Zabezpieczenie ppoż. tras kablowych

Obudowa tras kablowych – Klasa odporności ogniowej a ciągłość dostawy energii i sygnału

Zgodnie z obowiązującym prawem i przepisami techniczno-budowlanymi, na etapie projektowania bezpieczeństwa pożarowego w obiektach budowlanych bardzo istotną rolę odgrywa konieczność zabezpieczenia ogniochronnego elementów konstrukcji budynku m.in. takich jak nośna konstrukcja stalowa, strop żelbetowy, żelbetowe lub stalowe słupy nośne, którym zgodnie z przepisami należy zapewnić odpowiednią klasę odporności ogniowej, wyrażaną jako parametr REI, gdzie:

• R-oznacza nośność ogniową, 
• E-szczelność ogniową oraz
• I-izolacyjność ogniową. 

Powyższe kryteria osiąga się najczęściej poprzez stosowanie natrysków ogniochronnych, farb pęczniejących lub poprzez wykonanie obudów z płyt ogniochronnych. Te ostatnie to zestawy produktów, których bazą jest płyta ogniochronna, np. krzemianowo-cementowa zamontowana w określony, zbadany laboratoryjnie sposób, w zależności od funkcji spełnianej w obiekcie oraz warunków konstrukcyjnych obiektu. W ten sposób zapewnia się, że elementy budowlane w razie pożaru zachowają swoją funkcję przez określony czas. 

A co w sytuacji, kiedy w razie pożaru konieczne jest prawidłowe i niezakłócone funkcjonowanie instalacji oraz urządzeń przeciwpożarowych? 

Na etapie projektowania obiektu budowlanego projektant w porozumieniu z rzeczoznawcą ds. zabezpieczeń przeciwpożarowych ustalają, które urządzenia i systemy powinny działać w razie pożaru oraz jak długo powinny działać, co jest potwierdzone najczęściej w tzw. scenariuszu pożarowym. Oczekuje się, że w budynku w razie pożaru w sposób niezakłócony i przez założony czas będą działały m.in. (jeśli są zainstalowane): 

• Instalacja tryskaczowa
• Instalacja wentylacji oddymiającej i przeciwpożarowej (np. klapy oddymiające, przeciwpożarowe klapy odcinające)
• System sygnalizacji pożarowej 
• Awaryjne instalacje elektryczne 
• Dźwigi do użycia w razie pożaru, dźwigi dla ekip ratowniczych 
• Kurtyny przeciwpożarowe i inne.

Zgodnie z § 187.3 OBWIESZCZENIA MINISTRA ROZWOJU I TECHNOLOGII z dnia 15 kwietnia 2022 r. w sprawie ogłoszenia jednolitego tekstu rozporządzenia Ministra Infrastruktury w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie:

„Przewody i kable elektryczne oraz światłowodowe wraz z ich zamocowaniami, zwane dalej „zespołami kablowymi”, stosowane w systemach zasilania i sterowania urządzeniami służącymi ochronie przeciwpożarowej, powinny zapewniać ciągłość dostawy energii elektrycznej lub przekazu sygnału przez czas wymagany do uruchomienia i działania urządzenia, z zastrzeżeniem ust. 7 (ust. 7 dotyczy złagodzenia w zakresie zachowania ciągłości dostawy energii i sygnału do 30 minut w razie ochrony przestrzeni SUG wodnym) . Ocena zespołów kablowych w zakresie ciągłości dostawy energii elektrycznej lub przekazu sygnału, z uwzględnieniem rodzaju podłoża i przewidywanego sposobu mocowania do niego, powinna być wykonana zgodnie z warunkami określonymi w Polskiej Normie dotyczącej badania odporności ogniowej.”

