Evropské normy převzaté do soustavy ČSN

Od l.července 2000 vstoupily v platnost první evropské normy pro stanovení požární odolnosti stavebních konstrukcí které byly převzaty přímými překlady do soustavy českých technických norem. Od tohoto data jsou příslušné stávající ČSN zrušeny s tím, že platí souběžně výsledky zkoušek ještě po dobu 4 let. Jedná se zejména o zavedení základních norem zkoušení požární odolnosti:

> ČSN EN 1363-1 Základní požadavky,
> ČSN EN 1363-2 Alternativní a doplňkové postupy.

Kromě toho byly zavedeny další navazující normy:

> ČSN EN 1364-1 Nenosné prvky-stěny,
> ČSN EN 1364-2 Nenosné prvky -podhledy,
> ČSN EN 1365-1 Nosné prvky - stěny,
> ČSN EN 1365-2 Nosné prvky - stropy a střechy,
> ČSN EN 1365-3 Nosné prvky - nosníky,
> ČSN EN 1365-4 Nosné prvky - sloupy

Mimo to byly zavedeny normy pro zkoušení požární odolnosti provozních instalací:

> ČSN EN 1366-1 Vzduchotechnická potrubí,
> ČSN EN 1366-2 Požární klapky.
> ČSN EN 1634-1 Zkoušení požární odolnosti dveřních a uzávěrových sestav
                  - Část 1: Požární dveře a uzávěry otvorů. vstoupily v platnost s účinností od 1.10.2000.

Důležité změny v nově zavedených normách ČSN EN oproti stávajícím zrušeným normám, které mohou mít závažné dopady na hodnocení požární odolnosti konstrukce v praxi:

V porovnání se zrušenou ČSN 73 0851 dochází u nově zavedených ČSN EN 1363-1 a ČSN EN 1363-2 zejména k těmto změnám :

1. Přesně jsou definovány podpěrné konstrukce pro instalaci zkušebního vzorku a to:
   • tuhé konstrukce s vysokou hustotou (1200 ± 400) kg/m³
   • tuhé konstrukce s nízkou hustotou ( 650 ± 200) kg/m³,
   • lehké montované konstrukce (ocelová kostra opláštěná sádrokartonovými deskami).
   
   Při osazení zkušebního vzorku jsou předepsány směry dilatace
   To má přímý dopad na výběr osazení zkušebních vzorků - např. při zkouškách požárních uzávěrů podle ČSN EN 1634-1. Pro přímou aplikaci výsledků lze očekávat značný nárůst zkoušek dveří, oken a poklopů v kombinaci s různými výše uvedenými podpěrnými konstrukcemi. Např. zkouška požárních dveří se zárubněmi osazená v jednom z druhů podpěrné konstrukce není přímo použitelná pro totožné dveře se stejnými zárubněmi avšak osazené v jiném druhu podpěrné konstrukce žádané v praxi.

    

2. Zpřísňují se podmínky na kondicionování zkušebních vzorků před provedením vlastní zkoušky.

   Požaduje se dosažení rovnovážného stavu vlhkosti vzorku, vyplývajícího z uložení v prostředí s 50% relativní vlhkostí při 23°C. Betonové a cihelné prvky se musí před zkouškou kondicionovat po dobu alespoň 28 dnů.

   To má dopad na vybavení zkušebních laboratoří a na prodloužení doby přípravy vzorku; náročné bude zřejmě dosažení předepsaného rovnovážného stavu horizontálních zkušebních vzorků s podhledem jejichž kondicionování bude nutno provádět na peci.
   Vyšší obsah vlhkosti zkušebního vzorku může mít značný negativní zkreslující vliv na výsledek zkoušky.

    

3. Zpřesňují se parametry zkušebního zařízení a to jak pro snímání teploty ve zkušebních pecích (deskové snímače), tak pro snímání teplot na zkušebních vzorcích. Kromě toho se zpřesňují podmínky přetlaku ve zkušebních pecích.

   To má dopad na vyšší součinitel přestupu tepla, zavedeného v EUROKÓDECH, např. ČSN P ENV 1991-2-2 "Zásady navrhování a zatížení konstrukcí, část 2-2: Zatížení konstrukcí namáhaných požárem" .Při zkouškách požární odolnosti mohou mít výše uvedená opatření vliv na vyšší přestup tepla, což by se mohlo projevit nižšími hodnotami požární odolnosti např. u nechráněných kovových prvků či požárních skel. Vyšší přetlak může mít nepříznivý dopad zejména na výsledky zkoušek požárních uzávěrů -při porušení celistvosti.

    

4. Zpřísňují se požadavky na hodnocení mezního stavu E - celistvosti na základě:
   • vznícení bavlněného polštářku a jeho přikládání po čas max. 30 s;
   • umožnění průchodu ocelových měrek průměr 6 mm v délce 150 mm, nebo průměr 25 mm;
   • souvislého plamenného hoření.
   
   Oproti zrušené normě je čas přikládání polštářku delší - z 10s na 30 s; ocelové měrky byly zavedeny již v roce 1997, avšak pouze do ČSN 73 0852 "Stanovení požární odolnosti požárních uzávěrů". Lze proto očekávat, že hodnoty požární odolnosti některých druhů konstrukcí mohou být sníženy.

    

5. Zpřísňují se požadavky na hodnocení mezního stavu I
   • teploty na neohřívaném povrchu. Kriteriem izolace je čas, po který zkušební prvek zachová svoji dělící funkci, aniž by na neohřívaném povrchu byly dosaženy teploty:
   • vzrůst průměrné teploty nad počáteční o více než 140°C, - vzrůst teploty v kterémkoliv místě (včetně pohyblivého termoelektrického článku) nad počáteční teplotu o více než 180°C.
   
   Zpřísnění se týká zejména přesně vymezených míst měření maximálních teplot - viz příklad poloh termoelektrických článků na neohřívaném povrchu u montovaných dutinových stěn, podle ČSN EN 1364-1. Kromě toho se předepisuje měření deformací.

   Oproti zrušené normě je vzrůst průměrné teploty snížen a tedy zpřísněn o rozdíl 20°C. Závažněji se jeví vymezení míst měření maximálních teplot - 15 mm od okraje zkušebních vzorků, či od spár a spojů, což je v místech tepelných mostů. To může mít u některých druhů konstrukcí např.u lehkých sendvičových stěn, za následek buď snížení hodnoty požární odolnosti, nebo nutnost úpravy konstrukce - zejména v místě tepelných mostů.

   Obr.1 Příklad umístění termoelektrických článků na neohřívané straně a místa měření deformace u sendvičových dutinových stěn podle ČSN EN 1364-1

    

   		polohy termoelektrických článků pro stanovení růstu průměrné teploty
   		polohy termoelektrických článků pro stanovení růstu maximální teploty (písmena se vztahují k termoelektrickým článkům označených písmenem v 9.1.2.3)
   		místa měření deformací
   	1 2 3	pevný okraj volný okraj zkušební rám

6. Dojde-li k ohřevu termoelektrického článku na neohřívané straně plyny procházejícími vzorkem, např. trhlinou vzniklou během zkoušky (sádrokarton, cementotříska), hodnoty měření z tohoto termoelektrického článku se vyloučí. Kromě pevných míst měření se používá mobilní termoelektrický článek, který se přikládá v každém předpokládaném horkém místě, které vznikne během zkoušky.

   V obou uvedených normových ustanoveních bude velmi záležet na objektivitě hodnocení (či názoru ) příslušné zkušebny!

    

7. Mění se kritéria hodnocení nosnosti a to jak mezní deformace, tak mezní rychlosti deformace.

   Dopady na hodnocení staticky zatížených konstrukcí zatím nelze přesně určit. Lze očekávat, že budou minimální.

    

8. ČSN EN 1363-2 zavádí čtyři druhy zahřívání zkušebního vzorku, jejichž grafické vyjádření podle příslušných rovnic je znázorněno na obr.2.

   Obr.2 Teplotní křivky podle ČSN EN 1363-2

    

   
   
   Oproti stávajícím normám je zachována pouze normová křivka 1

   V porovnání se změnou ČSN 73 0855/Z2 s platností od 1.7.2000 se stávající křivka vnějšího požáru 5 podle ČSN 73 0855 zpřísňuje na křivku vnějšího požáru 3 podle ČSN EN 1363-1.

   Lze očekávat, že hodnoty požární odolnosti obvodových stěn namáhaných požárem z vnější strany budou sníženy. Otázkou je, zda u vnějších plechů z hliníkových slitin dojde k porušení celistvosti v krátkém časovém úseku, což by znamenalo podstatné zhoršení výsledků zkoušek oproti stávajícímu stavu.

   Uhlovodíkovou křivku 2 bude možno využít např. při namáhání konstrukcí v petrochemickém průmyslu, kde jsou požáry charakterizovány vyššími teplotami a rychlou intenzitou jejich růstu.

   Křivku pomalého zahřívání 4 bude možno zřejmě využít při hodnocení např. zdvojených podlah či zavěšených podhledů, kde se jedná o uzavřené dutíny s nízkým parametrem odvětrání ( F1 = 0.004 m⁰⁵ podle ČSN 73 0804), avšak kde od 20. minuty může dojít k otevření této dutiny, k přístupu vzduchu a k rychlému nárůstu teplot.

   Kromě toho je umožněno hodnocení požární odolnosti stavebních konstrukcí pro pravděpodobný průběh požáru podle parametru odvětrání. To je vyjádřeno např. v ČSN 73 0810, ČSN p ENV 1991 -2-2, ČSN p ENV 1993-1-2 apod.

    

9. Nově se zavádí u některých druhů konstrukcí zkouška rázem vyvozená kyvadlovým dopadem vejčitého vaku vyplněného olověnými broky. Na zkušební vzorek se vyvodí tři rázy během pěti minut po skončení požární zkoušky.

   To je zcela nové hodnocení zaváděné zejména u svislých plošných konstrukcí, které může mít vliv na konstrukci lehkých stěn.

    

10. Snižuje se počet vzorků i postačuje jeden zkušební vzorek:
    • syrnetrických stěnových konstrukcí, nebo u požárně dělících konstrukcí které mohou být vystaveny působení požárem pouze z jedné strany,
    • všech prvků bez požárně dělící funkce.
    
    Tím odpadá zkoušení dvou totožných vzorků jak tomu bylo požadováno ve zrušené ČSN 73 0851, což znamená úsporu.

     

11. Vyhodnocení zkoušky se promítne ve zkušebním protokolu. Na základě výsledků zkoušky bude vydáváno klasifikační osvědčení ve kterém by měla být vymezena oblast přímé aplikace.

    Klasifikační osvědčení může být součástí certifikátu stavebního výrobku vystaveného autorizovanou osobou.

     

12. V praxi se však rnohou vyskytnout případy, které nelze postihnout přírnou aplikací (velikosti zkušebních vzorků jsou ornezené, popř. zkoušce byl podroben jiný druh "příbuzné" konstrukce, nebo totožný druh konstrukce avšak s jinýrni okrajovýrni podrnínkarni uložení). V takových případech lze pro- vést, ve srnyslu ČSN EN 1363-1 (a v souladu s ČSN 73 0810), rozšířenou aplikaci založenou na výpočtových rnetodách, posudcích, nebo obecně přijatých pravidlech pro aplikaci.

    V těchto případech lze využít výpočtové metody zakotvené v EUROKÓDECH, nebo provést teoretické extrapoldce zkoušek požární odolnosti obdobných druhů konstrukcí.

V příštím pokračování tohoto článku bude vysvětlena Změna 2 / ČSN 73 0855 v návaznosti na ČSN 73 0802 a ČSN 73 0804 a příslušné ČSN EN a podrobněji bude pojednáno o nově zaváděné ČSN EN 1364-1 "Zkoušení požární odolnosti dveřních a uzávěrových sestav"; část 1: "Požární dveře a uzávěry otvorů" platné od 1.10.2000 kterou se ruší stávající ČSN 73 0852/Z5.