PergolyProtipožární izolace vzduchotechnického potrubí: Zásady, normy a materiály
Článek se věnuje technickým a normativním podmínkám protipožárních izolací vzduchovodů, které jsou v praxi bohužel málo známé a zažité. Přehledně a srozumitelně seznamuje s principy a zásadami této problematiky a zabývá se i důležitými konstrukčními detaily.
Význam protipožární ochrany vzduchotechnických potrubí
Při projektování a výstavbě i rekonstrukcích stavebních objektů se vyžaduje, aby tyto budovy plnily nejen užitné, ekonomické a estetické cíle, ale aby vyhovovaly též požadavkům hygienickým, bezpečnostním a protipožárním. Přitom se nejedná pouze o hořlavost použitých materiálů, jako je přirozený či umělý kámen, stavební prvky ze dřeva, případně plastů, ale je třeba dbát též vlastností látek a prvků, které samy o sobě sice nehoří, ale vlivem vyšších teplot mohou vyvolat riziko škod nebo ohrozit lidské zdraví či dokonce životy.
Sem patří také vzduchotechnické potrubí, které je součástí staveb. Je využíváno hlavně při výstavbě obchodních center, supermarketů, multifunkčních domů, kin, divadel, výrobních či sportovních hal, hotelů atd. Většinou jde o objekty, v nichž pravidelně dochází ke shromažďování velkého počtu lidí. Při vzniku požáru může jejich poškození vysokou teplotou napomoci k nežádoucímu šíření požáru či kouřových, často jedovatých plynů do dosud nezasažených prostorů, případně jejich destrukce může uvolnit žhavé částice, které se pak stanou novými zdroji plamene. Jiným, důležitým hlediskem, jsou škody způsobené požáry (výpadek výroby, zničení hmotného i nehmotného majetku, zničení neobnovitelných informací).
Pro případ, že k takové události dojde, vytváří preventivní protipožární ochrana potřebné předpoklady pro omezení jejich rozsahu. V zemích EU probíhá intenzivní tvorba harmonizovaných technických norem požární bezpečnosti staveb. Z celé široké problematiky protipožárních opatření jsou v tomto článku shrnuty pouze základní požadavky na detail vzduchotechnických rozvodů, to je na prostup vzduchovodů požárně dělicími konstrukcemi a jejich protipožární ochranu.
Požárně dělicí konstrukce a šíření požáru
V zájmu důsledného používání jednoznačných technických výrazů uveďme definici pojmu "požárně dělicí konstrukce". Je to taková konstrukce, která brání šíření požáru mimo požární úsek a je schopná po stanovenou dobu (15, 30, 45, 60, 90, 120, 180 minut) odolávat účinkům požáru, čímž se myslí, že při působení vyšších a vysokých teplot nedojde k porušení její funkce. Řešení prostupů vzduchotechnických potrubních rozvodů požárně dělicími konstrukcemi není vždy jednoduché. Hlavním důvodem jsou výrazně větší průřezy vzduchovodů oproti ostatním potrubním rozvodům TZB a také vlastnosti samotné průtočné látky (vzduchu), která neklade šíření požáru žádný odpor, naopak jej velmi snadno umožňuje.
Čtěte také: protipožární ochrana vzduchotechniky
Vzduchovody se při požáru stavby stávají nebezpečnými cestami jeho šíření, a proto již desítky let existuje česká technická norma ČSN 73 0872, která stanovuje technické podmínky požárně bezpečnostních zařízení. Za požárně bezpečné řešení stavby, včetně ochrany vzduchotechnických zařízení zodpovídá projektant.
Normativní požadavky a zkušební metody
Význam ochrany majetku proti požáru a jeho následkům si vynutil poměrně rozsáhlý soubor normativních opatření. Technické normy z oblasti požární bezpečnosti staveb lze členit na normy zkušební, klasifikační, hodnotové, předmětové neboli výrobkové a normy projektové.
Z hlediska tohoto členění lze konstatovat, že nejvíce je přijímáno evropských technických norem zkušebních, klasifikačních a předmětových, což logicky vyplývá z úsilí o vytvoření jednotného evropského trhu a odstranění překážek volného pohybu výrobku. V důsledku přijímání evropských technických zkušebních a klasifikačních norem jsou odpovídající národní zkušební normy rušeny. Poněkud jiná situace je u technických norem projektových, jejichž národní verze zůstává v platnosti, a to mimo jiné i z důvodu odlišných místních podmínek v jednotlivých zemích. Projektové normy stanovují požadavky na řešení staveb.
Základní požárně technické normy pro vzduchotechniku
Základními požárně technickými normami, které se ve svých odstavcích věnují vzduchotechnickým potrubím, jsou ČSN 73 0802 Požární bezpečnost staveb, Nevýrobní objekty a ČSN 73 0804 Požární bezpečnost staveb, Výrobní objekty. Ve zmiňovaných normách je mj. požadováno, aby ochráněné prostupy rozvodů a instalací vykazovaly stejnou požární odolnost, jako má stavební konstrukce, kterou rozvody prostupují (maximálně však 60 minut - čl. 8.6.1 normy ČSN 73 0802 a čl. 12.2.1 normy ČSN 73 0804).
Zkušební a klasifikační normy
Zkušební normy stanovují metodiky zkoušek a výčet požadovaných vlastností konstrukcí a stavebních hmot. Zkoušení chráněných vzduchotechnických potrubí se týká norma ČSN EN 1366-1, která již ve svém úvodu výslovně uvádí, že: "Účelem zkoušky je stanovit schopnost reprezentačního vzorku vzduchotechnického rozvodu odolávat šíření požáru z jednoho požárního úseku do druhého při působení ohně zevnitř nebo zvnějšku potrubí." Z toho vyplývá, že vydavatel předpisů se nespokojí s důvěrou ve zkušenost, výpočet nebo výkresové řešení problému, ale vyžaduje potvrzení jeho správnosti experimentem.
Čtěte také: Vše o požární odolnosti OSB desek
Norma specifikuje metodu pro stanovení požární odolnosti svislých a vodorovných VZT potrubí za normových podmínek požáru. Při zkoušce se měří doba, po kterou potrubí, specifikovaných rozměrů a zavěšené jako při zamýšlené praktické aplikaci, vyhoví definovaným kritériím. Důsledkem je, že dodavatel potrubí musí již v projektu dimenzovat veškerá závěsná zařízení ve vztahu k požadované požární odolnosti a logicky musí respektovat i případná konstrukční zesílení a úpravy potrubí v místě prostupů přes požárně dělicí konstrukce.
Tato norma se používá ve spojení s ČSN EN 1363-1, která stanovuje požadavky pro určení požární odolnosti různých prvků stavebních konstrukcí vystavených normovým podmínkám působení požáru. V normě jsou stanovena kritéria, s nimiž lze vyhodnotit schopnost potrubí zabránit přenosu požáru vlivem destrukce potrubí (celistvost E), tepelného přenosu (izolace I) a zabránění průniku kouře (kouřotěsnost S). Zkušební vzorek se vystaví specifickému režimu ohřívání a chování vzorku se sleduje na základě kritérií popsaných v ČSN EN 1363-1.
- Nosnost je schopnost zkušebního vzorku nosného prvku přenášet zkušební zatížení, aniž by byla překročena specifikovaná kritéria velikosti a rychlosti deformace.
- Celistvost je schopnost zkušebního vzorku dělicího prvku stavební konstrukce zabránit při ohřívání z jedné strany průchodu plamenů a horkých plynů a zabránit výskytu plamenů na neohřívané straně.
- Počáteční průměrná teplota je teplota na neohřívaném povrchu na počátku zkoušky.
Vlastní zatřídění je potom podle klasifikační normy ČSN EN 13501-3. Klasifikace uvádí, zda jsou splněna kritéria při požáru zvnějšku (označení o → i) nebo zevnitř (označení i → o) nebo z obou směrů (i ↔ o) a zda toto platí pro horizontální potrubí (označení ho) či vertikální (ve), nebo pro obě (ve, ho).
Další dvě zkušební normy, které se týkají odvodů kouře a tepla (podle norem řady ČSN 73 08..), jsou ČSN EN 1366-8, která byla vypracována proto, že vznikla nutnost zkušební metody pro požárně odolná potrubí pro odvod kouře, aby bylo možné ověřit, zda potrubí již odzkoušená podle EN 1366-1 vyhoví také dalšímu hledisku, to je bude-li vhodné také jako potrubí pro odvod kouře a tepla. Část 8 platí pro potrubí, které z požárního úseku, jenž má být při požáru odsáván, prochází jiným požárním úsekem (označeno jako EImulti).
Tato zkušební metoda platí pouze pro požárně odolná potrubí, která po odpovídající dobu vyhověla zkoušce podle EN 1366-1 (potrubí A i B). U potrubí A se pro požárně odolná potrubí pro odvod kouře a tepla požaduje, aby byl podtlak 300 Pa zvýšen na 500 Pa. Pro potřeby zkoušky uvedené v EN 1366-8 se potrubí označuje jako potrubí typu C. Předtím než je tedy možné nechat otestovat izolační systém podle EN 1366-8, je potřeba mít stejnou sestavu odzkoušenou i ve variantě A podle EN 1366-1, ale při podtlaku 500 Pa. V momentě, kdy má výrobce či dodavatel otestovaný protipožární systém typu A s podtlakem 300 Pa, to pro něj znamená investovat nemalé peníze a spoustu času na další dvě zkoušky (svislou a vodorovnou orientaci).
Čtěte také: Kompletní průvodce požární odolností OSB desek
Potrubí B se ve VZT systémech podle řady ČSN 73 08.. zpravidla nevyskytuje. Lze se s ním setkat nejčastěji u technologických systémů, u kterých hrozí plamenné hoření a rozšíření požáru uvnitř potrubí při odsávání hořlavých aerosolů, horkých plynů a vzduchu obsahujících hořlavé látky. Cílem zařízení pro odvod kouře a tepla je snížení rizika vzniku a šíření požáru, jakož i ohrožení osob a majetku. Má se toho dosáhnout, zejména v počáteční fázi požáru, odvodem zplodin hoření a kouře a odvodem uvolněného tepla. Potrubí z více požárních úseků se klasifikuje EImulti. Podle stupně požární bezpečnosti požárních úseků, kterými potrubí prochází, se stanoví klasifikační třída požární odolnosti potrubí, a to pro I. až V.
Vzhledem k dosti komplikované formulaci podmínek komplexní požární ochrany je důležité zdůraznit, že požární bezpečnost EImulti neznamená nutnost navržení protipožárního systému na potrubí typu A a B. Není tomu tak.
Výjimky a řešení prostupů
Bylo již řečeno, že všechna vzduchotechnická potrubí, která procházejí požárně dělicími konstrukcemi (stěnami, stropy, podlahami), musí být protipožárně chráněna. V technických normách se ale dají najít i výjimky. Např. ta, že vzduchovod s průřezovou plochou menší než 40 000 mm² (tj. menší než 200 × 200 mm) nemusí být vybaven požární klapkou. Uživatel normy tak stojí před rozporem, zda navrhnout vzduchotechnické zařízení tak, aby se jím nemohl šířit požár a jeho zplodiny (tj. splnit základní všeobecný požadavek uvedený v článku 3 normy ČSN 73 0872), nebo ušetřit a dovolit si navrhnout takto "veliký" prostup, který je v podstatě nechráněný.
Jako východisko je ve většině případů možné navrhnout protipožární izolace, které dokáží zabránit přenosu tepla, plamene a kouře z jednoho požárního úseku do druhého. Neplatí to ovšem absolutně, protože u krátkých potrubí procházejících požárně dělicí konstrukcí toto řešení nebude funkční. Jako příklad je možné uvést typické bytové jádro: vzduchotechnické připojení WC a koupelny s kuchyní z bytu (jeden požární úsek) do instalační šachty (druhý požární úsek).
