Ściana oddzielenia przeciwpożarowego w hali przemysłowej – murowana czy prefabrykowana?

Bezpieczeństwo pożarowe jest jednym z kluczowych zagadnień podczas projektowania hal przemysłowych, hal produkcyjnych, magazynów oraz budynków biurowych. W zależności od powierzchni obiektu, jego przeznaczenia, obciążenia ogniowego oraz przyjętego podziału na strefy pożarowe może pojawić się konieczność wykonania ściany oddzielenia przeciwpożarowego o odpowiednio wysokiej klasie odporności ogniowej.

Przez wiele lat jednym z najczęściej stosowanych rozwiązań były masywne ściany murowane, wzmacniane żelbetowymi słupami i wieńcami wykonywanymi bezpośrednio na placu budowy.

Technologia ta jest sprawdzona i nadal znajduje zastosowanie, ale w przypadku nowoczesnego budownictwa przemysłowego nie zawsze okazuje się rozwiązaniem najbardziej efektywnym ekonomicznie i czasowo.

Alternatywą może być prefabrykowana ściana przeciwpożarowa, w której konstrukcję nośną stanowią prefabrykowane elementy żelbetowe, a przegrodę odpowiednio dobrane płyty warstwowe z rdzeniem z wełny mineralnej.

W określonych rozwiązaniach systemowych pozwala to uzyskać bardzo wysokie parametry odporności ogniowej, jednocześnie znacząco przyspieszając realizację inwestycji.

Czym jest ściana oddzielenia przeciwpożarowego?

Ściana oddzielenia przeciwpożarowego ma przede wszystkim ograniczać możliwość rozprzestrzeniania się pożaru pomiędzy wydzielonymi częściami budynku lub strefami pożarowymi.

W przypadku dużych obiektów przemysłowych właściwy podział hali na strefy pożarowe może mieć ogromne znaczenie dla całej koncepcji projektowej.

Wymagana odporność ogniowa poszczególnych elementów zależy między innymi od klasy odporności pożarowej budynku oraz funkcji konkretnego elementu.

W praktyce projektowej spotykamy oznaczenia takie jak R, E, I oraz ich kombinacje.

R oznacza nośność ogniową, E – szczelność ogniową, natomiast I – izolacyjność ogniową.

Dlatego określenia takie jak EI 60, EI 120 czy REI 120 nie są jedynie informacją o czasie odporności na działanie pożaru. Litery określają również kryteria, które dany element musi spełnić.

Tradycyjna murowana ściana przeciwpożarowa

Jedną z najbardziej rozpowszechnionych metod wykonania ściany oddzielenia przeciwpożarowego jest technologia murowana.

W przypadku dużych hal przemysłowych sama ściana murowana często wymaga odpowiedniego usztywnienia. Wykonuje się więc żelbetowe słupy oraz wieńce, które są zbrojone i betonowane bezpośrednio na budowie.

Powstaje bardzo masywna i trwała konstrukcja, jednak jej wykonanie wiąże się z szeregiem dodatkowych robót.

Najpierw wykonywana jest konstrukcja żelbetowa, następnie prowadzone są prace murarskie, a po ich zakończeniu często konieczne jest wykonanie kolejnych warstw, takich jak izolacja termiczna czy wykończenie powierzchni ściany.

Każdy z tych etapów oznacza dodatkowy materiał, robociznę i czas.

Dlaczego tradycyjna ściana PPOŻ może wydłużyć budowę hali?

Największym ograniczeniem klasycznej technologii jest liczba następujących po sobie procesów.

Wykonanie zbrojenia, szalowanie, betonowanie, murowanie oraz kolejne prace wykończeniowe muszą być odpowiednio skoordynowane. Dochodzą do tego przerwy technologiczne charakterystyczne dla technologii mokrych.

W przypadku dużej hali produkcyjnej lub magazynowej ściana oddzielenia przeciwpożarowego może mieć kilkaset, a czasami nawet kilka tysięcy metrów kwadratowych powierzchni.

