BADANIE REAKCJI NA OGIEŃ – SYMULACJA POŻARU
(TZW. BADANIE SBI)

10/2019

W dokumentacji każdego wyrobu budowlanego możemy znaleźć jego klasę reakcji na ogień. Poniżej opisujemy, co ten parametr oznacza oraz jak wykonuje się badanie symulujące pożar wewnątrz pomieszczenia zbudowanego z płyt warstwowych.

KATEGORIE BADAŃ OGNIOWYCH

Właściwości ogniowe wszystkich płyt warstwowych wytwarzanych wg zharmonizowanego europejskiego standardu EN 14059 ocenia się, w zależności od zastosowania płyty, w kilku kategoriach.

Są to:

  • reakcja na ogień (wg EN 13501-1, przykładowa klasa: B-s1,d0)
  • odporność ogniowa (wg EN 13501-2, przykładowa klasa: EI30)
  • rozprzestrzenianie ognia zewnętrznego dachów (wg EN 13501-5, tzw. Broof)
  • rozprzestrzenianie ognia od strony elewacji (wg PN-B-02867, tzw. NRO)

Norma EN 13501-1 określa zasady klasyfikacji wszystkich wyrobów budowlanych w zakresie reakcji na ogień, zarówno dla pojedynczych wyrobów (przed wbudowaniem w obiekt), jak i wyrobów w tzw. „zastosowaniu końcowym” (ang. end of use).

Uwaga: W przypadku płyt warstwowych klasyfikacja podawana w deklaracjach dotyczy już zastosowania końcowego (tj. gotowej, zmontowanej ściany lub sufitu).

KLASY REAKCJI NA OGIEŃ

r

Europejski system klasyfikacji dzieli wyroby na siedem głównych klas (od najwyższej A1 do najniższej F): A1, A2, B, C, D, E i F.
W klasach A2, B, C i D wyróżnionych zostało dodatkowo po dziewięć podklas określających:

  • ilość wydzielanego dymu (parametr „s”, ang. smoke) oraz
  • występowanie odpadających płonących cząstek (parametr „d”, ang. droplets).

Do właściwego określenia klasy reakcji na ogień konieczne jest przeprowadzenie kilku rodzajów prób ogniowych (tabela 1). Dla płyt warstwowych z pianek poliuretanowych są to:

  • test SBI (od ang. Single Burning Item Test) – test zmontowanej ściany oraz
  • test zapalności, gdzie ocenia się palność rdzenia.

Tabela 1. Testy konieczne do określenia klasy reakcji na ogień (wg EN 13501-1)

Klasa

 Niepalność (EN ISO 1182) Ciepło spalania (EN ISO 1716) Test SBI Symulacja pożaru (EN 13823) Zapalność od małego płomienia (EN ISO 11925-2)
A1 x x (x)
A2 x (lub) x
B x x
C x x
D x x
E x
F x

SYMULACJA POŻARU

Sposób wykonania testu SBI opisuje norma EN 13823 „Badania reakcji na ogień wyrobów budowlanych. Wyroby budowlane, z wyłączeniem posadzek, poddane oddziaływaniu termicznemu pojedynczego płonącego przedmiotu”.

W badaniu tym określa się „potencjalny udział wyrobu w rozwoju pożaru, w sytuacji pożarowej symulującej pojedynczy płonący przedmiot usytuowany w narożu pomieszczenia i w pobliżu tego wyrobu” [wg PN-EN 13501-1].

Innymi słowy, badanie to jest symulacją pożaru, który może pojawić się wewnątrz budynku tuż przy ścianie (a naroże pomieszczenia – to najgorszy przypadek). Ocenia się w nim, jak zachowa się ściana z płyt, kiedy tuż przy niej dojdzie np. do zapalenie się kosza na śmieci lub zapali się urządzenie.

BUDOWA PRÓBKI

Próbka do badań jest standaryzowana i określona normą EN 13832.  Element do badań to narożnik o wysokości 1,5 m zmontowany z płyt warstwowych. Jedno skrzydło ma długość 1 m, drugie 0,5 m. Dodatkowo norma wyrobu płyt warstwowych EN 14509 narzuca kilka zasad wykonania próbki. M.in.:

  • w odległości 20 cm od naroża znajduje się pionowe połączenie płyt
  • dół i góra próbki nie są osłonięte (brak obróbki)
  • w narożu znajduje się pionowa obróbka (kątownik), przykręcona do płyty co 40 cm.
  • w narożu, cięty fragment krótszego skrzydła nie jest dodatkowo zabezpieczany przed ogniem (oprócz obróbki j/w).

Tak przygotowaną próbę poddaje się działaniu ognia. Płomień z palnika gazowego (oczywiście również standaryzowany) działa na szerokości do 300 cm od naroża na każde skrzydło. Główna część badania – ekspozycja a ogień – trwa min. 1200 sec (20 min.) W tym czasie obserwuje się zachowanie próbki i zbiera informacje dotyczące wydzielonego ciepła i dymu.

CO WYNIKA Z TESTU?

Dzięki testowi SBI można określić wiele ważnych cech wyrobu, jak np.

  • ilość i szybkość wydzielania energii podczas spalania
  • czas od przyłożenia ognia do zapalenia się wyrobu
  • zasięg oraz szybkość rozprzestrzeniania płomieni
  • pojawianie się odpadających cząstek („d” – ang. droplets)
  • ilość wydzielanego dymu („s” – ang. smoke)

W tabeli 2 podano wartości parametrów koniecznych do uzyskania danej klasy reakcji na ogień.

