CONTROLUL COMBUSTIBILILOR sau PERFORMANTA PRODUSELOR PENTRU CONSTRUCTII CU ROL IN SECURITATEA LA INCENDIU

CONTROLUL COMBUSTIBILILOR sau PERFORMANTA PRODUSELOR PENTRU CONSTRUCTII CU ROL IN SECURITATEA LA INCENDIU

Performanta produselor pentru constructii cu rol in securitatea la incendiu

Generalitati

Calitatea unui sistem tehnic sau performanta acestuia poate fi studiata prin analiza de performanta.

Performanta unui sistem tehnic este raspunsul complex al acestuia, analizabil dupa criterii de performanta specifice scopului pentru care el a fost proiectat.

Nivelul de performanta al unui sistem tehnic precizeaza masura in care, in conditii de referinta, acesta atinge obiectivele pentru care a fost proiectat, corespunzatoare fiecarui criteriu de performanta specific.

In particular, performanta unei constructii este data de realizarea si mentinerea, pe intreaga durata de existenta a acesteia, a nivelurilor de performanta pentru fiecare dintre cele sase cerinte esentale (care pot fi privite ca si criterii de performanta), stipulate in legea 10/1995 actualizata, privind calitatea in constructii:

- rezistenta mecanica si stabilitate;

- securitate la incendiu;

- igiena, sanatate si mediu;

- siguranta in exploatare;

- protectia impotriva zgomotului;

- economie de energie si izolare termica.

Performanta unei constructii poate fi tratata si pentru fiecare cerinta esentiala in parte. Astfel, putem discuta de performanta privind securitatea la incendiu a constructiei.

De asemenea, performanta unui sistem tehnic este data, pe de o parte de performanta componentelor sale (componente considerare independente) si pe de alta parte de performanta ansamblului (componente considerare in interactiune).

In particular, performanta privind securitatea la incendiu a constructiei este data de:

- performanta produselor pentru constructii cu rol in securitatea la incendiu;

- performanta intregului ansamblu construit.

Performanta produselor pentru constructii cu rol in securitatea la incendiu poate fi analizata pe categorii de performanta. Pentru fiecare categorie de performanta si grup de produse pentru constructii cu rol in securitatea la incendiu se defineste un sistem propriu de clase de performanta, incadrarea in clasa facandu-se functie de nivelul de performanta masurat experimental, pentru fiecare criteriu de performanta specificat.

Modele de incendiu pentru

analiza performantei la foc a produselor     pentru constructii

Modelul de incendiu in cazul evaluarii performantei la foc a produselor pentru constructii este numit scenariu de referinta si are la baza o curba temperatura-timp care defineste evolutia temperaturii gazelor in vecinatatea suprafetelor elementului; aceasta curba constituie, in mod simplificat, un model de incendiu numit si incendiu conventional sau nominal. Dintre acestea enumeram:

curba temperatura-timp ISO 834;

- curba de foc exterior;

- curba armonizata de hidrocarburi;

- curba arderii mocnite.

Curba temperatura-timp ISO 834, relatia 1 si figura 1: model de actiune termica, ce corespunde unui incendiu generalizat,

T = 345 × log₁₀(8t + 1) (1)

unde:T este temperatura gazelor, in ⁰C;

t - durata expunerii termice, in minute.

Coeficientul de transfer de caldura prin convectie este α_c = 25W/m²K.

Curba de foc exterior, relatia 2 si figura 1: model de actiune termica in cazul unui incendiu actionand asupra unui element structural aflat in exteriorul constructiei,

T = 660 × (1 - 0.687^-0.32t - 0.313^-8t ) + 20 (2)

unde este durata expunerii termice, in minute;

Coeficientul de transfer de caldura prin convectie este α_c = 25W/m²K.

Curba armonizata de hidrocarburi, relatia 3 si figura 1: model de actiune termica in cazul unui incendiu mai sever (cu o viteza mai mare de crestere a temperaturii decat cea data de curba standardizata),

T = 1080 × (1 - 0.325^-0.167t    - 0.675^-2.5t ) + 20 (3)

unde este durata expunerii termice, in minute.

Coeficientul de transfer de caldura prin convectie este α_c = 50W/m²K.

Curba arderii mocnite, relatia 4: model de actiune termica in cazul unei arderi mocnite (cu o viteza mai mica de crestere a temperaturii decat cea data de curba standardizata).

T = 154 × t^0.25 + 20 (4)

unde t este durata expunerii termice, in minute;

In cazul unor obiective speciale (tuneluri pentru trafic, centrale nucleare etc.) specificatiile tehnice pot impune scenarii de incendiu extreme, pentru care modelul (conventional) al actiunii termice este dat de curbe nominale caracteristice acestor situatii severe.

Figura 1 Modele de incendiu conventionale/nominale

Clasificarea romaneasca traditionala

a produselor pentru constructii cu rol in securitatea la incendiu

Generalitati

Comportarea la foc a unui material si/sau element de constructie, in Romania, se mai defineste si in prezent ca totalitatea transformarilor fizice si chimice suferite de produsul pentru constructii in conditii de incendiu. Din aceasta perspectiva analiza de performanta a unui produs pentru constructii cu rol in securitatea la incendiu vizeaza:

- combustibilitate, cu clasele de combustibilitate aferente;

- rezistenta la foc, cu clasele de rezistenta la foc aferente.

Clase de combustibilitate

Clasificarea materialelor si elementelor de constructii

Combustibilitatea unui material si/sau element de constructie se defineste ca si capacitatea acestuia de a se aprinde si arde in continuare, contribuind la cresterea cantitatii de caldura dezvoltata de incendiu; aceasta capacitate se stabileste pe baza unor incercari experimentale standardizate si asigura incadrarea in clasa de combustibilitate (care este caracteristica unui material sau element de constructie, exprimata prin nivelul parametrilor specifici determinati in urma unor incercari experimentale).

In diverse tari au fost si mai sunt inca metode diferite de incercare experimentala privitor la combustibilitatea produselor pentru constructii cu rol in securitatea la incendiu, si corespunzator, clasificari si incadrari diferite a acestor produselor. Astfel, putem distinge diferente pana si la nivelul modului de notare a clasele de combustibilitate:

- Franta: M0 M4;

- Germania: A1, A2, B1 B3;

- Anglia: 0 4;

In concluzie clasificarea produselor pentru constructii poate diferi de la o tara la alta atat sub aspectul formei cat si al continutului; pe cale de consecinta, libera circulatie si evaluarea unitara a performantelor la foc a produselor pentru constructii cu rol in securitatea la incendiu poate fi afectata.

Din punctul de vedere al combustibilitatii, materialele si elementele de constructie pot fi:

- incombustibile, clasificate C0 (cele care sub actiunea focului sau a temperaturilor inalte nu se aprind, nu ard mocnit si nu se carbonizeaza);

- combustibile, clasificate C1 C4 (cele care sub actiunea focului sau temperaturilor inalte se aprind, ard mocnit sau se carbonizeaza).

In Romania, materialele si elementele de constructie combustibile se clasifica in functie de proprietatea acestora de a se aprinde usor sau greu si de capacitatea lor de a contribui la dezvoltarea incendiului (altfel spus de capacitatea lor de inflamare) in urmatoarele clase de combustibilitate:

- C1, practic neinflamabile;   

- C2, dificil inflamabile;   

- C3, mediu inflamabile;   

- C4, usor inflamabile.

Materialele si elementele de constructie combustibile din clasele C1 si C2 constituie grupa materialelor denumite greu combustibile, caracterizate prin aceea ca arderea, mocnirea sau carbonizarea are loc numai in cazul existentei unei surse exterioare de foc sau unei temperaturi inalte, incetand dupa indepartarea lor.

Elementele de constructie se considera incombustibile sau combustibile in functie de caracteristicile materialelor din care sunt executate dar si de modul de alcatuire si distribuire a acestor materiale in cadrul elementului.

In literatura de specialitate, pentru materialele si elementele de constructii combustibile se accepta si clasele echivalente (SR CEI 364-3+A1), astfel:

- CA1 pentru C0;

- CA2a pentru C1;

- CA2b pentru C2;

- CA2c pentru C3;

- CA2d pentru C4.

Clasificarea lichidelor combustibile

Lichidele combustibile, functie de temperatura de inflamabilitate a vaporilor, se clasifica in clase de combustibilitate:

- L I, lichide cu temperatura de inflamabilitate mai mica sau egala cu 28⁰C;

- L II, lichide cu temperatura de inflamabilitate cuprinsa intre 28⁰C si 55⁰C;

- L III, lichide cu temperatura de inflamabilitate cuprinsa intre 55⁰C si 100⁰C;

- L IV, lichide cu temperatura de inflamabilitate mai mare de 100⁰C.

Clasificarea materialelor si substantelor care se depoziteaza

Materialele si substantele care se depoziteaza se clasifica si in clase de periculozitate:

- P1, fara periculozitate:

- materiale incombustibile care nu pot da nastere la reactii periculoase, fara ambalaje (in vrac) sau in ambalaje incombustibile; exemple: minereuri, produse si piese metalice (inerte), ciment, nisip, beton, materiale de constructii refractare, azbest, legume, fructe, carne, conserve in cutii metalice sau borcane, lichide incombustibile (inerte) imbuteliate etc.;

- P2, cu periculozitate redusa:

- A, materiale din clasa P1 in ambalaje cu combustibilitate redusa; exemple: minereuri si alte materiale inerte in saci sau butoaie combustibile, piese metalice in folii sau prelate greu combustibile, piese metalice, elemente din beton, azbociment pe palete din lemn, lichide incombustibile sau conserve in ambalaje incombustibile in navete sau ladite combustibile ori pe palete de lemn etc.;

- B, materiale care se aprind greu, cu o viteza redusa de ardere si care nu au o putere calorifica mare; exemple: aparate electrice, obiecte executate din bachelita si rasini fenolice, melamina, piei brute, baloturi de lana (spalata si uscata), zahar brut si cereale in vrac sau in saci, produse de panificatie, tutun in butoaie;

- C, lichide incombustibile inerte, in ambalaje combustibile; exemple: lapte, apa minerala in butelii de plastic, cutii de carton etc.;

- P3, cu periculozitate medie:

- A, materiale din clasele P1 si P2 ambalate in cutii de carton;

- B, materiale cu combustibilitate medie (care se incadreaza in clasele P4 si P5) si cu putere calorifica de cel mult 27,3 J/kg, in orice fel de ambalaje, cu exceptia celor din materiale plastice spongioase; exemple: mobila (fara garnituri din burete de cauciuc sau plastic) si obiecte masive din lemn, butoaie din lemn goale (fara reziduuri periculoase), bambus, produse din ebonita, fibre animale (lana, matase naturala, par etc.) si fibre artificiale cu combustibilitate redusa (poliamidice, poliesterice, poliacrilice si polivinilice), tesaturi si confectii executate din asemenea fibre, fibre vegetale toarse gros, saltele si perne (fara burete din cauciuc sau materiale plastice), articole din piele, carti, papetarie, negru de fum (ambalat in saci sau granulat), amidon, faina de cereale, zahar cristalizat, paste fainoase si alte articole de bacanie (ambalate in pungi), tutun, ceai, legume uscate, grasimi etc.;

- C, lichide combustibile cu temperatura de inflamabilitate mai mare de 100⁰C in ambalaje incombustibile care pot fi introduse in cutii de carton; exemple: vopsele de ulei in cutii, borcane, butoaie si similare; produse farmaceutice combustibile in cutii, bidoane, sticle, damigene etc., lubrifianti si glicoli in butoaie sau bidoane, uleiuri vegetale in butoaie sau sticle etc.;

- P4, cu periculozitate mare:

- A, materiale si produse din clasele P1 P3 in ambalaje din materiale plastice spongioase;

- B, materiale combustibile cu viteza mare de ardere sau cu o putere calorifica mai mare de 23,7 J/kg, indiferent de forma de ambalare; exemple: lemn in forma de tocatura si talas, fibre vegetale (in, canepa, bumbac), fibre artificiale cu o putere calorifica mai mare de 27,3 J/kg, confectii executate din asemenea fibre, saltele sau plapumi cu umpluturi din burete, cauciuc sau materiale plastice spongioase, fibre textile, vata, paie, zegras, impletituri din nuiele; celuloza; carton; hartie, cauciuc brut sau prelucrat; materiale plastice sau obiecte confectionate din acestea (alt fel decat sub forma de fibre) care nu sunt mentionate in clasa P3;

- C, materiale si produse incombustibile care pot suferi deteriorari importante in urma actiunii temperaturilor inalte, a apei sau gazelor corosive indiferent de natura ambalajelor; exemple: aparatura electrica si electronica avand relee si contacte sensibile necapsulate, tuburi electronice, utilaje si aparate de inalta precizie, bijuterii, medicamente si produse cosmetice etc.;

- D, materiale si produse care sub efectul temperaturii degaja cantitati importante de gaze corosive indiferent de natura ambalajelor; exemple: policlorura de vinil, teflon si rasini epoxidice, acid clorhidric, clorura de var etc.;

- E, lichide combustibile din clasa P3 in ambalaje combustibile; exemple: lichide ambalate in butoaie de carton sau in bidoane sau in canistre din materiale plastice;

- F, lichide inflamabile cu temperaturi de inflamabilitate intre 50⁰C si 100⁰C in ambalaje incombustibile ce pot fi introduse in cutii de carton; exemple: carburanti Diesel, motorina, pacura, smoala, uleiuri pentru actionari hidraulice si de ungere, uleiuri minerale, cerneala tipografica etc.;

- P5, cu periculozitate deosebit de mare:

- A, materiale instabile care se pot descompune exploziv la temperatura normala,     materiale care pot exploda sub efectul incalzirii, frecarii, loviturii sau al socurilor de detonatie, obiecte pirotehnice indiferent de modul de ambalare; exemple: acid acrilic, acid cianhidric nestabilizat, acid percloric anhidru, apa oxigenata concentrata, clorat de amoniu, hidrazina anhidra, acetilena, acetiluri (de argint, cupru etc.) anhidra cromica, azotat de amoniu sau potasiu, bioxid de clor, hiroxilamina, nitroetan, nitroceluloza uscata, peroxizi (de acetil, benzoil, zinc), chibrituri de fosfor alb, munitie exploziva sau incendiara, explozivi, corpuri pentru artificii, rachete etc.;

- B, materiale care la contactul cu alte materiale pot da nastere la reactii explozive sau se pot aprinde indiferent de modul de ambalare; exemple: acetona, acid acetic, acid fluorhidric anhidru, amoniac, etilendiamina, peroxizi de potasiu sau sodiu etc.;

- C, materiale susceptibile sa se autoaprinda indiferent de modul de ambalare; exemple: carton asfaltat in roluri, carbune bituminos, deseuri de cauciuc sau lana, faina de lucerna si/sau de peste, fosfor alb, ingrasaminte organice umede, mangal, seminte de in etc.;

- D, substante oxidante capabile sa initieze aprinderea materialelor combustibile la contactul cu acestea indiferent de modul de ambalare; exemple: acid azotic, clorhidric, sulfuric, brom, clor, erbicide, iod, salpetru (azotat de potasiu) etc.;

- E, materiale care sub efectul caldurii degaja cantitati mari de gaze combustibile sau toxice indiferent de modul de ambalare; exemple: acrilonitril, alcaloizi, amine, acetona, anilina, cloroform, clorura de metil, esteri, iod, iodati, piridina, tetrabrommetan, acetat de plumb, butadiena, fosfor, sulfat de metil etc.;

- F, materiale care in contact cu apa se aprind, degaja temperaturi capabile sa aprinda materialele combustibile din imediata vecinatate sau degaja gaze combustibile indiferent de modul de ambalare; exemple: amida alcalina, amestecuri aluminotronice, bariu, calciu, carbura de calciu (carbid), hidroxid de calciu (var nestins), hidrura de aluminiu, calciu etc.; magneziu metalic sau aliaje cu continut mai mare de 30% (masa de magneziu), potasiu metalic, sodiu metalic, plutoniu, titan, uraniu, zinc pulverulent;

- G, recipiente cu gaze comprimate indiferent de modul de ambalare; exemple: recipiente fixe sau transportabile cu gaze sub presiune, recipiente de tip Spray etc.;

- H, substante sau materiale solide care au o putere calorifica mai mare de 33,6 MJ/kg sau caracterizate printr-o ardere deosebit de intensa; exemple: lichide combustibile cu temperatura de inflamabilitate mai mica de 55⁰C, gaze combustibile indiferent de modul de ambalare, celuloid si obiecte din celuloid, pelicula pe baza de nitroceluloza, peroxilina, bicromat de sodiu, clorati (de calciu, potasiu, bariu etc.), permanganat de sodiu, calciu sau zinc, peroxizi de potasiu, sodiu, plumb, petrol lampant, benzina, sulfura de carbon, toluen, titei, acetona, gazolina, alcool etilic etc.; propan, butan, propilena, hidrogen, butadiena, gaz de furnal, metan etc..

Clase de rezistenta la foc

Rezistenta la foc este capacitatea unui element de constructie de a-si pastra pe o durata determinata stabilitatea, etanseitatea si/sau izolarea termica la foc cerute si/sau alta functiune specializata, intr-o incercare standardizata la foc.

Nivelurile rezistentei la foc ale elementelor de constructii, pentru fiecare criteriul (capacitate portanta, izolare termica si/sau etanseitate la foc), se stabilesc in unitati de timp.

Nivelul rezistentei la foc dupa criteriul capacitatii portante se considera durata de la inceputul incercarii pana in momentul in care elementul capata deformatii maxime admise, se prabuseste sau, in cazuri speciale in elementele metalice, se atinge temperatura critica specificata in prescriptiile tehnice sau in tema de experimentare, nemaiputand indeplini rolul pentru care sunt destinate in cadrul constructiei.

Nivelul rezistentei la foc dupa criteriul izolarii termice se considera durata pana la care se atinge una din urmatoarele situatii limita:

- temperatura medie a fetei neexpuse depaseste temperatura initiala cu peste 140⁰C;

- temperatura maxima atinsa in oricare din punctele fetei neexpuse depaseste cu peste 180⁰C temperatura initiala sau temperatura maxima ajunge la 220⁰C, indiferent de marimea temperaturii initiale.

Nivelul rezistentei la foc dupa criteriul etanseitatii se considera durata pana la care, in elementul incercat, se formeaza fisuri, crapaturi sau deschideri prin care trec flacarile sau gazele fierbinti ce aprind vata de bumbac sau apar flacari sustinute pe partea neexpusa pe o durata minima de 10 secunde.

Conditiile de referinta pentru determinarea rezistentei la foc in cuptorul pentru incercari, se asigura prin realizarea unui program termic care se desfasoara dupa o curba definita de ISO 834 si a carei expresie matematica este data de relatia 1.

Se noteaza cu REI (rezistent la foc) si durata in ore si minute elementele clasificate a caror limita de rezistenta la foc se determina dupa toate trei criteriile, luandu-se, acoperitor in considerare valoarea cea mai mica.

Se noteaza cu E (etans la foc) si durata in ore si minute elementele clasificate a caror limita de rezistenta la foc se determina dupa criteriul etanseitatii.

Se noteaza cu R (rezistent la foc) si durata in ore si minute elementele clasificate a caror limita de rezistenta la foc se determina dupa criteriul capacitatii portante.

Liste cu elemente de constructie care au fost incercate la foc si pentru care s-a stabilit limita de rezistenta la foc au fost puse la dispozitie de catre INCERC Bucuresti. Exemple de astfel de elemente sunt prezentate in tabelele 1a 1c.

Tabelul 1a Pereti din caramida plina

Tabelul 1b Pereti din caramida cu goluri verticale

Tabelul 1c Pereti din B.C.A.

Clasificarea europeana

a produselor pentru constructii cu rol in securitatea la incendiu

Generalitati

Cresterea importantei cerintei esentiale securitate la incendiu, in contextul prioritatii acordate pe plan european asigurarii vieti, sanatatii si securitatii utilizatorilor, a determinat perfectionarea metodelor de incercare la foc pentru a corespunde situatiilor tot mai variate si complexe intalnite la alcatuirea unei constructii si la continutul ei.

Contributia la foc, concept nou propus de Comunitatea Europeana pentru caracterizarea produselor pentru constructii cu rol in securitatea la incendiu, vine sa largeasca continutul conceptului comportara la foc, incluzand pe langa comportarea la ardere si fluxul de caldura degajat, emisia de fum, emisia de gaze de ardere, radiatia de caldura, propagarea flacarii etc..

Noile proceduri standardizate de clasificare a produselor pentru constructii cu rol in securitatea la incendiu, demareaza cu precizarea scenariilor de referinta si conditiilor de utilizare finala pentru produsul analizat, continua cu stabilirea pe cale experimentala a nivelului de performanta pentru fiecare criteriu de performanta si, in final, incadreaza fiecare produs in una sau mai multe clase de performanta.

Scenariile de referinta reproduc situatii ale unor incendii reale si se elaboreaza pe baza cercetarilor in domeniul termodinamicii incendiului. Acestea caracterizeaza situatia de risc utilizata pentru o metoda de incercare sau un sistem de clasificare dat.

Prin produs analizat aflat in conditii de utilizare finala se intelege, in mod conventional, ansamblul conditiilor specifice in care produsul urmeaza a fi incorporat intr-o constructie. Astfel, termenul se refera la o utilizare concreta a unui produs, in legatura cu toate aspectele care influenteaza comportarea lui in diferite situatii de incendiu (cantitatea, orientarea, metoda de punere in opera a produsului, pozitia acestuia in raport cu alte produse adiacente etc..).

Nivelul de performanta la foc al unui produs de constructii reprezinta masura in care, pentru un anumit scenariu de referinta, acel produs de constructie, satisface unor criterii de performanta privind securitatea la incendiu, impuse de acte normative.

Clasa pentru performanta la foc a produselor este expresia cantitativa formulata in termeni de performanta pentru contributia la foc a produselor, in conditii de utilizare finala. Clasele de performanta sunt structurate pe categorii, precum:

- clase pentru performanta de reactie la foc;

- clase pentru performanta de rezistenta la foc;

- clase pentru performanta la foc exterior etc..

Incercarile experimentale, standardizate, cerute pentru stabilirea unui nivel de performanta respecta urmatoarele principii:

- produsul este incercat intr-o configuratie reprezentativa, in cat mai mare masura pentru conditiile de utilizare finala;

- sunt respectate instructiunile stabilite de producator pentru fixarea sau instalarea produsului (daca nu exista produsul este incercat in conditii standardizate privind suportul si modul de montaj).

Produsul cu mai multe conditii de utilizare finala poate fi incadrat in clase diferite, corespunzator configuratiilor de incercare adoptate.

Raportul de clasificare trebuie sa detalieze fundamentarea si rezultatele procedurii de clasificare si sa aiba continutul si formatul din standardele specifice. El este intocmit de un organism recunoscut/desemnat/notificat sau de producator, responsabil pentru efectuarea incercarilor, potrivit sistemului de atestare a conformitatii si aplicabil produsului respective (SR EN 13501/1).

Datele de fundamentare si domeniul de aplicare ale unei clasificari acordate trebuie sa fie inscrise in informatiile marcajului CE (succint si complet).

Din perspectiva europeana, performanta la foc a produselor pentru constructii cu rol in securitatea la incendiu, vizeaza:

performanta de reactie la foc;

- performanta de rezistenta la foc.

Performanta de reactie la foc a produselor pentru constructii

Generalitati

Reactia la foc a unui produs de constructie se defineste ca si comportarea unui material, care prin propria s-a descompunere, alimenteaza un foc la care este expus in conditii specifice.

Performanta de reactie la foc a produselor pentru constructii vizeaza limitarea initierii unui incendiu si propagarii focului si fumului intr-o incinta sau intr-o zona precizata, deci reducerea contributiei produselor pentru constructii la dezvoltarea incendiului.

Material este substanta unica de baza sau amestec uniform distribuit de substante (metal, lemn, beton, polimeri etc.).

Praguri diferite ale limitarii initierii incendiului pot fi exprimate prin niveluri diferite ale performantei de reactie la foc a produselor, care corespund claselor pentru performanta de reactie la foc a produselor pentru constructii.

Secenarii de referinta, criterii si clase de performanta

Sistemul de clasificare privind reactia la foc are la baza contributia produsului, in utilizarea finala, la initierea si propagarea incendiului in camera focarului sau intr-o camera data. Scenariul de referinta ia in considerare un incendiu, initiat intr-o camera, care se poate dezvolta si poate atinge, eventual, flashover; astfel, include trei situatii:

- initierea incendiului (simulat prin aprinderea unui produs pe o suprafata limitata, cu o flacara mica);

- dezvoltarea incendiului, ce poate atinge flash-over (simulat de un singur produs arzand in coltul camerei, generand un flux de caldura pe suprafetele adiacente - metoda SBI);

- post flashover-ul (simulat prin contributia la incendiu a tuturor produselor combustibile).

Metodele de incercare stabilite ca standarde de referinta sunt urmatoarele:   

- incercarea de incombustibilitate: SR EN ISO 1182;

- incercarea de determinare a puterii calorifice superioare: SR EN ISO 1716;

- aprinzibilitatea produselor pentru constructii la contactul direct cu flacara: SR EN ISO 11925-2;

- incercarea un singur produs arzand (SBI): SR EN ISO 13823;

- determinarea reactiei la foc utilizand o sursa de caldura radianta: SR EN ISO 9239-1.

Criteriile principale privind performanta de reactie la foc sunt:

- cresterea de temperatura (DT

- pierderea de masa (Dm

- durata de persistenta a flacarii (T_f);

- puterea calorifica superioara (PCS);

- viteza de dezvoltare a incendiului (FIGRA);

- degajarea totala de caldura (THR_600s);

- propagarea flacarii laterale (LFS);

- viteza de emisie a fumului (SMOGRA);

- emisia totala de fum (TSP_600s);

- propagarea flacarii (F_S).

Clasele de reactie la foc, pe grupe de produse, sunt prezentate in continuare.

Produse pentru constructii (cu exceptia pardoselilor)

A1, produse care nu contribuie la foc in nici o faza a incendiului, ele satisfac automat toate cerintele celorlalte clase;

A2, produse care intr-un incendiu in faza dezvoltata nu contribuie semnificativ la sarcina termica si dezvoltarea incendiului (nu are loc flash-over);

B, conditii mai severe decat in clasa C;

C, produse care la actiunea unui singur produs arzand prezinta o propagare limitata a flacarii laterale;

D, produse capabile sa reziste o perioada lunga la actiunea unei flacari mici si sa suporte actiunea termica a unui singur produs arzand, cu o degajare limitata de caldura;

E, produse capabile sa reziste pentru scurt timp la actiunea unei flacari mici fara propagarea semnificativa a flacarii;

F, produse pentru care nu se determina performante si care nu pot fi introduse in clasele A1, A2, B, C, D, E.

Clase suplimentare in cazul produselor incadrabile A2, B, C, D:

s1, emisie mica de fum;

s2, emisie limitata de fum;

s3, nu se cer limitari ale emisiei de fum;

d1, nu se cer limitari din punct de vedere al picaturilor/particulelor arzande;

d2, picaturi/particule care nu persista peste o durata data;

d3, nu sunt picaturi/particule arzande.

Produse pentru pardoseli

A1_FL, A2_FL (suplimentar cu clasele s1, s2), B_FL, C_FL, D_FL, E_FL, F_FL.

Clase suplimentare in cazul produselor incadrabile A2_FL, B_FL, C_FL, D_FL:

s1, emisie mica de fum;

s2, emisie limitata de fum.

Produse termoizolante pentru tubulatura liniara

A1_L, A2_L, B_L, C_L, D_L, E_L, F_L.

Performanta de rezistenta la foc a unor produse si subansambluri pentru constructii

Generalitati

Rezistenta la foc se defineste ca aptitudinea unui produs de a-si pastra, pe o perioada de timp determinata, capacitatea portanta, izolarea termica si/sau etanseitatea la foc, eventual, si orice alta functie impusa, specificata intr-o incercare la foc standardizata.

Performanta de rezistenta la foc a produselor pentru constructii vizeaza mentinerea stabilitatii elementelor portante ale unei constructii, precum si a altor functii, in conditii de incendiu, pe o durata determinata.

Praguri diferite pentru pastrarea uneia sau mai multor functii pe o durata determinata pot fi exprimate prin niveluri diferite ale performantei de rezistenta la foc a produselor pentru constructii si/sau subansambluri pentru constructii.

Principiul metodei de determinare a rezistentei la foc consta in determinarea intervalului de timp in care elementul de constructie expus actiunii caldurii, dupa un program termic standardizat, indeplineste unul sau mai multe dintre criteriile specifice.

Secenarii de referinta, criterii si clase de performanta

Scenariile de referinta pentru noile metode de incercare reproduc situatiile unor incendii reale, definite prin curbe temperatura-timp, precum:

- curba standard temperatura-timp;

- curba armonizata de hidrocarburi;

- curba arderii mocnite.

Metodele de incercare stabilite ca standarde de referinta sunt urmatoarele:   

- incercarea de rezistenta la foc: SR EN ISO 1363/1/2/3;

- incercarea de rezistenta la foc pentru elemente de constructii neportante: SR EN ISO 1364/1/2;

- incercarea de rezistenta la foc pentru elemente de constructii portante: SR EN ISO 1365/1/2/3/4;

- incercarea de rezistenta la foc pentru instalatii tehnice: SR EN ISO 1366/1/2/5;

- incercarea de rezistenta la foc pentru usi si sisteme de inchidere: SR EN ISO 1634/1/3;

- metode de determinare a contributiei la rezistenta elementelor structurale la foc: SR EN ISO 13381/4/5/6/7.

Criteriile principale privind performanta de rezistenta la foc sunt:

- capacitate portanta (R);

- izolare termica la foc (I);

- etanseitate la foc (E);

- radiatie termica (W), optional.

Criteriile complementare privind performanta de rezistenta la foc sunt:

- actiune mecanica (M);

- inchidere automata (C);

- etanseitate la fum (S);

- continuitate in alimentare cu curent electric si/sau transmisie de semnal pe durata incendiului (P sau PH);

- rezistenta la ardere a funinginii (G);

- capacitate de protectie la foc a acoperirilor (K);

- durata de stabilitate la temperatura constanta (D);

- durata de stabilitate la curba standard temperatura-timp (DH);

- functionalitate a ventilatoarelor electrice de fum si gaze fierbinti (F);

- functionalitate a mijloacelor de evacuare naturala a fumului si gazelor fierbinti (B).

Clasele privind performanta de rezistenta la foc sunt exprimate prin simboluri indicand criteriile avute in vedere (litere), timpul de asigurare a performantei (numere) si criteriile complementare (litere).

Perioada in care se asigura performanta reprezinta durata in care este indeplinit criteriul respectiv, exprimata in minute, incadrabila urmatoarelor module standardizate: 10, 15, 20, 30, 45, 60, 90, 120, 180, 240, 360 (in minute). Rezultatele incercarilor se rotunjesc la valoarea inferioara cea mai apropiata inclusa in modulele standardizate.

Clasificarile se aplica urmatoarelor grupe de produse de constructii (materiale, elemente), fiecare avand standarde de metoda de incercare a rezistentei la foc specifice:

- elemente portante fara rol de separare la incendiu: pereti, plansee, acoperisuri, grinzi, stalpi, balcoane, scari, pasarele;

- elemente portante cu rol de separare la incendiu, cu sau fara vitraje, accesorii, furnituri: pereti, plansee, plafoane;

- produse si sisteme utilizate pentru protejarea elementelor portante sau a unor parti de constructie: plafoane fara rezistenta proprie la foc, acoperiri, tencuieli de protectie, ecrane;

- elemente neportante, cu sau fara vitraje, accesorii, furnituri: pereti despartitori, plafoane rezistente la foc, fatade, pereti cortina, pereti exteriori, pardoseli suprainaltate, elemente pentru etansarea trecerilor si rosturilor, usi rezistente la foc, usi antifum, obloane, protectia golurilor de trecere a benzilor rulante si a sistemelor de transport pe sina, conducte si canale tehnice, etansari liniare, etansari pentru strapungeri, cosuri;

- acoperiri pentru pereti si plafoane cu rol in protectia la foc;

- usi pentru ascensoare;

- sisteme de control a fumului si caldurii.

Clasele de performanta privind rezistenta la foc pot fi grupate in:

- clase de performanta pentru elementele portante:

- REI-ttt, indeplinirea simultana a criteriilor de capacitat portanta, etanseitate si izolare termica la foc;

- RE-ttt, indeplinirea simultana a criteriilor de capacitate portanta si etanseitate la foc;

- R-ttt, indeplinirea criteriului de capacitate portanta la foc;

- clase de performanta pentru elementele neportante:

- EI-ttt, indeplinirea simultana a criteriilor de etanseitate si izolare termica la foc;

- E-ttt, indeplinirea criteriului de etanseitate la foc.

Performanta la foc exterior a acoperisurilor sau invelitorilor de acoperis

Generalitati

Performanta la foc exterior este expresia conventionala a modului de comportare a unui acoperis sau invelitori pentru situatia in care, in conditii de utilizare finala, este expus(a) la un incendiu din afara constructiei.

Performanta la foc a acoperisurilor/invelitorilor de acoperis vizeaza extinderea incendiilor la vecinatati prin intermediul acoperisurilor/invelitorilor de acoperis.

Incendiile de acoperis difera fundamental de incendiile de incinta ca surse de initiere, modalitati de propagare, factori ce influenteaza dezvoltarea si propagarea etc..

Initierea incendiului se poate face de la interior sau exterior.

Initierea din interior are loc in cazul propagarii la acoperis a incendiilor de la etajele superioare sau poduri, propagarea avand loc in toate directiile cu o mare rapiditate din cauza materialelor combustibile si a unor factori favorizanti precum: existenta curentilor de aer ascendenti (cazul luminatoarelor), acumularea gazelor arse fierbinti sub plafon (care contin inca produse combustibile), absenta unor ecrane rezistente la foc etc.. De regula, se degaja cantitati mari de fum, gaze toxice si caldura, fumul inundand rapid etajele superioare, casa scarii etc..

In propagarea incendiului prin acoperis, in lungul coamei si cornisei acestuia intervin doi factori esentiali:

- combustibilitatea invelisului exterior;

- influenta vantului (care activeaza arderea, exceptand cazul cand vantul este prea violent).

In cazul acoperisurilor cu invelitori combustibile incendiul cuprinde cu rapiditate intreaga suprafata a acestora. In momentul iesirii flacarilor la suprafata acoperisului are loc o dezvoltare brusca a arderii datorata afluxului unei mari cantitati de aer proaspat care intretine si intensifica arderea, manifestand-se cu violenta (flacari inalte, fum intens).

Curentii de aer formati ridica la inaltime bucati aprinse de material sau scantei care sunt transportate la distante mari de gazele calde sau vant, putand initia noi incendii de unde rezulta surse de initiere externa a incendiilor.

Radiatia flacarilor care ies prin acoperis faciliteaza aprinderea acoperisurilor inca intacte din vecinatati, apoi accelereaza propagarea flacarii.

Cand arde hidroizolatia incendiul se propaga in timp scurt, pe intreaga suprafata a acoperisului, ulterior patrunde in masa combustibila, distruge elementele portante creand posibilitatea prabusirii lor. Picaturile de topitura pot genera noi focare de incendiu prin caderea pe materiale combustibile.

Curentii de convectie ce se deplaseaza de la cladirea incendiata spre cladirile vecine favorizeaza propagarea incendiului si furnizeaza un aport termic suplimentar din care rezulta o scadere a timpului de expunere necesar pentru inflamarea interioarelor incaperilor sau invelitorilor combustibile.

Propagarea scanteilor si a materialelor aprinse furnizeaza un aport termic suplimentar unor materiale inflamabile aduse deja la o temperatura apropiata de cea de autoaprindere si poate initia noi focare. Distanta la care incendiul poate fi transmis prin diverse corpuri aprinse variaza functie de directia vantului si natura acoperisurilor.

Secenarii de referinta, criterii si clase de performanta

Scenariile de referinta tin cont de particularitatile incendiilor la nivelul acoperisurilor sau invelitorilor.

Metodele de incercare stabilite ca standarde de referinta sunt urmatoarele:

- incercarea de rezistenta la foc: SR EN ISO 1187.

Criteriile privind performanta la foc exterior a acoperisurilor sunt grupabile pe metode standardizate de incercare.

Metoda 1 (B)

- propagarea ascendenta a focului la interior si exterior;

- propagarea descendenta a focului la exterior si interior;

- propagarea laterala a focului la exterior si interior;

- lungimea maxima arsa la interior si exterior;

- aparitia de fragmente sau picaturi arzande;

- de la fata expusa;

- penetrand acoperisul;

- penetrarea acoperisului:

- suprafata unei singure strapungeri complete;

- suma totala    a tuturor strapungerilor complete.

Metoda 2 (BW)

- lungimea termodegradabila a invelitorii de acoperis si a substratului:

- valoarea medie pentru viteza vantului de 2 m s;

- valoarea medie pentru viteza vantului de 4 m s;

- valoarea maxima pentru ambele valori ale vantului.

Metoda 3 (BWR)

- timpul de propagare a focului in exterior (T_E);

- timpul de penetrare a focului (T_P).

Clasele privind performanta la foc exterior a acoperisurilor sunt grupabile pe metode standardizate de incercare.

Metoda 1

- B_ROOF    (B);

- F_ROOF (B).

Metoda 2

- B_ROOF    (BW);

- F_ROOF    (BW).

Metoda 3

- B_ROOF (BWR);

- C_ROOF (BWR);

- D_ROOF (BWR);

- F_ROOF (BWR).

Performanta la foc pentru instalatii utilitare si sisteme de desfumare

Generalitati

Conceptia europeana privind securitatea la incendiu se refera si la diferitele tipuri de instalatii, atat utilitare cat si care asigura protectia activa la incendiu.

Abordarea instalatiilor dintr-o constructie are in vedere rolul lor in functionalitatea cladirii in conditii de incendiu, atat din punctul de vedere al contributiei la propagarea incendiului cat si ca perioada de timp in care pot sa asigure functia pentru care au fost proiectate si executate. Astfel, se recomanda ca aceste produse sa fie evaluate si sub aspectul satisfacerii performantei privind reactia la foc cat si rezistenta la foc a acestora (instalatii electrice si de incalzire, gaze, cabluri electrice etc.).

Nu au fost inca elaborate decizii ale Comisiei Europene privind instalatiile, din cauza eforturilor mari necesare pentru realizarea unui consens: diversitate mare de tipuri de instalatii, numar mare de producatori, complexitate mare de abordare fenomenologica pentru stabilirea criteriilor si parametrilor adecvati in vederea clasificarilor, progres tehnic permanent etc.. Cu toate acestea stabileste un sistem de clasificare privind rezistenta la foc a instalatiilor utilitare si componentelor sistemelor de desfumare.

Secenarii de referinta, criterii si clase de performanta

Scenariile de referinta, unul sau mai multe, pentru analiza rezistentei la foc, pun in evidenta diferitele niveluri ale actiunii termice specifice fiecarui tip de instalatie si pot fi date de:

- curba standardizata temperatura-timp (incendiu post-flashover);

- curba de incalzire lenta;

Metodele de incercare stabilite ca standarde de referinta sunt urmatoarele:   

- incercarea de rezistenta la foc: SR EN ISO 1363/1/2/3;

- incercarea de rezistenta la foc pentru instalatii: SR EN ISO 1366/1/2.

Criteriile privind performanta la produsele pentru instalatii utilitare si sisteme de desfumare, pe grupe de produse, sunt prezentate in continuare.

Pentru instalatii

- etanseitate (E);

- izolare termica (I);

- etanseitate la fum, pentru clapete si conducte (S);

- continuitate in alimentare (P sau PH).

Pentru cortine

- stabilitate;

- securitate pentru dispozitivele de desfumare;

- rezistenta la incalzire.

Clasele de performanta pentru componentele instalatiilor utilitare (din dotarea cladirilor normale) sunt aplicabile:

- produselor pentru sisteme de ventilatie (excluzand desfumarea):

- conducte de ventilare;

- clapete antifoc;

- produselor ce pot fi utilizate ca parti din utilitatile cladirii:

- cabluri electrice si de fibre optice, cu accesoriile lor;

- conducte (tuburi) si sisteme de protectie la foc pentru cabluri;

- sisteme de protectie la foc a instalatiilor pentru utilitatile esentiale.

Alte produse clasificabile dupa performantele de comportare la foc

- acoperisuri si invelitori pentru acoperisuri clasificabile dupa performantele la foc interior;

- componente ale instalatiilor de detectare a incendiului si de alarmare la incendiu;

- componente ale instalatiilor de stingere a incendiului;

- produse si componente ale instalatiilor pentru controlul fumului;

- produse si componente ale instalatiilor pentru caile de evacuare;

- componente pentru instalatiile de lupta contra incendiilor.

Concluzii

Sintetic, incadrarea produselor pentru constructii in clase de performanta pe baza comportarii la foc poate fi urmarita in figura 2.

Echivalenta claselor romanesti si europene

a produselor pentru constructii cu rol in securitatea la incendiu

Pentru a solutiona diferendele cu privire la utilizarea claselor de combustibilitate (traditionale in Romania) si claselor de reactie la foc (impuse de aderarea la Comunitatea Eropeana), s-a emis un act normativ care completeaza actul normative /394/2004 si care stipuleaa:

- clasele de combustibilitate definite in Normativul de siguranta la foc a constructiilor P118-99, se inlocuiesc cu clasele de reactie la foc, in functie de utilizarea finala preconizata a materialului sau elementului de constructie;

- clasele de combustibilitate prevazute in alte reglementari specifice au caracter informativ si se inlocuiesc, obligator, cu clasele de reactie la foc, cum se prezinta in tabelul 2.

Figura 2 Performanta la foc a produselor pentru constructii

Tabelul 2 Echivalenta claselor de combustibilitate si reactie la foc

Bibliografie

1. Legea nr. 10/1995 privind calitatea in constructii (actualizata), Bucuesti, 1995.

2. Normativ de Siguranta la foc a constructiilor, indicativ P 118-99, editia II-a, I.P.C.T. SA, Bucuresti, 1999.

Hotararea Guvernului nr. 622/2004 privind stabilirea conditiilor de introducere pe piata a produselor pentru constructii, Bucuresti, 2004.

4. Ordinul  nr. 1822/394 din 7.10.2004 pentru aprobarea Regulamentului privind clasificarea si incadrarea produselor pentru constructii pe baza performantelor de comportare la foc (actualizat), Bucuresti, 2004.