Analýza chování účinku požáru ve větrané dutině u fasádních systémů

Abstract

Fasádní systém tvoří dominantní prvek každé budovy, proto je nutné jeho návrhu věnovat značnou pozornost. Ačkoliv jsou dnes převážně upřednostňovány kontaktní zateplovací systémy, nelze ovšem opomenout důležitou pozici větraných fasádních systémů na poli výstavby. Vzhledem k velkému množství soudobých materiálových možností, konstrukčních řešení a technologických postupů je současný stav z hlediska chování za požáru těchto fasádních systémů nedostatečný a normy, resp. normativní požadavky nejsou schopny na tento stav poznání adekvátně reagovat. S tím také úzce souvisí nejednotná zkušební metodika, která je roztříštěná po jednotlivých zemích Evropské unie, a představuje překážku pro výrobce a dodavatele komponent fasádního systému. Teoretická část této práce se zabývá současným stavem poznání, ve kterém je řešena skladba větraného fasádního systému a analýza požárních rizik větrané fasádní dutiny, dále rešerší stavu vývoje jednotné zkušební metodiky šíření požáru po fasádě a v poslední řadě soudobým normativním požadavkům jak v České republice, tak i pro porovnání ve vybraných zahraničních zemích. V rámci praktické části je věnován prostor matematickým CFD modelům chování požáru ve větrané dutině, které zkoumají vliv šířky dutiny na chování požáru v dutině větraného fasádního systému s nehořlavými výrobky. Dále také byly provedeny dvě série experimentů v požární laboratoři. První z nich navazuje na CFD model a zabývá se vlivem šířky dutiny na chování požáru, přičemž získané výsledky jsou porovnány s předpoklady a daty získanými z CFD modelů. Druhá série experimentů se zabývá zkoumáním vlivu orientace dřevěného obkladu na chování požáru šířícího se větraným fasádním systémem. Získané výsledky jsou poté podrobeny diskusi nezávisle na předchozím měření a CFD modelech vlivem odlišné konfigurace a okrajových podmínek této série experimentů.

The façade system is the dominant element of every building, so it is necessary to pay considerable attention to its design. Although contact thermal insulation systems are mostly preferred today, the important position of ventilated façade systems in the field of construction cannot be overlooked. Due to the large number of contemporary material options, design solutions and technological processes, the current state in terms of fire behavior of these façade systems is insufficient and standards, respectively. normative requirements are not able to adequately respond to this state of knowledge. Closely related to this is the inconsistent test methodology, which is fragmented across the European Union and is an obstacle for manufacturers and suppliers of façade system components. The theoretical part of this work deals with the current state of knowledge, which addresses the composition of the ventilated façade system and fire risk analysis of the ventilated façade cavity, as well as a review of the development of a uniform test methodology for the spread of fire on the façade and, last but not least, contemporary normative requirements both in the Czech Republic and for comparison in selected foreign countries.. In the practical part, space is devoted to mathematical CFD models of fire behavior in the ventilated cavity, which examine the effect of cavity width on the fire behavior in the cavity of a ventilated façade system with non-combustible products. Furthermore, two series of experiments were performed in a fire laboratory. The first of them follows the CFD model and deals with the influence of cavity width on fire behavior, while the obtained results are compared with the assumptions and data obtained from CFD models. The second series of experiments deals with the study of the influence of the orientation of wood cladding on the behavior of a fire spreading through the ventilated façade system. The obtained results are then discussed independently of the previous measurements and CFD models due to the different configuration and boundary conditions of this series of experiments.