4. Izolacyjność ogniowa lekkich przegród wielowarstwowych

Izolacyjność ogniową lekkiej przegrody wielowarstwowej (np. stropu lub ściany działowej)
stanowiącej oddzielenie przeciwpożarowe można obliczać jako sumę czasów skuteczności
ogniochronnej poszczególnych jej warstw ogniochronnych i termoizolacyjnych według wzoru:

t

ins

= ∑ t

ins,0,i

⋅ k

pos

⋅ k

j

(1)

gdzie:

t

ins,0,i

– wartość podstawowa czasu skuteczności ogniochronnej i-tej warstwy ogniochronnej

lub termoizolacyjnej [min],

k

pos,i

– współczynnik umiejscowienia i-tej warstwy ogniochronnej [-],

k

j

– współczynnik redukcyjny zależny od rodzaju złącza [-].

Na rys. 4.1 przedstawiono różne drogi przenikania ciepła przez element oddzielający, a w
tablicy 4.1 odpowiadające im maksymalne wartości wzrostu temperatury po stronie nie
nagrzewanej

Rys. 4.1. Drogi przenikania ciepła przez przegrodę budowlaną
1. Drewniany element konstrukcyjny.
2. Płyta ogniochronna.
3. Pustka powietrzna.
4. Warstwa izolacyjna.
5. Złącze płyt nie osłonięte przez element konstrukcyjny (belkę, słup, rygiel lub listwę).
6. Wycięcie na instalacje.
A – D. Drogi przenikania ciepła.

1

4

5

6

6

5

3

C

A

B

B

D

2

Tablica 4.1. Maksymalne wartości wzrostu temperatury po stronie nie nagrzewanej.

Maksymalny wzrost temperatury
po stronie nie nagrzewanej [K]

Droga przenikania
ciepła zgodnie z rys. 1

Łączna konstrukcja przegrody

140

A

Złącza

180

B

Wycięcia na instalacje

180

C, D

Kryterium izolacyjności ogniowej uważa się za spełnione przez przegrodę stanowiącą
oddzielenie przeciwpożarowe, jeżeli:
1. średni przyrost temperatury po nie nagrzewanej stronie przegrody nie przekracza 140

o

C,

2. przyrost temperatury w dowolnym punkcie po nie nagrzewanej stronie przegrody nie

przekracza 180

o

C.

4.1. Określanie wartości podstawowych czasów skuteczności ogniochronnej

Wartości podstawowych czasów skuteczności ogniochronnej dla płyt palnych i niepalnych
t

ins,0

oblicza się według wzorów (2)

÷ (5) zamieszczonych w tablicy 4.2.

Tablica 4.2. Wartości podstawowe czasów skuteczności ogniochronnej t

ins,0

Rodzaj warstwy

Gęstość [kg/m

3

]

Wzór do obliczania t

ins,0

[min]

Sklejka

≥ 450

t

ins,0

= 0,95 h

p

(2)

Płyty wiórowe i pilśniowe

≥ 600

t

ins,0

= 1,1 h

p

(3)

Panele drewniane

≥ 400

t

ins,0

= 0,5 h

p

(4)

Płyty gipsowo-kartonowe

-

t

ins,0

= 1,4 h

p

(5)

gdzie:
h

p

– grubość warstwy ogniochronnej [mm]

Wartości podstawowych czasów skuteczności ogniochronnej dla warstw termoizolacyjnych
oblicza się według wzorów (6) i (7) zamieszczonych w tablicy 4.3.

Tablica 4.3. Wartości podstawowe czasów skuteczności ogniochronnej warstw
termoizolacyjnych t

ins,0

dla wełny skalnej
t

ins,0

=

0,2

h

ins

k

dens,i

(6)

dla wełny szklanej

t

ins,0

=

0,1

h

ins

k

dens,i

(7)

gdzie:
h

ins

– grubość warstwy termoizolacyjnej [mm]

k

dens,i

– współczynnik zależny od gęstości i-tej warstwy termoizolacyjnej [-],

Wartości współczynników k

dens

dla warstw termoizolacyjnych umieszczonych między płytami

ogniochronnymi zamieszczono w tablicy 4.4.

Tablica 4.4. Wartości współczynnika k

dens

dla warstw termoizolacyjnych

Wełna szklana

Wełna skalna

Gęstość [kg/m

3

]

15

20

26

26

50

k

dens

*)

0,9

1,0

1,2

1,0

1,1

*) Dla wartości pośrednich można stosować interpolację liniową

Dla pustki powietrznej o szerokości od 45 do 200 mm należy przyjmować t

ins,0

= 5,0 minut.

4.2. Określanie wartości współczynników k

pos

dla warstw ogniochronnych i

współczynników k

dens

dla warstw termoizolacyjnych

4.2.1. Współczynniki umiejscowienia warstw ogniochronnych dla stropów
Wartości współczynników umiejscowienia warstw ogniochronnych określa dla stropów
według wzorów (8), (9) i (10) zamieszczonych w tablicach 4.5 i 4.6.

Tablica 4.5. Współczynniki umiejscowienia k

pos

po stronie nagrzewanej

k

pos

dla płyty umieszczonej przed:

Typ płyty

Gęstość

[kg/m

3

]

Grubość

płyty

[mm]

warstwą wełny skalnej lub szklanej

pustką
powietrzną

Sklejka

≥ 450

9

÷ 25

Wiórowa i pilśniowa

≥ 600

9

÷ 25

Panele drewniane

≥ 400

15

÷19

Gipsowo-kartonowe

-

9

÷ 15

min

{

0,02 h

p

+ 0,54 (8)

1,0

0,8

Tablica 4.6. Współczynniki umiejscowienia k

pos

płyt ogniochronnych po stronie nie nagrzewanej

Współczynnik k

pos

dla płyty umieszczonej za:

warstwą wełny

skalnej o grubości

Typ płyty

Gęstość

[kg/m

3

]

Grubość

płyty po

stronie nie

nagrzewanej

[mm]

warstwą

wełny

szklanej

45

÷ 95 145 195

pustką
powie-

trzną

Sklejka

≥ 450

0,6

Płyty wiórowe i
pilśniowe

≥ 600

9

÷ 25

0,7 h

p

–0,17

(9)

Panele drewniane

≥ 400

15
19

0,45
0,67

Płyty gipsowo-
kartonowe

9

÷ 15

0,7 h

p

–0,17

(10)

1,5

3,9

4,9

0,7

Dla wartości pośrednich można stosować interpolację.

Dla stropów nagrzewanych od dołu wartości współczynników umiejscowienia płyt
wystawionych na działanie ognia podane w tablicach 4.5 i 4.6 należy pomnożyć przez 0,8.

4.2.2. Współczynniki umiejscowienia k

pos

warstw ogniochronnych i termoizolacyjnych

dla ścian
Współczynniki umiejscowienia k

pos

dla ściany o konstrukcji drewnianej słupowo-ryglowej

obłożonej obustronnie dwiema płytami ogniochronnymi (rys. 4.2) zamieszczono w tablicy 4.7.

Kierunek
działania
ognia

⇒

⇒

⇒

⇒

⇒

⇒

⇒

⇒

Nr warstwy:

1 2

3

4 5

Strona nie
nagrzewana
ściany

Rys. 4.2. Przekrój przez ścianę działową

1, 2, 4, 5 – warstwy ogniochronne z materiałów
palnych lub niepalnych,
3 – warstwa izolacyjna z wełny mineralnej
skalnej lub szklanej albo pustka powietrzna.

Tablica 4.7. Współczynniki umiejscowienia k

pos

dla ścian obłożonych obustronnie

Konstrukcja ściany

Współczynnik k

pos

dla warstwy

Lp Warstwa Materiał

1

2

3

4

5

1

1, 2, 4, 5
3

Płyty z materiałów drewnopochodnych
Pustka powietrzna

0,7

0,9

1,0

0,5

0,7

2

1, 2, 4, 5
3

Płyty gipsowo-kartonowe GKB lub GKF
Pustka powietrzna

1,0

0,8

1,0

0,8

0,7

3

1, 5
2, 4
3

Płyty gipsowo-kartonowe GKB lub GKF
Płyty z materiałów drewnopochodnych
Pustka powietrzna

1,0

0,8

1,0

0,8

0,7

4

1, 5
2, 4
3

Płyty z materiałów drewnopochodnych
Płyty gipsowo-kartonowe GKB lub GKF
Pustka powietrzna

1,0

0,6

1,0

0,8

0,7

5

1, 2, 4, 5
3

Płyty z materiałów drewnopochodnych
Mata z wełny mineralnej skalnej

0,7

0,6

1,0

1,0

1,5

6

1, 2, 4, 5
3

Płyty gipsowo-kartonowe GKB lub GKF
Mata z wełny mineralnej skalnej

1,0

0,6

1,0

0,9

1,5

7

1, 5
2, 4
3

Płyty gipsowo-kartonowe GKB lub GKF
Płyty z materiałów drewnopochodnych
Mata z wełny mineralnej skalnej

1,0

0,8

1,0

1,0

1,2

8

1, 5
2, 4
3

Płyty z materiałów drewnopochodnych
Płyty gipsowo-kartonowe GKB lub GKF
Mata z wełny mineralnej skalnej

1,0

0,6

1,0

1,0

1,5

4.3. Określanie wartości współczynników redukcyjnych k

j

uwzględniających osłabienie

skuteczności ogniochronnej na złączach

Dla złącz płyt ogniochronnych palnych nie zamocowanych do listew lub do elementów
konstrukcyjnych należy wartości współczynnika k

j

przyjmować według rys. 4.3.

a)

b)

k

j

= 0,2

≤ 2 mm

30 mm

≤ 2mm

≤ 2 mm

c)

d)

k

j

= 0,4

k

j

= 0,4

30 mm

15mm

e)

k

j

= 0,6

15

mm

Rys.

4.3.

Wartości

współczynników k

j

dla

różnych rodzajów styków
płyt

drewnianych

i

drewnopochodnych

Dla złącz płyt ogniochronnych niepalnych (gipsowo-kartonowych) nie zamocowanych do
listew lub do elementów konstrukcyjnych należy wartości współczynnika k

j

przyjmować

według tablicy 4.8.

