Protipožární těsnění prosklených fasád: Principy a materiály

Vypuknutí požáru v budově vždy představuje velké ohrožení zdraví a života lidí, kteří se v ní zdržují. Proto jsou v mnoha budovách používány různé protipožární systémy, které mají za úkol omezit šíření ohně a kouře a zabezpečit únikové cesty. Právní předpisy stanoví povinnost používat speciální protipožární těsnění u vybraných budov.

Použití protipožárních řešení

Protipožární řešení se aplikují v různých typech budov, kde je potřeba zajistit zvýšenou úroveň bezpečnosti:

  • V budovách občanské vybavenosti: Mezi ně patří například nemocnice, nákupní centra a hotely, kde musí být tato řešení použita na únikových cestách.
  • V průmyslových objektech: Jedná se zejména o továrny a sklady, tedy místa, kde je nebezpečí požáru zvlášť vysoké a požár se může velmi rychle šířit.
  • V některých bytových domech: Tato povinnost se nevztahuje na rodinné domy, které jsou projektovány a realizovány tak, aby nemusely splňovat přísné požární požadavky. I přesto jejich někteří vlastníci protipožární dveře používají - často jsou používány např.

Protipožární dveře a další protipožární ochranné prvky musí především splnit technické podmínky ohnivzdornosti a kouřotěsnosti, což musí být potvrzeno příslušnými doklady. Při výběru těchto výrobků je potřeba se také zaměřit na jejich odolnost vůči přímému působení ohně. Tu uvádí klasifikace s označením „EI“, za kterým je uváděno číslo. Jeho hodnota znamená nejkratší dobu, po jakou konstrukce odolá působení ohně - např. EI 30 nebo EI 60. Bez ohledu na to, jak pokročilé a moderní protipožární dveře budou v budově použity, pro bezpečnost jejich obyvatel jsou vždy velmi důležité vhodně řešené a označené únikové cesty. Také je dobré použít speciální ohnivzdorné materiály pro utěsnění spojení zdi s rámem otvorové výplně. Je potřeba přesně dodržet montážní pokyny výrobce.

Prosklené fasády (LOP) a jejich specifika

U prosklených fasád se z hlediska legislativního jedná o výrobek specifikovaný technickou harmonizovanou normou EN 13830. Takový výrobek se skládá ze systémových profilů, konstrukčních spojů, systému zasklení a kotvení do stavby. I když se obvykle jedná o jedinečné architektonické provedení pro konkrétní projekt, vyráběné v podstatě na zakázku, musí takové řešení vycházet z vyzkoušených (otestovaných) principů - systému kotvení, těsnění, osazení skla.

LOP se nejčastěji realizují z hliníkových profilů, které nepodléhají korozi a umožňují aplikaci vysoce odolných a trvanlivých práškových vypalovaných laků, případně eloxovaných povrchů. Za LOP se nepovažují skládané konstrukce, u kterých se na stavbě sestaví rošt z ocelových plechových profilů nebo dřevěných hranolů, který se vyplní tepelnou izolací a oboustranně zaklopí deskami na bázi dřeva nebo vláknocementu, a doplní vodotěsnou a parotěsnou membránou.

Čtěte také: Využití protipožárních dveří - dřevo

Typy systémů prosklených fasád

Prosklené fasády se realizují pomocí několika základních systémů:

  • Sloupkopříčkové systémy (rastrové): Skládají se z předvyrobených svislých a vodorovných prvků (profilů) nesoucích průhledné nebo plné výplně, případně lze do otvorů rastru osadit otevíravé výplně. Tyto fasádní systémy umožňují realizovat i prostorově složitější fasády. Sloupkopříčkové systémy jsou obvykle konstrukčně jednodušší, a tudíž levnější. Do finální podoby se sestavují přímo na stavbě, takže vyžadují delší čas na montáž a instalaci vnějšího lešení po dobu realizace. Taktéž všechny obkladové a doplňkové (stínící) prvky se montují na stavbě. Nevýhodami těchto konstrukcí je požadavek na vyšší míru zkušenosti montážních pracovníků, riziko znečištění kontaktních ploch, zasklívacích a drenážních spár stavebním prachem, a určitá závislost na klimatických podmínkách kvůli vyššímu podílu lepení a tmelení.
  • Modulové systémy (elementové nebo blokové fasády): Skládají se z předem vyrobených fasádních dílců obvykle na výšku jednoho podlaží, které se zavěšují na nosný skelet. Jednotlivé fasádní dílce jsou zkompletovány včetně vnějších a vnitřních obkladů a vnějšího, případně vnitřního stínění. Montáž dílců se provádí jeřábem, a proto není nutné instalovat lešení kolem vnějšího pláště a samotná montáž pláště je obvykle rychlejší. Modulové systémy jsou technicky složitější, a proto výrobně dražší. Vyšší cena těchto systémů je vyvážena rychlejší realizací a vyšší kvalitou, protože větší podíl kompletace se odehrává v továrních podmínkách. Montáž vyžaduje menší počet pracovníků oproti rastrovým konstrukcím nejen pro manipulaci, ale i pro samotnou instalaci.
  • Skleněné terčové fasády: Jsou tvořené tabulemi skla (jednoduchého nebo izolačního skla) upevněnými na nosnou konstrukci systémem bodových úchytů. Tyto terčové fasády se používají jako pláště velkoprostorových hal, atrií, nebo jako předsazené fasády.

Požadavky na LOP

LOP jako součást obálky budovy musí splňovat všechny legislativní požadavky kladené na stavební konstrukce obvodového pláště. Vlastnosti dané systémem utěsnění konstrukčních spojů a provedení zasklívací spáry, tedy vodotěsnost a průvzdušnost, nejsou závislé na typu výplně a rozměrech, jestliže tyto vychází z technických předpisů dodavatele systému.

