Dachy Płaskie

W artykule przedstawiono metody badań dachów wg ENV 1187. Norma przewiduje cztery metody badań dachów wg następujących oddziaływań: jedynie płomienia, płomienia i wiatru, płomienia, wiatru i promieniowania cieplnego oraz dwustopniową metodę z oddziaływaniem płomienia wiatru i promieniowania cieplnego. Przedstawiono zasady klasyfikacji dachów na PN-EN 13501-5 bad. 1 oraz relację między klasyfikacją według ustaleń UE a określeniami występującymi w polskich przepisach techniczno-budowlanych.

Fot. 1. Wygląd stanowiska do badań wg PN-ENV 1187 met. 1

W normie ENV 1187 [1] wyspecyfikowano cztery metody określające zachowanie się dachów pod wpływem zewnętrznej ekspozycji pożarowej:

od ognia zewnętrznego,
od ognia zewnętrznego i wiatru,
od ognia zewnętrznego i wiatru z dodatkowym oddziaływaniem promieniowania,
dwustopniowe badanie z oddziaływaniem ognia zewnętrznego, wiatru i promieniowania cieplnego.

Norma ta łączy metodyki stosowane dotychczas w krajach UE.

Poniżej podano krótką charakterystykę metod:

Badania wg ENV 1187 określają rozprzestrzenianie ognia po zewnętrznej powierzchni dachu, rozprzestrzenianie ognia wewnątrz dachu (metody 1, 2, 3), penetrację ognia (metody 1, 3, 4) oraz występowanie płonących kropli i odpadów stałych z powierzchni spodniej lub z powierzchni eksponowanej.
Metody 2 i 3 nie mają zastosowania do dachów geometrycznie nieregularnych lub z zamontowanymi urządzeniami np. wentylatorami lub świetlikami,
Czterech metod normy ENV 1187 nie łączy porządek ważności. Każda metoda jest samodzielna bez możliwości zastąpienia lub zamiany jednej metody przez inne.

Krajom członkowskim pozostawia się swobodę wyboru metody obowiązującej na ich terytorium. W związku z tym metodę pierwszą wybrały: Niemcy, Austria, Belgia, Polska, metodę drugą natomiast kraje skandynawskie, metodę trzecią Francja, metodę czwartą Wielka Brytania. W ramach Komitetu CEN 127 prowadzone są prace nad opracowaniem wspólnej europejskie metodyki badawczej.

Metodyka badań dachów wg PN-ENV 1187 badanie 1
Źródłem ognia w badaniu jest wełna drzewna (wióry z miękkiego drewna o wymiarach: szerokość 2 mm, grubość 0,2–0,3 mm) o masie 600 g. Wełnę umieszcza się w drucianym koszyku bez dna, który kładzie się na badanej próbce.

W badaniach określa się zachowanie dachów w zależności od:
a) nachylenia próbki:

15° dla dachów o możliwych nachyleniach do 20°,
45° dla dachów o możliwych nachyleniach powyżej 20°.

b) rodzaju podkładu (wybór w zależności od rodzaju podkładu występującego w rzeczywistości):

ciągłego (deskowanie ciągłe, niepalny podkład o grubości powyżej 10 mm, blacha trapezowa),
nieciągłego – o parametrach odzwierciedlających układ rzeczywisty,

c) rodzaju połączeń wierzchniego pokrycia dachowego i izolacji cieplnej – typ próbki.
W badaniach określa się:
a) rozprzestrzenianie ognia po powierzchni,
b) penetrację ognia i płonące krople i odpady stałe,
c) zasięg zniszczeń w poszczególnych warstwach.

Na fot. 1 przedstawiono wygląd stanowiska do badania dachów wg PN-ENV 1187 bad. 1, znajdującego się w Zakładzie Badań Ogniowych Instytutu Techniki Budowlanej.