Tablica 4.8. Wartości współczynnika k

j

dla złącz płyt gipsowo-kartonowych nie

zamocowanych do listew ani do elementów konstrukcyjnych

Wartość k

j

dla złącza:

Lp

Typ złącza

Typ płyty gipsowo-
kartonowej

nie
wypełnione
go

wypełnion
ego

1 Łączone płyty o prostych krawędziach VK,

szerokość szczeliny

≤ 2 mm

A (GKB), H (GKBI),

F (GKF),

0,20

1,0

2 Łączone płyty o spłaszczonych

krawędziach AK, szerokość szczeliny

≤ 2

mm

A (GKB), H (GKBI),

F (GKF),

0,15

1,0

4.4. Sprawdzenie spełnienia kryterium izolacyjności ogniowej stropu

Przykładowy strop drewniany przedstawiono na rys. 4.4.

d

5

= warstwa o grubości h

p,5

i gęstości

ρ

k,5

d

4

= warstwa o grubości h

ins,4

i gęstości

ρ

ins,4

d

3

= warstwa o grubości h

p,3

i gęstości

ρ

k,3

pustka powietrzna

D = izolacja termiczna o grubości h

ins,D

i gęstości

ρ

ins,D

d

1

= płyta o grubości h

p,1

i gęstości

ρ

k,1

Rys. 4.4. Przekrój pionowy przez strop drewniany

Elementami konstrukcyjnymi stropu są belki z drewna litego lub klejonego

warstwowo. Warstwę sufitową stanowi płyta d

1

, która może być wykonana z materiałów

palnych lub niepalnych. Między belkami jest umieszczona warstwa D stanowiąca izolację

termiczną i akustyczną stropu, powyżej której znajduje się pustka powietrzna. Na belkach

spoczywa nośna warstwa podłogi d

3

wykonana z materiału palnego lub niepalnego, na której

ułożona jest płyta izolacyjna z wełny skalnej d

4

. Posadzkę stanowi warstwa d

5.

Sprawdzenie spełnienia kryterium izolacyjności ogniowej stropu odbywa się w

następującej kolejności:

1. Obliczenie czasu skuteczności ogniochronnej i-tej warstwy z drewna lub materiału

drewnopochodnego

Należy skorzystać ze wzorów (2), (3) i (4) podanych w tablicy 4.2, uwzględniając
współczynnik umiejscowienia k

pos,

którego wartości podano w tablicach 4.5 i 4.6, a także

współczynnik redukcyjny k

j

zależny od rodzaju styku, którego wartości podano na rys. 4.3.

2. Obliczenie czasu skuteczności ogniochronnej i-tej warstwy z płyt gipsowo-

kartonowych

Należy skorzystać ze wzoru (5) podanego w tablicy 4.2, uwzględniając współczynnik
umiejscowienia k

pos,

którego wartości podano w tablicach 4.5 i 4.6, a także współczynnik

redukcyjny k

j

zależny od rodzaju styku, którego wartości podano w tablicy 4.8.

3. Obliczenie czasów skuteczności ogniochronnej i-tej warstwy termoizolacyjnej

Obliczenia wykonuje się w oparciu o wzory (6) i (7) podane w tablicy 4.3 oraz dane
zawarte w tablicy 4.4.

4. Sprawdzenie czy średni wzrost temperatury po stronie nie nagrzewanej nie

przekroczył 140

o

C

Sprawdzenie wykonuje się wzdłuż drogi przenikania ciepła „a”, korzystając z zależności
t

ins

≥ t

fi,requ

.

5. Sprawdzenie czy wzrost temperatury w dowolnym punkcie po stronie nie

nagrzewanej nie przekroczył 180

o

C

Sprawdzenie wykonuje się wzdłuż dróg przenikania ciepła „b”, „c” i „d”, korzystając z
zależności t

ins

≥ t

fi,requ

.

5. Przykłady obliczeniowe

Przykład 1
Strop drewniany jak na rys. 4.4, stanowiący oddzielenie przeciwpożarowe, jest poddany
działaniu ognia od dołu. Sprawdzić czy strop spełnia wymagania w zakresie izolacyjności
ogniowej po 30 minutach nagrzewania według krzywej normowej.

Założenia:
d

1

– Płyta GKF o grubości 15 mm. Złącza zamocowane do belek stropowych (k

j

= 1,0).

D – Mata o grubości 60 mm z wełny mineralnej skalnej o gęstości

ρ

k

= 50 kg/m

3

, k

j

= 1,0.

d

3

– Podłoga ślepa o grubości 19 mm z desek drewnianych o gęstości

ρ

k

= 350 kg/m

3

. Złącza

według rys. 4.3.b (k

j

= 0,3).

d

4

– Płyta o grubości 20 mm z wełny mineralnej skalnej o gęstości

ρ

k

= 38 kg/m

3

; k

dens

= 1,05

(z interpolacji wartości zawartych w tablicy 4.4). k

j

= 1,0

d

5

– Warstwa jastrychu gipsowego o grubości 20 mm. Złącze nie wypełnione typu VK jak dla

płyt gipsowo-kartonowych według tablicy 4.8 (k

j

= 0,2).

Obliczenie czasu skuteczności ogniochronnej warstw:
Warstwa d

1

:

Dane (według założeń): h

p,1

= 15 mm; k

1

= 1,0;

t

ins,0,1

= 1,4

⋅ h

p,1

= 1,4

⋅ 15 = 21,0 min.

k

pos

= mniejsza z wartości {(0,02 h

p,1

+ 0,54 = 0,02

⋅ 15 + 0,54 = 0,84) i 1,0} ⋅ 0,8;

k

pos

= 0,84

⋅ 0,8 = 0,67;

t

ins,0,1

⋅ k

pos

⋅ k

j

= 21,0

⋅ 0,67 ⋅ 1,0 = 14,1 min.

Warstwa D:
Dane (według założeń).: h

ins,D

= 60 mm;

ρ

ins,D

= 50 kg/m

3

;

k

dens

= 1,1 (z tablicy 4.4);

t

ins,0,D

= 0,2

⋅ h

ins,D

⋅ k

dens

= 0,2

⋅ 60 ⋅ 1,1 = 13,2 min.

Warstwa d

3

:

Dane (według założeń): h

p,3

= 19,0 mm; k

3

= 0,3 (rys. 4.3.b),

ρ

k,1

= 450 kg/m

3

;

k

pos

= 0,6

⋅ 0,8 = 0,48 (z tablicy 4.6);

t

ins,0,3

= 0,5

⋅ h

p,3

= 0,5

⋅ 19,0 = 9,5 min.

t

ins,0,3

⋅ k

pos

⋅ k

3

= 9,5

⋅ 0,48 ⋅ 0,3 = 1,4 min.

Warstwa d

4

:

Dane (według założeń).: h

ins,4

= 20,0 mm;

ρ

ins,4

= 38 kg/m

3

;

k

dens

= 1,05 (wartość interpolowana z tablicy 4.4);

t

ins,0,4

= 0,2

⋅ h

ins,D

⋅ k

dens

= 0,2

⋅ 20,0 ⋅ 1,05 = 4,2 min.

Warstwa d

5

:

Dane (według założeń): h

p,5

= 20 mm; k

5

= 0,2;

k

pos

= 1,5

⋅ 0,8 = 1,2 (z tablicy 4.6);

t

ins,0,5

= 1,4

⋅ h

p,1

= 1,4

⋅ 20,0 = 28,0 min.

t

ins,0,5

⋅ k

pos

⋅ k

5

= 28,0

⋅ 1,2 ⋅ 0,2 = 6,7 min.

Sprawdzenie czy średnia temperatura po stronie nie nagrzewanej nie wzrosła więcej niż o
140

o

C (droga przenikania ciepła „a”)

t

ins

= 14,1 + 13,2 + 1,4 + 4,2 + 6,7 = 39,6 > t

fi,requ

= 30 minut

Sprawdzenie czy temperatura w dowolnym punkcie po stronie nie nagrzewanej nie wzrosła
więcej niż o 180

o

C (droga przenikania ciepła „b”, nie uwzględnia się warstwy d

5

)

t

ins

= 14,1 + 13,2 + 1,4 + 4,2 = 32,9 > t

fi,requ

= 30 minut

Wniosek: Strop spełnia obydwa wymagania w zakresie izolacyjności ogniowej.

Przykład 2
Strop drewniany jak na rys. 4.4, stanowiący oddzielenie przeciwpożarowe, jest poddany
działaniu ognia od góry. Sprawdzić czy strop spełnia wymagania izolacyjności i szczelności
ogniowej po 30 minutach nagrzewania według krzywej normowej.

Założenia:
d

1

– Płyta wiórowa o grubości 20 mm i gęstości

ρ

k

= 600 kg/m

3

. Złącza według rys. 4.3.a

D – Mata o grubości 80 mm z wełny mineralnej skalnej o gęstości

ρ

k

= 50 kg/m

3

.

d

3

– Płyta o grubości 15 mm ze sklejki drewnianej o gęstości

ρ

k

= 500 kg/m

3

. Złącza według rys.

4.3.c.
d

4

– Płyta o grubości 25 mm z wełny mineralnej skalnej o gęstości

ρ

k

= 26 kg/m

3

.

d

5

– Klepka dębowa o grubości 22 mm i gęstości

ρ

k

= 650 kg/m

3

. Złącza według rys. 4.3.d.

Obliczenie czasu skuteczności ogniochronnej warstw:
Warstwa d

1

:

Dane (według założeń): h

p,1

= 20 mm; k

1

= 0,2;

t

ins,0,1

= 1,1

⋅ h

p,1

= 1,1

⋅ 20 = 22,0 min.

k

pos

= 1,5 (z tablicy 4.6);

t

ins,0,1

⋅ k

pos

⋅ k

j

= 22,0

⋅ 1,5 ⋅ 0,2 = 6,6 min.

Warstwa D:
Dane (według założeń).: h

ins,D

= 80 mm;

ρ

ins,D

= 50 kg/m

3

;

k

dens

= 1,1 (z tablicy 4.4);

t

ins,0,D

= 0,2

⋅ h

ins,D

⋅ k

dens

= 0,2

⋅ 80 ⋅ 1,1 = 17,6 min.

Warstwa d

3

:

Dane (według założeń): h

p,3

= 15,0 mm; k

3

= 0,4 (rys. 4.3.c),

ρ

k,1

= 500 kg/m

3

;

k

pos

= 0,8 (z tablicy 4.5);

t

ins,0,3

= 0,95

⋅ h

p,3

= 0,95

⋅ 15,0 = 14,2 min.

t

ins,0,3

⋅ k

pos

⋅ k

3

= 14,2

⋅ 0,8 ⋅ 0,3 = 3,4 min.

Warstwa d

4

:

Dane (według założeń).: h

ins,4

= 25,0 mm;

ρ

ins,4

= 26 kg/m

3

;

k

dens

= 1,0 (z tablicy 4.4);

t

ins,0,4

= 0,2

⋅ h

ins,D

⋅ k

dens

= 0,2

⋅ 25,0 ⋅ 1,0 = 5,0 min.

Warstwa d

5

:

Dane (według założeń): h

p,5

= 22 mm; k

5

= 0,4;

k

pos

= mniejsza z wartości {(0,02 h

p,1

+ 0,54 = 0,02

⋅ 22 + 0,54 = 0,98) i 1,0} - (z tablicy 4.5);

k

pos

= 0,98;

t

ins,0,5

= 0,5

⋅ h

p,1

= 0,5

⋅ 22,0 = 11,0 min.

t

ins,0,5

⋅ k

pos

⋅ k

5

= 11,0

⋅ 0,98 ⋅ 0,4 = 4,3 min.

Sprawdzenie czy średnia temperatura po stronie nie nagrzewanej nie wzrosła więcej niż o
140

o

C (droga przenikania ciepła „a”)

t

ins

= 6,6 + 17,6 + 3,4 + 5,0 + 4,3 = 36,9 > t

fi,requ

= 30 minut

Sprawdzenie czy temperatura w dowolnym punkcie po stronie nie nagrzewanej nie wzrosła
więcej niż o 180

o

C (droga przenikania ciepła „b”, nie uwzględnia się warstwy d

1

)

t

ins

= 17,6 + 3,4 + 5,0 + 4,3 = 30,3 > t

fi,requ

= 30 minut

Wniosek:
Strop spełnia obydwa wymagania w zakresie izolacyjności ogniowej.

Przykład 3

Dana jest ściana działowa o konstrukcji szkieletowej drewnianej (patrz rys. 4.5) obłożona
obustronnie podwójnymi warstwami płyt ognioochronnych.

Kierunek działania ognia

↓

↓

↓

↓ ↓↓↓↓ ↓↓↓↓ ↓↓↓↓ ↓↓↓↓ ↓↓↓↓ ↓↓↓↓

Warstwa ogniochronna - d

1

Warstwa ogniochronna - d

2

Warstwa izolacyjna lub pustka powietrzna - d

3

Warstwa ogniochronna - d

4

Warstwa ogniochronna - d

5

Warstwy 1, 2, 4 i 5 stanowią płyty gipsowo-kartonowe GKF o grubości 12,5 mm, o krawędziach
prostych i złączach nie wypełnionych szpachlówką gipsową, przy czym złącza warstw 2 i 4 są
zamocowane do konstrukcji drewnianej, a warstw 1 i 5 nie. Posługując się metodą addycyjną
sprawdzić czy ściana spełnia wymagania klasy odporności ogniowej EI 30 z uwagi na kryterium
izolacyjności.
Rozpatrzyć następujące przypadki:
1. Warstwę 3 stanowi mata z wełny mineralnej skalnej o gęstości 31 kg/m

3

i grubości 50 mm.

2. Warstwę 3 stanowi pustka powietrzna o szerokości 50 mm.

Przypadek 1

Dane dla warstwy 1:
t

ins,0,i,1

= 1,4 h

p

= 1,4

⋅ 12,5 = 12,75 min.

k

pos

= 1,0; k

1

= 0,20

Dane dla warstwy 2:
t

ins,0,i,2

= 1,4 h

p

= 1,4

⋅12,5 = 12,75 min.

k

pos

= 0,6; k

2

= 1,0

Dane dla warstwy 3:
t

ins,0,i,3

= 0,2 h

ins

⋅ k

dens

= 0,2

⋅ 50 ⋅1,02 = 10,2 min.

k

pos

= 1,0; k

3

= 1,0

Dane dla warstwy 4:
t

ins,0,i,4

= 1,4 h

p

= 1,4

⋅ 12,5 = 12,75 min.

k

pos

= 0,9; k

4

= 1,0

Dane dla warstwy 5:

t

ins,0,i,5

= 1,4 h

p

= 1,4 ⋅⋅⋅⋅ 12,5 = 12,75 min.

k

pos

= 1,5; k

5

= 0,2

Sprawdzenie czy średni wzrost temperatury po stronie nie nagrzewane j nie
przekroczył 140

o

C:

Sprawdzenia dokonuje się wzdłuż drogi przenikania ciepła „a” według rys. 4.1.
t

ins

= 12,75

⋅ 1,0 ⋅ 0,2 + 12,75 ⋅ 0,6 ⋅ 1,0 + 10,2 ⋅ 1,0 ⋅ 1,0 + 12,75 ⋅ 0,9 ⋅ 1,0 +12,75 ⋅ 1,5 ⋅ 0,2 =

2,55 + 7,65 + 10,2 + 11,47 + 3,82 = 30,6 min. > 30 min. = t

fi,requ

Sprawdzenie czy średni wzrost temperatury w dowolnym punkcie po stronie nie nagrzewanej nie
przekroczył 180

o

C:

Sprawdzenia dokonuje się wzdłuż dróg przenikania ciepła „b” według rys. 4.1.
Jeżeli złącza warstw 1 i 5 są przesunięte wobec siebie, należy dokonać sprawdzenia pomijając warstwę 1
lub warstwę 5. Wtedy wartości czasu skuteczności ogniochronnej ściany działowej wyniosą odpowiednio:
t

ins

= 12,75

⋅ 0,6 ⋅ 1,0 + 10,2 ⋅ 1,0 ⋅ 1,0 + 12,75 ⋅ 0,9 ⋅ 1,0 + 12,75 ⋅ 1,5 ⋅ 0,2 = 7,65 + 10,2 + 11,47 + 3,82

= 31,9 min. > 30 min. = t

fi,requ

oraz
t

ins

= 12,75

⋅ 1,0 ⋅ 0,2 + 12,75 ⋅ 0,6 ⋅ 1,0 + 10,2 ⋅ 1,0 ⋅ 1,0 + 12,75 ⋅ 0,9 ⋅ 1,0 = 2,55 + 7,65 + 10,2 + 11,47 =

33,1 min. > 30 min. = t

fi,requ

W przeciwnym razie należy pominąć obydwie warstwy 1 i 5, a wtedy wartość czasu skuteczności
ogniochronnej ściany działowej wyniesie:
t

ins

= 12,75

⋅ 0,6 ⋅ 1,0 + 10,2 ⋅ 1,0 ⋅ 1,0 + 12,75 ⋅ 0,9 ⋅ 1,0 = 7,65 + 10,2 + 11,47 = 29,3 min.

t

ins

= 29,3 min. < 30 min = t

fi,requ

Przypadek 2
Dane dla warstwy 1:
t

ins,0,i,1

= 1,4 h

p

= 1,4

⋅ 12,5 = 12,75 min.

k

pos

= 1,0; k

1

= 0,20

Dane dla warstwy 2:
t

ins,0,i,2

= 1,4 h

p

= 1,4

⋅12,5 = 12,75 min.

k

pos

= 0,8; k

2

= 1,0

Dane dla warstwy 3:
t

ins,0,i,3

= 5,0 min.

k

pos

= 1,0

Dane dla warstwy 4:
t

ins,0,i,4

= 1,4 h

p

= 1,4

⋅ 12,5 = 12,75 min.

k

pos

= 0,8, k

4

= 1,0

Dane dla warstwy 5:

t

ins,0,i,5

= 1,4 h

p

= 1,4 ⋅⋅⋅⋅ 12,5 = 12,75 min.

k

pos

= 0,7; k

5

= 0,2

Sprawdzenie czy średni wzrost temperatury po stronie nie nagrzewanej nie
przekroczył 140

o

C:

Sprawdzenia dokonuje się wzdłuż drogi przenikania ciepła „a” według rys. 4.1.
t

ins

= 12,75

⋅ 1,0 ⋅ 0,2 + 12,75 ⋅ 0,8 ⋅ 1,0 + 5,0 ⋅ 1,0 + 12,75 ⋅ 0,8 ⋅ 1,0 +12,75 ⋅ 0,7 ⋅ 0,2 =

2,55 + 10,2 + 5,0 + 10,2 + 1,78 = 29,5 min. < 30 min. = t

fi,requ

Sprawdzenie czy wzrost temperatury w dowolnym punkcie po stronie nie nagrzewanej nie przekroczył
180

o

C:

Sprawdzenia dokonuje się wzdłuż dróg przenikania ciepła „b” według rys. 4.1.
Jeżeli złącza warstw 1 i 5 są przesunięte wobec siebie, należy dokonać sprawdzenia pomijając warstwę 1
lub warstwę 5. Wtedy wartości czasu skuteczności ogniochronnej ściany działowej wyniosą odpowiednio:
t

ins

= 12,75

⋅ 0,8 ⋅ 1,0 + 5,0 ⋅ 1,0 + 12,75 ⋅ 0,8 ⋅ 1,0 +12,75 ⋅ 0,7 ⋅ 0,2 =

10,2 + 5,0 + 10,2 + 1,78 = 27,2 min. < 30 min. = t

fi,requ

oraz
t

ins

= 12,75

⋅ 1,0 ⋅ 0,2 + 12,75 ⋅ 0,8 ⋅ 1,0 + 5,0 ⋅ 1,0 + 12,75 ⋅ 0,8 ⋅ 1,0 =

2,55 + 10,2 + 5,0 + 10,2 = 27,9 min. < 30 min. = t

fi,requ

W przeciwnym razie należy pominąć obydwie warstwy 1 i 5, a wtedy wartość czasu skuteczności
ogniochronnej ściany działowej wyniesie:
t

ins

= 12,75

⋅ 0,8 ⋅ 1,0 + 5,0 ⋅ 1,0 + 12,75 ⋅ 0,8 ⋅ 1,0 =

10,2 + 5,0 + 10,2 = 25,4 min. < 30 min. = t

fi,requ

Wnioski

Ściana działowa z wypełnieniem warstwą izolacyjną w postaci maty z wełny mineralnej skalnej spełnia
wymagania klasy odporności ogniowej EI 30 z uwagi na kryterium izolacyjności ale tylko pod
warunkiem, że złącza płyt gipsowo-kartonowych w warstwach 1 i 5 będą przesunięte względem siebie,
natomiast ściana z pustką powietrzną nie spełnia żadnego z wymagań tej klasy.

Przykład 4

Dana jest ściana działowa o konstrukcji szkieletowej drewnianej obłożonej obustronnie dwiema
warstwami z materiałów palnych (patrz rys. 4.6).

Kierunek działania ognia

↓

↓

↓

↓ ↓↓↓↓ ↓↓↓↓ ↓↓↓↓ ↓↓↓↓ ↓↓↓↓ ↓↓↓↓

Warstwa ogniochronna - d

1

Warstwa ogniochronna - d

2

Mata z wełny skalnej lub
powietrzna - d

3

Warstwa ogniochronna - d

4

Warstwa ogniochronna - d

5

Warstwy 1 i 5 stanowią deski drewniane o gęstości 420 kg/m

3

i grubości 19 mm połączone na wpust i

pióro, natomiast warstwy 2 i 4 stanowi sklejka o gęstości 500 kg/m

3

i grubości 10 mm zamocowana

na złączach do elementów drewnianych. Posługując się metodą addycyjną według PN-EN 1995-1-2
(U), określić odporność ogniową ściany z uwagi na kryterium izolacyjności.

Rozpatrzyć następujące przypadki:
1. Warstwę 3 stanowi mata z wełny mineralnej skalnej o gęstości 40 kg/m

3

i grubości 75 mm.

