Klapy przeciwpożarowe jako element przegrody budowlanej

Klapy przeciwpożarowe służą jako przegrody, których zadaniem jest odcięcie strefy pożaru od pozostałej części budynku. Montuje się je w instalacjach wentylacji ogólnej, w miejscach jej przechodzenia przez stropy i ściany. Klapy zapobiegają rozprzestrzenianiu się zarówno ognia, jak i zadymienia, gazów toksycznych i wysokiej temperatury. Zamykają się, gdy pojawi się pożar lub jego zapowiedź, a w normalnych warunkach pozostają otwarte.

Klapy odcinające wentylacji pożarowej (klapy oddymiające) w połączeniu z wentylatorami zapewniają skuteczne oddymianie oraz ochronę dróg ewakuacyjnych podczas pożaru. W warunkach normalnej pracy pozostają zamknięte, otwierają się zaś w razie potrzeby usunięcia dymu i gorących gazów pożarowych ze strefy zagrożonej.

Klapy przeciwpożarowe mają różne klasy, rodzaje mechanizmów zamykających i kształty. Przy doborze należy wziąć pod uwagę ich szczelność ogniową, dymoszczelność oraz izolacyjność. Klapy mają różne przekroje: kwadratowe, prostokątne oraz okrągłe, a na zamówienie wykonywane są na konkretny wymiar. Kluczową rolę przy doborze ma przeznaczenie danego obiektu i wymagane oraz zastosowane w nim systemy ppoż., w tym wykrywania dymu. Zaleca się stosowanie jednolitego systemu przeciwpożarowego złożonego z elementów koherentnych.

Normy i wprowadzanie na rynek

Tak jak w przypadku innych produktów budowlanych związanych z ochroną ppoż., również w odniesieniu do klap ważne są informacje dotyczące zgodności z normami oraz dokumentów dopuszczających wprowadzenie produktu na rynek.

Zgodność z normami uwiarygadnia informacje producenta, jednak do wprowadzenia do obrotu konieczny jest znak CE. Wymóg ten zawarty został w rozporządzeniu UE nr 305/2011 ustanawiającym zharmonizowane warunki wprowadzania do obrotu wyrobów budowlanych [2]. W załączniku IV grupie 10 wymienia ono m.in. wyroby służące do kontroli rozprzestrzeniania ognia i dymu.

W przypadku klap przeciwpożarowych do nadania wyrobowi znaku CE najważniejsze jest spełnienie wymagań normy PN-EN 15650:2010 "Wentylacja budynków. Przeciwpożarowe klapy odcinające montowane w przewodach" [3]. Podaje ona ogólne wymogi dotyczące przeciwpożarowych klap odcinających stosowanych w połączeniu z przegrodami oddzielenia przeciwpożarowego, których zadaniem jest podział budynku na strefy pożarowe. Norma ta zawiera rozwiązania dla klap montowanych zarówno w przewodach, jak i bezpośrednio w przegrodach oddzielenia przeciwpożarowego.

Spełnienie wymagań PN-EN 15650 to informacja, że klapy przeciwpożarowe mają takie same właściwości, jak produkty sprawdzane podczas testów laboratoryjnych (klasa odporności ogniowej, klasa szczelności itd.).

Z kolei informacja o spełnianiu wymagań normy PN-EN 1366-2 "Badania odporności ogniowej instalacji użytkowych. Cz. 2. Przeciwpożarowe klapy odcinające" [6] wskazuje, że klapy były badane pod względem szczelności ogniowej i dymoszczelności według odpowiedniej metodologii.

Klasy odporności przyznawane są zgodnie z normą PN-EN 13501-3 "Klasyfikacja ogniowa wyrobów budowlanych i elementów budynków. Cz. 3" [4].

Wymagania dla ochrony elementów elektrycznych klap reguluje norma PN-EN 60529:2003 "Stopnie ochrony zapewnianej przez obudowy (Kod IP)" [7].