Požární klapky a protipožární izolace
Požární klapky jsou nejznámějšími vzduchotechnickými požárními uzávěry, kterými se ošetřují potrubní prostupy v požárně dělicích konstrukcích. Požární klapky se spouští na základě samočinného teplotního, mechanického nebo elektrického impulsu. Při požáru uzavřou potrubí a brání tím šíření požáru a zplodin hoření do dalších úseků po dobu požadované požární odolnosti. Požární klapky se vyrábějí pro stupeň požární odolnosti 30, 60, 90 a podle požadavku až 120 minut. Všechny požární klapky musí být vyrobeny a atestovány podle zkušební normy ČSN EN 1366-2 a vybaveny certifikátem vydaným autorizovanou osobou.
Pokud je vzduchotechnické potrubí v posuzovaném požárním úseku v celé délce chráněno protipožární izolací, včetně místa prostupu (tzv. požární ucpávky), nemusí být při prostupech požárně dělicími konstrukcemi zabezpečeno požárními klapkami. Chráněné vzduchotechnické potrubí musí mít požární odolnost (15, 30, 45, 60, 90 minut) v závislosti na stupni požární bezpečnosti příslušného požárního úseku. Dále musí být zhotoveny z nehořlavých materiálů (třídy reakce na oheň A1 nebo A2) a nesmějí na něm být osazeny vyústky.
Pokud má vzduchovod požární klapku zabudovanou mimo požárně dělicí konstrukci, musí být potrubí mezi listem požární klapky (tj. úrovní vyznačenou na klapce) a požárně dělicí konstrukcí opatřeno protipožární izolací, tak aby splnilo požadovanou požární odolnost. Na obou stranách požárně dělicí konstrukce pak musí být potrubí z nehořlavých hmot a to do vzdálenosti L, měřeno od líce požární klapky (na jedné straně požárně dělicí konstrukce) a od vnějšího líce požárně dělicí konstrukce (na druhé straně této konstrukce). Do vzdálenosti L nesmí být na vzduchovodu osazeny vyústky. Součinnost návrhu požární klapky a protipožární izolace je samozřejmě možná.
Materiály pro protipožární izolaci
Protipožární izolace jsou komponenty z materiálů na bázi minerálních látek (např. kamene) s reakcí na oheň A1 nebo A2 (nehořlavé materiály). Jejich výrobci či dovozci nechávají atestovat své výrobky (protipožární izolace, komponenty nebo celé požárně bezpečnostní systémy) oprávněnou osobou - zkušebnou. Autorizovaný projektant je povinen (ze stavebního zákona) navrhovat jen takové výrobky, které mají ověřené požadované vlastnosti podle zákona č. 22/1997 Sb., v platném znění.
Nejvhodnější jsou desky nebo rohože z anorganických materiálů s reakcí na oheň A1 nebo A2 (nehořlavé materiály). Při výběru vhodného protipožárního izolačního systému je nutno vybrat z široké nabídky takový systém, který nejenom splňuje požadavky bezpečnostní (tzn. chování při hoření, ekologickou a zdravotní nezávadnost), ale i technologické a ekonomické. Proto jsou při projektování hodnoceny jednak technické vlastnosti jednotlivých materiálů, jednak je věnována pozornost také jejich zpracovatelnosti.
Minerální vlna a ULTIMATE Protect
Z tohoto důvodu se vedle možných kalciumsilikátových nebo vermikulitových desek používají nejčastěji k protipožární izolaci vzduchovodů výrobky z minerální vlny. Ta je totiž nehořlavá s bodem tání vyšším než 1000 °C. Z požárního hlediska je tedy jedním z nejbezpečnějších materiálů, protože nejenže nepřispívá k šíření požáru a vzniku kouře, ale dokáže požár i tlumit.
