Współczesne hale stalowe charakteryzują się coraz bardziej zaawansowaną formą architektoniczną i konstrukcją. Stosowane rozwiązania konstrukcyjne umożliwiają realizację obiektów o coraz większej powierzchni i kubaturze. Między innymi dlatego hale stalowe muszą spełniać restrykcyjne wymagania bezpieczeństwa pożarowego.

Odporność ogniowa hal stalowych

Podstawowy wymóg z zakresu bezpieczeństwa pożarowego dotyczy zapewnienia nośności konstrukcji przez określony czas podczas bezpośredniego działania ognia lub wysokich temperatur. W zapisach prawa budowlanego wymogi związane z klasą odporności ogniowej elementów konstrukcyjnych zależą od klasy odporności pożarowej określonej dla danego obiektu.

Z praktycznego punktu widzenia oznacza to, że poszczególne elementy konstrukcyjne hali stalowej wymagają zaprojektowania bądź wykonania zabezpieczenia w sposób zapewniający osiągnięcie odporności ogniowej wynikającej z klasy odporności pożarowej całej hali.

Klasa odporności ogniowej danego elementu konstrukcyjnego (nośność ogniowa - R) jest zależna od jego funkcji oraz klasy odporności pożarowej budynku (hali stalowej) i zawiera się w zakresie od 15 do 240 minut.

Uzyskanie właściwej klasy odporności ogniowej danego elementu konstrukcyjnego nie wiąże się zazwyczaj z koniecznością przeprowadzania skomplikowanych obliczeń i sprowadza się do dobrania odpowiedniego systemu ochronnego typu pasywnego (farby ognioochronne, natrysk, obudowa płytowa) na etapie projektowania hali. Analiza i ocena skuteczności danego systemu przeprowadzana jest z wykorzystaniem znormalizowanych badań odporności ogniowej bazujących na wykresach krzywych standardowych temperatury w funkcji czasu.

Zdarza się, że niezbędne jest określenie odporności ogniowej stalowego elementu konstrukcyjnego w sposób obliczeniowy. Dotyczy to przede wszystkim tych części hal stalowych, w stosunku do których nie jest użyty żaden system ognioochronny.

Sposób zachowania danego elementu stalowego w trakcie pożaru jest determinowany przede wszystkim kształtem elementu, schematem statycznym, stopniem wytężenia, warunkami występującymi w czasie trwania pożaru oraz rodzajem i grubością zastosowanych zabezpieczeń.

Odporność ogniową hal stalowych wyznacza się z zastosowaniem prostych lub zaawansowanych modeli obliczeniowych. Analizę obciążenia ogniowego i nośności pożarowej przeprowadza się w zakresie nośności lub temperatury. Dla obu sytuacji obliczeniowych należy określić temperaturę stali po upływie określonego czasu od rozpoczęcia pożaru.

Gęstość obciążenia ogniowego

Kolejnym bardzo istotnym parametrem, dotyczącym ochrony pożarowej hal stalowych, jest gęstość obciążenia ogniowego, czyli wartość energii cieplnej powstającej podczas spalania materiałów palnych, które znajdują się w danym pomieszczeniu lub wyznaczonej strefie pożarowej przypadającej na daną jednostkę powierzchni [MJ/m²]. Wartość ta powinna zostać oszacowana lub obliczona już na etapie projektowania hali. Przepisy prawa budowlanego wymagają określenia przewidywanej (ze względów bezpieczeństwa – maksymalnej) gęstości obciążenia ogniowego. Zgodnie z zapisami normowymi w kalkulacjach omawianej wartości należy wziąć pod uwagę materiały palne, które podlegają składowaniu, wytwarzaniu, przerabianiu lub transportowaniu w sposób ciągły w obrębie danego pomieszczenia, strefy pożarowej lub składowiska tychże materiałów. Prawidłowe określenie gęstości obciążenia ogniowego ma istotny wpływ przede wszystkim na kształtowanie konstrukcji hali stalowej oraz określenie przewidywanego czasu trwania pożaru. Oprócz tego wartość ta warunkuje wspomnianą już klasę odporności pożarowej budynku, a co za tym idzie klasę odporności ogniowej elementów konstrukcyjnych oraz graniczną wielkość powierzchni stref pożarowych.

Dodatkowo determinuje wymagania dotyczące warunków ewakuacji (parametry dojść, przejść ewakuacyjnych, liczbę wyjść ewakuacyjnych, itp.) oraz minimalnych odległości pomiędzy obiektami budowlanymi. W odniesieniu do przepisów przeciwpożarowych gęstość obciążenia ogniowego wpływa na ewentualną konieczność doprowadzenia dróg pożarowych oraz zastosowania instalacji hydrantowej, określa ilość wody niezbędną do podjęcia czynności gaśniczych oraz ilość środków do gaszenia ognia.

Analizując przedstawione informacje zauważyć można, że hale stalowe podlegają bardzo rygorystycznym wytycznym dotyczącym bezpieczeństwa pożarowego. Zjawisko pożaru związane z wystąpieniem ognia i wysokich temperatur jest szczegółowo rozpatrywane od stadium projektowego procesu inwestycyjnego. Umożliwia to zapewnienie najwyższych standardów bezpieczeństwa w różnego typu halach o konstrukcji stalowej, zarówno magazynowych, produkcyjnych jak i sprzedażowych.

Artykuł konsultowany przez CoBouw Polska