Wymagania eksploatacyjnei klasyfikacja bram wynikająca z normy wyrobu oraz norm związanych

POSTANOWIENIA OGÓLNE DOTYCZĄCE WŁAŚCIWOŚCI BRAM

Zgodnie z obowiązującą w Polsce ustawą z dnia 16 kwietnia 2004 r. o wyrobach budowlanych (Dz. U. Nr 92, poz. 881), wdrażającą postanowienia Dyrektywy na wyroby budowlane 89/106/EWG, wprowadzanie wyrobów do obrotu i stosowania przy wykonywaniu robót budowlanych jest możliwe po dokonaniu jego oceny zgodności:

Jednym z wyrobów budowlanych są bramy, które do połowy 2005 r. wprowadzane były do obrotu i stosowania po dokonaniu oceny zgodności z Aprobata Techniczną, którą udzielały:

Sytuacja prawna w tej dziedzinie uległa zmianie po wprowadzeniu do Katalogu Polskich Norm normy PN-EN 13241-1:2005 „Bramy. Norma wyrobu. Część 1: Wyroby bez właściwości dotyczących ognioodporności lub dymoszczelności”. Jest to norma zharmonizowana, stanowiąca dokument odniesienia do potwierdzania zgodności objętych normą bram i oznaczeniu ich znakiem budowlanym lub oznakowaniem CE.

Dodać należy, ze norma ta wchodzi w skład serii około 50 norm dotyczących całokształtu wymagań, badań i oceny zgodności bram. Najważniejszymi normami
z tej serii jest wymieniona już norma PN-EN 13241-1:2005 oraz będąca jeszcze
w trakcie opracowywania norma EN 13241-2, dotycząca bram z właściwościami
w zakresie odporności ogniowej lub dymoszczelności.

W skład serii wchodzą jeszcze normy związane (wspierające) dotyczące klasyfikacji oraz badań i szereg z nich wymieniono w dalszej części niniejszej publikacji.

Norma PN-EN 13241-1:2005 określa wymagania związane z bezpieczeństwem
i wymagania eksploatacyjne bram uruchamianych ręcznie lub z napędem, w tym także bram zawierających drzwi przejściowe oraz bramy i kraty zwijane.

Należy podkreślić, że wymieniona norma wyrobu na bramy jest specyfikacją techniczną zawierającą wymagania niezbędna dla dokonania oceny zgodności bram instalowanych na obszarach znajdujących się w zasięgu ludzi, których głównym zamierzonym zastosowaniem jest stworzenie bezpiecznego dostępu dla towarów
i ludzi w obiektach przemysłowych, handlowych i mieszkalnych.

Przy wyborze bramy i jej specyfikacji należy brać pod uwagę miejsce jej zainstalowania i oczekiwane wymagania eksploatacyjne. Najważniejsze z nich to:

Bramy powinny być zaprojektowane, skonstruowane i wykonane zgodnie z podanymi w dalszej części wymaganiami, co powinno zapewnić zadawalające i bezpieczne działanie oraz umożliwić bezpieczną konserwację, naprawy i demontaż.

Rozwiązania konstrukcyjne bramy szczególnie powinny uwzględniać wymagania normy PN-EN 12604:2002 „Bramy. Aspekty mechaniczne. Wymagania”.

WYMAGANIA DOTYCZĄCE ASPEKTÓW MECHANICZNYCH BRAM

Norma PN-EN 13241-1:2005 określa, z zakresu aspektów mechanicznych, poniżej wymienione wymagania.

Siła potrzebna do obsługi ręcznej tzw. siła operacyjna.

Maksymalna siła potrzebna do obsługi ręcznej, w tym awaryjnej, powinna być zgodna z wymienioną już normą PN-EN 12604:2002 oraz normą PN-EN 12453:2002 „Bramy. Bezpieczeństwo użytkowania bram z napędem. Wymagania”. Otwieranie lub zamykanie bramy przeznaczonej do obsługi ręcznej powinno być możliwe z użyciem siły nie przekraczającej 150 N dla bram garażowych w obiektach prywatnych (domkach jednorodzinnych itp.) i 260 N na osobę dla bram przemysłowych
i handlowych.

Wytrzymałość mechaniczna.

Siły uderzenia i naprężenia wynikające z normalnej eksploatacji nie powinny spowodować uszkodzenia ani pogorszenia mechanicznych własności bram. Oznacza to, że projekt powinien być zgodny z uznanymi regułami technicznymi przez zastosowanie odpowiednich współczynników bezpieczeństwa, z uwzględnieniem najbardziej niekorzystnych sił statycznych i dynamicznych występujących w pracy bramy.

Trwałość mechaniczna.

Wymagania to określane jest osiągami mechanicznymi, które zgodnie z deklarowaną przez producenta liczbą cykli, powinny być zapewnione, pod warunkiem przestrzegania wymaganych zabiegów konserwacyjnych. Skrzydło bramy powinno więc otworzyć się i zamknąć podaną przez producenta ilość razy + 10%, co nie powinno spowodować zmiany jej cech mechaniczno-użytkowych.

Geometria oszklenia/elementów szklanych .

Zainstalowane w skrzydle bramy materiały przejrzyste nie powinny stwarzać niebezpieczeństwa w przypadku rozbicia (ostre odłamki, tnące krawędzie itp.). Powinny być ponadto barwione lub mieć umieszczone na nich, rzucające się w oczy znaki ostrzegawcze, pozwalające na zauważanie przez osoby i zapobiegające wejścia w kolizję ze skrzydłem.

Zabezpieczenie przed cięciem.

Części bramy nie powinny stanowić zagrożenia cięciem, a ostre krawędzie powinny być wyeliminowane. Powinno to być zrealizowane przez właściwe zaprojektowanie elementów mechanicznych bramy (zaokrąglone krawędzie), a sama brama powinna być tak skonstruowana, że zwierające się szczeliny są wyeliminowane lub zabezpieczone do wysokości 2, 5 m .

Zabezpieczenie przed potknięciem.

Elementy bram nie powinny stwarzać zagrożenia potknięciem, co uważa się za spełnione, jeżeli w obszarze ruchu różnice wysokości nie są większe niż 5 mm
(np. progi). Jeżeli względy techniczne na to nie pozwalają, to wystające części powinny być dobrze widoczne, co można uzyskać stosując znaki ostrzegawcze,
np. żółto-czarne pasy.

Bezpieczeństwo otwierania.

Bramy o ruchu pionowym powinny być zabezpieczone przed spadnięciem lub niekontrolowanym ruchem spowodowanym awarią. Brama nie powinna być zdolna do zamknięcia, jeżeli element składowy uległ uszkodzeniu. Zabezpieczenie przed spadnięciem można osiągnąć przez zastosowanie urządzenia przeciw spadowego lub innymi środkami konstrukcyjnymi wbudowanymi w system zawieszenia bramy. Bramy o ruchu poziomym powinny być zabezpieczone przed możliwością wykolejenia.

Wydzielanie substancji niebezpiecznych.

Materiały bram nie powinny wydzielać żadnych szkodliwych substancji powyżej maksymalnych dopuszczalnych poziomów określonych w odnośnych normach europejskich lub w innych przepisach technicznych. W Polsce obowiązuje, w tym zakresie rozporządzenie Ministra Zdrowia z dnia 28 września 2005 r. w sprawie wykazu substancji niebezpiecznych wraz z ich klasyfikacją i oznakowaniem (Dz. U. Nr 201, poz. 1674). Dodać można, ze rozporządzenie to wraz z załącznikiem przedstawiającym substancje niebezpieczne obejmuje 670 stron. W Polsce przyjęła się praktyka występowania do uprawnionej jednostki badawczej np. Państwowego Zakładu Higieny o wystawienie Atestu Higienicznego stwierdzającego, że zastosowane w wyrobie materiały nie wydzielają szkodliwych substancji.

WYMAGANIA DOTYCZĄCE URUCHAMIANIA BRAM ZA POMOCĄ NAPĘDU

Wszystkie bramy uruchamiane napędem mechanicznym powinny dodatkowo spełniać wymagania wynikające z cytowanej już w publikacji normy
PN-EN 12453:2002. Są to następujące wymagania:

Ochrona przed zgnieceniem, ścinaniem i wciąganiem.

Stworzone przez skrzydło bramy podczas normalnego użytkowania punkty grożące zgnieceniem, ścinaniem i wciąganiem powinny być wyeliminowane lub zabezpieczone przez stosowne urządzenia zabezpieczające. Dodać należy, za niebezpieczne uważa się miejsce położone na wysokości do 2,5 m nad podłożem lub jakimkolwiek innym stałym poziomem dostępu do bramy.

Siły wywierane.

Siły wywierane przez skrzydło bram lub drzwi przejściowych uruchamianych napędem, szczególnie tam gdzie chronią przed zgnieceniem, ścinaniem lub uderzeniem powinny być utrzymane na bezpiecznym dla użytkownika poziomie, wg normy PN-EN 12453:2002. Zgodnie z tą normą w poniższej tablicy przedstawiono wartości maksymalne siły dynamicznej, dopuszczalnej w okresie maksimum
0,75 sekundy.

Bezpieczeństwo elektryczne.

Napęd elektryczny, urządzenia sterujące oraz ich elementy składowe powinny być tak zaprojektowane i skonstruowane, aby przy normalnym oraz dającym się przewidzieć niewłaściwym użytkowaniu, zagrożenie elektryczne było wyeliminowane lub istniała stosowna ochrona przed tymi zagrożeniami. W związku z tym, powinny spełniać wymagania określone w normie PN-EN 60204-1:1997 „Bezpieczeństwo maszyn. Wyposażenie elektryczne maszyn. Część 1: Wymagania ogólne”.

Kompatybilność elektromagnetyczna.

W tym zakresie powinny być spełnione wymagania:

Spełnienie wymagań dotyczących kompatybilności elektromagnetycznej bram powinno być sprawdzone badaniami wstępnymi i funkcjonalnymi. Jeśli ze względu na wielkość urządzenia badanie kompletnej bramy z napędem nie jest możliwe, producent powinien sprawdzić, czy odpowiednie podzespoły są właściwie zainstalowane i oprzewodowane w celu zminimalizowania wpływu zaburzeń i/lub ich skutków na wyposażenie.

DODATKOWE WYMAGANIA DOTYCZĄCE WŁAŚCIWOŚCI SPECJALNYCH BRAM

W prezentowanej normie wyrobu na bramy, zawarte jest w p. 4.4 stwierdzenie, że obok spełnienia określonych już wymagań (aspekty mechaniczne i uruchamiane za pomocą napędu), tam gdzie jest taka potrzeba, powinny być określone
i wyspecyfikowane osiągi właściwości środowiskowych, do których zaliczono wodoszczelność, odporność na obciążenie wiatrem, hałas, opór cieplny, przepuszczalność powietrza i trwałość właściwości specjalnych.

Z kolei w załączniku ZA normy, dotyczącym poświadczania zgodności określono, że właściwości te (poza hałasem) powinny być poddane wstępnemu badaniu typu,
a deklarowane wartości powinny być przedstawione jako informacje towarzyszące oznakowaniu CE.

Poniżej przedstawione poszczególne właściwości wraz z krótką charakterystyką.

Wodoszczelność.

W bramie, pod przyłożonym ciśnieniem próbnym i przez określony czas dla danej klasy wg normy PN-EN 12425:2002 „Bramy. Odporność na przenikanie wody. Klasyfikacja”, nie powinien wystąpić przeciek wody. Badania powinny być przeprowadzane na kompletnym zespole bramowym o największych wymiarach gabarytowych.

Odporność na obciążenie wiatrem.

Brama powinna posiadać konstrukcję, którą pozwala wytrzymać określone ciśnienie różnicowe wytworzone przez wiatr, co powinno być sklasyfikowane zgodnie z normą PN-EN 12424:2002 „Bramy. Odporność na obciążenie wiatrem. Klasyfikacja”. Wymaganie ma zastosowanie tylko do bramy zamkniętej i nie dotyczy możliwości otwarcia i zamknięcia oraz działania pod obciążeniem wiatrem. Zaleca się jednak, aby instrukcje obsługi zawierały ostrzeżenie stwierdzające, że użytkowanie bramy
w warunkach wietrznych może być niebezpieczne.

Hałas – izolacyjność akustyczna.