Wówczas różnica pomiędzy wykonaniem ściany tradycyjnej a montażem elementów prefabrykowanych zaczyna mieć istotny wpływ na harmonogram całej inwestycji.

Z tego względu już na etapie projektowania warto przeanalizować, czy masywna ściana murowana rzeczywiście jest rozwiązaniem optymalnym.

Prefabrykowana ściana przeciwpożarowa – alternatywa dla technologii murowanej

Jednym z rozwiązań stosowanych w nowoczesnym budownictwie hal przemysłowych jest połączenie prefabrykowanej konstrukcji żelbetowej z odpowiednio dobranymi płytami warstwowymi z rdzeniem z wełny mineralnej.

Schemat takiej ściany może być stosunkowo prosty.

Konstrukcję stanowią prefabrykowane słupy żelbetowe, przygotowane wcześniej w zakładzie prefabrykacji. Po ich zamontowaniu na budowie wykonywana jest przegroda z płyt warstwowych z niepalnym rdzeniem z wełny mineralnej o parametrach wynikających z projektu ochrony przeciwpożarowej.

W efekcie znaczną część czasochłonnych robót wykonywanych tradycyjnie na placu budowy zastępuje szybki montaż gotowych elementów.

Jakie parametry przeciwpożarowe może osiągnąć ściana prefabrykowana?

To jedno z najważniejszych pytań pojawiających się podczas porównywania obu technologii.

Odpowiednio zaprojektowane prefabrykowane elementy żelbetowe mogą osiągać bardzo wysokie klasy odporności ogniowej. Również dostępne na rynku systemy płyt warstwowych z rdzeniem z wełny mineralnej posiadają klasyfikacje pozwalające na stosowanie ich w rozwiązaniach wymagających wysokiej odporności ogniowej.

W odpowiednio zaprojektowanych i sklasyfikowanych rozwiązaniach możliwe jest osiąganie parametrów wymaganych dla bardzo wysokich klas odporności pożarowej – w określonych systemach nawet parametrów sięgających 240 minut.

Trzeba jednak podkreślić bardzo ważną rzecz:

o odporności ogniowej nie decyduje pojedynczy materiał, lecz prawidłowo zaprojektowany i udokumentowany układ elementów.

Znaczenie mają między innymi parametry konstrukcji żelbetowej, zastosowana płyta, sposób jej mocowania, rozwiązanie połączeń, dylatacji, przejść instalacyjnych oraz styku ściany z pozostałymi elementami budynku.

Dlatego każdorazowo należy opierać się na dokumentacji technicznej, badaniach i klasyfikacjach dotyczących konkretnego rozwiązania.

Jedna ściana – trzy funkcje

Z punktu widzenia inwestora bardzo interesującą cechą technologii prefabrykowanej jest możliwość połączenia kilku funkcji w jednej przegrodzie.

Odpowiednio dobrana płyta warstwowa z rdzeniem z wełny mineralnej może jednocześnie zapewniać wymagane właściwości przeciwpożarowe, stanowić izolację termiczną oraz tworzyć gotową powierzchnię ściany.

W przypadku klasycznej ściany murowanej uzyskanie podobnego efektu może wymagać wykonania kilku kolejnych warstw.

Najpierw powstaje konstrukcja, później ściana, następnie izolacja termiczna, a na końcu warstwy wykończeniowe.

W technologii prefabrykowanej część tych procesów można wyeliminować.

I właśnie tutaj często znajduje się największa oszczędność – niekoniecznie w cenie pojedynczego materiału, ale w uproszczeniu całego procesu budowlanego.

Krótszy czas wykonania ściany przeciwpożarowej

Prefabrykacja pozwala również przenieść znaczną część procesu produkcyjnego poza plac budowy.

W czasie wykonywania fundamentów mogą być produkowane słupy żelbetowe. Po osiągnięciu przez fundamenty wymaganych parametrów elementy dostarczane są na budowę i montowane za pomocą dźwigu.

Następnie można rozpocząć montaż obudowy.

W porównaniu z wykonywaniem słupów żelbetowych na mokro, murowaniem dużych powierzchni ścian oraz wykonywaniem izolacji i warstw wykończeniowych może to oznaczać istotne skrócenie czasu realizacji.

W budownictwie przemysłowym czas ma natomiast bezpośrednią wartość ekonomiczną. Każdy miesiąc wcześniejszego zakończenia budowy hali przemysłowej może oznaczać wcześniejsze uruchomienie produkcji, magazynu lub wynajmu powierzchni.

Czy prefabrykowana ściana PPOŻ zawsze będzie najlepszym rozwiązaniem?

Nie – i właśnie dlatego nie powinno się automatycznie stosować jednego rozwiązania we wszystkich obiektach.

Technologia ściany musi zostać dobrana do konkretnego budynku.

Znaczenie mają między innymi jego wysokość i geometria, wymagania przeciwpożarowe, wielkość stref pożarowych, konstrukcja główna hali, wymagania termiczne, sposób użytkowania oraz rozwiązania przyjęte w projekcie.

W jednym obiekcie najbardziej racjonalna może być tradycyjna ściana murowana, w innym prefabrykowana konstrukcja żelbetowa z płytą warstwową, a w jeszcze innym zupełnie inny system.

W Centrum Konstrukcji Halowych każdy projekt analizujemy indywidualnie.

Nie wychodzimy z założenia, że jedna technologia jest najlepsza dla każdego inwestora. Analizujemy konstrukcję, wymagania przeciwpożarowe, czas realizacji oraz koszty poszczególnych wariantów, aby znaleźć rozwiązanie optymalne dla konkretnej inwestycji.

Czy rozwiązanie zamienne musi zaakceptować rzeczoznawca ds. zabezpieczeń przeciwpożarowych?

Jeżeli podczas optymalizacji projektu planowana jest zmiana rozwiązania mającego wpływ na ochronę przeciwpożarową, nie można traktować jej wyłącznie jako decyzji wykonawczej.

Rozwiązanie musi być zgodne z wymaganiami ochrony przeciwpożarowej oraz posiadać odpowiednie podstawy techniczne i dokumentację.

W zależności od charakteru zmiany i konkretnej inwestycji konieczne może być uzgodnienie jej z rzeczoznawcą do spraw zabezpieczeń przeciwpożarowych, projektantem oraz innymi uczestnikami procesu projektowego.

Jeżeli proponowane rozwiązanie wymaga formalnego zastosowania rozwiązania zamiennego w rozumieniu przepisów, konieczne jest przeprowadzenie właściwej dla niego procedury.

Dlatego optymalizację najlepiej przeprowadzić możliwie wcześnie – jeszcze na etapie projektu.

Dokumentacja i certyfikacja są równie ważne jak sam materiał

W przypadku ścian przeciwpożarowych nie wystarczy zastosować „płyty z wełną” czy „słupa żelbetowego”.

Elementy oraz cały sposób ich zastosowania muszą odpowiadać wymaganiom określonym w projekcie.

Przed zastosowaniem konkretnego systemu należy zweryfikować odpowiednią dokumentację, w szczególności klasyfikację ogniową, zakres zastosowania danego rozwiązania oraz dokumenty wymagane dla wyrobów zastosowanych w obiekcie.

Szczególną uwagę trzeba zwrócić na połączenia pomiędzy elementami, ponieważ to właśnie detale wykonawcze często decydują o tym, czy kompletna przegroda zachowuje wymagane właściwości podczas pożaru.

Czy można wybudować halę przemysłową w klasie odporności pożarowej „A” z wykorzystaniem prefabrykacji?

Tak – prefabrykacja nie ogranicza możliwości projektowania obiektów o wysokich wymaganiach dotyczących odporności pożarowej.

Prefabrykowane konstrukcje żelbetowe mogą osiągać bardzo wysokie parametry odporności ogniowej, dlatego technologia ta może być stosowana również w obiektach projektowanych w wysokich klasach odporności pożarowej, w tym w budynkach klasy „A”, jeżeli wszystkie wymagane elementy budynku spełniają parametry przewidziane dla tej klasy.

Jest to istotna przewaga prefabrykacji żelbetowej w przypadku wymagających hal produkcyjnych, magazynowych i budynków biurowych.

Nie oznacza to jednak, że zastosowanie jednej ściany o wysokiej odporności ogniowej automatycznie kwalifikuje cały budynek do klasy „A”. O klasie budynku decyduje komplet wymaganych parametrów jego elementów.

Ściana murowana czy prefabrykowana – którą technologię wybrać?

Nie ma jednej odpowiedzi właściwej dla każdej inwestycji.

Tradycyjna ściana murowana jest rozwiązaniem sprawdzonym, masywnym i dobrze znanym wykonawcom. Jej wadą może być jednak duża pracochłonność, długi czas realizacji oraz konieczność wykonywania kolejnych warstw konstrukcyjnych, izolacyjnych i wykończeniowych.

Prefabrykowana ściana przeciwpożarowa z konstrukcją żelbetową i płytą warstwową z rdzeniem z wełny mineralnej może natomiast połączyć wysoką odporność ogniową, izolacyjność termiczną oraz gotowe wykończenie w jednym rozwiązaniu.

Jeżeli zostanie prawidłowo zaprojektowana i udokumentowana, może być bardzo interesującą alternatywą dla klasycznych ścian przeciwpożarowych – szczególnie w nowoczesnych halach przemysłowych.

Optymalizacja hali zaczyna się na etapie projektu

Koszt hali przemysłowej nie zależy wyłącznie od ceny stali, betonu czy płyt warstwowych.

Bardzo duże znaczenie ma dobór odpowiedniej technologii do konkretnego obiektu.

Czasami zmiana jednego rozwiązania konstrukcyjnego pozwala ograniczyć kilka kolejnych etapów prac, skrócić harmonogram i zmniejszyć całkowity koszt inwestycji.

Dlatego w Centrum Konstrukcji Halowych już na etapie analizy projektu sprawdzamy możliwe warianty wykonania konstrukcji, obudowy oraz elementów przeciwpożarowych.

Jeżeli projekt przewiduje tradycyjne rozwiązanie, nie oznacza to dla nas automatycznie, że jest ono jedynym możliwym. Analizujemy, czy dostępna jest technologia, która – przy zachowaniu wszystkich wymaganych parametrów technicznych i przeciwpożarowych – pozwoli wykonać obiekt szybciej, prościej lub korzystniej ekonomicznie dla inwestora.

Tak rozumiemy rolę generalnego wykonawcy: nie tylko wybudować halę zgodnie z dokumentacją, ale wykorzystać doświadczenie wykonawcze do znalezienia rozwiązania najlepiej dopasowanego do konkretnej inwestycji.

Planujesz budowę hali przemysłowej?

Jeżeli planujesz budowę hali produkcyjnej, magazynowej, przemysłowej lub hali z budynkiem biurowym, warto przeanalizować rozwiązania przeciwpożarowe jeszcze przed rozpoczęciem realizacji.

Odpowiednio wcześnie przeprowadzona analiza może pozwolić na zastosowanie prefabrykacji, skrócenie czasu budowy i ograniczenie kosztów bez obniżania wymaganych parametrów bezpieczeństwa.

Centrum Konstrukcji Halowych analizuje każdą inwestycję indywidualnie – od konstrukcji i obudowy hali po wymagania przeciwpożarowe – poszukując rozwiązania optymalnego technicznie, czasowo i ekonomicznie dla inwestora.