Pastatų pertvarų atsparumas ugniai

Pastatų gaisrinė sauga yra vienas svarbiausių reikalavimų, nustatytų Reglamento (ES) Nr. 305/2011 I priede. Prioritetinė reikšmė jai teikiama ne tik civilinėje statyboje, bet ir specialiosiose srityse, pavyzdžiui, tai Bendrųjų priemonių kriterijai (angl. Unified Facility Criteria), paskelbti JAV gynybos departamento.

Statybos produktų, pertvarų ir iš jų įrengtų konstrukcijų savybės vertinamos pagal charakteristikas, apibūdinančias daugelį reiškinių, susijusių su gaisro kilimu ir plitimu. Dažniausiai taikomos savybės yra atsparumas ugniai, reakcija į ugnį bei ugnies plitimo per fasadus ir stogus laipsnis. Straipsnyje pagrindinis dėmesys skiriamas gaminių atsparumui ugniai.

Atsparumas ugniai ir jo vertinimo sritis

Europos statybos gaminių vertinimo sistemoje svarbus vaidmuo tenka standartui EN 13501-2, kuriame pateiktos išbandytų atitvarų vertinimo ir klasifikavimo taisykles. Standarto taikymo sritis apima daugybę pastatuose esančių elementų, kurie suskirstyti į 6 grupes:

1) laikantieji elementai, neatliekantys ugnies izoliavimo funkcijos;

2) laikantieji elementai, atliekantys ugnies izoliavimo funkciją, įstiklinti arba neįstiklinti, su inžineriniais tinklais bei tvirtinimais ir be jų;

3) gaminiai ir sistemos statinių konstrukcijoms arba elementų tvirtinimui;

4) nelaikantieji elementai arba statinių dalys, įstiklintos arba neįstiklintos, su inžineriniais tinklais ir tvirtinimais arba be jų;

5) nuo ugnies apsaugančios sienų ir lubų dangos;

6) liftų šachtų durys, išbandytos pagal standartą EN 1634-1.

Statybos produktų, įskaitant daugiasluoksnes plokštes, gamintojus labiausiai domina sritys, paminėtos 1, 2 ir 4 punktuose. Elementas, turintis išlaikyti reikiamas laikančiąsias savybes gaisro metu, pavyzdys yra daugiasluoksnė stoginė „sandwich“ plokštė arba trapecinė skarda, naudojama kaip daugiasluoksnio („sumuštinio“) stogo laikantysis elementas. Savo ruožtu savilaikė daugiasluoksnė sieninė arba lubų plokštė, naudojama objekto viduje, yra nelaikančių elementų pavyzdys.

Atsparumo ugniai charakteristikos

Pagal klasifikavimo standartą vertinant atsparumą ugniai, nagrinėjamos 3 pagrindinės atsparumo ugniai charakteristikos:

• ugnies apkrova R – elemento gebėjimas tam tikrą laiką gaisro metu atlaikyti ugnies apkrovą esant tam tikram mechaniniam poveikiui, neprarandant savo laikančiųjų savybių;
• vientisumas (sandarumas) E – elemento gebėjimas atlaikyti ugnies poveikį neleidžiant jai išplisti į ugnies neveikiamą pusę prasiskverbus liepsnai arba karštoms dujoms;
• priešgaisrinės izoliacinės savybės I – elemento gebėjimas riboti vidutinių temperatūrų padidėjimą esant dideliam šilumos srautui, neperduodant ugnies iš ugnies veikiamos pusės į neveikiamą. Leistinos ribinės vertės – tai vidutinės temperatūros padidėjimas ir maksimali temperatūra ugnies neveikiamoje pusėje, kurios atitinkamai yra ne didesnė kaip 140 °C ir 180 °C.

Kitos charakteristikos, pasirenkamos vertinant atsparumą ugniai, yra  spinduliavimo izoliavimas – W, atsparumas mechaniniam poveikiui – M, savaiminio užsidarymo savybė – C, dūmų plitimo ribojimas – S, atsparumas suodžių degimo ugniai – G, apsaugos nuo ugnies geba – K.

Kadangi vis dažniau pasitaiko klausimų apie daugiasluoksnių plokščių atsparumą mechaniniam poveikiui, reikia išsiaiškinti jo reikšmę.

Bandoma pertvara, pavyzdžiui, siena, yra veikiama ugnies tam tikrą gamintojo nurodytą laiką T, pavyzdžiui, 30 minučių. Jeigu per T laiko bandymą pertvara išlaiko nustatytus reikalavimus, pavyzdžiui, dėl ugnies apkrovos ir vientisumo, tada jai atliekamas bandymas įvertinant atsparumą smūgiams. Papildomo klasifikavimo pagal charakteristiką M tikslams elementas turi išlaikyti smūgį taip, kad nebūtų poveikio atsparumo ugniai charakteristikoms R, E ir (arba) I.

Pagal JAV sistemą specialiais naudojimo atvejais, nurodytais Bendrųjų priemonių kriterijuose (angl. Unified Facility Criteria), atliekant atsparumo ugniai bandymus privaloma atsižvelgti į mechaninį poveikį, kurį sukelia vandens srovė su slėgiu, purškiama simuliuojant realias gaisro gesinimo sąlygas.

Atsparumo ugniai klasės pagal Europos standartą EN 13501-2

Atsparumo ugniai klasės yra standartizuotos ir nurodomos atsižvelgiant į elementų grupę, kuriai jos priskirtos. Pavyzdys yra antrosios grupės, t. y. laikančiųjų elementų, atliekančių ugnies izoliavimo funkciją gaisro metu, klasifikavimo lentelė (R – ugnies apkrova, E – sandarumas ugniai, I – priešgaisrinės izoliacinės savybės, W – spinduliavimo izoliavimas, M – atsparumas mechaniniam poveikiui):

a. sienos – standarto 7.3.2.4 skyrius  

b. perdangos ir stogai – standarto 7.3.3.4 skyrius 

Reikia pažymėti, kad klasifikavimo standartas šiuo metu yra naujinamas, ir į paminėtą 7.3.2.4 skyrių siūloma įtraukti komentarą apie ugnies veikiamą pusę. Atliekant atsparumo ugniai bandymus gali būti vertinamas poveikis ir iš vienos, ir iš abiejų pusių, o prie klasifikavimo žymenų dar nurodomi atitinkami žymenys:

• i→o, jeigu numatomas klasifikavimas esant ugnies poveikiui iš vidaus į išorę;
• o→i, jeigu numatomas klasifikavimas esant ugnies poveikiui iš išorės į vidų;
• o↔i, jeigu numatomas klasifikavimas esant ugnies poveikiui iš vidaus į išorę ir iš išorės į vidų.

Pavyzdžiui, klasifikavimas EI 60 (i→o) rodo, kad siena gali 60 min. išlaikyti vientisumą ir priešgaisrinio izoliavimo savybes tiktai esant ugnies poveikiui iš vidaus, o klasifikavimas EI 60 (o↔i) reiškia, kad siena tą patį laiką turės tas pačias savybes esant ugnies poveikiui ir iš vidaus, ir iš išorės.

Ypatingas atvejis yra siena, bandoma iš išorinės pusės pagal vadinamąją išorinės ugnies poveikio kreivę (angl. the external fire exposure curve). Šiai kreivei būdinga pastovi ir mažesnė pertvarai tenkanti ugnies apkrova, palyginti su standartine temperatūros kreive, maždaug nuo 10 bandymo minutės. Pagal standarto projektą šiuo būdu bandoma pertvara turi būti pažymėta, pavyzdžiui, REI 30-ef arba REI 60-ef (o→i).

Pasirinkti atsparumo ugniai reikalavimai pagal Reglamentą

Nustatytos penkios pastatų atsparumo ugniai klasės, jos žymimos raidėmis A, B, C, D, E. Reikalaujama pastato elemento atsparumo ugniai klasė priklauso nuo:

- pastato atsparumo ugniai klasės (A, B, C, D, E) ir

- elemento rūšies (pagrindinė laikančioji konstrukcija, stogo konstrukcija, perdanga, išorinė siena, vidinė siena, stogo danga).

