Reklama

Posuzování střech z hlediska požární bezpečnosti, příklady nevhodného použití fóliové střešní krytiny

14.12.2009

doc. Ing. Václav Kupilík, CSc.

Recenzovaný

Současné trendy ve stavebnictví stále zdokonalují a řeší konstrukce střech v souvislosti se zprůmyslněním stavebnictví, jeho udržitelným rozvojem, uplatňováním moderních materiálů i nových poznatků v oblasti teorie tvorby optimálního životního prostředí. Jak se na ně dívat z požárního hlediska?

Reklama

1. Úvod

Střecha výškově zakončuje objekty, chrání jejich prostory před nepříznivými klimatickými vlivy a plní i roli estetickou. Provedení střechy značně ovlivňuje životnost a trvanlivost celé stavby. Ploché střechy prodělaly dlouhý vývoj z hlediska konstrukčního, fyzikálnětechnického, materiálového, technologického, architektonického apod. Současné trendy ve stavebnictví stále zdokonalují a řeší konstrukce střech v souvislosti se zprůmyslněním stavebnictví, jeho udržitelným rozvojem, uplatňováním moderních materiálů i nových poznatků v oblasti teorie tvorby optimálního životního prostředí.

2. Dělení plochých střech z požárního hlediska

Z požárního hlediska mohou u plochých střech nastat tyto případy:

1) Namáhání ploché střechy na působení tepelného toku zdola:

Pokud je požárně dělicí strop s funkcí střešní konstrukce typu DP1 (např. střešní plášť je proveden na železobetonovém monolitickém či montovaném stropě), posuzuje se požární odolnost požárního stropu bez požadavků na střešní plášť (v tab.12 ČSN 73 0802 [10] podle pol.1c),
Jestliže nosná střešní konstrukce není typu DP1 (např. střešní plášť spočívá na dřevěných či ocelových nosnících), musí být strop samostatně posuzován na nosné prvky střechy (v tab.12, pol.4 Nosné konstrukce střech) a na plošnou konstrukci střešního pláště uloženého na nosných prvcích střechy (v tab.12, pol.11).

2) Namáhání tepelným tokem z vnější strany: V tomto případě se střešní pláště hodnotí v požárně nebezpečném prostoru, případně velkoplošné střešní pláště. V požárně nebezpečném prostoru musí být střešní pláště, případně část z konstrukcí DP1 nebo se musí prokázat, že povrchová vrstva nešíří požár po svém povrchu a brání vznícení hořlavých částí konstrukcí.

3. Požadavky na hodnocení střech

V současné době hodnocení střech předpokládá zkoušení a klasifikaci jen podle evropských norem. Dnem 31.12.2007 skončilo tzv. přechodné období, kdy bylo možné používat hodnocení podle ČSN i podle ČSN EN. Od 1.1.2008 je v ČR požadována u střech klasifikace podle evropských norem. Střechy jsou z požárního hlediska hodnoceny ze spodní nebo z vrchní strany, podle směru působení a intenzity požáru. U střech je možno shrnout požadavky na jejich hodnocení podle těchto hledisek:

požární odolnosti,
chování střech při působení vnějšího požáru,
reakce na oheň.

3.1. Požární odolnost

Základními normami jsou:

zkušební norma: ČSN EN 1365-2 z roku 2000 [4],
klasifikační norma: ČSN EN 13501-2 z roku 2004 [2].

Při zkouškách se sledují stanovené mezní stavy, charakterizující požadavky a účel požární odolnosti konstrukce. Jsou označovány písmeny a znamenají:

R - nosnost konstrukce,
E - celistvost konstrukce,
I - tepelná izolace konstrukce,
W - tepelná radiace z povrchu.

Výsledkem zkoušky je hodnota požární odolnosti v minutách (15, 20, 30, 45, 60 ...), dosažená při nepřekročení stanovených mezních hodnot R, E, I, W. V ČSN732 08.. je zavedeno také třídění konstrukčních částí:

DP1 - konstrukce v požadované době nepřispívá k intenzitě požáru,
DP2 - konstrukce v požadované době a za stanovených podmínek nepřispívá k intenzitě požáru,
DP3 - konstrukce v požadované době přispívá k intenzitě požáru.

Příklad klasifikace:
požární odolnost konstrukce podle ČSN EN 13501-2: REI 15
hodnocení druhu konstrukce podle ČSN 73 0810 [11]: DP1

Požadavky na střešní plášť: a) střešní plášť je nad požárním stropem,
b) střešní konstrukce je bez funkce požárního stropu

3.2. Chování střech při působení požáru

Základní normami jsou:

zkušební norma ČSN P ENV 1187 z roku 2002 [9],
klasifikační norma: ČSN EN 13501-5 z roku 2006 [3].

