Drzwi przeciwpożarowe – badania, klasyfikacje, wymagania

Wiemy, że aby budynek stał się obiektem użyteczności publicznej musi spełniać wymagania z zakresu bezpieczeństwa, wśród których na czołowe miejsce wysuwa się bezpieczeństwo pożarowe [1]. Jednym z wielu elementów budynku, którym stawiane są wymagania w zakresie bezpieczeństwa pożarowego są drzwi [1].

Drzwi przeciwpożarowe na rynku

Wprowadzenie drzwi na rynek krajowy związane jest z koniecznością posiadania certyfikatu z akredytowanego laboratorium z uwagi na fakt, że drzwi przeciwpożarowe zaliczone są do systemu zgodności 1 zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Infrastruktury w sprawie sposobów deklarowania zgodności … [2]. Certyfikat wydawany jest na zgodność z aprobatą techniczną krajową bądź europejska albo normą wyrobu. Obecnie normy wyrobu: prEN 13241-2 [3] i prEN 14351-3 [4] są w przygotowaniu.

W momencie opublikowania norm wyrobu: EN 13241-2, EN 14351-3 wydawanie aprobaty na drzwi przeciwpożarowe nie będzie konieczne. Jednak z uwagi na zaliczenie drzwi do systemu 1 certyfikat będzie konieczny.

Należy podkreślić, że wszystkie badania typu objęte aprobatą techniczną lub normą wyrobu są wykonywane raz dla danego typu drzwi, pod warunkiem, że nie zostaną wprowadzone żadne zmiany materiałowe lub konstrukcyjne drzwi. Pozostałe badania wynikają z Zakładowej Kontroli Produkcji.

Metody badania

Badania do wykonania

Projekt elementu próbnego oraz liczbę badań do wykonania wyznacza się, porównując oczekiwany obszar zastosowania klasyfikacji i obszar bezpośredniego lub rozszerzonego (w przyszłości po opracowaniu norm zwanych EXAP-ami) zastosowania wyników badania, zdefiniowany w normie badań (lub w EXAP-ie).

Zgodnie z tym producent powinien podać informacje na temat:
– elementu próbnego,
– obszaru bezpośredniego zastosowania wyników badania,
– wytycznych dotyczących projektu elementu próbnego.

Aspekty wpływające na liczbę badań odporności ogniowej do wykonania powinny obejmować na przykład:
a) oczekiwane typy konstrukcji mocującej;
b) typ drzwi (rozwierane, wahadłowe, przesuwne itd.);
c) strony do zbadania, w normie badań podaje się informacje dotyczące tego aspektu;
d) wymagane zmiany konstrukcyjne, takie jak:
– umiejscowienie ościeżnicy w przekroju poprzecznym konstrukcji mocującej,
– wprowadzenie przeszklenia,
wyko- ńczenia dekoracyjne,
– oczekiwany zakres wymiarowy,
– okucia.

Aspekty wpływające na liczbę badań dymoszczelności do wykonania powinny obejmować na przykład:
a) oczekiwaną klasyfikację S_a lub S_m:
– S_a dotyczy przepływu tylko w temperaturze otoczenia;
– S_m dotyczy przepływu zarówno w temperaturze otoczenia jak i w 200ºC;
b) strony do zbadania w przypadku niesymetrycznych zespołów drzwiowych;
c) wymagane zmiany konstrukcyjne.

Zdolność zamykaczy do zapewnienia niezawodnego zamknięcia drzwi w przypadku ognia/dymu, bez względu na funkcjonowanie pierwotnego źródła zasilania powinna być badana zgodnie z PN-EN 14600 [5].

Badania odporności ogniowej drzwi

Badania odporności ogniowej drzwi należy przeprowadzać zgodnie z normami PN-EN 1634-1:2002 [6], PN-EN 1363-1:2001 [7] i PN-EN 1363-2:2001 [8]. W normach PN-EN 1634-1:2002, PN-EN 1363-1:2001 i PN-EN 1363-1:2001 podane są wszystkie szczegóły związane z warunkami przeprowadzenia badań odporności ogniowych drzwi: piec, termometry płytkowe do pomiaru temperatury w piecu, termoelementy nawierzchniowe do pomiaru temperatury na nienagrzewanej powierzchni drzwi, pomiar ciśnienia, pomiar promieniowania, itp..

