Leszek Chodor, 4 września 2014
12-03-2025 – rewizja po dużej awarii portalu
14 -04-2025 zaktualizowano , dodano tablice i nomogramy projektowe
W przypadku nieczytelnych treści, proszę powiadomić: leszek@chodor.co
Artykuł w ciągu ostatnich 24 godzin czytało 23 Czytelników
Bezpieczeństwo pożarowe konstrukcji budowlanych, a ogólnie budowli i budynków jest jednym z ważniejszych zagadnień niezawodności budowli, którą w Prawie budowlanym postawiono na równi z nośnością i statecznością konstrukcji (art. 5, ust. 1, pkt,1, lit. b; art 9, ust.3, pkt 5 i in.). Bezpieczeństwo pożarowe budynków i ich konstrukcji jest przedmiotem całego VI działu warunków technicznych, które powinny spełniać budynki .
Bezpieczeństwo pożarowe, to stan maksymalnego ograniczenia zagrożeń od ognia i pożaru dla ludzi, ich życia, zdrowia, mienia i środowiska, uzyskany dzięki stosowaniu zasad prewencji (warunków prawa, norm i wiedzy), wykorzystaniu zabezpieczeń technicznych oraz sprawnemu systemowi ratownictwa.
Zgodnie z normą podstawową analizę bezpieczeństwa pożarowego konstrukcji należy prowadzić na scenariuszu obliczeniowym pożaru przyjętym za normą z uwzględnieniem modeli zmian temperatury wewnątrz konstrukcji, a także mechaniki konstrukcji poddanej wysokim temperaturom. Modele obliczeniowe zachowanie się konstrukcji ogarniętej pożarem zależną od rodzaju jej materiału: konstrukcje betonowe, żelbetowe i sprężone należy analizować wg normy , konstrukcje stalowe wg normy , zespolone konstrukcje betonowo- stalowe wg normy , konstrukcje drewniane wg normy , konstrukcje murowe wg normy , konstrukcje aluminiowe wg normy .
Tablice i nomogramy projektowe
Krzywe pożaru temperatura θ – czas i szybkość rozwoju RHR – czas

Rys.1 Krzywe normowe temperatura -czas podczas pożaru: θg -temperatura gazu [°C], t – czas [min]; 2- krzywa standardowa temperatura –czas; 3- krzywa węglowodorowa; 4- krzywa pożaru zewnętrznego
Nominalne krzywe zależności temperatury od czasu zdefiniowano w następujący sposób :
2 standardowa krzywa zależności temperatury od czasu (pożar standardowy ISO):
$$ \begin{equation} \Theta_g= 20+ 10\cdot t + 345 \cdot log ( 8 \cdot t+1) \label{1} \end{equation}$$
4 krzywa pożaru zewnętrznego
$$ \begin{equation} \Theta_g= 20 +660 \cdot \left (1+ 0,678 \cdot e^{-0,32 t}- 0,313 \cdot e^{-3,8 t} \right) \label{2} \end{equation}$$
3 krzywa pożaru węglowodorowego:
$$ \begin{equation} \Theta_g= 20 +1080 \cdot \left (1- 0,678 \cdot e^{-0,167 t}- 0,675 \cdot e^{-2,5 t} \right) \label{3} \end{equation}$$
gdzie:
$\Theta_g$ – temperaturqa gazu w strefie pożarowej [°C],
t – czas [min].
Krzywe temperatura-czas podczas pożaru są krzywymi, które można stosować wyłącznie do oceny bezpieczeństwa konstrukcji podczas pożaru prowadzonej podług zasad podanych w normie . Nie oddają one przebiegu rzeczywistego pożaru i nie należy na ich podstawie takiego przebiegu prognozować rozwoju pożaru.
Krzywa rozwoju pożaru została wprowadzona przez National Fire Service College (NFSC) jako funkcja indeksu rozwoju pożaru RHR w funkcji czasu.

Rys.2. Krzywa rozwoju pożaru
Praktyczne wyrażenie na szybkość rozwoju pożaru RHR [ MW] stosuje się w postaci
$$ \begin{equation} RHR = A_{fi} \cdot RHR_f \label{4} \end{equation}$$
gdzie:
$A_{fi}$ – powierzchnia strefy pożarowej
$RHR_f$ – gęstość szybkości rozwoju pożaru na jednostkę powierzchni podłogi budynku o określonej funkcji, przyjmowana jak niżęj:
$$ \begin{equation} RHR_f [ kW/m^2] = \begin {cases}
1600 & \text{ palety drewniane układane w stosy o wysokości 0,5 m}\\
6000 & \text{ palety drewniane układane w stosy o wysokości 3 m}\\
4320 & \text{ butelki plastikowe w kartonach, ułożone na 4,6 m}\\
2900 & \text{płyt izolacyjnych PS, pianka sztywna, układanych po 4,3 m}\\
500 & \text{ tetry, kina, biblioteki}\\
250 & \text{ biura, mieszkania, centra handlowe, transport}, \\
& \text{ przestrzenie publiczne, sale lekcyjne szpitalne, hotelowe i szkolne}\\
\end {cases} \label{5} \end{equation} $$
Indeks szybkości rozprzestrzeniania się pożaru można też wyznaczyć z definicji $RHR= ( t/t_\alpha)^2$ na podstawie oszacowań stałej $t_\alpha$ z tab. 1.
Tab.1 Podział pożarów z warunku szybkości rozwoju

RHR można też oszacować z wyrażenia całkowego $\int RHR dt= A_{fi}\cdot q_f$, skąd przy założeniu stałęj szybkości RHR podczas pożaru, mamy oszacowania
$$ \begin{equation} RHR \approx \cfrac{A_{fi} \cdot q_t}{t_{fi,end}}\label{6} \end{equation}$$
gdzie:
$q_f$ gęstość obciążenia ogniowego wg tab.16 lub tab.17
$t_{fi,end}$ całkowity czas pożaru (rys. 2), który na użytek oszacowania ($\ref{6}$) można zrównać z wymaganą odpornością ogniową elementu wg tab. 6,7,12.
Współczynnik redukcji obciążenia ogniowego $\eta_{fi}$ działającego kombinacji z innymi obciążeniami budowli zależy od stosunku wiodącego obciążenia zmiennego do obciążenia stałego $Q_{k,1}/G_k$ oraz natury obciążenia wiodącego: śniegu (/Phi_{1,1}=0,2) lub obciążenia ciężkimi pojazdami, obciążenie użytkowe w mieszkaniach lub biurach (/Phi_{1,1}=0,5), lub obciążenia lekkimi pojazdami, obciążenie użytkowe w budynkach użyteczności publicznej lub sklepach (/Phi_{1,1}=0,7) lub w magazynach (/Phi_{1,1}=0,9).

Rys. 3 Redukcja $\eta_{fi}$ obciążenie ogniowego w funkcji obciążeń mechanicznych
Kategorie pożarowe zagrożenia ludzi ZL
Tab.2 Kategorie pożarowe zagrożenia ludzi ZL

Klasa odporności pożarowej budynku
Tab.3 Klasy odporności pożarowej budynku kategorii ZL

Tab.4 Obniżenie klasy odporności pożarowej budynku niskiego (N) kategorii ZL

Tab.5 Klasy odporności pożarowej budynku kategorii PM i IN o kubaturze ≥ 1000 m3

Uwagi do klasyfikacji odporności pożarowej budynków:
- Jeżeli część podziemna budynku jest zaliczona do ZL, klasę odporności pożarowej budynku ustala się, przyjmując jako liczbę jego kondygnacji lub jego wysokość odpowiednio: sumę kondygnacji lub wysokości części podziemnej i nadziemnej, przy czym do tego ustalenia nie bierze się pod uwagę tych części podziemnych budynku, które są oddzielone elementami oddzielenia przeciwpożarowego o klasie odporności ogniowej co najmniej R E I 120 (§212, ust 5 w.t.),
- Jeżeli część podziemna budynku jest zaliczona do ZL, klasę odporności pożarowej budynku ustala się, przyjmując jako liczbę jego kondygnacji lub jego wysokość odpowiednio: sumę kondygnacji lub wysokości części podziemnej i nadziemnej, przy czym do tego ustalenia nie bierze się pod uwagę tych części podziemnych budynku, które są oddzielone elementami oddzielenia przeciwpożarowego o klasie odporności ogniowej co najmniej R E I 120 (§212, ust 6 w.t.)
- Klasa odporności pożarowej części budynku nie powinna być niższa od klasy odporności pożarowej części budynku położonej nad nią, przy czym dla części podziemnej nie powinna być ona niższa niż „C” (§212, ust 7 w.t.),
- Jeżeli w budynku znajdują się pomieszczenia produkcyjne, magazynowe lub techniczne, niepowiązane funkcjonalnie z częścią budynku zaliczoną do ZL, pomieszczenia te powinny stanowić odrębną strefę pożarową, dla której oddzielnie ustala się klasę odporności pożarowej, zgodnie z zasadami określonymi w tab. 5, z uwzględnieniem wymagań dla stropów – § 220 w.t. (§212, ust 8 w.t.)
- Pomieszczenia, w których są umieszczone przeciwpożarowe zbiorniki wody lub innych środków gaśniczych, pompy wodne instalacji przeciwpożarowych, maszynownie wentylacji do celów przeciwpożarowych oraz rozdzielnie elektryczne, zasilające, niezbędne podczas pożaru, instalacje i urządzenia, powinny stanowić odrębną strefę pożarową (§212, ust 6 w.t.).
- Wymagania dotyczące klasy odporności pożarowej budynków określone wyżej oraz dotyczące klas odporności ogniowej elementów budynków i rozprzestrzeniania ognia przez te elementy określone wyżej , z zastrzeżeniem § 271 ust. 8a (wymogi dotyczące odległości budynków od lasu) – nie dotyczą budynków (§213, w.t.):
1) do trzech kondygnacji nadziemnych włącznie:
a) mieszkalnych: jednorodzinnych, zagrodowych i rekreacji indywidualnej, z zastrzeżeniem § 217 ust. 2 (wymogi dotyczące odległości między budynkami),
b) mieszkalnych i administracyjnych w gospodarstwach leśnych;
2) wolnostojących do dwóch kondygnacji nadziemnych włącznie:
a) o kubaturze brutto do 1500 m3 przeznaczonych do celów turystyki i wypoczynku,
b) gospodarczych w zabudowie jednorodzinnej i zagrodowej oraz w gospodarstwach leśnych,
c) o kubaturze brutto do 1000 m3 przeznaczonych do wykonywania zawodu lub działalności usługowej i handlowej, także z częścią mieszkalną;
3) wolnostojących garaży o liczbie stanowisk postojowych nie większej niż 2;
4) inwentarskich o kubaturze brutto do 1500 m3.
- W budynkach wyposażonych w stałe samoczynne urządzenia gaśnicze wodne, z wyjątkiem budynków ZL II oraz wielokondygnacyjnych budynków wysokich (W) i wysokościowych (WW), dopuszcza się (§214, w.t.):
1) obniżenie klasy odporności pożarowej budynku o jedną w stosunku do wynikającej z tab.3 do 5 ;
2) przyjęcie klasy „E” odporności pożarowej dla budynku jednokondygnacyjnego ,
- Dopuszcza się przyjęcie klasy „E” odporności pożarowej dla jednokondygnacyjnego budynku PM o gęstości obciążenia ogniowego przekraczającej 500 MJ/m2, pod warunkiem zastosowania:
1) wszystkich elementów budynku nierozprzestrzeniających ognia;
2) samoczynnych urządzeń oddymiających w strefach pożarowych o powierzchni przekraczającej 1000 m2.
- Obniżenie klasy odporności pożarowej budynku, w przypadkach wymienionych w pkt. 7 i 8 nie zwalnia z zachowania wymaganej pierwotnie klasy odporności ogniowej elementów oddzielenia przeciwpożarowego, określonej w § 232 w.t.
Klasa odporności ogniowej elementów budynku
Tab. 6 Klasa odporności ogniowej elementów budynku

Uwagi do klasyfikacji odporności ogniowej elementów budynków:
- W tab. 6 (i niżej w uwagach)) określenie „przekrycie dachu” użyto w specyficznym „pożarowym” sensie, odmiennym od stosowanym w branży konstrukcji budowlanych.
W teorii i praktyce konstrukcji budowlanych przez przekrycie budynku dachu rozumie się system elementów konstrukcyjnych (nośnych), który umożliwia pokrycie dachu płytami, blachą z ułożoną na nich izolacją termiczną oraz przecie deszczową. Przekryciem jest więc układ dźwigarów dachowych (w tym kratowych), płatwi, krokwi i często słupów lub ścian. Natomiast „pożarowe przekrycie dachu” jest nazywane „pokrycicem dachu”. W niniejszym artykule używamy znaczenia pożarowego „przekrycia dachu” , ale projektanci konstrukcji powinni zwracać uwagę na różnicę znaczeń w celu uniknięcia pomyłek.
- W tab. 6 z konstrukcji budynku podzielono na dwie części: konstrukcję główną i „konstrukcję dachu”. Taki podział nie jest jednoznaczny, bo zależy od zachowania się całej konstrukcji ogarniętej pożarem, co omówiono w dalszej części artykułu.
- Elementy budynku, o których mowa w ust. 1, powinny być nierozprzestrzeniające ognia, przy czym dopuszcza się zastosowanie słabo rozprzestrzeniających ogień:
1) elementów budynku o jednej kondygnacji nadziemnej ZL IV oraz PM, o maksymalnej gęstości obciążenia ogniowego strefy pożarowej do 500 MJ/m2;
2) ścian wewnętrznych i zewnętrznych oraz elementów konstrukcji dachu i jego przekrycia w budynku PM niskim o maksymalnej gęstości obciążenia ogniowego strefy pożarowej do 1000 MJ/m2;
3) ścian zewnętrznych w budynku niskim ZL IV.
Tab.6a Wymagania dotyczące odporności ogniowej elementów i części konstrukcji zgodnie z normą SANS 10400, tab. 6 (wg )

W tab 6a zestawiono wymagania odporności ogniowej wg normy południowoafrykańskiej SANS 10400 wzorowanej na wytycznych European Convention for Constructional Steelwork ECCS 2001, w celu dokonania porównań z wynikami klasyfikacji wg w.t. oraz dokonania wyboru w przypadkach wątpliwych.
Projektanci powinni przestrzegać przy tym uwagi 2) i 3) pod tabelą, a także bardzo ostrożnie dobierać odporność ogniową, zwłaszcza w odniesieniu do pomieszczeń magazynów. Deweloperzy często próbują klasyfikować wszystkie swoje magazyny jako typ użytkowania J3, aby obniżyć koszty systemów ochrony przeciwpożarowej. Jednak wiele magazynów powinno być w rzeczywistości klasyfikowanych jako J2 lub J1 w zależności od tego, co jest w nich przechowywane. W warunkach uzależniono to od obciążenia ogniowego pomieszczeń PM wg tab 17.
W przypadku pomieszczeń kategorii zagrożenia ludzi ZL przydział pomieszczenia do wysokiego, średniego lub niskiego ryzyka powinien być spójny z obciążeniem ogniowym wg tab. 16.
Tab. 7 Klasa odporności ogniowej elementów kotłowni

Powierzchnie stref pożarowych
Tab. 8 Dopuszczalne powierzchnie stref pożarowych ZL w m2

Tab. 9 Dopuszczalne powierzchnie stref pożarowych PM w m2

Uwagi do wielkości stref pożarowych w budynkach PM:
- Dopuszcza się powiększenie powierzchni stref pożarowych, o których mowa w § 228, pod warunkiem ich ochrony:
1) stałymi samoczynnymi urządzeniami gaśniczymi wodnymi – o 100%;
2) samoczynnymi urządzeniami oddymiającymi – o 50%. (§ 229. 1. w.t.)
Przy jednoczesnym stosowaniu urządzeń 1) i 2) dopuszcza się powiększenie stref pożarowych o 150%.
- W budynku jednokondygnacyjnym lub na ostatniej kondygnacji budynku wielokondygnacyjnego wielkości stref pożarowych PM z wyjątkiem garaży, można powiększyć o 100%, jeżeli budynek nie zawiera pomieszczenia zagrożonego wybuchem i jest wykonany z elementów nierozprzestrzeniających ognia oraz zastosowano samoczynne urządzenia oddymiające.(§ 230. 1. w.t.)
- W budynku jednokondygnacyjnym wielkości stref pożarowych PM, z wyjątkiem garażu, nie ogranicza się, pod warunkiem zastosowania stałych samoczynnych urządzeń gaśniczych wodnych i samoczynnych urządzeń oddymiających (§ 230. 2. w.t.)
Tab. 10 Dopuszczalne powierzchnie stref pożarowych IN w m2