Zgodnie z powyższym zapisem rozporządzenia wymaga się aby instalacje “pożarowe” działały w sposób niezakłócony w czasie niezbędnym do ich uruchomienia i działania. W zależności od rodzaju instalacji i założeń projektowych w zakresie ewakuacji, wymagany czas zachowania ciągłości dostawy energii i sygnału wynosi 30, 60, 90 lub 120 minut. W szczególnych przypadkach czas ten może być dłuższy. Jeżeli na etapie projektowania nie założono stosowania kabli o odpowiednim parametrze w zakresie ciągłości dostawy energii i sygnału należy rozważyć wymianę kabli (najczęściej wysoki koszt) lub zabezpieczenie kabli i zapewnienie odpowiednich wymagań w zakresie dostawy energii (mniejszy koszt). W odniesieniu do budynków istniejących, wymóg zachowania ciągłości dostawy sygnału i energii może być efektem zmian w układzie pomieszczeń, układzie ścian wewnętrznych lub zmian w zakresie powierzchni i ilości stref pożarowych oraz warunków ewakuacji. Najczęściej zmiany te spowodowane są zmianą sposobu użytkowania obiektu budowlanego. 

Palne kable na drogach ewakuacyjnych – poważne ryzyko dla bezpiecznej ewakuacji

Innym istotnym zagadnieniem w obszarze zabezpieczania kabli jest toksyczność produktów spalania kabli i ich izolacji. Kable instalacji elektrycznych zgodnie z aktualnymi trendami w budownictwie, najczęściej prowadzone są wzdłuż dróg komunikacji ogólnej będących jednocześnie drogami ewakuacyjnymi, a następnie rozprowadzane są do sąsiadujących pomieszczeń. Drogi ewakuacyjne projektuje się w taki sposób aby zminimalizować ryzyko dostania się do nich ognia i dymu. Toksyczne produkty rozkładu termicznego kabli i ich palnej izolacji stwarza realne ryzyko dla ewakuujących się użytkowników. Zgodnie z  § 258.1. OBWIESZCZENIA MINISTRA ROZWOJU I TECHNOLOGII z dnia 15 kwietnia 2022 r. w sprawie ogłoszenia jednolitego tekstu rozporządzenia Ministra Infrastruktury w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie:

„Na drogach komunikacji ogólnej, służących celom ewakuacji, stosowanie materiałów i wyrobów budowlanych łatwo zapalnych jest zabronione.”

Idąc w ślad za powyższym zapisem, co do zasady drogi ewakuacyjne powinny być zabezpieczone przed zadymieniem. Jedną z metod zapewniającą zabezpieczenie dróg ewakuacyjnych przed zadymieniem może być zabudowanie płytami ogniochronnymi znajdujących się w ich obrębie tras kablowych, na których znajdują się przewody instalacji elektrycznych niespełniających ww. kryterium łatwo zapalności. 

Podsumowując powyższe, w wielu przypadkach konieczne będzie zabezpieczenie kabli elektrycznych instalacji bezpieczeństwa oraz instalacji bytowych przed negatywnymi skutkami pożaru. Najczęściej stosowanym i najbardziej rozpowszechnionym rozwiązaniem w budownictwie stosowanym do zabezpieczenia ogniochronnego kabli i tras kablowych jest obudowywanie tras kablowych płytami ogniochronnymi. 

Ognioodporne kanały kablowe – jak sprostać wymaganiom montażowym 

Firetech od wielu lat z powodzeniem wykonuje obudowy tras kablowych na najbardziej skomplikowanych obiektach: użyteczności publicznej, infrastruktury krytycznej oraz przemysłowych. Bazujemy na produktach najbardziej sprawdzonych producentów, którzy są  obecni na rynku biernych zabezpieczeń ogniochronnych od lat. Dzięki wieloletniej współpracy z naszymi dostawcami dajemy Państwu gwarancję dostawy sprawdzonych i odpowiednio dopasowanych rozwiązań, zgodnych z najbardziej aktualną wiedzą techniczną. 

