Miejsca krytyczne elementów próbnych przeszklonych ścian osłonowych pod względem izolacyjności ogniowej

• Autorzy: Sędłak B. , Kinowski J. , Sulik P.

Identyfikatory

DOI

10.12845/bitp.45.1.2017.3

Warianty tytułu

EN

Critical Places Regarding Fire Insulation of Glazed Curtain Walls Test Specimens

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Cel: Celem pracy jest przedstawienie wiedzy na temat badań oraz klasyfikacji odporności ogniowej przeszklonych ścian osłonowych, a ponadto wyznaczenie punktów krytycznych elementów próbnych ścian osłonowych pod względem izolacyjności ogniowej. Wprowadzenie: Ściana osłonowa składa się zazwyczaj z pionowych i poziomych elementów konstrukcyjnych, połączonych razem, zakotwionych do konstrukcji nośnej budynku i wypełnionych tak, by tworzyć lekkie, ciągłe pokrycie zamykające przestrzeń, które spełnia, samodzielnie lub w połączeniu z konstrukcją budynku, wszystkie normalne funkcje ściany zewnętrznej budynku, ale nie pełni funkcji nośnej. W niniejszym artykule przedstawione zostały główne aspekty dotyczące odporności ogniowej przeszklonych ścian osłonowych. Omówiono metodykę badań oraz sposób klasyfikacji odporności ogniowej elementów tego typu. Ponadto podjęto próbę zdefiniowania słabych punktów elementów próbnych przeszklonych ścian osłonowych na podstawie badań przeprowadzonych w ostatnich latach w Zakładzie Badań Ogniowych Instytutu Techniki Budowlanej (ZBOITB). Przeanalizowano przyrosty temperatur na nienagrzewanej powierzchni 17 elementów próbnych przeszklonych ścian osłonowych badanych w warunkach oddziaływania ognia od wewnątrz zgodnie z normami PN-EN 1364-3:2007 oraz PN-EN 1364-3:2014. Wszystkie z analizowanych elementów próbnych osiągnęły klasę odporności ogniowej min. EI 15. Metodologia: W pracy przedstawiono wyniki analizy przyrostów temperatury na nienagrzewanej powierzchni elementów próbnych przeszklonych ścian osłonowych dokonanej podczas badań odporności ogniowej. Badania przeprowadzono zgodnie z normami PN-EN 1364-3:2006 oraz PN-EN 1364-3:2014 w ZBOITB w Warszawie oraz w Pionkach. Wnioski: Największy przyrost temperatury najczęściej rejestrowano w miejscu połączenia słupów oraz rygli. Miejsce to można uznać za najbardziej krytyczne. Duży przyrost temperatury w tych miejscach spowodowany jest najprawdopodobniej dużymi ugięciami elementów próbnych przeszklonych ścian osłonowych w trakcie badania. Deformacja ta powoduje wypinanie się rygli ze słupów fasady, w wyniku czego tworzą się miejsca, przez które przedostają się gorące gazy. Ponadto w miejscach tych dosyć często występują specjalne łączniki, które ograniczają zaizolowaną przestrzeń profilu. Dodatkowo zaobserwowanym ciekawym zjawiskiem jest pojawienie się stosunkowo wysokich temperatur na przeszkleniu w odległości 20 mm od słupa lub rygla. Wymagania dotyczące pomiaru temperatury w tych miejscach zostały określone dopiero w nowelizacji normy badawczej z 2014 roku i należy przyznać, że było to właściwe posunięcie, ponieważ miejsca te, pod względem izolacyjności ogniowej, mogą być również słabymi punktami elementów próbnych przeszklonych ścian osłonowych.

EN

Aim: The presentation of technical know-how associated with fire tests and the classification of glazed curtain walls. The determination of critical places for maximum temperature rise on the unexposed surfaces of curtain wall test specimens. Introduction: A curtain wall is a type of wall which usually consists of vertical and horizontal structural members connected to each other and fixed to the floor-supporting structure of the building to form a lightweight space-enclosing continuous skin, which provides, by itself or in conjunction with the building construction, all the normal functions of an external wall, but doesn’t acquire any of the load-bearing properties of the building. The paper discusses the main issues related to the fire resistance of glazed curtain walls, including the testing methodology and the method of classification of this type of building element. Moreover, the paper presents an attempt to determine the weaknesses of aluminum glazed curtain wall test specimens regarding the maximum temperature-rise measurements, based on the fire-resistance tests performed in recent years by the Fire Research Department of the Building Research Institute (ITB). The paper analyses the results of the temperature rises on unexposed surfaces of 17 aluminum glazed curtain wall specimens tested for internal fire exposure in accordance with EN 1364-3:2006 and EN 1364-3:2014, which achieved the fire-resistance class of min. EI 15. Methodology: The paper presents the results of the analysis of temperature rises on the unexposed surfaces of curtain wall test specimens during fire-resistance tests. The tests were conducted in accordance with the PN-EN 1364-3:2006 and EN 1364-3:2014 standards in the Fire Testing Laboratory of the Building Research Institute (ITB) in Warsaw and Pionki. Conclusions: The highest temperature rise was recorded on the mullion and transom connections, and these places can be regarded as critical. The significant increase in temperature in those junctions can be explained by the large deformations of the glazed curtain wall specimens during the fire test. Such deformation causes the destruction of beam-to-column connections, which facilitates the flow of hot gases. Additionally, special connectors often occur in these places, which constricts the space of insulation inserts. An interesting phenomenon is the fairly high temperature rise on the glass panes, 20 mm from the mullions or transoms. Requirements regarding temperature measurements in these places were established no earlier than in the new version of the standard issued in 2014 and, as can be observed, this was the correct decision, because these places, in terms of fire resistance, can also be the weakness of glazed curtain wall specimens.

Słowa kluczowe

PL

bezpieczeństwo pożarowe; odporność ogniowa; izolacyjność ogniowa; ściana osłonowa; badania ogniowe

EN

fire safety; fire resistance; fire insulation; curtain wall; fire tests

• Wydawca: Centrum Naukowo-Badawcze Ochrony Przeciwpożarowej im. Józefa Tuliszkowskiego - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Bezpieczeństwo i Technika Pożarnicza
• Rocznik: 2017
• Tom: Vol. 45, iss. 1
• Strony: 38--50
• Opis fizyczny: Bibliogr. 45 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Sędłak B.

• Instytut Techniki Budowlanej

autor

Kinowski J.

• Instytut Techniki Budowlanej

autor

Sulik P.

• Instytut Techniki Budowlanej

Bibliografia

• [1] Sassi S., Setti P., Amaro G., Mazziotti L., Paduano G., Cancelliere P., Madeddu M., Fire safety engineering applied to high-rise building facades, „MATEC Web Conf.”, 2016, 46, 04002.
• [2] Sulik P., Sędłak B., Turkowski P., Węgrzyński W., Bezpieczeństwo pożarowe budynków wysokich i wysokościowych, [w:] Budownictwo na obszarach zurbanizowanych, Nauka, praktyka, perspektywy, A. Halicka (red.), Politechnika Lubelska, Lublin 2014, 105–120.
• [3] Sędłak B., Sulik P., Odporność ogniowa pasów międzykondygnacyjnych aluminiowo-szklanych ścian osłonowych, „Izolacje”, 2016, 21, 1, 66–73.
• [4] Sędłak B., Roszkowski P., Izolacyjność ogniowa uszczelnień złączy liniowych w zależności od głębokości i szerokości złącza, „Izolacje”, 2015, 20, 10, 58–63.
• [5] Laskowska Z., Borowy A., Złącza liniowe – rozwiązania, badania i klasyfikacja w zakresie odporności ogniowej, „Mater. Bud.” 2013, 7, 1, 2–5.
• [6] Sulik P., Sędłak B., Ochrona przeciwpożarowa w przegrodach wewnętrznych, „Izolacje”, 2015, 20, 9, 30–34.
• [7] Kinowski J., Sędłak B., Sulik P., Falling parts of external walls claddings in case of fire – ITB test method – Results comparison, „MATEC Web of Conferences” 2016, 46, 02005.
• [8] Móder I., Varga A., Geier P., Vágó B., Rajna E., Brief summary of the Hungarian test method (MSZ 14800-6:2009) of fire propagation on building façades, „MATEC Web Conf. ”, 2016, 46, 01002.
• [9] Sulik P., Sędłak B., Bezpieczeństwo pożarowe przeszklonych elewacji, „Mater. Bud.”, 2015, 1, 9, 20–22.
• [10] Sulik P., Sędłak B., Bezpieczeństwo pożarowe szklanych fasad, „Inf. Bud. Murator – Fasady”, 2015, 38–42.
• [11] Sulik P., Sędłak B., Kinowski J., Bezpieczeństwo pożarowe ścian zewnętrznych (Cz. 2) Mocowanie okładzin elewacyjnych, „Ochr. Przeciwpożarowa”, 2015, 51, 1, 9–12.
• [12] Kinowski J., Sędłak B., Sulik P., Izolacyjność ogniowa aluminiowo- -szklanych ścian osłonowych w zależności od sposobu wypełnienia profili szkieletu konstrukcyjnego, „Izolacje”, 2015, 20, 2, 48–53.
• [13] Sędłak B., Kinowski J., Borowy A., Fire resistance tests of large glazed aluminium curtain wall test specimens – Results comparison, „MATEC Web of Conferences”, 2013, 9, 02009.
• [14] Laskowska Z., Borowy A., Szyby zespolone w elementach o określonej odporności ogniowej, „Świat Szkła”, 2016, 21, 3, 15–20, 28.
• [15] Laskowska Z., Borowy A., Szyby w elementach o określonej odporności ogniowej, „Świat Szkła”, 2015, 20, 12, 10–15.
• [16] Kinowski J., Sędłak B., Sulik P., Large glazing in curtain walls – Study on impact of fixing methods on fire resistance, „MATEC Web of Conferences”, 2016, 46, 05004.
• [17] Sędłak B., Odporność ogniowa ścian osłonowych z dużymi przeszkleniami. Cz. 2., „Świat Szkła”, 2014, 19, 5, 28–31.
• [18] Sędłak B., Odporność ogniowa ścian osłonowych z dużymi przeszkleniami. Cz. 1., „Świat Szkła”, 2014, 19, 3, 16–19, 25.
• [19] Sędłak B., Sulik P., Odporność ogniowa wielkogabarytowych pionowych elementów przeszklonych, „Mater. Bud.”, 2015, 1, 7, 28–30.
• [20] Sędłak B., Systemy przegród aluminiowo-szklanych o określonej klasie odporności ogniowej, „Świat Szkła”, 2013, 18, 10, 30–33, 41.
• [21] Sędłak B., Wymagania z zakresu nienośnych przegród przeciwpożarowych – przeszklone ściany osłonowe i działowe, drzwi i bramy, [w:] G. Grzymkowska-Gałka, Budynek wielofunkcyjny z częścią usługowo-handlową i garażem podziemnym – w aspekcie projektowania, wykonawstwa i odbioru przez PSP: Materiały pomocnicze do wykładów, ARCHMEDIA, Warszawa 2016, 43–62.
