Stalowe elementy konstrukcyjne, takie jak umieszczane w kolumnach profile, belki stropowe czy blachy trapezowe na dachach płaskich, to chleb powszedni na placu budowy obiektów inwestycyjnych, takich jak biurowce, centra handlowe czy magazyny. Przyjrzyjmy się więc, w jaki sposób uzyskać optymalną wartość ochrony przeciwpożarowej w tak newralgicznych strefach budynku – zarówno w kontekście doboru grubości izolacji, jak i jej prawidłowego montażu.
Nadrzędnym celem izolacji stalowych elementów konstrukcyjnych jest utrzymanie wymaganej nośności ogniowej w warunkach pożaru. Należy bowiem pamiętać, że w pełni obciążona belka stalowa, poddana oddziaływaniu z 4 stron, traci wytrzymałość przy 550°C, podczas gdy temperatura ognia trawiącego budynki bardzo często przekracza granicę 1000°C. Kluczem do skutecznej ochrony przeciwpożarowej staje się więc dobór takich rozwiązań, które nie dopuszczą do przekroczenia temperatury krytycznej stali w czasie, który umożliwi skuteczną interwencję służb ratowniczych. Materiałem powszechnie stosowanym w tego typu zastosowaniach jest wełna kamienna.
– Niemal wszystkie wyroby z wełny mineralnej są zaklasyfikowane jako niepalne, lecz konkretnie dla wełny kamiennej temperatura topnienia włókien przekracza barierę 1000°C, dzięki czemu materiał zapewnia dłuższą ochronę przed ogniem – wyjaśnia Adam Buszko, ekspert firmy Paroc Polska. – Co ważne z punktu widzenia konstruktorów i wykonawców, w tak wysokich temperaturach nie powstają też w płytach żadne pęknięcia i ubytki, przez które ogień mógłby wpływać na stabilność konstrukcji – dodaje.
Jak wykonać izolację przeciwogniową stalowych belek i profili?
W przypadku profili i belek stalowych, jak również blachy trapezowej na dachu płaskim, podstawową techniką montażu płyt z wełny kamiennej jest mocowanie stalowych gwoździ z nakładkami za pomocą zgrzewarki kondensatorowej. Europejska Aprobata Techniczna dopuszcza także mocowanie powłoki ogniochronnej do konstrukcji stalowych za pomocą wkrętów. W tym celu można skorzystać z dedykowanych, wykonanych z galwanizowanego drutu wkrętów o nazwie PAROC XFS 001 Fire Spring.
– W przypadku belek łączniki mocujemy w odległości nie większej, niż 50 mm od krawędzi, w przypadku kolumn – maksymalnie 110 mm. Dla tych pierwszych odległość między mocowaniami nie powinna przekraczać 300 mm, a dla drugich 400 mm – podpowiada Adam Buszko.
Elementy izolacji należy z kolei przycinać tak, aby ciasno do siebie przylegały, a wszelkie krawędzie pozostawały w całości zakryte przez płyty instalowane prostopadle względem siebie. W przypadku montażu na belkach, płyty boczne powinny pokrywać krawędzie płyty spodniej, a nie na odwrót. Montując izolację na profilach H lub I, przy odległościach pomiędzy powierzchniami czołowymi kształtownika większych niż 200 mm, w miejscach złączeń płyt, z tyłu, umieszczamy uprzednio klocek klinowy.
Klocek klinowy powinien mieć szerokość 100 mm, taką samą grubość, co płyty izolacyjne zabezpieczające profil oraz długość odpowiadającą wysokości profilu, z naddatkiem 2-3 mm. Elementy wciskamy pomiędzy powierzchnie czołowe profilu stalowego, w miejscach łączenia się płyt zabezpieczających. Jeśli odległość między powierzchniami czołowymi przekracza 300 mm, za klockiem klinowym umieszczany jest wspomagający klocek klinowy o tej samej grubości, co główna izolacja.
Jak dobrać grubość izolacji dla kolumn z profili kwadratowych w ścianach?
Kwadratowe profile często umieszcza się wewnątrz konstrukcji ścian – w takim przypadku grubość izolacji przeciwogniowej można ograniczyć, gdyż sama płyta gipsowo-kartonowa posiada własną ognioodporność, jeśli jest płytą GKF. To, z ilu stron powinniśmy zabezpieczyć profil RHS, zależy natomiast w głównej mierze od planowanych obciążeń oraz przeznaczenia danej konstrukcji.
Co do zasady kolumny z profili kwadratowych izoluje się ze wszystkich stron, choć jeśli zabezpieczamy ścianę zewnętrzną, istnieje możliwość montażu izolacji z trzech stron. Można to zrobić tylko dla wymagania R 60 i konstrukcji z dwoma warstwami płyt g-k od strony wewnętrznej oraz płytą o grubości minimum 9 mm od strony zewnętrznej. W przypadku izolacji w ściankach działowych, profil należy zabezpieczyć ze wszystkich czterech stron.
– Przy temperaturze krytycznej stali w przedziale 400-600°C oraz grubości profilu mniejszej lub równej 5 mm, polecamy użycie wchodzącej w skład systemu PAROC FireSAFE płyty izolacyjnej PAROC FPS 17 o grubości 20 mm, którą zabezpieczymy profil z trzech stron – podkreśla Adam Buszko. Aby określić grubość płyt izolacyjnych dla wymaganej odporności ogniowej R 90, należy skorzystać z poniższej tabeli.
Jak dobrać grubość izolacji dla stalowych belek stropowych i blachy trapezowej na dachu płaskim?
Stalowe profile HSQ często stosuje się razem z elementami betonowymi. Wyjściowych danych potrzebnych do określenia potrzebnej grubości izolacji dostarczają wymiary widocznej w konstrukcji stopki profilu. Płyty izolacyjne montujemy z 50-milimetrową zakładką po obu jej stronach. Poniższa tabela prezentuje grubość płyt, w odniesieniu do planowanej klasy odporności ogniowej oraz temperatury krytycznej wykorzystywanej stali.
Niekiedy zachodzi potrzeba zwiększonej ochrony przed ogniem dachu płaskiego, wykonanego na konstrukcji blachy trapezowej. Możemy tego dokonać, mocując dodatkową warstwę izolacji od strony wewnętrznej. Podstawą doboru grubości izolacji są wyniki badań ogniowych zawartych w raporcie 103203.58, wykonanych przez Laboratorium Badań Ogniowych SINTEF NBL w norweskim Trondheim. Odpowiednie grubości izolacji, w zależności od wymaganej klasy ogniowej, przedstawia poniższa tabela.
