Badania ogniowe

W dniu 12 kwietnia 2019 r. w Zakładzie Badań Ogniowych Instytutu Techniki Budowlanej firma AGS przeprowadziła badania porównawcze systemów zamocowań elewacji wentylowanych.

Testy miały na celu sprawdzenie jak w realnych warunkach zachowują się poszczególne rozwiązania dostępne na rynku w aspekcie wymagań określonych w §225 Warunków Technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie, który brzmi:

 „Elementy okładzin elewacyjnych powinny być mocowane do konstrukcji budynku w sposób uniemożliwiający ich odpadanie w przypadku pożaru w czasie krótszym niż wynikający z wymaganej klasy odporności ogniowej dla ściany zewnętrznej, określonej w §216 ust. 1, odpowiednio do klasy odporności pożarowej budynku, w którym są one zamocowane”.

Badaniom poddano następujące zestawy wyrobów:

  • konsole pasywne, stalowe systemu AGS w układzie z rusztem stalowym z innowacyjną powłoką antykorozyjną,
  • konsole aluminiowe nieizolowane termicznie z rusztem aluminiowym,
  • konsole pasywne aluminiowe z rusztem aluminiowym (jako przekładek termicznych konsol użyto materiału klasy reakcji na ogień B-s3, d0; do testów porównawczych nie przyjęto materiału klasy reakcji na ogień C-s2, d0, ponieważ jest on słabszym rozwiązaniem z punktu widzenia trwałości w pożarze).

Dodatkowo przy projektowaniu fragmentu elewacji wentylowanej do badań przyjęto następujące zasady:

  • Zestawy wyrobów w konfiguracjach wymienionych powyżej zostały zamontowane bezpośrednio nad oknem badawczym (w jego centralnej części), tak żeby na połowie obszaru narażonego na oddziaływanie ognia były one umiejscowione w warstwie ocieplenia ze szklanej wełny o gęstości około 20 kg/m3 oraz w drugiej połowie docieplenia w wełnie skalnej o gęstości 48 kg/m3.
  • Założono prawidłową szczelinę wentylacyjną min. 20 mm pomiędzy ocieleniem a okładzinami. Tym samym zarówno część konsol jak również cały przekrój rusztu wystawał poza ocieplenie. Należy podkreślić, że ten aspekt jest wielokrotnie pomijany w testach i raportach z badań, a tym samym systemy konsol i rusztu są schowane w ociepleniu np. o dużej gęstości. Taki układ nie jest zgodny z później faktycznie wykonywanymi elewacjami na budynku i ma bardzo duży wpływ na zachowanie trwałości mocowania w warunkach pożaru.
  • Nie zabezpieczono dodatkowymi płytami ogniowymi elewacji od dołu działania ognia. Podczas budowy elewacji w rzeczywistych warunkach w przypadku zamocowania np. płyt ze spieków kwarcowych lub włókno-cementu przestrzeń wentylacyjna elewacji otwiera się bardzo szybko i ogień penetruje ją powodując szybką destrukcję podkonstrukcji.
  • Jako okładzinę dla danego zestawu wyrobów (1, 2, 3, 4, 5, 6 wg rysunku nr 1) przyjęto elementy z betonu GRC gr. 20 mm, z których każdy był zamocowany tylko i wyłącznie dla danego rozwiązania podkonstrukcji.

Rys. nr 1. Schemat badanych elementów

Legenda:

  1. Konsole aluminiowe nieizolowane termicznie z rusztem aluminiowym w wełnie skalnej o gęstości 48 kg/m3.
  2. Konsole pasywne aluminiowe z rusztem aluminiowym w wełnie skalnej o gęstości 48 kg/m3.
  3. Konsole pasywne stalowe systemu AGS w układzie z rusztem stalowym z innowacyjną powłoką antykorozyjną w wełnie skalnej o gęstości 48 kg/m3.
  4. Konsole pasywne stalowe systemu AGS w układzie z rusztem stalowym z innowacyjną powłoką antykorozyjną w wełnie szklanej o gęstości 20 kg/m3.
  5. Konsole pasywne aluminiowe z rusztem aluminiowym w wełnie szklanej o gęstości 20 kg/m3.
  6. Konsole aluminiowe nieizolowane termicznie z rusztem aluminiowym w wełnie szklanej o gęstości 20 kg/m3.

Badanie symulowało wydostawanie się pożaru przez okno budynku w obszar pasa nadprożowo-podokiennego.

Przebieg badań:

  • Już w 5 minucie w zestawie nr 5 okładzina ukruszyła się, a ruszt aluminiowy został wytopiony.
  • W 6 minucie nastąpiło zniszczenie zamocowań w zestawie 2 i 5 opartych na pasywnych konsolach aluminiowych w wełnie skalnej oraz szklanej.
  • W 11 minucie zniszczeniu uległo mocowanie oparte na zestawie nr 6 – konsole i ruszt aluminiowy w wełnie szklanej.
  • W 25 minucie destrukcji uległ zestaw 1 – konsole i ruszt aluminiowy w wełnie skalnej.”

Systemy z konsolami aluminiowymi (pasywnymi i niepasywnymi) oraz z rusztem aluminiowym w wełnie skalnej zostały zniszczone do warstwy wierzchniej ocieplenia.

Oprócz elementów opisywanych powyżej, podczas tego samego badania, testowano następujące rozwiązania z wykorzystaniem mocowań AGS:

  • moduły fotowoltaiczne bezramkowe,
  • moduły fotowoltaiczne ramkowe,
  • spieki kwarcowe gr 3,5 oraz 5,5 mm,
  • płytę włókno–cementową o gr 10 mm,
  • okładziny kompozytowe.

Wszystkie okładziny betonowe wraz z mocowaniami AGS zachowały trwałość do końca badania.

Przeprowadzone badania potwierdziły trwałość w warunkach pożaru i spełnienie wymogów §225 Warunków Technicznych budynków, które brzmią następująco:

Aby w świetle wymogów §225 Rozporządzenie Ministra Infrastruktury rozwiązanie z zastosowaniem aluminiowego rusztu wg opisu technicznego mogło być uznane za bezpieczne, możliwość wypalenia fragmentu rusztu do wysokości około 700 mm powyżej otworu okiennego/bezklasowego przeszklenia w przypadku pożaru trwającego 60 min powinna być uzgodniona z Projektantem.”

Fotografie z przebiegu badań: