Bezpieczeństwo Pożarowe i Konstrukcja Dachów w Budownictwie

Dach, będący zwieńczeniem każdej konstrukcji budowlanej, pełni kluczowe funkcje ochronne - od zabezpieczenia przed niekorzystnymi warunkami atmosferycznymi po kluczową rolę w utrzymaniu efektywności energetycznej obiektu. Jego konstrukcja i zastosowane materiały mają również fundamentalne znaczenie dla bezpieczeństwa pożarowego. W niniejszym artykule przyjrzymy się różnym aspektom związanym z konstrukcją, pokryciami i zabezpieczeniami dachowymi, ze szczególnym uwzględnieniem wymagań przeciwpożarowych.

Podstawowe Typy Konstrukcji Dachowych

Wybór konstrukcji dachowej zależy od rozpiętości między ścianami zewnętrznymi oraz wymagań projektowych. Odpowiednia konstrukcja zapewnia stabilność i wytrzymałość dachu.

Więźba krokwiowo-jętkowa

Więźba krokwiowo-jętkowa jest stosowana tam, gdzie rozpiętość między ścianami zewnętrznymi jest większa niż 7,0 m. Stosowanie więźb krokwiowych przestaje być ekonomiczne, ponieważ dla zapewnienia odpowiedniej sztywności konstrukcji należałoby stosować krokwie o bardzo dużych przekrojach. Zamiast tego projektuje się więźby, w których każda para krokwi rozparta jest mniej więcej w połowie ich długości poziomym elementem zwanym jętką. Dzięki takiemu rozwiązaniu można wykonywać dachy o rozpiętości nawet 11,0 m o przekroju krokwi podobnym do dachów o konstrukcji krokwiowej.

Ściana stolcowa

Podpory dla krokwi nie tworzą tylko murłaty, ale dodatkowo krokwie podparte są mniej więcej w połowie rozpiętości na płatwiach górnych. Płatwie podparte są słupkami stojącymi na płatwiach stopowych lub bezpośrednio na stropie. Taka cała konstrukcja podpierająca krokwie, składająca się z płatwi i słupów, nosi nazwę ściany stolcowej.

Usztywnienie konstrukcji

Całość konstrukcji więźby dachowej usztywniają poziomo kleszcze - podwójne belki wiążące końce słupów z opartymi na nich krokwiami.

Rodzaje Pokryć Dachowych i Ich Montaż

Dach spadzisty musi być pokryty takim materiałem, aby przede wszystkim opady deszczu nie dostały się pod jego powierzchnię. Rynek oferuje szeroki wybór pokryć, z których każde ma specyficzne cechy i wymagania montażowe.

Dachówki ceramiczne i cementowe

Dachówka tradycyjna produkowana jest z gliny, a dachówka cementowa z betonu. Każda dachówka, zarówno ceramiczna, jak i cementowa, bez względu na rodzaj i wielkość, mocowana jest do powierzchni dachu do łat (poziome listwy drewniane przybijane bezpośrednio do krokwi). Najpierw do krokwi mocuje się za pomocą zszywek membranę paroprzepuszczalną. Przy pochyleniu dachu powyżej 65° każda dachówka musi być przymocowana, np. przy pomocy klamer lub gwoździ. Jeżeli natomiast połać dachu nachylona jest pod mniejszym kątem, mocuje się zazwyczaj co piątą dachówkę w rzędzie i w pionie.

Gonty bitumiczne

Gonty bitumiczne są dość lekkim pokryciem dachowym, ważącym w granicach 9-13 kg/m². To długie pasy z wcięciami w różnych kształtach, np. prostokąta, trójkąta, łuski, trapezu, sześciokąta. Dzięki tym wcięciom po ułożeniu na dachu wyglądają jak rzędy dachówek lub gontów. Podobnie jak papy, zbudowane są z kilku warstw. Krycie dachów gontami jest identyczne jak krycie papą. Podstawową rzeczą wówczas jest pokrycie całej powierzchni konstrukcji dachu deskowaniem lub ogólnie znaną płytą OSB. Dopiero na jej powierzchni można ułożyć warstwę papy podkładowej, która nie posiada posypki. Następnie można ułożyć wierzchnią warstwę krycia. Gonty natomiast w zaznaczonych miejscach przybija się za pomocą gwoździ.

Papy dachowe

Papę kiedyś klejono na masę asfaltową. Obecnie produkuje się papy termozgrzewalne mocowane przy pomocy palnika.

Blachodachówki

Blachodachówki w ostatnim czasie stały się jednym z popularniejszych pokryć dachowych stosowanych w budownictwie. Struktura blachodachówki składa się z części nośnej, tzw. rdzenia, którą stanowi najczęściej walcowana stal bądź aluminium. Pod pokrycia z blachy nie trzeba wykonywać pełnego deskowania, jak w przypadku pokrycia bitumicznego.

Izolacja Termiczna i Akustyczna Dachu

Znaczenie izolacji

Konstrukcja dachu, niezależnie od rodzaju pokrycia, musi składać się z kilku warstw chroniących przed utratą ciepła zimą, nagrzewaniem się latem i wilgocią. Przez dach może uciekać 30% ciepła, i z tej przyczyny dach należy szczególnie izolować. Warstwę termoizolacyjną układa się najczęściej w przestrzeni między krokwiami.

Właściwości ognioodporne materiałów izolacyjnych

Grubość materiału izolacyjnego nie może być mniejsza niż 20 cm. Materiał izolacyjny powinien być również ognioodporny - jest przegrodą dla ognia, nie pali się i nie podtrzymuje ognia (topi się dopiero w temperaturze powyżej 1000°C).

Obciążenie Dachu Śniegiem i Lodem - Aspekt Bezpieczeństwa

Śnieg i lód stanowią groźne obciążenie dla konstrukcji nośnej dachu. Zimą śnieg leży wszędzie, a śnieg na dachu jest zjawiskiem tak powszechnym, że praktycznie nie zwraca się na niego uwagi. Niestety, często stanowi groźne obciążenie dla konstrukcji nośnej dachu. Mokry śnieg jest cięższy od białego puchu - jego waga może osiągać nawet 900 kg na metr sześcienny. Śnieg zalegający na dachu może być przyczyną tragedii, zwłaszcza gdy nie usuwa się go z dachów płaskich i dużych. Niebezpieczne dla zdrowia i życia są także lodowe sople i nawisy śniegowe.

Obowiązki właścicieli i zarządców

Właściciele, zarządcy i administratorzy budynków są zobowiązani przez ustawę Prawo budowlane do usuwania z dachów śniegu i lodu. Jeśli podmiot, który włada obiektem, nie dopilnuje usunięcia śniegu z dachu, może spodziewać się mandatu lub nawet zamknięcia obiektu. Właściciele i zarządcy obiektów o powierzchni zabudowy przekraczającej 2000 m² oraz obiektów budowlanych o powierzchni dachu przekraczającej 1000 m² mają obowiązek przeprowadzenia dwa razy w roku kontroli stanu technicznego swoich obiektów.

Konsekwencje zaniedbań

W czasie odwilży nawet kilkucentymetrowa warstwa śniegu robi się ciężka i często zamienia się w lód. To zjawisko bardzo niebezpieczne dla konstrukcji dachów płaskich, pokrywających np. hipermarkety, hale produkcyjne lub hale wystawiennicze. Zgodnie ze wspomnianą ustawą, właściciel lub zarządca jest zobowiązany do zapewnienia bezpiecznego użytkowania obiektu budowlanego w razie wystąpienia zdarzeń mających lub mogących mieć wpływ na uszkodzenie obiektu lub bezpośrednie zagrożenie takim uszkodzeniem, które może spowodować zagrożenie życia lub zdrowia ludzi, mienia oraz środowiska. Przypomnijmy, że zimą 2006 r. zaniedbanie w odśnieżaniu hali na Śląsku w istotny sposób przyczyniło się do zawalenia dachu pod ciężarem śniegu w trakcie trwającej tam wystawy.