Zkušební norma obsahuje 4 zkušební metody, převzaté z národních norem 4 států EU. Liší se navzájem provedením zkoušky (velikost vzorků, tepelné namáhání a vyhodnocení). Jsou to zkoušky:

Zkouška 1 - hořící hraničky, bez větru (z německé metodiky DIN 4102-7),
Zkouška 2 - hořící hraničky + vítr (ze skandinávské normy Nordtest NT FIRE 006),
Zkouška 3 - hořící hraničky + vítr + radiace (z francouzské metodiky v ministerském dekretu),
Zkouška 4 - hořící plynový hořák + vítr + radiace (z britské metodiky BS 476-3).

Každá ze 4 metod má několik klasifikačních tříd. U všech se začíná třídou BROOF (hodnoty zjištěné při zkoušce vyhoví stanoveným zkušebním kritériím) a končí třídou FROOF (hodnoty zjištěné při zkoušce nevyhoví stanoveným zkušebním kritériím). Za tato označení třídy se připojuje ještě označení zkušební metody (t1) (t2) (t3) (t4). Příklad klasifikace: B_ROOF (t1).

Pro potřeby ČSN 73 08.. byly z této normy akceptovány pouze zkoušky 1 a 3. Zkouška 1 je požadována pro střechy mimo požárně nebezpečný prostor, zkouška 3 je požadována pro střechy v požárně nebezpečném prostoru. Proto za vyhovující je požadována klasifikace:

B_ROOF (t1) - mimo požárně nebezpečný prostor,
B_ROOF (t3) - pro požárně nebezpečný prostor.

Do konce roku 2007 se zkoušky prováděly podle zkušebního předpisu ZP 2/1991 [12], vydaného PAVUS Praha, a.s. Předpis obsahoval 2 zkušební metodiky:

Zkouška B pro střechy mimo požárně nebezpečný prostor,
Zkouška A v požárně nebezpečném prostoru.

Výsledkem bylo zjištění, zda střešní plášť nešíří nebo šíří požár v daném prostoru.

V projektových normách byly prostřednictvím ČSN 73 0810, tj. od roku 2005 požadavky na hodnocení:

zkouškou A nahrazeny požadavkem na třídu BROOF (t3),
zkouškou B nahrazeny požadavkem na třídu BROOF(t1).

Přechodem z hodnocení střešního pláště podle ZP 2/1991 (zkouška B) na hodnocení třídou BROOF (t1) se nemění a zůstává v platnosti to, že střešní plášť třídy B_ROOF (t1) může být použit mimo požárně nebezpečný prostor v souvislé ploše a nemusí být dělen na plochy menší než 1500m². V opačném případě, tj. nevykazuje-li střešní plášť třídu B_ROOF (t1) a má povrchovou vrstvu schopnou šířit požár, se musí střešní plášť členit nehořlavými pásy o šířce alespoň 2m na dílčí plochy nepřesahujících právě již zmíněných 1500m².

3.3. Reakce na oheň

Základními normami jsou následující:

a) zkušební normy (všechny z roku 2003):

ČSN EN ISO 1182 [6] - zkouška nehořlavosti,
ČSN EN ISO 1716 [7] - stanovení spalného tepla,
ČSN EN 13823 [5] - vystavení tepelnému účinku jednotlivého hořícího předmětu ,
ČSN EN ISO 11925-2 [8] - zkouška malým zdrojem plamene,

b) klasifikační norma z roku 2007: ČSN EN 13501-1 [1].

Zkušební normy se používají v závislosti na druhu a složení stavební hmoty nebo výrobku. Pro zkoušení výrobku se volí některá z uvedených zkušebních metodik nebo jejich kombinace v závislosti na složení výrobku a třídy, do které může být klasifikován.

Klasifikační norma byla vydána v roce 2003 a toto vydání bylo nahrazeno novým v roce 2007. ČSN EN 13501-1 zavádí 7 klasifikačních tříd pro 3 typy výrobků. Třídy se liší indexy:

A1, A2, B, C, D, E, F (výrobky mimo podlahovin - platí i pro střechy),
A1_fl, A2_fl, B_fl, C_fl, D_fl, E_fl, F_fl (podlahoviny),
A1_L, A2_L, B_L, C_L, D_L, E_L, F_L (lineární výrobky, izolace potrubí).

Obdobně (dle Rozhodnutí komise 2006/751/ES ze dne 27. října 2006) jsou dále zavedeny i třídy reakce na oheň elektrických kabelů A_ca, B1_ca, B2_ca, C_ca, D_ca, E_ca a F_ca.

K těmto třídám je pro úplnou klasifikaci ještě připojena doplňková klasifikace. Tou se označuje, zda při zkoušce odkapávají nebo odpadávají hořící částice (d), zda dojde k uvolňování kouře (s), případně charakteru kyselosti zplodin hoření kabelových izolací (a) u kabelů. Doplňková klasifikace "d" nabývá hodnot d0, d1, d2, klasifikace "s" hodnot s1, s2, s3 a klasifikace "a" hodnot a1, a2, a3. Doplňková klasifikace není dosud příliš rozšířena a ani důsledně požadována. Pokud není v ČSN 73 08.. jmenovitě uveden požadavek na doplňkovou klasifikaci, nebere se na ni zřetel. Požadavky na stavební výrobky též uvádí i Vyhláška MV 23/2008 Sb. Příklad klasifikace výrobku třídou reakce na oheň:

bez doplňkové klasifikace A2,
s doplňkovou klasifikací B-s1,d0.

