Dr inż. Krzysztof Schabowicz
BUDOWNICTWO OGÓLNE
WYKA
AD 17
Ochrona przeciwpożarowa budynków.
WROCA
AW 2010
POŻAR JAKO ZJAWISKO
Spalanie jest procesem polegajÄ…cym na intensywnej reakcji
egzotermicznej łączenia się materiału palnego z tlenem znajdującym
siÄ™ 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 wpÅ‚yw 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.
" ewakuacjÄ™ ludzi,
" prowadzenie akcji ratowniczej oraz ograniczenie
rozprzestrzeniania siÄ™ ognia w obiekcie i na sÄ…siednie 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 WZGL
DU 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:
żðZL I - zawierajÄ…ce 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,
żðZL II - przeznaczone do użytku osób o ograniczonej zdolnoÅ›ci
poruszania się (żłobki, szpitale, przedszkola, domy dla osób starszych),
żðZL III - użytecznoÅ›ci publicznej, nie zakwalifikowane do ZLI i ZLII,
żðZL IV  mieszkalne,
żðZL 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 ogniowej elementów budynku
Klasa
odporności
Główna
pożarowej
Konstrukcja Åšciana Åšciana Przekrycie
konstrukcja Strop
budynku
dachu zewnętrzna wewnętrzna dachu
nośna
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"
Åšredniowysoki
(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 Budynek o
gęstość jednej
Budynek wielokondygnacyjny
obciążenia kondygnacji
ogniowej strefy nadziemnej
pożarowej w (bez
budynku Q ograniczenia
Średniowy Wysokościo
Niski (N) Wysoki (W)
[Mj/m2] wysokości)
soki (SW) wy (WW)
1 2 3 4 5 6
Q d" 500 "E" "D" "C" "B" "B"
500 < Q d" 1000 "D" "D" "C" "B" "B"
1000 < Q d" 2000 "C" "C" "C" "B" "B"
2000 < Q d" 4000 "B" "B" "B" - -
Q < 4000 "A" "A" "A" - -
"-" takie budynki nie mogÄ…
występować
Klasa
budynki produkcyjne i Budynki zaliczone do kategorii
odporności
magazynowe zagrożenia ludzi ZL*)
pożarowej
1 2 3
Budynki ze strefą pożarową
A o obciążeniu ogniowym większym -
od 4000 MJ/m2
Budynki zawierajÄ…ce strefÄ™
pożarową
a) liczące powyżej 2 kondygnacji kategorii: ZL I,
o obciążeniu ogniowym od 2000 do
ZL II, ZL V;
B 4000 MJ/m2 oraz budynki wysokie i
b) wysokie i wysokościowe kategorii ZL III;
wysokościowe ze strefą o
c) wysokościowe kategorii ZL IV;
obciążeniu ogniowym do 2000
MJ/m2
Budynki ze strefą pożarową
a) dwukondygnacyjne kategorii: ZL I, ZL II, ZL V;
o obciążeniu ogniowym od 1000 do
b) powyżej 2 kondygnacji niskie i średniowysokie
2000 MJ/m2 oraz budynki
C kategorii ZL III;
średniowysokie ze strefą o
c) powyżej 3 kondygnacji niskie, średniowysokie i
obciążeniu ogniowym do 1000
wysokie kategorii ZL IV;
MJ/m2
Budynki ze strefą pożarową
o obciążeniu ogniowym od 500 do
a) jednokondygnacyjne kategorii ZL II;
1000 MJ/m2 oraz
D b) do 2 kondygnacji kategorii ZL III;
wielokondygnacyjne budynki niskie
c) trzykondygnacyjne kategorii ZL IV;
ze strefą o obciążeniu ogniowym do
500 MJ/m2
Budynki jednokondygnacyjne ze a) jednokondygnacyjne z elementów nie
E strefą pożarową o obciążeniu rozprzestrzeniających ognia kategorii: ZL I i ZL V;
ogniowym do 500 MJ/m2 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
m2 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 tF 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.
PODZIAA
BUDYNKÓW NA STREFY POŻAROWE.
ODDZIELENIA POŻAROWE.
Strefę pożarową stanowi budynek albo jego część oddzielona od innych
budynków lub innych części budynku elementami oddzielenia
przeciwpożarowego bądz
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.
PODZIAA
BUDYNKÓW NA STREFY POŻAROWE.
ODDZIELENIA POŻAROWE.
Klasa odporności ogniowej
Klasa
odporności
Drzwi
Elementów oddzielenia
pożarowej
przeciwpożarowych
przeciwpożarowego
budynku
lub innych
zamknięć
Ścian i stropów z Stropów
przeciwpożarowych
wyjÄ…tkiem w ZL 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 drogÄ™ ewakuacyjnÄ… lub do innej strefy
pożarowej albo na zewnątrz budynku. Przejście ewakuacyjne nie
powinno prowadzić łącznie przez więcej niż trzy pomieszczenia.
WYMAGANIA W ZAKRESIE EWAKUACJI
Dopuszczalna
Rodzaj strefy pożarowej długość przejścia
ewakuacyjnego [m]
1 2
Strefa ZL 40
Strefa PM o gęstości obciążenia ogniowego
przekraczającej 500MJ/m2 w budynku o więcej 75
niż jednej kondygnacji nadziemnej
Strefa:
1. PM o gęstości obciążenia ogniowego
nieprzekraczajÄ…cej 500 MJ/m2 w budynku o
więcej niż jednej kondygnacji nadziemnej; 100
2. PM w budynku o jednej kondygnacji
nadziemnej bez względu na wielkość
obciążenia ogniowego.
Pomieszczenie zagrożone wybuchem w strefie
40
PM
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 zewnÄ…trz budynku, mierzona w osi drogi ewakuacyjnej.
Długość dojścia
Rodzaj strefy pożarowej
Przy co
Przy jednym
najmniej dwóch
dojściu
dojściach
Dopuszczalne
1 2 3
długości dojść
Z pomieszczeniem zagrożonym wybuchem 10 40
ewakuacyjnych.
PM o gęstości obciążenia ogniowego Q > 500
MJ/m2 bez pomieszczenia zagrożonego 30 60
wybuchem
PM o gęstości obciążenia ogniowego Q < 500
MJ/m2 bez pomieszczenia zagrożonego 60 100
wybuchem
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
powierzchniÄ™ antresoli.
Dopuszczalne powierzchnie stref pożarowych określanych jako ZL.
Dopuszczalna powierzchnia strefy pożarowej [m2]
Kategoria zagrożenia
W budynku o
W budynku wielokondygnacyjnym
ludzi
jednej
Wysokim i
kondygnacji
Åšredniowysokim
wysokościowym
Niskim (N)
nadziemnej
(SW)
(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
Dopuszczalna powierzchnia strefy pożarowej w
m2
w budynku o
Gęstość
jednej
Rodzaj stref obciążenia w budynku wielokondygnacyjnym
kondygnacji
pożarowych ogniowego
nadziemnej
Q [MJ/m2]
(bez
niskim (N) i wysokim (W) i
ograniczenia
średniowysokim wysokościowym
wysokości)
(SW) (WW)
1 2 3 4 5
Q e" 4000
Strefy 1000 (-) (-)
2000 d" Q <
pożarowe z 2000 (-) (-)
4000 1000 d"
pomieszczenie 4000 1000 (-)
Q < 2000 500
m zagrożonym 6000 2000 500
d" Q < 1000
wybuchem 8000 3000 1000
Q < 500
Q e" 4000
2000 1000 (-)
2000 d" Q <
Strefy 4000 2000 (-)
4000 1000 d"
pożarowe 8000 4000 1000
Q < 2000 500
pozostałe 15000 8000 2500
d" Q < 1000
20000 10000 5000
Q < 500
ODDZIELENIE PRZECIWPOŻAROWE POMI
DZY
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
Rodzaj budynku (dla
obciążenia ogniowego strefy pożarowej PM)
budynku PM
maksymalna gęstość
PM
obciążenia ogniowego
ZL IN
strefy pożarowej 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 d" 1000 8 8 8 15 20
PM 1000 < Q d" 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 siÄ™ plastyczna. Można stosować nastÄ™pujÄ…ce
zabezpieczenia, opóz
niające osiągnięcie tej temperatury:
powłoki malarskie z farb ogniochronnych, pęczniejących,
izolacjÄ™ natryskowÄ…,
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 temperaturÄ™ zapÅ‚onu ok. 250°C. Szybkość spalania drewna
wynosi ok.4cm/h. zabezpieczeniem konstrukcji drewnianych,
opóz
niającym 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.
URZ
DZENIA 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,
dz
więkowe systemy ostrzegawcze,
instalacje oświetlenia awaryjnego,
urzÄ…dzenia oddymiajÄ…ce,
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. RozporzÄ…dzenie 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 póz
niejszymi zmianami)
2. Ustawa z dnia 24 sierpnia 1991 r. o ochronie przeciwpożarowej (Dz. U. z 1991
r. Nr 81, poz.351 z póz
niejszymi 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) RozporzÄ…dzenie 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
DZI
KUJE ZA UWAG