Protipožární obklady ocelových konstrukcí sádrokartonem: Postup a materiály

Při používání ocelových konstrukcí ve stavebnictví je nutno věnovat větší pozornost chování materiálu v podmínkách simulujících prostředí požáru. Vlastnosti materiálu vystaveného zvýšenému tepelnému namáhání jsou odlišné od vlastností daného materiálu za běžných podmínek. Nosnost nechráněné ocelové konstrukce při požáru rychle klesá a ztrácí svou pevnost, čímž dochází k poškození, až k zhroucení stavby. Ačkoliv u široké laické veřejnosti převládá názor, že ocelové nosné prvky jsou nehořlavé, tudíž by měly v případě požáru vydržet dlouhou dobu, opak je pravdou. Tyto nosné prvky mají vlastní požární odolnost velmi nízkou.

Mezní stav požární odolnost staticky zatíženého tyčového prvku (nosníku, sloupu) je značen symbolem R a lze ho stanovit časem dosažení kritické teploty oceli θa,cr. Tato hodnota se u nechráněných prvků pohybuje cca od 5 do 20 minut v závislosti na masívnosti daného prvku. Hodnota kritické teploty se pak pohybuje v rozmezí 350 až 750 °C.

Typy protipožární ochrany

Protipožární ochranu ocelových konstrukcí lze zajistit různými způsoby, které se liší materiálem a technologií aplikace.

Intumescentní nátěry

Ve stavebnictví se využívají především zpevňující protipožární nátěry. Jsou-li vystaveny působení vysokých teplot, expandují a karbonizují. Vzniká tak vrstva tepelně stabilní uhlíkové pěny (koksu), která díky své izolační schopnosti vytváří bariéru - ta chrání podklad po určitou dobu proti působení plamene a sálavého tepla. Struktura, výška vypěnění a velikost jednotlivých buněk této pěny limituje účinnost konkrétního nátěrového systému. Z tohoto důvodu je formulace jednotlivých nátěrů nákladná a složitá. Používá se hlavně kyselina fosforečná, která se přidává do systémů v podobě amoniumpolyfosfátů. Původně používané fosforečné soli byly značně hygroskopické, což omezovalo jejich použití. Jako nadouvadla se používají většinou látky s vyšším obsahem dusíku (melamin, dikyandiamid, glycin).

Intumescentní nátěry mají široké uplatnění především při protipožární ochraně ocelových nosných konstrukcí. Ve všech případech jde o ucelený systém, který se téměř vždy skládá ze základového nátěru, funkční vrstvy a krycího nátěru. Jde o kombinaci složek, které musejí při požáru vzájemně reagovat v přesně specifikovaném okamžiku a v určitém teplotním intervalu. Proto by měl být základní nátěr dobře zakotven na podkladu a musí být dostatečně stálý až do chvíle, kdy dojde k vypěnění funkční vrstvy. Rozkládající se složky této vrstvy by neměly při zvýšené teplotě po základu stékat nebo odpadávat.

Čtěte také: Suchá výstavba Rigips: Detaily a výuka

Krycí vrstva nátěru zajišťuje barevnost, protože funkční nátěry se obvykle vyrábějí jen v několika základních barvách. Kromě toho zvyšuje jeho odolnost proti vlhkosti a agresivním vlivům a zároveň prodlužuje celkovou životnost systému. Krycí nátěry musejí ohořet dříve, než dojde k vypěnění funkční vrstvy. Neměly by bránit vznikající pěně v její funkci, jinak by mohlo dojít ke snížení celkového funkčního efektu systému. Při nanášení je nutné dodržet technologii a tloušťku jednotlivých aplikovaných vrstev systému. Silné základové a krycí nátěry mohou snížit, případně úplně negovat smysl celé aplikace, a z tohoto důvodu je nutno důsledně zvažovat a zvolit vhodný systém podle specifikací jejich použití.

Sublimující nátěry

Přechodem mezi nátěry a nástřiky jsou sublimující nátěry. Tyto systémy se doporučuje použít hlavně do nepřístupných míst na venkovní konstrukce, kde nelze použít běžné úpravy a kde je nutné vyloučit riziko selhání, případně na ochranu plošných technologických prvků a zařízení (například zásobníky na hořlavé kapaliny a plyny). Podstatou je vrstva snadno se teplem rozkládajících a sublimujících aditiv, která při vyšších teplotách začíná sublimovat. Tyto nátěry doposud nenašly široké uplatnění, protože jsou nákladné.

