel (2) – ściana wielopłaszczyznowa [15÷17]
Rys. 22. Przykładowe rozwiązanie ściany typu EI30 z profili aluminiowych z listwą maskującą i różnymi listwami dociskowymi – przekroje przez słupy z wyszczególnieniem uszczelek: przyszybowych wewnętrznych i zewnętrznych, taśm pęczniejących, przy tym samym załamaniu ściany [15÷17]
Rys. 23. Przykładowe rozwiązania wzmocnień i wkładów izolacyjnych ogniochronnych, oznaczonych na rysunku kratką: a) i c) słupów, b) słupów do ścian wielopłaszczyznowych oraz d) rygli, o różnej głębokości [18]
Rys. 24. Przykładowe rozwiązanie ściany typu EI30 z profili aluminiowych z różnymi wypełnieniami: a) tylko szyba – przekrój przez słup, b) panel i szyba – przekrój przez rygiel, izolacja ogniochronna zaznaczona kratką [18]
Rys. 25. Przykładowe rozwiązanie ściany typu EI30 (wersja półstrukturalna) z profili aluminiowych z szybą zespoloną: a) jednokomorową, b) dwukomorową
Rys. 26. Przykładowe rozwiązanie ściany typu EI30 (wersja półstrukturalna) z profili aluminiowych z szybą zespoloną jednokomorową – przekrój przez rygiel
Rys. 27. Przykładowe rozwiązanie ścian typu EI30 z profili aluminiowych z wykorzystaniem „specjalnych” profili do wykonywania ścian wielopłaszczyznowych – przekroje przez słupy
Rys. 28. Przykładowe rozwiązania profili aluminiowych o różnej głębokości: a) słupów, b) rygli, widoczna izolacja (zaznaczona kratką) [18]
Ponadto na rysunkach 15÷50, z wyjątkiem rysunków 19, 23, 28, 36 i 40, przedstawione zostały rozwiązania osadzania i mocowania szyb.
Na rys. 23÷32 przedstawione zostały rozwiązania wzmocnień z wkładem izolacyjnym ogniochronnym: na rys. 23÷27 wzmocnienia z wkładami izolacyjnymi ognioochronnymi umieszczonymi wewnątrz wzmocnienia, a na rys. 28÷32 bardziej złożone wzmocnienia również z wkładami izolacyjnymi ognioochronnymi rozmieszczonymi wewnątrz i na zewnątrz wzmocnienia.
Na rys. 23 b) przedstawione zostały „specjalne” profile do wykonywania ścian wielopłaszczyznowych. Przekroje przez słup w tego rodzaju ścianach zilustrowano na rys. 27.
Na kolejnych rysunkach 33÷35 przedstawione zostały rozwiązania ściany przeciwpożarowej typu EI30 i EI60 o konstrukcji aluminiowej ze wzmocnieniem z profili stalowych zamkniętych i izolacją ognioochronną w ryglach.
Rys. 29. Przykładowe rozwiązanie ściany z szybą zespoloną dwukomorową i mocowaniem szyby listwą dociskową
Rys. 30. Przykładowe rozwiązanie ściany typu EI 30 (wersja półstrukturalna) z profili aluminiowych z szybą zespoloną dwukomorową
Rys. 31. Przykładowe rozwiązanie z szybą zespoloną dwukomorową – listwa dociskowa, słup wzmocniony słup wzmocniony
Rys. 32. Przykładowe rozwiązanie ściany (wersja półstrukturalna) z profili aluminiowych z szybą zespoloną dwukomorową
Rys. 33. Przykładowe rozwiązania ściany osłonowej: a) typu EI30, b) EI60 – przekroje przez słupy, wzmocnienie słupa aluminiowego elementem stalowym [20]
Rys. 34. Przykładowe rozwiązania rygla ściany osłonowej typu EI60 z profili aluminiowych – przekrój przez rygiel, izolacja ognioochronna (10) i (11), wewnętrzna (3) i zewnętrzna (5), uszczelki szklenia, taśmy pęczniejące (4), [20]
Rys. 35. Przykładowe rozwiązania ściany typu EI60 z profili aluminiowych, (wersja półstrukturalna) z profili aluminiowych z szybą zespoloną jednokomorową – przekroje przez: a) słup, b) rygiel [20]
Rys. 36. Przykładowe rozwiązania wzmocnień słupów i rygli w ścianie o konstrukcji aluminiowej i różnym wypełnieniu wkładami izolacyjnymi ogniochronnymi [21 ÷24]
Rys. 37. Przykładowe rozwiązanie ściany typu EI30 z profili aluminiowych – widoczne wzmocnienia [21÷24]
Rys. 38. Przykładowe rozwiązania ścian osłonowych typu EI60 z profili aluminiowych: a) jednopłaszczyznowej, b) wielopłaszyznowej [21÷24]
Rys. 39. Przykładowe rozwiązanie ściany typu EI60 (wersja półstrukturalna) z profili aluminiowych z szybą zespoloną jednokomorową a) przekrój przez słup, b) przekrój przez rygiel [21÷24]
Na rys. 40 przedstawiono kolejne rozwiązanie wzmocnień z wkładem izolacyjnym, a na rys. 41÷45 przykłady ścian z tym rozwiązaniem, przy czym na rys. 42 przedstawiono rozwiązanie z połączenia ściany z odpornością ogniową ze ścianą bez odporności ogniowej.