• [22] Sędłak B., Sulik P., Kinowski J., Wymagania i rozwiązania techniczne systemów pionowych przegród przeszklonych o określonej klasie odporności ogniowej, BiTP Vol. 42 Issue 2, 2016, 167–171.
• [23] Sulik P., Sędłak B., Odporność ogniowa pionowych przegród przeszklonych. Część 1, „Świat Szkła”, 2015, 20(7–8), 37–38, 40, 42–43.
• [24] Roszkowski P., Sędłak B., Metodyka badań odporności ogniowej dachów przeszklonych, „Świat Szkła”, 2011, 16, 6, 50–52.
• [25] Roszkowski P., Sędłak B., Badania odporności ogniowej poziomych elementów przeszklonych, „Świat Szkła”, 2014, 19, 12, 46–51.
• [26] Sędłak B., Kinowski J., Badania odporności ogniowej ścian osłonowych – przyrosty temperatury na szybach, „Świat Szkła”, 2013, 18, 11, 20–25.
• [27] Sulik P., Kinowski J., Sędłak B., Fire resistance of aluminium glazed curtain walls, Test results comparison depending on the side of fire exposure, “Appl. Struct. Fire Eng.”, 2016.
• [28] Sędłak B., Badania odporności ogniowej przeszklonych ścian osłonowych. Cz. 1., „Świat Szkła”, 2012, 17, 9, 52–54.
• [29] Kinowski J., Sędłak B., Sulik P., Izydorczyk D., Fire resistance glazed constructions classification, Changes in the field of application, “Appl. Struct. Fire Eng.”, 2016.
• [30] Kinowski J., Sulik P., Sędłak B., Badania i klasyfikacja systemów pionowych przegród przeszklonych o określonej klasie odporności ogniowej, BiTP Vol. 42 Issue 2, 2016, pp. 135–140.
• [31] Sędłak B., Badania odporności ogniowej przeszklonych ścian osłonowych wg nowego wydania normy PN-EN 1364-3, „Świat Szkła”, 2014, 19(7–8), 49–53.
• [32] Sędłak B., Badania odporności ogniowej przeszklonych ścian osłonowych. Cz. 2., „Świat Szkła”, 2012, 17, 10, 53–58, 60.
• [33] Sędłak B., Metodyka badań odporności ogniowej drzwi przeszklonych. Cz. 1., „Świat Szkła”, 2012, 17, 3, 50–52, 60.
• [34] Sędłak B., Metodyka badań odporności ogniowej drzwi przeszklonych. Cz. 2., „Świat Szkła”, 2012, 17, 4, 55–58, 60.
• [35] Kinowski J., Sędłak B., Sulik P., Odporność ogniowa i dymoszczelność drzwi zgodnie z PN-EN 16034, „Mater. Bud” 2015, 1, 11, 67–69.
• [36] Izydorczyk D., Sędłak B., Sulik P., Izolacyjność ogniowa drzwi przeciwpożarowych, „Izolacje”, 2016, 21, 1, 52–63.
• [37] Izydorczyk D., Sędłak B., Sulik P., Thermal insulation of single leaf fire doors, Test results comparison in standard temperature-time fire scenario for different types of doorsets, “Appl. Struct. Fire Eng.”, 2016.
• [38] Sędłak B., Przeszklone drzwi dymoszczelne – badania oraz klasyfikacja w zakresie dymoszczelności, „Świat Szkła”, 2013, 18, 4, 35–38.
• [39] Sulik P., Sędłak B., Izydorczyk D., Odporność ogniowa i dymoszczelność drzwi przeciwpożarowych na wyjściach awaryjnych z tuneli – badania i klasyfikacja, „Logistyka”, 2014, 6, 10104–10113.
• [40] Sulik P., Sędłak B., Wybrane zagadnienia związane z drzwiami przeciwpożarowymi, „Inżynier Budownictwa”, 2015, 11, 90–97.
• [41] Sędłak B., Frączek A., Sulik P., Wpływ zastosowanego rozwiązania progowego na dymoszczelność drzwi przeciwpożarowych, „Mater. Bud.”, 2016, 1, 7, 26–29.
• [42] Sędłak B., Bezszprosowe szklane ściany działowe o określonej klasie odporności ogniowej, „Świat Szkła”, vol. 19, no. 11, p. 24, 26, 28, 30, 2014.
• [43] Sędłak B., Badania odporności ogniowej przeszklonych ścian działowych, „Świat Szkła”, 2014, 19, 2, 30–33.
• [44] Sędłak B., Kinowski J., Izydorczyk D., Sulik P., Fire resistance tests of aluminium glazed partitions, Results comparison, “Appl. Struct. Fire Eng.”, 2016.
• [45] Sulik P., Sędłak B., Odporność ogniowa drzwi z dużymi przeszkleniami, „Świat Szkła”, 2015, 20, 3, 38–42.