Tepelněizolační omítky a nástřiky

Tepelněizolační omítky na bázi vermikulitu lze aplikovat v poměrně tenkých vrstvách. Nástřiky na bázi expandovaného perlitu jsou v současnosti rozšířeným typem tepelněizolačních omítek na našem trhu. Kromě vápna a cementu obsahují tyto nástřiky jako hlavní složku experlit. U tepelněizolačních nástřiků na bázi experlitu se jako pojivo používá síran vápenatý. To umožňuje mírné zlepšení požárních vlastností systému, protože sádra při požáru ztrácí vodu a ochlazuje tak plamen. Od vermikulitových nástřiků se experlitové omítky liší nižší tepelněizolační schopností, takže při požadavcích na vyšší požární odolnost je třeba aplikovat silnější vrstvy. Nevýhodou těchto nástřiků je náročná povrchová úprava, neboť přítomnost experlitu a vláken neumožňuje dostatečné vyhlazení povrchu. V průmyslových objektech, kde estetika nehraje jednu z hlavních rolí, je možné pro ochranu OK použít i nástřik PROMASPRAY®.

Deskové a lepené obklady

Z hlediska materiálů a způsobu aplikace se mohou protipožární obklady rozdělit na obklady deskové a lepené. Základem deskových obkladů jsou tvrdé, mechanicky upevňované desky. Podle typu mohou být upevněny přímo na chráněnou konstrukci nebo nepřímo na pomocnou konstrukci, tj. na pomocný kovový rošt. Funkci deskového protipožárního obkladu ovlivňuje tepelněizolační schopnost, způsob upevnění desek na konstrukci a ustálená vlhkost. Při zvýšené vlhkosti může dojít k rychlému porušení celistvosti obkladu při požáru. Požární odolnost obkladu vzrůstá v závislosti na počtu jednotlivých desek. Například dvě desky silné 12,5 mm jsou za stejné požární odolnosti funkčně vhodnější než jedna deska silná 25 mm. Pod obkladem se vytváří stabilní mikroklima, které může mít negativní vliv na korozní odolnost ocelových prvků. Důležité jsou i spojovací materiály.

Výhodou téměř všech deskových obkladů jsou z dlouhodobého hlediska ve většině případů dobré fyzikální a mechanické vlastnosti, estetický vzhled a možnost dalších povrchových úprav. Jejich nevýhodou je značná pracnost, protože protipožární konstrukce vyžadují odlišné montážní technologie oproti běžným nepožárním konstrukcím. Tyto systémy vyžadují kvalitní a dlouhodobě spolehlivé lepidlo, které by mělo být žáruvzdorné, trvale pružné a mělo by se snášet s chráněným podkladem. Po zaschnutí musí dlouhodobě odolávat vlhkosti. Obklad by měl dobře držet na konstrukci i v době, kdy lepidlo ještě úplně nezaschlo. Podstata lepených spojů spočívá v tom, že se na chráněný podklad lepí různé dimenzované speciálně upravené desky. Tyto desky se následně upravují podle požadavků zákazníka. Výsledkem řešení je funkční protipožární obklad, který drží na jakémkoliv nerezovém nátěru i na nerovných plochách.

Čtěte také: Jak Rigips Modrá Akustická Deska a Habito H transformují interiéry?

Sádrokarton jako protipožární ochrana

Tato všeobecná vlastnost sádrových hmot propůjčuje sádrokartonovým deskám vynikající protipožární vlastnosti a odráží se v široké použitelnosti sádrokartonu a desek na bázi sádry v protipožární ochraně staveb. To je také hlavním důvodem, proč je protipožární sádrokarton jedním z nejpoužívanějších materiálů ve stavebnictví při budování žáruodolných staveb.