Izolacyjność akustyczna bramy powinna odpowiadać wymaganiom przepisów poszczególnych państw Unii Europejskiej, gdzie ma być zastosowana i powinna być wyznaczona zgodnie z normą PN-EN 20140-3:1999/A1:2007 „ Akustyka. Pomiar izolacyjności akustycznej w budynkach i izolacyjności akustycznej elementów budowlanych. Pomiary laboratoryjne izolacyjności od dźwięków powietrznych elementów budowlanych”. Polskie przepisy tj. Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z 12.04.2002 r. nie stawia bramom szczególnych wymagań w zakresie akustyki.

Opór cieplny.

Opór cieplny bramy, wyrażony wartością U [W/(m 2K)] określającą współczynnik przenikania ciepła powinien być badany lub obliczany zgodnie z normą

PN-EN 12428:2002 „Bramy. Współczynnik przenikania ciepła. Wymagania dotyczące obliczeń”.

Maksymalną wartość U max wyznaczają przepisy techniczno-budowlane poszczególnych państw. Wymagania obowiązujące w Polsce w tym zakresie przedstawiono w dalszej części publikacji dotyczącej klasyfikacji bram.

Przepuszczalność powietrza.

Brama powinna posiadać określoną wg normy PN-EN 12426:2002 „Bramy. Przepuszczalność powietrza. Klasyfikacja” klasę przepuszczalności powietrza całkowicie zmontowanej bramy, odniesioną do jej powierzchni całkowitej
i uwzględniającej szczeliny wrębowe.

Trwałość właściwości specjalnych

W przypadku deklarowania specjalnych właściwości wyrobu dotyczących izolacyjności cieplnej, przepuszczalności powietrza i odporności na przenikanie wody (które powinny być poddane wstępnemu badaniu typu), należy przeprowadzać powtórne ich sprawdzenie, po badaniu trwałości mechanicznej.

KLASYFIKACJA BRAM

Norma PN-EN 13241-1:2005 „Bramy. Norma wyrobu. Część 1: Wyroby bez właściwości dotyczących odporności ogniowej lub dymoszczelności” oraz powołane w niej normy związane określają poszczególne klasy lub poziomy właściwości dotyczących odporności na przenikanie wody, odporności na obciążenie wiatrem, oporu cieplnego, przepuszczalności powietrza i trwałości mechanicznej.

Producent powinien zadeklarować odnośne poziomy osiągów, jakie jego wyrób czyli brama spełnia, które zostaną sprawdzone w trakcie przeprowadzania wstępnego badania typu.

Klasyfikacja odporności na obciążenie wiatrem

Klasy odporności bramy na obciążenie wiatrem ustalane są zgodnie z zasadami określonymi w normie PN-EN 12424:2002 i przedstawione są w poniższej tablicy.

Uwagi: 1. Klasa 0 przewidziana jest dla identyfikacji bram o nieokreślonej odporności na napór wiatru np. krat, bram zamontowanych w otworach wewnętrznych itp.

Bardziej zrozumiałe jest odniesienie klas odporności bram na obciążenie wiatrem do prędkości wiatru i stref obciążenia wiatrem w Polsce, przedstawionych w normie
PN-77/B-02011 „Obciążenia w obliczeniach statycznych. Obciążenie wiatrem”. Orientacyjne przyporządkowanie klas do charakterystycznej prędkości wiatru i stref wiatrowych przedstawiono w poniższej tablicy.

Opracowanie własne autora wg normy PN-77/B-02011

Klasyfikacja odporności na przenikanie wody

Właściwości bramy w zakresie odporności na przenikanie wody opadowej klasyfikowane są według zasad podanych w normie PN-EN 12425:2002, co przedstawiono w poniższej tablicy.

Uwagi: 1. Próba należy do danej klasy, jeżeli w warunkach badania, określonych w normie PN-EN 12489:2002, nie występuje przenikanie wody

2. Ciśnienie próbne mierzone w paskalach (Pa), jest to różnica ciśnień pomiędzy jedną a drugą stroną całkowicie zamkniętej bramy

Opór cieplny

Opór cieplny bram obliczać należy zgodnie z normą PN-EN 12428:2002 „Bramy. Współczynnik przenikania ciepła. Wymagania dotyczące obliczeń” lub z załącznikiem B (normatywny) „Procedura określania oporu cieplnego” normy PN-EN 13241-1:2005.

Opór cieplny wyrażony jest wartością U w [W/(m 2 × K)] określaną jako współczynnik przenikania ciepła.

Maksymalne wartości U max określają przepisy poszczególnych państw, w Polsce rozporządzenie Ministra Infrastruktury z 12.04.2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (Dz. U. Nr 75, poz. 690 + późniejsze zmiany). W załączniku do rozporządzenia pt. „Wymagania izolacyjności cieplnej i inne wymagania związane z oszczędnością energii” ujęto tablicę z wartościami współczynnika przenikania ciepła dla drzwi i wrót (bram)
w budynkach produkcyjnych.

Uwaga: t i – temperatura obliczeniowa w pomieszczeniu zgodnie z §134 ust. 2 rozporządzenia lub określana indywidualnie w projekcie technologicznym

Klasyfikacja przepuszczalności powietrza

Klasyfikacja bram z zakresu przepuszczalności powietrza dokonywana jest w oparciu o normę PN-EN 12426:2002. Wyniki takiej klasyfikacji przedstawione są w poniższej tablicy.

Uwagi: 1. Próbka należy do danej klasy, jeśli wyniki badania, ustalone zgodnie z normą PN-EN 12427:2002, nie przekraczają wartości określonych dla tej klasy wg powyższej tablicy.

2. Jeżeli stosuje się ciśnienie przekraczające 50 Pa, wtedy należy to traktować jako przypadek „wyjątkowy” powyżej klasy 5 i zaleca się uzgodnienie warunków w umowie między producentem a klientem.

Trwałość mechaniczna bram

Norma PN-EN 13241-1:2005 zawiera w zakresie trwałości zapis, że producent powinien zadeklarować poziom osiągów mechanicznych bramy w postaci liczby cykli pracy zgodnie z normą PN-EN 12604:2000, która potwierdza tylko to stwierdzenie.

Badania w tym zakresie powinny być przeprowadzone wg normy PN-EN 12605:2002 „Bramy. Aspekty mechaniczne. Metody badań”. Próbka do badań powinna być poddana liczbie cykli próbnych, dla której została zaprojektowana, pomnożonej przez współczynnik testowy wynoszący 1,1. Celem zastosowania współczynnika jest wyrównanie wpływu uzgodnień w badaniach z tytułu idealnego środowiska i krótkiego czasu przeprowadzania badań.

Na podstawie analizy udzielanych, do czasu wejścia w życie europejskiej normy wyrobu na bramy aprobat technicznych stwierdzić można, że producenci deklarowali przeważnie trwałość w wysokości 10 000 cykli pracy.

Jeżeli przyjąć dwukrotne otwieranie bramy dziennie, to trwałość ta dotyczy około
13 lat użytkowania. Przy określaniu stosowania np. bram do garaży wielostanowiskowych w budynkach wielorodzinnych, producent powinien deklarować większą niż wymieniona trwałość 10 000 cykli pracy.

UWAGI KOŃCOWE

Wymagania i klasyfikacja przedstawione w normie PN-EN 13241-1:2005 odnoszą się do bram uruchamianych ręcznie, w odniesieniu do których oznakowanie CE potwierdza zgodność z wymaganiami dyrektywy 89/106/WE (wyroby budowlane) oraz do bram uruchamianych napędem, w odniesieniu do których oznakowanie CE potwierdza zgodność z wymaganiami dyrektyw 89/106/EWG, 98/37/WE (bezpieczeństwo maszyn) i 9/336/WE (kompatybilność elektromagnetyczna).

W publikacji oprócz normy wyrobu przedstawiono normy klasyfikacyjne oraz dotyczące metod badań bram. Normy te nie wyczerpują jednak całego obszaru dokumentów związanych z problematyką bram.

Bardziej szczegółowo zagadnienia np. bram garażowych przedstawiono
w wydawnictwie ITB Instrukcje. Wytyczne. Poradniki. Zeszyt 9. Bramy garażowe segmentowe z napędem elektromechanicznym – Wytyczne osadzania i odbioru.

inż. Zbigniew Czajka

ITB Odział Wielkopolski