Požární rizika provětrávaných fasádních systémů

Abstract

Fasády tvoří dominantní prvky budov z estetického hlediska. Pro tyto účely se často používají obkladové materiály z přírodních i umělých materiálů. Mezi obkladem a tepelnou izolací je vytvářena větraná mezera. Tento systém vyžaduje velkou míru pozornosti při návrhu vnitřního prostředí budovy. Nicméně s takovou konstrukcí jsou spojena rizika v oblasti požární bezpečnosti. Úvod práce shrnuje současný stav v oblasti znalosti šíření vzduchu stavebními dutinami a shrnuje používané materiály v oblasti dvouplášťových fasád. Následující část se zabývá požárními riziky větraných fasádních systému a uvádí příklady skutečných požárů výškových budov a jejich specifika. Zkoušení fasádních systémů ve velkém měřítku a aktuálnímu vývoji evropské metodiky pro zkušební testy je vyčleněna další kapitola této práce. Poslední kapitola teoretické části rozebírá stávající normy českého požárního kodexu. Další část je věnována simulaci matematickému modelu, respektive požárnímu vzorku fasády s větranou dutinou se dvěma různými obkladovými materiály, které se liší svou reakcí na oheň. Prvním modelem je vzorek fasády s výhradně nehořlavými prvky a druhým modelem je stejný vzorek s obkladem z hořlavého deskového materiálu na bázi dřeva. Na obou modelech jsou sledovány teploty plynů v dutině a před obkladem, rychlost proudění horkých plynů v dutině, povrchové teploty obkladu a tlakové poměry v dutině. Tyto dva modely jsou porovnány s požární zkouškou, která zahrnovala vzorky odpovídající modelovaným scénářům. Požární zkoušce byl též podroben vzorek větrané fasády s obkladem z kompozitních sendvičových desek. Tyto hořlavé desky byly typu "bond" s retardovaným polymerním jádrem. Výsledky modelu a požární zkoušky jsou porovnány a podrobeny diskuzi.

Facades form dominant elements of buildings from an aesthetic point of view, for these purposes are often used cladding materials made on a natural and artificial base. Between a cladding and thermal insulation is a ventilated gap, which requires a great deal of attention for interior design of buildings. However, such a construction involves risks in the field of fire safety. The introduction of the article summarizes the current state of knowledge of an air distribution through building cavities and summarizes materials used in a field of double-skinned facades. The following section deals with the fire risks of ventilated façade systems and gives examples of real fires of high-rise buildings and their specifics. Examining the facade systems on a large scale and the current development of the European Testing Methodology is set out in the next chapter of this thesis. The last chapter of the theoretical parts analyzes the existing standards of the Czech Fire Code. The next part is devoted to the simulation of a mathematical model, respectively a fire sample of a ventilated cavity facade with two different cladding materials that differ in reaction to fire. The first model is a façade with non-flammable elements only, and the other is the same sample with a flammable wood-based cladding. Both models monitor gas temperatures in the cavity and before cladding, the flow rate of hot gases in the cavity, the surface temperature of the cladding and the cavity pressure changes. These two models are compared with a fire test that included samples corresponding to the model scenarios. The fire test was also subjected to a sample of a ventilate façade with a composite sandwich panel cladding. These combustible plates were of a "bond" type with a retarded polymer core. The results of the model and the fire tests are compared and discussed.