Protipožární materiály uvádějí dva odlišné parametry odolnosti proti požáru, které není možné zaměňovat - nehořlavost a protipožární odolnost. Hořlavost sádrokartonových desek udává, že sádrokartonová deska nehoří, a tedy nepřispívá v případě požáru aktivně k jeho dalšímu šíření po budově. Tato vlastnost sádrokartonové desky je důležitá například pro elektrikáře při plánování elektrických rozvodů, případně pro projektanty krbových kamen při zajištění okolí plánovaného krbu a komínu. Požární odolnost sádrokartonové konstrukce je schopnost sádrokartonového podhledu či sádrokartonové příčky odolávat po zaručenou dobu požáru a zabránit jeho rozšíření, anebo zhroucení nosné konstrukce budovy či ocelové konstrukce. Požární odolnost sádrokartonové desky není uváděným parametrem stavebního materiálu. Požární odolnost je vlastnost celé konstrukce, nikoliv jednotlivého výrobku či výrobků, z nichž se konstrukce skládá - závisí na vhodně zvoleném materiálu konstrukce, počtu jeho vrstev, izolací, protipožárních nátěrů, tmelů, aktivní i pasívní ochrany konstrukce.

Všechny sádrokartonové desky (kromě variant desek s nalepeným pěnovým polystyrenem) jsou nehořlavé s třídou hořlavosti A. Protipožární sádrokartonové desky se používají na konstrukce, u nichž je předepsaná požární odolnost. V běžných stavbách se sádrokartonové konstrukce používají na protipožární sádrokartonové podhledy (protipožární ochrana stropu nebo střechy), protipožární sádrokartonové příčky (každý byt je samostatný požární úsek), předsazené stěny (jednostranně opláštěné stěny u pozednic) a obklady dřevěných stropů a trámů.

Montáž protipožárního sádrokartonu

Montáží protipožárního obkladu stěn a protipožárního sádrokartonového podhledu zvýšíme odolnost konstrukce budovy o 30 - 90 minut ve třídě hořlavosti A.

DŮLEŽITÉ UPOZORNĚNÍ: Montáže protipožárních sádrokartonových konstrukcí není možné svěřit domácím kutilům nebo nespecializovaným firmám. Výsledkem odborné montáže protipožární sádrokartonové konstrukce by měla být nejen konstrukce sama, ale také protokol o měření odolnosti dodané konstrukce a nátěrů proti požáru.

Čtěte také: Jak chránit rohy sádrokartonu

Při vícevrstém opláštění je nutno přesadit spáry mezi deskami v jednotlivých vrstvách min. o 10 mm. Sádrokartonové desky opláštění se šroubují do profilů konstrukce pomocí rychlošroubů Rigips TN patřičné délky. Šrouby se umístí podél hran do R-CD (resp. R-UD) profilů. Finální vrstva opláštění se šroubuje v max. vzájemné rozteči 200 mm. Tmelení spár mezi deskami i hran opláštění včetně osazení páskami Habito® Flex, lištami AquaBead® je standardní součástí montáže.

Alternativně lze požární obklad kotvit jen do přilehlé stropní konstrukce. V takovém případě je nutné ke kotvení horních R-UD profilů použít ocelové hmoždinky DN6 v rozteči max. 600 mm a konstrukci R-UD/R-CD uspořádat ve formě bočních „žebříků“ s roztečí stojin R-CD max. 625 mm.

Co se týká konstrukcí Rigips, tak jsou zkoušeny vždy naprosto běžně využívané tenkostěnné profily i sádrové tmely. Při volbě těchto materiálů tedy nezáleží na tom, zda se jedná o konstrukci s požární odolností či bez ní. V případě příslušenství se až na výjimky volí také běžně používané komponenty. V určitých případech je ovšem nutné volit např. Dále jsou přísnější požadavky např.

Deskové materiály pro protipožární ochranu ocelových konstrukcí

V současnosti je na našem trhu poměrně rozsáhlý výběr protipožárních ochranných systémů se širokou škálou použití. Jsou vyhotoveny z moderních materiálů, které splňují i náročná estetická kritéria. Společnost James Hardie Europe nabízí efektivní protipožární ochranu pomocí deskových obkladů se sádrovláknitými a cementovláknitými deskami fermacell® nebo cementovými protipožárními deskami Aestuver®.