Rys. 41. Przykładowe rozwiązanie ściany typu EI60 z profili aluminiowych – przekrój przez: a) słup, b) rygiel [25]
Rys. 42. Przykładowe rozwiązanie połączenia ściany typu EI60 ze ścianą bez odporności ogniowej – przekrój przez: a) słup, b) rygiel [25]
Rys. 43. Przykładowe rozwiązanie ściany typu EI 60 (wersja półstrukturalna) z profili aluminiowych z szybą zespoloną jednokomorową
Rys. 44. Przykładowe rozwiązanie ściany typu EI60 (wersja półstrukturalna) z profili aluminiowych z szybą zespoloną jednokomorową – przekrój przez: a) słup, b) rygiel [25]
Rys. 45. Przykładowe rozwiązanie ściany typu EI 60 z profili aluminiowych z szybą zespoloną jednokomorową i mocowaniem szyby listwą dociskową
Rys. 46. Przykładowe rozwiązanie ściany typu EI60 z profili aluminiowych – przekrój przez: a) słup, b) rygiel. Widoczne elementy wzmacniające, wkłady ognioochronne, uszczelki pęczniejące, uszczelki szklenia wewnętrzne i zewnętrzne, szyba zespolona w tym ognioochronna od wewnątrz, standardowe mocowanie szkła [27]
Rys. 47. Przykładowe rozwiązanie ściany typu EI30 z profili aluminiowych, wielopłaszczyznowej. Widoczne są: element wzmacniający, wkłady ogniochronne, uszczelki pęczniejące, uszczelki wewnętrzne (słupowa) i zewnętrzne (w listwie dociskowej), szyba zespolona w tym ogniochronna od wewnątrz [27]
Rys. 48. Przykładowe rozwiązanie ściany typu EI60 z profili aluminiowych wielopłaszczyznowej. Widoczne są: element wzmacniający, wkłady ogniochronne, uszczelki pęczniejące, uszczelki wewnętrzne (słupowa) i zewnętrzne (w listwie dociskowej), szyba zespolona w tym ogniochronna od wewnątrz [27]
W artykule przedstawione zostały rozwiązania profili słupów i rygli w ścianach przeciwpożarowych o konstrukcji aluminiowej. Uzyskanie wymaganej odporności ogniowej ściany o takiej konstrukcji związane jest z zastosowaniem kształtowników wzmacniających systemowe profile aluminiowe i koniecznych wkładów izolacyjnych ognioochronnych (chłodzących) tych profili, z uwagi na stosunkowo niską temperaturę topnienia aluminium i utratę nośności. Na rys. 19, 23, 28, 36 i 40 przedstawiono wyłącznie wzmocnienia oraz wkłady ognioochronne profili stosowane w różnych systemach ścian o konstrukcji aluminiowej. Wzmocnienia profili słupów i rygli wykonywane są z profili aluminiowych pokazanych na rys. 15÷32 i 36, 37a, 37b, 38÷48 lub stalowych na rys. 33, 35a i 37c. Kształt profili wzmocnienia uzależniony jest od wymaganej nośności ściany i dostosowany do kształtu profili nośnych, a wypełnienia izolacyjne chronią profile wzmocnienia. Powierzchnia profilu słupa/rygla wystawiona na bezpośrednie działanie wysokiej temperatury topi się. Izolacja ogniochronna chroni profil wzmacniający i pozostałą powierzchnię profilu słupa/rygla nie wystawioną na bezpośrednie działanie wysokiej temperatury. Wkłady izolacyjne ogniochronne wykonywane są z: płyt gipsowo-kartonowych typu F (na ogół dla ścian typu EI30), płyt silikatowo-cementowych, płyt gipsowych z włóknami celulozowymi, płyt ceramicznych typu CI, różnych w zależności od systemów i typów ścian (EI30, EI60, EI90). Taśmy pęczniejące to – po wzmocnieniach i wkładach ognioochronnych – kolejne elementy izolacji ognioochronnej. Taśmy pęczniejące umieszczone na przekładkach termicznych zilustrowano na rys. 15÷48 (z wyjątkiem rysunków: 19, 23, 28, 36 i 40) dla ścian typu EI30 i EI60. Taśmy pęczniejące, podobnie jak w przypadku ścian o konstrukcji stalowej, wykonywane są z pęczniejących materiałów w postaci pasków/taśm o odpowiednich szerokościach i grubościach, dostosowanych do rozwiązania ściany w zakresie odporności ogniowej. Taśmy