Płyty ogniochronne

Warto podkreślić, że określenia „ogniochronna”, „ognioodporna” czy „niepalna” nie oznaczają, że materiał będzie całkowicie odporny na działanie ognia w każdych warunkach. O rzeczywistej skuteczności decyduje zarówno rodzaj zastosowanej płyty, jak i sposób jej zamontowania oraz cały system konstrukcyjny. Odporność ogniową elementu określa się m.in. poprzez kryteria R – nośności, E – szczelności oraz I – izolacyjności ogniowej i podaje w minutach, np. EI 60 lub EI 120.

Rodzaje płyt ogniochronnych

Płyty gipsowo-kartonowe

Jednym z najczęściej spotykanych rozwiązań są ogniochronne płyty gipsowo-kartonowe. Ich rdzeń wykonany jest z gipsu, a w specjalistycznych płytach ogniochronnych stosuje się dodatkowo m.in. włókna szklane, które pomagają zachować spójność rdzenia podczas działania wysokiej temperatury. W klasyfikacji płyt gipsowo-kartonowych spotyka się m.in. typ F/DF przeznaczony do zastosowań wymagających zwiększonej odporności ogniowej.

Płyty gipsowo-włóknowe

Inną grupę stanowią płyty gipsowo-włóknowe. Są one wykonane z jednorodnego rdzenia gipsowego wzmacnianego włóknami, w tym włóknami celulozowymi i niepalnymi włóknami mineralnymi. Niektóre produkty osiągają klasę reakcji na ogień A1, czyli są klasyfikowane jako materiały niepalne.

Płyty krzemianowo-wapniowe

W zastosowaniach wymagających wysokiej odporności ogniowej bardzo często wykorzystuje się również płyty krzemianowo-wapniowe. Są one produkowane na bazie materiałów krzemianowo-wapniowych i mogą być stosowane m.in. do zabezpieczania konstrukcji, kanałów instalacyjnych oraz innych elementów budynku. Ich istotną cechą jest niepalność oraz zdolność do ograniczania przepływu ciepła.

Inne rodzaje płyt

W zależności od zastosowania spotyka się również płyty cementowe, cementowo-włóknowe oraz specjalistyczne płyty przeznaczone do konkretnych zastosowań przemysłowych. Ich skład jest dobierany tak, aby uzyskać określone parametry związane z odpornością na temperaturę, wilgoć, uszkodzenia mechaniczne czy działanie ognia.

Jakie właściwości mają płyty ogniochronne?

Najważniejszą cechą płyt ogniochronnych jest ich zdolność do ograniczania skutków działania ognia. W zależności od rodzaju produktu mogą charakteryzować się następującymi właściwościami:

• wysoka odporność na wysoką temperaturę – materiały te nie zapalają się łatwo, a niektóre z nich są całkowicie niepalne (klasa reakcji na ogień A1 lub A2)
• niska przewodność cieplna – ograniczają przenikanie ciepła do sąsiednich pomieszczeń lub elementów konstrukcyjnych
• stabilność strukturalna w wysokich temperaturach – nie odkształcają się i nie pękają w sposób, który naruszałby szczelność przegrody
• brak wydzielania toksycznych dymów – w odróżnieniu od wielu materiałów syntetycznych, dobrej jakości płyty ogniochronne nie emitują szkodliwych substancji podczas spalania
• dodatkowe właściwości izolacyjne – część produktów zapewnia również izolację akustyczną i termiczną w warunkach normalnej eksploatacji budynku.

Niektóre specjalistyczne płyty łączą ochronę przeciwpożarową z dodatkowymi właściwościami, np. izolacyjnością akustyczną czy zwiększoną odpornością na uderzenia.

Jak działają płyty ogniochronne?

Mechanizm działania zależy od rodzaju płyty.

W przypadku płyt gipsowych istotną rolę odgrywa woda związana chemicznie w strukturze gipsu. Pod wpływem wysokiej temperatury zachodzą procesy prowadzące do jej uwalniania. Zjawisko to pochłania część energii cieplnej i pomaga ograniczyć wzrost temperatury po stronie chronionej. Dodatkowe włókna wzmacniające mogą natomiast pomagać w zachowaniu spójności rdzenia i ograniczać jego uszkodzenia podczas pożaru.

W płytach krzemianowo-wapniowych ważną rolę odgrywa ich struktura i właściwości termoizolacyjne. Materiał tworzy barierę ograniczającą przepływ ciepła, dzięki czemu temperatura chronionego elementu może pozostawać przez określony czas na poziomie pozwalającym zachować jego właściwości użytkowe. Producent takich systemów wskazuje również na występowanie reakcji endotermicznej jako jednego z mechanizmów izolacji cieplnej.

W praktyce płyta może więc działać jak warstwa ochronna pomiędzy źródłem ognia a zabezpieczanym elementem. W przypadku niektórych materiałów kompozytowych na powierzchni tworzy się zwęglona, izolująca powłoka, która chroni głębsze warstwy przed dalszym działaniem ognia.

Może znacząco wydłużyć czas potrzebny na osiągnięcie przez konstrukcję krytycznych parametrów.

Niektóre składniki płyt, jak wermikulit czy grafit ekspandujący, zwiększają swoją objętość pod wpływem ciepła, tworząc dodatkową, porowatą warstwę izolacyjną, która utrudnia przenikanie ognia i ciepła.

Gdzie stosuje się płyty ogniochronne?

Zakres zastosowań jest bardzo szeroki. Płyty ogniochronne wykorzystuje się zarówno w budownictwie mieszkaniowym, jak i przemysłowym czy użyteczności publicznej.

• ściany i ścianki działowe

Płyty ogniochronne mogą być stosowane do wykonywania ścian i ścianek działowych o podwyższonej odporności ogniowej. W systemach suchej zabudowy odpowiednio dobrane płyty pozwalają uzyskać wymagane parametry odporności ogniowej całej przegrody.

• sufity i stropy

Stosuje się je również w konstrukcjach sufitów podwieszanych oraz jako elementy zabezpieczenia stropów. Szczególne znaczenie mają w budynkach, w których konieczne jest ograniczenie możliwości przenikania ognia pomiędzy kondygnacjami.

• konstrukcje drewniane

Drewno jest materiałem palnym, dlatego jego odpowiednie zabezpieczenie ma duże znaczenie w przypadku pożaru. Płyty ogniochronne mogą być wykorzystywane do wykonywania obudów zabezpieczających drewniane elementy konstrukcyjne, takie jak belki czy słupy.

• konstrukcje stalowe

Stal nie pali się, ale pod wpływem wysokiej temperatury może tracić swoje właściwości mechaniczne. Dlatego elementy stalowe, szczególnie w obiektach wymagających wysokiej odporności ogniowej, mogą być zabezpieczane specjalnymi płytami ogniochronnymi.

kanały wentylacyjne i oddymiające

Specjalistyczne płyty ogniochronne stosuje się również do wykonywania obudów kanałów wentylacyjnych i oddymiających. W takich zastosowaniach szczególnie ważne jest zachowanie szczelności i izolacyjności przez określony czas. Przykładowe systemy płyt gipsowych są przeznaczone właśnie do ochrony takich kanałów i mogą posiadać klasyfikacje sięgające EI 120.

przepusty i instalacje

Ochrona przeciwpożarowa nie może ograniczać się wyłącznie do ścian czy stropów. Miejsca, w których przez przegrody przechodzą instalacje, mogą stanowić potencjalne drogi rozprzestrzeniania się ognia i dymu. Dlatego stosuje się specjalne rozwiązania ogniochronne do zabezpieczania przejść instalacyjnych.

Dlaczego prawidłowy montaż jest tak ważny?

Sama płyta ogniochronna nie gwarantuje automatycznie określonej odporności ogniowej budynku. Parametry takie jak EI 60 czy EI 120 dotyczą konkretnego przebadanego rozwiązania systemowego, a nie dowolnej konfiguracji płyt.

Znaczenie mają między innymi:

• rodzaj i grubość zastosowanej płyty,
• liczba warstw,
• rodzaj konstrukcji nośnej,
• sposób mocowania,
• zastosowane wkręty i profile,
• sposób wykonania połączeń,
• uszczelnienie krawędzi,
• zabezpieczenie przejść instalacyjnych,
• zgodność wykonania z dokumentacją techniczną systemu.

Nieprawidłowy montaż może znacząco zmniejszyć skuteczność ochrony przeciwpożarowej. Dlatego w rozwiązaniach wymagających określonej klasy odporności ogniowej należy stosować materiały i sposób wykonania przewidziane dla danego systemu.

Płyta ogniochronna a odporność ogniowa – czy to to samo?

Nie. Jest to ważne rozróżnienie.

Reakcja na ogień opisuje zachowanie konkretnego materiału w warunkach pożaru i jest związana m.in. z jego udziałem w rozwoju pożaru. W europejskiej klasyfikacji stosuje się klasy od A1 i A2 dla materiałów niepalnych, przez B, C i D, aż do E i F.

Natomiast odporność ogniowa dotyczy całego elementu lub konstrukcji i określa, jak długo zachowuje on wymagane właściwości podczas pożaru. W tym przypadku analizuje się m.in. nośność (R), szczelność (E) i izolacyjność (I).

Oznacza to, że nie należy oceniać skuteczności ściany, sufitu czy obudowy wyłącznie na podstawie informacji o klasie reakcji na ogień samej płyty.

Zalety stosowania płyt ogniochronnych

Najważniejszą zaletą płyt ogniochronnych jest możliwość zwiększenia bezpieczeństwa pożarowego obiektu. Odpowiednio dobrane rozwiązanie może:

1. opóźnić nagrzewanie konstrukcji,
2. ograniczyć rozprzestrzenianie się ognia,
3. wydłużyć czas zachowania nośności chronionych elementów,
4. ograniczyć przenikanie wysokiej temperatury do sąsiednich pomieszczeń,
5. pomóc w wydzieleniu stref pożarowych,
6. ułatwić spełnienie wymagań dotyczących odporności ogniowej budynku.

Dodatkową zaletą wielu rozwiązań płytowych jest stosunkowo prosty i szybki montaż. W zależności od rodzaju płyty można je również łączyć z innymi funkcjami, np. izolacją akustyczną czy ochroną przed wilgocią.

Fot. niepalny.pl