Desky fermacell®

• Standardní sádrovláknité desky fermacell®: Tyto desky mají výborné protipožární vlastnosti s třídou reakce na oheň A2.
• Inovativní sádrovláknité desky fermacell® Firepanel A1: Pro veřejné budovy s montovanými konstrukcemi jsou stále častěji vyžadovány obklady ze stavebních materiálů třídy reakce na oheň A1, pro které jsou tyto desky ideálním řešením. Desky fermacell® Firepanel A1 jsou certifikované pro různá systémová řešení a konstrukce, například pro obklady sloupů a nosníků, pro montované stěny s kovovou spodní konstrukcí bez izolace, pro předsazené/šachtové stěny nebo pro stropy s dřevěnými trámy. Na rozdíl od běžně dodávaných konstrukčních systémů s dvěma 12,5mm deskami fermacell® a izolací z minerálního vlákna 60 mm lze dosáhnout požární odolnosti EI 90 se systémem tvořeným dvěma deskami fermacell® Firepanel A1 (každá o tloušťce 10 mm) a navíc bez izolace! Na desky fermacell® Firepanel A1 lze nanášet nátěry nebo omítky. Tento obklad je vhodný především do suchých prostor, nezatěžovaných dlouhodobě vlhkostí. U tohoto řešení je velkou výhodou snadné zpracování, známé ze suché výstavby, povrchové úpravy jsou stejné jako u běžných desek na bázi sádry.

Cementem pojené protipožární desky Aestuver®

• Aestuver®: Tyto desky z lehčeného betonu jsou vyztužené skelnými nehořlavými vlákny a jsou mimořádně odolné proti povětrnostním vlivům, mrazu a vodě. Lze je tak bez problémů použít k řešení požární ochrany pro prostředí s vysokými klimatickými nároky na stavební konstrukce a případným chemickým zatížením. Kromě vynikajících protipožárních vlastností těchto desek je jejich silnou stránkou široký rozsah použití při řešení požární ochrany pro stěny, stropy, obklady sloupů, nosníků, ale také řešení dilatačních spár a ucpávek. Výhodou - kromě již zmíněné odolnosti proti povětrnostním vlivům - je i jejich estetický hladký povrch (vzhled betonu), umožňující dobré a přilnavé spojení s lepidly a povrchovými úpravami. Při použití protipožárních desek Aestuver® tak lze spojit vysoké požadavky na požární ochranu s vizuálně atraktivním designem. Zásadními výhodami protipožárního obkladu ocelových konstrukcí pomocí desek Aestuver® je jednovrstvé opláštění, které je navíc použitelné bez dodatečné povrchové úpravy v exteriéru.

Naše protipožární opláštění nevyžaduje podkonstrukce, jednoduchá je také jeho montáž a kontrola provedení - myslím zejména ve srovnání s protipožárními nátěry. Desky jsou homogenní v celém průřezu a není u nich nutná ochrana rohů. Různorodé jsou jejich povrchové úpravy - výhodou je také průmyslový design a vzhled protipožárních desek Aestuver®.

Vnitřních prostorách s normálním klimatem nebo s vlhkým prostředím doporučujeme pro protipožární ochranu používat desky Aestuver®, fermacell® Firepanel A1 i standardní sádrovláknité desky fermacell® (dle oblasti použití).

Ochrana trapézových plechů

Trapézové plechy podléhají destrukci během požáru velice rychle. Je to dáno především jejich malou tloušťkou. Protipožární obklad trapézového plechu je nutné zvolit podle konkrétních podmínek, jako je například způsob skladby střechy. Podle toho se zvolí buďto varianta protipožární izolace z pěnové nebo z minerální vlny. Při aplikování izolace na stropy z trapézových plechů může být použitá libovolná varianta. Naše firma vám také nabízí závěsné podhledy PROMATECT®.

Ochrana ocelových sloupů a nosníků

Ocelové sloupy jsou ochrannými deskami obkládány ve tvaru pravoúhlého průřezu. Desky je potom nutné na čelní straně sesvorkovat nebo sešroubovat. U ocelových průvlaků je potřeba zajistit podložení desek v oblasti spoje tak, aby zde mohl být připevněn obklad pravoúhlého průřezu. Díky tomu nemusí být obklad připevněn na ocel nebo beton. V mnoha případech jsou na stavbách použity ocelové sloupy kruhového tvaru. Většinou jde o architektonický záměr. Ten je tvořen úzkými přířezy z kalciumsilikátových desek, které jsou vzájemně propojeny pomocí pásků ze skelného vlákna. Rohože se na daný sloup přilepí lepidlem Pomat®K84 a vzniklé spáry se přetmelí tmelem.

