Dr inż. Krzysztof Schabowicz

BUDOWNICTWO OGÓLNE

WYKŁAD 17

Ochrona przeciwpożarowa budynków.

WROCŁAW 2010

POŻAR JAKO ZJAWISKO

Spalanie

jest

procesem

polegającym

na

intensywnej

reakcji

egzotermicznej łączenia się materiału palnego z tlenem znajdującym
się w powietrzu.
Proces ten, gdy przebiega w warunkach niekontrolowanych nazywamy

pożarem

.

Rozróżniamy trzy fazy rozwoju pożaru:
-

faza I

to okres powstania pożaru i jego początkowego rozwoju,

-

faza II

rozpoczyna się gdy stężenie gazów i działanie wysokiej

temperatury doprowadza do gwałtownego zapalenia się wszystkich
materiałów palnych na całej ich powierzchni,
- następnie pożar przechodzi w

fazę III

, gdy maleje szybkość spalania

i obniża się temperatura.

STRUKTURA POŻARU

Każdy pożar posiada strukturę przestrzenną:
- strefa spalania I,
- strefa konwekcyjna II,
- strefa zadymienia III,
- strefa oddziaływania cieplnego IV.

GRUPY POŻARÓW

POŻAR JAKO ZAGROŻENIE DLA LUDZI

Promieniowanie cieplne.

Obniżenie stężenia tlenu w powietrzu.

Zadymienie.

Pożarom towarzyszą również zjawiska o charakterze dynamicznym.

POŻAR JAKO ZAGROŻENIE DLA KONSTRUKCJI
BUDYNKU

Destrukcyjny wpływ temperatury ponad 300°C jest podobny dla stali
i betonu. Różnica polega jednak na odmiennym rozkładzie pola
temperatur w przekrojach stalowych i betonowych czy żelbetowych.

W przekrojach betonowych nagrzaniu ulega tylko zewnętrzna warstwa,
a temperatura wewnątrz może być znacznie niższa. Jest to
spowodowane innym współczynnikiem przewodzenia ciepła przez
beton, w stosunku do stali. Oznacza to, że rdzeń przekroju
betonowego pozostaje długo nienaruszony i może pełnić swe funkcje
konstrukcyjne.

POŻAR JAKO ZAGROŻENIE DLA KONSTRUKCJI
BUDYNKU

Budynek powinien być usytuowany na działce, zaprojektowany
i

wybudowany

w

sposób

zapobiegający

powstawaniu

i rozprzestrzenianiu się pożaru.

POŻAR JAKO ZAGROŻENIE DLA KONSTRUKCJI
BUDYNKU

Budynek i urządzenia z nim związane powinny być zaprojektowane i
wykonane w sposób zapewniający w razie pożaru:

•

nośność konstrukcji

przez założony czas.

•

ewakuację ludzi

,

•

prowadzenie akcji ratowniczej

oraz ograniczenie

rozprzestrzeniania się ognia w obiekcie i na sąsiednie obiekty.

Wymagania dotyczące zabezpieczenia przeciwpożarowego budynku i
jego części wynikają z

przeznaczenia i sposobu użytkowania budynku

,

zagrożenia wybuchem oraz występującego obciążenia ogniowego.

KLASYFIKACJA BUDYNKÓW

KLASYFIKACJA BUDYNKÓW ZE WZGLĘDU NA PRZEZNACZENIE I SPOSÓB
UŻYTKOWANIA.

1.Podział budynków na grupy wysokości:

a) budynki niskie (N)

b) budynki średnio wysokie (SW)

c) budynki wysokie (W)

d) budynki wysokościowe (WW)

KLASYFIKACJA BUDYNKÓW

2. Podział budynków i części budynków stanowiących oddzielne strefy

pożarowe z uwagi na przeznaczenie i sposób użytkowania:

a) budynki

mieszkalne,

zamieszkania

zbiorowego

i

użyteczności

publicznej charakteryzowane kategorią zagrożenia ludzi - określane
jako ZL,

b) budynki produkcyjne i magazynowe określane jako PM,

c) budynki inwentarskie określane jako IN.

KLASYFIKACJA BUDYNKÓW

3. Budynki oraz części budynków stanowiące odrębne strefy pożarowe
określane jako ZL zalicza się do jednej lub więcej niż jednej kategorii
zagrożenia ludzi spośród pięciu następujących:

ZL I - zawierające pomieszczenia przeznaczone do jednoczesnego
przebywania ponad 50 osób, które nie są ich stałymi użytkownikami
i pomieszczenia te nie są przeznaczone przede wszystkim do użytku
osób o ograniczonej zdolności poruszania się,
ZL II - przeznaczone do użytku osób o ograniczonej zdolności
poruszania się (żłobki, szpitale, przedszkola, domy dla osób starszych),
ZL III - użyteczności publicznej, nie zakwalifikowane do ZLI i ZLII,
ZL IV – mieszkalne,
ZL V - zamieszkania zbiorowego, nie zakwalifikowane do ZLI i ZLII
(hotele, domy wczasowe, internaty).

KLASY ODPORNOŚCI POŻAROWEJ BUDYNKU ORAZ KLASY
ODPORNOŚCI OGNIOWEJ ELEMENTÓW BUDYNKU

Wyróżniamy

pięć klas odporności pożarowej budynków lub ich części

.

Klasy te oznaczono literami A, B, C, D i E.

Dla

określenia

klas

odporności

ogniowej

elementów

budynku

wprowadzono następujące pojęcia:

nośność ogniowa R,

szczelność ogniowa E,

izolacyjność ogniowa I.

KLASY ODPORNOŚCI OGNIOWEJ ELEMENTÓW
BUDYNKU

Klasa

odporności

pożarowej

budynku

Klasa odporności ogniowej elementów budynku

Główna

konstrukcja

nośna

Konstrukcja

dachu

Strop

Ściana

zewnętrzna

Ściana

wewnętrzna

Przekrycie

dachu

1

2

3

4

5

6

7

„A”

R 240

R 30

REI 120

EI 120

EI 60

E 30

„B”

R 120

R 30

REI 60

EI 60

EI 30

E 30

„C”

R 60

R 15

REI 60

EI 30

EI 15

E 15

„D”

R 30

(-)

REI 30

EI 30

(-)

(-)

„E”

(-)

(-)

(-)

(-)

(-)

(-)

(-)

– brak wymagań

KLASY ODPORNOŚCI POŻAROWEJ BUDYNKÓW
ZALICZONYCH DO KATEGORII ZL I PM

Budynek

ZL I

ZL II

ZL III

ZL IV

ZL V

1

2

3

4

5

6

Niski (N)

"B"

"B"

"C"

"D"

"C"

Średniowysoki

(SW)

"B"

"B"

"B"

"C"

"B"

Wysoki (W)

"B"

"B"

"B"

"B"

"B"

Wysokościowy

(WW)

"A"

"A"

"A"

"B"

"A"

KLASY ODPORNOŚCI POŻAROWEJ BUDYNKÓW
ZALICZONYCH DO KATEGORII ZL I PM

Maksymalna

gęstość

obciążenia

ogniowej strefy

pożarowej w

budynku Q

[Mj/m

2

]

Budynek o

jednej

kondygnacji

nadziemnej

(bez

ograniczenia

wysokości)

Budynek wielokondygnacyjny

Niski (N)

Średniowy

soki (SW)

Wysoki (W)

Wysokościo

wy (WW)

1

2

3

4

5

6

Q ≤ 500

"E"

"D"

"C"

"B"

"B"

500 < Q ≤ 1000

"D"

"D"

"C"

"B"

"B"

1000 < Q ≤ 2000

"C"

"C"

"C"

"B"

"B"

2000 < Q ≤ 4000

"B"

"B"

"B"

-

-

Q < 4000

"A"

"A"

"A"

-

-

"-

" takie budynki nie mogą

występować

Klasa

odporności

pożarowej

budynki produkcyjne i

magazynowe

Budynki zaliczone do kategorii

zagrożenia ludzi ZL

*)

1

2

3

A

Budynki ze

strefą pożarową

o

obciążeniu ogniowym większym

od 4000 MJ/m

2

-

B

Budynki zawierające strefę

pożarową

o

obciążeniu ogniowym od 2000 do

4000 MJ/m

2

oraz budynki wysokie i

wysokościowe ze strefą o

obciążeniu ogniowym do 2000

MJ/m

2

a) liczące powyżej 2 kondygnacji kategorii: ZL I,

ZL II, ZL V;

b

) wysokie i wysokościowe kategorii ZL III;

c

) wysokościowe kategorii ZL IV;

C

Budynki ze strefą pożarową

o

obciążeniu ogniowym od 1000 do

2000 MJ/m

2

oraz budynki

średniowysokie ze strefą o

obciążeniu ogniowym do 1000

MJ/m

2

a) dwukondygnacyjne kategorii: ZL I, ZL II, ZL V;

b

) powyżej 2 kondygnacji niskie i średniowysokie

kategorii ZL III;

c

) powyżej 3 kondygnacji niskie, średniowysokie i

wysokie kategorii ZL IV;