Pavyzdžiui, jeigu pastato atsparumo klasė yra E, reikalavimai dėl elementų atsparumo ugniai netaikomi, neatsižvelgiant į elementų rūšį. Savo ruožtu aukščiausios pastato atsparumo ugniai klasės A atveju reikalavimai keliami visiems šešių rūšių elementams, pavyzdžiui, vidaus sienoms tai EI 60, išorinėms sienoms – EI 120 (o↔i).

„Balex Metal“ daugiasluoksnių plokščių atsparumo ugniai klasifikavimas

Pertvaroms, įrengtoms iš „Balex Metal“ gaminamų daugiasluoksnių plokščių, būdingas didelis atsparumas ugniai, vienas iš didžiausių, kokį galima rasti šių gaminių rinkoje. EI 60 atsparumo ugniai klasė galima netgi naudojant daugiasluoksnes plokštes su poliuretano putų užpildu, pavyzdžiui, tai 200 mm storio daugiasluoksnės sieninės plokštės  PIR FROST. Norint užtikrinti atsparumo ugniai klasę EI 120, reikia rinktis daugiasluoksnes „sandwich“ plokštes su akmens vatos užpildu, pavyzdžiui, daugiasluoksnes sienines plokštes MW STANDARD, kurių storis 175 mm.

Atitikties politika Kingspan Compliance

Grupė „Balex Metal“ deda visas pastangas, kad jos gaminami statybiniai produktai atitiktų keliamus reikalavimus ir taikomus teisės aktus. Tam tikslui pagal atitinkamas technines specifikacijas buvo įdiegta Vidinė gamybos kontrolė (VGK). Grupės gamybos įmonių turimi ISO 9001 sertifikatai patvirtina, kad VGK atitinka standartų ir teisės aktų reikalavimus. Tačiau gamybos lyderio pozicija, ypač daugiasluoksnių plokščių gamybos sektoriuje, įpareigoja dėti dar daugiau pastangų, kad būtų užtikrinta aukšta kokybė, garantijos ir atitiktis standartų bei teisės aktų reikalavimams. Tam tikslui Gaisrinės inžinerijos tyrimų centro (angl. Fire Engineering Research Center) priešgaisrinėje laboratorijoje buvo įdiegta įmonės kontrolės programa, skirta statybos produktų atsparumo ugniai savybių kontroliavimui. Vienas iš įmonėje taikomo audito elementų – atsitiktinė statybos produktų atranka turint tikslą atlikti kontrolinius bandymus ir palyginti rezultatus su šiuo metu deklaruotomis eksploatacinėmis savybėmis, kurias nustatė notifikuotosios laboratorijos.

Straipsnyje panaudota bibliografija:

INFRASTRUKTŪROS MINISTRO ĮSAKYMAS dėl techninių sąlygų, kurias turi atitikti pastatai ir jų vieta.

EUROPOS PARLAMENTO IR TARYBOS REGLAMENTAS (ES) Nr. 305/2011, kuriuo nustatomos suderintos statybos produktų rinkodaros sąlygos ir panaikinama Tarybos direktyva 89/106 EEB.

UNIFIED FACILITY CRITERIA (UFC). FIRE PROTECTION ENGINEERING FOR FACILITIES. UFC 3-600-01. Department of Defence. United States of America.

EN 13501-2: 2016 Fire classification of construction products and building elements – Part 2: Classification using data from fire resistance tests, excluding ventilations services.

Wawrzynowicz A., New generation of Relocatable Buildings for civil and military purposes. International Conference on Security Engineering Protection Against Effects of Extraordinary Threats. Military University of Technology. Kościelisko 4-7 September, 2018.

Roszkowski P., Sulik P., Atsparumo ugniai bandymai pagal Amerikos standartus. Statybinės medžiagos, 7, 2015.

prEN 13501-2:2021 E. Fire classification of construction products and building elements – Part 2: Classification using data from fire resistance tests, excluding ventilation services.

Straipsnio autorius:
inž. dr. Adam Wawrzynowicz  – „Balex Metal“ atitikties reikalų vadovas, Gdansko technikos universiteto Sausumos inžinerijos ir aplinkos fakulteto darbuotojas