PŘI NAVRHOVÁNÍ KONSTRUKCÍ BUDOV JE TŘEBA SPLNIT POŽADAVKY POŽÁRNÍ BEZPEČNOSTI STAVEB, KTERÉ JSOU DEFINOVANÉ V NORMÁCH ČSN 73 0802 „POŽÁRNÍ BEZPEČNOST STAVEB – NEVÝROBNÍ OBJEKTY“, ČSN 73 0804 „POŽÁRNÍ BEZPEČNOST STAVEB – VÝROBNÍ OBJEKTY“ A NORMÁCH SOUVISEJÍCÍCH. TYTO NORMY DEFINUJÍ POŽÁRNÍ PARAMETRY STAVEBNÍCH MATERIÁLŮ A KONSTRUKČNÍCH CELKŮ, JAKO JSOU NAPŘÍKLAD REAKCE NA OHEŇ, ODKAPÁVÁNÍ, ODPADÁVÁNÍ HOŘÍCÍCH ČI NEHOŘÍCÍCH ČÁSTÍ A V NEPOSLEDNÍ ŘADĚ POŽÁRNÍ ODOLNOST KONSTRUKČNÍCH CELKŮ. POŽÁRNÍ ODOLNOSTÍ JE SOUHRNNĚ VYJÁDŘENÁ SCHOPNOST KONSTRUKCÍ ODOLÁVAT ÚČINKŮM POŽÁRU. V TOMTO ČLÁNKU SE BUDEME ZABÝVAT POUZE POŽÁRNÍ ODOLNOSTÍ KONSTRUKCE PLOCHÝCH STŘECH.

CHARAKTERISTICKÉ VLASTNOSTI POŽÁRNÍ ODOLNOSTI A ČLENĚNÍ  KONSTRUKČNÍCH ČÁSTÍ

Norma ČSN 73 0810 „Požární bezpečnost staveb – Společná ustanovení“ udává značky charakteristických vlastností požárních odolností (mezních stavů) konstrukcí. Například střešní nosné konstrukce musí splňovat mezní stavy:

• nosnosti konstrukce R

• celistvosti konstrukce E

• tepelné izolace konstrukce I

Dále tato norma specifi kuje národní požadavky na zatřídění konstrukčních částí na konstrukce druhu DP1, DP2 a DP3 na základě znalosti tepla uvolňovaného z těchto částí při požáru, vlivu na stabilitu a únosnost konstrukčních částí.

KONSTRUKCE DRUHU DP1

Nezvyšují po dobu požadované požární odolnosti intenzitu požáru a podstatné složky konstrukcí se sestávají:

• pouze z výrobků třídy reakce na oheň A1, nebo také třídy A2, pokud výrobky třídy A2 jsou celistvé a homogenní a obsahují hmotnostně nejvýše 5 % organických látek

• nebo z výrobků třídy reakce na oheň B až F umístěných uvnitř konstrukční části mezi výrobky podle bodu a) a to tak, že v požadované době požární odolnosti se nedosáhne teploty vzplanutí hmot obsažených ve výrobcích, na těchto výrobcích není závislá stabilita a únosnost konstrukčních částí.

KONSTRUKCE DRUHU DP2

Nezvyšují po dobu požadované požární odolnosti intenzitu požáru a podstatné složky konstrukcí se sestávají:

• z výrobků třídy reakce na oheň A1, nebo A2, tvořících povrchové vrstvy konstrukčních částí, u nichž se po dobu požadované požární odolnosti nenaruší jejich stabilita a jejichž tloušťka je ověřena zkouškou, nebo je alespoň 12 mm

• z výrobků třídy reakce na oheň A1 až D umístěných uvnitř konstrukčních částí mezi výrobky podle bodu a), na těchto výrobcích je závislá stabilita konstrukční části

• z výrobků kterékoliv třídy reakce na oheň umístěných uvnitř konstrukční části, aniž by na těchto výrobcích byla závislá stabilita konstrukční části.

KONSTRUKCE DRUHU DP3

Zvyšují po dobu požadované požární odolnosti intenzitu požáru, zahrnují podstatné složky konstrukcí, které nesplňují požadavky na konstrukce druhu DP1 a DP2.

Třídění konstrukčních částí na druhy DP1, DP2 a DP3 slouží jako podklad pro hodnocení konstrukčních systémů ve smyslu norem řady ČSN 73  8… a také ke specifi kaci projektových požadavků na jednotlivé konstrukční části.

POŽADAVKY NOREM NA SKLADBY STŘECH NAD SHROMAŽĎOVACÍMI PROSTORY

Norma ČSN 73 0831 „Požární bezpečnost staveb – Shromažďovací prostory“, která specifi kuje požadavky na požární bezpečnost staveb pro shromažďovací prostory, defi nuje v článku č. 5.2.4 požadavky na tepelně izolační vrstvy střešních plášťů nebo  podhledů nad shromažďovacímiprostory. Tyto izolace musí být z hmot  stupně hořlavosti A nebo B, aniž by bylo použito plastických hmot  nebo musí být od shromažďovacích prostorů požárně odděleny konstrukcí druhu DP1 vyhovující nejméně meznímu stavu EI 15. (Např. do střešních konstrukcí můžeme použít jako tepelně izolační vrstvu desky z pěnového samozhášivého stabilizovaného EPS, pokud jsou oddělené od shromažďovacích prostor konstrukcí druhu DP1.)

Jako vnitřní shromažďovací prostor se posuzují všechny prostory uvedené v příloze A ČSN 73 0831 „Požární bezpečnost staveb – Shromažďovací prostory“ s půdorysnou plochou na jednu osobu menší než udává norma ČSN 73 0818 „Požární bezpečnost staveb – Obsazení objektů osobami“, nebo všechny ostatní prostory, které jsou určeny pro 200 a více osob, ve kterých současně na jednu osobu připadá půdorysná plocha 5 m2 a méně.

PŘÍPRAVA A PRŮBĚH ZKOUŠKY POŽÁRNÍ ODOLNOSTI SKLADBY STŘECHY PROVEDENÉ SPOLEČNOSTÍ DEKTRADE a.s.

Při návrhu konstrukce jsme vycházeli ze skladby již ověřené Sdružením EPS ČR. Pro zvýšení požární odolnosti celé skladby byla navržená tepelně-izolační vrstva z minerálně vláknitých desek z tužené minerální vaty kladených na vazbu z důvodu eliminování průběžných svislých spár mezi deskami.

Pro zkoušku byl zhotoven vzorek střešní konstrukce o následující skladbě /obr. 02/:

• Nosná vrstva – trapézový ocelový pozinkovaný plech DEKPROFILE TR 150/280/0,75

• Parotěsná vrstva – DACO KSD tl.1 mm – samolepicí SBS modifi kovaný asfalt. Pás

• Tepelně-izolační vrstva – DEKWOOL 125 kg/m3 – desky z tužené minerální vaty kladené na vazbu tl. 2×30 mm (třída reakce na oheň A1)

• Tepelně-izolační a první hydroizolační vrstva – POLYDEK EPS 70 S TOP – dílce z pěnového samozhášivého stabilizovaného EPS s nakašírovaným asfalt. pásem tl. 140 mm (třída reakce na oheň E)

• Hydroizolační vrstva – ELASTEK 40 SPECIAL DEKOR – plnoplošně natavený – SBS modifi kovaný asfalt. pás tl. 4 mm

Konstrukce vzorku o velikosti 9000×3000×355 mm byla uložená jako nosník s konzolou. Vzdálenost podpor byla 6000 mm, délka vyložení 2900 mm. Úsek nosníku mezi podporami tvořil tepelně exponovanou část vzorku, konzola vyvozovala vnitřní síly velikosti odpovídající spojitému nosníku o dvou stejných polích. Dvojice svařovaných válcovaných profi lů U180 tvořila nosné podpory  odepřené v celé délce a zabezpečené proti pootočení. Trapézové ocelové plechy byly k podporám přikotveny dvojicí šroubů o rozměrech 6,3×35 mm v každé vlně. Ocelové plechy byly mezi sebou v podélných přesazích vzájemně spojeny samovrtnými šrouby 4,8×20 mm v rozteči 500 mm.

Vzorek byl zatížen šest hodin před zkouškou i v průběhu zkoušky soustavou břemen nahrazujících rovnoměrné spojité zatížení o velikosti 0,34 kN/m2. Počítalo se s nahodilým užitným zatížením 0,1 kN/m2 a nahodilým zatížením sněhem (třetí sněhová oblast, redukce 20 %) 0,24 kN/m2. Břemena byla tvořená sestavou plných cihel a tvárnic Ytong.V průběhu zkoušky byly pravidelně v minutových intervalech měřeny a zaznamenávány průběhy teplot na neohřívaném povrchu vzorku, jakstanovuje zkušební norma ČSN EN 1365-2 „Zkoušení požární odolnosti nosných prvků – Část 2: Stropy a střechy“. Nad rámec požadavků této normy jsme informativně měřili  průběh teplot uvnitř vzorku mezi jednotlivými vrstvami konstrukce, pro následné expertní posouzení dalších odvozených skladeb na základě této provedené zkoušky. Skladba po dobu 35 minut splnila podmínky mezních stavů nosnosti, celistvosti a izolace. Výsledkem zkoušky byla požární odolnost REI 30. Na základě výsledků zkoušky a následného expertního posouzení jsou v závěru článku navržené vhodné varianty skladeb lehkých plochých střech splňující požadavky na konstrukce druhu DP1.

POŽÁRNÍ ODOLNOST STŘEŠNÍ NOSNÉ KONSTRUKCE S TEPELNOU IZOLACÍ Z DESEK Z TUŽENÉ MINERÁLNÍ VATY A EPS

V roce 2006 společnost DEKTRADE a.s. zadala provedení zkoušky požární odolnosti střešní nosné konstrukce podle požadavků normy ČSN EN 13501-2 „Požární klasifi kace stavebních výrobků a konstrukcí staveb – Čás

Předmětem zkoušky byla konstrukce skládaného střešního pláště na rapézovém plechu s kombinovanou tepelně-izolační vrstvou z desek z tužené minerální vaty a pěnového samozhášivého polystyrenu.

Záměrem naší činnosti bylo navázat na zkoušku provedenou Sdružením EPS ČR a defi novat skladbu ploché střechy s tepelně-izolační vrstvou z EPS, u které bude prokázaná vyšší požární odolnost než REI 15. Dalším našim cílem bylo zjistit, zda do konstrukce druhu DP1 na trapézový plech je možné použít jako parotěsnou vrstvu samolepicí asfaltový pás.

ZKOUŠKA PROVEDENÁ SDRUŽENÍM EPS ČR

Sdružení EPS ČR společně s požární zkušebnou PAVUS vydalo v roce 2003 publikaci „Požární bezpečnost plochých střech s pěnovým polystyrenem – Podklady pro projektování“. Podklady byly zpracované na základě několika provedených požárních zkoušek. Jednou ze zkoušek byla i zkouška požární odolnosti ploché střechy dle normy ČSN EN 1365-2 „Zkoušení požární odolnosti nosných prvků – Část 2: Stropy a střechy“ s následující skladbou /obr. 01/:

 • Nosná vrstva – trapézový ocelový pozinkovaný plech

• Tepelně-izolační vrstva – desky z tužené minerální vaty 110 kg/ m3, tl. 40 mm (třída reakce na oheň A1)

• Tepelně-izolační vrstva – desky z pěnového, samozhášivého a stabilizovaného EPS 100 S Stabil, tl.130 mm (třída reakce na oheň E)

• Separační vrstva – rohož ze skleněného rouna

• Hydroizolační vrstva – fólie z měkčeného PVC

Zkouškou byla prokázaná požární odolnost REI 15 a dle normy ČSN 73 0810 „Požární bezpečnost staveb – Společná ustanovení“ byla skladba tvořená trapézovým plechem a deskami z tužené minerální vaty klasifi kována jako konstrukce druhu DP1.

ZKOUŠKA PROVEDENÁ DEKTRADE a.s.

Společnost DEKTRADE a.s. v roce 2006 nechala vyzkoušet požární odolnost střešní konstrukce s trapézovým ocelovým pozinkovaným plechem a následující skladbou, u které byl předpoklad dosažení požární odolnosti 30 minut. Skladba ověřované střešní konstrukce /obr. 02/:

• Nosná vrstva – trapézový ocelový pozinkovaný plech DEKPROFILE TR 150/280/0,75

• Parotěsná vrstva – DACO KSD tl. 1 mm – samolepicí SBS modifi kovaný asfaltový pás

• Tepelně-izolační vrstva – DEKWOOL 125 kg/m3 – desky z tužené minerální vaty kladené na vazbu tl. 2×30 mm (třída reakce na oheň A1)

• Tepelně-izolační a první hydroizolační vrstva – POLYDEK  EPS 70 S TOP – dílce z pěnového samozhášivého stabilizovaného EPS s nakašírovaným asfalt. pásem tl. 140 mm (třída reakce na oheň  )

• Hydroizolační vrstva – ELASTEK 40 SPECIAL DEKOR – celoplošně natavený – SBS modifi kovaný asfaltový pás tl. 4 mm

Skladba po dobu 35 minut splnila podmínky mezních stavů nosnosti, celistvosti a izolace. Výsledkem zkoušky byla požární odolnost REI 30.

EXPERTNÍ POSOUZENÍ NA ZÁKLADĚ VÝSLEDKŮ ZKOUŠKY DEKTRADE a.s.

Na základě sledování průběhu teplot mezi jednotlivými vrstvami skladby při zkoušce požární  dolnosti by bylo možné zatřídit část střešní konstrukce tvořenou trapézovým ocelovým plechem a deskami z tužené minerální vaty jako konstrukci  s požární odolností REI 15 DP1. Tomuto zatřídění však brání chování parotěsné vrstvy z asfaltového pásu vloženého mezi trapézový plech a desky z tužené minerální vaty. Při zkoušce již v prvních minutách došlo ke vznícení asfaltového pásu a k následnému úniku hustého kouře, což je nebezpečné zejména  hlediska evakuace osob. 4

Následně byla provedená ještě doplňující zkouška spalného tepla a výhřevnosti asfaltového samolepicího pásu podle ČSN EN ISO 1716 „Zkoušení reakce stavebních výrobků na oheň – Stanovení spalného tepla“. Výsledkem zkoušky byla výhřevnost pásu vyšší než 15 MJ/m2 (požadavek článku 8.14.1 ČSN 73 0802 „Požární bezpečnost staveb – Nevýrobní objekty“), proto jeho vliv nelze zanedbat.

Na základě těchto výsledků lze vyhodnotit parotěsnou vrstvu z asfaltového samolepicího pásu jako hořlavý materiál, v případě vznícení s následným únikem hustého kouře. Z toho vyplývá, že v případě použití parotěsné vrstvy ze samolepicího asfaltového pásu bezprostředně na trapézovém ocelovém plechu exponovaném požárem ze spodní strany je vyloučeno hodnocení  konstrukční části tvořené trapézovým ocelovým plechem, parotěsnou vrstvou z asfaltového samolepicího pásu a deskami z tužené minerální vaty jako konstrukční část druhu DP1.

ROZPOR MEZI POŽÁRNÍMI A TEPELNĚ TECHNICKÝMI POŽADAVKY NA KONSTRUKCE STŘECH

Z požárního hlediska jsou pro účel parotěsné vrstvy položené bezprostředně na ocelovém plechu v  onstrukční části druhu DP1 vhodné například plastové fólie lehkého typu, jejichž tloušťka i výhřevnost jsou  zanedbatelné. Problematické jsou ale z hlediska zajištění vzduchotěsnosti skladby střechy.

FÓLIE LEHKÉHO TYPU

Materiál PE fólie, obvykle vyztužený perlinkou, velmi dobře brání průchodu vodní páry. Ekvivalentní difúzní tloušťka materiálu tohto typu (rd) je obvykle větší než 5 m. Výslednou funkčnost fi nální vrstvy však ovlivňuje:

• způsob spojování (spojování páskami je problematické – prašnost, vlhkost prostředí, mechanické namáhání a nezaručená životnost lepidla),

• problematická opracovatelnost detailů,

• riziko poškození v průběhu navazujících prací,

• riziko poškození v průběhu životnosti např. tlakem větru, působením tíhy tepelné izolace, průhybem konstrukce.

Takové parotěsné vrstvy mají významně snížený difúzní odpor a navíc, a to je horší, je nelze považovat za účinně vzduchotěsnou vrstvu ve skladbě pláště ve smyslu požadavků ČSN 73 0540-2 „Tepelná ochrana budov - Část 2: Požadavky“. Pro skladby určené do vyšších vlhkostních tříd fólie lehkého typu z výše uvedených důvodů raději vůbec nenavrhujeme. Za spolehlivé řešení považujeme parotěsné a vzduchotěsné vrstvy z asfaltových pásů.

ASFALTOVÉ PÁSY

Parotěsné vrstvy z asfaltových pásů mají oproti plastovým fóliím lehkého typu tyto výhody:

• Jsou odolnější vůči mechanickému porušení.

• Vliv perforace kotevními prvky na vzduchotěsnost parotěsné vrstvy je menší.

• Opracování konstrukcí prostupujících střešní konstrukcí je možné provést vodotěsně, tzn. i vzduchotěsně.

Parotěsná vrstva z asfaltového pásů je ve skladbě schopna vyhovět požadavkům, které na skladby obalových plášťů budov klade prostředí s extrémními vnitřními podmínkami, např. bazénové haly.

Splnění protichůdných požadavků požární ochrany a tepelné techniky můžeme docílit níže  vedenými návrhy skladeb.

NÁVRH SKLADEB LEHKÝCH PLOCHÝCH STŘECH SPLŇUJÍCÍCH POŽADAVKY NA KONSTRUKCE DRUHU DP1

Na základě provedených zkoušek a posouzení a na základě uvedených skutečností lze defi novat následující spolehlivé konstrukce střešníchskladeb, splňující požadavky shromažďovacích prostor na konstrukce druhu DP1:

SKLADBA 1

Skladba 1 /obr. 03/ odpovídá požárně-technickým požadavkům pro shromažďovací prostory –  kladba střechy je oddělená od interiéru konstrukcí splňující klasifi kaci DP1. Umístění parotěsné vrstvy nad desky z tužené minerální vaty, a tedy rozdělení tepelně izolační vrstvy pod a nad parotěsnou vrstvu však omezuje použití této skladby do 3. vlhkostní třídy ve stavbách do nadmořské výšky 1200 m n.m. a 4. vlhkostní třídy ve stavbách do nadmořské výšky 900 m n.m. dle ČSN EN ISO 13788 „Tepelně vlhkostní chování stavebních dílců a stavebních prvků – Vnitřní povrchová teplota pro vyloučení kritické povrchové vlhkosti a kondenzace uvnitř konstrukce – Výpočtové metody“ /tab. 01/.

Parotěsná vrstva ve skladbě 1 spočívá na měkkém podkladu. Tato skutečnost zvyšuje riziko poškození parotěsné vrstvy při jejím pokládání a spojování a riziko poškození v průběhu kotvení dalších vrstev. Tomu musí být přizpůsoben typ kotev a pracovní postup.

SKLADBA 2

Skladba 2 /obr. 04/ odpovídá požárně-technickým požadavkům pro shromažďovací prostory – skladba střechy je oddělená od interiéru konstrukcí splňující klasifi kaci DP1, zahrnující parotěsnou vrstvu z PE fólie lehkého typu. Tento druh parotěsné vrstvy však z důvodů uvedených v odstavci „Rozpor mezi požárními a tepelně technickými požadavky na konstrukce střech“ omezuje použití této skladby do 2. vlhkostní třídy do nadmořské výšky 400 m n. m. a 3. vlhkostní třídy do nadmořské výšky 200 m n.m. Do 4. vlhkostní třídy je tato skladba nevhodná – viz. /tab. 01/.

Autor: 

<Martina Žižková>

Foto:

Jiří Kubát

Tomáš Rozsíval

Petr Bohuslávek

Zdroj: DEKTIME 02-2007, Časopis společnosti DEKTRADE pro projektanty a architekty