2. Warstwę 3 stanowi pustka powietrzna o szerokości 75 mm.

Przypadek 1

Dane dla warstwy 1:
t

ins,0,i,1

= 0,5 h

p

= 0,5

⋅ 19,0 = 9,5 min.

k

pos

= 0,7; k

1

= 0,4

Dane dla warstwy 2:
t

ins,0,i,2

= 0,95 h

p

= 0,95

⋅10,0 = 9,5 min.

k

pos

= 0,6; k

2

= 1,0

Dane dla warstwy 3:
t

ins,0,i,3

= 0,2 h

ins

⋅ k

dens

= 0,2

⋅ 75 ⋅1,06 = 15,9 min.

k

pos

= 1,0; k

3

= 1,0

Dane dla warstwy 4:
t

ins,0,i,4

= 0,95 h

p

= 0,95

⋅10,0 = 9,5 min.

k

pos

= 1,0; k

4

= 1,0

Dane dla warstwy 5:

t

ins,0,i,5

= 0,5 h

p

= 0,5 ⋅⋅⋅⋅ 19,0 = 9,5 min.

k

pos

= 1,5; k

5

= 0,4

Sprawdzenie po jakim czasie średni wzrost temperatury po stronie nie
nagrzewanej przekroczy 140

o

C:

Sprawdzenia dokonuje się wzdłuż drogi przenikania ciepła „a” według rys. 1 w 4.9.2.3.
t

ins

= 9,5

⋅ 0,7 ⋅ 0,4 + 9,5 ⋅ 0,6 ⋅ 1,0 + 15,9 ⋅ 1,0 ⋅ 1,0 + 9,5 ⋅ 1,0 ⋅ 1,0 +9,5 ⋅ 1,5 ⋅ 0,4 =

2,7 + 5,7 + 15,9 + 9,5 + 5,7 = 39,5 min.

Sprawdzenie po jakim czasie wzrost temperatury w dowolnym punkcie po stronie nie nagrzewanej
przekroczy 180

o

C:

Sprawdzenia dokonuje się wzdłuż dróg przenikania ciepła „b” według rys. 1 w 4.9.2.3.
Jeżeli złącza warstw 1 i 5 są przesunięte wobec siebie, należy dokonać sprawdzenia pomijając warstwę 1
lub warstwę 5. Wtedy wartości czasu skuteczności ogniochronnej ściany działowej wyniosą odpowiednio:
t

ins

= 9,5

⋅ 0,6 ⋅ 1,0 + 15,9 ⋅ 1,0 ⋅ 1,0 + 9,5 ⋅ 1,0 ⋅ 1,0 +9,5 ⋅ 1,5 ⋅ 0,4 =

5,7 + 15,9 + 9,5 + 5,7 = 36,8 min.
oraz
t

ins

= 9,5

⋅ 0,7 ⋅ 0,4 + 9,5 ⋅ 0,6 ⋅ 1,0 + 15,9 ⋅ 1,0 ⋅ 1,0 + 9,5 ⋅ 1,0 ⋅ 1,0 =

2,7 + 5,7 + 15,9 + 9,5 = 33,8 min.

W przeciwnym razie należy pominąć obydwie warstwy 1 i 5, a wtedy wartość czasu skuteczności
ogniochronnej ściany działowej wyniesie:
t

ins

= 9,5

⋅ 0,6 ⋅ 1,0 + 15,9 ⋅ 1,0 ⋅ 1,0 + 9,5 ⋅ 1,0 ⋅ 1,0 =

5,7 + 15,9 + 9,5 = 31,1 min.

Przypadek 2

Dane dla warstwy 1:
t

ins,0,i,1

= 0,5 h

p

= 0,5

⋅ 19,0 = 9,5 min.

k

pos

= 0,7; k

1

= 0,4

Dane dla warstwy 2:
t

ins,0,i,2

= 0,95 h

p

= 0,95

⋅10,0 = 9,5 min.

k

pos

= 0,9; k

2

= 1,0

Dane dla warstwy 3:
t

ins,0,i,3

= 5,0 min.

k

pos

= 1,0

Dane dla warstwy 4:
t

ins,0,i,4

= 0,95 h

p

= 0,95

⋅10,0 = 9,5 min.

k

pos

= 0,5

k

4

= 1,0

Dane dla warstwy 5:

t

ins,0,i,5

= 0,5 h

p

= 0,5 ⋅⋅⋅⋅ 19,0 = 9,5 min.

k

pos

= 0,7

k

5

= 0,4

Sprawdzenie po jakim czasie średni wzrost temperatury po stronie nie
nagrzewanej przekroczy 140

o

C:

Sprawdzenia dokonuje się wzdłuż drogi przenikania ciepła „a” według rys. 4.1.
t

ins

= 9,5

⋅ 0,7 ⋅ 0,4 + 9,5 ⋅ 0,6 ⋅ 1,0 + 15,9 ⋅ 1,0 ⋅ 1,0 + 9,5 ⋅ 1,0 ⋅ 1,0 +9,5 ⋅ 1,5 ⋅ 0,4 =

2,7 + 5,7 + 15,9 + 9,5 + 5,7 = 27,4 min.

Sprawdzenie po jakim czasie wzrost temperatury w dowolnym punkcie po stronie nie nagrzewanej
przekroczy 180

o

C:

Sprawdzenia dokonuje się wzdłuż tej samej drogi przenikania ciepła „a” według rys. 4.1, ponieważ
w warstwach zewnętrznych 1 i 5 nie ma otwartych szczelin, a złącza warstw 2 i 4 są zamocowane do
elementów konstrukcyjnych.

