05. OGNIOODPORNOŚĆ W STROPACH

Stropy gęstożebrowe, sprężone – ognioodporność, klasyfikacje, stosowanie pod kątem bezpieczeństwa pożarowego. 

Ognioodporność to jeden z ciekawszych i budzących duże zainteresowanie tematów w budownictwie ostatnich lat. Zwłaszcza, iż rynek wzbogacany jest coraz większą różnorodnością materiałów budowlanych, a samo zagadnienie ochrony przeciwpożarowej jest popularne nie tylko wśród fachowców tej dziedziny czy projektantów ale również wśród wykonawców i inwestorów. Rozporządzenie ministra infrastruktury w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki  i ich usytuowanie w dziale  VI: Bezpieczeństwo pożarowe  jasno i wyraźnie określa wymogi klasy odporności pożarowej elementów budynku.

STROP GĘSTOŻEBROWY
Jednym z najważniejszych elementów konstrukcji całego budynku są oczywiście stropy. Jako, że są elementami konstrukcji muszą spełniać wymogi R-nośności, E-szczelności oraz I-izolacyjności ogniowej. Ognioodporność danego stropu określa się na podstawie Normy (w przypadku stropów gęstożebrowych PN-EN 15037-1:2011), metodą obliczeniową (szacunkową i mało popularną w Polsce) lub na podstawie badań gotowych elementów symulując warunki pożaru. Ostatnia metoda jest rzecz jasna najbardziej zbliżona do rzeczywistości, choć wbrew pozorom w przypadku stropów wcale nie jest tak popularna. Poszczególne parametry REI można spełniać zwiększając poziom wytężenia, zmieniając ilość i pozycję zbrojenia (co w przypadku prefabrykatów nie zawsze jest takie oczywiste), zwiększając grubość (nadbeton) itp. Można również stosować okładziny poprawiające parametry ogniowe, a wśród nich najpopularniejsze dla stropów są tynki. Wbrew pozorom najpowszechniej stosowane tynki cem.-wap. niekoniecznie zabezpieczają strop i nadają mu odpowiednią klasę ognioodporności, a jak wykazują badania mogą mieć tendencję do odspajania się od powierzchni stropu już w pierwszych minutach pożaru. 

BADANIA
Na podstawie badań przeprowadzonych przez firmę RECTOR Polska wraz z Instytutem Techniki Budowlanej w latach 2002-2018 (zarówno z tynkiem cem.-wap. jak i gipsowym) i opracowanej dzięki nim klasyfikacji stropów RECTOR z tynkiem, można wykazać znacznie lepsze parametry ogniowe tynku gipsowego w porównaniu do tynku cem.-wap. Potwierdzenie tego można odnaleźć w Normie PN-EN 15037-1:2011 gdzie szacuje się, że 1 cm tynku cem.-wap. zastępuje 0,67 cm otuliny betonowej, a 1 cm tynku gipsowego zastępuje aż 2,5 cm otuliny betonowej. Badania wykazały również lepszą przyczepność tego rodzaju tynku do powierzchni stropu, a przy zastosowaniu zatopionej w nim siatki stalowej można osiągać odporność ogniową nawet do REI 120 lub REI 240. Dzięki temu znacznie zwiększa się zakres stosowania gęstożebrowych stropów sprężonych RECTOR które stosowane są zarówno w budownictwie jedno i wielorodzinnym, ale również w budynkach użyteczności publicznej.

ODPORNOŚĆ STROPÓW SUROWYCH
Równie wartościową, a w wielu przypadkach nawet bardziej, jest druga z klasyfikacji opracowana dla stropów sprężonych RECTOR w roku 2013. Jest to klasyfikacja dotycząca parametrów ogniowych stropów „surowych”, nieotynkowanych. Na jej podstawie w zależności od wytężenia stropu w konkretnym projekcie oraz grubości nadbetonu można uzyskiwać klasę odporności ogniowej nawet do REI 120. Ogromną zaletą projektowania stropów sprężonych RECTOR zgodnie z tą klasyfikacją jest szeroki zakres stosowania tychże stropów, zarówno w budynkach mieszkalnych, gdzie uzyskujemy dowolność stosowanych okładzin jak i niemieszkalnych, gdzie najczęściej stosuje się zabudowę z sufitów podwieszanych. W takim przypadku strop – jako jedyny spośród gęstożebrowych - posiada sam w sobie pożądaną ognioodporność, więc nie ma konieczności rozważania przypadku gdy pożar wybucha w przestrzeni pomiędzy sufitem podwieszanym a stropem. Dodatkowo analiza ekonomiczna jednoznacznie wykazuje, iż wzrost wartości stropu związany z zaprojektowaniem go zgodnie z klasyfikacją stropów RECTOR bez tynku, jest znacznie mniejszy niż zabezpieczenie stropu do pożądanej klasy ognioodporności poprzez odpowiedni tynk lub klasowy sufit podwieszany spełniający wymogi EI. 

Dzięki tej klasyfikacji projektanci zyskują dowolność w stosowaniu tak popularnych stropów gęstożebrowych w budownictwie ogólnym o dowolnym przeznaczeniu i z dowolnymi okładzinami lub bez nich. Dodatkowo rozwiązania stropów RECTOR i ich parametry potwierdzone są badaniami i klasyfikacjami Instytutu Techniki Budowlanej – gwarantującymi wyniki najbardziej zbliżone do rzeczywistości. 
Na odporność ogniową stropów RECTOBETON w wersji bez tynków mają wpływ takie czynniki jak grubość nadbetonu, typ oraz ilość belek w żebrze oraz poziom wytężenia żebra nośnego przy zginaniu. Odpowiednio dobierając parametry stropu można uzyskać odporność ogniową surowych stropów na poziomie REI30 – REI120. Poniższa tabela obrazuje w jaki sposób poszczególne elementy stropu wpływają na uzyskiwaną odporność ogniową stropów RECTOBETON:

STROP RECTOLIGHT
Jednym z najbardziej charakterystycznych stropów ze względu na nietypowy wygląd jest z pewnością system stropowy RECTOLIGHT. Coraz częściej można spotkać na budowach strop gęstożebrowy, którego wypełnienie przestrzeni międzybelkowych składa się z paneli wykonanych z sprasowanych wiórów drewnianych. Rozwiązanie przypominające na pierwszy rzut oka strop drewniany jest w rzeczywistości szalunkiem traconym, który po montażu pozostaje w stropie i nie pełni funkcji konstrukcyjnej. Odporność ogniowa stropu RECTOLIGHT została potwierdzona w badaniach wykonanych przez instytut Techniki Budowlanej. Badania ogniowe przeprowadzone na stropie RECTOLIGHT wraz z warstwami wykończeniowymi (styropian gr. 4 cm oraz wylewka betonowa gr. 4 cm) wykazały odporność ogniową na poziomie REI30-REI60 w zależności od poziomu wytężenia stropu.

RECTOLIGHT BEZ OBUDOWY
Oryginalna forma paneli RECTOLIGHT sprawia, że projektanci a także inwestorzy coraz częściej decydują się na pozostawienie „surowych” stropów RECOLIGHT bez wykonywania sufitów podwieszanych. Rectolight jako produkt nierozprzestrzeniający ognia (NRO)  może być stosowany bez żadnych dodatkowych środków zabezpieczających (w formie impregnatów, powłok malarskich czy też sufitów podwieszanych), zarówno w budynkach mieszkalnych jednorodzinnych, jak i budynkach użyteczności publicznej.

W wyniku przeprowadzonych badań przez Instytut Techniki Budowlanej, RECTOLIGHT uzyskał klasyfikację w zakresie reakcji na ogień: B-s1,d0. Oznacza to, że wyrób ten jest niezapalny, niekapiący pod wpływem ognia oraz nieodpadający pod wpływem ognia, jak również nierozprzestrzenia ognia wewnątrz budynków.
W przypadku budynków mieszkalnych najczęściej system RECTOLIGHT stosowany jest w strefie dziennej (salon, kuchnia) i podkreśla oryginalny charakter wnętrza.
Wnętrza budynków biurowych, przestrzeni użyteczności publicznej coraz częściej wykańczane są w sposób „surowy”. Elementy konstrukcyjne takie jak ściany czy stropy nie są tynkowane, natomiast wraz z instalacjami i oświetleniem tworzą spójną całość. Poniższe zdjęcia przedstawiają budynek biurowy zlokalizowany w Jaworznie w którym zrezygnowano z sufitów podwieszanych.

Stropy RECTOLIGHT, które ze względu na łatwy i szybki montaż stosowane są często podczas wymiany stropów w budynkach istniejących (np. kamienice, pałace). Na poniższych zdjęciach przedstawiono salę konferencyjną w Zamku Gniew. W tym konkretnym przypadku otynkowano belki betonowe, które zostały pomalowane na biało i wyróżniają się na tle ciemniejszych paneli RECTOLIGHT.

RECTOLIGHT A PODŁOGA PODNIESIONA
Coraz częściej szczególnie w budynkach użyteczności publicznej można spotkać rozwiązania z zastosowaniem podłogi podniesionej zamiast najczęściej spotykanego rozwiązania, czyli wylewki betonowej ułożonej na warstwie izolacji akustycznej. Takie rozwiązanie ułatwia prowadzenie niezliczonej ilości wiązek przewodów instalacyjnych pod podłogą jednocześnie z możliwością szybkiego i łatwego dostępu. Przebadane w ITB stropy  RECTOLIGHT wraz z warstwami wykończeniowymi zostały wykonane przy użyciu podłogi składającej się ze styropianu gr. 4 cm oraz wylewki betonowej gr. 4 cm. W przypadku gdy tradycyjne warstwy wykończeniowe zastępowane są np. podłogą podniesioną jest możliwość wykonania obliczeń sprawdzających temperaturę powierzchni stropu w trakcie pożaru. Najczęściej przy takim rozwiązaniu zwiększana jest grubość nadbetonu w stropie dzięki czemu można zrezygnować z warstw wykończeniowych.

JAK INACZEJ UZYSKAĆ ODPORNOŚĆ STROPU STROP RECTOLIGHT ?
Kolejnym sposobem na uzyskanie odporności ogniowej przez przegrodę poziomą jaką stanowi strop jest wykonanie pod stropem sufitu podwieszanego w odpowiedniej klasie EI. Zgodnie ze stanowiskiem Zakładu Badań Ogniowych ITB, strop gęstożebrowy w systemie RECTOLIGHT zabezpieczony od spodu samodzielnym sufitem podwieszanym w klasie EI30-120, spełniają odpowiednio wymagania odporności ogniowej w klasach REI 30 – REI 120. (Tab. XV)

REASUMUJĄC
Stropy gęstożebrowe sprężone RECTOR pozwalają na projektowanie stropów spełniających wymagania odporności ogniowej. System RECTOBETON w wersji z tynkiem pozwala uzyskać odporność ogniową do REI240 a w wersji beztynkowej do REI120. W przypadku stropu RECTOLIGHT można uzyskać strop o odporności ogniowej do REI60 lub REI120 (w wersji z sufitem podwieszany w klasie EI120). Oba systemy zostały wielokrotnie przebadane w Instytucie Techniki Budowlanej a wyniki tych badań potwierdzają deklarowane przez producenta parametry techniczne. Wysoka odporność ogniowa stropów RECTOR sprawiła, że na co dzień rozwiązania te stosowane są m. in. w budownictwie wielorodzinnym oraz użyteczności publicznej.