Okna przeciwpożarowe

Przeciwpożarowe budowlane wyroby otworowe są zwykle kojarzone z drzwiami lub bramami. Jednak w niektórych przypadkach występuje potrzeba zainstalowania w budynku okien przeciwpożarowych. Wynika to głównie z konieczności przestrzegania przepisów związanych z zachowaniem stosownych stref pożarowych.

PROBLEMATYKA OGÓLNA STOSOWANIA OKIEN PRZECIWPOŻAROWYCH

Wciąż rosnące ceny gruntów oraz wysokie koszty uzbrojenia w stosowne media terenu powodują, iż zabudowa staje się coraz gęstsza. Budynki mieszkalne , użyteczności publicznej (hotele, pensjonaty, szpitale, biurowce, galerie handlowe itp.) a także przemysłowe stoją bardzo blisko siebie, co w przypadku wybuchu pożaru stwarza duże niebezpieczeństwo. Jako typowy przykład można podać także sytuację, gdy bezpośrednio pod oknami powyżej wymienionych budynków znajduje się duży parking, zapełniony zazwyczaj łatwopalnymi przecież samochodami.

Przepisy regulujące zagadnienia bezpieczeństwa pożarowego obiektów budowlanych, a także zainstalowanych w nich wyrobów budowlanych, w tym również okien przeciwpożarowych, są głównie ujęte w rozporządzeniu Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (Dz. U. Nr 75, poz. 690 z późniejszymi zmianami). Problematyce tej jest poświecony rozdział VI pt. „Bezpieczeństwo pożarowe.

W powyżej wymienionym rozporządzeniu nie ma bezpośrednich odniesień do okien przeciwpożarowych, lecz ich instalowanie w budynkach wynika z konieczności stosowania odpowiednich stref pożarowych. Prezentowany przepis zawiera definicję, iż „strefę pożarową stanowi budynek albo jego część oddzielona od innych budynków lub innych części budynku elementami oddzielenia przeciwpożarowego, o których mowa w § 232 ust. 4, bądź też pasami wolnego terenu o szerokości nie mniejszej niż dopuszczalne odległości od innych budynków, określone w § 271 ust. 1-7”. W wymienionym § 232 znajduje się stwierdzenie, iż ściany stanowiące elementy oddzielenia przeciwpożarowego powinny być wykonane z materiałów niepalnych, a występujące w nich otwory – obudowane przedsionkami przeciwpożarowymi lub zamykane za pomocą drzwi przeciwpożarowych. Wyspecyfikowano również miejsca, w których należy zainstalować drzwi przeciwpożarowe o określonej klasie odporności ogniowej. Ponieważ okna zaliczyć można do elementów oddzielenia przeciwpożarowego, powinny więc także odpowiadać dotyczącym im wymaganiom.

Budynki powinny być tak skonstruowane, aby spełniały obligatoryjne wymagania związane z ich klasą odporności pożarowej. Poszczególne elementy oddzielenia przeciwpożarowego w postaci ścian, stropów oraz drzwi lub innych zamknięć przeciwpożarowych, powinny charakteryzować się odpowiednią klasą odporności ogniowej. Gwarantuje to w przypadku wybuchu pożaru odpowiedni czas na akcję gaśniczą i ewakuację ludzi oraz mienia z zagrożonych budynków. W tym okresie czasu płomień nie może przejść przez przegrodę przeciwpożarową, a temperatura po stronie przeciwnej do ognia nie powinna przekroczyć dopuszczalnej wartości.

Zwiększająca się tendencja do oświetlania wnętrz pomieszczeń, w których przebywają ludzie światłem dziennym, wymusza coraz większą liczbę okien w fasadach budynków. Przedstawione w niniejszej publikacji przyczyny powodują m.in., że powinny to być także okna przeciwpożarowe. Z występującego asortymentu okien przeciwpożarowych najczęściej znajdują zastosowanie okna stałe, czyli nieotwierane. Podstawowym elementem takich okien jest przeszklenie, wykonane zazwyczaj z kilku warstw szkła przedzielonych warstwami żelu. Przeszklenie osadza się w stabilnej i wytrzymałej ramie ościeżnicy, wypełnionej materiałem izolującym. Nieco mniejsze zastosowanie mają okna przeciwpożarowe otwierane, głównie rozwierane lub uchylne oraz rozwierano-uchylne. Oprócz przedstawionego już przeszklenia, w skład konstrukcji okien otwieranych wchodzą stosowne okucia (np. zawiasy) oraz uszczelnienia, w postaci uszczelek wymaganych normalną eksploatacją, a także zapewniających szczelność ogniową tzw. pęczniejących.

Podstawową funkcją otworowych wyrobów przeciwpożarowych jest zamknięcie strefy pożarowej w przypadku wybuchu pożaru. Okno przeciwpożarowe powinno być wtedy zamknięte, celowym więc jest jego wyposażenie w urządzenie samoczynnie zamykające skrzydło.

NORMY I INNE DOKUMENTY TECHNICZNO-PRAWNE

OTWIERANE OKNA PRZECIWPOŻAROWE

Szczegółowe zagadnienia związane z problematyką właściwości odporności ogniowej okien otwieranych są zawarte w normie PN-EN 14600:2005 Drzwi, bramy i otwieralne okna o właściwościach odporności ogniowej i/lub dymoszczelności – Wymagania i klasyfikacja. Zgodnie z tytułem norma określa wymagania i klasyfikację niezbędną do wykazania, iż zamierzona zdolność odporności ogniowej może być przyjęta dla całego założonego okresu trwałości użytkowej. Zawiera także wymagania funkcjonalne oraz metody badań i kontroli. W postanowieniach ogólnych stwierdza się, że objęte nią wyroby, w tym okna otwierane, powinny być zdolne do osiągnięcia takiego położenia zamkniętego, w którym uzyskają deklarowaną skuteczność działania w zakresie odporności ogniowej. Ponadto w prezentowanej normie sformułowano uwagę, iż okna stałe, bez jakichkolwiek otwieranych elementów, nie są nią objęte. Badanie tych wyrobów należy przeprowadzać według procedury zawartej w normie PN-EN 1364-1:2015 Badanie odporności ogniowej elementów nienośnych – Część 1: Ściany.

Od grudnia 2016 r. otwierane okna przeciwpożarowe są objęte europejską zharmonizowaną normą wyrobu PN-EN 16034:2014 Drzwi, bramy i otwieralne okna – Norma wyrobu, właściwości eksploatacyjne – Właściwości dotyczące odporności ogniowej i/lub dymoszczelności. Wymieniony dokument normalizacyjny zawiera m.in. charakterystyczne właściwości otwieranych okien  związanych z odpornością ogniową. Jednak do zdefiniowania danego wyrobu przeciwpożarowego w kompletny sposób, niezbędne jest dodatkowe zadeklarowanie pozostałych zasadniczych, podstawowych charakterystyk, zgodnych z normą wyrobu okien standardowych. W odniesieniu do zewnętrznych otwieranych okien przeciwpożarowych jest to norma PN-EN 14351-1+A1:2010 Okna i drzwi – Norma wyrobu, właściwości eksploatacyjne – Część 1: Okna i drzwi zewnętrzne bez właściwości dotyczących odporności ogniowej i/lub dymoszczelności.

Dodać należy, że zgodnie z rozporządzeniem Nr 305/2011 Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) z dnia 9 marca 2011 r. ustanawiającego zharmonizowane warunki wprowadzania do obrotu wyrobów budowlanych i uchylającego dyrektywę Rady 89/106/EWG, wyrób budowlany objęty normą zharmonizowaną, a więc i otwierane okna przeciwpożarowe, może być wprowadzony do obrotu lub udostępniony na rynku krajowym wyłącznie po oznakowaniu CE i spełnieniu związanych z tym wymagań.

