Szkło ognioochronne

Zainteresowany? Poproś o ofertę!

Nowoczesna architektura charakteryzuje się coraz większymi powierzchniami przeszklonymi, ustawionymi zarówno pionowo – fasady zewnętrzne, ściany czy drzwi wewnątrz budynków, jak i ukośnie lub poziomo – świetliki, podłogi szklane. Uzyskujemy dzięki temu otwarte, jasne pomieszczenia oświetlone światłem naturalnym. Zlokalizowane tam miejsca pracy nie są izolowane od siebie i dzięki kontaktowi wzrokowemu pracownicy czują się częścią dużego zespołu – jednocześnie zapewniona jest odpowiednia izolacyjność akustyczna, co pozwala na pełną koncentrację w pracy.

Zastosowane technologie muszą zapewnić bezpieczeństwo ludziom, jak i ochronę wyposażenia biur łącznie z komputerowymi bazami danych, których utrata często prowadzi do likwidacji firmy. Priorytetem jest oczywiście bezpieczna ewakuacja ludzi w razie pożaru, ale zapobieganie rozprzestrzenianiu się ognia ułatwia jego ugaszenie i chroni majątek. Budynki muszą spełniać wiele rygorystycznych wymagań, które zwiększają bezpieczeństwo w razie pożaru. Waga problemu zadecydowała więc o prawnym usankcjonowaniu obowiązku ochrony przeciwpożarowej, za pomocą norm i przepisów nakazujących m.in. przeprowadzanie badań reakcji na ogień materiałów budowlanych i konstrukcji.


Klasyfikacja odporności ogniowej
Producenci szkła opracowali różne typy szkła przeznaczone specjalnie do ochrony przeciwpożarowej. Stopień tej ochrony określają odpowiednie klasy odporności. Należy jednak podkreślić, że badania (i udzielane na ich podstawie aprobaty techniczne) dotyczą kompletnych systemów przegród przeszklonych – a więc nie samego szkła, ale całej przegrody z ramami drewnianymi, aluminiowymi lub stalowymi.

Klasy odporności ogniowej oznaczone są literami według spełnianych funkcji oraz liczbowo, zgodnie z czasem w minutach, przez który oszklenie spełnia podaną funkcję.

  • Szczelność na płomienie i gazy (E) – oznacza zdolność przegrody do szczelnego odcięcia pomieszczenia przed ogniem i gazami w przypadku jednostronnego obciążenia ogniem – przeniesienie się pożaru w wyniku przedostawania się płomieni lub znacznych ilości gazów jest wykluczone.

  • Izolacja cieplna podczas pożaru (I) – oznacza zdolność przegrody do ograniczenia wzrostu temperatury po stronie chronionej, co uniemożliwia przeniesienie się pożaru i zapobiega zapaleniu się palnych materiałów po stronie chronionej – stwarza to możliwość korzystania z dróg ewakuacyjnych.

  • Tłumienie promieniowania cieplnego (W) – oznacza zdolność przegrody do tłumienia promieniowania cieplnego w taki sposób, że promieniowanie to mierzone po stronie chronionej nie może przez wskazany czas przekroczyć maksymalnej wartości
    Np.: przegrodzie, która jest szczelna i izoluje przez 60 minut nadawana jest klasa EI 60


Rodzaje szkła ognioochronnego

Funkcje przeciwpożarowe są uzyskiwane przez samo szkło dzięki jednej lub kilku przekładkom ognioochronnym. Ze względu na budowę, szkło ognioochronne możemy podzielić na:

  • Monolityczne, które ma postać pojedynczej tafli szkła. Przeważnie jest wykonywane ze szkła sodowo-wapniowego wzmacnianego termicznie, może też być zbrojone siatką stalową. Szkło zbrojone wytwarzane jest metodą walcowania i występuje w odmianie polerowanej całkowicie przejrzystej, lub odmianie ornamentowej, półprzejrzystej, dzięki naniesionej na powierzchnię szkła fakturze. Niektórzy producenci do produkcji szkła ognioochronnego wykorzystują szkło borokrzemowe (borosilikatowe), mające większą odporność na temperatury od sodowo-wapniowego. Do 40 minut znormalizowanego pożaru trwa ono „sztywno” w ramie, jest też odporne na działanie wody gaśniczej (np. automatyczne zraszacze). Charakteryzuje się niższą rozszerzalnością termiczną rzędu 3,25•10-6 1/K – w porównaniu do szkła sodowo-wapniowego (9,0•10-6 1/K). Szkło monolityczne odznacza się odpornością na promieniowanie UV i posiada cechy pojedynczego szkła bezpiecznego. Zachowuje przejrzystość także w pożarze, co ułatwia działanie straży pożarnej.

  • Wielowarstwowe, które jest zbudowane z dwu lub więcej tafli szkła przedzielonych cienkimi (gr. ok. 1 mm) przekładkami ognioochronnymi, najczęściej z żelu zasadowo-krzemianowego. W przypadku pożaru, w temperaturze ok. +120oC, przekładka „pieni się” – pęcznieje (rozszerza prawie 20-krotnie) i matowieje pochłaniając energię cieplną wytwarzaną przez ogień. Podczas dalszego działania ognia następuje powolny rozkład przekładki i ciepło jest przekazywane do następnej warstwy, która zaczyna reagować. Proces powtarza się przy każdej warstwie, aż szkło i przekładki zostają całkowicie zużyte. Zwykle przekładki żelowe muszą być chronione przed promieniami UV oraz wilgocią, nie mogą być też narażone na działanie zarówno zbyt niskiej jak i zbyt wysokiej temperatury – (większość producentów podaje bardzo mały zakres stabilności od -20 do +40oC, chociaż stosowany jest już żel stabilny nawet w +80oC i w -50oC). Należy stosować podkładki mocujące z twardego drewna lub jego odpowiednika o twardości wg skali Shore’a A75, aby nie uszkodzić krawędzi szkła i taśmy aluminiowej zabezpieczającej żel przed działaniem wilgoci. Ze względu na użyty żel szyby należy chronić przed działaniem kwasów i silnych rozpuszczalników (np. do uszczelniania należy używać silikonu neutralnego). Szkło wielowarstwowe zapewnia przejrzystość zbliżoną do tej, jaką ma szkło float tej samej grubości. Przekładki zwiększają jego izolacyjność akustyczną, a także powodują, że staje się szkłem bezpiecznym. Przy jego pękaniu odłamki szyby trzymają się leżącej wewnątrz warstwy żelu – nie powstają więc luźne odpryski o ostrych krawędziach (np. 10-milimetrowe szkło warstwowe jednego z producentów przeszło już pomyślnie badania i zostało zaliczone do szkieł bezpiecznych).

Może też być poddawane dalszej obróbce:
  • laminowaniu – występuje wtedy w zestawach o zwiększonej izolacyjności akustycznej albo wzmocnionych szkłem antywłamaniowym lub kuloodpornym (folia PVB ułożona od strony zewnętrznej zabezpiecza też żel przed promieniowaniem UV);

  • zespalaniu z wieloma rodzajami szkła: ze szkłem niskoemisyjnym (w celu zwiększenia izolacyjności termicznej – można np. otrzymać U=1,1 W/m2K), refleksyjnym, strukturalnym, pokrytym sitodrukiem, barwionym w masie (należy jednak podkreślić, że szkła charakteryzujące się dużą absorpcyjnością, szczególnie na elewacjach południowych, mogą się nagrzewać do wysokich temperatur, co może zagrażać stabilności żelu). Obowiązujące obecnie w Polsce przepisy wymagają, aby szyby zespolone miały certyfikat na znak bezpieczeństwa B;

  • piaskowaniu (brak przejrzystości można też otrzymać przez naklejenie mlecznej folii lub zespolenie z szybą ornamentową);

  • cięciu – niektóre firmy oferują szkło w dowolnych kształtach: prostokątnych, ostrokątnych lub krzywoliniowych.

