Požární odolnost hliníkových profilů?

Požární bezpečnost se často stává problémem až poté, co je projekt již navržen. Hliníkové profily jsou lehké a pevné, ale mnoho kupujících se obává požárního rizika. Tato obava může zpomalit rozhodování a vyvolat pochybnosti.

Hliníkový výlisek sám o sobě nehoří, ale jeho požární odolnost závisí na slitině, konstrukci, povrchové úpravě a použití systému. Hliník se při vysoké teplotě taví, proto musí být posuzován jako součást kompletního požárně odolného systému.

Mnoho kupujících přestane číst, jakmile uslyší “hliník se taví”. To je chyba. Požární odolnost je složitější a její pochopení může pomoci lépe se rozhodnout při návrhu a výběru dodavatelů.

Jaké jsou stupně požární odolnosti hliníkových konstrukcí?

Požární hodnocení je pro kupující hliníkových výrobků často matoucí. Mnoho lidí očekává jednoduché číslo, ale hliníkové konstrukce se nehodnotí stejně jako betonové nebo ocelové.

Hliníkové konstrukce obvykle nemají vlastní třídu požární odolnosti. Hodnocení se vztahuje na celou sestavu, nikoli na samotný hliníkový výlisek.

Chování hliníku při požáru

Hliník je nehořlavý kov. Nevznítí se a neuvolňuje toxický kouř. To je v případě požáru velkou výhodou. S rostoucí teplotou však hliník ztrácí pevnost.

• Bod tání je přibližně 660C
• Síla prudce klesá nad 200C
• Stabilita tvaru závisí na konstrukci profilu

To znamená, že hliník je bezpečný z hlediska hoření, ale ne z hlediska nosnosti při požáru.

Vysvětlení hodnocení požární odolnosti

Hodnocení požární odolnosti se měří v čase. Obvyklé hodnoty jsou 30, 60, 90 a 120 minut. Tato čísla popisují, jak dlouho může konstrukce splňovat určitá kritéria během standardní požární zkoušky.

Test kontroluje tři hlavní věci:

1. Nosnost
2. Integrita proti průchodu plamene
3. Izolace proti přenosu tepla

Samotné hliníkové výlisky obvykle brzy nesplňují kritéria únosnosti. Při použití uvnitř systémů se však výsledek může změnit.

Typické aplikace a jmenovité hodnoty hliníku

V mnoha projektech je hliník povolen, protože není hlavním nosným prvkem při požáru.

Návrhové strategie pro zlepšení požární odolnosti

Design má velký vliv na výsledky požáru. Silné stěny, uzavřené úseky a tepelné přestávky mohou zpozdit přenos tepla.

Mezi běžné metody patří:

• Zvětšující se tloušťka stěny
• Přidání protipožárních desek
• Použití intumescentních nátěrů
• Navrhování hliníku jako sekundární struktury

Tyto metody nemění samotný hliník. Mění jen způsob, jakým systém reaguje na oheň.

Jak ovlivňuje povrchová úprava požární odolnost?

Povrchová úprava se často volí kvůli vzhledu nebo odolnosti proti korozi. O chování při požáru se mluví jen zřídka, ale v některých případech na něm záleží.

Povrchová úprava nemění bod tání hliníku, ale může ovlivnit kouř, šíření plamene a reakci povrchu.

Běžné povrchové úpravy hliníku

Mezi nejčastější léčebné postupy patří:

• Eloxování
• Práškové lakování
• Povlak PVDF
• Elektroforéza
• Mechanická úprava

Každým ošetřením se na hliníkový povrch nanese tenká vrstva.

Chování nátěrů při požáru

Povlaky jsou organické nebo anorganické. Tento rozdíl je při požáru rozhodující.

Organické nátěry, jako je práškový lak a PVDF, mohou:

• Spálit nebo rozložit
• Produkovat kouř
• Vliv na klasifikaci šíření plamene

Anorganické povlaky, jako je eloxování, nehoří.

Šíření plamene a vznik kouře

Mnoho požárních předpisů se zaměřuje na dva ukazatele:

• Index šíření plamene
• Index vývoje kouře

Povrchové nátěry mohou obě hodnoty zvýšit.

Proto některé veřejné projekty omezují použití hliníku s povrchovou úpravou v únikových cestách.

