POŽARNA VARNOST KOVINSKIH KONSTRUKCIJ

UNIVERZA V MARIBORU FAKULTETA ZA GRADBENIŠTVO, PROMETNOINŽENIRSTVO IN ARHITEKTURO Daniel Kerndl POŽARNA VARNOST KOVINSKIH KONSTRUKCIJ Diplomsko delo Maribor, junij 2016

Smetanova ulica 17 2000 Maribor, Slovenija Diplomsko delo visokošolskega študijskega programa POŽARNA VARNOST KOVINSKIH KONSTRUKCIJ Študent: Študijski program: Smer/ modul: Mentor: Lektorica: Daniel Kerndl visokošolski, gradbeništvo prometno-hidrotehnična red. prof. dr. Stojan Kravanja prof. Nina Zrim Maribor, junij 2016

POŽARNA VARNOST KOVINSKIH KONSTRUKCIJ I

POŽARNA VARNOST KOVINSKIH KONSTRUKCIJ II ZAHVALA Zahvaljujem se mentorju red. prof. dr. Stojanu Kravanja za pomoč in vodenje pri opravljanju diplomskega dela. Zahvala tudi ženi, ki me je spodbujala in dajala nasvete ob pisanju diplomskega dela. Posebna zahvala velja staršem, ki so mi omogočili študij.

POŽARNA VARNOST KOVINSKIH KONSTRUKCIJ III POŽARNA VARNOST KOVINSKIH KONSTRUKCIJ Ključne besede: kovinske konstrukcije, dimenzioniranje, trajno projektno stanje, požarno projektno stanje, požarna odpornost UDK: 699.812:624.014(043.2). Povzetek: Diplomska naloga obravnava požarno varnost kovinskih konstrukcij. Prvi del diplomske naloge je teoretični del, kjer je opisana zgodovina kovinskih gradenj ter korozija, ki je najpogostejša poškodba kovine. Prav tako je opisana tudi teorija o požaru in požarni varnosti. V drugem delu, t.j. praktičnem delu diplomske naloge, so izračuni. Pri požarni ogroženosti je vključena zaščita, ki je prikazana na praktičnem računskem primeru po evropskem standardu SIST EN 1993-1-2 za prostoležeči nosilec po trajnem in požarnem projektnem stanju.

POŽARNA VARNOST KOVINSKIH KONSTRUKCIJ IV FIRE SAFETY OF METAL STRUCTURES Key words: metal structures, dimensioning, persistent design situation, fire design situation, fire resistance UDK: 699.812:624.014(043.2). Abstract The thesis deals with the fire safety of metal structures. The first part of the thesis comprises the theory, narrating the history of metal construction and corrosion, which is the most frequent injury of metal. Additionally, the theory of fire and fire safety is explained. The second part of the thesis represents the practical part with the calculations. The fire hazard calculations include protection against fire and is shown on a practical calculation example, which is based on the European standard SIST EN 1993-1-2 for a simply supported beam according to the persistent and fire design situations.

POŽARNA VARNOST KOVINSKIH KONSTRUKCIJ V VSEBINA 1 UVOD... 1 1.1 OPREDELITEV PODROČJA IN OPIS PROBLEMA... 1 1.2 NAMEN IN OSNOVNA IDEJA... 1 1.3 PREDPOSTAVKE IN OMEJITVE... 1 2 SPLOŠNO O KOVINSKIH KONSTRUKCIJAH... 2 2.1 ZGODOVINA KOVINSKIH KONSTRUKCIJ... 3 2.1.1 Pridobivanje železa na Slovenskem... 5 2.2 OSNOVNE TERMINOLOGIJE IN DEFINICIJA... 6 2.3 KARAKTERISTIKE KOVINSKIH KONSTRUKCIJ... 6 2.4 KOROZIJA... 7 2.4.1 Oblike korozij... 8 2.4.2 Vrste zaščite proti koroziji... 12 3 POŽAR... 15 3.1 NASTANEK POŽARA... 15 3.2 FAZE POŽARA... 15 3.3 POŽARNI TRIKOTNIK... 16 3.4 POŽARI PO RAZSEŽNOSTI... 17 3.5 UKREPI PROTI POŽARU... 18 3.5.1 Aktivni ukrepi... 18 3.5.2 Pasivni ukrepi... 23 4 POŽARNA VARNOST... 25 4.1 POŽARNI RED... 25 4.1.1 Izvleček požarnega reda... 26 4.2 POŽARNI NAČRT... 27 4.3 EVAKUACIJA... 29 4.3.1 Načrt evakuacije... 31 4.4 PROTIPOŽARNA ZAŠČITA... 32 4.4.1 Primeri in cene... 33

POŽARNA VARNOST KOVINSKIH KONSTRUKCIJ VI 5 IZRAČUN POŽARNE ODPORNOSTI NOSILCA... 39 5.1 ZASNOVA... 41 5.2 PODATKI... 41 5.3 REŠITEV... 42 5.3.1 Trajno projektno stanje (a = 20 C)... 42 5.3.1.1 Mejno stanje nosilnosti ( MSN )... 42 5.3.1.2 Kontrola nosilnosti... 45 5.3.2 Požarno (nezgodno) projektno stanje (θa = θa,t)... 47 5.3.2.1 Računska obtežba... 47 5.3.2.2 Obremenitve... 47 5.3.3 Določitev temperature nosilca v požaru za čas tr = 90min... 48 5.3.3.1 Kontrola nosilnosti... 49 6.1 ANALIZA IZRAČUNA NOSILCA... 53 6.2 NAJCENEJŠA PROTIPOŽARNA ZAŠČITA... 53 6.3 VZDRŽEVANJE KOVINSKIH KONSTRUKCIJ... 53 7 VIRI IN LITERATURA... 54 8 PRILOGE... 56 8.1 KAZALO SLIK... 56 8.2 KAZALO TABEL... 57 8.3 SPLOŠNE PRILOGE... 57 8.3.1 Naslov študenta... 57 8.3.2 Kratek življenjepis... 57

POŽARNA VARNOST KOVINSKIH KONSTRUKCIJ VII UPORABLJENI SIMBOLI A p površina elementa, ki se zaščiti pred vplivom požara na enoto dolžine elementa Av površina vertikalnih odprtin C a specifična toplota kapaciteta jekla Ea modul elastičnosti E a,θ modul elastičnosti jekla pri temperaturi θ Mb,fi,t,Rd odpornost elementa na upogib in bočna zvrnitev v času trajanja požara Mfi,t,Rd računska odpornost elementa na upogib v času t trajanja požara M sd projektna vrednost momenta Rfi,d,t projektna odpornost elementa v času t trajanja požara R fi,t,rd odpornost na kombinirano delovanje tlaka in upogiba v času t trajanja požara T temperatura Vfi,t,Rd odpornost elementa na strig v času t trajanja požara W el,y odpornostni elastični moment prečnega prereza Wpl,y odpornostni plastični moment prečnega prereza d premer dp debelina zaščitnega materiala fy meja plastičnosti jekla f y,θ meja plastičnosti jekla pri povišani temperaturi

POŽARNA VARNOST KOVINSKIH KONSTRUKCIJ VIII h i višina profila vztrajnosti moment k E,θ redukcijski koeficient modula elastičnosti ky,θ redukcijski koeficient meje plastičnosti jekla l dolžina nosilca lu uklonska dolžina ε koeficient kompaktnosti jeklenega prereza θ a temperatura jekla Ȝ vitkost elementa ȝ o koeficient izkoriščenosti jeklenega elementa o Ȥ U r q g R90 napetost redukcijski uklonski koeficient obseg profila radij koristna obtežba s t a l n a o b težba razred požarne odp. konst.

POŽARNA VARNOST KOVINSKIH KONSTRUKCIJ IX UPORABLJENE KRATICE C stopinj Celzija Pr.n.št. RS Ur.l. TSG ZVP MSN pred našim štetjem Republika Slovenija uradni list tehnična smernica zakon o varstvu potrošnikov mejno stanje nosilnosti

POŽARNA VARNOST KOVINSKIH KONSTRUKCIJ 1 1 UVOD 1.1 OPREDELITEV PODROČJA IN OPIS PROBLEMA Zagotavljanje požarne varnosti spada med najpomembnejša varnostna vprašanja. Dobra požarna varnost in požarni red sta lahko življenjskega pomena in ju ne smemo prepustiti naključju. Kovina je pogost gradbeni material pri gradnji stavb, predvsem industrijskih in drugih namenskih objektov, saj ne prispeva k požarni obremenitvi zgradb. Kljub temu zelo vpliva na razvoj požara, predvsem zaradi velikih razteznostnih koeficientov, saj prihaja do velikih diletacij, ki omogočajo prehod ognja in toplote. Prav tako je problem kovinsko pokanje konstrukcije v primeru izpostavljenosti požaru, saj stopnja uporabnosti začne upadati pri temperaturi nad 550 ºC in se objekt lahko poruši. 1.2 NAMEN IN OSNOVNA IDEJA Namen diplomskega dela je prikazati kako nastane požar, kako ukrepati proti požaru, poiskati protipožarno zaščito in poiskati najugodnejšo zaščito proti požaru na trgu glede na ceno in kakovost. Diploma vsebuje tudi izračun prosto ležečega nosilca na požarno varnost. 1.3 PREDPOSTAVKE IN OMEJITVE Diplomsko delo je teoretičnega značaja, zato bomo podatke pridobil iz različne literature, v veliko pomoč pa nam bodo lastne delovne izkušnje. Posluževali smo se knjig kot tudi interneta. V diplomsko nalogo bomo vključili vse kar se navezuje na požarno varnost kovinskih konstrukcij. Predvsem bomo pozorni na to, da bo uporabljena literatura čim novejša. Omejil se bom na protipožarne ukrepe, protipožarno zašito, na nosilnost kovinskih konstrukcij in jih poskušal čim bolje predstaviti v diplomski nalogi.

POŽARNA VARNOST KOVINSKIH KONSTRUKCIJ 2 2 SPLOŠNO O KOVINSKIH KONSTRUKCIJAH Kovina se v gradbeništvu uporablja predvsem kot gradbeni material za izdelavo konstrukcij pri gradnji večjih stavb, kot so nebotičniki. Pogosto se uporablja tudi kot material za zunanje prekrivanje večjih površin. Najpogosteje uporabljana kovina v gradbeništvu je jeklo, katere glavna komponenta je železo. Pogosto uporabljan v gradbeni stroki je tudi aluminij, ki se lahko ponaša z bistveno manjšo težo, predvsem pa večjo odpornostjo proti nastanku korozije, kar sta njegovi ključni prednosti za uporabo pred ostalimi kovinami. Vendar pa se ga, zaradi ekonomičnosti gradnje, v gradbeništvu uporablja bolj izjemoma, saj je aluminij izredno drag gradbeni material. Kovinske konstrukcije so primerne za montažne hale, hleve, športne objekte, kovinske nadstreške, za izdelavo podkonstrukcij in za zapiranje objektov. Prednosti kovinskih konstrukcij so hitra gradnja, nizka cena, trajnost konstrukcije, prilagodljivost vsem terenom in izdelava na ključ. Montaža konstrukcij je izredno hitra in lahka, saj jo je potrebno le skupaj zvijačiti. Profili so že v osnovi protikorozijsko zaščitene tako, da so pripravljene za montažo. Za zapiranje objekta lahko uporabimo neizolirano pločevino ali pa izolirane termo plošče. Kovine normalno štejemo med negorljive materiale. Vemo pa, da večina kovin pri določenih pogojih v zraku gori. Nekatere pa v prisotnosti zraka hitro oksidirajo. Kovine ne oksidirajo samo s kisikom iz zraka, ampak tudi z vodno paro in drugimi reducenti, od katerih so najpomembnejše reakcije s halogeni. Zlitine, ki so sestavljene iz več kovin v različnih razmerjih, se glede gorljivosti obnašajo precej drugače kot posamezne čiste kovine. Za kovine velja, da so najbolj reaktivne, če se nahajajo v obliki finega prahu.

POŽARNA VARNOST KOVINSKIH KONSTRUKCIJ 3 2.1 ZGODOVINA KOVINSKIH KONSTRUKCIJ Proizvodnja in uporaba kovin segata v daljno preteklost. Človek je začel zelo zgodaj uporabljati zlato, baker in srebro, ker se te kovine v naravi nahajajo tudi v samorodni obliki. Za njihovo uporabo ni potreboval tehnik taljenja, saj jih je lahko preoblikoval še s kovanjem. Poznejše ugotovitve, da se kovine lahko toplotno obdelujejo in jih je mogoče taliti, so pripeljale do spoznanja, da je njihove lastnosti mogoče spreminjati z medsebojnim mešanjem. Baker je bil ena od prvih kovin, ki jo je človek začel izkoriščati. Leta 3900 pr.n.št. so v Egiptu, Perziji in Mezopotamiji že dosegli visoko stopnjo obdelave bakra. Najprej so uporabljali relativno čist baker (samorodni), nato bron (zlitino bakra s kositrom) in pozneje še medenino (zlitino bakra s cinkom). Ljudje so dolgo poznali samo šest kovin. Uporabljali so jih samostojno ali pa so jih mešali med seboj v zlitine bodisi naključno bodisi namenoma. Iz njih so oblikovali orodje, nakit, posode, orožje, denar, Vir: http://www.sms-muzeji.si/udatoteke/publikacija/netpdf/3-1.pdf Tabela 1: Razvrstitev kovin glede na čas začetka uporabe Kovina Simbol Leta pr. n. št. Zlato Au 5000 let Baker Cu 4200 let Srebro Ag 4000 let Svinec Pb 3500 let Kositer Sn 1750 let Železo Fe 1500 let vir: http://www.sms-muzeji.si/udatoteke/publikacija/netpdf/3-1.pdf Minilo je tisočletja preden je človek odkril kovino, ki je bila trdnejša od bakra in brona. To je bila sivkasta črna kovina. Naši predniki so pred več tisočletji v preprostih pečeh talili rudo bobovec in pridobivali uporabno železo. Ponekod v Aziji pa so dobili železo v naravni obliki in ga na ognju oblikovali. S to pridobitvijo se je začela tako imenovana železna doba. Z uporabo železnih izdelkov si je človek prihranil veliko truda, saj je obdelovanje bilo veliko lažje kot z bakrom in bronom in še prej s kamnom in lesom. Železo, zaradi karakteristik, sodi med najpomembne kovine. Je veliko trše od brona, zlata in druge kovine, zato je bilo v zgodovini dragoceno in nenadomestljivo. Naše človeštvo, naša industrija je osnovana na železu in njegovih zlitinah.

POŽARNA VARNOST KOVINSKIH KONSTRUKCIJ 4 Grški pesnik Homer omenja železo kot najdragocenejšo kovino, enakovredno zlatu. Že tisočletje pred Grškim narodom so hetitski kovači v Mezopotamiji obdelovali železo. Njihovo tehniko pridelave so prevzemali kasnejši narodi. Slika 1: Grki Vir: http://190.gvs.arnes.si/tehnikaintehnologija/kovine/ro.sio.si/borut/kovine/o_kovinah.htm Peči so bile podolgovate, oblikovane kot dimnik. V Afriki so za peč in dimnik uporabili bambusovo cev. Od tod ime visoka peč. Take peči so poznali v Egiptu že 2000 let pred našim štetjem. Poznali so tudi oglje in meh, s katerim so podpihovali talino v visoki peči. Še danes lahko najdemo podobne peči pri nekaterih plemenih v Afriki. Ogreto surovo železo so obdelovali s kladivom, da so se znebili primesi, ki so prisotne v samem surovem železu. Nato so obdelovani kos ponovno vložili v peč. Ta postopek so večkrat ponovili. Delo je bilo trdo in garaško, količine pridobljenega železa pa majhne. Železove rude po svetu je bilo zelo malo. Slika 2: Kovanje Vir: http://190.gvs.arnes.si/tehnikaintehnologija/kovine/ro.sio.si/borut/kovine/o_kovinah.htm

POŽARNA VARNOST KOVINSKIH KONSTRUKCIJ 5 2.1.1 Pridobivanje železa na Slovenskem Fužine so se na Slovenskem pojavile ob rudnikih kot so: Sava, Plavž, Stara Fužina, Kropa, Javornik, Zgornji in Spodnji Železniki... Nastajali so prvi plavži, kovačnice, oziroma fužine na vodni pogon-nastajale so železarske industrije. Že Valvazor je zapisal "Rudnik Bohinj"- v Bohinju so na štirih krajih plavži in fužine. Tu topijo železo in delajo z volkovi, pridelujejo žeblje,... V drugi fužini delajo žico, zelo debelo in tako tanko, da je primerna za instrumente, citre, harfe,... V kroparskih fužinah so že v 13. stoletju izdelovali žeblje. Več kot 500 let so bili žeblji končni izdelek kroparskih kamnogoriških fužin. Rudarji, plavžarji, oglarji, drvarji in žebljarji so bili zelo enotni. V 1. polovici 19. stoletja je imela Kropa 19 vigenjcev, lesenih kolib ob vodnem žlebu s kolesom za pogon meha. Na razdalji 1200 metrov se je vrtelo več kot 50 vodnih koles. Mehovi so dajali sapo za kovaška ognjišča, imenovana ješe. Okoli vsake ješe je bilo okoli šest panjev. Na njem sta bila nakovalo in žebeljnica. Slika 3: Prve fužine Vir: http://190.gvs.arnes.si/tehnikaintehnologija/kovine/ro.sio.si/borut/kovine/o_kovinah.htm

POŽARNA VARNOST KOVINSKIH KONSTRUKCIJ 6 2.2 OSNOVNE TERMINOLOGIJE IN DEFINICIJA Gradbena konstrukcija Gradbena konstrukcija je vsak nosilni del gradbenega objekta izdelan iz osnovnih gradbenih materialov. Je tudi struktura, ki nosi ali podpira stavbo ali drug objekt; lahko tudi objekt sam. Kovinska konstrukcija Kovinske konstrukcije so gradbene konstrukcije, ki so v celoti ali delno zgrajene iz več različnih kovin. Jeklena konstrukcija Jeklene konstrukcije so tiste kovinske konstrukcije, ki so v celoti ali delno zgrajene iz jeklenih materialov. 2.3 KARAKTERISTIKE KOVINSKIH KONSTRUKCIJ Gradnja kovinskih konstrukcij je povezana z razvojem železa in jekla. Uporabo železa in jekla kot materiala za konstrukcije v gradbeništvu je mogoče zaslediti nedavno. Kovinske konstrukcije imajo določene specifične lastnosti ter tehnične prednosti v odnosu na druge materiale. Kovine kot material za nosilne konstrukcije imajo izredne karakteristike. Sem spadajo: visoke mehanske lastnosti; majhne dimenzije in majhna teža nosilne konstrukcije; sposobnost premagovanja velikih razponov in višin; lažji transport in enostavna montaža; industrijska proizvodnja;

POŽARNA VARNOST KOVINSKIH KONSTRUKCIJ 7 hitra izgradnja; fleksibilnost in adaptibilnost; montaža, demontaža in trajna vrednost; korozija; požar; cena. 2.4 KOROZIJA Korozija je vsaka reakcija kovine z okolico, kar povzroča spremembe na kovini in s tem vpliva na funkcionalnost določenega dela ali celotnega sistema. Kovine so podvržene fizikalnim in kemičnim spremembam, ki neugodno vplivajo na njihove lastnosti, korozija se lahko pojavi na površini, kot tudi v notranjosti kovine. Korozijo lahko pospešimo mehansko ali pa z pojavom notranje napetosti v kovini. Korozijo razdelimo na dve veliki skupini: kemično in elektrokemijsko ali pa jih razdelimo na oblike. Imamo več vrst oblik korozije: površinska, točkasta, kontaktna, medkristalna, napetostna, korozija v izvrtinah in ozkih režah. ELEKTROKEMIČNA KOROZIJA Elektrokemijsko korozijo je mogoče doseči samo v elektro prevodnih sistemih. Elektrodni ali električni potencial je definiran kot potencial pol členov v raztopini njihovih ionov. Če potopimo kovine v raztopino njihovih soli in merimo elektrodni potencial, dobimo skalo, ki ima za osnovo vodik z elektrodnim potencialom nič.

POŽARNA VARNOST KOVINSKIH KONSTRUKCIJ 8 KEMIČNA KOROZIJA Kemična korozija ali korozija kisikovega tipa, saj kovine težijo za tem, da bi se spajale ponovno s kisikom. V zemlji so kovine v obliki rud, ki so vezane s kisikom, zato so oksidne. Korozija poteka v sredstvih ki niso elektroliti. Med materiali in njihovimi sestavinami in sredstvom, ki je z njimi v stiku, potekajo velikokrat nezaželjene reakcije. 2.4.1 Oblike korozij Oblike korozije prikazujejo korozijske pojave, ki se pojavijo na površini ali v notranjosti kovin. Procesi so velikokrat v večjih kombinacijah. Pri nekaterih kovinah, kot so: krom, aluminij je za željena začetna faza korozije saj tvori naravno gosto oksidno plast pasivna plast, ki kovine zavaruje pred nadaljnjim propadanjem. Pri železu se ta pasivna plast pokaže, kot nestabilna, saj se lomi in lušči. Posledica poteka reakcije je rjavenje. Pri bakru pa se zaščitna oksidna plast imenuje patina. Površinska korozija Površinska korozija nastaja na površini kovine in se običajno razvija enakomerno v globino. Pri jeklu se pojavi v obliki tanke plasti rje. Njena dobra lastnost je to, da se dobro odstrani in je hitro opazna. Korozija je odvisna od okolja v katerem se nahaja ali je v atmosferi, zemlji, plinih. Slika 4: Površinska korozija Vir: lasten

POŽARNA VARNOST KOVINSKIH KONSTRUKCIJ 9 Kontaktna korozija Nastane ob stiku dveh različnih kovin, katere površini sta povezani z elektrolitom. Kovini z elektrolitom naredita mikroskopski galvanski element. Korozija se pospešuje, kadar vsebuje kovinski elektrolit ione plemenite kovine. Takšne primere najdemo pri hladilnih sistemih. Takšna korozija se zagotovo pojavlja tam, kjer pride voda v stik z armaturami, toplotnimi izmenjevalniki, hladilniki, V atmosferi se korozija pojavi največ 5mm od mesta spajanja dveh kovin. Z izbranimi zunanjimi vplivi, kot so: upor, prezračevanje, temperatura, ph, dovod kisika lahko vpliva na kontaktno korozijo. Kontaktna korozija se podaja v treh vrstah: ni kontaktne korozije, slaba kontaktna korozija, zelo močna kontaktna korozija. Slika 5: Kontaktna korozija Vir: Tehnologija-Darja Čretnik

POŽARNA VARNOST KOVINSKIH KONSTRUKCIJ 10 Točkasta korozija Pri točkasti koroziji se po celotni površini kovine pojavijo izjede ter luknje. Pojavijo se nepravilne oblike, ki prodirajo v globino kovine. Luknjice, ki dajejo videz točkaste korozije, lahko preidejo v večje luknje in prebijejo kovinsko steno. Običajno se pojavi korozija v tekočinskih komunikacijah in posodah na meji tekoče in trdne faze. Začetek jamic je pri železu vezan na prisotnost oksidacijskega sredstva in snovi, ki napada oksidno plast. Pri bakru in njegovih zlitinah nastaja korozija na mestih z različnim prezračevanjem, pod kapljicami v neposredni bližini umazanije, ogljikovih ostankov od maziva. Strukture nekaterih bakrovih zlitin pomagajo, da se pojavi korozija. Slika 6: Točkasta korozija Vir: Tehnologija-Darja Čretnik Medkristalna korozija Medkristalna korozija je potek korozije vzdolž kristalnih meja. Razlogov za nastajanje korozije je več vrst: nečistoča na kristalnih mejah, na mejah se izločijo snovi občutljive na korozijo, na mejah se nahaja snov, katera osiromaši mejo kristalnih zrn na legirnem elementu.

POŽARNA VARNOST KOVINSKIH KONSTRUKCIJ 11 Pojav medkristalne korozije je vsestransko preučen pri avstenitnih jeklih saj je njihova uporaba največja. Korozija se pojavi pri korozijsko ali kemično obstojnih jeklih. Struktura kovine se lahko tako spremeni, da posamezna mesta niso več obstojna. Možnost zaščite pred medkristalno korozijo je povečanje kroma, vendar je to slaba rešitev. Tehnološka in cenejša je rešitev, da se jeklo legira z takšnimi elementi, kateri so večji tvorci karbidov od kroma. Zmanjšanje vsebnosti ogljika pa je še vedno najuspešnejšo sredstvo za preprečevanje korozije nerjavnih jekel. Korozija zaradi napetosti materiala Največje število korozijskih procesov se ne pojavi samo na ravnih površinah kovin, temveč se korozija pojavi predvsem v neravnih delih, vdolbinah ali pa korodiranje korozije skozi kristalne meje v notranjost kovine, kar privede do napetosti materiala. Korozija je povezana z mehansko napetostjo. Korozijski mediji predstavljajo slabo oksidirajoče raztopine, ki omogočajo nastanek nezadostno stabilnih in lahko poškodljivih varovalnih in pasivnih plasti. Poznanih je veliko preizkusov, za preizkušanje napetostne korozije. Najbolj razširjena sta dva načina preizkušanja: 1.) Preizkušamo preizkušanec v takšnih okoliščinah in pod takšnimi silami v katerih se bo preizkušanec nahajal. 2.) Naredimo deformacijo na korozijskem predelu. Ko naredimo deformacijo ga obremenimo na natezni statični ali drugi obremenitvi. Napetostna korozija zmanjša trajno trdnost kovin.

POŽARNA VARNOST KOVINSKIH KONSTRUKCIJ 12 Korozija v režah Do korozije v režah pride zaradi razpok v kovini. Razpoke so produkti nečistoč, kot so: prostori pod vijaki, maticami, prostori med tesnili in kovino. To vrsto korozije lahko upočasnimo tako, da namesto vijakov uporabljamo zvare, namesto kovinskih uporabljamo teflonska tesnila ter redno kontroliramo in odstranjujemo produkte korozije. Vlaknasta korozija Vlaknasta korozija je posebna vrsta korozije v režah in poteka pod zaščitnim filmom premazni sloj. Vlaknasta korozija materiala sicer ne uniči, temveč samo okvari videz. Primer: Pustimo nekaj časa PVC vrečko ali papir na premaznem filmu. 2.4.2 Vrste zaščite proti koroziji Poznamo tri vrste zaščite proti koroziji: naravna zaščita, zaščita s pomočjo inhibitorjev, zaščita s prevlekami. Naravna zašita Naravna zaščita je značilna za kovine, ki se prekrijejo z zaščitnim oksidnim slojem. Pri železu tvori ta sloj nehomogeno plast kovinskega oksida. Zaščita s pomočjo inhibitorjev To so snovi, ki v manjših količinah dodajamo z namenoma, da zmanjšamo ali pa preprečimo korozijo. Ločimo fizikalne in kemične inhibitorje. Med fizikalne prištevamo različna olja in masti, ki se absorbirajo na kovinsko površino. Ta zaščita ni trajna, lahko celo postane škodljiva, če jo kot takšno pustimo dalj časa na kovini.

POŽARNA VARNOST KOVINSKIH KONSTRUKCIJ 13 Med kemične prištevamo soli cinkovega in magnezijevega fosfata, ki ustvarja na kovini zaščitni mikro kristalni sloj. Zaščita s kemičnimi inhibitorji je sicer boljša od fizikalnih ni pa trajna. Kljub temu je pa lahko to dobra zaščita za nadaljne premaze. Zaščita s prevlekami Poznamo kovinske in nekovinske premaze. Kovinske zaščitne prevleke Med kovinske prevleke štejemo prevleke s svincem, cinkom, magnezijem, kositrom, bromom,.. Kovinske prevleke lahko nanašamo na več načinov: - potapljanje, predmete potapljamo v raztopljeni kovini; - metaliziranje, predmete obrizgamo z raztopljeno kovino; - z valjanjem, na osnovno kovino navaljamo tanko plast bakra, medenine, kositra; - galvanizacija, predmet vežemo kot katodo, zaščitno kovino pa kot anodo. Elektrolit je običajno sol zaščitne kovine; - kromiranje, podobno kot pri galvanizaciji. Nekovinske zaščitne prevleke Nanašamo jih s premazovanjem s čopičem, brizganjem, prelivanjem, potapljanjem, oblaganjem. Med nekovinske zaščitne prevleke štejemo: gumo, umetne mase, premazna sredstva. Nekovinske zaščitne prevleke so kvalitetna zaščitna sredstva proti koroziji dokler se ne poškodujejo. V praksi se uporabljata tudi naslednja postopka za nanašanje nekovinskih prevlek:

POŽARNA VARNOST KOVINSKIH KONSTRUKCIJ 14 - fosfatiranje je postopek pri katerem se tvori na površini kovin odporna fosfatna plast. Pripravi se kopel kovinskih fosfatov. V to kopel se pri temperaturi 90 C pomakajo predmeti, ki jih želimo zaščititi. Za osnovno zaščito se premeti pomakajo 1 do 3 minute za končno zaščito pa 20 minut; - brumiranje je postopek oksidacije kovinske površine, ki se izvede v kopeli. Pripravi se kopel natrijevega hidroksida. Pod vplivom električnega toka se na površini kovine tvori oksidna plast.

POŽARNA VARNOST KOVINSKIH KONSTRUKCIJ 15 3 POŽAR Požar je proces nekontroliranega gorenja, pri katerem v večini primerov prevladujejo procesi nepopolnega izgorevanja, poteka zunaj varovanih kurišč, ogroža ljudi in živali ter povzroča materialno škodo v bivalnem okolju ali industriji. 3.1 NASTANEK POŽARA Požari nastanejo zaradi pomanjkljivega poznavanja požarne nevarnosti in jih zato podcenjujemo. Za nastanek požara so potrebne tri stvari: toplota, kisik in vnetljiva snov. 3.2 FAZE POŽARA 1. Faza: faza začetnega požara Hitrost širjenja požara je odvisna predvsem od lastnosti gorljivih materialov in manj od ostalih faktorjev (dovajanje kisika, prezračevanje, geometrija prostora ter lastnosti obodnih gradbenih elementov). Z razvojem in širjenjem požara zaradi sproščene toplote temperatura v prostoru raste. Viri vžiga ob prisotnosti kisika so lahko: samodejno segrevanje, ekstremne kemijske reakcije, električne iskre, toplota, segrevanje s konvekcijo ali sevanjem. 2. Faza: faza rastočega požara Po vžigu je gorenje lahko zelo hitro (npr. ob plinskih eksplozijah), hitro ali enakomerno (npr. ob gorenju lesa) ter počasno (npr. ob tlenju). Hitrost razvoja požara je na začetku odvisna od lastnosti gorljivih snovi in manj od ostalih faktorjev, kot sta npr. dovajanje kisika in prezračevanje. Temperatura požara hitro narašča

POŽARNA VARNOST KOVINSKIH KONSTRUKCIJ 16 in posledično se vžgejo tudi negorljivi predmeti. Plameni zajamejo ves prostor in požar preide v polno razviti požar. Ta pojav se imenuje flash-over. 3. Faza: faza polno razvitega požara Vse, kar je gorljivega v prostoru, gori. Razpon pri krivulji je odvisen od količine zraka in vrste goriva. Faza začetnega požara je nevarna za ljudi, faza polno razvitega požara pa je že nevarna tudi za objekt. 4. Faza: faza pojemajočega požara V tej fazi pride do pojemanja požara zaradi pomanjkanja gorljivega materiala ali kisika. Z gorenjem gorljivih snovi v prostoru se količina teh snovi zmanjšuje. Če je do pojemanja požara prišlo zaradi kisika in ne zaradi pojemanja gorljivega materiala, lahko v tej fazi po daljšem času ob ponovnem dovajanju kisika (ob odprtju vrat) požar ponovno preide iz tlenja v intenzivno rast požara. 3.3 POŽARNI TRIKOTNIK Za gorenje so potrebni trije pogoji: kisik, toplota in gorljiva snov. Slika 7: Požarni trikotnik vir: http://www.bb.si/doc/diplome/savorn_andreja.pdf

POŽARNA VARNOST KOVINSKIH KONSTRUKCIJ 17 Prvi pogoj gorenja Je gorljiva snov, ki ima tako lastnost, da v normalnih pogojih pri temperaturi vnetišča in zadostni količini kisika zagori in se razširi v ogenj. Drugi pogoj gorenja Je kisik, plin ki gorenje pospešuje. Je brez barve, vonja in okusa. Izrazito pospešuje gorenje snovi v zraku, snovi, ki so negorljive, pa bodo v čistem kisiku intenzivno gorele. Tretji pogoj gorenja Je toplota-temperatura vžiga. Gorljivo snov moramo ogrevati do primerne temperature vžiga. Da lahko govorimo o gorenju mora biti prisoten še četrti pogoj, to je začetna reakcija oksidacije ali spajanja gorljive snovi s kisikom. Če odvzamemo enega od zgoraj omejenih elementov, ki tvorijo trikotnik gorenja, pride do gašenja. Gasimo lahko: s hlajenjem, torej odvzamemo toploto, z dušenjem, torej odvzamemo kisik, z odvzemanjem gorljive snovi. (Vir: http://www.bb.si/doc/diplome/savorn_andreja.pdf) 3.4 POŽARI PO RAZSEŽNOSTI Požare po razsežnosti delimo na: male požare, večje požare, velike požare, katastrofalne požare. Mali požar je običajno začetni požar. Zajemajo enega ali več manjših prostorov do velikosti 30 m 2, gasi jih oddelek z ustrezno opremo. Mali požar lahko pogasijo tudi prisebni posamezniki, stanovalci, delavci v tovarni ali kmetje na kmetijah, hlevih.

POŽARNA VARNOST KOVINSKIH KONSTRUKCIJ 18 Večji požari zajemajo večje površine in več prostorov naenkrat. Pri takem požaru je nevarnost, da se bo zelo hitro razširil. Zajema površino do 300 m 2, za gašenje sta potrebni vsaj 2 enoti gasilcev z ustreznim vozilom. Velik požar zajema velike površine enega ali več objektov do skupne površine 1000 m 2, za gašenje potrebnih vsaj 60 gasilcev z ustrezno podporo. Velikokrat se tako veliki požari razširijo tam, kjer je veliko snovi za vžig. Med velike požare se uvrščajo gozdni požari. Katastrofalni požari se širijo na največjih površinah na odprtem ali na večjih objektih ali v skupini več objektov. Zaradi obsega in velike nevarnosti se bo širil in ogrožal širšo okolico. Običajno zahteva evakuacijo ljudi in varnostne ukrepe za preprečevanje ekoloških katastrof. Tako veliki požari povzročajo veliko materialne škode. Pri takšnih požarih pride tudi do smrtnih žrtev med prebivalci in reševalci. Pri samem gašenju morajo strokovnjaki na tem področju izdelati načrt aktivnosti gašenja, drugače lahko pride do še večje katastrofe. 3.5 UKREPI PROTI POŽARU 3.5.1 Aktivni ukrepi Aktivni ukrepi varstva pred požarom so vsi tehnični in organizacijski ukrepi, ki so namenjeni za gašenje požara. Med ukrepe sodijo tudi sistemi, naprave, oprema in postopki za odkrivanje in gašenje požara ter odvajanje dima in toplote ob požaru. Sistemi za odkrivanje in javljanje požara ter alarmiranje Naprave za odkrivanje, javljanje in alarmiranje požara so osnovni elementi v sistemu aktivnih ukrepov.

POŽARNA VARNOST KOVINSKIH KONSTRUKCIJ 19 Poznamo več vrst javljalnikov: - dimni (optični točkovni, ionizacijski, optični linijski ali žarkovni, aspiracijski), - toplotni (statični, dinamični), - plamenski (ultravijolični, infrardeči, kombinirani), - specialni (CO2, metan), - ročni. Javljalniki so povezani v sistem s požarno centralo. Vgrajene naprave za avtomatsko gašenje požarov Pomemben del aktivne zaščite so tudi naprave, ki so že vgrajene v objektih in se ob požaru avtomatsko aktivirajo. Delimo jih v štiri skupine, glede na gasilno sredstvo: naprave z vodo; naprave s peno; naprave z gasilnim praškom; naprave s plinastimi gasili. Ena od najstarejših in najbolj razširjena naprava za gašenje je sprinklerski sistem. Naloga takšnega sistema je, da v najkrajšem času dovede v središče požara potrebno količino vode in jo razprši po gorečih materialih.

POŽARNA VARNOST KOVINSKIH KONSTRUKCIJ 20 Taka naprava sestoji iz omrežja vodovodnih cevi, speljane pod stropom prostora, ki jih varujejo. V primeru požara se odpre sprinkler, ki je najbližji plamenu, ostali pa ostanejo zaprti. Poznamo dva sistema sprinklerjev: suhi sistem, mokri sistem. V prostoru, kjer ni nevarnosti, da bi voda zmrznila je v ceveh vedno voda. Kjer je nevarnost zmrzali pa ni vode v ceveh. V takšnih ceveh je zrak pod določenim tlakom. Ko se sistem odpre pade zračni tlak in preko naprave aktivira ventile in skozi priteče voda pod tlakom.. Slika 8: Sprinklerski sistem vir: www.gasilec.net

POŽARNA VARNOST KOVINSKIH KONSTRUKCIJ 21 Odprta šoba je v osnovi enaka zaprti šobi. Med osnovne komponente sistema prištevamo: razvod cevi s šobami, črpalko, rezervoar za vodo, ventile in ostale armature. Poznana še je sprinklerska naprava za peno. Prav tako so namenjene za zaščito prostorov. Šobe niso pravi sprinkler, ker nimajo zapirala ampak so stalno odprte. Montirane so v enakomernih presledkih na strop po prostoru in imajo razpršilnik. Naprava se aktivira ročno ali avtomatsko z električnim javljalnikom. Za gasilce pomembni podatki, vezani na sprinklerski sistem, so: ali je sistem v objektu nameščen; kje se nahaja sprinklerska strojnica in kako do nje dostopati; ali je sistem opremljen s priklopom za gasilce in kje se priklop nahaja (priklop za gasilce mora biti označen tudi v požarnem načrtu). Slika 9: Priklop za gasilce v sklopu sprinklerske instalacije vir: www.gasilec.net

POŽARNA VARNOST KOVINSKIH KONSTRUKCIJ 22 Odvod dima in toplote Dimne pline odvajamo skozi luknje na fasadi (okna, vrata) in preko dimnikov (zračnik). Od dimnika sta odvisni izkoristek ogrevalnega sistema in varnosti. Mora biti ustrezno izoliran, odporen proti koroziji. Pred priključitvijo na dimnik je treba pridobiti dovoljenje dimnikarskega podjetja, da preveri ustreznost dimnika glede na moč peči in vrsto goriva. Dimnik je potrebno redno vzdrževati. Razsvetljava Sisteme razsvetljave lahko povežemo z evakuacijo. Namen razsvetljave je, da ob zmanjkanju elektrike zagotovi minimalno osvetljenost prostorov za lažji izhod iz prostorov. Razsvetljavo v stavbi lahko razdelimo na: osnovno, ki normalno sveti celi dan, zasilno, ki sveti takrat, ko zmanjka elektrike. Zasilna razsvetljava predstavlja nadomestno in varnostno razsvetljavo. Nadomestna razsvetljava je enaka osnovni, saj ob izpadu elektrike deluje normalno (agregati). S sistemom varnostne razsvetljave moramo v primeru izpada elektrike zagotoviti ustrezno razsvetljavo, da lahko zaposleni varno končajo svoje delo in v primeru požara hitro in varno zapustijo prostore. Namen temeljne varnostne razsvetljave je v tem, da zagotovi varnost ljudi v prostoru, če običajna razsvetljava zaradi kakršnega koli razloga ne deluje. Varnostna razsvetljava se vključi ob izpadu elektrike. Ta razsvetljava mora imeti svoj vir napajanja. Svetilke imajo lahko akumulatorsko napajanje. Razsvetljava se mora vklopiti najpozneje v petih sekundah in mora delovati do ene ure razen, če je določeno drugače. Napeljavo za varnostno razsvetljavo je potrebno redno vzdrževati.

POŽARNA VARNOST KOVINSKIH KONSTRUKCIJ 23 Slika 10: Osnovna in zasilna razsvetljava Vir: lasten 3.5.2 Pasivni ukrepi Pasivna požarna zaščita ima s svojimi ukrepi enak cilj kot ga ima celotna požarna varnost v stavbah, to je varovanje življenj. Namen ukrepov za pasivno požarno zaščito je zadržati požar na mestu izvora in omejiti širjenje dima in ognja za določen čas, ki ga zahtevajo požarni predpisi. V nasprotju z aktivno zaščito, pasivna zaščita ne potrebuje električnih detektorjev ali gibanja. Izjema so razna požarna vrata in lopute, ki se morajo premikati, da zagotovijo učinkovitost. Za preizkušanje funkcionalnosti elementov pasivne zaščite se izvaja požarni test. Pri testu se ugotavljajo zmožnosti materialov da ohranijo trdnost strukture, s katero zagotavlja požarno neprehodnost. Pri nas v Sloveniji teste izvaja ZMRK. Za dosego protipožarnih lastnosti se uporablja različni material v kombinacijah. Običajna materiala sta beton in mavec. (povz. po: https://sl.wikipedia.org/wiki/pasivna_po%c5%bearna_za%c5%a1%c4%8dita) Primeri pasivne zaščite: ognjevarne stene, ognjevarna tla,

POŽARNA VARNOST KOVINSKIH KONSTRUKCIJ 24 požarni zidovi, ognjevarno steklo, ločeni oddelki (stanovanjsko - poslovni sistem), požarne zapore, zamašeni odsesovalni sistemi, zaščita kablov, nabrizgana požarna zaščita, lokalna zaščita. Cilj pasivne požarne zaščite je omejitev požara in preprečitev širjenja ognja in dima.

POŽARNA VARNOST KOVINSKIH KONSTRUKCIJ 25 4 POŽARNA VARNOST Požarna varnost je ena izmed temeljnih elementov v proizvodnem procesu. Dobra požarna varnost je lahko življenjskega pomena in je ne prepustimo naključju zato morajo delodajalci urediti področje z zahtevami zakonodaje. 4.1 POŽARNI RED Požarni red je dokument, katerega izdelava se uvršča med organizacijske preventivne ukrepe varstva pred požarom. Namen izdelave požarnega reda je predvideti, določiti in načrtovati ukrepe varstva pred požarom, z izvajanjem katerih se zmanjša verjetnost požarnega tveganja in zviša stopnja požarne varnosti v objektu. Zavezanci za izdelavo požarnega reda so lastniki ali uporabniki stanovanjskih objektov (razen eno - in dvostanovanjskih stavb), poslovnih in industrijskih objektov oziroma delodajalci, če niso lastniki objektov, poslovnih, industrijskih in drugih delovnih prostorov, ki jih uporabljajo. Požarni red določa: organizirano varstvo pred požarom, dodeljevanje nalog zaposlenim pri nastanku požara; ukrep varstva pred požarom; prepovedana mesta, kakor določa ZVPoz-UPB1; odstranjevanje gorljivih snovi, ki niso potrebna za delo iz ogroženih prostorov; podatek o predvidenem številu zaposlenih glede na namembnost prostorov; ukrepanje proti eksplozijam; ukrepanje za varno evakuacijsko pot; drugi ukrepi pred varstvom pred požarom; navodila za ravnanje v primeru požara, in ravnanje po požaru.

POŽARNA VARNOST KOVINSKIH KONSTRUKCIJ 26 4.1.1 Izvleček požarnega reda Izvleček požarnega reda je namenjen vsem osebam, ki se nahajajo v objektu, na katerega se nanaša požarni red. Nameščen mora biti na vidnem mestu. Izvleček vsebuje podatke o organizaciji varstva pred požarom, predvideno število uporabnikov glede na namembnost objekta, ukrepe varstva pred požarom in navodila za ravnanje v primeru požara. Podatek o predvidenem številu uporabnikov glede na namembnost objekta je novost, določena s pravilnikom. Podatek o predvidenem številu uporabnikov glede na namembnost objekta je določen v študiji požarne varnosti, določen je na podlagi tehnične smernice TSG- 1-001:2010 Požarna varnost v stavbah. Vsebina izvlečka mora vsebovati kratka in jasna sporočila, grafične znake in simbole, ki morajo biti za posamezne prostore v objektu prilagojeni posebnostim tega dela objekta. Oblika izvlečka ostaja skoraj nespremenjena, čeprav smiselna uporaba serije standardov SIST DIN 14096 ni več predpisana. Izdelan mora biti na formatu A4 ali A3 in obrobljen z 10 mm širokim rdečim robom. Slika 11: Izvleček požarnega reda Vir: lasten

POŽARNA VARNOST KOVINSKIH KONSTRUKCIJ 27 4.2 POŽARNI NAČRT Požarni načrt je grafični prikaz stanja objekta in delov objekta z označenimi nevarnostmi ter sistemi, napravami in sredstvi za preventivno in aktivno požarno zaščito, s katerim se zmanjšuje nevarnost nastanka požara in se zagotavlja učinkovito gašenje, če do požara pride. Namenjen je uporabnikom objekta, gasilcem in drugim reševalcem. Slika 12: Požarni načrt vir: http://www.civis.si/pozarna-varnost

POŽARNA VARNOST KOVINSKIH KONSTRUKCIJ 28 Prikaz objekta v prostoru mora zajemati : lego objekta na zemljišču; stopnjo požarne obremenitve; intervencijsko pot za gasilce in reševalce; podatke o plinih in nevarnih snovi; hidrantna omrežja za gašenje; gasilska orodišča. Prikaz požarne varnosti objekta mora v tlorisih zajemati : meje požarnih sektorjev; odprtine v stenah z zaporami; dostopne poti; evakuacijske poti in stopnišče; prostore, kjer se ne gasi z vodo; prostore z sevanjem; tlačno opremo; lego požarne plinske pipe; vgrajene sisteme aktivne požarne zaščite; možnostih notranjega napada. Če je objekt velik se požarni načrt nariše za vsako etažo posebej.

POŽARNA VARNOST KOVINSKIH KONSTRUKCIJ 29 Slika 13: Simboli v požarnem načrtu vir: http://www.mi-pa.si/pozar/pogosti_znaki.html 4.3 EVAKUACIJA Med najpomembnejšimi posegi za uspešno zaščito pred požarom je omogočanje varne evakuacije ljudi iz zgradbe. Evakuacijske poti so obenem tudi poti za intervencijo. Objekt mora imeti zadostno število izhodov. Evakuacijske poti morajo biti predpisane širine in morajo omogočati možnost umika praktično na celotni površini objekta. Vrata na evakuacijskih poteh se morajo praviloma odpirati v smeri evakuacije ter morajo biti v smeri evakuacije stalno odklenjena ali opremljena s protipaničnimi odpirali.

POŽARNA VARNOST KOVINSKIH KONSTRUKCIJ 30 Ostale zahteve za evakuacijske poti Evakuacijske poti, izhodi, dostopi do izhodov morajo biti nedvoumno označeni s poenotenimi oznakami (SIST 1013 oz. ISO 6309) in morajo biti dobro vidni. Poti za evakuacijo morajo biti označene tudi v načrtih evakuacije, ki morajo biti razobešeni na vidnih mestih po objektu (požarni red). Periodika in način kontroliranja evakuacijskih oznak mora biti določena v požarnem redu za objekt (tedenski, mesečni, polletni in letni). Širine evakuacijskih poti: (Povz.: Tehnična smernica, požarna varnost v stavbah; TSG-1) do 50 oseb, potreben en (1) izhod širine 0,9 m; do 100 oseb, potrebna dva (2) izhoda širine 0,9 m; do 200 oseb, potrebni trije (3) izhodi širine 0,9 m ali en (1) izhod 1,2 m in en (1) izhod 0,9 m; nad 200 oseb, vsaj dva (2) izhoda 1,2 m, skupna širina vseh izhodov se izračuna ob upoštevanju lokacije etaž, kje se prostor nahaja (pritličje, etaža). Slika 14: Izhod ob steni vir: http://www.sos112.si/slo/page.php?src=sv1187.htm

POŽARNA VARNOST KOVINSKIH KONSTRUKCIJ 31 Evakuacija iz visoke stavbe: Sledimo načrtu evakuacije. Če so v stavbi protipožarna vrata, naj bodo ves čas zaprta. Nikoli ne uporabljamo dvigala, umikamo se po stopnicah. Če stavbe ne moremo zapustiti varno, se vrnemo v stanovanje in počakamo na pomoč. O požaru v stavbi obvestite tudi druge stanovalce. Ko smo na varnem, pričakamo gasilce in jim posredujemo čim več informacij o požaru v stavbi (v katerem nadstropju je požar, ali je kdo ostal v stavbi ipd.). Slika 15: Znak za smer evakuacije vir: lasten 4.3.1 Načrt evakuacije Načrt evakuacije je grafični prikaz objektov s podatki, ki prikazujejo urejeno gibanje ljudi na varno mesto v primeru požara ali druge nevarnosti. Na načrtu morajo biti vrisani položaji posameznih prostorov in točko nahajanja, pot evakuacije in varno zbirno mesto. Označene morajo biti tudi naprave za gašenje začetnih požarov. Načrt mora biti v vsakem prostoru, kjer se zbirajo in zadržujejo ljudje. Če je v stavbi več različnih uporabnikov, morajo načrte uskladiti. Načrt evakuacije mora biti izdelan v merilu, kjer so še grafični znaki pregledni. Pri označevanju je potrebno upoštevati

POŽARNA VARNOST KOVINSKIH KONSTRUKCIJ 32 pravilnik o grafičnih znakih. Program za grafične znake iz pravilnika je dostopen spletni strani. Slika 16: Evakuacijski načrt Vir: lasten 4.4 PROTIPOŽARNA ZAŠČITA Poznamo več vrst požarne zaščite: protipožarne barve, protipožarni sistemi, protipožarna vrata, s protipožarnimi ploščami Knauf.

POŽARNA VARNOST KOVINSKIH KONSTRUKCIJ 33 4.4.1 Primeri in cene Protipožarne barve PIROCHEM je protipožarna barva na osnovi sintetičnega veziva namenjena za protipožarno zaščito kovinskih konstrukcij za varovanje do 30 minut. Površino zaščitimo z 30 mikroni suhega filma antikorozivnega premaza (epoxy ali alkidne počasi sušeče za jeklo ali železo). Površino priporočljivo opeskati (Sa 2 1/2, ISO 8501). V primeru, če površina ni peskana, mora biti suha, brez mastnih in prašnih delcev. Odstranjeni morajo biti vsi ostanki od valjanja profilov. Če je temeljni oplesk starejši od 10 dni je obvezno čiščenje z razredčilom, pri premazih starejših od 30 dni je obvezno rahlo brušenje in čiščenje z razredčilom neposredno pred nanosom 1. sloja protipožarnega premaza. TERMOSTABIL je izdelan iz posebnih temperaturno obstojnih veziv, obstojnih pigmentov, organskih topil, ki povečujejo oprijem, trajnost in elastičnost premaza. Uporablja se za zaščito kovin, ki so izpostavljene visokim temperaturam. Odpornost do 600 C. Termostabil pred in med uporabo dobro premešamo. Ne redčimo. Na očiščeno, razmaščeno (opeskano) površino ga nanašamo s čopičem, valjčkom ali brizganjem. BARRIER 87 je barva za zaščito pred ognjem za zaščito kovinskih plošč, konstrukcij, zgradb in zidov. Ustvari se penasta negorljiva izolacija, ki zaščiti in prenaša visoko temperaturo in ogenj in za določen čas prepreči popuščanje konstrukcije in s tem omogoča gasilcem, da intervenirajo. Čas vzdržljivosti, ki ga BARRIER zaščiti pred ognjem je označen v minutah in je odvisen od debeline nanosa. Ta vrsta barve je narejena kot podlaga. Pri kovini se nanaša na temeljno barvo, na stenah pa direktno na zid. Vir: http://www.chemcolor.si/termostabil.html

POŽARNA VARNOST KOVINSKIH KONSTRUKCIJ 34 Protipožarni sistemi Področje protipožarnih sistemov je postalo izjemno pomembno in praktično ni več novogradenj, ki bi se izognile omenjenemu področju z namenom zavarovanja ljudi in imetja. Število sistemov za opozarjanje požara je v porastu (tako v svetu kot v Sloveniji), tehnologije so postale raznovrstne, zahteve naročnikov pa so vedno bolj usmerjene k integraciji, daljinski kontroli in visoki stopnji zaupanja. PROTIPOŽARNA CENTRALA predstavlja glavno kontrolno enoto protipožarnega sistema. Njena funkcija je obdelava signalov, ki jih sprejema od senzorjev in ostalih elementov sistema ter prenos signala. Seveda centrala zagotavlja tudi napajanje vsem elementov sistema in pri protipožarnih sistemih je velikega pomena avtonomija sistema v primeru izpada omrežnega napajanja. ADSF-C-01BC enozančna adresabilna protipožarna centrala z možnostjo priklopa do 99 elementov in sledečimi značilnostmi: vsi elementi nadzirani preko centrale, do 64 programabilnih relejev, zgodovina zadnjih4085 dogodkov z datumom in uro, nadziran izhod sirene z zakasnitvijo od 0 do 10 minut, alarmni izhod NO/NC,1 nadziran in zakasnjen izhod napake, vezava adresabilnih siren v zanko, poziv evakuacije v požarni centrali,osvetljen LCD prikazovalnik 4 vrsto po 40 znakov, slovenski jezik, enostavno konfiguriranje preko programskeopreme, priklop zunanje tipkovnice, možnost mrežne vezave do 15 central, certificirana v laboratorijuh AENORv skladu z EN 54-2 in EN 54-4 in CE v skladu z evropsko direktivo združljivosti proizvodov (89/10/CEE). CENA: 830 z DDV, vir: www.mobicom.si Slika 17: Požarna centrala vir: www.mobicom.si

POŽARNA VARNOST KOVINSKIH KONSTRUKCIJ 35 Zanesljivost ov je v veliki meri odvisna od kakovosti POŽARNIH SENZORJEV. V profesionalnih protipožarnih sistemih, kjer imamo 100 ali več senzorjev je nadzor vsakega elementa bistvenega pomena. V fazi projektiranja je potrebno preučiti vse pogoje delovanja senzorja in izbrati pravo tehnologijo (požarni senzor, senzor za dim, termični senzor,...). Poznamo dimni ali optični senzor, termični senzor, plemenski senzor. Slika 18: Protipožarni senzor vir: www.mobicom.si Inteligentni adresabilni termični javljalnik ADS, brez podnožja, vgrajen statični toplotni element, ki proži alarm ob temperaturi 64 stopinj Celzija. Izredno nizek profil - s podnožjem manj kot 45 mm, prikaz alarma z dvema LED diodama, kar omogoča enostavno identifikacijo v vseh smereh, možnost priklopa prikazovalnika, enostaven priklop, brez polaritete, certificirano v laboratoriju AENOR v skladu z EN54-5 in CE direktivo (89/106/CEE). CENA: 41,48 z DDV za 1 ko, vir: www.mobicom.si

POŽARNA VARNOST KOVINSKIH KONSTRUKCIJ 36 POŽARNE SIRENE so nujno potrebne za lokalno javljanje sproženega požarnega sistema. V sistemu so lahko notranje ali zunanje sirene. Od klasičnih protivlomnih se ločijo po barvi, saj morajo biti rdeče. Alarmne požarne sirene so lahko klasične in se prožijo preko relejnega izhoda centrale, ali pa so adresabilne in se lahko vežejo v požarno zanko centrale, kar pomeni znaten prihranek pri ožičenju. Zvok sirene za požarni alarm mora biti glasen in se mora razlikovati od zvoka siren, ki so na objektu z drugim namenom. Adresabilna sirena kocka rdeča. System senzor protokol. Napajanje z zanko. CENA: 89,10 zddv za 1 kom, vir: www.mobicom.si Slika 19: Požarne sirene vir: www.mobicom.si Protipožarna vrata Požarna vrata predstavljajo zanesljivo požarno zaščito. Preprečujejo širitev požara in omejujejo nastajanje škode. Požarna vrata so namenjena vgradnji v vsa poslopja. Ustrezajo slovenskim in evropskim standardom za zagotavljanje požarne varnosti in so certificirana s strani Zavoda za gradbeništvo. Na voljo so požarna vrata z različnimi stopnjami požarne zaščite: Ei30, Ei60, Ei90, Ei120.

POŽARNA VARNOST KOVINSKIH KONSTRUKCIJ 37 Protipožarna, kovinska, iz vroče pocinkane pločevine, polnilo vratnega krila sestavlja plošča iz mineralnih vlaken. 30-minutna ognjeodpornost. Temeljno prašno barvana v beli barvi (RAL 9016). Debelina vratnega krila je 45 mm. V kompletu z vogalnim podbojem, tesnili, cilindrično ključavnico in garnituro kljuk, leva ali desna. Dimenzije: 1000x2000 mm. CENA ZA Ei30: 352,99 Slika 20: Prerez protipožarnih vrat vir: http://www.vrataval.si/protivlomna-vrata Protipožarne plošče Knauf Uporaba plošč HTB 650, HTB 680, HTB 700 - so poltrde in trde plošče iz kamene volne različnih gostot, katerih glavni namen je požarna in toplotna zaščita konstrukcij v skladu z VDI 2055. Kamena vlakna so vezana z minimalno količino veziva, tako da so plošče visoko temperaturno obstojne. Plošče so primerne za izolacijo temperaturno močno obremenjenih elementov v industriji in tehniki, kot so npr. protipožarna vrata, požarna zaščita kovinskih konstrukcij, protipožarne stene...

POŽARNA VARNOST KOVINSKIH KONSTRUKCIJ 38 Prednosti plošč so: protipožarna zaščita, obstojnost pri velikih temperaturah, AS kvaliteta, tališče > 1000 C, atestirano pri zavodu za gradbeništvo v Ljubljani po zahtevah veljavnih standardov. Knauf insulation- plošče za visoke temperature HTB 680 1000X600 mm, debelina 20 mm. CENA: 2,94 m² v paketu 20 plošč/ 12 m² Knauf insulation- plošče za visoke temperature HTB 700 1000X600 mm, debelina 20 mm. CENA: 3,64 m² v paketu 20 plošč/ 12 m², vir: knaufinsulation.si Knauf insulation- plošče za visoke temperature HTB 680 1000X600 mm, debelina 100 mm. CENA: 14,71 m² v paketu 4 plošče/ 2,40 m² Knauf insulation- plošče za visoke temperature HTB 700 1000X600 mm, debelina 100 mm. CENA: 18,17 m² v paketu 3 plošče/ 1,80 m², vir: knaufinsulation.si Slika 21: Kamena volna vir: www.knaufinsulation.si

POŽARNA VARNOST KOVINSKIH KONSTRUKCIJ 39 5 IZRAČUN POŽARNE ODPORNOSTI NOSILCA Analiza računa za požarno odpornost nosilca je enostavna računska metoda, s katero kontroliramo protipožarno nosilnosti zaščitenih in nezaščitenih konstrukcijskih elementov. Značilnosti računske metode so : Uporaba povezave s požarno obtežbo ISO κ34; določitev notranjih količin s statično analizo in predpostavko, da se pri višji temperaturi določeni pogoji in sile ne bodo spremenile. Razlika v enačbah za določanje T v zaščitenih in nezaščitenih elementih je v tem, da če računamo zaščitene elemente, moremo k nezaščitenim dodajati lastnosti in debeline protipožarne zaščite. Večji je prerez, večja je izpostavljenost sevanju. Slika 22: Koeficient geometrije prereza, vir: Zbornik seminarja požarna zaščita in varnost jeklenih konstrukcij (Miroslav Pregl)

POŽARNA VARNOST KOVINSKIH KONSTRUKCIJ Slika 23: Časovni razvoj temperature v nezaščitenih elementih vir: Zbornik seminarja požarna zaščita in varnost jeklenih konstrukcij (Miroslav Pregl) Slika 24: Časovni razvoj T v zaščitenih elementih vir: Zbornik seminarja požarna zaščita in varnost jeklenih konstrukcij (Miroslav Pregl) 40

POŽARNA VARNOST KOVINSKIH KONSTRUKCIJ 41 Slika 25: Redukcijska koeficienta k y,θ in k E,θ pri povišani temperaturi vir: Zbornik seminarja požarna zaščita in varnost jeklenih konstrukcij (Miroslav Pregl) Dimenzionirali smo nosilec, kjer smo upoštevali trajno in požarno stanje. Pristopili smo s enostavno računsko analizo požarne odpornosti in s kritično temperaturo. 5.1 ZASNOVA Dimenzionirati je potrebno nosilec dolžine 10 m, izdelan iz vroče valjanega HEA profila s kvaliteto jekla S 355. Nosilec je obremenjen s stalno in koristno obtežbo. Poleg trajnega je potrebno upoštevati tudi požarno stanje. 5.2 PODATKI - g = 20 kn/m' stalna obtežba - q = 16 kn/m' koristna obtežba - L = 10,0 m dolžina - R90 tr = 90 min razred požarne odpornosti pri konstrukciji

POŽARNA VARNOST KOVINSKIH KONSTRUKCIJ 42 Slika 26: Prostoležeči nosilec 5.3 REŠITEV Izberemo vroče valjani nosilec HEA 550, kvaliteta jekla S 355 5.3.1 Trajno projektno stanje (a = 20 C) 5.3.1.1 Mejno stanje nosilnosti ( MSN ) Računska obtežba g Ed = 1,35 * g = 1,35 * 20 kn/m' = 27 kn/m' q Ed = 1,50 * q = 1,50 * 16 kn/m' = 24 kn/m' Obremenitve M y,ed = + = 637,50 kn/m' V z,ed = + = 255 kn/m'

POŽARNA VARNOST KOVINSKIH KONSTRUKCIJ 43 Diagrami notranjih statičnih količin Slika 27: Diagram upogibnih momentov v trajnem projektnem stanju Slika 28: Diagram prečnih sil v trajnem projektnem stanju

POŽARNA VARNOST KOVINSKIH KONSTRUKCIJ 44 Klasifikacija prereza HEA 550 Geometrijska karakteristika HEA 550 - h = 540,0mm Iy = 111900,0cm 4 - b = 300,0mm Wy = 4150,0cm 3 - t f = 24,0mm i y = 23,0cm - tw = 12,5mm Iz = 10820,0cm 4 - r = 27,0mm W z = 721,0cm 3 - A = 212,0cm 2 i z = 7,15cm - G = 166,0kg/m W ply = 4622cm 3 - U = 2,210m 2 /m W plz = 1107cm 3 - d = 438,0mm It = 352,0cm 4 - c = 492,0mm I =7189000cm 6 - fy = 355 N/mm 2 fu = 510 N/mm 2 Deformacijski koeficient Slika 29: Geometrijske karakteristike = = = 0,81 klasifikacija stojine Pogoj za stojino v 1. razredu: < 72