pęczniejące po spęcznieniu osłaniają przekładki termiczne ograniczając dostęp wysokiej temperatury. Przekładki termiczne zwane izolatorami, stanowiące dystans pomiędzy profilami nośnymi i dociskowymi, wykonywane są z tworzywa sztucznego HPVC, PVC, PE. Ich wysokość i liczba zależą od grubości szyby lub wypełnienia nieprzeziernego. Uszczelki szklenia zewnętrzne i wewnętrzne wykonywane są z kauczuku syntetycznego zwanego w skrócie EPDM. Uszczelki te pokazane zostały na przekrojach słupów i rygli na rys. 15÷50 (z wyjątkiem rys. 19, 23, 28, 36 i 40). Stosowane do osadzania szyb mają różne wymiary i kształty, w zależności od ich właściwości i wykorzystania dla poszczególnych systemów. Zakres stosowania uszczelek może zmieniać się wraz ze wzrostem odporności ogniowej, z rozwiązaniem konstrukcyjnym, rodzajem i budową przeszkleń. W konstrukcji ścian zewnętrznych o konstrukcji aluminiowej stosowane są również masy pęczniejące oraz silikony ognioochronne. Szyby przeciwpożarowe są istotnymi elementami pozwalającymi na zaprojektowanie ścian o konstrukcji aluminiowej z wymaganą odpornością ogniową. Budowa i sposób mocowania przeszkleń zależą w dużej mierze od klasy odporności ogniowej ściany i jej budowy (przyjętych rozwiązań konstrukcyjnych). Szyby ogniochronne przeciwpożarowe pojedyncze i zespolone opisane zostały w pracach autorów, publikowanych w „Świecie Szkła” [29 i 30]. Szyby i wypełnienia nieprzezroczyste z reguły są oparte w dwóch miejscach, za pośrednictwem klocków podrzybowych – dotyczy wszystkich systemów. Klocki mogą być wykonane: z twardego drewna, z płyty silikatowo-cementowej lub z tworzywa sztucznego wzmocnionego włóknami szklanymi. Klocki umieszcza się na wspornikach metalowych. Do wewnętrznych uszczelek szklenia szyby są dociśnięte listwami dociskowymi, wykonanymi ze stali nierdzewnej lub aluminium, przy czym: – listwy dociskowe ze stali nierdzewnej mocowane są do konstrukcji nośnej, w zależności od systemu lub jego budowy, łącznikami lub bezpośrednio wkrętami (ze stali nierdzewnej) w rozstawie podanym dla każdego z systemów; – listwy dociskowe z aluminium mocowane są do konstrukcji nośnej wkrętami w rozstawie podanym dla każdego z systemów poprzez płytki zabezpieczające (wkręty i płytki ze stali nierdzewnej). W systemach aluminiowych na listwie dociskowej zatrzaskiwane są aluminiowe lub inne – w zależności od systemu – listwy maskujące.
Rys. 49. Szczegóły mocowania szyby dla ściany z listwą dociskową
Rys. 50. Szczegóły mocowania szyby dla ściany – wersja półstrukturalna
W ścianach systemów aluminiowych (wersja półstrukturalna) szyba przeciwpożarowa mocowana jest za pomocą profili dociskowych lub płytek dociskowych – w zależności od systemu – ze stali nierdzewnej. (szczegóły na rys. 17, 25, 26, 30, 32,35, 44 i 50). Grubość szyb zależy od wymagań stawianym ścianom nie tylko w zakresie odporności ogniowej, ale również spełnienia innych właściwości ścian oraz możliwości zamontowania szyb w profilach systemu.
(...)
UWAGA Autorzy starali się przedstawić rozwiązania słupów i rygli oraz osadzania szyb i paneli nieprzeziernych w różnych systemach ścian przeciwpożarowych o konstrukcji stalowej (część 1) i aluminiowej (część 2).
Nie znaczy to, że przedstawione zostały wszystkie rozwiązania. Zadaniem autorów było zwrócenie uwagi na elementy zapewniające wymaganą odporność ogniową ścian.
dr inż. Zofia Laskowska
mgr inż. Tomasz Suchecki
Autorzy dziękują firmom: König Stahl, PONZIO, HYDRO Building, Schüco, ALIPLAST, ALUPROF, REYNAERS Polska Aluminium, YAWAL za współpracę: przekazaną dokumentację techniczną i dyskusje.
