Bartłomiej Sędłak Daniel Izydorczyk Paweł Sulik fire@itb.pl Odporność ogniowa drewnianych przeszklonych ścian działowych (Fire resistance of timber glazed partitions) Bartłomiej Sędłak Daniel Izydorczyk Paweł Sulik fire@itb.pl

Definicja ściany działowej (partition wall definition) Odporność ogniowa drewnianych przeszklonych ścian działowych Zakres prezentacji Definicja ściany działowej (partition wall definition) Wstęp (Introduction) Klasy odporności ogniowej (fire resistance classes) Kryteria skuteczności działania (performance criteria) Badania oraz klasyfikacja (Tests and classification ) Przykładowa przeszklona drewniana ściana działowa (example of timber glazed partition) Rozwiązania techniczne (Technical solutions) Przyrosty temperatury na profilach z drewna sosnowego oraz przeszkleniu (temperature rises on pine wood profiles and glazing) Przykładowe wyniki badań (Test results example)

Odporność ogniowa drewnianych przeszklonych ścian działowych Wstęp Ściana działowa jest rodzajem wewnętrznej ściany budynku, nie stanowi ona jego konstrukcji, a więc zaprojektowana jest w taki sposób aby nie była poddana żadnym innym obciążeniom poza ciężarem własnym. Jednakże z uwagi na to, że wydziela pomieszczenia w budynku powinna spełniać wymagania dotyczące dźwiękoszczelności i odporności ogniowej. (The partition wall is a type of the inner wall in the building. It does not form the structure, and thus is designed in such a way that it is not exposed to any other loads beyond its own weight. However, due to the fact that partition wall separates rooms in the building it has to fulfill the requirements for sound insulation and fire resistance.) Ściana działowa (Partition wall)

Klasy odporności ogniowej (Fire resistance classes) Klasyfikacja w zakresie odporności ogniowej drewnianych przeszklonych ścian działowych 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 glazed partition 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 drewnianych przeszklonych ścian działowych Badania i klasyfikacja Tabela 1 Klasy odporności ogniowej (Table 1 Fire resistance classes) E 20 30 60 90 120 EI 15 45 180 240 EI-M EW E – szczelność ogniowa (integrity), I – izolacyjność ogniowa (insulation), W – promieniowanie (radiation), M – odporność na uderzenie mechaniczne (resistance to mechanical impact)

Badanie odporności ogniowej (Fire resistance test) Odporność ogniowa drewnianych przeszklonych ścian działowych Badania i klasyfikacja Badanie w zakresie odporności ogniowej przeprowadzane jest na elementach próbnych ścian działowych. 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 glazed partition 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)

Badanie odporności ogniowej (Fire resistance test) Odporność ogniowa drewnianych przeszklonych ścian działowych 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)

Kryteria skuteczności działania (Performance criteria) Odporność ogniowa drewnianych przeszklonych ścian działowych 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)

Kryteria skuteczności działania (Performance criteria) Odporność ogniowa drewnianych przeszklonych ścian działowych 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)

Kryteria skuteczności działania (Performance criteria) Odporność ogniowa drewnianych przeszklonych ścian działowych 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)

Kryteria skuteczności działania (Performance criteria) Odporność ogniowa drewnianych przeszklonych ścian działowych 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. W przypadku drewnianych przeszklonych ścian działowych maksymalny przyrost temperatury na profilach drewnianych ograniczony jest do 180 K, a średni przyrost temperatury na przeszkleniach do 140 K (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. In case of timber glazed partitions, in order to maintain its insulation – maximum temperature rise on the timber profiles cannot be greater than 180 K and average temperature rise on each glazing cannot be greater than 140 K.) Kryteria skuteczności działania (Performance criteria)

Kryteria skuteczności działania (Performance criteria) Odporność ogniowa drewnianych przeszklonych ścian działowych 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