Długości dojść ewakuacyjnych
Tab.11 Dopuszczalne długości dojść ewakuacyjnych w strefach pożarowych

Ściany oddzielenia pożarowego
Tab. 12 Klasa odporności ogniowej elementów oddzielenia przeciwpożarowego

Uwagi:
- Ściany i stropy stanowiące elementy oddzielenia przeciwpożarowego powinny być wykonane z materiałów niepalnych, a występujące w nich otwory – obudowane przedsionkami przeciwpożarowymi lub zamykane za pomocą drzwi przeciwpożarowych bądź innego zamknięcia przeciwpożarowego (§ 232. 1. w.t.).
- W ścianie oddzielenia przeciwpożarowego łączna powierzchnia otworów, o których mowa w ust. 1, nie powinna przekraczać 15% powierzchni ściany, a w stropie oddzielenia przeciwpożarowego – 0,5% powierzchni stropu. Ograniczenia nie stosuje się do otworów w ścianach oddzielenia przeciwpożarowego w garażu, które znajdują się na drogach manewrowych (§ 232. 2. w.t.).
- Przedsionek przeciwpożarowy powinien mieć wymiary rzutu poziomego nie mniejsze niż 1,4 x 1,4 m, ściany i strop, a także osłony lub obudowy przewodów i kabli elektrycznych z wyjątkiem wykorzystywanych w przedsionku oraz z wyjątkiem zespołów kablowych, o których mowa w § 187 ust. 3 – o klasie odporności ogniowej co najmniej E I 60 wykonane z materiałów niepalnych oraz powinien być zamykany drzwiami i wentylowany co najmniej grawitacyjnie, z zastrzeżeniem § 246 ust. 2 i 3 (§ 232. 3. w.t.).
- Klasa odporności ogniowej elementów oddzielenia przeciwpożarowego oraz zamknięć znajdujących się w nich otworów w budynkach, o których mowa w § 213, powinna być nie mniejsza od określonej w ust. 4 dla budynków o klasie odporności pożarowej „D” i „E”.
Tab. 13 klasa odporności ogniowej wypełnienia otworu w ścianie przeciwpożarowej

Tab. 14 Właściwości materiałów w ścianach wydzielających strefę pożarową w normalnej temperaturze

Uwaga: Obliczenie parametrycznej krzywej temperatura-czas, zgodnie z Załącznikiem A normy PN- EN 1991-1-2, wymaga od projektanta uwzględnienia właściwości termicznych materiałów wchodzących w skład ścian, stropu i podłogi, które stanowią elementy wydzielające strefę pożarową. w tab 14 podano właściwości materiałowe powszechnie stosowanych materiałów budowlanych, określone w temperaturze pokojowej.
Tab. 15 Właściwości materiałów w ścianach wydzielających strefę pożarową w podwyższonych temperaturach

Obciążenie ogniowe budynków
Tab.16 Gęstości obciążenia ogniowego budynków ZL , tab E.4

Tab. 17 Ciepło spalania $H_{u,i}$ [MJ/kg] wybranych materiałów palnych do obliczania obciążeń ogniowych
, tab. E.3

Tab.18 Współczynniki ryzyka pojawienia się pożaru

Tab. 19 Współczynniki ryzyka pojawienia się pożaru przy urządzeniach pożarowych

Odległość między zewnętrznymi ścianami budynków
Tab. 20 Odległość między zewnętrznymi ścianami budynków niebędącymi ścianami oddzielenia przeciwpożarowego

Uwagi:
- Jeżeli jedna ze ścian zewnętrznych usytuowana od strony sąsiedniego budynku lub przekrycie dachu jednego z budynków jest rozprzestrzeniające ogień, wówczas odległość określoną w ust. 1 należy zwiększyć o 50%, a jeżeli dotyczy to obu ścian zewnętrznych lub przekrycia dachu obu budynków – o 100%.
- Jeżeli co najmniej w jednym z budynków znajduje się pomieszczenie zagrożone wybuchem, wówczas odległość między ich zewnętrznymi ścianami nie powinna być mniejsza niż 20 m.
- Jeżeli ściana zewnętrzna budynku ma na powierzchni nie większej niż 65%, lecz nie mniejszej niż 30%, klasę odporności ogniowej (E), określoną w tab 20, wówczas odległość między tą ścianą lub jej częścią a ścianą zewnętrzną drugiego budynku należy zwiększyć w stosunku do określonej w ust. 1 i 2 o 50%.
- Jeżeli ściana zewnętrzna budynku ma na powierzchni mniejszej niż 30% klasę odporności ogniowej (E), określoną w tab 20, to odległość między tą ścianą lub jej częścią a ścianą zewnętrzną drugiego budynku należy zwiększyć w stosunku do określonej w tabeli i uwadze 1 o 100%.
- Odległość między ścianami zewnętrznymi budynków lub częściami tych ścian może być zmniejszona o 50%, w stosunku do określonej wyżej, jeżeli we wszystkich strefach pożarowych budynków, przylegających odpowiednio do tych ścian lub ich części, są stosowane stałe urządzenia gaśnicze wodne.
- Odległość od ściany zewnętrznej budynku lub jej części do ściany zewnętrznej drugiego budynku może być zmniejszona o 25%, w stosunku do określonej wyżej, jeżeli we wszystkich strefach pożarowych budynku, przylegających odpowiednio do tej ściany lub jej części, są stosowane stałe urządzenia gaśnicze wodne.
- Najmniejszą odległość budynków ZL, PM, IN od granicy (konturu) lasu, rozumianego jako grunt leśny (Ls) określony na mapie ewidencyjnej lub teren przeznaczony w miejscowym planie zagospodarowania przestrzennego jako leśny, przyjmuje się jako odległość ścian tych budynków od ściany budynku ZL z przekryciem dachu rozprzestrzeniającym ogień.
- Najmniejsza odległość budynków wymienionych w § 213 w.t. (np. budynków mieszkalnych jednorodzinnych), wykonanych z elementów nierozprzestrzeniających ognia, niezawierających pomieszczeń zagrożonych wybuchem oraz posiadających klasę odporności pożarowej wyższą niż wymagana zgodnie z § 212, od granicy (konturu) lasu zlokalizowanej na: 1) sąsiedniej działce – wynosi 4 m, 2) działce, na której sytuuje się budynek – nie określa się – jeżeli teren, na którym znajduje się granica (kontur) lasu, przeznaczony jest w miejscowym planie zagospodarowania przestrzennego pod zabudowę niezwiązaną z produkcją leśną, a w przypadku braku planu miejscowego – grunty leśne są objęte zgodą na zmianę przeznaczenia na cele nieleśne uzyskaną przy sporządzaniu miejscowych planów zagospodarowania przestrzennego, które utraciły moc na podstawie ustawy o zagospodarowaniu przestrzennym ,
- Odległości z tab 20, dla budynków wymienionych w § 213 w.t. (np. budynków mieszkalnych jednorodzinnych), bez pomieszczeń zagrożonych wybuchem, można zmniejszyć o 25%, jeżeli są zwrócone do siebie ścianami i dachami z przekryciami nierozprzestrzeniającymi ognia, niemającymi otworów.
- W pasie terenu o szerokości określonej w tab 20 z uwagami wyżej, otaczającym ściany zewnętrzne budynku, niebędące ścianami oddzielenia przeciwpożarowego, ściany zewnętrzne innego budynku powinny spełniać wymagania określone w § 232 ust. 4 i 5 w.t. (dot ścian oddzielenia przeciwpożarowego obu budynków) Wymaganie dotyczy pasa terenu o szerokości zmniejszonej o 50% w odniesieniu do tych ścian zewnętrznych obu budynków, które tworzą między sobą kąt 60° lub większy, lecz mniejszy niż 120° i nie dotyczy budynków, które: 1) są oddzielone od siebie ścianą oddzielenia przeciwpożarowego, spełniającą dla obu budynków wymagania określone w § 232 ust. 4 i 5, z zastrzeżeniem § 218, lub 2) mają ściany zewnętrzne tworzące między sobą kąt nie mniejszy niż 120°.
- Otwarte składowisko, ze względu na usytuowanie, należy traktować jak budynek PM.
Konstrukcje żelbetowe
Słupy. Metoda A
Metodę A można stosować do słupów żelbetowych i sprężonych w układach usztywnionych, w których:
- Długość efektywna (wyboczeniowa) w warunkach pożarowych spełnia warunek :
$$ \begin{equation}l_{fi,0} \le 3 \, m \label{7} \end{equation}$$
Długość efektywną w warunkach pożarowych można wyznaczać według zasad standardowych stosowanych w temperaturze normalnej, a gdy wymagany czas odporności ogniowej jest większy od 30 min, to można ja przyjmować jak następuje:
dla kondygnacji pośrednich $l_{fi,0}=0,5 l$ ,
dla kondygnacji najwyższej $ 0,5 l \le l_{fi,0} \le 0,7 l$
gdzie l – teoretyczna wysokość kondygnacji w osi stropów.
- Pole powierzchni zbrojenia powinno spełniać warunek maksymalnego stopnia zbrojenia w slupach:
$$ \begin{equation} A_s \le 0,04 A_c \label{8} \end{equation}$$
- Dodatkowo wg pracy metodę można stosować, jeśli spełnione są warunki:
$ \omega \, (\ref{19})\, \le 1$ ;
$ 0,3 \le n \, ($\ref{15}$)\, \le 1$
Tab. 21 Minimalne wymiary i otulenie osiowe dla słupów żelbetowych o przekroju prostokątnym lub kołowym. Metoda A , tab. 5.2a

Współczynnik redukcyjny poziomu obciążenia obliczeniowego (stopień wykorzystania słupa) $\mu_{fi}$ wynosi
$$ \begin{equation} \mu_{fi}= \cfrac {N_{fi,Ed} } {N_{Rd}} \label{9} \end{equation}$$
Dopuszcza się przyjęcie $\mu_{fi}= \eta_{fi}$ z rys.3 bez przeprowadzenia obliczeń statycznych systemu konstrukcyjnego.
Mimośród pierwszego rzędu wyznacza się z zależności
$$ \begin{equation} e= \cfrac{M_{fi,Ed}} {N_{fi,Ed}} \approx \cfrac{M_{Ed,0}} {N_{Ed,0}} \le e_{max} \label{10} \end{equation}$$
Przybliżenie uzyskano w założeniu parametrycznych zmian sił przekrojowych ( stałe e, niezależnie od poziomu obciążenia), redukowania każdej z sił przekrojowych wg zależności ($\ref{34}$) i skróceniu parametru $\eta_{fi}$ w liczniku i mianowniku
Mimośród maksymalny przyjmuje się według zasad standardowych:
$$ \begin{equation} e_{max}= 0,15 \cdot h \quad i \quad b \le e_{max} \le 0,4 \cdot h\label{11} \end{equation}$$
Pośrednie wartości R – czasu odporności ogniowej słupa można wyznaczyć wykorzystując równanie
$$ \begin{equation} R= 120 \left ( \cfrac{R_{\eta,fi}+R_a+R_l +R_b+ R_n}{120}\right)^{1,8}\label{12} \end{equation}$$
gdzie:
$R_{\eta,fi} = 83 \left( 1,00 – \mu_{fi} \cdot \cfrac{1+\omega}{(0,85/\alpha _{cc}) +\omega}\right)$,
$R_a=1,60\cdot (a-30)$,
$R_l = 9,60 \cdot (5-l_{fi,0})$,
$R_n=0$ dla n=4 (tylko 4 pręty w narożach),
$R_n=12$ dla n>4,
$R_b= 0,09 \cdot b’$
$b’$ zastępcza szerokość przekroju prostokątnego lub średnica przekroju kołowego, przy czym $ 200 \, mm \le b’ \le 450 \, mm $ i $( h \le 1,5 b)$,
$a$ – otulenie osiowe podłużnych prętów głównych, przy czym $ 25 \, mm \le a \le 80 \, mm$
$l_{fi,0}$ – długość efektywna słupa zdefiniowana wyżej, przy czym $2 \, m \le l_{fi,0} \le 6 \, m$
$\omega$ fizyczny stopień zbrojenia przekroju (\ref{19}) ,
$\alpha_{cc}$ – współczynnik wytrzymałości betonu na ściskanie wg . Zaleca się $\alpha_{cc}=1,0$
Słupy. Metoda B
Metoda B można stosować do słupów żelbetowych i sprężonych w układach usztywnionych, w których:
$$ \begin{equation} \lambda_{fi,0} \le 30\label{13} \end{equation}$$
$$ \begin{equation} e/b \le 0,25 \\0,1 \le \omega \le 1,0\\0,15 \le n \le 0,7
\label{14} \end{equation}$$
Tab. 22 Minimalne wymiary i otulenie osiowe dla słupów żelbetowych o przekroju prostokątnym lub kołowym. Metoda B, tab. 5.2b

Względna siła osiowa w słupie $n$ wyznacza się analogiczne jak dla warunków normalnych z zależności
$$ \begin{equation} n = \cfrac {N_{fi,Ed}} {N_{fi,Rd}} \approx \cfrac {N_{Ed,0}} {N_{Rd}}\label{15} \end{equation}$$
gdzie siłę osiową $N_{fi,Ed}$ w warunkach pożarowych można wyznaczyć z siły osiowej w warunkach normalnych
$$ \begin{equation} N_{fi,Ed}= \eta_{fi} \cdot N_{Ed,0} \label{16} \end{equation}$$
a nośność słupa $N_{fi,Rd}$ w warunkach pożarowych stanowi można przyjm0wać jako nośności słupa w warunkach normalnych z zależności :
$$ \begin{equation} N_{fi,Rd}= 0,7 \cdot (A_c\cdot f_{cd}+A_s \cdot f_{yd}) \label{17} \end{equation}$$
Przybliżona zależność ($\ref{15}$) jest poprawna dla wartości $\eta_{fi}=0,7$, co jest praktycznie maksymalną wartością (p. rys.3), więc aproksymacja jest wykonano w stronę bezpieczną.
Smukłość słupa wyznacza się z zależności
$$ \begin{equation} \lambda_{fi} = \cfrac{l_o}{i} = \begin {cases}
\sqrt{12}\cdot \cfrac{l_o}{h} & \text { dla słupa prostokątnego o wysokości h} \\
4 \cdot \cfrac{l_o}{d}&\text {dla słupa okrągłego o średnicy d } \\
\end {cases} \label{18} \end{equation} $$
gdzie:
$l_{fi,0}$ – długość efektywna słupa wyznaczana wg zasad jak dla metody A,
$i$ – minimalny promień bezwładności przekroju słupa
Fizyczny stopień zbrojenie $\omega$ wyznacza się z zależności
$$ \begin{equation} \omega = \cfrac{A_s \cdot f_{yd}}{A_c \cdot f_{cd} } \label{19} \end{equation}$$
Ścianki działowe
Tab. 23 Minimalne grubości ścianek działowych(nienośnych) , tab. 5..3
Stosunek wysokości ścianki w świetle do jej grubości nie powinien przekraczać 40.
Ściany nośne
Tab. 24 Minimalne grubości i otulenia osiowego ścian nośnych , tab. 5.4

Stosunek wysokości ściany w świetle do jej grubości nie powinien przekraczać 40.
Podane wartości można również stosować so ścian betonowych, a w przypadku ścian z betonu na kruszywie wapiennym wymagania można zredukować o 10%.
Belki
Tab. 25 Minimalne wymiary i otulenie osiowe dla swobodnie podpartych belek żelbetowych i sprężonych , tab. 5.5

W Polsce należy stosować wymagania dla klasy środnika WA.
Wartości z tab. 25 dotyczą belek narażonych na działanie ognia z trzech stron (górna krawędź osłonięta płyta lub podobnym elementem przez cały czas pożaru. oraz może by c stosowane dla belek o przekroju prostokątnym , ze zmienną szerokością lub z pocienionym środnikiem (półka trapezowa )W przypadku działania ognia z czterech stron dodatkowo należy spełnić warunek minimalnej powierzchni belki $A_{c,min}= 2 b^2_{min}$.
W normie podano dodatkowe warunki dla belek dwuteowych.
Belki ciągłe
Tab. 26 Minimalne wymiary i otulenie osiowe dla ciągłych belek żelbetowych i sprężonych , tab. 5.6

Dla belek ciągłych ważne są uwagi podane pod tab. 25 , a dodatkowo:
- redystrybucja momentu zginającego w temperaturze normalnej nie przekracza 15%,
- belki nie powinny być traktowane jako swobodnie podparte,
- w warunkach oddziaływani pożaru należy zachować warunki do zdolności obrotu (p. również , zał E2)
- pole przekroju zbrojenia górnego nad każdą podporą pośrednią dla odporności ogniowe R 90 i wyższej na długości sięgającej do odległości $ 0,3 l_{eff}$ (wg definicji , rozdz.5), mierzonej od osi podpory nie może być mniejsze niż wynikające z rozkładu liniowego od $A_{s,0}$ nad podporą do $A_{s,0}/ 4$ w odległości $ 0,3 l_{eff}$ od podpory,
- w normie podano dodatkowe warunki dla grubości i szerokości środnika nad pierwszą pośrednią podporą.
Płyty swobodnie podparte
Tab. 27 Minimalne wymiary i otulenie osiowe dla płyt swobodnie podpartych , tab. 5.8

Płyty płaskie w układach płytowo-słupowych
Tab. 28 Minimalne wymiary i otulenie osiowe dla monolitycznych płyt płaskich w układach płytowo-słupowych , tab. 5.9

Płyty żebrowe
Tab. 29 Minimalne wymiary i odległości osiowe dla zbrojonych dwukierunkowo, swobodnie podpartych żebrowych płyt żelbetowych lub sprężonych , tab. 5.10

Płyty żebrowe z przynajmniej jedną krawędzią zamocowaną
Tab. 30 Minimalne wymiary i odległości osiowe dla zbrojonych dwukierunkowo żebrowych płyt żelbetowych lub sprężonych z przynajmniej jedną krawędzią zamocowaną , tab. 5.11

Tab.31 Ekwiwalentna grubość betonu $\varepsilon$ dla natrysku z mas ogniochronnych o grubości $d_p$ – przykładowe wartości wg :, tab.22 i 23

Przed zastosowaniem danych z tab. 31 sprawdzić dane dostarczone przez producenta dla konkretnej ogniochronnej masy natryskowej.
Konstrukcje stalowe

Rys.4. Nomogram do wyznaczania temperatury w pożarze nieosłoniętych elementów stalowych

Rys.5. Nomogram do wyznaczania temperatury w pożarze osłoniętych elementów stalowych
Tab.32 Materiały stosowane na osłonę/obudowę profili stalowych przed pożarem

Tab. 33 Minimalne grubości farby pęczniejącej Flame Stal dla przekrojów otwartych Aprobata ITB AT-15-9175-2015 – (opracowano na podstawie )

Minimalne grubości powłoki farby pęczniejącej FlameStal dla przekrojów zamkniętych prostokątnych i okrągłych podano w aprobacie AT-15-9175-2015 .
Konstrukcje murowe
Ściany nośne
Tab.34 Minimalne grubości jedno warstwowych nośnych ścian oddzielających (kryteria REI) z uwagi na wymagania odporności ogniowej według normy – mury na zaprawach zwykłych z elementów murowych grupy 1

Ściany nienośne (działowe)
Tab.35 Minimalne grubości jedno warstwowych nienośnych ścian oddzielających (kryteria REI) z uwagi na wymagania odporności ogniowej według normy – mury na zaprawach zwykłych

W tab. 34 i 35 podano wymagane minimalne grubości murów w widełkach od-do, co odpowiadało zakresowi wartości stosowanym w różnych krajach Unii. W PN-EN 1996-1-2 nie wybrane wartości krajowych, ale zachowano widełki. W praktyce oznacza to, że zaleca się wybierać kres górny widełek.
Konstrukcje drewniane
Belki drewniane
Tab.36 Minimalne szerokości belek drewnianych b [mm] nagrzewanych z trzech stron i zabezpieczonych przed zwichrzeniem – według normy – dane tabelaryczne wg ), tab.3

Słupy drewniane
Tab. 37 Minimalne słupów drewnianych b=h [mm] nagrzewanych z czterech stron – według normy – dane tabelaryczne wg ), tab. 4.

W tab. 36 i 37 współczynniki wytężenia: momentem zginającym $\alpha_M= M_{Ed}/M_{Rd}$ i siłą osiową $\alpha_N = N_{Ed}/N_{Rd}$ są ustalone w warunkach normalnych. Obliczeniowy moment zginający $M_{Ed}$ oraz siła osiowa $N_{Ed}$ są wyznaczone z obliczeń statycznych w warunkach niepożarowych, zaś obliczeniowe nośności przekroju $M_{Rd}$ oraz $N_{Rd}$ są wyznaczone zgodnie z zasadami normy do projektowania konstrukcji drewnianych .
Smukłość słupa o przekroju prostokątnym bxh oraz długości wyboczeniowej $l_0$ wynosi $\lambda_{cy}= \sqrt{12}\cdot \cfrac{l_o}{b}$ ($\ref{18}$)
Częściowy współczynniki bezpieczeństwa $k_{mod}$ można przyjmować wg wg tab. 5 artykułu Drewno w konstrukcjach budowlanych.
Zabezpieczenie belek drewnianych okładzinami
Tab. 38 Grubości okładzin z różnych materiałów belek drewnianych objętych pożarem z trzech stron wg ), tab. 6, obliczone zgodnie zasadami

Uwarunkowania prawne ochrony pożarowej obiektów budowlanych
Warunki techniczne w zakresie ochrony pożarowej dzieli się na bazowe i dyrektywne .
Bazowe warunki pożarowe
Bazowe warunki pożarowe określają parametryczne wartości czynników, stanowiących zagrożenie wybuchowe lub pożarowe w budynkach i ich otoczeniu albo algorytmy pozwalające na ich obliczanie, zasady kategoryzacji/klasyfikacji odporności pożarowej elementów i wyrobów budowlanych, a także ich zastosowania odpowiednio do kategorii pożarowej budynku i celu użytkowego. Można je utożsamić z aktów prawnych dotyczących wszystkich typów budowli.
Oprócz wymienionych w zagajeniu zasadniczych aktów prawnych: Prawa budowlanego oraz warunków technicznych (dalej w.t.) obowiązuje szereg innych aktów prawnych, a to:
- prawo ochrony pożarowej ,
- rozporządzenie w sprawie ochrony przeciwpożarowej budynków, innych obiektów budowlanych i terenów ,
- rozporządzenie w sprawie przeciwpożarowego zaopatrzenia w wodę oraz dróg pożarowych ,
- rozporządzenie w sprawie uzgadniania projektu budowlanego pod względem ochrony przeciwpożarowej ,
- prawo ochrony środowiska ,
- w sprawie czynności kontrolno-rozpoznawczych
Dyrektywne warunki pożarowe
Dyrektywne warunki pożarowe określają szczegółowe wymagania, dotyczące poszczególnych rodzajów obiektów, (np w przypadku budynków: usytuowania budynków i urządzeń na terenie działki budowlanej z uwzględnieniem zabudowy i zagospodarowania jej sąsiedztwa oraz wymagania dotyczące układu funkcjonalno-przestrzennego budynki i jego części, rozwiązań konstrukcyjnych, instalacyjnych i materiałowych). Wymagania dyrektywne dotyczą okonkretnych rtyo i\ów budowli i są zgromadzone w wielu rozproszonych aktach prawnych, a między innymi:
Konkretną realizację wymagań dyrektywnych ustala projektant w projekcie architektoniczno-budowlanym oraz technicznym, opracowanym po przeprowadzeniu analiz wielu wariantó indywidualnych i po uwzględnieni norm przedmiotowych.
Najważniejszą rolę w spełnieniu wymagań pożarowych ma architekt, pełniący funkcję głównego projektanta i koordynatora międzybranżowego. Znajomość warunków pożarowych zapisanych w przepisach wymagana jest jednak od wszystkich projektantów branżowych, nie tylko od architekta, ale również od konstruktora, projektanta instalacji sanitarnych i instalacji elektrycznych. Obowiązkiem każdego projektanta branżowego (na każdym etapie projektu) jest sprawdzanie rozwiązań projektowych również w innych branżach pod względem zgodności z wymogami ochrony pożarowej. Z tego obowiązku nie można się zwolnić poprzez stwierdzenie, że dane rozwiązania nie należą do branży, którą reprezentuje projektant. Uwagi należy zgłaszać do koordynatora projektu, którym z reguły jest architekt, ale często również projektant konstruktor lub technolog.
Standardy (normy)
Normy nie stanowią aktów prawnych i ich stosowanie przez projektanta jest dobrowolne, chyba, że zostały jawnie wskazane w akcie prawnym jako obowiązkowe. Zapisy norm stają się obowiązujące dla wykonawców i użytkowników obiektu po ich wskazaniu przez projektanta do obowiązkowego stosowania.
Polskie normy związane z bezpieczeństwem pożarowym są liczne (jest ich ponad dwieście).
Część z tych norm zostały podniesione do rangi prawnie obowiązujących poprzez powołanie w ustawie lub rozporządzeniu. W przypadku budynków w rozporządzeniu w Dziale VI (§ 207 do 290) „Bezpieczeństwo pożarowe” przywołane normy zestawiono w tab. 35.
Tab.35 Polskie normy przywołane w Dziale „Bezpieczeństwo pożarowe rozporządzenia

Normy „pożarowe” z zakresu konstrukcji budowlanych
- normy podstawowe: oddziaływania w warunkach pożaru , projektowanie konstrukcji z betonu w warunkach pożarowych , obliczanie konstrukcji stalowych w warunkach pożarowych , projektowanie zespolonych konstrukcji betonowo- stalowych z uwagi na warunki pożarowe projektowanie konstrukcji drewnianych z uwagi na warunki pożarowe , projektowanie konstrukcji murowych , projektowanie konstrukcji aluminiowych na wypadek pożaru .
- dotyczące konkretnych konstrukcji: projektowanie kominów , wózki jezdniowe w warunkach szczególnych , podziemne składy materiałów wybuchowych,
- często stosowane normy z innych branż: obliczanie gęstości obciążenia ogniowego ,przeciwpożarowe zaopatrzenie wodne , instalacje grawitacyjne do odprowadzania dymu i ciepła (klapy dymowe) .
Architektura i budownictwo ogólne
, , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , .
Instalacje elektryczne
, , , , , , , , , , , , , , , , , ), ), , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ), , , , , , .
Zagrożenie wybuchem
, , , , , , , , , , , , ,
Sygnalizacja pożaru
, , , , , , , , , , , , , , , , , , .
Sprzęt, urządzenia i środki gaśnicze
, , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ;, , , , , , , , , , , , .
Ochrona odgromowa
, , , , , , , , , , , , , .
Projektowanie urządzeń przeciwpożarowych
, , , , , , , , , , , , , , , , .
Inne
, , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,, , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , .
Strefa pożarowa
Budynek w znaczeniu „pożarowym”
Przez budynek będziemy rozumieli budynek lub jego część, stanowiącą odrębną strefę pożarową w rozumieniu w. t. , §226.
Budynki oraz części budynków, stanowiące odrębne strefy pożarowe, zalicza się do jednej lub do więcej niż jedna spośród ustalonych niżej kategorii zagrożenia.
Strefa pożarowa
Strefa pożarowa (indeks „fi” – fire), to budynek lub jego część oddzielona od innych budynków elementami oddzielenia przeciwpożarowego bądź też pasami wolnego terenu o szerokości nie mniejszej niż dopuszczalne odległości od innych budynków, określone zgodnie z obowiązującymi przepisami techniczno-budowlanymi.
Częścią budynku, stanowiącą strefę pożarową jest także jego kondygnacja, jeżeli klatki schodowe i szyby dźwigowe w tym budynku są obudowane, zamykane drzwiami o klasie odporności ogniowej co najmniej EI 30, wyposażonej w urządzenia zapobiegające zadymieniu lub służące do usuwania dymu. Powierzchnia strefy pożarowej jest obliczana jako powierzchnia wewnętrzna budynku lub jego części, przy czym wlicza się do niej także powierzchnię antresoli. Dopuszczalne powierzchnie stref pożarowych ZL, PM i IN oraz zasady ich powiększania określone zostały w oraz w tab. 8 do 10.
W koncepcji naturalnego bezpieczeństwa pożarowego rozwój pożaru jest opisany w strefie pożarowej, t znaczy przy założeniu, że ogień nie rozprzestrzeni się na inne strefy . W tym celu należy wydzielić z całego budynku strefę pożarową poprzez stworzenie barier w postaci ścian i stropów pożarowych z otworami wypełnionymi drzwiami, oknami, o podwyższonej odporności ogniowej. Skuteczność barier ogniowych można ocenić poprzez:
- testy laboratoryjne : element jest wystawiony w piecu na obciążenie ogniowe według krzywe temperatura-czas , wyznaczonych w modelach pożarowych opartych na najgorszych scenariuszach pożarowych.
- ekspertyzę rzeczoznawcy opracowaną na podstawie dostępnych dane badań z testów odporności ISO na elementach oddzielających
- bezpośrednie wykorzystanie wymagań ISO: zaimplementowanych w przepisach i normach krajowych, które definiują strefy pożarowe ze wskazaniem na wymaganą odporność ogniową dla ścian, sufitów, drzwi i podłóg, w zależności od przeznaczenia i geometrii budynku.
Pierwsze dwie metody stosuje w przypadku ograniczonej liczby elementów rozdzielających i będą one wiązać się z wysokimi kosztami. W praktyce projektowej powszechnie stosuje się trzecią metodę.
Ściana pożarowa
Wymagania od ścian pożarowych w Polsce
Ściany pożarowe są ważnym elementem zabezpieczenia przed rozprzestrzenianiem się pożaru w budynku lub przenoszeniem pomiędzy budynkami lub otoczeniem jest definiowana jako element oddzielenia pożarowego (zapory ogniowej) pomiędzy dwoma strefami pożarowymi budynku.
Ściany i stropy stanowiące elementy oddzielenia przeciwpożarowego powinny być wykonane z materiałów niepalnych, a występujące w nich otwory – obudowane przedsionkami przeciwpożarowymi lub zamykane za pomocą drzwi przeciwpożarowych bądź innego zamknięcia przeciwpożarowego.
W ścianie oddzielenia przeciwpożarowego łączna powierzchnia otworów, o których mowa w zdaniu poprzednim, nie powinna przekraczać 15% powierzchni ściany, a w stropie oddzielenia przeciwpożarowego – 0,5% powierzchni stropu.
Wymaganą klasę odporności ogniowej elementów oddzielenia przeciwpożarowego oraz zamknięć znajdujących się w nich otworów można dobrać z tab. 7, klasę odporności ogniowej wypełnienia otworów (zamknięć) znajdujących się w ścianach pożarowych z tab. 8. Otwory w ścianie pożarowej moga być wypełnienie materiałem przepuszczającym światło, takim jak luksfery, cegła szklana lub inne przeszklenie, ale powierzchnia tak wypełnionych otworów nie może przekraczać 10% powierzchni ściany.
Dopuszcza się stosowanie w strefach pożarowych PM otworu w ścianie oddzielenia przeciwpożarowego, służącego przeprowadzeniu urządzeń technologicznych, chronionego w sposób równoważny wymaganym dla tej ściany drzwiom przeciwpożarowym pod względem możliwości przeniesienia się przez ten otwór ognia lub dymu, w przypadku pożaru.
Przedsionek przeciwpożarowy powinien mieć wymiary rzutu poziomego nie mniejsze niż 1,4×1,4 m, ściany i strop, a także osłony lub obudowy przewodów i kabli elektrycznych z wyjątkiem wykorzystywanych w przedsionku – o klasie odporności ogniowej co najmniej EI 60 wykonane z materiałów niepalnych oraz być zamykany drzwiami i wentylowany co najmniej grawitacyjnie, z zastrzeżeniem § 246 ust. 2 i 3 .
Bezwładność cieplna ściany pożarowej
Strata ciepła ze strefy pożarowej jest ważnym czynnikiem przy określaniu temperatury w strefie. Straty ciepłą następują przez konwekcję i promieniowanie., dlatego muszą być znane właściwości cieplne przegród pożarowych. W tab. 14 podano główne parametry cieplne dla najczęściej stosownych materiałów ścianach pożarowych: gęstość $\rho$, przewodność cieplna $\lambda$, ciepło właściwe $c$ w temperaturze pokojowej. Przewodność i pojemność cieplna zależą od temperatury, co pokazano w tab. 15.
W uproszczonych modelach używana jest tylko bezwładność cieplna, zwana współczynnikiem b.
$$ \begin{equation} b= \sqrt{\rho \cdot c \cdot \lambda }\label{20} \end{equation}$$
Wartości bezwładności cieplnej podano w ostatniej kolumnie tab. 14 dla zestawionych w niej materiałów.
W przypadku ścian wielomateriałowych złożonych z warstw materia ku (1) i (2)
o granicznej grubości warstwy (1) $s_{1.lim}$
$$\begin{equation} s_{1,lim} = \sqrt{ \cfrac{t_d \cdot \lambda_1}{c_2 \cdot \rho_1}} \label{21} \end{equation}$$
gdzie $t_d$ jest czasem pożaru w którym ściana pożarowa ma być sprawna
bezwładność cieplną dla ściany warstwowej można oszacować z zależności:
$$ \begin{equation} b = \begin {cases}
b_1 & \text{ jeśli } b_1 < b_2 \text { lub } s_1 > s_{1,lim}\\
\cfrac{s_1}{s_{1,lim}} \cdot b_1+\left( 1 -\cfrac{s_1}{s_{1,lim}} \right ) \cdot b_2 & \text{ w innym przypadku }\\
\end {cases} \label{22} \end{equation} $$
Otwory w ścianie pożarowej
Otwory w obudowie mogą składać się z okien, drzwi i otworów wentylacyjnych w dachu. Rozwój pożaru pożaru wewnątrz budynku istotnie zależy od liczby otworów w obudowie. W analizach pożarowych przyjmowane są następujące założenia:
- Drzwi są uważane za zamknięte, jeśli obudowa ma inne otwory
- Drzwi są uważane za otwarte, jeśli obudowa nie ma innych otworów.
- Przeszklenia bez oceny odporności ogniowej ISO są uszkodzone od początku pożaru. Jeśli rozmiar okna z przeszkleniem w określonej ścianie jest większy niż 50% całkowitej powierzchni tej ściany, przyjmuje się, że tylko 50% powierzchni tej ściany jest uszkodzone; (górna część przeszklenia/ściany). To założenie opiera się na założeniu, że normalne szkło pęknie w stosunkowo niskich temperaturach.
- W przypadku przeszkleń z klasą odporności ogniowej ISO można zastosować takie samo podejście, jak w przypadku elementów oddzielających (ad hoc, eksperckie lub bezpośrednie wymagania ISO).
- Proste modele mogą wykorzystywać tzw. współczynnik otwarcia O do modelowania otworów w obudowie. Bardziej złożone modele mogą wykorzystywać obliczenia przepływu w oparciu o rzeczywisty przepływ przez otwór.
- Współczynnik otwarcia można obliczyć dla obudów z jednym otworem pionowym, z wieloma otworami pionowymi i z kombinacją otworów poziomych i pionowych, jak opisano poniżej.
W uproszczonych modelach stosowany jest współczynnik otwarcia $O$ zdefiniowany następującym równaniem dla pojedynczego pionowego otwarcia:
$$\begin{equation} O=A_w \cdot \sqrt{H} \label{23} \end{equation}$$
gdzie powierzchnia otwarcia $A_w$
$$\begin{equation} A_w= \sum_i A_{w,i} \label{24} \end{equation}$$
dla powierzchni poszczególnych okien $A_{w,i}$
Wysokość zastępczą otworów $H$ wyznacza się z zależności
$$\begin{equation} H = \left[ \cfrac{\sum_i (A_{w,i} \cdot \sqrt{H_i}}{\sum_i A_{w,i})} \right]^2 \label{25} \end{equation}$$
Obciążenie ogniowe
Czynniki wpływające na efekty pożaru
Oddziaływanie pożaru charakteryzuje się całkowitą ilością ciepła wytworzoną w wyniku spalania materiałów palnych w strefie objętej pożarem, włączając w to przechowywane towary i sprzęt, a także materiały budowlane. Zapłon, temperatura płomienia, ilość uwalnianej energii cieplnej, intensywność i czas trwania pożaru zależy od masy i rozmieszczenia materiałów palnych. Dopływ świeżego powietrza (wentylacja) znacząco zwiększa, a odsłonięcie powierzchni konstrukcji istotnie zmniejsza efektu pożaru.
W wyniku działania pożaru na konstrukcję wraz z jego postępem zmianie ulegają parametry konstrukcji: zmiana wytrzymałości i modułu Younga elementów stalowych i aluminiowych , zmniejszanie się przekroju (zwęglanie) elementów drewnianych lub naruszenie struktury betonu (pękanie, odpryskiwanie, czyli oddzielanie nagrzanych warstw od chłodniejszego wnętrza) i w konsekwencji do zmniejszania nośność stalowego zbrojenia.
Charakterystyczna gęstość obciążenia ogniowego
Gęstość obciążenia ogniowego (moc cieplna pożaru) jest kluczowym parametrem w modelach numerycznych, pomaga zrozumieć powagę potencjalnych zdarzeń oraz skutecznie planować środki zapobiegawcze i łagodzące, a także jest podstawą do inżynierskiej kategoryzacji stref pożarowych PM (p. tab. 5).
Charakterystyczna gęstość obciążenia ogniowego $q_{f,k}$ w [MJ/m2] na jednostkę powierzchni podłogi $A_f$ strefy pożarowej w [m2] wynosi
W przypadku pomieszczeń zaliczonych do kategorii ZL miarodajną wartością gęstości obciążenia ogniowego jest 80-procentowy kwantyl wg tab. 16.
Do projektowania wstępnego (właściwego) wystarczające jest korzystanie z nomogramów
rys. 4 dla prętów stalowych niezabezpieczonych pożarowa lub z
rys. 5 dla prętów osłoniętych przez pożarem. Tak zaprojektowana konstrukcja podlega sprawdzeniu obliczeniowego całego systemu konstrukcyjnego z użyciem specjalizowanych programów, takich jak Consteel, Axis, Dlubal, LUCA, VULCAN i inne. W
przykładzie 4 zaprezentowano stosowne procedury projektowania właściwego (temperatura krytyczna określona z nomogramów
rys. 4 i
5). Wynik porównana z wyznaczonym w programie Consteel v.18.
Sprawdzenie „pożarowe” projektu konstrukcji
Konstrukcja stalowa zaprojektowana „szybkimi metodami uproszczonymi, najczęściej z użyciem nomogramów rys.4 i rys.5 należy sprawdzić metodami dokładnymi, przy czym współcześnie obliczenia prowadzone są z użyciem programów obliczeniowych, np programu Consteel., za pomocą którego można przeprowadzić proces projektowania przeciwpożarowego według zasad normy zarówno dla elementów stalowych niezabezpieczonych jak i zabezpieczonych przed działaniem pożaru. W drugim przypadku ochrona przeciwpożarowa może być pasywna (izolacja) lub reaktywna (malowanie pęczniejące). Obliczenia można wykonać przy użyciu właściwości materiału w podwyższonej lub normalnej temperaturze. Specjalizowane moduły to:
- obciążenia ogniowe, w którym należy utworzyć dedykowaną grupę obciążenia ogniowego, która obsługuje specjalności skutków pożaru i kombinację obciążenia pożarowego z obciążeniami mechanicznymi,
- analiza ogniowa, który jest wywoływany automatycznie podczas generowania elementów skończonych dla zredukowanego modułu sprężystości po wyznaczeniu temperaturę stali elementu
- efekt ognia i ochrona, w którym następuje wybór krzywej ogniowej (czas-temperatura) lub czasu odporności ogniowej, który może się zmieniać w zakresie 15–200 min.
Należy ustalić typ ochrony przeciwpożarowej: niezabezpieczony lub chroniony, a w tym przypadku czy ochrona jest pasywna lub reaktywna.
W przypadku ochrony pasywnej należy określić rodzaj materiału ochrony przeciwpożarowej i grubość izolacji, a wynikiem analizy będzie stopień wytężenia elementów.
W przypadku ochrony reaktywnej ochrona będzie zapewniona za pomocą powłoki farby pęczniejącej, a wynikiem analizy jest obraz temperatury krytycznej.
Analityczne formuły obliczeniowe prezentowane w normie są złożone, ale nie ma potrzeby ich bezpośredniego stosowania w praktyce, bowiem są implementowane do współczesnych programów i arkuszy obliczeniowych.
Projektanci hal przemysłowych o konstrukcji stalowej otrzymali narzędzie od Arcelor Mittal – programu LUCA do projektowanie hal przemysłowych w warunkach pożaru. Za pomcą LUCA można wyznaczyć przemieszczenia i dodatkowe siły poziome, które pojawiają się w halach przemysłowych podczas pożaru, umożliwiając inżynierom uwzględnienie ich wpływu w projekcie w celu uniknięcia zawalenia się lub zagrożenia życia ludzkiego. Oprogramowanie zostało opracowane w ramach projektu RFCS RFS2-CR-2007-00032 Europejskiej Komisji, Directorate General for Research and Innovation Research Fund for Coal and Steel i jest udostępnione dla inżynierów europejskich. Odnośnik do pobrania darmowej wersję oprogramowania zamieszczono na stronie LUCA .
Oprogramowanie to ma zastosowanie w halach przemysłowych spełniających następujące warunki:
- Budynki o konstrukcji stalowej, albo stalowe ramy portalowe o przekroju poprzecznym ze standardowych profili walcowanych na gorąco H lub I lub równoważnych spawanych płyt dźwigarowych, albo stalowe ramy oparte na belkach kratowych ze słupami o przekroju H lub I;
- Budynki podzielone ścianami pożarowymi na jedną lub kilka stref pożarowych Ściany te mogą być równoległe do stalowych ram lub prostopadłe do stalowych ram.
Program VULCAN został opracowany na Uniwersytecie of Sheffield i jest profesjonalnym, komercyjnym narzędziem stosowanym przy dużych projektach budowlanych. Demonstracyjna wersja programu jest dostępna pod linkiem.
Vulcan to program do analizy elementów skończonych (FEA), który jest w stanie modelować globalne trójwymiarowe zachowanie złożonych budynków o konstrukcji stalowej, żelbetowej i zespolone w warunkach pożaru. Analiza bierze pod uwagę działanie całej konstrukcji i obejmuje nieliniowość geometryczną i materiałową w obrębie elementów belki-słupa i płyty, z pełnym działaniem membranowym w płytach. Standardowe krzywe naprężenia-odkształcenia i pełne charakterystyki rozszerzalności cieplnej są włączone jako funkcje temperatury zarówno dla stali, jak i betonu, z jednolitym lub niejednolitym rozkładem temperatury. Ortotropowa natura płyt stropowych kompozytowych jest przedstawiona przy użyciu koncepcji efektywnej sztywności, a opcje półsztywnych połączeń i częściowej interakcji między sekcjami stalowymi i płytami są zapewnione.
Wymienione wyżej programy stosują metody obliczeń z wykorzystaniem zaawansowanych modeli i zasad opisanych w normie . Te „zaawansowane” modele nie są jednak ścisłe i rzeczywisty pożar może spowodować inne efekty, a w konsekwencji inną nośność pożarową konstrukcji (czasami znacznie większa od oszacowanej podług zasad normowych).
W bardzo złożonych lub spornych zagadnieniach stosuje się zaawansowane metody symulacji pożaru CFD.
Konstrukcje żelbetowe
Podstawową metodą projektowania pożarowego konstrukcji żelbetowych jest metoda tabelaryczna. Stosuje się tabele 21 do 30 w sposób przedstawiony w przykładach.
w opracowaniu
Konstrukcje drewniane
Projektowanie elementów drewnianych na warunki pożarowe nie różni się pod względem metodyki zasadniczo od projektowania w warunkach normalnych wg normy . Stosuje się bowiem warunki stanów granicznych nośności i współczynniki częściowe, zdefiniowane w normie podstawowej , adaptując je do warunków pożarowych.
Model konstrukcji przyjęty w projektowaniu powinien uwzględniać zachowanie się konstrukcji w warunkach pożarowych i spełnić warunek ($\ref(34a)$), który jest równoważny do warunku naturalnego czasu oddziaływania pożaru t:
w opracowaniu
Konstrukcje murowe
Zgodnie z postanowieniami normy do projektowania konstrukcji murowych w warunkach pożaru dla wymaganego czasu pożaru $t_{E,d} = t_{fi, requ}$ stosuje się równoważny do ($\ref{36}$) warunek E ($\ref34a}$) , przy czym obliczeniowy efekt oddziaływań $E_{fi,d}$ wyznacza się zgodnie z normą uwzględniający efekty rozszerzeń i odkształceń termicznych.
Przyjmuje się, że dla weryfikacji wymagań standardowej odporności ogniowej wystarczająca jest analiza wyodrębnionych elementów konstrukcji murowej dla obciążenia dla obciążeń konstrukcji w pożarze wyznaczonych przez redukcję obciążeń w warunkach temperatury normalnej z zależności ($\ref{34}$) i rys.3.
Nośność elementów wyznacza się z reguł specyficznych dla konstrukcji murowych, które normie podano w zasadzie dla ścian murowanych. W praktyce stosuje się dane tabelaryczne podane oparte na standardowej krzywej temperatura-czas i zamieszczone w załączniku B do normy. Grubość ściany murowanej $t_F$ niezbędną do uzyskania okresu odporności ogniowej $t_{fi,d}, można przyjmować z Tablic B1, B2, B3, B4, B5 i B6, dla odpowiedniej ściany oraz warunków obciążenia.
Podstawą danych tabelarycznych była znaczna liczba wyników testów ścian nośnych zgodnie z poprzednimi krajowymi normami testowymi, głównie z Belgii, Niemiec i Wielkiej Brytanii. Nie udało się dojść do porozumienia co do dokładnych minimalnych grubości na poziomie europejskim, więc tabele w załączniku B zawierają zakresy wartości, obejmujące doświadczenia w krajach zaangażowanych
w proces normalizacji. Niemniej jednak, aby propozycja była jak najbardziej niezobowiązująca, tabele przeniesiono do notatki w załączniku B, tak aby każde państwo członkowskie mogło swobodnie zmieniać tabele zgodnie ze swoimi potrzebami w załączniku krajowym. Możliwość ta była szeroko stosowana w pierwszej generacji załączników krajowych. Tabele w załączniku B są oddzielone dla różnych rodzajów materiałów murowych (glina, silikat wapnia, beton i beton lekki, autoklawizowany beton komórkowy) oraz w obrębie tych rodzajów dla innych ważnych parametrów wpływających, takich jak gęstość, procent pustych przestrzeni, zastosowana zaprawa murarska i wykończenia (tynk). Uzgodniono, że należy przedstawić tabelaryczne dane dla 6 różnych typów ścian:
- ściany rozdzielające nienośne (kryterium EI), które zazwyczaj wykazują najwyższą odporność ogniową ściany rozdzielające nośne (kryterium REI), których odporność ogniowa może zależeć od poziomu przyłożonego obciążenia
- ściany nośne, nierozdzielające (kryterium R) z ogniem ze wszystkich stron. Ta funkcjonalność może w przypadku bardzo smukłych ścian poprawić odporność ogniową dzięki zmniejszonemu ugięciu, ale może również prowadzić do wcześniejszej awarii po zwiększonej redukcji przekroju poprzecznego z powodu pogorszenia się stanu powierzchni,
- ściany nośne, nierozdzielające słupy (kryterium R), które mogą być jeszcze bardziej podatne niż ściany nierozdzielające (długość ≥ 1,0 m)
- nośne ściany ogniowe rozdzielające (kryterium REI-M) z dodatkowym uderzeniem mechanicznym 3000 Nm przyłożonym 3 razy po określonym czasie narażenia na krzywą jednolitej temperatury (wymaganie głównie z Niemiec) i
- ściany dwuskrzydłowe z obciążonym jednym skrzydłem (kryterium REI), wymaganie głównie ze Zjednoczonego Królestwa Wielkiej Brytanii.
Tabele dla murów nośnych zawierają różne wiersze dla współczynników wykorzystania (wytężenia) 60% i 100%.
Usytuowanie pożarowe budynków
Lokalizacja budynku na działce budowlanej z warunków pożarowych zależy od usytuowania innych budynków na działce budowlanej na której stoi, ale przede wszystkim od zabudowy istniejącej na sąsiednich działkach, w tym od technologii (materiałów) w której ta zabudowa została wykonana, a także od zalesienia działek sąsiednich.
Minimalne odległości między budynkami
Ze względu na bezpieczeństwo pożarowe
odległość między zewnętrznymi ścianami budynków niebędącymi ścianami oddzielenia przeciwpożarowego, a mającymi na powierzchni większej niż 65% klasę odporności ogniowej (E), nie powinna, z zastrzeżeniami poniżej, być mniejsza niż odległość w metrach określona w
tab. 20, przy czym w przypadku, gdy łączna powierzchnia wewnętrzna
budynków położonych na jednej działce budowlanej nie przekracza najmniejszej dopuszczalnej powierzchni strefy pożarowej wymaganej dla każdego ze znajdujących się na tej działce rodzajów
budynków (wg tab. 8 i 9 ), to nie ustala się minimalnej odległości miedzy ścianami zewnętrznymi tych budynków, przy zastrzeżeniu wynikającemu z § 249 ust. 6 w.t.
, dotyczącego ścian, stanowiących obudowy ewakuacyjnej klatki schodowej.
Dla najczęściej spotykanych materiałów ścian zewnętrznych domów położonych na sąsiednich działkach – wymagane odległości między tymi ścianami wynoszą dla:
obu domów murowanych (czyli ze ścianami i dachami nierozprzestrzeniającymi ognia):
- 8 m, gdy oba zwrócone są do granicy ścianami z oknami ( § 271 ust. 1 ),
- 6 m, gdy w obu od strony granicy są ściany bez okien (§ 271 ust. 9 ).
obu domów drewnianych (czyli ze ścianami lub dachami rozprzestrzeniającymi ogień)
- 16 m, bez względu na to, czy w ścianach zwróconych ku granicy są okna, czy nie (§ 271 ust. 2 ), co jest zwiększoną o 100% podstawową odległość 8 m
Oznacza to na przykład, że jeżeli u sąsiada dom drewniany stoi 6 m od granicy działki, to nasz dom drewniany musimy odsunąć co najmniej na 10 m od granicy.
dom murowany i dom drewniany
- 12 m, bez względu na to, czy w ścianach zwróconych ku granicy są okna, czy nie (§ 271 ust. 2) co jest zwiększoną o 50% podstawową odległość 8 m.
Oznacza to, a przykład, że jeżeli drewniany dom sąsiada stoi 6 m od granicy, to nasz murowany nie może stanąć bliżej niż 6 m od granicy
W każdym przypadku wątpliwym (lub spornym) należy przeprowadzić specjalne, ogniowe symulacje komputerowe CFD w kierunku wykazania, że odległość między budynkami może być mniejsza od podanych wyżej odległości.
Minimalne odległości od sąsiednich działek
Dla budynków jednorodzinnych nie jest wymagana żadna klasa odporności pożarowej, a w konsekwencji budynków takich w zasadzie nie dotyczy tab.20 (wraz z uwagami pod tą tabelą), z tym że zgodnie z § 272, ust. 2 budynki mieszkalne jednorodzinne, rekreacji indywidualnej oraz budynki mieszkalne zagrodowe i gospodarcze, ze ścianami i dachami z przekryciami nierozprzestrzeniającymi ognia, powinny być sytuowane w odległości nie mniejszej od granicy sąsiedniej, niezabudowanej działki, niż jest to określone w § 12 w.t. , czyli w standardowych odległościach (4; 3; 1,5; 0) m .
Budynek mieszkalny jednorodzinny może być posadowiony w odległości od lasu mniejszej niż powyżej przedstawione odległości zabudowy od lasu 12 m i 16 m, ale wyłącznie w przypadku, gdy: 1) teren, na którym znajduje się granica lasu, przeznaczony jest w MPZP pod zabudowę niezwiązaną z produkcją leśną, np.: zabudowa mieszkalna jednorodzinna; 2) w przypadku braku MPZP, jeżeli grunty leśne są objęte zgodą na zmianę przeznaczenia na cele nieleśne uzyskaną przy sporządzaniu miejscowych planów zagospodarowania przestrzennego, które utraciły moc na podstawie zmiany ustawy o zagospodarowaniu przestrzennym ze zminami z dnia 21 grudnia 2001 r. i późniejszymi)), a mianowicie budynki jednorodzinne do 3 kondygnacji naziemnych, budynki gospodarcze i garaże wolno stojące do 2 stanowisk można usytuować w odległości (§ 271 ust. 8a w.t.):
Odległość zbiornika naziemnego oleju opałowego zasilającego kotłownię od budynku ZL powinna wynosić co najmniej 10 m.
Dopuszcza się zmniejszenie odległości tej odległości do 3 m, pod warunkiem wykonania ściany zewnętrznej budynku od strony zbiornika jako ściany oddzielenia przeciwpożarowego o klasie odporności ogniowej co najmniej REI 120 lub wykonania takiej ściany pomiędzy budynkiem a zbiornikiem. Zbiorniki, o których mowa, powinny być wykonane jako stalowe dwupłaszczowe lub być lokalizowane na terenie ukształtowanym w formie niecki, o pojemności większej od pojemności zbiornika, z izolacją uniemożliwiającą przedostawanie się oleju do gruntu.
Odległość budynku ZL od zbiornika podziemnego oleju opałowego, przykrytego warstwą ziemi o grubości nie mniejszej niż 0,5 m, powinna wynosić co najmniej 3 m, a od urządzenia spustowego, oddechowego i pomiarowego tego zbiornika – co najmniej 10 m. Odległości budynków PM i IN wykonanych z materiałów niepalnych od zbiorników i ich urządzeń, o których mowa w zdaniu poprzednim, powinny wynosić co najmniej 3 m.
Symulacja pożarowa CFD
Era informatyzacji upraszcza szereg analiz, ale jednocześnie wskazuje na niedostatki i archaiczność klasycznych metod postępowania. Dobrym przykładem są analizy pożarowe w projektowaniu i opiniach o obiektach architektoniczno-budowlanych. W tym przypadku nadal funkcjonują bardzo rygorystyczne zasady, wyrażone w przepisach, a jednocześnie coraz chętniej i powszechniej stosuje się komputerowe analizy CFD (Computer Fluid Dynamics), umożliwiający obiektywną analizę scenariuszy pożarowych, rozprzestrzenianie dymu i toksycznych substancji, temperatury konstrukcji ogarniętych pożarem, potrzebne długości dróg ewakuacyjnych itd. Analizy symulacyjne dość często wskazują na rażąco zawyżone normy i wytyczne projektowania , prowadzą więc do zbędnych wydatków inwestycyjnych na urządzenia i zabezpieczenia bierne oraz czynne konstrukcji. Taka rozrzutność nie może być akceptowana ze względu na niepotrzebne wydatki energetyczne, które są niezgodne z fundamentalnymi zasadami projektowania zrównoważonego, energooszczędnego i ekologicznego.
Znane są i powszechnie wykorzystywane programy FDS (Fire Dynamics Simulator) , Pyrosin i Smokeview (wizualizacje do FDS).
Charakterystyka symulacji pożaru
Symulacja pożaru, to przede wszystkim symulacja rozkładu dymu i temperatury w czasie rzeczywistym CFD w obszarze budynku objętego pożarem.
Przeprowadzenie takiej symulacji w projektowanych obiektach budowlanych jest konieczne przypadku , gdy uproszczona analiza normowa nie daje pewności, że spełnione będą wymogi warunków technicznych ( § 270 pkt. 1- z późniejszymi zmianami] Rozporządzenia), np w przypadku budynków atrialnych lub z antresolą. Budynki takie są coraz częściej proponowane przez architektów ze względu na zalety funkcjonalno – architektoniczne.
Środki oddymiające, w tym klapy dymowe powinny być tak dobrane, by: 1. usuwać dym z intensywnością zapewniającą, że w czasie potrzebnym do ewakuacji ludzi na chronionych przejściach i drogach ewakuacyjnych, nie wystąpi zadymienie lub temperatura uniemożliwiające bezpieczną ewakuację, 2. Mieć stały dopływ powietrza zewnętrznego uzupełniającego braki tego powietrza w wyniku jego wypływu wraz z dymem.
Symulacja CFD pozwala rozwiązać równania Naviera-Stokesa dla modelu trójwymiarowego analizowanego obiektu, zgodnego z architektonicznym układem pomieszczeń, przegród budowlanych oraz urządzeń przy zadanych warunkach brzegowych oraz scenariuszy pożarowych – mocą, źródłami i lokalizacją pożaru oraz przyjętą metodą ewakuacji ludzi.
Obszerny opis metody CFD podano w pracy ).
W pracy wykonano analizy numeryczne CFD sufitowej wentylacji dyfuzyjnej i porównano je z eksperymentem. Natomiast w pracy przeprowadzono symulacje CFD pożaru dla obiektu salonu samochodowego na modelu BIM.
Odporność ogniowa konstrukcji z symulacji
W przypadkach konstrukcji zainstalowanej w złożonym otoczeniu strefy pożarowej oraz systemów czynnej ochrony pożarowej (np. oddymiania lub instalacji tryskaczowej) symulacja CFD może być pośrednio lub bezpośrednio stosowana do oceny oporności ogniowej konstrukcji. Prace w tym kierunku prowadzone są przez Wróbla i in. (2013) .
Zabezpieczenie czynne i bierne konstrukcji przed pożarem
Zabezpieczenia czynne przed pożarem dotyczą konstrukcji niezależnie od materiału z którego jest wykonana.
Zabezpieczenia bierne istotnie zależą od materiału i należy je rozpatrywać odrębnie dla konstrukcji stalowej, aluminiowej, żelbetowe, drewnianej lub murowej.
Czynna ochrona pożarowa konstrukcji
Czynna ochrona pożarowa konstrukcji może być realizowana poprzez zastosowanie:
- instalacji SAP – sygnalizacji, alarmu pożaru . Czujniki pożaru umożliwiają wykrycie ciepła, dymu i płomieni. System alarmów przeciwpożarowych umożliwia ostrzeżenie osób przebywających w budynku o potrzebie ewakuacji w związku z wybuchem pożaru (rys.1)
- instalacji tryskaczowej — tryskacz wyposażony jest zazwyczaj w szklaną bańkę, w której znajduje się lotna ciecz, która zamyka dyszę wodną. W przypadku wybuchu pożaru podgrzana ciecz zwiększa swoją objętość, rozrywając szklaną bańkę, co powoduje uruchomienie strumienia wody (rys.2),
- systemów zabezpieczających przed rozprzestrzenianiem pożaru: drzwi przeciwpożarowe , bramy stalowe przeciwpożarowe, drzwi i ścianki profilowe, kurtyny przeciwpożarowe.,
- systemów oddymiania i odprowadzania ciepła: klapy oddymiające, pasma świetlne lub świetliki z klapami oddymiającymi, okienny system oddymiania, systemy sterowania oddymianiem, rolowane kurtyny dymowe,
- kurtyn wodnych. W strefach szczególnego zagrożenia instaluje się urządzenia umożliwiające silny wytrysk wody, tworząc yściany wodne uniemożliwiające przedostanie się ognia na zewnątrz tak zamkniętej przestrzeni. Zamiast wody, w obiektach, w których produkuje się lub magazynuje łatwopalne materiały, można zastosować inne płyny gaszące.
- wypełnienia konstrukcji wodą. W systemie chłodzenia konstrukcji wodą, którego schemat pokazano na rys.3 , podczas pożaru słupy rurowe wypełniane są wodą, która schładza je, a odporność ogniowa słupa jest co najmniej od 10 do 15 minut większa od odporności słupa pustego. Opisany powyżej sposób jest skuteczny, lecz posiada szereg wad: konieczność uwzględnienia przy wymiarowaniu wpływu parcia hydrostatycznego, agresywne działanie wody, trudność w kształtowaniu i realizowaniu poszczególnych połączeń i węzłów.
Konstrukcja nośna budynku powinna być projektowana już od etapu koncepcji z uwzględnieniem zastosowania elementów zaznaczonych wyżej pogrubioną czcionką, czyli wypełnieni wodą oraz zastosowania klap dymowych, a także uwzględnienia dodatkowych obciążeń od instalacji tryskaczowej (zwykle na etapie koncepcji przyjmuje się dodatkowo powierzchniowe obciążenie róenomiernie podwieszone do przekrycia o wartości 0,3 kPa).
Bierna ochrona pożarowa
Bierna ochrona pożarowa konstrukcji może być realizowana poprzez:
- natryskiwanie na powierzchnie konstrukcji zapraw (mas) ogniochronnych – stosowane do konstrukcji metalowych i żelbetowych,
- okładanie elementów okładzinami z płyt ogniochronnych – do konstrukcji metalowych i żelbetowych,
- malowanie konstrukcji pęczniejącymi farbami – stosowane do konstrukcji metalowych i drewnianych,
- montaż specjalnych stropów podwieszonych – stosowane do wszystkich rodzajów konstrukcji,
- impregnację ogniochronną – stosowane do konstrukcji drewnianych i murowych
Konstrukcje żelbetowe
Zwiększenie oporności ogniowej elementu żelbetowego o grubości $b$ i otuleniu osiowym $a$ za pomocą ogniochronnej masy natryskowej dobiera się w ten sposób, że z tab. 21 do 30 wymagane grubość $b_{potrzebne}$ i otulenie osiowe $a_{potrzebne}$ , po czym dla docelowej odporności ogniowej z tab.31 (lub analogicznej tabeli dostarczonej przez producenta masy) dobiera się grubość natrysku $d_p$, tak aby $a+\varepsilon \ge a_{potrzebne}$ i $b +\varepsilon \ge b_{potrzebne}$.
Konstrukcje stalowe
Ogniochronne farby pęczniejące
Podstawowym sposobem podnoszenia odporności ogniowej konstrukcji stalowych jest malowanie powłoką lakierową która pęcznieje w podwyższonej temperaturze , tworząc ochronną warstwę powietrzna.
W Polsce przez lata stosowany był polski zestaw farb pęczniejących „Ogniokor”, w którym nakładano dwie warstwy pęczniejące i jedną warstwę nawierzchniową- wszystkie na bazie farb poliwinylowych. W latach 90-tych system „Ogniokor” został zastąpiony amerykańskim system FlameControl, w którym zastosowano cienko-powłokową farbą pęczniejącą FlameControl No 173. Warstwa podkładowa (grunt) może być wykonana w sposób standardowy — najczęściej stosuje się powłokę epoksydową, a nawierzchniową warstwę wykonuje się najczęściej z farb poliuretanowych, ze względu na ich zalety estetyczne. Obecnie Farba „Flame Control” już nie jest produkowana w Polsce. Oferowane produkty zamienne, mają inne nazwy handlowe,, choć własności są podobne do oryginalnego systemu FlameControl. Dostępne produkty, to między innymi:
Jednym z najważniejszych parametrów farby pęczniejącej jest grubość powłoki, gdyż to ona bezpośrednio wpływa na poziom odporności ogniowej chronionego elementu. Grubość powłoki jest bezpośrednio uzależniona od wskaźnika masywności (wskaźnika masywności U/A=obwód/powierzchnia profilu) oraz temperatury krytycznej.
W tab 33 zmieszczono tabelę doboru minimalnej grubości farby pęczniejącej Flame Stal, prod. Carboline Polska sp. z o.o dla przekrojów otwartych.
Podstawowym ograniczeniem stosowania farb pęczniejących jest możliwość wytwarzania powłok o odporności ogniowej tylko do R60 (czasami do R90) , co w wielu obiektach jest niewystarczające. W takich przypadkach stosuje się okładziny lub natryski , co opisano niżej.
Natryskowe powłoki niereaktywne
Natryskowe powłoki mają grubość od 10 do 50 mm. Umożliwiają uzyskanie okresu ognioodporności od 30 do 120 minut. Wykonane są z materiałów opartych na cemencie i gipsie zawierających włókna mineralne, spęczniony wermikulit lub/i inne lekkie kruszywa, lub masy wypełniające. Natryskowe powłoki nakładane są na budowie. i są szczególnie polecane dla elementów konstrukcji stalowej o skomplikowanych kształtach, niewidocznych w czasie użytkowania.
W przypadku, gdy izolowane są duże powierzchnie pionowe lub poziome, gdy izolacja może być narażona na uszkodzenia mechaniczne oraz gdy elementy narażone są na duże obciążenie dynamiczne, należy zastosować wzmocnienie w postaci zbrojenia. Jako zbrojenie stosuje się siatki stalowe lub spiralne z drutów stalowych. Etap natryskiwania powłoki na miejscu wymaga zastosowania wielu osłon, dlatego też jest to dosyć czasochłonna czynność.
Producentami natryskowych powłok ogniochronnych są m.in.:
Płytowe okładziny ogniochronne
Zabezpieczenia z oklądzin płytowych ma zastosowanie w zakresach od 30 do 240 minut. Mają zastosowanie zarówno do izolacji konstrukcji, wydzieleń pożarowych, kanałów wentylacyjnych
Najczęściej stosuje się płyty na bazie:
- wełny mineralnej, które charakteryzują się niewielką wagą, ok. 150 kg/m3 , co powoduje niewielkie dociążenie chronionej konstrukcji,
- silikatów, które umożliwiają zabezpieczenie tylko do R120 i posiadają większy ciężar ( ok . 460 do ponad 800 kg/m3 ), ale dają większą estetykę i są proste w montażu i samonośność izolacji.
Płyty są nietoksyczne, bowiem są zbudowane na bazie produktów naturalnych, bez domieszek tak często spotykanych w produktach ppoż., jak np. azbest,
- gipsów z płyt g-k o grubości ok. 12,5 mm (gipsowo -kartonowych). Płyty o zwiększonej odporności ogniowej mają symbol GKF lub GKFI (też na wilgoć)
Obecnie najpopularniejszymi płytami ogniochronnymi są płyty GKF zew względu na szeroki asortyment i podobieństwo do powszechnie stosowanych płyt ogólnobudowlanych. Producentami płyt GKF, są m,in,:
Przykładowo w systemie Rigips do obudowy ogniochronnych konstrukcji stalowych (profili otwartych lub zamkniętych ) stosuje się płyty Glasroc F (Ridurit; wg aprobaty technicznej AT-15-4148/2009) w formie zabudowy skrzynkowej uzyskując klasę odporności ogniowejR15 do R240.
Grubości płyt g-k należy dobierać do wymaganej odporności ogniowej w zależności od współczynnika masywności kształtownika stalowego na podstawie aprobat T.. Zwykle do zapewnienia odporności ogniowej R30 wystarcza płyta o grubości 10mm , a do R60 dwie płyty 2x10mm.
Okładziny z płyt wełny mineralnej o gęstości 150 kg/m3 belek i słupów stalowych oferowane są przez wielu producentów, ale najważniejszym jest Rockwool
Płyty mineralne nie są odporne na uderzenia, dlatego stosuje się dodatkowo osłony z tynku na siatce lub płyty gipsowe STG z wykorzystaniem systemu stalowe szpilek spawanych do zabezpieczanego elementu.
Uzgadnianie projektu pod względem ochrony pożarowej
Budynki dla których wymagane jest uzgodnienie
Projekt dotyczący budynku należącego do jednej z 11 grup (zgodnie z rozporządzeniem :
- budynek zawierający strefę pożarową zakwalifikowaną do kategorii zagrożenia ludzi ZL I, ZL II lub ZL V;
- budynek należący do grupy wysokości średniowysokie, wysokie lub wysokościowe, zawierający strefę pożarową zakwalifikowaną do kategorii zagrożenia ludzi ZL III lub ZL IV;
- budynek niski zawierający strefę pożarową o powierzchni przekraczającej 1000 m2, zakwalifikowaną do kategorii zagrożenia ludzi ZL III, obejmującą kondygnację nadziemną inną niż pierwsza;
- obiekt budowlany inny niż budynek, przeznaczony do użyteczności publicznej lub zamieszkania zbiorowego, w którym przewiduje się możliwość jednoczesnego przebywania w strefie pożarowej ponad 50 osób na powierzchni do 2000 m2;
- obiekt budowlany zawierający strefę pożarową PM, wolno stojące urządzenie technologiczne lub zbiornik poza budynkami, silos, oraz plac składowy albo wiata, jeżeli zachodzi co najmniej jeden z następujących warunków:
- strefa pożarowa PM ma powierzchnię przekraczającą 5000 m2
- strefa pożarowa PM ma powierzchnię przekraczającą 1000 m2 i gęstość obciążenia ogniowego przekraczającą 500 MJ/
- m2,
- powierzchnia wewnętrzna obiektu budowlanego przekracza 2000 m2 i gęstość obciążenia ogniowego przekracza 500 MJ/
- m2,
- występuje zagrożenie wybuchem;
- garaż wielokondygnacyjny, garaż zamknięty jednokondygnacyjny wymagający zastosowania samoczynnego urządzenia oddymiającego lub stałego samoczynnego urządzenia gaśniczego wodnego oraz garaż ze stanowiskami postojowymi wielopoziomowymi o więcej niż 10 stanowiskach postojowych;
- obiekt budowlany objęty obowiązkiem stosowania systemu sygnalizacji pożarowej, stałych urządzeń gaśniczych lub dźwiękowego systemu ostrzegawczego, na podstawie przepisów w sprawie ochrony przeciwpożarowej budynków, innych obiektów budowlanych i terenów;
- stanowisko postojowe dla pojazdu przewożącego towary niebezpieczne oraz parking, na który jest usuwany pojazd przewożący towary niebezpieczne;
- sieć wodociągowa przeciwpożarowa z hydrantami zewnętrznymi przeciwpożarowymi, przeciwpożarowy zbiornik wodny oraz stanowisko czerpania wody do celów przeciwpożarowych;
- tunel o długości ponad 100 m;
- obiekt jądrowy, o którym mowa w art. 3 pkt 17 ustawy z dnia 29 listopada 2000 r. – Prawo atomowe (Dz.U. z 2014 r. poz. 1512 oraz z 2015 r. poz. 1505 i 1893
powinien być uzgodniony pod względem zgodności z przepisami przeciwpożarowymi.
Uzgodnienia wymaga też projekt odbudowy, rozbudowy, nadbudowy, przebudowy oraz zmiany sposobu użytkowania obiektu budowlanego, a także zapewnienia drogi pożarowej do obiektu budowlanego, gdy ze względu na charakter lub rozmiar robót niezbędne jest sporządzenie projektu budowlanego, którego rozwiązania projektowe dotyczą warunków ochrony przeciwpożarowej obiektu budowlanego, o którym mowa w ust. 1, uzgodnienie jest wymagane.
Ponadto zgodnie z rozporządzeniem urządzenia przeciwpożarowe w obiekcie powinny być wykonane zgodnie z projektem uzgodnionym przez rzeczoznawcę ds. zabezpieczeń przeciwpożarowych. W tym wypadku Ustawodawca pozostawia wybór – możliwe jest wykonanie i uzgodnienie odrębnych projektów urządzeń przeciwpożarowych lub uzgodnienie projektów branżowych lub wielobranżowych, które zawierają projekty danych urządzeń.
W praktyce uzgodnienia wymaga więc większość obiektów – chociażby każdy, którego kubatura przekracza 1000 m3.
Odstępstwo od warunków ochrony pożarowej
Nowelizacja Prawa Budowlanego z 2020 roku (Dz.U. 2020 poz. 471) wprowadziła istotne zmiany w regulacjach, dotyczących odstępstwo od warunków ochrony pożarowej. Zmiany zmierzają do wprowadzenia jednoznacznych zasad w miejsce uregulowań niejasnych i obrosłych wieloma, często sprzecznymi interpretacjami. Stan aktualny zapisano w art 9 prawa budowlanego , wersja od 20 stycznia 2025.
Wyraźnie rozróżniono dwie sytuacje, w których możliwe jest odstępstwo od warunków ochrony pożarowej:
1) budowa nowego obiektu,
2) nadbudowa / rozbudowa / przebudowa / zmiana sposobu użytkowania
Zasadnicza zmiana w prawie budowlanym dotyczy przypadku budowy nowego obiektu. Zmiana wprowadza nowe zadania do etapu projektowania obiektu i uzgadniania go z rzeczozna2wcą p-poż. przed złożeniem wniosku o pozwolenia na budowę. Do wniosku o pozwolenia na budowę należy dołączyć wniosek o udzielenie zgody na odstępstwo od przepisów techniczno-budowlanych ( w tym przypadku przepisów p-poż). Załącznikami do wniosku są:
1) ekspertyza, sporządzona przez rzeczoznawcę ds. zabezpieczeń przeciwpożarowych, która powinna zawierać rozwiązania zamienne, takie, by po ich wdrożeniu nie spowodować pogorszenia zagrożenia życia ludzi lub bezpieczeństwa mienia w stosunku do stopnia zagrożenia, który wystąpiłby w sytuacji bez odstępstw od przepisów p-poż,
2) jeśli projekt budowlany wymaga uzgodnienia z rzeczoznawcą p-poż – postanowienie właściwego komendanta wojewódzkiego PSP, w którym wyrażono zgodę na zastosowanie rozwiązań zamiennych zawartych w ekspertyzie (o którym mowa w ustawie , art 6a, ust.2).
Nowa procedura wprowadziła obostrzeniu, przydzielając dodatkowe zadania rzeczoznawcom p-poż, ale jeszcze w większym stopniu projektantom, którzy w praktyce będą ponosili koszty dodatkowych obowiązków oraz wydłużenia czasu zatwierdzenia projektu budowlanego w tym technicznego.
W rezultacie zgody na odstępstwo, udziela w drodze w drodze postanowienia, organ administracji architektoniczno-budowlanej, przed wydaniem decyzji o pozwoleniu na budowę albo decyzji o zmianie pozwolenia na budowę.
Zakłada się, że organ uzyskał upoważnienie ministra, który ustanowił przepisy techniczno-budowlane, przy czym wniosek do ministra w sprawie upoważnienia do udzielenia zgody na odstępstwo organ administracji architektoniczno-budowlanej składa przed wydaniem decyzji o pozwoleniu na budowę albo decyzji o zmianie pozwolenia na budowę. Wniosek organu zawiera:
1) charakterystykę obiektu oraz, w miarę potrzeby, projekt zagospodarowania działki lub terenu, a jeżeli odstępstwo mogłoby mieć wpływ na środowisko lub nieruchomości sąsiednie – również projekty zagospodarowania tych nieruchomości, z uwzględnieniem istniejącej i projektowanej zabudowy;
2) opinię organu wnioskującego wraz ze szczegółowym uzasadnieniem o konieczności wprowadzenia odstępstwa;
3) propozycje rozwiązań zamiennych;
4) w przypadku obiektów budowlanych wpisanych do rejestru zabytków lub do gminnej ewidencji zabytków oraz innych obiektów budowlanych usytuowanych na obszarach objętych ochroną konserwatorską – pozytywną opinię wojewódzkiego konserwatora zabytków w zakresie wnioskowanego odstępstwa;
5) w przypadku odstępstwa od przepisów dotyczących bezpieczeństwa pożarowego: ekspertyzę i postanowienie przekazane przez wnioskującego wraz z wnioskiem do organu.
W przypadku nadbudowy, rozbudowy, przebudowy lub zmiany sposobu użytkowania istniejących obiektów budowlanych oraz w przypadku dostosowywania tych obiektów do wymagań ochrony przeciwpożarowej, w szczególności przy usuwaniu stanu zagrożenia życia ludzi, rozwiązania zamienne w stosunku do wymagań ochrony przeciwpożarowej stosuje się na podstawie zgody udzielonej w postanowieniu komendanta wojewódzkiego PSP (o którym mowa wyżej) bez wymogu uzyskiwania zgody na odstępstwo organu administracji budowlanej jak w przypadku nowo budowanego.
Powszechnie uważa się, że w sprawach dotyczących oddymiania, dróg ewakuacyjnych, stosowania SAP lub stałych urządzeń gaśniczych Właściwe jest przedstawienie ekspertyzy technicznej z wynikami symulacji pożaru CFD, którą sporządza projektanta lub właściciel budynku w zależności od etapu postępowania.
Rzeczoznawca d/s ochrony przeciwpożarowej – deregulacja zawodu ?
Zadania rzeczoznawcy w Polsce -postulowane i rzeczywiste
Zadaniem polskiego rzeczoznawcy d/s ochrony przeciwpożarowej było (i nadal jest) uzgadnianie projektu budowlanego pod względem zgodności z przepisami przeciwpożarowymi, a nie był on (i nie jest) uprawniony do ustalania warunków pożarowych, w szczególności podstawowych (bazowych).
Praktyka wskazuje, że wbrew tym ustaleniom rzeczoznawca faktycznie jest umiejscawiany w czasie opracowania tak zwanego operatu p-poż, który jest podstawowym opracowaniem, wymaganym na etapie opracowania założeń, koncepcji, projektu budowlanego oraz projektów technicznych. Należy podkreślić, że takie podejście jest zwyczajowe, a w istocie wymagania p-poż są określone w warunkach technicznych oraz normach i do prawidłowego ich stosowania zobowiązany jest projektant obiektu.
Rzeczoznawca stwierdza jedynie zgodność rozwiązań zastosowanych przez Projektanta z właściwymi przepisami i to już post-faktum, gdy wprowadzanie zmian jest często trudne, a na pewno kosztowne.
Dlatego środowisko projektantów i inwestorów od dawna oczekiwało, że w ramach tzw. „deregulacji zawodów” polskie prawo w zakresie uczestnictwa rzeczoznawcy p-poż w procesie przygotowania inwestycji budowlanej- zostanie dostosowane do rzeczywistości.
W krajach Unii Europejskiej rzeczoznawca do spraw pożarowych spełnia rolę konsultanta dla Projektanta i doradztwa (Francja), lub rzeczoznawcy ubezpieczyciela (Wielka Brytania), lub specjalnego weryfikatora (Niemcy)
W Niemczech specjaliści instytutu kontroli technicznej (najczęściej VdS)uczestniczą w opracowaniu projektu już od fazy koncepcji, zgodnie z zasadą, że im później zostanie odkryty błąd, tym trudniejsze i bardziej kosztowne będzie jego usunięcie. Niezależni rzeczoznawcy VdS kontrolują też instalacje p-poż po ich wykonaniu i podczas eksploatacji.
Polski realizm z czasów powszechnie państwowych trwa
W Polsce rolę kontroli obiektów pod względem ochrony p-poż nie pełnią niezależni specjaliści, rzeczoznawcy, w pełni zależna jednostka państwowa (Straż Pożarna). Pod oczekiwania i wymogi jednostek państwowych przygotowuje się projekty inwestycji komercyjnych – zupełnie niepaństwowych. Mechanizmy znane z powszechnej własności państwowej są zastosowane do nowej rzeczywistości – własności prywatnej w warunkach komercyjnych ubezpieczeń budynków i budowli w zasadzie z pominięciem ich sprawczej roli w regulacjach wymogów, dotyczących bezpieczeństwa pożarowego. Mechanizmowi zachowawczemu sprzyja, a nawet potęguje go instytucja „odstępstw od przepisów ochrony pożarowej”, tzn konieczność uzyskania zgody na drobne nawet odstępstwo od sztywnych przepisów właściwego wojewódzkiego komendanta Państwowej Straży Pożarnej, a w wielu przypadkach nawet Ministra, właściwego do wydania przepisów pożarowych.
Zadania rzeczoznawcy w Polsce po deregulacji zawodów (2015)
Ustawa o deregulacji zawodów została ogłoszona 5 sierpnia 2015 roku i objęła swym zakresem również zawód rzeczoznawcy p-poż. Niestety deregulacja i zmiana roli rzeczoznawcy jest pozorna. W istocie bez zmian pozostaliśmy w systemie znanym od czasów powszechnej własności państwowej, (czyli sprzed 1989 roku). Nadal rzeczoznawca stwierdza jedynie zgodność projektu z przepisami – które są często niespójne, ale co gorsza nie nadążają za postępem metod projektowania i stanem technologii oraz wiedzy o zabezpieczeniach pożarowych, czyli są zachowawcze, blokujące postęp i innowacyjność. Oczywiste jest, że większość rzeczoznawców w Polsce spełnia podobna rolę – promuje projekty i rozwiązania zachowawcze, blokuje postęp i innowacyjność.
Dawne (i dotychczasowe) zasady uzgadniania projektu
Dotychczasowe zasady uzgadniania projektu
przepisach techniczno-budowlanych oraz przepisach przeciwpożarowych uzgadnia się po przedstawieniu przez projektanta lub inwestora postanowienia właściwego dla miejsca lokalizacji inwestycji komendanta wojewódzkiego Państwowej Straży Pożarnej,
Rzeczoznawca po uzgodnieniu projektu budowlanego obiektu budowlanego jest zobowiązany do przesłania, w terminie 14 dni od dnia uzgodnienia, zawiadomienia o uzgodnieniu projektu budowlanego do właściwej komendy wojewódzkiej PSP. Nadzór nad działalnością rzeczoznawców sprawuje Komendant Główny PSP przy pomocy Komendantów Wojewódzkich PSP Komendant Główny PSP może udzielić rzeczoznawcy upomnienia lub skierować go na ponowny egzamin, w przypadku stwierdzenia nieprawidłowości w jego działalności, a gdy wymienione nieprawidłowości miały istotny wpływ na stan bezpieczeństwa pożarowego obiektów – może go odwołać z funkcji rzeczoznawcy i unieważnić jego akt powołania.
Zakres, tryb i zasady uzgadniania projektu budowlanego obiektów usytuowanych na terenach zamkniętych regulują odrębne przepisy. Podstawę uzgodnienia warunków ochrony przeciwpożarowej obiektu stanowią dane przedstawione przez, obejmujące w szczególności:
1) powierzchnię, wysokość i liczbę kondygnacji,
2) odległość od obiektów sąsiadujących,
3) parametry pożarowe występujących substancji palnych,
4) przewidywaną gęstość obciążenia ogniowego,
5) kategorię zagrożenia ludzi, przewidywaną liczbę osób w poszczególnych pomieszczeniach i na każdej kondygnacji,
6) ocenę zagrożenia wybuchem pomieszczeń oraz przestrzeni zewnętrznych,
7) podział obiektu na strefy pożarowe,
8) klasę odporności pożarowej budynku oraz klasę odporności ogniowej i stopień rozprzestrzeniania ognia elementów budowlanych,
9) warunki ewakuacji, oświetlenie awaryjne (ewakuacyjne i zapasowe) oraz przeszkodowe;
10) sposób zabezpieczenia przeciwpożarowego instalacji użytkowych, a w szczególności: wentylacyjnej, ogrzewczej, gazowej,elektroenergetycznej, odgromowej;
11) dobór urządzeń przeciwpożarowych w obiekcie budowlanym, dostosowany do wymagań wynikających z przepisów dotyczących ochrony przeciwpożarowej i przyjętego scenariusza rozwoju zdarzeń w czasie pożaru, a w szczególności: stałych urządzeń gaśniczych, systemu sygnalizacji pożarowej, dźwiękowego systemu ostrzegawczego, instalacji wodociągowej przeciwpożarowej, urządzeń oddymiających, dźwigów przystosowanych do potrzeb ekip ratowniczych;
12) wyposażenie w gaśnice;
13) zaopatrzenie w wodę do zewnętrznego gaszenia pożaru;
Czy deregulacja ?
Wbrew oczekiwaniom Architektów i społeczności budowlanej zmiany mają charakter kosmetyczny: w zasadzie zachowują wszystkie dotychczasowe, krytykowane mechanizmy opracowania i uzgadniania projektów budowlanych i nie dostosowują ich do praktyki europejskiej oraz potrzeb współczesnej, europejskiej praktyki, w tym dla społeczeństwa informatycznego i innowacyjnego. Nie wprowadzono zmian merytorycznych, a wprowadzone mają w większości charakter porządkujący i uszczegóławiający.
Utrzymano obowiązek Architekta (Projektanta), dotyczący zapewnienia zgodności dokumentacji projektowej z wymaganiami ochrony przeciwpożarowej i uzgodnienia jej pod tym względem ze znaną w Polsce instytucją Rzeczoznawcy.
Wprowadzono zmiany pozorne, polegające na tym, że część regulacji zawartych dotąd w rozporządzeniu przeniesiono do ustawy.
Projekt budowlany obiektu budowlanego istotnego ze względu na konieczność zapewnienia ochrony życia, zdrowia, mienia lub środowiska przed pożarem, klęską żywiołową lub innym miejscowym zagrożeniem oraz projekt urządzenia przeciwpożarowego wymagają uzgodnienia z rzeczoznawcą pod względem zgodności z wymaganiami ochrony przeciwpożarowej. Rodzaje obiektów budowlanych, których projekty budowlane wymagają uzgodnienia, a zatem i tych, w stosunku do których Państwowa Straż Pożarna ma prawo zająć stanowisko przed przystąpieniem do użytkowania (art. 6 ust. 6), określa nowe rozporządzenie, , które określa też:
1) podstawowe dane dotyczące warunków ochrony przeciwpożarowej obiektu budowlanego, które powinny stanowić podstawę uzgodnienia,
2) szczegółowe zasady i sposób dokonywania uzgodnień projektu budowlanego,
3) wzór pieczęci potwierdzającej uzgodnienie projektu budowlanego obiektu budowlanego,
4) sposób i szczegółowy zakres zawiadomienia o uzgodnieniu projektu budowlanego.
Do ustawy przeniesiono część regulacji zawartych dotąd w Rozporządzeniu, a mianowicie art. 6d.
1. Rzeczoznawca może uzgodnić projekt budowlany obiektu budowlanego bez uwag lub z uwagami. Uzgodnienie projektu budowlanego obiektu budowlanego potwierdza się przez opatrzenie go pieczęcią i podpisem.
2. Rzeczoznawca przesyła zawiadomienie o uzgodnieniu projektu budowlanego obiektu budowlanego komendantowi wojewódzkiemu Państwowej Straży Pożarnej właściwemu dla miejsca lokalizacji inwestycji w terminie 14 dni od dnia uzgodnienia projektu budowlanego.
3. Zawiadomienie o uzgodnieniu zawiera oznaczenie autora dokumentacji projektowej, nazwę i lokalizację obiektu oraz dane dotyczące warunków ochrony przeciwpożarowej obiektu budowlanego.
4. W przypadku projektu budowlanego obiektu budowlanego, któremu na podstawie przepisów o ochronie informacji niejawnych nadano klauzulę „tajne” albo „ściśle tajne”, nie sporządza się zawiadomienia o jego uzgodnieniu.
Art. 6e.
1. Komendant wojewódzki Państwowej Straży Pożarnej właściwy dla miejsca lokalizacji obiektu do dnia uzyskania pozwolenia na jego użytkowanie unieważnia uzgodnienie projektu budowlanego obiektu budowlanego, który zawiera rozwiązania niezgodne z wymaganiami ochrony przeciwpożarowej mające istotny wpływ na stan bezpieczeństwa pożarowego obiektu budowlanego.
2. Uzgodnienie projektu budowlanego obiektu budowlanego unieważnia się w drodze postanowienia, na które przysługuje zażalenie.
3. Komendant wojewódzki Państwowej Straży Pożarnej informuje niezwłocznie właściwy organ administracji architektoniczno-budowlanej oraz organ nadzoru budowlanego
o unieważnieniu uzgodnienia.
4. W przypadku unieważnienia uzgodnienia komendant wojewódzki Państwowej Straży Pożarnej właściwy dla miejsca lokalizacji obiektu budowlanego może na wniosek inwestora:
1) w przypadkach szczególnie uzasadnionych dopuścić możliwość spełnienia wymagań ochrony przeciwpożarowej w sposób inny niż określony w przepisach dotyczących ochrony przeciwpożarowej, jeśli we wniosku wykazano spełnienie warunków, o których mowa w art. 6a ust. 1; przepis art. 6a ust. 2 stosuje się odpowiednio;
2) w drodze postanowienia uzgodnić poprawiony lub opracowany na nowo projekt budowlany obiektu budowlanego.
Inwestor do wniosku o uzgodnienie projektu budowlanego obiektu budowlanego dołącza co najmniej 5 egzemplarzy tego projektu
W ustawie uszczegółowiono tryb, o którym mowa w art. 56 ustawy, wprowadzając następujące regulacje:
Inwestor jest obowiązany zawiadomić komendanta powiatowego (miejskiego) Państwowej Straży Pożarnej właściwego dla miejsca lokalizacji inwestycji o zakończeniu budowy obiektu budowlanego istotnego ze względu na konieczność zapewnienia ochrony życia, zdrowia, mienia lub środowiska przed pożarem, klęską żywiołową lub innym miejscowym zagrożeniem i o zamiarze przystąpienia do jego użytkowania, w celu zajęcia przez tego komendanta stanowiska, o którym mowa w art. 56 ustawy.
Komendant powiatowy (miejski) Państwowej Straży Pożarnej przy zajmowaniu stanowiska niezwłocznie zawiadamia właściwego komendanta wojewódzkiego Państwowej Straży Pożarnej i właściwy organ administracji architektoniczno-budowlanej oraz organ nadzoru budowlanego o zastrzeżeniach do rozwiązań zawartych w projekcie budowlanym uzgodnionym pod względem zgodności z wymaganiami ochrony przeciwpożarowej przez rzeczoznawcę do spraw zabezpieczeń przeciwpożarowych.
W ustawie dodano rozdział 2a, w którym wniesiono regulacje, dotyczące rzeczoznawcy ds. zabezpieczeń przeciwpożarowych, umiejscowione dotąd przeniesiono z rozporządzeniu.
Przykłady rachunkowe
Przykład 1 [Obciążenie ogniowe, strefy pożarowe]
Dokonać podziału na strefy pożarowe budynku hali przemysłowej pokazanego na rys P1.

Rys. P1 Schemat konstrukcji do przykładów: a) typy analizy w przykładach, b) schemat 3D hali, c) przekrój przez halę i ilustracja pożaru wewnątrz strefy pożarowej
Hala przemysłowa o wymiarach ok. 42×20 m składa się z czterech części A,B,C,D, przeznaczonych do innych funkcji:
część – strefa- budynek A: produkcyjna przemysłu motoryzacyjnego wyposażona w obrabiarki oraz lokalne miejsca składowania materiałów oraz wyrobów,
część – strefa- budynek B: magazyn wyrobów gotowych ułożonych w paletach drewnianych i opakowane w folią oraz magazyn akumulatorów i olejów zagrożony wybuchem,
część – strefa- budynek C: budynek biurowy dla pracowników zakładu. posiadający antresolę,
część – strefa- budynek D: sklep zakładowy i biuro dla klientów.
Podział budynku na strefy funkcjonalne i zagrożenia pożarem
W budynku hali wydzielono cztery strefy pożarowe, związane z różnym zagrożeniem pożarowym i pokrywające się z podziałem funkcjonalnym budynku):
A -PM_a i B – PM_b o różnym obciążeniu ogniowym części produkcyjno-=magazynowej budynku, oraz innym zagrożeniu wybuchem: w strefie A-PM_a – brak zagrożenia wybuchem ; w strefie B-PM_b zagrożenie wybuchem składowanych wyrobów,
C – ZLI i D – ZLIII o różnym zagrożenie pożarowym ludzi,
Strefa A-PM_a
Powierzchnia podłogi w strefie $A_{f,A} = A_{f,A} = 194 m^2 $,
gdzie:
0,4- grubość cokołu pod ścianą zewnętrzną (odległość krawędzi podłogi od zewnętrznego lica obudowy )
0,25 – grubość ściany przeciw pożarowej 1 oraz 2
Obciążenie ogniowe:
materiały drzewne (Europalety) i folie do opakowania palet 500 kg,
tab.17 – $H_{ui}=20 \, MJ/kg$
oleje 200 l \cdot 0.8 kg/l = 160 kg ,
tab.17 – $H_{ui}=45 \, MJ/kg$
($\ref{26}) \to$ charakterystyczne obciążenia ogniowe
$Q_{fi} = 500 \cdot 20 \cdot 1 + 160 \cdot 45 \cdot 1 = 17200 \, MJ$
($\ref{28}) \to$ gęstość obciążenia ogniowego
$q_{f,k} = \cfrac{17200}{194} = 89 \, MJ/m^2$
Dopuszczalna powierzchnia strefy dla pomieszczenia:
o gęstości obciążenia ogniowego q_{f,k} = 89 \, MJ/m^2 \, < 500 MJ/m^2$
nie zagrożonego wybuchem
tab.9 $ A_{f,dop} = 20 000 \,m^2 \, > 104 \, m^2 \to $ nie jest wymagany podział dalszy podział pomieszczenia na strefy pożarowe.
Strefa B – PM_b
Powierzchnia podłogi w strefie
$A_{f,B} = A_{f,A} = 194 \, m^2 $
Obciążenie ogniowe
materiały drzewne (Europalety) i folie do opakowania palet 3000 kg,
tab.17 – $H_{ui}=20 \, MJ/kg$
oleje 300 l \cdot 0.8 kg/l = 240 kg ,
tab.17 – $H_{ui}=45 \, MJ/kg$
($\ref{26}) \to$ charakterystyczne obciążenia ogniowe
$Q_{fi} = 3000 \cdot 20 \cdot 1 +240 \cdot 45 \cdot 1 = 70800 \, MJ$
($\ref{28}) \to$ gęstość obciążenia ogniowego
$q_{f,k} = \cfrac{70800}{194} = 365 \, MJ/m^2$
Dopuszczalna powierzchnia strefy dla pomieszczenia:
o gęstości obciążenia ogniowego q_{f,k} = 365 \, MJ/m^2 \, < 500 MJ/m^2$
zagrożonego wybuchem
tab.9 $ A_{f,dop} = 8 000 \,m^2 \, > 104 \, m^2 \to$ nie jest wymagany podział dalszy podział pomieszczenia na strefy pożarowe.
Przykład 2 [ Obciążenie pożarowe z kombinacji obciążeń mechanicznych]
Wyznaczyć obciążenie obliczeniowe mierzone siłą przekrojową w temperaturze normalnej i obciążenie pożarowe dla słupa osiowo ściskanego, przy następujących siłach osiowych wywoływanych obciążeniami różnej natury.
Obciążenie słupa (przekrojowe siły osiowe) od prostych obciążeń
siła od obciążeń stałych G
$N_{Ek,G} = 600 \,kN$,
artykuł kombinacje obciążeń $\to$ redukcyjny współczynnik kombinacyjny $\xi = 0,85$
siła od obciążeń zmiennych Q
Q $N_{Ek,G} = 750 \,kN$,
w tym siła od odziaływania:
śniegu
S $= 200 \, kN$;
(tab.1 – kombinacje)$ \to \psi_0 =0,5 , \psi_1 = 0,2$
wiatru
W $=100 \, kN$
(tab.1 – kombinacje)$ \to \psi_0 =0,6 , \psi_1 = 0,2$
obciążenia użytkowego powierzchni kategorii B (biura)
$Q_B =450 \, kN$
(tab.1 – kombinacje)$ \to \psi_0 =0,7 , \psi_1 = 0,5$
Kombinacje obliczeniowe (w warunkach normalnej temperatury) ($\ref{32}$):
Najniekorzystniejsza kombinacja obliczeniowa – [G redukowane , wiodące obciążenie $Q_B$ ]:
$N_{Ed} = 0,85 \cdot 1,35 \cdot 600 + 1,5 \cdot (0,5 \cdot 200 + 0,6 \cdot 100+1,0 \cdot 450) = 1603,5 \, kN$
Sprawdzenie kombinacji [ G bez redukcji, wszystkie Q redukowane ]:
$N_{Ed} = 1,35 \cdot 600 + 1,5 \cdot (0,5 \cdot 200 + 0,6 \cdot 100 + 0,7 \cdot 450) = 1523 \, kN$
Kombinacja „pożarowa” ($\ref{31}$)
$ N_{fi,d}= 600 + 0,5 \cdot 450 + 0,0 \cdot 200 +0,0 \cdot 100$ + „Q_{fi}” = 825 kN + „Q_{fi}”
Współczynnik pożarowy w temperaturze normalnej:
$\eta_{fi,0} = \cfrac{1603,5}{825}= 0,51
Współczynnik redukcyjny „pożarowy” ($\ref{33}$)
$\eta_{fi}= \cfrac{600 + 0,5 \cdot 450}{1,35\cdot 600 + 1,5\cdot 450}= 0,56
Z rys. 3 dla:
$\cfrac{Q_{k1}}{G_k}= \cfrac{450}{600}= 0,75$
$\psi_{1,1}= \psi_{1, Q_B} = 0,5$
odczytujemy $\eta_{fi}=0,56$, czyli zgodnie z rezultatem otrzymanym analitycznie .
Obliczeniowe obciążenie pożarowe
$ N_{fi,d}= 0,56 \cdot 1603,5 = 898 \, kN$
Przykład 3 [Metoda A i B dla słupów żelbetowych]
Opracowano na bazie przykładu 3 z pracy
Sprawdzić, czy słup o danych niżej spełnia wymagania klasy odporności ogniowej R60:
- długość słupa $l= 3,50 \, m$
- żelbet C20/25 – B500
- przekrój prostokątny $bxh = 40×40 \, cm$ ,
$A_c =40 \cdot 40= 1600 \, cm^2$ ; moment bezwładności $I_x=I_y = 40\cdot 40^3/12 = 213333 \, cm^4 ;
promień bezwładności $i=sqrt{213333/1600}= 11,5 \, cm$,
- zbrojenie 4 #16 – $A_s= 8,04 \, cm^2$
- strzemiona Ø 10,
- otulenie $c_{nom} = 25 \, mm$; otulenie osiowe $a= 25+16/2= 33 \, mm$
Uwaga: pracy (Woźniak G, Turkowski P, Projektowanie konstrukcji z betonu z uwagi na warunki pożarowe według Eurokodu 2, ITB, Warszawa 2023)),przykład 3 wyliczono $a=43$ , bo przyjęto, że otulina $c_{nom}$ otulina strzemiona. Definicja otuliny wskazuje jednak, że jest to otulenie prętów nośnych, a strzemiona są zbrojeniem na ścinanie (i/klub skręcanie) nie uczestniczącym w przenoszeniu siły osiowej w słupie szczególnie w warunkach pożarowych.
- nośność słupa na ściskanie obliczona zgodnie z zasadami normy
$N_{Rd}= 2630 \, kN$
- obciążenia słupa mechaniczne i pożarowe, a także współczynnik redukcyjny obciążenia pożarowego $\eta_{fi}$ wyznaczono w przykładzie 2.
Stopień zbrojenia przekroju
$ (\ref{19}) \to \omega= \cfrac{8,04 \cdot 500/1,15}{40\cdot 40\cdot 20/1,4}= 0,153$
Metoda A
Sprawdzenie warunków stosowania metody A
- konstrukcja usztywniona -OK
- długość efektywna $l_{fi,0} \approx l_o =0,7 \cdot 3,50 = 2,45 \, m$ – OK
- mimośród pierwszego rzędu $e= 0/1935 \le e_{max} = 0,15 \cdot 400= 60 \, mm$ – OK
- pole przekroju zbrojenia $A_s = 8,04 \, cm^2 \le 0,04 \cdot 40\cdot 40 = 65 \, cm^2$ – OK
Współczynnik wykorzystania przekroju (współczynnik redukcyjny poziomu obciążenia)
$(\ref{7}) \to \mu_{fi}= \cfrac {898} {2630}= 0,34$,
gdzie $N_{fi,Ed}= 898 \, kN$ wyznaczono w przykładzie 2.
Uwaga: w pracy (Woźniak G, Turkowski P, Projektowanie konstrukcji z betonu z uwagi na warunki pożarowe według Eurokodu 2, ITB, Warszawa 2023)),przykład 3 wyliczono $\mu_{fi}=0,43$ po zastosowaniu niewłaściwych formuł kombinacyjnych dla wyznaczenia $N_{fi,Ed}$.
Odporność ogniowa słupa
wyliczona odporność ogniowa $ (\ref{12}) \to$
$R= 120 \left ( \cfrac{44,7 + 4,8+24,5 +36+ 0}{120}\right)^{1,8}= $ 103 min
gdzie:
$R_{\eta,fi} = 83 \left ( 1,00 – 0,34 \cdot \cfrac{1 + 0,153} {0,85/1,0}\right ) = 44,7 $,
$R_a=1,60\cdot (33 – 30)=4,8 $ ; $ 25 \, mm \le a= 33 \le 80 \, mm$,
$R_l = 9,60 \cdot (5- 2,45)= 24,5 $ ; $2 \, m \le l_{fi,0} = 2,45 \le 6 \, m$,
$R_n=0$ dla n=4 (tylko 4 pręty w narożach),
$b’= \cfrac{2\cdot 1600}{400+400}= 400 \, mm$ ; $ 200 \, mm \le 400 \le 450 $
$R_b=0,09\cdot 400= 36
Z tab.21 oszacowanie odpornośći ogniowej słupa jest mniej precyzyjne, bowiem dane: b/a=400/33 ; $\mu_{fi}=0,34$ wymagaja wielowymiarowej interpolacji. Szacunkowo można stwierdzić , że $ 90 < R< 120 \, min$,
więc słup spełnia wymagania klasy odporności ogniowej R60
Metoda B
Sprawdzenie warunków stosowania metody B
- konstrukcja usztywniona -OK
- długość efektywna $l_{fi,0} \approx l_o =0,7 \cdot 3,50 = 2,45 \, m$ – OK
- mimośród pierwszego rzędu $e= 0/1935=0 \, mm$; $e/b=0/400=0 \le o,o25$ -OK
- smukłość słupa
($\ref{16}) \to$ \lambda_{fi} = \sqrt{12}\cdot \cfrac{245}{40} = 21,2 \le 30$ – OK
Względna siła osiowa w słupie $n$ wyznaczona jak dla warunków normalnych $\to$
$(\ref{13}$ n = \cfrac {898} {1844,7}= 0,49$
gdzie:
$(\ref{21}$ $N_{Rd,fi)= 0,7 \cdot(A_c\cdot f_{cd}+A_s \cdot f_{yd})= 0,7 \cdot(1600\cdot20/1,4+ 8,04 \cdot 500/1,15)\cdot 10^{-1} = 1844,7 \, kN$
$N_{fi,Ed}= 898 \, kN$ wyznaczono w przykładzie 2.
Z tab. 22 dla $n=0,49$ i $ przekroju 400/33 oszacowano odporność słupa $60 \le R \le 90$
więc słup spełnia wymagania klasy odporności ogniowej R60,
ale oszacowania metodą A i B istotnie różnią się.
Metoda C ( tab C1 EC2)
W tablicach C.1 do C.9 normy podano informacje służące do oceny słupów w konstrukcjach usztywnionych, w przedziale szerokości do 600 mm i smukłości do $\lambda = 80,$ przy standardowym oddziaływaniu pożaru, które opracowano stosując metodę przedstawioną w załączniku B.3 „Ocena przekroju żelbetowego poddawanego działaniu momentu zginającego i obciążenia osiowego, przy użyciu metody opartej na oszacowaniu krzywizny”.
Z interpolacji wartości z tablicy C1 dla najmniejszej smukłości słupa ujętej w tablicy $\lambda=30} uzyskuje się wytrzymałość
ok R120,
co jest bliskie do rezultatu uzyskanego metodą A.
Przykład 4 [Weryfikacja pożarowa: słupa, belki i płyty wielokondygnacyjnego budynku żelbetowego]
Opracowano na bazie przykładu 4.2 pracyVassart i in. (2914) , przykład opracowany przez Roberta F., CERIB, France.
Projekt elementów s sytuacji obliczeniowej (niepożarowej) został przedstawiony pracy .
Sprawdzić w sytuacji pożarowej wybrane elementy: słup, belkę i płytę budynku wielopiętrowego z parkingiem podziemnym, przeznaczonym na biura i przedstawionym ba rys.P7-1 do P7-4.

Rys P7-1 Przekrój poprzeczny budynku żelbetowego z przykładu

Rys P7-2 Rzut budynku żelbetowego z przykładu
W przykładzie zostanie przeprowadzone sprawdzenie w warunkach pożarowych następujących elementów:
- belka B 2/(A-B) teowa, ciągła w osi 2, która jest belką ciągłą o długości 7,125 m. szerokości $b_w$ 250 mm i grubości płyty (pas górnego)$_hs=18 \, mm$ i wysokości całkowitej belki $h= 400 \, mm$. Słup jest wykonany żelbetu C30/37 -B500_B
- słup S 2/B o długości $l= 4 \,m$ na kondygnacji -1 (piwnica), efektywną długość $l_0 =3,1 \, m$ i smukłość w normalnych temperaturach $\lambda= 22,5$. Słup ma przekrój kwadratowy o boku $b= 500 \, mm$. Belka jest wykonana z żelbetu C25/30- B500_B
- płyta stropowa P (1-2)/(A-B) oparta na belkach (A1 i B2) dwukierunkowo zbrojona, płaska o grubości $h_s = 180 \, mm$. Szerokość płyty w kierunku x-x jest równa $a_y = 6 ,oo \, m$, a w kierunku y-y jest równa $ a_x = 7,125 \, m.
Klasa ekspozycji XC3, otulenie zbrojenia głównego $c_{nom= 30 \, mm$
Analizowane elementy S1, B1, P1 pokazano na rys,. P7-3 .

Rys. P7-3 Fragment rzutu z analizowanymi elementami i oznaczeniem kierunków
Płyta P (1-2)/(A-B)
Na rys. P7-4 pokazano przekrój przez płytę stropową, wykonaną jako gęstożebrowa z pustakami o grubości 180 mm ułożonymi w kierunku osi literowych. Wraz z nadlewka 50 mm strop ma grubość 230 mm.

Rys. P7-4 Przekrój X-X rzez strop: a) YY przez żelbetowe belki stropowe, b) Y-Y przez pustaki i żebra
Nośność stropu gęsto żebrowego jest limitowana nośnością żebra stropowego, które pożarowego jest traktowane jako płyta żelbetowa, ponieważ żebra ssą ukryte w płycie i stanowią jej wewnętrzną część. Niekorzystnym scenariuszem pożarowym jest pożar działający na strop od dołu. W takiej sytuacji miarodajne jest dolne utulenie osiowe zbrojenia żeber, które wynosi:
$a= 30 (c_{nom}+ 6 (średnica strzemiona) + 12/2= 42 \, mm$
Tabelarycznie wyznaczona odporność ogniowa płyty o grubości $ h_s=h_1+h_2 = 180+50=230 \, mm$
wynosi
(tab 27) $\to$ R> 120 min
Belka B 2/(A-B)
Belka jest ciągła o długości obliczeniowej przęsła skrajnego $l= 1,025 \cdot 7 = \approx 7,18 / , m$
Belka ma stałą szerokość $b_w= 250 \, mm$ i jest zbrojona jednowarstwowo . W prześle otulenie osiowe dolnego zbrojenia wynosi $a_l =44 \mm$ , a górnego $a_u = 42 \, mm$
Dane tabelaryczne tab 25 i 26 dotyczą belek, które mogą być narażone na ogień z trzech stron. W przykładzie górna strona jest izolowana płytami przez cały okres odporności ogniowej, więc warunek podstawowy jest spełniony. W przykładzie redystrybucja momentu zginającego w temperaturze nie przekracza 15%, więc z tabeli dla belek ciągłych (a nie swobodnie podpartych).
Tab 26 $\to $ dla R120 mamy podane dwa punkty: $b_{min}/a$ :400/35 ; 300/45
Dla szerokości belki $
z interpolacji między wartościami: R120 dla 300/35 ; R180 400/50 dla b=250 mamy
$a_{min} = 35 + (45-35)/(300- 200) \cdot (250-200) = 40 \, mm$
Ponieważ $a= 43 > 30 \, mm$, to belka ma wytrzymałość ogniową min R120.
Słup S 2/B
Dane z analizy statycznej słupa
Analiz słupa w sytuacji obliczeniowej (niepożarowej) przedstawione w pracy . Wybrane wyniki, istotne dla prowadzonej analizy są następujące:
- przekrój $axb= 500×500 \, mm$, $A_c= 50 \cdot 50=2300 \, cm^2$
- żelbet C30/37 – B500,
- klasa ekspozycji XC2-XC3,
- długość obliczeniowa (wyboczeniowa) $l_o = 3,1 \cdot 1,05= 3,35 \, m$,
- smukłość ($\ref{16}) \to$ \lambda_{fi} = \sqrt{12}\cdot \cfrac{325}{50} = 22,5
- $N_{Ed,0}= 4384 \, kN$
- $M_{Ed,0}=42\, kNm$
- zbrojenie podłużne 12 #20 – $A_s= 37,7 \, cm^2$
- strzemiona Ø 12,
- otulenie $c_{nom} = 30 \, mm$
- otulenie osiowe $a= 30 + 12 + 20/2= 52 \, mm$
Sprawdzenie czy można zastosować metodę A
(${8}$) $ l_{fi,0}= 3,1 > 3 \, m\to$ nie można stosować metody A
Sprawdzenie warunków metody B
$(\ref{13}) \to$ $ \lambda_{fi,0}= 22,5 \le 30 $ OK
$(\ref{9}) \to$ mimośród sił $ e=\approx \cfrac{42} {4384} = 10 \, mm \le e_{max} = 75, mm \to $ OK
$(\ref{10}) \to$ $e_{max}= 0,15 \cdot 500= 75 \, mm \quad i \quad 500 \le 75 \le 0,4 \cdot 500= 200$
$(\ref{14}) \to$ e/b= cfrac{10}{500}= 0,02 \le 0,25 \to$ OK
$ (\ref{19}^1) \to$ fizyczny stopień zbrojenia $\omega= \cfrac{37,7 \cdot 500/1,15}{2500\cdot 30/1,4}=0,26 $
$0,1 \le \omega=0,26 \le 1,0 \to$ OK
$N_{Rd}= (37,7 \cdot 500/1,15+ 2500 \cdot 30/1,4)\cdot 10^{-1} = 6996 \, kN$
$(\ref{13}) \to$ względna siła osiowa n \approx \cfrac {4384} {6996}= 0,63$|
$\\0,15 \le 0,63 \le 0,7$ OK
Dane tabelaryczne metody B
tab 22 dla n=0,63 i $\omega= 0,26$ $\to$ R90 . Na rys. P7-5 pokazano sposób interpolacji wartości w tab,22.

Rys. P7-5 Interpolacja odporności ogniowej słupa S2/B z tab. 22 (na podstawie , ta. 4.3.2)
Przykład 3 [Wymagana odporność ogniowa słupa, rygla i płatwi hali]
w opracowaniu
Przykład 4 [ Wymagana odporność ogniowa blachy fałdowej pokrycia dachu]
w opracowaniu
Przykład 5 [ Temperatura krytyczna stalowego słupa, rygla i płatwi hali ]
w opracowaniu
Literatura
________________________________
Like this:
Like Loading...
Podobne artykuły