  • Tepelněizolační vlastnosti: Součinitel prostupu tepla proskleného LOP, doplněného v určitém poměru tepelněizolačními panely je závislý na dosažitelném součiniteli prostupu tepla izolačního skla (v případě trojskla nejméně - tedy nejlépe 0,5 W/m2K) a na velikosti polí, resp. na množství profilů na plochu (lineární tepelné vazby profilů zvyšují tepelné ztráty). Tepelná setrvačnost LOP je také výrazně nižší než u těžkých konstrukcí. Doplnění tepelné izolace na vnitřní líc LOP za neprůhledné výplně je konstrukčně možné a eliminuje se tím vliv lineárních tepelných vazeb profilů a riziko kondenzace na vnitřním povrchu LOP, ale zároveň se posouvá kondenzační rovina do této přidané tepelné izolace, a je nutné ji doplnit na vnitřní straně parotěsnou membránou. Zde však nastává technologicky komplikovaný proces zajištění dokonalé těsnosti a neporušenosti parotěsného uzavření.
  • Akustické vlastnosti: LOP tvoří celou vnější stěnu chráněné místnosti bez vlivu zabudování. Proto požadovaná vážená stavební neprůzvučnost R´w je rovna laboratorní neprůzvučnosti Rw. Podle charakteru hluku v okolí posuzované budovy se někdy ještě uvažují faktory přizpůsobení spektru C a CTR, například vliv městské dopravy. Tyto faktory mohou výrazně zvýšit požadovanou hodnotu Rw. Faktory zohledňují určité zvukové frekvence podle zdroje hluku a jsou vlastní dané konstrukci a plošným výplním. Faktory mají zápornou hodnotu a snižují váženou vzduchovou neprůzvučnost Rw. Celková hladina akustického tlaku v místnosti LA je závislá také na velikosti vnější stěny vůči velikosti místnosti. LOP se skládá obvykle z dutých kovových profilů, izolačního skla s deklarovanou, laboratorně nebo výpočtově ověřenou vzduchovou neprůzvučností a tepelněizolačních panelů, složených z různých vrstev (obvykle: vnější deska - minerální vata - vnitřní plech). Protože je konstrukce vyplněna tenkými deskovými materiály, které fungují jako membrány, a možnost použití tlumících materiálů je omezena - ve sklech jsou to PVB nebo akustické fólie, v tepelněizolačních panelech těžká minerální vata. Z těchto konstrukčních a materiálových důvodů je maximální vážená vzduchová neprůzvučnost prosklených LOP přibližně 52 dB a při zahrnutí faktoru přizpůsobení spektru CTR pak můžeme uvažovat o hodnotě okolo 46 dB. Další charakteristikou LOP je tzv. „flanking“, což je prostup zvuku připojovací spárou mezi pláštěm budovy a stropní deskou, nebo svislou dělící příčkou. Na rozdíl od těžkých stavebních konstrukcí je zde prostup zvuku konstrukcí, a především dutinami LOP nezanedbatelný, a lze jej ověřit pouze měřením ve zkušebně na vzorku 1:1 nebo na realizovaném plášti obdobné konstrukce. Při zohlednění konstrukce podhledu a skladby podlahy lze u LOP uvažovat s váženou vzduchovou neprůzvučností do 52 dB až 55 dB.
  • Požární bezpečnost: Požadavky na požární bezpečnost obvodových stěn, případně jejich doplnění o požární pásy, definují normy skupiny ČSN 73 08… Budova je obvykle rozdělena na požární úseky po patrech, a dále jsou definovány rozhraní mezi požárními úseky v každém podlaží, resp. Z hlediska konstrukce LOP je nejvhodnější budovu, která je rozdělena na jednotlivé požární úseky, doplnit samočinným hasicím zařízením (sprinklery). Pak nemusí LOP vykazovat žádnou požární odolnost. V případě, že je nutné realizovat požární pásy v obvodové stěně, je možné integrovat do rastrové konstrukce části s požadovanou požární odolností. Systémy modulových konstrukcí jsou znevýhodněny propojenými vodorovnými a svislými dutinami v systému, a proto obvykle nejsou dodávány ve specifikaci s požární odolností.
  • Zatížení: U LOP se uvažují tři základní zatížení - zatížení větrem (ČSN EN 1991-1-4), užitné vodorovné zatížení a zatížení od vlastní tíhy (ČSN EN 1991-1-1). Na zatížení větrem se samozřejmě posuzuje kotvení LOP a svislé a vodorovné profily. Také užitné vodorovné zatížení lineární a bodové se přenáší do kotvení a hlavních profilů, a samozřejmě do prosklených výplní, jsou-li na celou výšku místnosti a plní funkci zábrany proti pádu do hloubky v souladu s normou ČSN 74 3305 - Ochranná zábradlí. Zatížení od vlastní tíhy, která je dána především hmotností výplní a případných doplňkových obkladů a stínících prvků, se přenáší do kotvení a hlavních nosných profilů. Ačkoliv žádný standard nedefinuje požadavky na bezpečnost svislého prosklení LOP proti rozbití a pádu střepů z výšky, resp. Skleněné výplně na vnějším líci LOP, tedy především vnější tabule izolačních skel, musí odolat definovanému zatížení větrem bez poškození, musí být posouzeny z hlediska tepelného šoku, a musí bez poškození odolat nárazu při údržbě.

Pasivní protipožární ochrana a intumescence

Protipožární prostupy kabelů a potrubí přes stěny a stropy s požární odolností jsou kritickým faktorem pro každého, kdo je zodpovědný za návrh, specifikaci a výstavbu nových budov, nebo za průběžnou správu a údržbu již obydlených prostor. K dosažení tohoto náročného úkolu je nutné použít speciálně schválené nebo otestované systémy. Toto se nazývá pasivní protipožární ochrana nebo jednoduše protipožární ochrana. Většina těchto řešení je založena na základní technologii známé jako intumescence nebo zpěňování.

Co je intumescence?

Slovo intumescence má svůj původ v latinském „intumescere“. Termín pochází z lékařské oblasti a znamená otok způsobený zánětem. Chemicky jde o napěňování určitých látek vlivem tepla. Obecně oheň potřebuje k hoření tři složky: palivo, kyslík a zdroj tepla. Při zapálení oheň produkuje teplo, plameny, plyn a kouř. Požár může být uhašen v případě, že by chyběl jakýkoli zdroj paliva, kyslíku nebo tepla. Základní principy požární ochrany jsou detekce, potlačení, omezení. Zpěňování hraje primární roli v chráněném požárním úseku. Pomáhá při odříznutí nedotčených oblastí budovy od zdroje tepla.

Principy zpěňování

Existují dva různé principy zpěňování:

Čtěte také: Vlastnosti protipožárního nátěru

  1. Intumescentní reakce vedoucí k tlaku: Materiál expanduje při vystavení teplu a vyvíjí tlak na uzavření otvorů a spojů, kde nutí tající plastová potrubí uzavřít.
  2. Izolační intumescence: Zde materiál při vystavení teplu expanduje a vytváří uhličitanovou, izolační pěnu, která chrání například kovové prostupující instalace nebo kabely.

Intumescentní systémy jsou „inteligentní“ kompozice materiálů. Reagují na změnu teploty okolního prostředí, například při požáru. Při překročení určité teploty materiál vytváří objemnou vrstvu, která chrání podkladové stavební části. Expanzní teplota se může pohybovat od 150°C do 350-400°C. Expanze má tendenci být z velké části omezena a rozšiřuje se směrem ven až na 700 % nebo dokonce více. Skutečný výsledek je založen na některých důležitých chemických reakcích závislých na teplotě. Většina zpěňujících materiálů je proto směsí různých složek, jako jsou polymerní základní složky a pojiva, plynotvorné látky, zdroje uhlíku a některé katalyzátory, které řídí reakce jiných složek. Jednou z klíčových surovin v mnoha pasivních protipožárních systémech je vermikulit, který působí jako nadouvadlo v protipožárních manžetách, tmelech, tvarovkách nebo jiných systémech.

Proč se tato technologie používá k zastavení požáru?

Stavební předpisy podporují omezování požáru tím, že vyžadují, aby byla budova rozdělena na požární úseky. Mezi těmito požárními úseky se nacházejí stěny s požadavkem na požární odolnost nebo kouřotěsnost. Tyto stěny jsou určeny k tomu, aby omezily tok ohně nebo kouře, aby se nerozšířil do jiných částí/požárních úseků budovy. Avšak instalace musí prostupovat mezi těmito jednotlivými úseky. Přes tyto protipožární stěny a stropy procházejí plastová potrubí, hořlavá izolovaná potrubí nebo kabely a kabelové žlaby. Při požáru reagují různě podle druhu materiálu, ze kterého jsou vyrobeny. Většina z nich změkne, roztaje a jednoduše vyhoří, přičemž zanechá otvor, mezeru nebo prostě místo pro únik požáru. V mnoha případech oheň také může zničit nebo poškodit podklad (konstrukci/těsnění) během procesu tavení nebo hoření. Pasivní protipožární řešení využívají materiály a komponenty na bázi intumescence, takže zpěněním nebo expanzí přímo v konstrukci stěny nebo stropu pomáhají zastavit destruktivní proces způsobený těmito tajícími, hořícími nebo pohybujícími se prostupujícími instalacemi. Proto jsou protipožární systémy navrženy tak, aby pomáhaly efektivně udržovat oheň v určitém požárním úseku. Chcete-li pomoci ochránit majetek a životy, musíte tento proces hoření co nejrychleji omezit. Toto je hlavní role pasivních protipožárních systémů. Tyto systémy jsou zabudovány do konstrukce budovy během stavebního procesu a nereagují, dokud nedojde k požáru nebo výraznému rozvoji tepla. Navíc nevyžadují žádné další prvky, jako jsou alarmy nebo externí metoda detekce. Jednoduše jen s nárůstem tepla začnou budovat proces oddělení požárních úseků.

Výzvy pro výrobce intumescentních řešení

Jelikož existuje mnoho různých materiálů potrubí, kabelů a izolací, reakce při požáru mohou být zcela odlišné. Pokud jde o vývoj a zkoušení určitých aplikací potrubí a kabelů, proces do značné míry závisí na materiálu, průměru potrubí nebo kabelu a tloušťce stěny potrubí.