Literatura 1. Laskowska Z., Borowy A.: Ściany zewnętrzne przeszklone – podział, wymagania w zakresie bezpieczeństwa pożarowego oraz badania ogniowe i klasyfikacje ogniowe. Przewodnik Projektanta nr 2/2018 (kwiecień-czerwiec) 2. Laskowska Z., Borowy A.: Wymagania w zakresie bezpieczeństwa pożarowego dotyczące ścian zewnętrznych przeszklonych. „Świat Szkła” 04/2018 3. Laskowska Z., Borowy A.: Ściany zewnętrzne elementowe (segmentowe) a bezpieczeństwo pożarowe budynków. Część 1. „Świat Szkła” 07-08/2018 4. Laskowska Z., Borowy A.: Ściany zewnętrzne elementowe (segmentowe) a bezpieczeństwo pożarowe budynków. Część 2. „Świat Szkła” 10/2018 5. Laskowska Z., Borowy A.: Bezpieczeństwo pożarowe budynków z dwupowłokowymi ścianami zewnętrznymi. Część 1. „Świat Szkła” 09/2017 6. Laskowska Z., Borowy A.: Bezpieczeństwo pożarowe budynków z dwupowłokowymi ścianami zewnętrznym. Część 2. „Świat Szkła” 10/201 7. Katalog JANSEN Tragkonstruktion - Systemvarianten und Profilsortiment - 593 023 / Steel Systems / 10.2018 / Änderungen vorbehalten 8. Katalog JANSEN VISS Fire TV - Wärmegedämmte Brandschutz-Fassaden - 593 024 / Steel Systems / 10.2018 / Änderungen vorbehalten 9. Katalog JANSEN VISS Fire TVS (vertikal) - Wärmegedämmte Brandschutz-Fassaden - 593 025 / Steel Systems / 10.2018 / Änderungen vorbehalten 10. Gardoliński W.: Bezpieczeństwo pożarowe budynków. Stalowe słupowo-ryglowe systemy ślusarki budowlanej JANSEN, „Świat Szkła” 2011 11. Katalog Stabalux Systemy stalowe (Stahlkatalog Komplet PL pdf ), 16.07.19, 12. Folder ogniowy Bezpieczeństwo przeciwpożarowe w systemach PONZIO, 08.2016 r. https://www.ponzio.pl/_pl/item.php?f_id=378&f_id_cat=114 13. Foldery systemowe PONZIO Folder systemowy PL 01.2019 mały 14. Rysunki systemu SAPA 15. 12 Schueco FW 50+ / FW 60+ BF/ H5-40, 07.2012/BK3-1 16. Gołąb F.: FW50 BF – opis systemu 17. 173942 Schüco Technische Daten (Technical data) 18. Katalog WICTEC 50/60 FP Brandschutzsystem Fire protection system. WICONA® 02.2018 19. Rysunki systemów firmy HYDRO Building 20. Systemy ognioodporne, REYNAERS Aluminium 21. Dokumentacja techniczna przesłana przez firmę ALUPROF 22. Informator architektoniczny, ed. 2019. Wyd.: ALUPROF S.A. https://aluprof.eu/producenci/do-pobrania/foldery-broszury-katalogi 23. Kompendium wiedzy o systemach ALUPROF, ed. 2019. Wyd.: ALUPROF S.A. 24. Katalog indywidualnych rozwiązań obiektowych kri pl-en, ed. 2018. Wyd.: ALUPROF S.A., opracowanie Advertiva, www.aluprof.eu 25. Katalog MC-WALL 15-05-2018 ALIPLAST ALUMINIUM SYSTEMS https://www.dropbox.com/s/komr9ia428pc92a/MC-WALL_15_05_2018.pdf?dl=0 26. Ulotka MC-FIRE 27. Katalog FA 50N 11/2011 firmy YAWAL 28. Katalog STABALUX Systemy konstrukcji drewnianych (Holzkatalog Komplett PL pdf ), 8.02.2019 29. Laskowska Z., Borowy A.: Szyby w elementach o określonej odporności ogniowej. „Świat Szkła” 12/2015 30. Laskowska Z., Borowy A.: Szyby zespolone w elementach o określonej odporności ogniowej. „Świat Szkła” 03/2016
Całość artykułu w wydaniu drukowanym i elektronicznym
Inne artykuły o podobnej tematyce patrz Serwisy Tematyczne Więcej informacji: Świat Szkła 10/2020 |