Badania odporności ogniowej przeprowadza się przy nagrzewaniu z dwóch stron według krzywej standardowej N [7] (rys. 1).

Wyjątek stanowią drzwi rozwierane o budowie drewnianej (symetrycznej) w drewnianej ościeżnicy. W przypadku tych drzwi istnieje możliwość określenia odporności ogniowej na podstawie badania przy nagrzewaniu według krzywej N tylko od strony zawiasów.

Na fotografiach 1÷4 przedstawiono przykładowo drzwi aluminiowe przeszklone rozwierane przed i po badaniu.

Badania dymoszczelności drzwi

Drzwi dymoszczelne należy badać zgodnie z EN 1634-3 [9]. Badania dymoszczelności drzwi przeprowadza się temperaturze otoczenia i w temperaturze 200^oC.

System klasyfikacji drzwi

System klasyfikacji wyrobów i elementów budowlanych w zakresie odporności ogniowej i dymoszczelności wprowadzony został Decyzją Komisji Europejskiej [10] z 3 maja 2000 r., która ustala klasy odporności ogniowej a w szczegółach odwołuje się do normy PN-EN 13501-2:2007 [11].

Klasyfikacja drzwi w zakresie odporności ogniowej

Drzwi w zakresie odporności ogniowej klasyfikuje się z uwagi na następujące kryteria:
E – szczelność ogniową,
I – izolacyjność ogniową,
W – promieniowanie.
W zależności od zachowywanych kryteriów odporności ogniowej w czasie ttt (wyrażonym w minutach) ustalone zostały następujące klasy odporności ogniowej drzwi:
E ttt – wyraża minimalny czas, w jakim dotrzymywane jest kryterium szczelności ogniowej,
EI₁ ttt – wyraża minimalny czas, w jakim dotrzymywane są kryteria izolacyjności ogniowej i szczelności ogniowej,
EI₂ ttt – wyraża minimalny czas, w jakim dotrzymywane są kryteria izolacyjności ogniowej i szczelności ogniowej,
EW ttt – wyraża minimalny czas, w jakim dotrzymywane jest kryteria szczelności ogniowej i natężenia promieniowania.
Indeks liczbowy ttt, może przyjmować wartości: 15, 20, 30, 45, 60, 90 i 120 (tablica 1).
Drzwi pełniące funkcje zamknięć otworów podczas pożaru mogą być zaliczone do klas E, EI1, EI2, EW, co zestawiono w tablicy 1.

Drzwi klasy E ograniczają w ciągu określonego czasu jedynie przepływ gorących gazów i płomieni z pomieszczenia, w którym wybuchł pożar, natomiast temperatura nienagrzewanej powierzchni może sięgać kilkuset stopni i może występować silne promieniowanie ciepła. Promieniowanie cieplne drzwi z szybami niezapewniającymi izolacyjności ogniowej, może powodować zapalenie znajdujących się w ich pobliżu materiałów palnych. Niebezpieczeństwo zapalenia się materiałów celulozowych występuje przy promieniowaniu cieplnym o natężeniu przekraczającym 3,5 kW/m².

Drzwi klasy EW ograniczają w ciągu określonego czasu strumień ciepła, po stronie nienagrzewanej. Wartość promieniowania cieplnego mierzony w odległości 1,0 m od drzwi nie powinien przekraczać 15 kW/m² (poziom promieniowania cieplnego, który nie powoduje w ciągu kilku minut działania obrażeń ciała ludzkiego wynosi ok. 2,5 kW/m²). Uznaje się, że drzwi, które spełniają kryteria izolacyjności ogniowej I₁ lub I₂, spełniają również kryterium W przez ten sam okres.

Wyczerpanie kryterium szczelności ogniowej E w wyniku „pęknięć lub otworów przekraczających podane wymiary” lub „utrzymywania się płomienia na stronie nienagrzewanej” automatycznie oznacza osiągniecie kryterium promieniowania.