Elementy Oddzielenia Przeciwpożarowego w Konstrukcjach Dachowych

Ochrona przeciwpożarowa w budownictwie to nie tylko kwestia reakcji, ale przede wszystkim prewencji i projektowania. Kluczowe znaczenie mają przegrody o odpowiedniej klasie odporności ogniowej, które ograniczają rozprzestrzenianie się ognia.

Strefy pożarowe i pomieszczenia wydzielone przeciwpożarowo

Rozróżniamy „pomieszczenia wydzielone przeciwpożarowo” oraz „oddzielne strefy pożarowe”. Pomieszczenia wydzielone przeciwpożarowo to pomieszczenia zamknięte, które ze względu na przepisy są wydzielone. Są one szczególnie ważne ze względu na duże prawdopodobieństwo powstania pożaru, np. kotłownie gazowe, olejowe, na paliwo stałe, rozdzielnie elektryczne. Strefę pożarową stanowi budynek albo jego część oddzielona od innych budynków lub innych części budynku elementami oddzielenia przeciwpożarowego, bądź też pasami wolnego terenu o szerokości nie mniejszej niż dopuszczalne odległości od innych budynków. Powierzchnia strefy pożarowej jest obliczana jako powierzchnia wewnętrzna budynku lub jego części, przy czym wlicza się do niej także powierzchnię antresoli. Podziału dokonuje się z uwagi na dopuszczalne wielkości stref pożarowych wynikających z przepisów oraz sposób użytkowania. Gdy w budynku znajdują się niepowiązane funkcjonalnie pomieszczenia, np. magazyn oraz część biurowa, wtedy każde z nich powinno stanowić oddzielną strefę pożarową. Zgodnie z przepisami techniczno-budowlanymi, pomieszczeniami, które powinny stanowić oddzielną strefę pożarową są również 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.

Podsumowując, różnica między „pomieszczeniem wydzielonym przeciwpożarowo” a „oddzielną strefą pożarową” polega na skali zastosowania. Pomieszczenie wydzielone przeciwpożarowo odnosi się do mniejszej jednostki wewnątrz budynku, podczas gdy oddzielna strefa pożarowa dotyczy większych, całkowicie niezależnych jednostek przeciwpożarowych. Oba te rozwiązania są używane w celu zapewnienia bezpieczeństwa i ochrony przed rozprzestrzenianiem się ognia w przypadku pożaru.

Klasy odporności ogniowej (REI, EI)

REI to oznaczenie odnoszące się do klasyfikacji oraz testowania materiałów i konstrukcji pod kątem ich zachowania się w warunkach pożaru. Certyfikowanie i klasyfikacja materiałów według tych oznaczeń jest istotna dla bezpieczeństwa budynków, ponieważ pozwala na ocenę, jak długo dane materiały mogą wytrzymać w przypadku pożaru, zanim utracą swoje właściwości izolacyjne, wytrzymałość na ogień czy nieprzepuszczalność dymu i gazów palnych. Klasy odporności ogniowej mogą być określane nie tylko dla pojedynczych materiałów, ale również dla całych systemów. Często mylone są sformułowania odnoszące się do różnych elementów. Klasa odporności pożarowej odnosi się do całego budynku i jest uzależniona od jego przeznaczenia (kategorii zagrożenia ludzi, gęstości obciążenia ogniowego), wysokości oraz zastosowanych urządzeń przeciwpożarowych (łagodzących wymaganą klasę) - §212 Rozporządzenia Ministra Infrastruktury w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie.

Ściany oddzielenia przeciwpożarowego a dach

Ściany oddzielenia przeciwpożarowego, zwane także ścianami przeciwogniowymi lub ścianami ogniowymi, to specjalnie zaprojektowane i wykonane ściany w budynku, które mają na celu zapobieżenie rozprzestrzenianiu się ognia na inne części budynku w przypadku pożaru. Są to kluczowe elementy ochrony przeciwpożarowej, które pomagają ograniczyć straty materialne i zwiększają bezpieczeństwo osób przebywających wewnątrz. Ściany ogniowe stosuje się na połączeniu stref pożarowych, a ich wymagana klasa odporności ogniowej zależy od klasyfikacji obiektu. W kontekście dachu ważne jest:

• Wyprowadzenie ściany oddzielenia przeciwpożarowego min. 30 cm ponad połać dachu w przypadku, gdy dach nad obiema strefami jest rozprzestrzeniający ogień.
• Zastosowanie pasa przeciwpożarowego na dachu o szerokości min. 1 m w klasie EI60 z materiału niepalnego.
• Wyprowadzenie ściany oddzielenia przeciwpożarowego 30 cm ponad górną powierzchnię świetlika lub klapy dymowej, jeżeli zlokalizowane zostały one w odległości mniejszej niż 5 m.

Przepusty instalacyjne i pasy międzykondygnacyjne

Przepusty instalacyjne w elementach oddzielenia przeciwpożarowego zgodnie z §234 Rozporządzenia powinny mieć klasę odporności ogniowej (EI) wymaganą dla tych elementów. Z punktu widzenia bezpieczeństwa pożarowego przejścia instalacyjne przewodów wentylacyjnych przez ściany i stropy pomieszczeń zamkniętych (takich jak maszynownie wentylacyjne, przedsionki przeciwpożarowe, mieszkania w strefach ZL IV i ZL V, hole i korytarze ewakuacyjne) również powinny być zabezpieczone do klasy odporności ogniowej EI60, a na przewodach wentylacyjnych powinny być zamontowane klapy przeciwpożarowe o klasie odporności ogniowej co najmniej EIS60. Należy zaznaczyć, że odporność ogniowa ściany zewnętrznej dotyczy pasa międzykondygnacyjnego wraz z połączeniem ze stropem. Pasy międzykondygnacyjne to fragment ściany między dolną krawędzią górnego okna a górną krawędzią dolnego okna znajdującego się na kondygnacji poniżej. Pasy powinny odpowiadać klasie odporności ogniowej ściany zewnętrznej oraz być wykonane jako nierozprzestrzeniające ognia. Powyższe wymagania mają zastosowanie w przypadku, gdy do ściany zewnętrznej dochodzi strop międzykondygnacyjny.

Otwory w elementach oddzielenia przeciwpożarowego

Łączna powierzchnia otworów w ścianie oddzielenia przeciwpożarowego nie powinna przekraczać: 25% powierzchni ściany, 15% powierzchni ściany w przypadku zamknięć, np. drzwi, oraz 10% powierzchni ściany w przypadku przeszkleń. Klasa odporności ogniowej drzwi i okien w ścianie oddzielenia przeciwpożarowego powinna odpowiadać co najmniej EI60.

Remont i Modernizacja Dachu - Studium Przypadku Strażnicy w Kościanie

Kościańska strażnica to bardzo charakterystyczny budynek, od lat kojarzony przez mieszkańców ze służbami ratowniczymi. Jej 25-metrową wieżę widać z każdego miejsca. Obiekt powstał na przełomie lat 30. i 40. XX w. jako wierna kopia strażnicy w Turynie, stając się niemal symbolem miasta.

Historia i potrzeby remontu

Wprawdzie w latach 90. pokrycie z dachówek karpiówek ułożonych w koronkę zostało przełożone, ale był to jedynie zabieg doraźny i tylko na krótko poprawił stan dachu. Po kilku latach ponownie pojawiły się przecieki, wiatr porywał kolejne dachówki. Uszkodzenia pokrycia powodowały degradację konstrukcji nośnej dachu. Nadeszła więc wreszcie pora na kompleksowy remont dachu, na który został rozpisany przetarg.

Zakres prac remontowych

Projekt remontu dachu wykonała firma Complex-Projekt z Kościana, uwzględniając wszystkie niezbędne detale. Wykonawca - firma Usługi Remontowo-Budowlane Zdzisław Kaźmierczak - został wybrany spośród 4 oferentów. Po pracach przygotowawczych zdemontowano stare pokrycie (nadawało się niestety tylko na śmietnik) i łatowanie. Więźba również wymagała naprawy. Poza tym wymieniono trzy słupy 16 cm × 16 cm, podtrzymujące płatwie. Dodatkowo wzmocniono krokwie, montując obustronnie dodatkowe jętki pod kalenicą. W połaci dachowej usytuowanych jest 11 równomiernie rozmieszczonych lukarn o konstrukcji drewnianej, doświetlających strych. Wymieniono w nich stolarkę okienną, która była już bardzo wyeksploatowana, i zamontowano nowe plastikowe okna jednoskrzydłowe. Wokół lukarn dekarze założyli nowe obróbki, w tym parapet z blachy cynkowo-tytanowej. Stare obróbki blacharskie wykonane były z blachy cynkowej, znajdowały się w złym stanie technicznym, powodowały zacieki i niszczenie krokwi. Całość więźby dachowej została zaimpregnowana metodą natryskową.

Nowe rozwiązania i odbiór

Na nowym dachu ułożono nowe pokrycie - ceramiczną dachówkę karpiówkę Klassik, angobowaną w kolorze czerwonym, o wykroju zaokrąglonym. Całkowita waga samej ceramiki na dachu to ponad 43 t. Nowy komin z cegły klinkierowej osobiście postawił kierownik budowy. Aby do komina mógł dotrzeć kominiarz, tuż obok niego znalazła się ława kominiarska i wyłaz dachowy. Ponadto na okapach zamontowano 75 mb stalowych płotków przeciwśniegowych. Inwestor i inspektor nadzoru nie ingerowali w wykonywanie prac, gdyż wszystko odbywało się zgodnie z projektem i ustalonym harmonogramem. Roboty odbywały się pod bezpośrednim nadzorem. W okresie wykonywanych prac ze względu na warunki pogodowe dwukrotnie przerywano prace, ale ten czas dekarze spożytkowali na oczyszczenie i odpylenie konstrukcji dachu. Odbiór inwestycji nastąpił 14 września. Komendant powiatowy Państwowej Straży Pożarnej st. bryg. mgr inż. Jarosław Tomaszewski skomentował: "Dzisiaj dach całkowicie odmienił ten jakże charakterystyczny dla Kościana obiekt".

Nowoczesne Technologie i Bezpieczeństwo - Rola Prefabrykacji

Wyzwania w budownictwie: katastrofy i pożary

W ostatnich dniach pojawiły się dwie informacje medialne dotyczące poważnych problemów konstrukcji obiektów: zawalenie dachu z powodu ulewnych deszczy (katastrofa hali magazynowej w Szczecinie) i pożar hal produkcyjnych (który wybuchł w Dębicy). Wydarzenia te kładą nacisk na potrzebę zwiększenia bezpieczeństwa w budownictwie. W pierwszej kolejności najważniejsze jest zawsze bezpieczeństwo ludzi. Priorytetem zawsze jest ochrona życia i mienia, a prefabrykacja okazuje się dobrym kierunkiem do realizacji tego celu.

Zalety prefabrykowanych elementów żelbetowych

Prefabrykowane elementy żelbetowe, takie jak słupy żelbetowe, płyty żelbetowe, ściany żelbetowe czy gotowe konstrukcje dachowe, wyróżniają się jako rozwiązanie zapewniające solidność i odporność na ogień.

• Odporność na ogień: Żelbet charakteryzuje się stosunkowo dobrą odpornością na wysokie temperatury w porównaniu do innych materiałów konstrukcyjnych, takich jak stal.
• Stabilność: Prefabrykowana konstrukcja żelbetowa może utrzymać swoją integralność strukturalną w warunkach pożaru.
• Brak spadających elementów: W przypadku, gdy stalowe elementy konstrukcyjne ulegną osłabieniu w wyniku pożaru, istnieje ryzyko, że mogą one ulec odkształceniom i nawet spadną, stanowiąc zagrożenie dla osób znajdujących się wewnątrz hali. Beton nie pali się, co zmniejsza ryzyko dalszego rozprzestrzeniania się ognia.
• Jakość i kontrola produkcji: Prefabrykowane elementy betonowe są wytwarzane w kontrolowanych warunkach fabrycznych, co pozwala na osiągnięcie wysokiej jakości i dokładności.
• Wytrzymałość materiałowa: Beton jest bardzo wytrzymałym materiałem, który dobrze radzi sobie z obciążeniami dynamicznymi, takimi jak ulewny deszcz.
• Odporność na wodę: Beton ma naturalną odporność na wodę, co oznacza, że nie ulega zniszczeniu przez długotrwały kontakt z wilgocią.
• Integrowane zbrojenie: W betonie można umieścić zbrojenie, czyli stalowe pręty lub siatki, które znacznie zwiększają wytrzymałość konstrukcji.
• Szybka instalacja: Prefabrykowane elementy są gotowe do montażu.

Kontrolowana produkcja, wytrzymałość materiałowa i odporność na warunki atmosferyczne sprawiają, że prefabrykacja staje się atrakcyjnym wyborem przy budowie obiektów produkcyjnych i magazynowych. Ważne jest, aby podczas projektowania hali produkcyjnej uwzględnić lokalne przepisy i normy dotyczące budownictwa przeciwpożarowego.

Wymagania Ppoż. dla Dachów w Budynkach Przemysłowych

W przypadku projektowania budynków przemysłowych, takich jak hale produkcyjno-magazynowe, kluczowe jest spełnienie szczegółowych wymagań przeciwpożarowych, zwłaszcza w odniesieniu do konstrukcji i pokrycia dachu.

Kontekst wymagań prawnych

Dla projektowanego budynku przemysłowego w klasie pożarowej D (część biurowa kategorii ZL III + część produkcyjno-magazynowa PM < 1000 MJ/m², co wynika z obliczeń gęstości obciążenia ogniowego), klasa pożarowa D zakłada brak wymagań dla konstrukcji dachu i przekrycia dachu. Jednakże, zgodnie z § 219 warunków technicznych, jeżeli dach ma powierzchnię przekraczającą 1000 m², przekrycie powinno być nierozprzestrzeniające ognia (nRO), a palna izolacja cieplna przekrycia powinna być oddzielona od wnętrza budynku przegrodą o klasie odporności ogniowej nie niższej niż RE15.

System warstw dachu i jego klasyfikacja

Układ warstw dachu od strony najniższej to: stalowe dźwigary kratowe, blacha trapezowa, folia paroizolacyjna, izolacja termiczna z PIR (gr. 15 cm), membrana dachowa PVC. Sama izolacja termiczna z PIR ma klasę reakcji na ogień E (jest palna). Dla tego systemu warstw dachowych uzyskano raport klasyfikacyjny potwierdzający Broof(t1), a w razie konieczności istnieje również raport potwierdzający RE30 (przy mniejszym obciążeniu blachy trapezowej).

Kwestie zabezpieczenia konstrukcji

W przypadku spełnienia Broof(t1), nadal należy zapewnić klasę RE15 dla blachy trapezowej z uwagi na palny PIR (klasa E reakcji na ogień). Jeżeli spełnione będzie RE15 dla blachy trapezowej, to w tym przypadku stalowe dźwigary kratowe, zgodnie z odpowiednimi przepisami, nie muszą być zabezpieczane poprzez malowanie do R15. Wymagania dotyczące zabezpieczenia konstrukcji należy zawsze analizować w kontekście całości systemu dachowego i obowiązujących przepisów.

tags: #strazak #budownictwo #dach