Během požáru ztrácejí ocelové konstrukce svoji původní nosnost. To znamená, že ocelové sloupy a nosníky již po pár minutách po vzniku požáru ohrožují stabilitu celé stavební konstrukce. Bezpečnost a ochranu ocelových konstrukcí před požárem lze zajistit speciálními ochrannými deskami PROMATECT. Požárně ochranné desky PROMATECT zajišťují, aby kritické teploty oceli bylo dosaženo teprve po uplynutí stanoveného časového úseku.

Certifikace a normy

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 (klasifikace podle třídy reakce na oheň podle ČSN EN 13 501-1), ale i celkové chování v průběhu požáru. Jakákoliv stavební konstrukce (rozumí se celá skladba) se z hlediska požární ochrany hodnotí pomocí tzv. REI 120 DP1 s izolací Frontrock MAX E v tl. REI 240 DP1 s izolací Fasrock v tl. Hodnoty požární odolnosti platí pouze pro celé konstrukční systémy a ne pro jednotlivé části, což znamená, že je nelze použít na jiné stavební díly. Konstrukce střech a stropů s trapézovými ocelovými plechy musí ve všech ohledech splňovat podmínky dané výrobcem trapézových plechů a předpisy k tomuto uvedené.

Požárně odolné konstrukce Rigips, člen Skupiny Saint-Gobain, musí být ve smyslu vyhlášky MV č.246/2001 Sb. montovány odborně způsobilou firmou, jejíž způsobilost byla potvrzena certifikátem značky Rigips s platností na 3 roky. Dokument posouzení se jmenuje Požárně bezpečnostní řešení stavby (zkratka PBŘ), které zpracovává běžně požární specialista. Všechny odzkoušené konstrukce, které jsou v současné době platné, jsou uvedeny v Katalogu požárně odolných konstrukcí Rigips. V tomto katalogu jsou dále základní informace k této problematice. Budu dokládat požárně odolnou konstrukci pro účel kolaudace.

Projekční podklady pro návrh a odborné provádění efektivního a protipožárního opláštění ocelových nosníků a sloupů lze nalézt v posledním vydání „Požárního a akustického katalogu značek fermacell®, Hardie® a Aestuver®“, které je svým rozsahem a erudicí unikátní. Zatímco předchozí aktualizace této klíčové publikace společnosti James Hardie Europe představila ucelený podklad odzkoušených a certifikovaných parametrů systémů fermacell®, poslední vydání ze srpna 2023 už v sobě zahrnuje nejen systémy fermacell®, ale i vláknocementové fasádní Hardie® obklady a protipožární desky Aestuver®. Aktuální vydání publikace je mimořádné i v tom, že projektant, architekt, požární preventista, stavební fyzik, realizační firma, student, investor a další najde na jednom místě všechny technické parametry k požární odolnosti, akustickým a statickým vlastnostem, skladbám a řešením. Aktualizovány a doplněny jsou jak konstrukce pro suchou výstavbu, tak i konstrukce na bázi dřeva. Zapracována je také aktualizace technických podkladů - nové požární a akustické normy (ČSN 73 0532:2020). V publikaci lze mimo jiné najít protipožární opláštění v suché výstavbě a zlepšení požární odolnosti stávajících konstrukcí pomocí deskových materiálů fermacell®, Hardie® a Aestuver®, prezentovány jsou v ní také certifikované konstrukce a skladby s nejvyššími požadavky (katalog obsahuje kolem 400 konstrukcí - spálených i naměřených).

Tabulka: Srovnání protipožárních obkladových systémů

tags: #protipožární #obklady #ocelových #konstrukcí #sádrokartonem #postup

Oblíbené příspěvky:

• Parkoviště SIKU WORLD pro děti
• Vše o plných pálených cihlách
• Výběr a pokládka asfaltové střešní krytiny
• Truhlářské zkoušky
• Elektrické pily z druhé ruky na prodej