Tabela 2. Wymagania dla poszczególnych klas (na podstawie EN 13501-1)

Klasa Ciepło spalania **

(EN ISO 1716)

 Test SBI

(EN 13823)

 Zapalność ***

(EN ISO 11925-2)
PCS Figra0,2MJ Figra0,4MJ THR600s LFS FS 
A1 *  ≤ 2 MJ/kg

lub inne

 ≤ 20 W/s – ≤4 MJ
A2 ≤ 3 MJ/kg

lub inne

 ≤ 120 W/s – ≤7,5 MJ ≤ 150 mm

(30 s/60 s)
B ≤ 120 W/s – ≤7,5 MJ ≤ 150 mm

(30 s/60 s)
C – ≤ 250 W/s ≤ 15 MJ ≤ 150 mm

(30 s/60 s)
D – ≤ 750 W/s – – ≤ 150 mm

(30 s/60 s)
E ≤ 150 mm

(15 s/20 s)
F > 150 mm

(15 s/20 s)

* Dla klasy A1 podano tylko przykładowe wartości (wymagania dla tej klasy są bardziej złożone, a test SBI nie zawsze jest konieczny).
** Podano przykładowe ciepła spalania (wymagania tego badania są bardziej złożone).
*** (30 s/60 s) oznacza: czas ekspozycji 30 sec, czas obserwacji: 60 sec. Tu również nie mogą pojawić się płonące krople.

ZADYMIENIE I ODPADAJĄCE PŁONĄCE CZĄSTKI

Jednym z ważniejszych dla bezpieczeństwa ludzi oraz rozwoju pożaru jest czynnik zadymienia. Często to dym decyduje, czy uda się nam bezpiecznie uciec z pomieszczenia lub czy będziemy w stanie bezpiecznie podejść z gaśniacą do zarzewia ognia.  Badanie SBI pozwala określić ilość oraz intensywność wydzielania dymu. Odpowiednie klasy przedstawiono w tabeli 3.

Kolejnym ważnym elementem rozwoju pożaru są powstające i odpadające płonące cząstki lub krople. Spadając i zapalając kolejne materiały mogą podsycać pożar lub spowodować zapalenie się kolejnych elementów. W trackie trwania test SBI ocenia się również pojawianie się takich niebezpiecznych odpadających zarzewi ogni. Podział na klasy przedstawiono w tabeli 4.

Tabela 3. Wskaźniki wydzielania dymu.

Klasa Wymagania klasyfikacyjne Wyjaśnienie
s1 SMOGRA < 30 m2/s2 i TSP < 50 [m2] Prawie bez dymu
s2 SMOGRA < 180 m2/s2 i TSP < 200 [m2] Średnia emisja dymu
s3 Brak wymagań lubSMOGRA  >180 m2/s2 lub TSP > 200 [m2] Intensywna emisja dymu

Tabela 4. Wskaźnik pojawienia się płonących i odpadających elementów.

Klasa Wymagania klasyfikacyjne Wyjaśnienie
d0 Brak płonących kropli i odpadów płonących w ciągu 600 sec Podczas testu nie odpadają żadne płonące krople/cząstki
d1 Brak płonących kropli i odpadów płonących dłużej niż 10 sec. w ciągu 600 sec. Odpadające krople/cząstki szybko i samoistnie gasną
d2 W ciągu 600 sec. odpadające cząstki lub krople płoną dłużej niż 10 sec. Odpadające krople/cząstkichwile się palą(mogą rozprzestrzenić ogień)

KLASYFIKACJE PŁYT WARSTWOWYCH

Dla płyt warstwowych z rdzeniem z pianki poliuretanowej PIR lub PUR właściwe są tylko klasy B, C lub D. Ze względu na cechy fizykochemiczne (ciepło spalania) pianki poliuretanowej nie jest możliwe zadeklarowanie klasy A2, nawet jeśli wyniki testu SBI na to pozwalają.

Każda klasyfikacja płyt warstwowych zawiera:

  • klasę B, C lub D
  • parametr „d” [0, 1 lub 2]
  • parametr „s” [1, 2 lub 3]
  • parametry z tabeli 5 wraz z uzyskaną w teście wartością (im niższa, tym lepsza).

Tabela 5. Wyjaśnienie parametrów stosowanych w klasyfikacjach reakcji na ogień.

Parametr Opis
.. z testu SBI
FIGRA wskaźnik szybkości wzrostu pożaru
FIGRA 0,2MJ maksymalna wartość ilorazu szybkości wydzielania ciepła z próbki i czasu jej wystąpienia, przy wartości progowej THR równej 0,2 MJ
FIGRA 0,4MJ maksymalna wartość ilorazu szybkości wydzielania ciepła z próbki i czasu jej wystąpienia, przy wartości progowej THR równej 0,4 MJ
THR600s całkowita ilość ciepła wydzielonego w ciągu 600 s [MJ]
LFS boczne rozprzestrzenianie płomienia [m]
SMOGRA wskaźnik szybkości wydzielania dymu; jest to maksymalna wartość ilorazu szybkości wydzielania dymu z próbki i czasu jej wystąpienia
TSP600s całkowita ilość dymu wydzielonego w ciągu 600 s [m2]
Płonące krople/cząstki występowanie odpadających płonących cząstek
.. z testu zapalności
Fs rozprzestrzenianie płomienia [mm]