Współczesna architektura coraz mocniej stawia na rozwiązania, które poza estetyką wyróżnia również funkcjonalność, przekładająca się na komfort i bezpieczeństwo użytkowników budynków. Przykładem takich elementów są przegrody dymoszczelne oraz ognioochronne, które chronią przed rozprzestrzenianiem się ognia oraz pomagają w wydzieleniu stref pożarowych.

Szklana przegroda, aby mogła stanowić bezpieczną ochronę przed ogniem, musi spełniać szereg wymagań. Będą one różne w zależności od klasy odporności pożarowej budynku, ale też obciążenia ogniowego czy kategorii zagrożenia. Ich właściwości opisuje się z pomocą kilku kryteriów, w tym m.in. nośności ogniowej, izolacyjności ogniowej czy szczelności ogniowej. Dodatkowo mając na uwadze klasyfikację opisywaną w normach, przyjmuje się podział przegród na ściany nośne i nienośne, stropy, drzwi i podłogi podniesione. Metoda badania każdego z wymienionych rodzajów przeszklenia została szczegółowo opisana w następujących dokumentach:

• PN-EN 1365-1:2013-04 – Badania odporności ogniowej elementów nośnych cz. 1;
• PN-EN 1365-2:2014-12 – Badania odporności ogniowej elementów nośnych – Część 2: Stropy i dachy;
• PN-EN 1364-1:2015-08 – Badania odporności ogniowej elementów nienośnych – Część 1: Ściany;
• PN-EN 1634-1+A1:2018-03 – Badania odporności ogniowej i dymoszczelności zespołów drzwiowych, żaluzjowych i otwieralnych okien oraz elementów okuć budowlanych – Część 1: Badania odporności ogniowej zespołów drzwiowych, żaluzjowych i otwieralnych okien;
• PN-EN 1366-6:2006 – Badania odporności ogniowej instalacji użytkowych – Część 6: Podłogi podniesione z dostępem i podłogi podniesione.

Kryteria właściwości szklenia ognioodpornego

Każdy z powyższych typów przeszkleń, tj. ściany nośne, nienośne, stropy, drzwi oraz podłogi, badany jest w odmienny sposób i musi spełniać inne wymagania. Jednak istnieje kilka kryteriów, według których przyznawana jest klasa ognioodporna każdemu typowi przegrody. Pierwsze z nich to nośność ogniowa, która oznaczona jest literą R. Określa ona, przez jaki czas przeszklone ściany nośne nie ulegną zawaleniu, pomimo poddawania ich oddziaływaniom termicznym oraz innym obciążeniom. Kolejnym kryterium jest natężenie promieniowania cieplnego, oznaczone jako W. Odnosi się ono do strumienia cieplnego przechodzącego przez szklaną przegrodę, który po osiągnięciu nadmiernej wartości, może spowodować zapalenie materiałów lub stanowić zagrożenie dla użytkowników budynku. Jeszcze innym jest parametr izolacyjności ogniowej, opisywany jako I, który polega na ograniczeniu przyrostu temperatury średniej i maksymalnej na nagrzewanej powierzchni przegrody. Kolejnym kryterium jest szczelność ogniowa opisywana literą E. Dotyczy ono ograniczenia możliwości powstawania szczelin i otworów w przegrodzie, które:
• mogłyby spowodować przedostawanie się gorących gazów,
• mają wielkość przekraczającą określony rozmiar,
• mogłyby spowodować wystąpienie płomienia po stronie nienagrzewanej.

Klasyfikacja odporności ogniowej

Na podstawie opisanych powyżej parametrów, przeszkleniu przyznawana jest jedna z klas odporności ogniowej: RE, REI, REW, E, EI, EW, gdzie:
• RE – dotyczy czasu, w którym elementy nośne zachowują swoją nośność i szczelność ogniową, ale nie posiadają odpowiedniej izolacyjności ogniowej,
• REI – są to przegrody nośne, które w określonym czasie zachowują swoją nośność, szczelność oraz izolacyjność ogniową,
• E – przegrody, które w danym czasie zachowują szczelność ogniową, ale już nie izolacyjność,
• EW – określa przegrody szklane, które przez określony czas zachowały odpowiednią szczelność oraz stanowiły ochronę przed promieniowaniem cieplnym,
• EI – określa czas, w którym przegrody nośne zachowały swoją szczelność i izolacyjność ogniową.

