Požární bariéry pro větrané dutiny fasádních systémů

Abstract

Fasádní systém vytváří dominantní prvek budovy. Správný návrh funkční fasády vyžaduje velkou míru pozornosti. Větrané fasády se díky široké nabídce materiálových možností stávají častým prvkem moderního stavitelství. Správně zkonstruovaná a navržená větraná fasáda má pozitivní dopad na tepelně technické vlastnosti budovy. Na druhé straně, samotná fasáda představuje značné riziko z hlediska požární bezpečnosti staveb. Je nevyhnutné zabránit šíření požáru po fasádě objektu jako i šíření požáru ve větrané dutině fasádního systému. Šíření požáru v dutině větrané fasády může být omezeno pomocí požární bariéry. První část práce se věnuje současnému stavu poznání o větraných fasádách, jejich konstrukčnímu a materiálovému řešení jako i chybám spojeným s realizací těchto fasád. Teoretická část práce se dále zaměřuje na obecný popis požárních bariér, jejich kategorizaci, materiálové a konstrukční řešení. Část práce se zabývá životností požárních bariér, jejich vlivem na šíření účinku požáru v dutině větrané fasády jako i problematice dřevěných fasádních obkladů ve spojení s požárními bariérami. Práce se dále věnuje i porovnání požadavků na bariéry pro jednotlivé státy a způsobu provádění zkoušek fasádních systémů ve spojení s požárními bariérami. Druhá část práce se zabývá případovou studii, kterou je CFD model účinnosti bariéry ve větrané dutině. Cílem případové studie je poukázat na vliv požární bariéry uvnitř větrané dutiny fasádní sestavy. Vytvořený model reprezentuje jednoduchou konstrukci větrané fasády. Vypracované jsou tři varianty větrané fasády s 50 mm větranou dutinou. První variantou modelu je větraná fasáda bez požární bariéry. Druhá varianta uvažuje s požární bariérou, která je umístěna v dutině fasádní sestavy. Třetí varianta modelu je fasádní sestava s požární bariérou, která má přesah před fasádní obklad. Všechny tři varianty jsou z materiálového a konstrukčního hlediska stejné a jsou použité jenom nehořlavé materiály. Závěr práce je věnován porovnání výsledků z CFD modelu a zhodnocení vlivu požárních bariér na šíření požáru.The façade system is the dominant element of a building. Correct design of a functional façade requires a great deal of attention. Ventilated façade systems are increasingly used in modern constructions mainly due to wide range of material possibilities. If constructed properly, the ventilated facades have a positive effect on thermal insulation properties of building walls. On the other hand, the façade poses a great risk in fire scenarios. It is crucial to prevent fire spread on façade surface as well as in cavity of façade systems. Fire spread inside the cavity can be limited with fire barriers. The first part of this diploma thesis is devoted to the current state of knowledge about ventilated façades, their structural and material solutions, as well as errors associated with realization of this type of façades. The theoretical part of this thesis further focuses on a general description of fire barriers, their categorization, material and structural solutions. Part of the thesis discusses the lifespan of fire barriers, their influence on the fire spread in the cavity of the ventilated façades, as well as the issue of wooden façade cladding in the connection with fire barriers. The thesis also deals with the comparison of requirements for fire barriers for individual states and the method of conducting tests of facade systems in connection with fire barriers. The second part of the thesis deals with a case study, which is a CFD model of the effectiveness of a barrier in the cavity. The aim of the case study is to point out the effect of the fire barrier inside the ventilated cavity of the façade structure. The created model represents a simple construction of a ventilated façade. Three variants of the ventilated façade with a 50 mm ventilated cavity have been developed. The first variant of the model is a ventilated façade without a fire barrier. The second variant considers a fire barrier that is placed in the cavity of the façade structure. The third version of the model is a façade structure with a fire barrier that extends in front of the façade cladding. All three variants are the same in terms of material and construction, and only non-flammable materials are used. The conclusion of the work is dedicated to comparing the results from the CFD model and evaluating the effect of fire barriers on the spread of fire.