Istotne są też wymagania normy ISO 10294-2 "Testy odporności ogniowej. Klapy przeciwpożarowe dla systemów dystrybucji powietrza. Cz. 2" [8] - reguluje ona wymagania dla czujników termicznych zamykających klapy.

Producenci podają też odniesienia, które wprawdzie nie są obowiązkowe, ale odwołuje się do nich norma PN-EN 15650 [3], są to normy:

• PN-EN 1751 [5] opisująca badania szczelności zamkniętych przepustnic,
• PN-EN 60068-2-52 [9] dotycząca badań odporności na korozję w środowiskach wilgotnych i zasolonych oraz
• PN-EN ISO 5135 [10] dot. pomiarów hałasu powodowanego przez przepływ powietrza.

Potwierdzenie zgodności produktów z normą PN-EN 15650 informuje, że są one zgodne również z normami PN-EN 1366-2 i PN-EN 13501-3.

Niektórzy producenci informują, że ich wyrób spełnia także wymagania normy PN-EN 1751:2014-03 [5], która określa metody badania i wzorcowania przepustnic regulacyjnych i zamykających, stosowanych w systemach rozprowadzania powietrza przy różnicy ciśnienia do 2000 Pa. Oznacza to, że klapy takie wyróżniają się większą szczelnością obudowy - np. 500 Pa, a nie 300 Pa, jak tego wymaga norma PN-EN 1366-2.

Wymagania odnośnie do stosowania

Warunki techniczne [1] regulują też wymagania dotyczące stosowania klap odcinających. Paragraf 268 ust. 4 stanowi, że "przewody wentylacyjne i klimatyzacyjne w miejscu przejścia przez elementy oddzielenia przeciwpożarowego powinny być wyposażone w przeciwpożarowe klapy odcinające o klasie odporności ogniowej, równej klasie odporności ogniowej elementu oddzielenia przeciwpożarowego z uwagi na szczelność ogniową, izolacyjność ogniową i dymoszczelność (E I S), z zastrzeżeniem ust. 5".

Ustęp ten stanowi, że "przewody wentylacyjne i klimatyzacyjne samodzielne lub obudowane prowadzone przez strefę pożarową, której nie obsługują, powinny mieć klasę odporności ogniowej wymaganą dla elementów oddzielenia przeciwpożarowego tych stref pożarowych z uwagi na szczelność ogniową, izolacyjność ogniową i dymoszczelność (E I S), lub powinny być wyposażone w przeciwpożarowe klapy odcinające zgodnie z ust. 4”. Ponadto w strefach pożarowych, w których wymagana jest instalacja sygnalizacyjno-alarmowa, przeciwpożarowe klapy odcinające powinny być uruchamiane przez tę instalację, niezależnie od zastosowanego wyzwalacza termicznego (§ 268.6).

Z kolei § 270.3 stanowi, że klapy odcinające do przewodów wentylacji oddymiającej obsługujące:

1) wyłącznie jedną strefę pożarową - powinny być uruchamiane automatycznie i mieć klasę odporności ogniowej z uwagi na szczelność ogniową i dymoszczelność - E₆₀₀ S AA, co najmniej taką, jak klasa odporności ogniowej stropu określona w § 216, przy czym dopuszcza się stosowanie klasy E₃₀₀ S AA, jeżeli wynikająca z obliczeń temperatura dymu powstającego w czasie pożaru nie przekracza 300°C;

2) więcej niż jedną strefę pożarową - powinny być uruchamiane automatycznie i mieć klasę odporności ogniowej E I S AA, co najmniej taką, jak klasa odporności ogniowej stropu określona w § 216.

Paragraf 216.1 stanowi, że elementy budynku, odpowiednio do jego klasy odporności pożarowej, powinny spełniać co najmniej wymagania określone w TABELI.

Klasy odporności pożarowej elementów budynku a klasy klap

Kryteria ochrony przeciwpożarowej, które muszą spełniać budynki, podane zostały w rozporządzeniu w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie [1]. Zawiera ono klasy odporności pożarowej dla budynków od A do E (zależnie od wielkości i przeznaczenia budynku) oraz klasy odporności ogniowej, czyli zdolności elementów budynku (konstrukcji nośnej, ściany zewnętrznej, ściany wewnętrznej, stropu itd.) do posiadania cech istotnych w przypadku pożaru:

• nośności ogniowej R,
• szczelności ogniowej E,
• izolacyjności ogniowej I,

wyrażonych w jednostce czasu - np. REI 60 to odporność ogniowa w czasie 60 minut.

Dla klap odcinających ważnym kryterium jest też dymoszczelność - S.

Klapy przeciwpożarowe odcinające chronią przejście przewodów wentylacyjnych lub klimatyzacyjnych przez przegrody budowlane, stanowiąc elementy oddzielenia przeciwpożarowego. Ich zadaniem jest podział budynku na strefy pożarowe. Tym samym klapy powinny spełniać co najmniej wymagania odporności ogniowej dla przegrody, przez którą przechodzi instalacja. Odporność ogniowa klap przeciwpożarowych jest klasyfikowana wg PN-EN 13501-3.

Klapy są opisywane według schematu EI(ve/ho i<–>o) 180 S, gdzie:

• E to szczelność ogniowa, wskazuje, że w określonym czasie nie dojdzie do przepływu ognia poprzez odciętą sekcję wentylacji;
• I to izolacja, wskazuje, że w określonym czasie po przeciwnej stronie klapy (niewystawionej na kontakt z ogniem) przewody wentylacyjne i ściana nie przekroczą temperatury, która doprowadziłaby do samozapłonu materiałów znajdujących się w wewnątrz instalacji wentylacyjnej lub w bezpośrednim kontakcie ze ścianą (np. izolacji przewodów wentylacyjnych, okablowania, przewodów technicznych itp.);
• ve/ho to pozycje instalacji klapy, ve to pozycja pionowa (verticale), a ho pozioma (horizontale);
• i–o to kierunek pochodzenia ognia. Oznaczenie „i<–>o” informuje, że klasa klapy nie zależy od kierunku pochodzenia ognia i była testowana w dwóch pozycjach – z mechanizmem w pożarze i poza ogniem;
• 180 to czas, przez jaki zagwarantowane jest utrzymanie parametrów ognioodporności klapy;
• S - to dymoszczelność, wyciek nie może przekroczyć 200 m³/(hm²) przy ciśnieniu 300 Pa.

Rodzaje klap i mechanizmy uruchamiania

Typowa klapa pożarowa składa się z obudowy metalowej (blacha ocynkowana lub stal nierdzewna) oraz elementu sterującego, a także przegrody odcinającej z materiału ognioodpornego. Różne rozwiązania konstrukcyjne, użyte materiały i mechanizmy sterujące decydują o odporności ogniowej klap, kosztach ich zakupu i sposobie montażu oraz sterowaniu i eksploatacji.

Zasada działania wszystkich klap odcinających w instalacjach wentylacji i klimatyzacji jest taka sama - jeśli nie ma zagrożenia, klapa jest otwarta i znajduje się w pozycji oczekiwania. Gdy wystąpi pożar lub zagrożenie nim, klapa się zamyka pod wpływem sygnału sterującego z centralki lub w wyniku zadziałania czujnika w samej klapie.

Zgodnie ze wspomnianymi wyżej wymaganiami każda klapa musi posiadać wyzwalacz termiczny uruchamiający mechanizm zamknięcia po zarejestrowaniu zadanej temperatury (zwykle ok. 70°C). Wyzwalacz ten jest elementem jednorazowym i po każdym uruchomieniu konieczna jest jego wymiana. Jednak czekanie do czasu aż to wyzwalacz termiczny uruchomi klapę, może oznaczać zadymienie sąsiednich stref, które mają być chronione.

W wielu obiektach stawia się wymóg, aby klapy odcinały napływ dymu jak najszybciej - nie czekając, aż zostanie przekroczona temperatura wyzwalacza termicznego. Impulsem do zamknięcia może być sygnał od czujek dymowych w strefie, w której rozwija się pożar. Ale do tego potrzebny jest jeszcze mechanizm uruchamiający klapę, wyposażony w siłownik lub elektromagnes. Z uwagi na mechanizm uruchamiania klap dzielimy je na:

• klapy samoczynne (klapy manualne) - zamykają się dzięki reakcji wyzwalacza termicznego (ampułkowego lub topikowego) na zadaną temperaturę. Ich otwarcie wymaga ręcznego przestawienia dźwigni w obudowie. Klapy samoczynne zamykają się automatycznie po otrzymaniu sygnału zewnętrznego np. z czujek dymu.
  Są dwa rozwiązania:
  - sygnał w formie odcięcia zasilania (magnes przerywający),
  - impuls elektryczny (magnes wejścia).
  Otwarcie klapy wymaga przestawienia dźwigni na obudowie.
• klapy z elektromagnesem lub klapy z siłownikiem - mechanizmy z siłownikiem elektrycznym zamykają i otwierają klapy automatycznie i tym samym pozwalają na sterowanie klapami przeciwpożarowymi. W klapach stosowane są specjalne siłowniki współpracujące z mechanizmem sprężynowym klapy zapewniające jej zamknięcie w razie braku napięcia. Zamykają się one także - jak wszystkie inne - w przypadku reakcji wyzwalacza termicznego. Mogą być podłączone do czujek dymu lub termostatów poprzez centralę ppoż. - zamknięcie klapy następuje po wykryciu dymu przez czujkę lub przekroczeniu zadanej temperatury.

Klapy mogą być wykonane w wariantach umożliwiających ich zastosowane do funkcji oddymiania. W przypadku zastosowania klap z funkcją zdalnego otwierania dzięki centrali przeciwpożarowej można dokonać ich przesterowania, aby zapewnić przepustowość dróg ewakuacyjnych i stref prowadzenia akcji gaśniczej. Dobór klap do danego obiektu wymaga zatem wiedzy nt. mechanizmów kontrolujących, jakie zostaną w nim zastosowane.

Kształty i budowa klap

• W ofercie producentów znajdują się klapy o różnych kształtach i budowie - prostokątne, kwadratowe i okrągłe. Najczęściej stosowane są klapy prostokątne z jednopłaszczyznową przegrodą odcinającą. Korpusy tych klap wykonywane są głównie z blachy stalowej, a przegrody z płyt ognioodpornych. Mechanizmy sterowania umieszcza się tak, by po wbudowaniu klapy znajdowały się poza przegrodą i w dostępnym dla serwisu miejscu.
• Klapy mogą być wyposażane w uszczelki pęczniejące pod wpływem temperatury oraz uszczelki zapewniające dymoszczelność.
• Klapy z wielopłaszczyznowymi przegrodami odcinającymi mają krótsze elementy przegród umożliwiające montaż tuż za klapami takich elementów instalacji, jak kolana, łuki i odsadzki.
• W klapach wielopłaszczyznowych w zasadzie nie stosuje się uszczelek pęczniejących, a dla zapewnienia szczelności stosowane są uszczelnienia montowane na osiach i krawędziach poszczególnych elementów przegrody.
• Znaczna liczba przewodów wentylacyjnych i klimatyzacyjnych wykonywana jest z elementów o przekroju okrągłym. Klapy o przekroju okrągłym mają korpusy przeważnie z blachy stalowej, a przegrody z materiału ognioodpornego. Ich zalety i ograniczenia są podobne jak klap jednopłaszczyznowych prostokątnych.
• Podczas projektowania instalacji wentylacyjnej i doboru klap przeciwpożarowych uwzględniane muszą być wymagania odnośnie do minimalnych odległości między klapami a innymi elementami i to nieraz determinuje wybór rodzaju klapy.
• Klapy odcinające wentylacji pożarowej różnią się od przeciwpożarowych klap odcinających dla instalacji wentylacyjnych i klimatyzacyjnych tym, że w okresie oczekiwania są zamknięte, a w przypadku pożaru w danej strefie otwierane, by usuwać z tej strefy dym i gazy.
• Budowa klap wentylacji pożarowej w wielu przypadkach jest taka sama jak klap dla instalacji wentylacyjnej i klimatyzacyjnej, z tą różnicą, że nie montuje się w nich wyzwalacza termicznego.
• Na klapy wentylacji pożarowej znak CE wystawia się na podstawie normy ­PN-EN 12101-8:2012 [11] z uwzględnieniem EN 13501-4, EN 1366-10 i EN 1366-2.
• Oferowane są ponadto klapy jedno- lub dwuskrzydłowe oraz kurtynowe. Klapy skrzydłowe stosuje się na pionowych odcinkach przewodów wentylacji pożarowej. Dwuskrzydłowe mają krótsze skrzydła i stosuje się je, gdy pionowy odcinek instalacji wentylacji pożarowej jest za krótki dla jednego skrzydła.
• Niektóre z klap w wentylacji pożarowej pełnią funkcję klap transferowych, które w czasie oczekiwania pozostają w pozycji otwartej i w niej też trwają podczas pożaru, do czasu aż rozwinie się on na tyle, że grozi to wydostaniem się z tej strefy właśnie poprzez klapę transferową - dlatego klapy te wyposaża się w czujnik temperatury powodujący ich zamknięcie.

Literatura

1. Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (DzU nr 75/2002, poz. 690, ze zm.).
2. Rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) nr 305/2011 z dnia 9 marca 2011 r. ustanawiające zharmonizowane warunki wprowadzania do obrotu wyrobów budowlanych i uchylające dyrektywę Rady 89/106/EWG (tekst mający znaczenie dla EOG) (Dz.Urz. UE nr L 88/5)
3. PN-EN 15650:2010, "Wentylacja budynków. Przeciwpożarowe klapy odcinające montowane w przewodach".
4. PN-EN 13501-3, "Klasyfikacja ogniowa wyrobów budowlanych i elementów budynków. Część 3: Klasyfikacja na podstawie wyników badań odporności ogniowej wyrobów i elementów stosowanych w instalacjach użytkowych w budynkach: ognioodpornych przewodów wentylacyjnych i przeciwpożarowych klap odcinających".
5. PN-EN 1751:2014-03, "Wentylacja budynków. Urządzenia wentylacyjne końcowe. Badania aerodynamiczne przepustnic regulacyjnych i zamykających".
6. PN-EN 1366-2, "Badania odporności ogniowej instalacji użytkowych. Część 2: Przeciwpożarowe klapy odcinające".
7. PN-EN 60529:2003, "Stopnie ochrony zapewnianej przez obudowy (Kod IP)".
8. ISO 10294-2, "Testy odporności ogniowej. Klapy przeciwpożarowe dla systemów dystrybucji powietrza. Część 2: Klasyfikacja, kryteria i zakres zastosowania wyników badań".
9. PN-EN 60068-2-52, "Badania środowiskowe. Próby. Próba Kb: mgła solna, cykliczna (roztwór chlorku sodu)".
10. PN-EN ISO 5135, "Akustyka. Określanie poziomu mocy akustycznej urządzeń przyłączających powietrze, zespołów urządzeń przyłączających powietrze, przepustnic oraz zaworów za pomocą pomiarów w komorze pogłosowej"
11. PN-EN 12101-8:2012, "Systemy kontroli rozprzestrzeniania dymu i ciepła. Część 8: Klapy odcinające w systemach wentylacji pożarowe".
12. PN-EN 1366-10, "Badania odporności ogniowej instalacji użytkowych. Część 10: Klapy odcinające stosowane w systemach kontroli rozprzestrzeniania dymu".
13. PN-EN 13501-4, "Klasyfikacja ogniowa wyrobów budowlanych i elementów budynków. Część 4: Klasyfikacja na podstawie wyników badań odporności ogniowej elementów systemów kontroli rozprzestrzeniania dym".
14. Materiały techniczne producentów klap.

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!