Drzwi klasy EI₁ zapewniają w ciągu określonego czasu przepływ gorących gazów i płomieni z pomieszczenia, w którym wybuchł pożar i zapewniają, że na nienagrzewanej powierzchni drzwi nie nastąpi wzrost średniej temperatury o więcej niż 140^oC (na skrzydle drzwi) i maksymalnej o 180^oC na skrzydle poza obszarem odległym o 25 mm od krawędzi drzwi i o 180^oC na ościeżnicy.

Drzwi klasy EI₂ zapewniają w ciągu określonego czasu przepływ gorących gazów i płomieni z pomieszczenia, w którym wybuchł pożar i zapewniają, że na nienagrzewanej powierzchni drzwi nie nastąpi wzrost średniej temperatury o więcej niż 140^oC (na skrzydle drzwi), maksymalnej o 180^oC na skrzydle poza obszarem odległym o 100 mm od krawędzi drzwi i o 360^oC na ościeżnicy.

Klasyfikacja w zakresie dymoszczelności

Dymoszczelność S jest to zdolność elementu do ograniczenia lub eliminacji przemieszczania się dymu z jednej strony elementu na drugą.

Definiuje się następujące klasy dymoszczelności drzwi: S_m, S_a, przy czym
a) w przypadku klasy dymoszczelności S_m – maksymalna prędkość przepływu mierzona zarówno w temperaturze otoczenia, jak i w 200^oC i przy ciśnieniu do 50 Pa nie przekracza 20 m³/h w przypadku drzwi jednoskrzydłowych, lub 30 m³/h w przypadku drzwi dwuskrzydłowych;
b) w przypadku klasy dymoszczelności S_a – maksymalna prędkość przepływu mierzona w temperaturze otoczenia i przy ciśnieniu do 25 Pa nie przekracza 3 m3/h na metr długości szczeliny pomiędzy zamocowanymi a ruchomymi elementami składowymi drzwi (np. pomiędzy skrzydłem drzwi a ościeżnicą drzwi), z wyłączeniem przepływu przez próg.
Klasyfikacja może być zastosowana dodatkowo do innych symboli klasyfikacyjnych drzwi podanych powyżej, lub może być użyta dla drzwi, które nie mają klasyfikacji E, W czy I.

Wymagania w zakresie odporności ogniowej i dymoszczelności

W polskich przepisach [1], wprowadza się pięć klas odporności pożarowej budynków, oznaczonych literami: A, B, C, D i E, w kolejności od najwyższej do najniższej. Klasa odporności pożarowej budynku zależy od przeznaczenia i sposobu użytkowania (ZL I ÷ V – zagrożenia ludzi), wysokości oraz obciążenia ogniowego.

Odpowiednio do klasy odporności pożarowej budynku, jego elementy powinny spełniać określone wymagania w zakresie odporności ogniowej [1].

W tablicach 2 i 3 zestawiono wymagania w zakresie odporności ogniowej dotyczące drzwi. W polskich wymaganiach [1] nie występują klasyfikacje EI₁ i EI₂.

Według polskich przepisów techniczno-budowlanych drzwi klas E lub EW mogą być stosowane tylko w przedsionkach, jako drugie zamknięcie oddzielające od klatek schodowych pomieszczenia, w których może powstać pożar.

Drzwi dymoszczelne stosujemy dzieląc korytarze dłuższe niż 50 m oraz w przedsionkach lub bez przedsionków na klatki schodowe, zgodnie z rys. 2 i 3.

Podsumowanie

W użyciu są normy na badania odporności ogniowej drzwi z zakresem bezpośredniego zastosowania wyników badania.

Obecnie w przygotowaniu są normy zwane EXAP-ami, z rozszerzonym zakresem zastosowania wyników badania. Będzie to grupa norm EN 15269 Extended application of test results for fire resistance and/or smoke control for door, shutter and openable window assemblies, including their elements of building hardware.

W polskich przepisach wprowadzane są klasyfikacje EI₁ i EI₂ oraz S_m i S_a. Traktuje się, że drzwi o klasach odporności ogniowej EI₁ i EI₂ spełniają wymagania klasy EI, występujące dotychczas w polskich przepisach, a drzwi o klasie dymoszczelności Sm spełniają wymagania klasy S występujące w dotychczasowych polskich przepisach.

Źródło: http://swiat-szkla.pl
dr inz. Zofia Laskowska
mgr inż. Zbigniew Musielak
ITB