Z żelem w grubej warstwie, które składa się z szyb oddzielonych komorami szer. ok. 5 mm wypełnionymi przezroczystym wodnistym żelem, reagującym na temperaturę, co pozwala na absorpcję energii cieplnej emitowanej przez ogień. W czasie pożaru żel pęcznieje, wytwarzając ściankę izolacyjną – stanowiącą nieprzepuszczalny ekran cieplny. Żel ten nie jest wrażliwy na promieniowanie UV i działanie wilgoci, ale jest stabilny w określonym zakresie temperatur (od -15 do + 45oC).
Uzyskiwane w ten sposób szkło ognioochronne może być łączone w zestawy przez laminowanie lub zespalanie z różnymi innymi gatunkami szkła (może być stosowane również ze szkłem giętym). Poza przeciwpożarowymi, spełnia ono również dodatkowe wymagania dotyczące: bezpieczeństwa, statyki, kontroli termicznej, odporności na atak, redukcji hałasu itp.

Materiały konstrukcji przegród – przykłady systemów Stal
W najbardziej znanych systemach przegród przeciwpożarowych stosowane są profile stalowe o dużej sztywności, dającej możliwość wykonania lekkiej i smukłej konstrukcji o dużych rozpiętościach, bez dodatkowych konstrukcji wsporczych. Wychodzi to naprzeciw potrzebom współczesnej architektury, zmierzającej do zminimalizowania konstrukcji nośnej przy maksymalizacji naświetlenia. Niższa rozszerzalność termiczna stali w porównaniu z aluminium wpływa na ograniczenie odkształceń termicznych konstrukcji, natomiast wyższa temperatura topnienia i gorsze przewodzenie ciepła są dodatkową zaletą w stosowaniu stali w przegrodach przeciwpożarowych.

JANSEN (przedstawiciel KÖNIG STAHL) – zasadnicze elementy wykonane ze stali zwykłej lub nierdzewnej mogą być skręcane (łatwość montażu) lub spawane (duża sztywność i trwałość połączenia, szczególnie ważna w drzwiach i konstrukcjach słupowo-ryglowych o dużych rozpiętościach).

Wyróżniamy dwa systemy:
JANSEN ECONOMY (aprobata AT-15--2777/2000), z profili stalowych bez izolacji termicznej, przeznaczony do wykonywania drzwi i ścianek przeciwpożarowych. Klasy odporności E30 i E60, dla przegród stałych również E120. Dostępne są też drzwi dymoszczelne, zachowujące szczelność przez 30 lub 60 minut; uszczelnienie ich progu uzyskuje się dzięki uszczelce gumowej lub automatycznej listwie opadającej
JANISOL o konstrukcji z profili izolowanych termicznie. Współczynnik przenikania ciepła U=2,0-2,8 W/m2K. Wewnątrz profili umieszczone są wkładki izolacyjne z gipsu. Izolacyjność dodatkowo zwiększają ognioodporne uszczelki pęczniejące.
Odmiana JANISOL 2 (aprobata AT-15--2072/98) oferowana jest w klasach EI 15, EI 30 lub E30 i E60. Dostępne są też drzwi dymoszczelne w klasie EI 30 S60.
Odmiana JANISOL 3 (aprobata AT-15--3419/2001) ścianki i drzwi oferowana są w klasie EI 60, a przegrody stałe dodatkowo EI60/E120. Drzwi mogą być również dymoszczelne – klasa EI 60 S 60. Do zamocowania szkła ognioodpornego służą listwy przyszybowe – szkło nie może bezpośrednio dotykać elementów metalowych więc bezpośrednio przy szybie układana jest uszczelka z włókien ceramicznych.

PROMAT – ścianka PROMAGLAS SYSTEMCONSTRUCTION (aprobaty AT-15-4106/ \2000, AT-15-4107/2000) – zasadnicze elementy wykonane ze profili stalowych ogólnie dostępnych w handlu. Łatwy montaż dzięki możliwości prefabrykacji i skręcania poszczególnych elementów. Dostępne w klasach EI 30 i EI 60. Jest również ścianka całoszklana, składająca się z tafli szkła ognioochronnego ujętych w profile zamontowane przy podłodze i suficie pomieszczenia. Ścianka może mieć maksymalną wysokość 2,70 m i nieograniczoną długość (składa się z tafli o szerokości 1,20 m przedzielonych fugami wypełnionymi silikonem – może mieć klasę EI30 lub EI60 wg badań austriackich).
Odmianą tego systemu jest ścianka z taflami z fugami poziomymi (tafle szer. 3,63 m i wys. 1,20 m) również wypełnionymi silikonem. Ścianka może mieć maksymalną wysokość 3,63 m, tafle zamocowane są w ścianach i stalowych profilach pionowych za pomocą ciągłych listew (klasa EI 30 lub EI 60) lub mocowaniem punktowym (klasa EI 30).