Dodatkowym aspektem branym pod uwagę podczas przyznawania konstrukcji szklanej jednej z powyższych klas, jest zachowanie opisanych w nich właściwości przez określony czas. Może on wynosić 15 min, 20 min, 30 min, 45 min, 60 min, 90 min, 120 min lub 240 min. Tym samym oznaczenie przegrody szklanej symbolem REI120 oznacza, że w czasie pożaru przez 120 min zachowała ona wymaganą nośność, szczelność oraz izolacyjność ogniową.

Wytyczne dotyczące klas, według których opisywane są wszystkie elementy budynku, zawiera norma PN-EN 13501-2:2016-07 – Klasyfikacja ogniowa wyrobów budowlanych i elementów budynków – Część 2: Klasyfikacja na podstawie wyników badań odporności ogniowej, z wyłączeniem instalacji wentylacyjnej. Dotyczy ona opisanych wcześniej rodzajów przeszkleń i ich klasyfikacji, ale też:
•  elementów nośnych niepełniących funkcji oddzielającej w przypadku pożaru,
• elementów nośnych pełniących funkcję oddzielającą w przypadku pożaru, zawierających lub niezawierających przeszklenia, instalacje i osprzęt,
•  wyrobów i systemów do zabezpieczeń elementów lub części obiektów,
• elementów nienośnych lub nienośnych części obiektów, zawierających lub niezawierających przeszklenia, instalacje i osprzęt,
•  okładzin ściennych i sufitowych cechujących się zdolnością do zabezpieczania ogniochronnego.

Według wskazań opisanych we wspominanej wyżej normie, dla szklanych ścian nośnych bierze się pod uwagę klasę RE, REI i REW. Z kolei dla przeszklonych stropów są to klasy R, RE oraz REI, dla ścian nienośnych E, EI i EW, a dla drzwi całoszklanych E, EW a dodatkowo także EI1 oraz EI2. Natomiast w przypadku podłóg podniesionych wyróżnia się klasę R, RE oraz REI.

Rodzaje przeszkleń stosowanych w przegrodach ognioodpornych

W konstrukcjach szklanych stosowanych jako przegrody ognioochronne wykorzystuje się przeważnie jeden z trzech rodzajów szklenia. Pierwszy to tafle monolityczne, czyli zbudowane z pojedynczej formatki. Najczęściej jest to szkło hartowane termicznie, niekiedy zbrojone dodatkowo stalową siatką. Jego podstawą jest zazwyczaj szyba sodowo-wapniowo-krzemianowa, jednak niektórzy producenci decydują się na tafle borokrzemianowe, które charakteryzuje wyższa odporność na działanie wysokich temperatur.

Innym rodzajem szklenia są szyby warstwowe, zbudowane z dwóch lub więcej tafli szklanych. Do ich połączenia nie stosuje się żywic czy folii wykorzystywanych w zwykłym procesie laminowania, lecz ochronne przekładki z żelu zasadowo-krzemianowego. Ten rodzaj międzywarstwy pod wpływem ok. 120°C matowieje i kilkukrotnie zwiększa swoją objętość, dzięki czemu może pochłonąć energię cieplną wytwarzaną przez ogień.

Trzecim typem szkła są szyby złożone z kilku tafli, pomiędzy którymi znajdują się komory o szerokości kilku milimetrów. Wypełnia się je specjalnym żelem, który absorbuje energię cieplną, a pod wpływem wysokich temperatur pęcznieje, stając się dodatkową ścianką izolacyjną.

Co jeszcze wpływa na odporność ogniową przegrody?

Podczas oceny oraz badania przegrody szklanej, która ma uzyskać określoną klasę ognioodporności, brane są pod uwagę również dodatkowe aspekty, nie tylko rodzaj zastosowanego szklenia. Są to m.in. wymiary tafli, ale też rodzaj profilu czy okuć zastosowanych do jej montażu, rodzaj połączeń pomiędzy taflami, typ uszczelnienia, czy odległości pomiędzy mocowaniami. Tak duża różnorodność aspektów branych pod uwagę w czasie badania sprawia, że często należy je wielokrotnie powtórzyć ponieważ konieczne jest przeprowadzenie wielu prób. Z tego powodu są one nie tylko czasochłonne, ale również wiążą się z poniesieniem przez producenta przegrody wysokich kosztów, liczonych nawet w setkach tysięcy złotych.