D

Budynki ze strefą pożarową

o

obciążeniu ogniowym od 500 do

1000 MJ/m

2

oraz

wielokondygnacyjne budynki niskie

ze strefą o obciążeniu ogniowym do

500 MJ/m

2

a) jednokondygnacyjne kategorii ZL II;

b) do 2 kondygnacji kategorii ZL III;

c) trzykondygnacyjne kategorii ZL IV;

E

Budynki jednokondygnacyjne ze

strefą pożarową o obciążeniu

ogniowym do 500 MJ/m

2

a) jednokondygnacyjne z elementów nie

rozprzestrzeniających ognia kategorii: ZL I i ZL V;

b) do 2 kondygnacji kategorii ZL IV;

DEFINICJE

Obciążenie ogniowe

- wyrażona w jednostkach SI (MJ) całkowita energia

powstająca podczas spalania materiałów palnych zgromadzonych w określonej,
ograniczonej przestrzeni (pomieszczeniu) wraz z materiałami palnymi podłóg,
sufitów, ścian wewnętrznych i przepierzeń oraz okładzin ściennych, obliczana
zgodnie z PN-70/B-02852 czy1i ilość przeliczeniowa drewna przypadająca na 1
m

2

rzutu poziomego pomieszczenia (strefy, budynku) odpowiadająca ciepłu

spalania materiałów palnych znajdujących się w pomieszczeniu (strefie,
budynku).

DEFINICJE

Odporność ogniowa

- zdolność konstrukcji lub elementu budynku poddanego

działaniu znormalizowanych warunków fizycznych do spełnienia w określonym
czasie wymagań dotyczących nośności ogniowej, izolacyjności cieplnej,
szczelności ogniowej oraz innych wymaganych właściwości.
Miarą odporności ogniowej jest czas t

F

w minutach od początku badania do

chwili osiągnięcia przez element próbny jednego ze stanów granicznych:
- nośności ogniowej,
- izolacyjności ogniowej,
- szczelności ogniowej.

DEFINICJE

Stan graniczny nośności ogniowej

- stan w którym element próbny przestaje

spełniać swoją funkcję nośną wskutek jednej z przyczyn: zniszczenia
mechanicznego lub utraty stateczności, przekroczenia granicznych wartości
przemieszczeń lub odkształceń,

Stan graniczny izolacyjności ogniowej

- stan w którym element próbny przestaje

spełniać funkcję oddzielającą na skutek przekroczenia granicznej wartości
temperatury powierzchni nieogrzewanej,

Stan graniczny szczelności ogniowej

- stan w którym element przestaje spełniać

funkcję oddzielającą na skutek odpadnięcia od konstrukcji, powstania pęknięć i
szczelin, przez które przenikają płomienie lub gorące gazy.

PODZIAŁ BUDYNKÓW NA STREFY POŻAROWE.
ODDZIELENIA POŻAROWE.

Strefę pożarową

stanowi budynek albo jego część oddzielona od innych

budynków

lub

innych

części

budynku

elementami

oddzielenia

przeciwpożarowego

bądź pasami wolnego terenu o szerokości nie mniejszej

niż dopuszczalna odległość od innych budynków ze względu na
bezpieczeństwo pożarowe.

Elementami oddzielenia przeciwpożarowego

są ściany i stropy, a także

przeciwpożarowe zamknięcia znajdujących się w nich otworów.
Wymagane

klasy

odporności

ogniowej

elementów

oddzielenia

przeciwpożarowego oraz zamknięć znajdujących się w nich otworów.

PODZIAŁ BUDYNKÓW NA STREFY POŻAROWE.
ODDZIELENIA POŻAROWE.

Klasa

odporności

pożarowej

budynku

Klasa odporności ogniowej

Elementów oddzielenia

przeciwpożarowego

Drzwi

przeciwpożarowych

lub innych

zamknięć

przeciwpożarowych

Ścian i stropów z

wyjątkiem w ZL

Stropów

w ZL

1

2

3

4

"A"

REI 240

REI 120

EI 120

"B" i "C"

REI 120

REI 60

EI 60

"D" i "E"

REI 60

REI 30

EI 30

WYMAGANIA W ZAKRESIE EWAKUACJI

Przejście ewakuacyjne

jest to droga, jaką musi przebyć człowiek,

od najdalszego miejsca, w którym może przebywać, do wyjścia
ewakuacyjnego, na drogę ewakuacyjną lub do innej strefy
pożarowej albo na zewnątrz budynku. Przejście ewakuacyjne nie
powinno prowadzić łącznie przez więcej niż trzy pomieszczenia.

WYMAGANIA W ZAKRESIE EWAKUACJI

Rodzaj strefy pożarowej

Dopuszczalna

długość przejścia

ewakuacyjnego [m]

1

2

Strefa ZL

40

Strefa PM o gęstości obciążenia ogniowego

przekraczającej 500MJ/m

2

w budynku o więcej

niż jednej kondygnacji nadziemnej

75

Strefa:

1

. PM o gęstości obciążenia ogniowego

nieprzekraczającej 500 MJ/m

2

w budynku o

więcej niż jednej kondygnacji nadziemnej;

2. PM w budynku o jednej kondygnacji

nadziemnej bez względu na wielkość

obciążenia ogniowego.

100

Pomieszczenie zagrożone wybuchem w strefie

PM

40

WYMAGANIA W ZAKRESIE EWAKUACJI

Dojście ewakuacyjne

jest to długość drogi ewakuacyjnej od wyjścia

z pomieszczenia na tę drogę do wyjścia do innej strefy pożarowej
lub na zewnątrz budynku, mierzona w osi drogi ewakuacyjnej.

Dopuszczalne
długości dojść
ewakuacyjnych.

Rodzaj strefy pożarowej

Długość dojścia

Przy jednym

dojściu

Przy co

najmniej dwóch

dojściach

1

2

3

Z pomieszczeniem zagrożonym wybuchem

10

40

PM o gęstości obciążenia ogniowego Q > 500

MJ/m

2

bez pomieszczenia zagrożonego

wybuchem

30

60

PM o gęstości obciążenia ogniowego Q < 500

MJ/m

2

bez pomieszczenia zagrożonego

wybuchem

60

100

ZL I, ZL II, ZL V

10

40

ZL III

30

60

ZL III

60

100

POWIERZCHNIA STREFY POŻAROWEJ

Powierzchnia strefy pożarowej

jest obliczana jako powierzchnia

wewnętrzna budynku lub jego części, przy czym wlicza się także do niej
powierzchnię antresoli.

Dopuszczalne powierzchnie stref pożarowych określanych jako ZL.

Kategoria zagrożenia

ludzi

Dopuszczalna powierzchnia strefy pożarowej [m

2

]

W budynku o

jednej

kondygnacji

nadziemnej

W budynku wielokondygnacyjnym

Niskim (N)

Średniowysokim

(SW)

Wysokim i

wysokościowym

(W), (WW)

1

2

3

4

5

ZL I, ZL III, ZL IV, ZL V

10000

8000

5000

2500

ZL II

8000

5000

3500

2000

POWIERZCHNIA STREFY POŻAROWEJ

Rodzaj stref
pożarowych

Gęstość

obciążenia

ogniowego

Q [MJ/m

2

]

Dopuszczalna powierzchnia strefy pożarowej w

m

2

w budynku o

jednej

kondygnacji

nadziemnej

(bez

ograniczenia

wysokości)

w budynku wielokondygnacyjnym

niskim (N) i

średniowysokim

(SW)

wysokim (W) i

wysokościowym

(WW)

1

2

3

4

5

Strefy

pożarowe z

pomieszczenie

m zagrożonym

wybuchem

Q ≥ 4000

2000

≤ Q <

4000 1000 ≤

Q < 2000 500

≤ Q < 1000

Q < 500

1000
2000
4000
6000
8000

(-)
(-)

1000
2000
3000

(-)
(-)
(-)

500

1000

Strefy

pożarowe
pozostałe

Q ≥ 4000

2000

≤ Q <

4000 1000 ≤

Q < 2000 500

≤ Q < 1000

Q < 500

2000
4000
8000

15000
20000

1000
2000
4000
8000

10000

(-)
(-)

1000
2500
5000

ODDZIELENIE PRZECIWPOŻAROWE POMIĘDZY
BUDYNKAMI

Minimalną szerokość pasa wolnego terenu stanowiącego

oddzielenie

przeciwpożarowe pomiędzy budynkami

określa odległość w metrach

między poszczególnymi ścianami zewnętrznymi budynków.

Minimalna odległość w metrach pomiędzy zewnętrznymi ścianami budynków.

Rodzaj budynku (dla

budynku PM

maksymalna gęstość

obciążenia ogniowego

strefy pożarowej PM)

Rodzaj budynku (dla budynku PM maksymalna gęstość

obciążenia ogniowego strefy pożarowej PM)

ZL

IN

PM

Q < 1000

1000 < Q < 4000 Q < 4000

1

2

3

4

5

6

ZL

8

8

8

15

20

IN

8

8

8

15

20

PM Q ≤ 1000

8

8

8

15

20

PM 1000 < Q ≤ 4000

15

15

15

15

20

PM Q > 4000

20

20

20

20

20

ZABEZPIECZENIA OGNIOCHRONNE

Zabezpieczenia konstrukcji stalowych

Stal przy ok. 500°C staje się plastyczna. Można stosować następujące
zabezpieczenia, opóźniające osiągnięcie tej temperatury:

powłoki malarskie z farb ogniochronnych, pęczniejących,
izolację natryskową,
tynk ogniochronny,
powłoka z płyt np. suchego tynku,
sufity podwieszane,
tynk zwykły na siatce,
obmurowanie,
obetonowanie.

Zabezpieczenia te pozwalają zwiększyć ognioodporność elementów
od 15 min do 120 min.

ZABEZPIECZENIA OGNIOCHRONNE

Zabezpieczenia konstrukcji drewnianych

Drewno ma temperaturę zapłonu ok. 250°C. Szybkość spalania drewna
wynosi

ok.4cm/h.

zabezpieczeniem

konstrukcji

drewnianych,

opóźniającym zapłon, mogą być:

obłożenie konstrukcji płytami, np. suchego tynku,
wykonanie powłoki malarskiej z farb ogniochronnych, pęczniejących,
zastosowanie krzemianowych okładzin pęczniejących,
nasycenie drewna preparatem ogniochronnym, np. FOBOS M4.

URZĄDZENIA PRZECIWPOŻAROWE

Urządzenia

przeciwpożarowe

to

urządzenia

stałe

lub

półstałe,

uruchamiane ręcznie lub automatycznie, służące do wykrywania
i zwalczania pożaru lub ograniczania jego skutków.

Do urządzeń przeciwpożarowych zaliczamy:

systemy sygnalizacji pożarowej,
stałe i półstałe urządzenia gaśnicze i zabezpieczające,
dźwiękowe systemy ostrzegawcze,
instalacje oświetlenia awaryjnego,
urządzenia oddymiające,
hydranty,
drzwi i bramy przeciwpożarowe, jeżeli wyposażone są w systemy

sterowania.

PROJEKT ARCHITEKTONICZNO-BUDOWLANY

Uzgadnianie projektu architektoniczno-budowlanego pod względem
ochrony przeciwpożarowej.

Dane statystyczne pokazują, że pożarom nie można w pełni zapobiec.
Dlatego projektant musi pamiętać o bezpieczeństwie pożarowym
budynku. Ocena zgodności projektu architektoniczno-budowlanego
z wymaganiami ochrony przeciwpożarowej dokonywana jest na etapie
jego uzgadniania.

Rozporządzenie Ministra Spraw Wewnętrznych i Administracji w sprawie
zakresu, trybu i zasad uzgadniania projektu budowlanego pod względem
ochrony

przeciwpożarowej

reguluje,

projekty

których

obiektów

wymagają uzgodnień pod względem wymagań przeciwpożarowych.

AKTY PRAWNE

1. Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie

warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie
(Dz. U. z 2002 r. Nr 75, poz.690 z późniejszymi zmianami)

2. Ustawa z dnia 24 sierpnia 1991 r. o ochronie przeciwpożarowej (Dz. U. z 1991

r. Nr 81, poz.351 z późniejszymi zmianami)

3. Rozporządzenie Ministra Spraw Wewnętrznych i Administracji w sprawie

ochrony przeciwpożarowej budynków, innych obiektów budowlanych i terenów
(Dz. U. z 1995 r. Nr 92, poz.460) Rozporządzenie w trakcie nowelizacji.

4. Rozporządzenie Ministra Spraw Wewnętrznych i Administracji w sprawie

określenia

szczegółowych

wymagań

w

zakresie

przeciwpożarowego

zaopatrzenia

wodnego,

ratownictwa

technicznego,

chemicznego,

ekologicznego lub medycznego oraz warunków, jakim powinny odpowiadać
drogi pożarowe (Dz. U. z 1999 r. Nr 7, poz.64) Rozporządzenie w trakcie
nowelizacji.

5. Rozporządzenie Ministra Spraw Wewnętrznych i Administracji w sprawie

zakresu, trybu i zasad uzgadniania projektu budowlanego pod względem
ochrony przeciwpożarowej

DZIĘKUJE ZA UWAGĘ