FORSTER (przedstawiciel REYNAERS) – system FORSTER FUEGO LIGHT (aprobata AT-15-5202/2001) wykorzystuje profile ze stali zwykłej lub nierdzewnej do wykonywania drzwi (jedno- i dwuskrzydłowych) i ścianek ognioodpornych w klasach EI 30. System Presto (aprobata AT-15-5222/2002) pozwala na wykorzystanie profili ze stali zwykłej i nierdzewnej do wykonywania drzwi (jedno- i dwuskrzydłowych) i ścianek działowych dymoszczelnych w klasie S 60. Dostępny jest system FORSTER
THERMIX VARIO do wykonywania fasad słupowo-ryglowych w klasie EI 30

ESCO – system ESCO-WIC (aprobata AT-15--4365/2001) umożliwiający wykonanie drzwi i ścianek przeciwpożarowych z profili ze stali zwykłej lub stali nierdzewnej, kwasoodpornej, w klasach EI 15, EI 30, E 30, EI 60. Drzwi mogą być wykonane w klasie dymoszczelności S 60. Szklenie „na sucho” uszczelkami chloroprenowymi.

Aluminium
Profile aluminiowe są często używane do konstrukcji przegród chroniących przed ogniem. Są to systemy, w których elementy łączy się głównie za pomocą skręcania – niektóre z nich mogą być więc montowane na miejscu budowy. Przykręcane są również zawiasy, z możliwością regulacji w trzech kierunkach. Zapewnia to korektę ewentualnych błędów montażowych nawet w czasie eksploatacji.

ABS – oferuje dwa systemy zaprojektowane z przeznaczeniem do wykonywania przegród przeciwpożarowych:
l ABS STANDARD (aprobaty AT-15-4129/ /2000, AT-15-4130/2000) o szerokości profili aluminiowych od 55 do 200 mm (ta ostatnia stosowana jest w drzwiach aby zwiększyć odporność na uszkodzenia mechaniczne). Różną odporność ogniową poszczególnych odmian systemu uzyskuje się dodając wkładki mineralne w komorach i zwiększając głębokość profili. Dostępne są w klasach EI 30 i EI 60 (system o klasie odporności EI 120 przeszedł już w Polsce pozytywnie badania ogniowe). Szerokość profili jest zachowywana, aby ujednolicić wygląd w wypadku, gdy w dużych konstrukcjach różne obszary przegród wymagają różnej odporności na ogień – łączenia tych fragmentów są prawie niewidoczne. Cechą charakterystyczną są tzw. nakładki na zasadnicze profile, które zapewniają spełnianie wzorniczych wymagań architektów i możliwość łatwych zmian kolorystyki nawet w czasie eksploatacji (jeden rodzaj nakładki jest zastępowany innym). Nakładki mogą być wykonane z aluminium anodowanego lub lakierowanego (również lakier imitujący drewno) albo ze stali nierdzewnej. System umożliwia bardzo łatwą i tanią rearanżację pomieszczeń np. w przypadku zmiany ich właściciela. Do uszczelniania przestrzeni między szybą a listwą przyszybową służy silikon ognioodporny lub uszczelka z EPDM (z dodatkiem środków obniżających palność – jest przez to mniej elastyczna od zwykłego EPDM, ujawnia się to szczególnie w niższych temperaturach)
l ABS DESIGN – system całoszklanych ścianek przeciwpożarowych z drzwiami wahadłowymi. Ścianki składają się z modułów otrzymanych przez zespolenie szkła niewidocznymi z zewnątrz łącznikami. Drzwi wahadłowe mają ościeżnicę całkowicie schowaną w ścianie i pochwyty zamiast klamek. Ich zastosowanie daje możliwość prowadzenia ewakuacji w obydwu kierunkach. Dostępne są w klasach EI30 i EI60. Drzwi mają dodatkowo gumowe uszczelki dymoszczelne. Ścianki i skrzydła drzwi mają budowę sandwichową symetryczną: zewnętrzne tafle wykonane są ze szkła hartowanego, brzegi tafli zewnętrznych są emaliowane (kolor do wyboru), zasłaniając metalową konstrukcję nośną łączącą wewnętrzne tafle szkła ognioochronnego