Například pro PVC plastové potrubí o průměru 160 mm může být tloušťka stěny potrubí 6 mm nebo více. Vzhledem k průměru potrubí je proces hoření/tavení časově náročný a vyznačuje se kontinuálním tavením v průběhu času. V tomto případě by intumescentní reakce neměla být příliš rychlá. Stále musí zůstat dostatek materiálu pro uzavření poměrně velkého otvoru (160 mm prstencová mezera) s dostatečným množstvím materiálu, který zůstane na konci procesu tavení/hoření. Vzhledem k velikosti potrubí je také zapotřebí určitý tlak na zavření jakéhokoli materiálu potrubí. Příliš mnoho rychle reagujícího intumescentního materiálu může vést k nekontrolované expanzi. Výzvou pro výrobce protipožárních řešení je tedy vyvinout systémy, které jsou schopny pokrýt širokou škálu materiálů potrubí a kabelů. Výrobci, kteří jsou schopni zkoumat, vyvíjet a zkoušet stávající aplikace v budově, mohou poskytnout adekvátní řešení, která byla odzkoušena na shodu a zároveň se snadno instalují. Strategií pro nalezení nejlepšího řešení intumescentního prvku je použití základní technologie, která dokáže pokrýt co nejvíce různých materiálů potrubí. Někdy jsou však zapotřebí kompromisy. Proto existují různé systémy na pokrytí různých materiálů a velikostí potrubí, které pokrývají různé velikosti otvorů pro hořlavá potrubí v porovnání s kabely, kabelovými žlaby nebo izolačními materiály. Příkladem je klasické intumescentní protipožární řešení Hilti CFS-C P pro plastová potrubí s vysoce výkonnou napěňující vložkou a pevným krytem instalovaným na stěně nebo ve stropě.

Strukturální zasklívání a silikonové tmely

Bezvadný vzhled však není jediným klíčovým faktorem. Fasády a okna musí sloužit jako dlouhodobě odolné systémy. Tyto specifikace si žádají nejmodernější silikonové tmely, jež jsou vyvinuté na míru vysoce specifickým požadavkům a zajišťují špičkové vlastnosti v každém ohledu. Strukturální zasklívání nebo dvoustranné strukturální zasklení je nejnovější technologií zasklení oken. Systémy strukturálního zasklívání mohou být buď dvoustranné, nebo čtyřstranné, přičemž každá z konstrukcí má své výhody.

Čtěte také: Jak Isover FireProtect zajišťuje bezpečnost

  1. Čtyřstranné strukturální zasklení: Všechny čtyři strany velkoformátové skleněné tabule jsou nalepeny na přechodový profil pomocí silikonových lepicích tmelů Sikasil® SG a nemají žádný viditelný rám. Tyto prefabrikované skleněné moduly jsou poté připevněny na nosnou konstrukci, takže fasáda působí dojmem plochého skleněného povrchu. Dynamické zatížení přenáší silikonové lepidlo. Atraktivní vzhled bez viditelných rámů, ideální rozložení teplot ve skle: nejsou zde žádné krycí profily, které by fasádu přistiňovaly.
  2. Dvoustranné strukturální zasklení: K rámu pomocí silikonového lepidla Sikasil® SG upevněny pouze dvě vzájemně protilehlé hrany skla nebo obkladové desky (vodorovně nebo svisle). Druhé dvě vzájemně protilehlé strany jsou upevněny mechanicky, podobně jako tomu je u systému rámových zavěšených fasád. Mechanické upevnění skleněných prvků na dvou stranách nemá vliv na zatížení dvojice lepených stran.
  3. Bodově upevněné systémy zasklení: Skleněné prvky se upevňují k lanovým systémům nebo kovovým nosníkům pomocí kovových spojovacích prvků. Tento spojovací materiál se v otvorech v tabuli skla kotví pomocí „lepidla na sklo“ nebo plastového krytu. Případně jej lze na sklo nalepit vysokopevnostním silikonovým lepidlem. Sklo může být ve formě jednoduchých tabulí nebo izolačních prvků s utěsněním hran silikonem s odolností vůči UV záření, či dokonce plněných argonem (Sikasil® IG). Tmely Sikasil® WS jsou díky výrazné pružnosti vhodné jako utěsnění proti povětrnostním vlivům ve spojích mezi skleněnými prvky.
  4. Lepená okna: Izolační skla strukturálně lepí k rámům. Zatížení se rovnoměrně přenáší do rámu. Nízkomodulová těsnění proti povětrnostním vlivům Sikasil® WS vstřebávají pohyby mezi moduly strukturálního zasklení a trvale je utěsňují proti účinkům větru a počasí.

tags: #protipožární #těsnění #prosklené #fasády #principy #a

Oblíbené příspěvky: