Budova s poměrně komplikovaným názvem Krkonošské centrum environmentálního vzdělávání (KCEV) ve Vrchlabí je výsledkem experimentálního přístupu k architektuře pod taktovkou doc. Ing. arch. akad. arch. Petra Hájka. V první řadě jde o návrh ekologického objektu, který má sám o sobě sloužit jako učební pomůcka k praktické ekologické výuce a jako příklad šetrného přístupu při využívání krajiny. Dům, kterému místní přezdívají Krtek, je zajímavý z mnoha důvodů. Mimo jiné proto, že jsme pro jeho realizaci vyvinuli čtyřmetrové sklo s požární odolností, které nemá ve světě obdoby.
Čtyřmetrové požární sklo
Rozměr použitého skla je evropským, ne-li světovým unikátem, který díky požadavku architekta významně posunul hranice v oblasti požárních prosklených konstrukcí a fasád. Kromě estetického aspektu bylo důležité, aby prosklení mělo požadovanou požární odolnost i kvůli malé odstupové vzdálenosti od dalších objektů. Proto nakonec nad variantou řešení prostřednictvím dělení skel zvítězila druhá, náročnější: pustit se vlastní cestou, s extrémním rizikem a vědomím zvýšených nákladů za zkoušení a certifikaci požárnědělicích konstrukcí (nakonec přes 500 000 Kč).
S vědomím požadavku projektu na prosklené pole o velikosti 1200×4000 mm jsme nejprve zmapovali trh s požárními skly v Evropě a částečně i jinde ve světě. Certifikované sklo této velikosti se nám nepodařilo nalézt. Nicméně při diskusích nad možnostmi provedení konstrukce jsme se rozhodli zkusit vyvinout skla ve spolupráci s výrobcem. Oslovili jsme slovinského výrobce, který dokázal zadání technologicky zvládnout.
Následovala úspěšná požární zkouška ve firmě Pavus ve Veselí nad Lužnicí. Pro tento účel vznikl ve firmě Nevšímal, a. s. (požární divize -N|fire), speciální sedmičlenný vývojový tým ve složení: specialista na požární sklo, specialista na požární konstrukce, vedoucí projekce fasádní firmy, vedoucí výroby fasádní firmy, obchodní ředitel firmy, vedoucí projektu realizace KCEV a samozřejmě Petr Hájek, tvůrce architektonického návrhu.
Byl navržen vzorek pro zkoušku požární odolnosti v provedení, které odpovídá nejméně příznivému případu aplikace zasklení z hlediska využití zkoušek PO. Konstrukčně se jedná o pevné zasklení v hliníkovém rámu o šířce 1200 mm a výšce 4000 mm. Jde o speciální zasklení v provedení jako izolační dvojsklo s celkovou tloušťkou 49 mm, složené z požárního skla o tloušťce 24 mm pro odolnost EI 30.
|
Požadavky na požární odolnost konstrukcí E – celistvost – doba v minutách, po kterou zkušební vzorek zachovává svou požárnědělicí funkci, aniž by došlo k některé z následujících sledovaných skutečností: I – izolace – doba v minutách, po kterou zkušební vzorek zachovává svou dělicí funkci, aniž by došlo na neohřívané straně k nárůstu teplot, které způsobí: Počáteční teplota je průměrná teplota na neohřívaném povrchu vzorku před tepelnou expozicí. Rozmístění termočlánků pro ověření teploty na neohřívaném povrchu vzorku je popsáno v kapitole 9.1.2 ČSN EN 1363-1, která stanoví sady termočlánků pro stanovení průměrné teploty a maximální teploty a také maximální teploty podle doplňkového postupu při zkoušení požární odolnosti. Více k požární bezpečnosti v [1]. |
Zasklení s hodnotou Uw = 1,1 W/m²K zároveň splňuje tepelně-technické požadavky pro použití v oblasti lehkých obvodových plášťů, a umožní tak architektům a projektantům navrhovat požárně odolné prosklené fasády na výšku 4 m (ve výjimečných případech až 4,5 m) bez horizontálního dělení. Samozřejmostí je, že zpracování a montáž tabulí skla s uvedenými rozměry musí být prováděny společností s odpovídající kvalifikací a zkušenostmi, o technickém vybavení nemluvě.
Při plošné hmotnosti 60 kg/m² a více je hmotnost jedné tabule cca 400 kg, v případě použití izolačních skel až 500 kg. Tomu musí odpovídat jak technika, tak erudovanost manipulantů. A nejen při samotné montáži, která je až završením celého díla.
Na výsledku a požární odolnosti se podílí celková technická příprava od profesionálního opracování na CNC strojích až po správné kotvení konstrukce do ostění a napojení na okolní požárnědělicí konstrukce.
Plánovaná požární odolnost požadovaná projektem byla EI 30 minut a zkouška byla prováděna podle evropské harmonizované normy ČSN EN 1364-1 pro zkoušení požární odolnosti stěn. Původní projektem požadovaná odolnost EI 30 byla nakonec překročena. Konstrukce splnila o třídu vyšší požární odolnost včetně klasifikačního času. Celistvost konstrukce byla zachována přes 52 minut.
Výsledkem je tedy odolnost EI 45 klasifikovaná podle ČSN EN 13501-2 s další možností využití v rámci rozšířené aplikace výsledků zkoušek. Kromě samotné fasády s pevným zasklením uvedené výše jsou ve fasádě čtyřmetrové požární dveře. Také díky tomuto skvělému výsledku jsme byli osloveni na odzkoušení skla 4500 mm ve strukturálním provedení na další významný projekt v zahraničí.
Experiment 4.5
Na konci května 2014 se nám v rámci společného výzkumu s Univerzitním centrem energeticky efektivních budov (UCEEB) podařilo posunout hranice soudobých technických možností ještě o něco dále. Experimentální zkouška požární odolnosti 4,5 metru vysokého skla s šířkou 1400 mm předčila test skel pro KCEV. Opět se podařilo dosáhnout požární odolnosti EI 45, což je u bezrámového zasklení v provedení jako monosklo tohoto rozměru úžasný výsledek.
V rámci zkoušek PO pro projekt KCEV bylo vyzkoušeno zasklení v provedení jako izolační dvojsklo, proto ve zkoušce na maximální rozměry skla 1400×4500 mm byl vzorek proveden jako jednoduché sklo tloušťky 34 mm. Jedná se modifikovanou skladbu skla s odolností odpovídající požární klasifikaci EI 60 s použitím kalených skel v těle zasklení, odpovídajících statice skla daného rozměru, tedy 8 mm s mezivrstvou požárně aktivní hmoty tloušťky 18 mm a bez použití svislých dělicích příček, kdy jsou skla spojována pouze na tmelenou spáru.
Cílem experimentální zkoušky bylo posunout technické možnosti požárního skla a tím poskytnout tvůrcům projektů (architekti, investoři) větší volnost při navrhování konstrukcí, například pro oddělení požárních úseků ve vysokých prostorech – téměř dvě patra. Odhalili jsme rovněž dosavadní limity tohoto typu skla. Zkoušku jsme realizovali ve spolupráci s UCEEB, který podrobně analyzoval průběh testu.
Tato zkušenost a pozitivní výsledky zkoušek požární odolnosti pro nás znamenají jediné – budeme pokračovat v dalším vývoji těchto konstrukcí. Dosažené výsledky skýtají naději i pro úspěšnou expanzi na zahraniční trhy.
ZBYNĚK VALDMANN
foto archiv firmy Nevšímal, a. s.
Ing. Zbyněk Valdmann (*1974)
absolvoval VŠB TU Ostrava 1997, obor požární bezpečnost staveb a bezpečnost průmyslu. Pracuje ve jako odborník v oblasti požární bezpečnost staveb již od roku 1998. Je členem PKPO, TNK 27, ČKLOP. Je externím spolupracovníkem firmy Nevšímal, a. s.
