Odporność ogniowa drzwi drewnianych (Fire resistance of timber doors) Daniel Izydorczyk Bartłomiej Sędłak Paweł Sulik fire@itb.pl

Odporność ogniowa drzwi drewnianych Zakres prezentacji Drzwi drewniane (timber doors) Wstęp (Introduction) Klasy odporności ogniowej (fire resistance classes) Kryteria skuteczności działania (performance criteria) Badania oraz klasyfikacja (Tests and classification ) Przykładowe przeciwpożarowe drzwi drewniane (example of timber doorsets with fire resistance) Rozwiązania techniczne (Technical solutions) Porównanie przyrostów temperatury na powierzchni drzwi w zależności od grubości skrzydła drzwiowego (temperature rises comparison depending on the doorleaf thickness) Przykładowe wyniki badań (Test results example)

Odporność ogniowa drzwi drewnianych Wstęp Przeciwpożarowe zespoły drzwiowe (drzwi) dla pieszych lub typu przemysłowego wraz z ościeżnicą skrzydłem lub skrzydłami drzwiowymi, kurtyną zwijaną lub składaną itd. projektowane są do zainstalowania w otworach znajdujących się w wewnętrznych, pionowych elementach oddzielających budynku. (Fire resistant door assemblies (doors) for pedestrian or industrial traffic with frame, leaf or leaves, rolled or folded curtain etc. are designed for installation in the openings of the building’s vertical internal partitions. Drzwi drewniane(Timber doors)

Odporność ogniowa drzwi drewnianych Badania i klasyfikacja Klasyfikacja w zakresie odporności ogniowej drzwi drewnianych sporządzana jest zgodnie z normą EN 13501-2+A1:2009. Norma ta definiuje klasy odporności ogniowej zestawione w tabeli 1 (Fire resistance class is given to the timber doors in accordance with EN 13501-2+A1:2009. Classification standard defines fire resistance classes shown in table 1) Klasy odporności ogniowej (Fire resistance classes) Odporność ogniowa drzwi drewnianych Badania i klasyfikacja Tabela 1 Klasy odporności ogniowej (Table 1 Fire resistance classes) E 15 20 30 45 60 90 120 180 240 EI1 EI2 EW E – szczelność ogniowa (integrity), I – izolacyjność ogniowa (insulation), W – promieniowanie (radiation),

Odporność ogniowa drzwi drewnianych Badania i klasyfikacja Badanie w zakresie odporności ogniowej przeprowadzane jest na elementach próbnych drzwi drewnianych. Elementy te powinny być w pełni reprezentatywne dla tych zastosowanych w praktyce lub wykonane w sposób zapewniający najszerszy możliwy zakres zastosowania (Fire resistance test is carried out on test specimen – special construction fully representative of the timber doors intended for use in practice (including any surface finishes and fittings which are essential and may influence its behavior in the test) or be designed to obtain the widest applicability of the test result to other similar constructions) Badanie odporności ogniowej (Fire resistance test)

Odporność ogniowa drzwi drewnianych Badania i klasyfikacja Nagrzewanie elementów próbnych prowadzone jest zgodnie z krzywą standardową, odzwierciedlającą w pełni rozwinięty, następujący po rozgorzeniu pożar wewnątrz budynku. (Heating of the test specimen is held by the standard temperature-time curve, taken as appropriate to reflect the fully developed, following the flashover fire inside the building ) Badanie odporności ogniowej (Fire resistance test)

Odporność ogniowa drzwi drewnianych Badania i klasyfikacja Szczelność ogniowa to zdolność elementu konstrukcji, który pełni funkcję oddzielającą do wytrzymania oddziaływania ognia tylko z jednej strony bez przeniesienia ognia na stronę nienagrzewaną w wyniku przeniknięcia płomieni lub gorących gazów. (Integrity is an ability of a test specimen of a separating element of building construction, when exposed to fire on one side, to prevent the passage through it of flames and hot gases and to prevent the occurrence of flames on the unexposed side.) Kryteria skuteczności działania (Performance criteria)

Odporność ogniowa drzwi drewnianych Badania i klasyfikacja Podczas badania szczelność ogniowa sprawdzana jest za pomocą tamponu bawełnianego, szczelinomierzy lub wizualnie. Utrata szczelności następuje gdy na nienagrzewanej powierzchni elementu próbnego pojawi się ogień ciągły trwający dłużej niż 10 s, lub gdy tampon bawełniany ulegnie zapaleniu w czasie 30 sekund od momentu przyłożenia go do elementu próbnego, lub gdy w wyniku działania ognia powstanie na tyle duża szczelina że możliwa będzie jej penetracja szczelinomierzem o grubości 25 mm, lub 6 mm na długości 150 mm. (In the test integrity is verified by cotton pad (used against the unexposed surface of tested specimen, for max. of 30 s, or until ignition, which is defined as glowing or flaming), gap gauges (integrity fails if the 6 mm gap gauge can be passed through the test specimen and can be moved a distance of 150 mm along the gap, or if the 25 mm gap gauge can be passed through the test specimen such that it projects into the furnace) and visually (integrity fails when flaming longer than 10 s occurs on the unexposed surface of tested specimen) Kryteria skuteczności działania (Performance criteria)

Odporność ogniowa drzwi drewnianych Badania i klasyfikacja Izolacyjność ogniowa to zdolność danego elementu próbnego, będącego oddzielającym elementem konstrukcji budowlanej, poddanego działaniu ognia z jednej strony, do ograniczenia przyrostu temperatury na powierzchni nienagrzewanej powyżej danego poziomu. (Insulation is an ability of a test specimen of a separating element of building construction when exposed to fire on one side, to restrict the temperature rise of the unexposed face to below specified levels.) Kryteria skuteczności działania (Performance criteria)

Odporność ogniowa drzwi drewnianych Badania i klasyfikacja Przyrost temperatury na nienagrzewanej powierzchni elementu próbnego sprawdzany jest za pomocą termoelementów powierzchniowych mocowanych do badanego elementu za pomocą kleju odpornego na temperaturę. Termoelementy rozmieszczone są w konkretnych miejscach wyznaczonych przez normę. (The temperature rise on the unexposed surface of tested specimen is checked with thermocouples attached with use of heat resistant adhesive. Thermocouples are attached in the specific places given in the standard. Kryteria skuteczności działania (Performance criteria)

Odporność ogniowa drzwi drewnianych Badania i klasyfikacja Izolacyjność ogniowa w przypadku drzwi oznaczana jest symbolami I1 lub I2) (Insulation for the doors is denoted with symbols I1 or I2) Kryteria skuteczności działania (Performance criteria)

Odporność ogniowa drzwi drewnianych Badania i klasyfikacja Promieniowanie to zdolność elementu konstrukcji do wytrzymania oddziaływania ognia tylko z jednej strony tak, aby ograniczyć prawdopodobieństwo przeniesienia ognia w wyniku znaczącego wypromieniowania ciepła albo poprzez element albo z jego powierzchni nienagrzewanej do sąsiadujących materiałów. Promieniowanie mierzone jest przy użyciu radiometru ustawionego w odległości 1 m od geometrycznego środka elementu próbnego, a oceniane jest na podstawie czasu w którym mierzony poziom promieniowania nie przekracza 15 kW/m^2. (Radiation is an ability of a test specimen of a separating element of building construction, when exposed to fire on one side, to prevent the passage of the fire, due to the transfer of significant heat through the element or through its unexposed surface to the adjacent materials. Radiation in the test is measured with the radiometer placed in the 1 m distance from the geometric center of the unexposed surface of tested specimen. Radiation is evaluated on the basis of the time at which the maximum radiation measured does not exceed 15 kW/m^2.) Kryteria skuteczności działania (Performance criteria)

Rozwiązania techniczne (Technical Solutions) Odporność ogniowa drewnianych przeszklonych ścian działowych Rozwiązania techniczne Drewniane przeszklone ściany działowe wykonywane są jako konstrukcje szkieletowe w których przestrzenie pomiędzy drewnianymi profilami wypełniane są specjalnym szkłem ognioodpornym. Rodzaj drewna i przeszklenia oraz konstrukcja profili dobierane są odpowiednio do oczekiwanej klasy odporności ogniowej (Timber glazed partitions are made as a framework structures in which the areas between timber profiles (mullions and transoms) are filled with the special fire resistant glazing. Type of wood and glazing, dimensions and structure of the profiles are selected depending on the solution, appropriate for the expected fire resistance class.) Rozwiązania techniczne (Technical Solutions)

Wyniki badań (Test results) Odporność ogniowa drewnianych przeszklonych ścian działowych Wyniki badań W celu zachowania izolacyjności ogniowej przyrost temperatury na profilach drewnianych nie może przekroczyć 180 K. Na rysunkach przedstawione zostały średnie przyrosty temperatury na profilach z drewna sosnowego o przekroju 90 x 90 mm oraz na przeszkleniu drewnianej ściany działowej (In order to maintain the insulation of timber glazed partition, maximum temperature rise on the timber profiles cannot be greater than 180 K. In the figures there are presented average temperature rises on pine wood profiles, cross section of ~ 90 x 90 mm and glazing of timber glazed partition.) Wyniki badań (Test results)

Podsumowanie (Conclusions) Odporność ogniowa drewnianych przeszklonych ścian działowych Wyniki badań Prawidłowo zaprojektowane drewniane przeszklone ściany działowe mogą stanowić znakomitą barierę dla ognia. Jeżeli wymiary profili oraz rodzaj drewna są prawidłowo dobrane, przyrosty temperatury na profilach są stosunkowo małe. Jedynym problemem pozostaje tutaj dobór odpowiedniego przeszklenia oraz sposobu jego zamocowania. Ponieważ na odporność ogniową drewnianych przeszklonych ścian działowych wpływ może mieć wiele czynników (rodzaj drewna i przeszklenia, sposób zamocowania przeszklenia, wymiary przeszkleń i profili) jedynym sposobem na określenie rzeczywistej klasy odporności ogniowej takiej ściany jest przeprowadzenie badania. (Properly designed timber glazed partitions may be a barrier difficult to overcome by the fire. Where the dimensions of the profiles and the type of wood from which they are made is correctly selected, the temperature rise on the profiles is relatively low. The only problem then is the choice of the appropriate glazing and the method of its fixing. Due to the fact that the fire resistance of timber glazed partitions is affected by many factors (e.g. type of wood and glazing, method of glazing fixing, dimensions of glass panes and wooden profiles, structure of wooden profiles) the only way to determine the real fire resistance class of such elements is to test it. ) Podsumowanie (Conclusions)

mgr inż. Bartłomiej Sędłak Odporność ogniowa drewnianych przeszklonych ścian działowych Wyniki badań DZIĘKUJĘ ZA UWAGĘ mgr inż. Bartłomiej Sędłak b.sedlak@itb.pl fire@itb.pl