U protipožárních izolačních systémů se pro čtyřhranné vzduchovody používají desky s jednostranným hliníkovým polepem, pro kruhové vzduchovody potom buď lamelové rohože s kolmou orientací vláken na hliníkové fólii, nebo, pro vyšší požární odolnosti nad 60 minut, rohože na drátěném pletivu. Izolační materiál se klade přímo na potrubí a připevňuje se přivařovacími trny s kloboučky (tzv. TS-svorníky). Tímto způsobem je možné docílit nejčastěji požadovanou požární odolnost 30, 45 a 60 minut. Pro vyšší požární odolnost je nutno využít speciální materiál (pro požární odolnosti EI 90 a EI 120).
Při použití těchto certifikovaných systémů již není zapotřebí do vzduchovodu instalovat požární klapku. Součinnost návrhu požární klapky a protipožární izolace je ale samozřejmě možná.
V posledních několika letech se podařilo vyvinout inovační izolační systém, který je ideální pro požárně odolné vzduchovody. Ve spolupráci s Dánským zkušebním institutem DBI proběhlo široké spektrum náročných testů podle evropské normy EN 1366-1, a tak je nyní možné i na českém trhu nabídnout tento unikátní izolační materiál ULTIMATE Protect, který je směle možné nazvat izolací nové generace. Podobně jako u izolací z kamenné vlny, která je vyráběna v Častolovicích, je i izolace ULTIMATE nehořlavá s bodem tání vyšším než 1000 °C.
K protipožární izolaci vzduchovodů se nejčastěji používají výrobky z kamenné vlny, protože ta je nehořlavá s bodem tání vyšším než 1000 °C. Z požárního hlediska jsou výrobky Isover jedním z nejbezpečnějších materiálů, konstrukce takto chráněné mají vyšší požární odolnost. Protipožární izolace pravoúhlých VZT potrubí tvoří technické desky Orstech 65 H, pro kruhové potrubí se používají lamelové rohože Orstech LSP PYRO.
ORSTECH LSP PYRO - Lamelová rohož na hliníkové fólii Orstech LSP H je vhodná pro izolaci potrubí, vzduchovodů, technologických zařízení a jako certifikovaný izolační systém pro požárně odolná potrubí dle normy ČSN EN 1366-1, pro požární odolnost 30, 45 a 60 minut.
ORSTECH 65 H - Desky Orstech 65 H jsou vyrobeny s povrchovou úpravou polepem hliníkovou fólií. Používají se jako protipožární izolace čtyřhranných VZT potrubí dle normy ČSN EN 1366-1, pro požární odolnost 30, 45 a 60 minut při působení ohně zvnějšku.
Produkty pro požární izolaci potrubí
Vzduchotechnické potrubí je dnes součástí celé řady objektů, zejména se jedná o stavby určené pro širokou veřejnost, kde je větší koncentrace lidí a proto i zvýšené požadavky na ochranu proti šíření požáru vzduchotechnickým potrubím.
Nabídka izolačních materiálů pro potrubí je široká. Zde je přehled některých typů:
- Ventishop Izolom 100 x 50 mm (2 ks) - Izolační pás, průměr 100 mm, tloušťka 6 mm, materiál pozink. ocel, izolace (FEF elastomerová pěna).
- Ventishop IZO 150 x 500 mm KP - Izolace pro kruhové potrubí, samolepící páska.
- Ventishop Isover Ultimate 152 protipožární izolace 50 mm 1,2 m.
- Ventishop IZO 125 x 500 mm KP - Izolace pro kruhové potrubí, samolepící páska.
- Ventishop Isover Ultimate 102 protipožární izolace 50 mm 1,2 m.
- Ventishop IZO 100 x 1000 mm KP - Izolace pro kruhové potrubí, samolepící páska.
- Ventishop Izolace pro hranaté potrubí IZO 220x90 x 1500 mm HP.
- Ventishop Izolace pro hranaté potrubí IZO 220x90 x 500 mm HP.
- Ventishop Isover Ultimate 182 protipožární izolace 50 mm 1,2 m.
- Ventishop IZO 125 x 1000 mm KP - Izolace pro kruhové potrubí, samolepící páska.