STAŁE OKNA PRZECIWPOŻAROWE

Norma określająca właściwości odporności ogniowej PN-EN 14600:2005 oraz zharmonizowana norma wyrobu PN-EN 16034:2014 nie obejmują swymi postanowieniami stałych okien przeciwpożarowych. Również badania tych wyrobów należy przeprowadzać zgodnie z procedurą przewidzianą dla ścian nienośnych, przedstawioną w normie PN-EN 1364-1:2015. W związku z powyższym niezbędne jest uzyskanie na stałe okna przeciwpożarowe Krajowej Oceny Technicznej (dawniej Aprobaty Technicznej), udzielanej przez Instytut Techniki Budowlanej w Warszawie. Zasady udzielania takiego dokumentu są zawarte w rozporządzeniu Ministra Infrastruktury i Budownictwa z dnia 17 listopada 2016 r. w sprawie krajowych ocen technicznych (Dz. U. z 06.12.2016 r., poz. 1968). Krajowa Ocena Techniczna zawiera m.in. opis wyrobu, zakres i warunki stosowania, właściwości użytkowe, wymagania dotyczące zakładowej kontroli produkcji.

Stałe okna przeciwpożarowe, nie objęte normą zharmonizowaną lub europejską oceną techniczną, mogą być także wprowadzane do obrotu lub udostępniane  na rynku krajowym, jeżeli zostały oznakowane znakiem budowlanym B. Znak ten umieszcza się na wyrobie, dla którego producent sporządził, na swoją wyłączną odpowiedzialność, krajową deklarację właściwości użytkowych, odniesionych do uzyskanej Krajowej Oceny Technicznej na ten wyrób.

PRZYKŁADOWE WYROBY

OKNA DREWNIANE

Firma Pol-Skone posiada w swojej ofercie produktowej drewniane okna i drzwi balkonowe przeciwpożarowe systemu EC 90 EI 30, w postaci następującego asortymentu:

• jedno- i dwuskrzydłowe okna stałe (nieotwierane) – oszklenia w ramie „fix”,
• jedno- i dwuskrzydłowe okna  otwierane - rozwierane, uchylne i uchylno-rozwierane,
• jedno- i dwuskrzydłowe drzwi balkonowe rozwierane i uchylno-rozwierane.

Maksymalne wymiary zewnętrzne ościeżnicy (szerokość x wysokość) powyżej przedstawionych wyrobów wynoszą:

 ∙ 1344 mm x 2200 mm – w przypadku okien stałych,

 ∙ 1380 mm x 2200 mm – w przypadku jednoskrzydłowych okien otwieranych i drzwi balkonowych,

 ∙ 2300 mm x 2200 mm – w przypadku dwuskrzydłowych okien otwieranych i drzwi balkonowych.

Okna i drzwi balkonowe systemu EC 90 EI 30 mają konstrukcję jednoramową, wykonywaną z półfabrykatów z drewna sosnowego klejonego warstwowo o przekroju 90 mm x 92 mm, oraz gęstości co najmniej 450 kg/m³. Są szklone szybami zespolonymi jednokomorowymi o grubości 34 mm, typu VSG 44.2 Thermofloat/PYROBEL 16 lub o grubości 42 mm typu VSG 44.2 Thermofloat 1.0 kl. P2A/16 Argon/PYROBEL 16. Do zespolenia tafli szklanej stosuje się aluminiowe ramki międzyszybowe.

W celu uszczelniania przylg w skrzydłach, umieszcza się wzdłuż ich krawędzi na całym obwodzie uszczelki przylgowe firmy Inter Deventer, wykonane z elastomeru termoplastycznego TPE. Z kolei w specjalnie wyprofilowanych rowkach wzdłuż pionowych i poziomych krawędzi ościeżnicy oraz skrzydeł (na obwodzie) są zastosowane uszczelki pęczniejące o przekroju 2 mm x 15 mm firmy Marvon lub Promat. Ponadto w przymyku skrzydła rozwieranego okien dwuskrzydłowych dodatkowo umieszcza się uszczelkę pęczniejącą o przekroju 2 mm x 10 mm wymienionych powyżej firm.

W oknach otwieranych i drzwiach balkonowych systemu  EC 90 EI 30 stosowane są kompletne okucia typu  Roto NT WK2 z regulacją w trzech płaszczyznach. W ich skład wchodzą zawiasy zainstalowane w ościeżnicy, na których są zawieszone skrzydła oraz klamka z tworzywa sztucznego z trzpieniem stalowym wraz z blokadą błędnego położenia klamki skrzydła uchylno-rozwieranego. Wszystkie okucia są dopuszczone do obrotu i dostosowane do ciężaru własnego skrzydeł oraz obciążeń eksploatacyjnych.

Powierzchnie zewnętrzne całego asortymentu okien i drzwi balkonowych zostają wykończone powłokami malarskimi kryjącymi lub transparentnymi, o minimalnej grubości 150 μm.

Okna i drzwi balkonowe przeciwpożarowe systemu EC 90 EI 30 są przeznaczone do stosowania w budownictwie mieszkaniowym i użyteczności publicznej oraz spełniają kryteria określone w normie PN-EN 13501-2+A1:2010 Klasyfikacja ogniowa wyrobów budowlanych i elementów budynków – Część 2: Klasyfikacja na podstawie wyników badań odporności ogniowej, z wyłączeniem instalacji wentylacyjnej, przy czym:

 - okna ze skrzydłami otwieranymi i drzwi balkonowe spełniają kryteria dla klasy odporności ogniowej

    EI1 30,

 - okna stałe spełniają kryteria dla klasy odporności ogniowej EI 30.

Przedstawione powyżej wyroby są objęte Aprobatą Techniczną ITB AT-15-9333/2015 „Drewniane okna i drzwi balkonowe przeciwpożarowe systemu POL-SKONE EC 90 EI 30”. Przykładowy charakterystyczny fragment okna rozwieranego systemu EC 90 EI 30 przedstawiono na fot. 1.

Jednym z producentów drewnianej stolarki przeciwpożarowej, w tym okien, jest także Zakład Stolarki Budowlanej „Sosnowicz” s.c. Firma oferuje m.in. otwierane drewniane okna przeciwpożarowe, jedno- i dwuskrzydłowe, spełniające kryteria  klasy  odporności  ogniowej  EI  60.  

 Okna charakteryzują się konstrukcją jednoramową, opartą na płycie wiórowej Halspan EI 90 z doklejoną na obwodzie  listwą z drewna sosnowego.

Prezentowane wyroby są oszklone szybami zespolonymi jednokomorowymi grubości 25 mm typu VSG 44.2 Polflam EI 60. Do zespolenia tafli szklanych stosuje się aluminiowe ramki międzyszybowe Termo TGI. Szyby są mocowane w ramie skrzydła za pomocą ośmiu stalowych kątowników o wymiarach 30 mm x 30 mm x 10 mm (po dwa na każdy bok szyby) przykręcanych wkrętami. Następnie zostają zabezpieczone drewnianymi listwami przyszybowymi, również przykręcanymi wkrętami do drewna, w rozstawie co 200 mm. Tafle szklane uszczelnia się masą silikonową Promat, zarówno od strony listew przyszybowych jak i przeciwnej. Ponadto wzdłuż krawędzi otworu pomiędzy szybą a ramiakiem skrzydła, umieszczona zostaje uszczelka ceramiczna o przekroju 4 mm x 20 mm, a po obwodzie szyby uszczelkę pęczniejącą  Promaseal grubości 1,6 mm firmy Promat.

Skrzydło okna jest zawieszone w ościeżnicy na dwóch zawiasach czopowych o średnicy 16 mm. W oknach dwuskrzydłowych skrzydło bierne jest wyposażone w rygiel firmy ROMB, co umożliwia jego zablokowanie w górnej i dolnej części. Z kolei skrzydło czynne ma zamontowaną zasuwnicę oraz klamkę z blokadą uruchamianą kluczem, w celu otwarcia okna w koniecznych przypadkach. Na obwodzie skrzydła umieszczone są dwie uszczelki pęczniejące o przekroju 4 mm x 15 mm firmy Lorient.

Ościeżnice prezentowanych okien wykonuje się z półfabrykatów z drewna sosnowego klejonego warstwowo. Na obwodzie ościeżnicy usytuowana jest jedna uszczelka pęczniejąca. Producent zaleca, aby ościeżnicę zamocowywać do muru przy pomocy stalowych łączników (kołków) rozporowych o wymiarach Ø10 x 150 mm, rozmieszczanych w odległości 200 mm od naroży. Do osadzenia okien należy użyć co najmniej 8 łączników.

Na fot. 2. pokazano przykładowe otwierane okna drewniane przeciwpożarowe, wykonane przez Zakład Stolarki Budowlanej „Sosnowicz”.

OKNA METALOWE

Producent aluminiowych wyrobów otworowych, firma ALUPROF, ma w swoim asortymencie produkcji również system otwieranych okien przeciwpożarowych w klasie odporności ogniowej EI 30, oznaczony symbolem MB-86EI. Konstrukcja tych wyrobów bazuje na systemie MB-86, dzięki czemu charakteryzuje się wysoką izolacyjnością termiczną i akustyczną oraz szczelnością na przenikanie wody opadowej i infiltrację powietrza. Oferowane są okna  rozwierane i rozwierano- uchylne o maksymalnych wymiarach: szerokość – 1500 mm i wysokość – 2300 mm oraz uchylne o maksymalnych wymiarach: szerokość – 2400 mm i wysokość – 1300 mm, przy czym masa skrzydła nie może przekraczać 130 kg.

Producent podkreśla, iż system MB-86EI łączy w sobie zalety klasycznego systemu okiennego z właściwościami przegród ognioodpornych. Jego podstawowe zalety:

• kształtowniki (profile) o głębokości 86 mm (skrzydło) i 77 mm (ościeżnica) cechują się trzykomorową budową, a centralną ich część stanowi komora izolacyjna pomiędzy przekładkami termicznymi o szerokości 42 mm lub 43 mm,
• w komorach wewnętrznych kształtowników usytuowane są elementy izolacji ogniowej, a w przestrzeni pomiędzy kształtownikami a przeszkleniem specjalne akcesoria,
• szeroki zakres grubości możliwych do zastosowania szyb (skrzydło od 22 mm do 70 mm), co pozwala na szklenie różnymi rodzajami szkła zespolonego, w tym zestawów dwukomorowych,
• zastosowane okucia są standardowo wykonane w klasie odporności na włamanie RC 2.

Na fot. 3 pokazano charakterystyczny fragment otwieranego aluminiowego okna przeciwpożarowego systemu MB-86EI, natomiast  fot. 4 przedstawia w zbliżeniu przekroje poszczególnych kształtowników. Szczegóły konstrukcyjne kształtowników aluminiowych prezentowanego systemu okien oraz przykładowego przeszklenia wraz z podstawowymi wymiarami obrazuje rys. 1.

Jak już w niniejszej publikacji stwierdzono, większym zastosowaniem cieszą się okna przeciwpożarowe stałe, czyli nieotwierane, określane często jako „fix”. Jest to najprostsza wersja tego typu wyrobów, popularnie stosowanych w fasadach budynków i ścianach wewnętrznych. Okno stanowi stabilna i wytrzymała rama ościeżnicy, wykonana ze stalowych lub aluminiowych kształtowników, których komory są wypełnione wkładami z materiałów ognioodpornych np. silikatowo-cementowych itp. Ramy są przeszklone szybami ognioodpornymi odpowiednich klas. W oknach instalowanych na zewnątrz budynków stosowane są kształtowniki z przekładką termiczną oraz szyby zespolone, co najmniej jednokomorowe. Jako przykładowe wyroby z tego zakresu wymienić można  okna stałe wykonane z aluminiowych kształtowników zaprezentowanego już powyżej systemu MB-86EI lub systemu Yawal TM 75EI. Okno stałe przeciwpożarowe wykonane przez firmę Effector, z aluminiowych kształtowników systemów przeciwpożarowych ALUPROF, przedstawiono na fot. 5. W odniesieniu do okien stalowych, stosowne są m.in. kształtowniki systemu Jansen.

Również w ścianach wewnętrznych występują stałe okna przeciwpożarowe, często przyjmując formę elementu obejmującego całą wysokość pomieszczenia. Zazwyczaj ościeżnice tych wyrobów wykonuje się z bardzo wąskich kształtowników. Jednym z producentów tego typu przegród przeciwpożarowych jest firma INTERPRODUKT, oferująca stałe  wewnętrzne okna przeciwpożarowe systemu FR. Asortyment obejmuje wyroby o maksymalnej wysokości 3000 mm w klasach odporności ogniowej EI 30, EI 60 oraz EI 120. Przykładowe zastosowanie stałych wewnętrznych okien przeciwpożarowych systemu FR pokazano na fot. 6.

ZAGADNIENIA ZAMYKANIA

Podstawową funkcją otworowych wyrobów przeciwpożarowych jest zamknięcie strefy pożarowej w przypadku wybuchu pożaru. Ze względu na ułomność pamięci ludzkiej skutkującej niezamknięciem okna, niezbędne jest zapobieganie takiej sytuacji, poprzez wyposażenie w urządzenie samozamykające. Wymagają tego zresztą stosowne, cytowane już w niniejszej publikacji przepisy. Okna przeciwpożarowe nazywane są często serwisowymi, nieprzeznaczonymi do codziennego otwierania, a służącymi tylko do umożliwienia wykonywania pewnych czynności technicznych lub użytkowych. Zamykanie w tych przypadkach dostatecznie zapewnia samozamykacz.

Okna przeciwpożarowe umieszcza się także na pewnych wysokościach, gdzie pełnią funkcję elementu przewietrzającego pomieszczenie. Niezbędnym wtedy wymogiem jest ich wyposażenie w siłowniki, zazwyczaj elektryczne, pozwalające na otwieranie i zamykanie z poziomu posadzki. Przeważnie są to rozwiązania analogiczne jak przy oknach oddymiających. Wyjaśnić w tym miejscu należy, że w odniesieniu do okien oddymiających ich zadaniem jest odsłonięcie otworu dla ujścia dymu, a w przypadku  okien przeciwpożarowych jest wprost przeciwnie,  powinny się zamknąć i doszczelnić otwór. Z tego jednak powodu okna przeciwpożarowe wymagają często bardziej rozbudowanej automatyki pożarowej, w celu zapewnienia stosownego zablokowania skrzydła w położeniu zamkniętym.

inż. Zbigniew Czajka

OKNO 1/2019

Literatura                                                                                                                              

Rozporządzenie Nr 305/2011 Parlamentu Europejskiego i Rady (UE)

Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12.04.2002 r.

Rozporządzenie Ministra Infrastruktury i Budownictwa z dnia 17.11.2016 r.

Normy: PN-EN 14600:2005, PN-EN 1364-1:2015,, PN-EN 16034:2014,

PN-EN 14351-1+A1:2010, PN-EN 13501-2+A1:2010

Aprobata Techniczna ITB AT-15-9333/2015

Materiały informacyjne firm: Pol-Skone, Z.S.B. Sosnowicz, ALUPROF,

Jansen, Effector, INTERPRODUKT