SAPA – system SFB 2074/3074 (aprobata AT-15-4345/2002) będący adaptacją tzw. systemu ciepłego – zapewnia bezproblemowe łączenie obydwu systemów nawet na jednej elewacji (gdy jej fragmenty wymagają większej odporności na ogień). Różnice są optycznie niewidoczne i otrzymujemy jednolitą płaszczyznę
fasady. Możliwe jest też szerokie wykorzystanie elementów popularnego systemu. Drzwi i ścianki, w zależności od wersji, dostępne są w klasach EI30, E60/EI45, EI60. Zwiększenie odporności na ogień jest możliwe głównie dzięki tzw. klipsom usztywniającym i wkładkom mineralnym wsuwanym w komory profili. Tak jak w wielu innych systemach, zastosowano uszczelkę pęczniejącą pod wpływem wysokich temperatur. W temp ok. 300oC zwiększa ona objętość nawet dwudziestokrotnie, polepszając izolacyjność przegrody. W drzwiach dodawane są specjalne bolce, które zapobiegają zbytnim ich odkształceniom w czasie pożaru (dodatkowo zwiększają odporność na włamanie), utrzymują drzwi w płaszczyźnie ściany nawet po „przepaleniu się” zawiasów.
Dostępny jest też system SFB 2074/3074 (aprobata AT-15-3496/99) z profilami aluminiowymi bez izolacji termicznej – w klasach E30, E30/EI15, EI30.
Drewno
Wbrew utartym opiniom bardzo dobrze zachowuje swoje parametry konstrukcyjne w warunkach pożaru.

MERCOR – system MCR E30 umożliwia wykonanie ścianek o klasie odporności ogniowej E30. Ramy ścianek wykonane są twardego drewna o przekroju 50x75 mm. Mogą być wykończone okleiną naturalną (dębową, bukową, jesionową, mahoniową) lub malowane lazurami, bejcami lub farbami kryjącymi na dowolny kolor z palety RAL. Do zamontowania szkła wykorzystano specjalne profile mocujące, które osłania się drewnianymi ramkami
 


Krzysztof Zieliński
Na podstawie materiałów informacyjnych
wymienionych wyżej firm
Ilustracje: PRomat, Vetrotech, ABS
 

Źródło
Miesięcznik ŚWIAT SZKŁA



Zainteresowany? Poproś o ofertę!



Badanie szkła POLFLAM® EI 30 o wymiarach 5900 x 3100 mm!

Badanie szkła POLFLAM® EI 30 o wymiarach 5900 x 3100 mm!

Testom w europejskich certyfikowanych instytutach...

Maszyny do mieszania i dozowania klejów dla branży okiennej

Maszyny do mieszania i dozowania klejów dla branży okiennej

W bieżącym roku w Krakowie została otwarta spółka...

Zaktualizowana Norma Zakładowa PRESS GLASS

Zaktualizowana Norma Zakładowa PRESS GLASS

Producent tłumaczy, że najnowsze i tym samym już...

Specjalistyczne szyby Vetrotech z poliwęglanami

Specjalistyczne szyby Vetrotech z poliwęglanami

Główną zaletą szyb Polygard® jest smuklejszy wygląd...

Bewele – prosty pomysł na efektowną dekorację szkła

Bewele – prosty pomysł na efektowną dekorację szkła

Bewele to dekoracje ze szkła fazowanego, które...



» Więcej na subportalu szkło