Rys. Kanał kablowy z zachowaniem ciągłości dostawy energii i sygnału przez 120 minut wykonany w systemie Promatect z wykorzystaniem dwóch warstw płyty Promatect L500 o gr. 35 mm

Kanały kablowe wykonane w oparciu o technologię Promatect zgodnie z Krajową Oceną Techniczną ITB-KOT-2021/1958 wydanie 1 dzięki niewielkim ograniczeniom konstrukcyjnym dają możliwość zabudowania tras kablowych z zapewnieniem dostawy ciągłości energii i sygnału w zakresie od 30 do 120 minut. Kanały kablowe Promatect przebadane są na bezpośrednie oddziaływanie warunków pożaru z zewnątrz kanału zgodnie z normą PN-EN 1366-11 Badania odporności ogniowej instalacji użytkowych. Część 11: Systemy zabezpieczeń ogniochronnych zespołów kablowych i elementów związanych oraz sklasyfikowane wg PN-EN 13501-1:2019 Klasyfikacja ogniowa wyrobów budowlanych i elementów budynków. Część 1: Klasyfikacja na podstawie badań reakcji na ogień. 

Rys. Krajowa Deklaracja Właściwości Użytkowych Nr KDWU-27 oraz Krajowa Ocena Techniczna ITB-KOT-2021/1958 wydanie 1 dla wyrobu “Zestaw wyrobów do wykonywania ogniochronnych kanałów kablowych systemu PROMATECT”

Niezależnie od stopnia skomplikowania trasy kablowej podlegającej zabezpieczeniu, podczas wykonywania kanałów kablowych należy pamiętać o kilku zasadach:

• maksymalne wymiary kanału kablowego, tj. szerokość x wysokość nie powinny być większe niż 1000 mm x 1000 mm, lub 1200 mm x 800 mm
• maksymalne napięcie znamionowe zabezpieczanych kabli nie powinno być większe niż 1000 V 
• w przypadku kanałów kablowych, dla których strop lub ściana budynku stanowią jedną lub więcej ścianek kanału kablowego, strop lub ściana powinny mieć klasę odporności ogniowej nie niższą niż wymagany czas ciągłości dostawy energii i sygnału
• maksymalne obciążenie kanałów kablowych kablami nie powinno przekraczać 30 kg/mb kanału
• osoby wykonujące kanały kablowe Promatect powinny być przeszkolone przez producenta w zakresie warunków i technologii wykonywania zabezpieczeń ogniochronnych 
• w kanałach kablowych oraz kanałach instalacyjnych dopuszcza się wykonywanie przejść instalacyjnych 
• dopuszcza się malowanie kanałów kablowych farbami dekoracyjnymi co nie obniża wymaganej klasy odporności ogniowej zabezpieczenia 

Rys. Kanał kablowy pionowy w obudowie trójstronnej z zachowaniem ciągłości dostawy energii i sygnału przez 120 minut wykonany w systemie Promatect z wykorzystaniem dwóch warstw płyty Promatect L500 o gr. 35 mm w trakcie wykonania. Strop żelbetowy oraz ściana z bloczków silikatowych stowarzyszone z kanałem kablowym powinny posiadać klasę odporności ogniowej co najmniej równą wymaganemu czasowi ciągłości dostawy energii i sygnału.

Rys. Kanał kablowy samonośny (czterościenny) z zachowaniem ciągłości dostawy energii i sygnału przez 60 minut wykonany w systemie Promatect z wykorzystaniem jednej warstwy płyty Promatect L500 o gr. 40 mm pomalowany na kolor czarny zgodnie z wizją architekta oraz inwestora.  

Rys. Kanał kablowy systemu Promatect z zachowaniem ciągłości dostawy i energii przez 120 minut w zabudowie trójstronnej wykonany w systemie Promatect z wykorzystaniem dwóch warstw płyty Promatect L500 o gr. 35 mm

Rys. Kanał kablowy w obudowie trójstronnej z zachowaniem ciągłości dostawy energii i sygnału przez 120 minut wykonany w systemie Promatect z wykorzystaniem dwóch warstw płyty Promatect L500 o gr. 35 mm na jednej z kluczowych warszawskich inwestycji. Zdjęcie pokazuje realizację w trakcie oraz po jej zakończeniu. 

Rys. Kanał kablowy z zachowaniem ciągłości dostawy energii i sygnału przez 60 minut wykonany w systemie Promatect z wykorzystaniem jednej warstw płyty Promatect L500 o gr. 40 mm wykonany w przestrzeni podpodłogowej znajdującej się w obrębie drogi ewakuacyjnej.

Przewody instalacji elektrycznej prowadzone są w sposób złożony, wynikający z uwarunkowań architektonicznych  budynku oraz konieczności integracji z istniejącą infrastrukturą techniczną. Z uwagi na skomplikowany przebieg tras kablowych, zastosowanie jednolitego systemu zabezpieczenia ogniochronnego nie jest możliwe.

W związku z powyższym, w zależności od lokalnych warunków montażowych, przewiduje się różne warianty obudowy kabli płytami ogniochronnymi:

• Obudowa jednostronna – stosowana w miejscach, gdzie kable przylegają bezpośrednio do elementów konstrukcyjnych (np. ścian, stropów) i nie ma możliwości wykonania pełnej obudowy.
• Obudowa dwustronna lub trójstronna – realizowana tam, gdzie warunki przestrzenne pozwalają na zabezpieczenie kabli z dwóch lub trzech stron
• Samonośny kanał ogniochronny (czterościenny) – wykonywany w sytuacjach, gdy brak jest możliwości zamocowania obudowy do elementów konstrukcyjnych. W takim przypadku kanał z płyt ogniochronnych stanowi niezależną konstrukcję nośną, zapewniającą pełną ochronę kabli na całym odcinku.

Rys. Detal wykonania kanału kablowego samonośnego w zabudowie czterostronnej

Rys. Detal wykonania kanału kablowego samonośnego w zabudowie trójstronnej

Rys. Detal wykonania kanału kablowego samonośnego w zabudowie dwustronnej

Rys. Detal wykonania kanału kablowego samonośnego w zabudowie jednostronnej

Kanały kablowe w systemie Promatect klasyfikuje się do w zależności od grubości ich ścianek, które wynoszą odpowiednio: 

Gorący problem w instalacjach – samonagrzewanie się kabli elektrycznych

Podstawowym źródłem nagrzewania się kabli jest tzw. zjawisko Joule’a (grzanie rezystancyjne). Gdy przez przewodnik przepływa prąd, opór elektryczny materiału powoduje wydzielanie się ciepła. Ilość powstałego ciepła jest proporcjonalna do kwadratu natężenia prądu oraz oporu przewodnika. Wzrost temperatury kabla zależy od:

• wartości przepływającego prądu (im większy prąd, tym większe nagrzewanie),
• rezystancji przewodnika,
• warunków odprowadzania ciepła do otoczenia,
• jakości wykonania połączeń i złączy,
• rodzaju i stanu izolacji.

Wykonując kanały kablowe wykonawca powinien wziąć pod uwagę występujący problem samonagrzewania kabli. Aby zaradzić temu niekorzystnemu zjawisku w kanałach kablowych systemu Promatect instaluje się pęczniejące kratki wentylacyjne Promaseal, które w warunkach normalnej pracy zapewniają cyrkulację powietrza podgrzanego przez kable oraz chłodnego powietrza z poza kanału kablowego. W przypadku pożaru kratka wentylacyjna Promaseal pęcznieje pod wpływem podwyższonej temperatury, jednocześnie zamykając światło otworu w którym została osadzona nie dopuszczając do rozprzestrzeniania się ognia wewnątrz kanału kablowego. 

Rys. Montaż kratki pęczniejącej Promaseal w ścianie kanału kablowego

Przejścia kanałów kablowych przez przegrody o wymaganej klasie odporności ogniowej

Zgodnie z § 234.1 OBWIESZCZENIA MINISTRA ROZWOJU I TECHNOLOGII z dnia 15 kwietnia 2022 r. w sprawie ogłoszenia jednolitego tekstu rozporządzenia Ministra Infrastruktury w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie:

„Przepusty instalacyjne w elementach oddzielenia przeciwpożarowego powinny mieć klasę odporności ogniowej (E I) wymaganą dla tych elementów.”

Kanał kablowy przechodzący przez element oddzielenia przeciwpożarowego tworzy przerwę w integralności przegrody (ściany lub stropu). W celu przywrócenia wymaganej klasy odporności ogniowej przegrody, miejsce przejścia kanału kablowego Promatect zabezpiecza się ogniochronnie za pomocą wełny mineralnej oraz jednego z poniższych wyrobów ogniochronnych:

• masa ogniochronna Promastop CC 
• pasma płyty Promatect L500 o grubości co najmniej 35 mm
• masa szpachlowa Promat Ready Mix Pro/Promat Finish

Rys. Kanał kablowy z zachowaniem ciągłości dostawy energii i sygnału przez 60 minut wraz z zabezpieczeniem przepustu kabla elektrycznego przez zabudowę za pomocą masy Promastop CC

Kanały instalacyjne mieszane – jak zabezpieczyć? 

Zgodnie z ITB-KOT-2021/1958 wydanie 1 kanały kablowe systemu Promatect wykonuje się dla tras kablowych, którymi prowadzone są wyłącznie kable. Realia pokazują, że bardzo często obok kabli znajdują się instalacje stowarzyszone takie jak rury palne, rury niepalne lub rury w izolacji. W przypadku gdy zachodzi konieczność wydzielenia kanałów instalacyjnych od reszty pomieszczenia , np. w obrębie dróg ewakuacyjnych lub wydzielenia kanału jako odrębną „strefę pożarowa”, zgodnie z klasyfikacją ogniową 01633/21/R166/NZP dla systemu kanałów instalacyjnych Promatect można taką instalację obudować płytami ogniochronnymi do klasy odporności ogniowej EI120. Montaż kanału instalacyjnego odbywa się analogicznie do montażu kanału kablowego i pozwala na zabudowę dwustronną, trzystronną i czterostronną. Należy pamiętać, że rozwiązania przygotowane w oparciu o klasyfikację ogniową wymagają sporządzenia indywidualnej dokumentacji technicznej dla jednostkowego zastosowania wyrobu na budowie. 

Rys. Detal wykonania kanału instalacyjnego w obudowie dwustronnej, trójstronnej i czterostronnej

Ogniochronne kanały szynoprzewodowe wykonane w systemie Promatect

Szynoprzewody (busbary) zyskują na znaczeniu jako kluczowy element infrastruktury elektrycznej w nowoczesnych obiektach przemysłowych, takich jak centra danych, hale produkcyjne czy magazyny. Ich rosnąca popularność wynika z szeregu zalet, które odpowiadają na aktualne wyzwania branży takie jak rosnące zapotrzebowanie na energię, konieczność elastycznej rozbudowy instalacji oraz presja na efektywność energetyczną i bezpieczeństwo. W sytuacjach kryzysowych, takich jak pożar, szczególnego znaczenia nabiera odpowiednie zabezpieczenie szynoprzewodów – przed skutkami wysokiej temperatury i płomieni. Odpowiednia ochrona ogniochronna szynoprzewodów jest nie tylko wymogiem prawnym, ale także kluczowym elementem strategii bezpieczeństwa obiektu. Najczęściej stosowanym systemem ochrony szynoprzewodów przed negatywnymi skutkami ognia są obudowy ogniochronne. Zastosowanie obudowy ogniochronnej w systemie Promatect gwarantuje niezawodność działania szynoprzewodu do 120 minut w razie pożaru. Rozwiązanie to nie jest objęte Krajową Oceną Techniczną ITB-KOT-2021/1958 wydanie 1 i zastosowanie systemu Promatect do obudowy szynoprzewodów jest zależne od tego czy dokumentacja techniczno-ruchowa dla konkretnego typu szynoprzewodu dopuszcza takie rozwiązanie. 

System Promatect pozwala na obudowanie szynoprzewodów w taki sam sposób jak dla kanałów instalacyjnych: dwustronnie, trzystronnie oraz jako samonośny kanał szynoprzewodowy czterostronny, zgodnie z poniższymi detalami: 

Rys. Kanał szynoprzewodowy systemu Promatect obudowany w celu zapewnienia funkcjonalności szynoprzewodu przez 120 minut. Dodatkowo kanał został pomalowany farbą co nie pogarsza jego zdolności do zachowania funkcji w razie pożaru

Zdjęcia z realizacji obudów tras kablowych przez FIRETECH.