Obdobná klasifikace je v Německu, podle DIN 4102-1: A1, A2, B1, B2, B3.

Třída reakce na oheň se pro hodnocení střech uplatní při posuzování jejich skladeb a hodnocení jednotlivých materiálů (např. pro stanovení druhu konstrukce DP1, DP2, DP3 u požárních odolností, pro rozšíření aplikace výsledků zkoušek apod.).

4. Aplikace hořlavé povrchové krytiny na střešních pláštích

Na základě provedených znaleckých posudků s aplikovanou hořlavou fólií typu EPDM s následujícími atesty:

podle DIN 4102-1 třídy reakce na oheň B2 [13],
podle zkušebního předpisu ZP 2/1991 nevyhovující ani zkoušce A, ani zkoušce B,

je možno uvést některé možnosti nevhodného použití této fólie umístěné na podkladech z přírodního či aglomerovaného dřeva nebo z pěnového polystyrenu.

a) Hořlavá fólie na střeše skladovací haly zasahuje do požárně nebezpečného prostoru oken administrativní části budovy:

b) Chybějící přerušení souvislých válcových polykarbonátových světlíků a hořlavé fólie v místech, kde hala o rozměrech střechy cca 170 x 27m = 4590m² je uvnitř rozdělena na 3 požární úseky a částečně zasahuje do požárně nebezpečného prostoru (max. přípustná plocha 1500m²)

c) Nadměrně nízko umístěný výstupní otvor z instalační šachty, do níž jsou zaústěny digestoře ze spodních podlaží

d) Zateplení administrativní budovy pěnovým polystyrenem zakončené těsně pod plochou střechou s hořlavou fólií bez atiky.

e) Umístění telekomunikační buňky s elektrickým zařízením na střeše s hořlavou fólií.

f) Kabelový telekomunikační rozvod vedený společně s hromosvodem na oplechovaných kabelových lávkách.

5. Závěr

Uvedená analýza by měla upozornit pracovníky v oblasti požární ochrany na rizikové případy požáru při použití hořlavých povrchových vrstev střešního pláště, kterým je třeba se vyvarovat.

Literatura:

[1] ČSN EN 13501-1 Požární klasifikace stavebních výrobků a konstrukcí staveb - Část 1: Klasifikace podle výsledků zkoušek reakce na oheň,
[2] ČSN EN 13501-2 Požární klasifikace stavebních výrobků a konstrukcí staveb - Část 2: Klasifikace dle výsledků zkoušek požární odolnosti kromě VZT zařízení,
[3] ČSN EN 13501-5 Požární klasifikace stavebních výrobků a konstrukcí staveb - Část 5: Klasifikace podle výsledků zkoušek střech vystavených vnějšímu požáru,
[4] ČSN EN 1365-2 Zkoušení požární odolnosti nosných prvků - Část 2: Stropy a střechy,
[5] ČSN EN 13823 Zkoušení reakce stavebních výrobků na oheň - Stavební výrobky kromě podlahových krytin vystavené tepelnému účinku jednotlivého hořícího předmětu,
[6] ČSN EN ISO 1182 Zkoušení reakce stavebních výrobků na oheň - Zkouška nehořlavosti,
[7] ČSN EN ISO 1716 Zkoušení reakce stav. výrobků na oheň - Stanovení spalného tepla,
[8] ČSN EN ISO 11925-2 Zkoušení reakce na oheň - Zápalnost stavebních výrobků vystavených přímému působení plamene - Část 2: Zkouška malým zdrojem plamene,
[9] ČSN P ENV 1187 Zkušební metody pro střechy vystavené působení vnějšího požáru,
[10] ČSN 73 0802 Požární bezpečnost staveb. Nevýrobní objekty,
[11] ČSN 73 0810 Požární bezpečnost staveb. Společná ustanovení,
[12] Zkušební předpis ZP 2/1991 Stanovení šíření požáru střešním pláštěm,
[13] Novotan - Flachdach abdichtung mit Systém - Technische Produktbeschreibung,
[14] Protokol o zkouškách střechy vystavené působení vnějšího požáru, č.Pr-07-2.124, vydaný dne 29.8.2007

English Synopsis

Current trends address the construction of roofs in connection with the industrialization of construction, their sustainable development, the use of advanced materials and new knowledge for optimal environmental development. How to look at them from the point of view of fire protection? The shown analysis should draw the attention of those working the the field of fire protection about the risks of using flammable surface layers on the roof deck, which should be avoided.