Přenos tepla a tloušťka povlaku

Povlaky jsou tenké. Typická tloušťka je:

• Eloxování: 10 až 25 mikronů
• Práškové lakování: 60 až 120 mikronů

Tyto vrstvy nezajišťují izolaci. Teplo jimi rychle prochází. Doba požární odolnosti se nezvyšuje.

Výběr povrchové úpravy pro požárně citlivé projekty

Pro projekty, jako jsou:

• Stanice metra
• Letiště
• Nemocnice
• Výšková schodiště

Často se upřednostňuje eloxovaný hliník. Snadněji splňuje požadavky na nehořlavost.

Odolá eloxovaný hliník vysokým teplotám?

Eloxovaný hliník je často považován za ohnivzdornější. To je částečně pravda, ale je třeba to jasně vysvětlit.

Eloxovaný hliník odolává poškození povrchu při vysoké teplotě, ale přesto ztrácí pevnost, jak se základní hliník zahřívá.

Co eloxování skutečně dělá

Eloxováním se hliníkový povrch přemění na oxid hlinitý. Tato vrstva je:

• Hard
• Stabilní
• Nehořlavé

Oxid hlinitý má mnohem vyšší bod tání než kovový hliník.

Porovnání teplotního odporu

To znamená, že povrch zůstává déle neporušený, ale struktura pod ním stále slábne.

Vizuální vzhled při vystavení požáru

Často eloxovaný hliník:

• Změní barvu
• Vykazuje povrchovou matnost
• Zachovává celistvost povlaku

Často práškově lakovaný hliník:

• Bubliny
• Peelingy
• Produkuje kouř

Tento rozdíl je důležitý pro kontrolu a vyhodnocení bezpečnosti po požáru.

Strukturální limity zůstávají zachovány

Dokonce i s eloxováním:

• Nosnost rychle klesá
• Zvyšuje se výchylka
• Připojení mohou selhat

Eloxování není nehořlavé řešení. Jedná se o bezpečnější variantu povrchu.

Praktické případy použití

Eloxovaný hliník se běžně používá v:

• Požární zábradlí
• Dílčí rámy fasády
• Vnitřní veřejné prostory
• Dopravní uzly

Splňuje pravidla pro nehořlavé povrchy, ale stále se spoléhá na požární odolnost systému.

Které předpisy definují požadavky na požární odolnost?

Pravidla požární odolnosti závisí na regionu a typu budovy. Odběratelé hliníku musí před cenovou nabídkou nebo projektováním pochopit, které normy platí.

Požadavky na požární odolnost vycházejí ze stavebních předpisů a zkušebních norem, nikoli pouze ze specifikací hliníkových materiálů.

Hlavní mezinárodní požární normy

Na různých trzích se používají různé systémy.

• Evropa: Normy EN
• Spojené státy americké: ASTM a NFPA
• Blízký východ: Kodexy civilní obrany
• Japonsko: Zákon o stavebních normách

Hliníkové výlisky musí do těchto rámů zapadat.

Evropský klasifikační systém

V Evropě se reakce na oheň klasifikuje od A1 do F.

• A1: nehořlavé
• A2: Omezený příspěvek
• B až F: Zvyšující se riziko požáru

Holý hliník a eloxovaný hliník obvykle splňují normu A1 nebo A2. Hliník s povrchovou úpravou může spadat do nižších tříd, pokud není testován.

Požární odolnost versus reakce na oheň

Jedná se o odlišné pojmy.

Reakce na oheň:

• Jak materiál přispívá ke vzniku požáru
• Šíření plamene
• Kouř

Požární odolnost:

• Jak dlouho sestava odolává požáru
• Měřeno v minutách

Hliník často vyhovuje reakci na oheň, ale nevyhovuje samotné požární odolnosti.

Společná regulační očekávání

Proto se hliník hojně používá, ale jen zřídkakdy se používá samostatně v požárně odolných prvcích.

Odpovědnost kupujícího za dodržování předpisů

Výrobci dodávají profily. Projektanti definují systémy. Dodavatelé instalují sestavy.

Kupující by měli:

• Vyžádejte si protokoly o požárních zkouškách
• Potvrzení třídy povrchové úpravy
• Shoda použití výrobku s kódem

Tím se předejde riziku ve fázi kontroly.

Závěr

Hliníkové výlisky jsou bezpečné, nehořlavé a široce akceptované ve stavebnictví. Požární odolnost závisí na konstrukci systému, povrchové úpravě a předpisech. Pochopení těchto limitů pomáhá kupujícím vybírat hliník s jistotou.