- Ventishop IZO 150 x 1000 mm KP - Izolace pro kruhové potrubí, samolepící páska.
- Ventishop Isover Ultimate 162 protipožární izolace 50 mm 1,2 m.
- Ventishop Isover Ultimate 80 protipožární izolace 50 mm 1,2 m.
- Ventishop Isover Ultimate 127 protipožární izolace 50 mm 1,2 m.
- Ventishop ISOFLEX G 19 mm 10 m² - Samolepicí izolační rohož ze syntetického kaučuku, tloušťka 19mm.
- Ventishop Isosleeve 25x315 mm 10 m - Nasouvací tepelně izolační návlek, 25 mm minerální vata.
- Ventishop Isosleeve 25x254 mm 10 m - Nasouvací tepelně izolační návlek, 25 mm minerální vata.
- Ventishop Isosleeve 25x203 mm 10 m - Nasouvací tepelně izolační návlek, 25 mm minerální vata.
- Ventishop Isosleeve 25x160 mm 10 m - Nasouvací tepelně izolační návlek, 25 mm minerální vata.
- Ventishop Isosleeve 25x102 mm 10 m - Nasouvací tepelně izolační návlek, 25 mm minerální vata.
- Ventishop Isosleeve 25x127 mm 10 m - Nasouvací tepelně izolační návlek, 25 mm minerální vata.
- Ventishop Isosleeve 25x152 mm 10 m - Nasouvací tepelně izolační návlek, 25 mm minerální vata.
- Ventishop Isosleeve 25x082 mm 10 m - Nasouvací tepelně izolační návlek, 25 mm minerální vata.
- Ventishop Isoflex Al 9 mm 20 m² - Samolepicí izolační rohož ze syntetického kaučuku s hliníkovou fólií, tloušťka 9mm.
Lamelová rohož Orstech LSP PYRO je vhodná zejména pro izolace potrubí, vzduchovodů a technologických zařízení, zejména v těch případech, kdy se nepoužívá podkonstrukce pro plechové opláštění. Protipožární izolace Orstech LSP PYRO s teplotní odolností až 600° C. Lamelová rohož Orstech LSP PYRO je součástí certifikovaného protipožárního systému ORSTECH Protect (EI 60 S dle ČSN EN 1366-1).
Nalepovací izolace IZO 150-90 KO je určena pro kruhovou odbočku 90°. Nalepovací izolace IZO 100 KY je určena pro kruhovou odbočku ve tvaru Y. Nalepovací izolace IZO 100-45 KO je určena pro plastový oblouk 45°. Nalepovací izolace IZO 100-90 KO je určena pro kruhovou odbočku 90°. Nalepovací izolace IZO 125 KT je určena pro plastovou odbočku tvaru T. Nalepovací izolace IZO 125-45 KO je určena pro plastový oblouk 45°. Nalepovací izolace IZO 125-90 KO je určena pro kruhovou odbočku 90°. Nalepovací izolace IZO 150 KT je určena pro plastovou odbočku tvaru T. Nalepovací izolace IZO 150-45 KO je určena pro plastový oblouk 45°.
Samolepicí pás K-FLEX KRAFT je izolační materiál s tloušťkou izolace 20 mm určený pro izolaci ventilačních a klimatizačních rozvodů ve vnitřním prostředí. Lehká izolační lamelová rohož na hliníkové fólii ISOVER ORSTECH LSP 40 s tloušťkou izolace 50 mm v balení 3 m² je vhodná zejména pro izolaci potrubí a vzduchovodů. Samolepicí pás K-FLEX KRAFT je izolační materiál s tloušťkou izolace 12 mm určený pro izolaci ventilačních a klimatizačních rozvodů ve vnitřním prostředí. Samolepicí pás K-FLEX KRAFT je izolační materiál s tloušťkou izolace 30 mm určený pro izolaci ventilačních a klimatizačních rozvodů ve vnitřním prostředí.
tags: #pozarni #izolace #potrubi