Zasady klasyfikacji bezpośredniej
Zachowanie pod wpływem ognia zewnętrznego dachu/pokrycia dachowego zawiera takie aspekty jak zewnętrzne i wewnętrzne rozprzestrzenianie ognia, penetrację ognia, występowanie płonących produktów kropli i odpadów. Wynika z tego, że zachowanie się dachu/pokrycia dachowego zależy nie tylko od właściwości ogniowych eksponowanej powierzchni, pokrycia dachowego, ale także od wpływu wielu składników dachu, rodzaju i grubości warstwy izolacyjnej, warstwy paroszczelnej razem z elementami podpór. Może także zależeć od systemu mocowania wszystkich składników np. klejenia, mechanicznego mocowania itp.

Tabela 1. Kryteria klasyfikacyjne wg PN-EN 13501-5[2] bad.1

Z powyższych względów próbka badawcza powinna być reprezentatywna we wszystkich detalach praktycznego stosowania, z uwzględnieniem:
a) podłoża lub podkładu,
b) typu, liczby i połączenia wszystkich warstw materiałów dachowych (włączając izolacje, warstwy paroszczelne itp.)
c) mocowanie warstw,
d) pochylenia dachu.

W celu ograniczenia liczby badań, poszczególne metody badań określają aranżację próbek, która pokrywa szeroki zakres aplikacji.

Te specyfikacje dotyczą pokrycia, podłoża, podkładu, typów i miejsc połączeń oraz pochyleń dachu.

W badaniach 1 i 3 zleceniodawca może wybrać inne nachylenie dachu, jakkolwiek będzie to równoznaczne z ograniczeniem zakresu klasyfikacji tylko do badanego nachylenia.

Zasady klasyfikacji bezpośredniej wg badania 1
Normowe nachylenia to 15° i 45°. Badania mogą być także przyprowadzane przy innym nachyleniu, lecz otrzymana wtedy klasyfikacja jest ważna tylko dla badanego nachylenia.

Badania należy przeprowadzać:

dla dachów o przewidywanym nachyleniu < 20°, przy nachyleniu 15°,
dla dachów o przewidywanym nachyleniu > 20°, przy nachyleniu 45°.

Normowe podkłady to:
a) podkład z płyt wiórowych, zbudowany z desek o szerokości 250 mm, grubości 16 mm i o gęstości 680 (±50) kg/m³, z prostymi krawędziami, ściśle połączonych, tak że szczeliny nie przekraczają 0,5 mm,
b) podkład z płyt wiórowych, zbudowany z desek o szerokości 250 mm, grubości 16 mm i o gęstości 680 (±50) kg/m³, z prostymi krawędziami, ściśle połączonych, tak że szczeliny nie przekraczają 5 mm,
c) podkład ze zbrojonych płyt krzemianowo-wapniowych, o grubości 10 mm i gęstości w stanie suchym 680 (±50) kg/m³,
d) podkład z trapezowej blachy stalowej,
e) bez podkładu ciągłego.

Tabela 2. Zestawienie pokryć dachowych, klasyfikowanych na podstawie Decyzji Komisji z 6 września 2000r [3] bez badań jako BROOF (t1,2,3,4)

Badanie może być przeprowadzane dla innego konkretnego podkładu. Otrzymana klasyfikacja jest ważna tylko dla tego konkretnego podkładu.

Wyniki badań z podkładami normowymi dotyczą wszystkich systemów z tymi samymi składnikami (łącznie z grubością) instalowanych w ten sam sposób, ale różnymi podkładami;

Podkłady z płyt wiórowych ze szczelinami nie przekraczającymi 0,5 mm dotyczą:
- każdego ciągłego drewnianego podkładu o grubości minimum 16 mm i ze szczelinami nie przekraczającymi 0,5 mm,
- każdego ciągłego niepalnego podkładu o grubości minimum 10 mm.
Podkłady z płyt wiórowych ze szczelinami 5 (±0,5) mm dotyczą:
- każdego ciągłego drewnianego podkładu,
- każdego niepalnego podkładu ze szczelinami nie przekraczającymi 5 mm.
Badania z podkładem ze zbrojonych płyt krzemianowo-wapniowych dotyczą:
- każdego niepalnego ciągłego podkładu o grubości minimum 10 mm,
Badania z podkładem z blachy trapezowej dotyczą:
- każdego podkładu z profilowanej i nie perforowanej blachy stalowej,
- każdego niepalnego ciągłego podkładu o grubości minimum 10 mm.
Badania z podkładem nieciągłym dotyczą systemów bez podkładu ciągłego.

Tabela 3. Dachy/pokrycia dachowe – porównanie klasyfikacji wg PN-B-02872 [4] i PN-EN 13501-5 [2]

PN-EN 13501-5 a polskie przepisy techniczno-budowlane
Do badania dachów przewiduje się stosowanie w UE czterech metodyk i odpowiadających im czterech zestawów kryteriów klasyfikacyjnych. Poszczególne kraje członkowskie dokonują wyboru metodyki badawczej i kryteriów klasyfikacyjnych według własnego uznania.

Stosowana dotychczas w Polsce metodyka [4] odpowiada metodzie 1 PN-ENV 1187, dlatego proponuje się przyjęcie do stosowana tej części normy ENV. W instrukcji ITB 401/2004 [5] podano relacje między klasyfikacją wg ustaleń UE a określeniami występującymi w polskich przepisach techniczno-budowlanych. Na użytek krajowy kryteria oceny dachów według PN-EN 13501-5 dzieli się na dwie grupy:
a) powierzchniowe rozprzestrzenianie ognia:

zasięg zniszczenia (na zewnątrz i wewnątrz dachu) w górę dachu < 0,700 m,
zasięg zniszczenia (na zewnątrz i wewnątrz dachu) w dół dachu < 0,600 m,
maksymalny zasięg zniszczenia na skutek spalania (na zewnątrz i wewnątrz dachu < 0,800 m,
brak palących się materiałów (kropli i odpadów stałych) spadających od strony eksponowanej,
boczny zasięg ognia nie osiąga krawędzi mierzonej strefy (pasa),
maksymalny zasięg – promień zniszczenia na dachach płaskich (na zewnątrz i wewnątrz dachu) < 0,200 m,

b) penetracja ognia do wewnątrz budynku:

brak palących/żarzących się cząstek penetrujących konstrukcję dachu,
brak pojedynczych dziur o powierzchni > 2500 mm²,
suma powierzchni wszystkich dziur < 4500 mm²,
brak wewnętrznego spalania w postaci żarzenia.

Dachy klasy BROOF (t1) klasyfikuje się jako nierozprzestrzeniające ognia. Zalicza się tu również dachy z pokryciami i przekryciami podanymi w tablicy 2. Dachy klasy FROOF (t1) klasyfikuje się jako dachy silnie rozprzestrzeniające ogień. Dachy spełniające kryteria b) i nie spełniające jednego lub więcej kryteriów a) klasyfikuje się jako słabo rozprzestrzeniające ogień.

Bibliografia
1. PN-ENV 1187: 2004. Metody badań oddziaływania ognia zewnętrznego na dachy.
2. PN-EN 13501-5 Fire classification of construction products and buiding elements – Part 5: Classification using data from external fire exposure to roof tests,
3. Commission Decision of 6 September 2000 implementing Council Directive 89/106/EEC as regards the external fire performance of roof coverings (notified under document number C(2000)2266). (2000/553/EC).
4. PN-B-02872:1996. Ochrona przeciwpożarowa budynków. Metoda badania odporności dachów na ogień zewnętrzny.
5. Instrukcja ITB nr 401/2004. Przyporządkowanie określeniom występującym w przepisach techniczno-budowlanych klas reakcji na ogień według PN-EN

dr inż. Andrzej Kolbrecki
mgr inż. Bartłomiej Papis
mgr inż. Kamil Perzyna
Zakład Badań Ogniowych
Instytutu Techniki Budowlanej

Źródło: Dachy Płaskie, nr 3 (8) 2010