Wnioski

Ściana działowa z wypełnieniem warstwą izolacyjną w postaci maty z wełny mineralnej skalnej spełnia
wymagania klasy odporności ogniowej EI 30 z uwagi na kryterium izolacyjności, natomiast ściana z
pustką powietrzną spełnia wymagania klasy odporności ogniowej EI 20.

Przykład 5

Dana jest ściana działowa o konstrukcji szkieletowej drewnianej obłożonej obustronnie dwiema
warstwami płyt ogniochronnych (patrz rys. 4.7).

Kierunek działania ognia

↓

↓

↓

↓ ↓↓↓↓ ↓↓↓↓ ↓↓↓↓ ↓↓↓↓ ↓↓↓↓ ↓↓↓↓

Warstwa ogniochronna d

1

Warstwa ogniochronna d

2

↑

Warstwa izolacyjna d

3

60 mm

Warstwa ogniochronna d

4

↓

Warstwa ogniochronna d

5

Warstwy 1 i 5 stanowią płyty gipsowo-kartonowe GKB o grubości 9,5 mm ze złączami
wypełnionymi szpachlówką gipsową, a warstwy 2 i 4 płyty wiórowe o gęstości 640 kg/m

3

i grubości

16 mm zamocowane do elementów drewnianych.
Posługując się metodą addycyjną według PN-EN 1995-1-2 (U), obliczyć grubość maty z wełny
mineralnej skalnej o gęstości pozornej 50 kg/m

3

, która zapewniałaby ścianie spełnienie wymagań

klasy odporności ogniowej EI 60 z uwagi na kryterium izolacyjności.
Określić klasę odporności ogniowej ściany w przypadku umieszczenia w niej po stronie nie
nagrzewanej podtynkowej puszki elektrycznej o głębokości 60 mm.

Dane dla warstwy 1
t

ins,0,i,1

= 1,4 h

p

= 1,4

⋅ 9,5 = 13,3 min.

k

pos

= 1,0; k

1

= 1,0

Dane dla warstwy 2:
t

ins,0,i,2

= 1,1 h

p

= 1,1

⋅16,0 = 17,6 min.

k

pos

= 0,8; k

2

= 0,3

Dane dla warstwy 3:
h

ins

= wartość szukana

t

ins,0,i,3

= 0,2 h

ins

⋅ k

dens

= 0,2

⋅ ⋅ 1,1 ⋅ = 0,22 ⋅ min.

k

pos

= 1,0; k

3

= 1,0

Dane dla warstwy 4:
t

ins,0,i,4

= 1,1 h

p

= 1,1

⋅16,0 = 17,6 min.

k

pos

= 1,0; k

4

= 0,3

Dane dla warstwy 5:

t

ins,0,i,5

= 0,5 h

p

= 1,4 ⋅⋅⋅⋅ 9,5 = 13,3 min.

k

pos

= 1,2; k

5

= 1,0

Obliczenie grubości warstwy izolacyjnej, dla której średni wzrost temperatury
po stronie nie nagrzewanej przekroczy 140

o

C po 60 minutach:

Obliczenia dokonuje się wzdłuż drogi przenikania ciepła „a” według rys. 4.1.
t

ins

= 13,3

⋅ 1,0 ⋅ 1,0 + 17,6 ⋅ 0,8 ⋅ 0,3 + 0,22 h

ins

⋅ 1,0 ⋅ 1,0 + 17,6 ⋅ 1,0 ⋅ 0,3 + 13,3 ⋅ 1,2 ⋅ 1,0 = 60,0 min.

13,3 + 4,22 + 0,22 h

ins

+ 5,28 + 15,96 = 60

h

ins

= 96,5 mm.

Sprawdzenie po jakim czasie wzrost temperatury w dowolnym punkcie po stronie nie nagrzewanej
przekroczy 180

o

C:

Sprawdzenia dokonuje się wzdłuż drogi przenikania ciepła „c” według rys. 4.1.
Dla zainstalowania puszki należy wykonać wycięcie w warstwach 4 i 5 oraz wcisnąć matę z wełny
mineralnej skalnej (patrz rys. 4.6), tak aby zapewnić puszce łączną głębokość 60 mm.
Głębokość wciśnięcia maty izolacyjnej wyniesie 60 – 9,5 – 16 = 34,5 mm.
Grubość maty w miejscu zamontowania puszki wyniesie h

ins

– 34,5 = 96,5 – 34,5 = 62 mm.

t

ins

= 13,3 ⋅⋅⋅⋅ 1,0 ⋅⋅⋅⋅ 1,0 + 17,6 ⋅⋅⋅⋅ 0,8 ⋅⋅⋅⋅ 0,3 + 0,22 ⋅⋅⋅⋅ 62,0 ⋅⋅⋅⋅ 1,0 ⋅⋅⋅⋅ 1,0 = 30,8 min. > 30 min.

Wnioski

Ściana działowa z wypełnieniem warstwą izolacyjną w postaci maty z wełny mineralnej skalnej spełnia
wymagania klasy odporności ogniowej EI 60 z uwagi na kryterium izolacyjności, jeżeli grubość tej
warstwy wynosi przynajmniej 96,5 mm. W przypadku umieszczenia po nie nagrzewanej stronie ściany
podtynkowej puszki o głębokości 60 mm ściana będzie spełniała wymagania klasy odporności ogniowej
EI 30.