Posouzení komínů z hlediska požární odolnosti okolní konstrukce – pláště komína
Část 2 – Příklady výpočtu
Článek uvádí praktické příklady pro stanovení teplotní třídy u komínů s hořlavou a nehořlavou konstrukcí komínového pláště.
Podle zásad uvedených v části 1 se na dvou příkladech uvádí zařazení komína do teplotní třídy v závislosti na použitých materiálech konstrukce pro plášť komína.
1. Příklad 1 – Určení teplotní třídy komína dodatečně vložkovaného kovovou komínovou vložkou
Obr. 1 Příklad konstrukčních dílů dodatečně vložkovaného komína.
1 – stávající komín, 2 – tepelná izolace, 3 – vložka, 4 – hořlavý materiál
a) Vstupní údaje
Pro příklad byla zvolena konstrukce:
- Stávající komín – cihla 200 mm × 200 mm, tloušťka stěny 115 mm, vzdálenost k hořlavým konstrukcím x = 50 mm s větráním
- Kovová komínová vložka (bez izolace) – Ø 130 mm, označená T 400 N1 W V2 L50100 G.
- Tepelná izolace – skořepiny skelné vaty, deklarované pro teplotu 950 °C, tloušťka stěny 30 mm
b) Určení teplotní třídy podle použitého materiálu
Maximální přípustná teplotní třída v závislosti na vlastnosti použitého materiálu vychází:
| označení komínové vložky tabulka 2 tabulka 2 | T400 T600 T600 | (z tab. 3) T400 |
c) Odolnost proti požáru
Maximální přípustná teplotní třída pro ochranu před požárem se stanoví podle vztahu (1):
[°C]
kde se užívají hodnoty:
- součinitele přestupu tepla na vnitřním líci průduchu αi = 15 W/m2K,
- součinitele přestupu tepla na vnějším líci komína αa = 8 W/m2K,
- povrchové teploty tc = 85 °C,
- teploty okolí tu = 20 °C
- průměru komínového průduchu Dh = 0,20 m (platí 0,13 < 0,20),
- vnějšího průměru komína Dha = 0,20 + 2 ‧ 0,115 + (0,20 − 0,13) = 0,50 m
Tepelný odpor z jednotlivých vrstev stěny komína se stanoví podle vztahu (3):
[m2K/W]
kde jsou dosazeny:
- pro komínovou vložku
- tloušťka stěny d1 = 0,01 m
- tepelná vodivost λ1 = 17 W/mK
- pro tepelnou izolaci pro skořepinu skelné vaty při teplotě 300 °C
- tloušťka stěny d2 = 0,03 m
- tepelná vodivost λ2 = 0,102 W/mK
- pro vnější plášť (cihly s plnou strukturou 1600 kg/m3 při teplotě 200 °C)
- tloušťka stěny d3 = 0,115 m
- tepelná vodivost λ3 = 0,90 W/mK
Po dosazení:
Po dosazení odpovídajících hodnot pro přípustnou třídu nejvyšší teploty:
[°C]
(z tabulky 3 je nejvyšší přípustná teplotní třída T600).
d) Ochrana před dotykem – lidský kontakt
Nejvyšší dovolená teplotní třída pro lidský kontakt se stanoví tímto způsobem s maximálně přípustnou vnější povrchovou teplotou pro cihlu (téměř stejná pro beton) ta = 80 °C (viz tabulka 1).
[°C]
(z tabulky 3 je nejvyšší přípustná teplotní třída T400).
e) Výsledná teplotní třída
Teplotní třída dodatečně vložkovaného komína je nejnižší teplotní třída z výše uvedených vztahů, tedy T400, T600 – vychází výsledná hodnota „T400“:
2. Příklad 2 – Určení teplotní třídy komína používajícího pálené/keramické vložky
Obr. 2 Příklad konstrukčních dílů individuálního komína.
1 – tepelná izolace, 2 – komínová vložka, 3 – hořlavý plášť
a) Vstupní údaje
Vstupní údaje pro komín s pálenou/keramickou komínovou vložkou:
- Komínová vložka – pálená/keramická vložka (bez izolace), tloušťka stěny 8 mm, Ø 130 mm, označený B2N1, podle EN 1443 je označení T 400 N1 D 3 O nebo T 400 N1 W 2 O,
- Tepelná izolace – skelná vata deklarovaná pro teplotu 910 °C a tepelný odpor 0,40 m3K/W, tloušťka stěny 30 mm,
- Plášť komína – dřevo, tloušťka 15 mm (1/Λ)W = 0,1 m2K/W, vzdálenost od komína x = 20 mm.
b) Teplotní třída podle použitého materiálu
Maximální dovolená teplotní třída v závislosti na použitém materiálu vychází:
| označení komínové vložky tabulka 2 | T400 T400 | (z tab. 3) T400 |
c) Požární odolnost
Maximální přípustná teplotní třída pro požární odolnost se určí podle vztahu (1):
[°C]
kde jsou hodnoty:
αi = 15 W/m2K, αa = 8 W/m2K, ta = 85 °C, tu = 20 °C,
Dh = 0,20 m (protože 130 mm < 0,20 m)
Dha = 0,20 + 2 (0,008 + 0,030) = 0,276 m
Tepelný odpor vícevrstvé stěny komína se dosadí podle vztahu:
[m2K/W]
kde jsou tyto hodnoty:
D1 = Dh = 0,20 m, D2 = 0,20 + 2 ‧ 0,008 = 0,216 m
Jednotlivé tepelné odpory:
- komínová vložka bez tepelné izolace
[m2K/W]
- tepelná izolace (deklarovaná hodnota)
[m2K/W]
Výsledný tepelný odpor:
[m2K/W]
Přípustná teplota pro teplotní třídu:
[°C]
(tabulka 3 pro T200)
d) Ochrana před dotykem
U popsaného komína se lidský kontakt nemůže vyskytovat, proto není nutná kontrola na lidský kontakt.
e) Výsledná teplotní třída
Pro komín s komínovou vložkou je podle zadaných hodnot nejnižší teplotní třída:
- minimum z hodnot T400, T200 – výsledná hodnota „T200“.
Článek informuje stručnou a přehlednou formou o poměrně složité problematice, kterou výpočty v oblasti požární odolnosti komínů bezesporu jsou. Tím se stává cennou pomůckou i pro vysoce specializované odborníky, kteří se zabývají navrhováním komínů. Ti zcela jistě ocení i dva praktické příklady výpočtu doplněné obrázky.
Article features practical examples for determination of tempereture class of chimneies with combustible and fire – resistant construction of external wall of chimney.