Híreink

Funkciómegtartó szerelőrendszerek az építőiparban

2019. szeptember 26. 11:33

Az emberi életek veszélyeztetésének elkerülése érdekében a menekülési útvonalaknak az előírt ideig biztosítani kell a menekülés lehetőségét. Mi és hogyan tartja az épületben futó elektromos vagy gépészeti vezetékeket? Képesek ezek a tervezett ideig a funkcionalitást és állékonyságot biztosítani? Hogyan tervezzük, méretezzük ezeket? Hogyan viselkednek a fémkonstrukciók tűzben? A funkciómegtartó moduláris tartószerkezeteket mutatjuk be.


Mit tud a szerelőrendszer?

Az aktív és passzív tűzvédelmi rendszereknél a tervezhetőség és a megfelelő termék kiválasztása egy körültekintően szabályozott és célirányos elv mentén működik. Az egyre erősödő szabályozásnak köszönhetően a tűzálló tartószerkezetek méretezése és tervezése ma már mindennapos feladatnak bizonyul. Vannak viszont a létesítményeken belül olyan moduláris és gépészeti segédtartó szerkezetek, amelyek szabványosítása és keretek közé foglalása a mai napig megoldatlan problémának bizonyul. Ezek azok a tartószerkezetek, amelyek segítségével rögzíthetőek az épületben futó elektromos vagy gépészeti nyomvonalak.

Mindez annak ellenére igaz, hogy a tűzálló moduláris rögzítő rendszerek fontos feladata: a tervezett ideig történő funkcionalitás és állékonyság biztosítása, annak érdekében, hogy elkerüljük az emberi életek veszélyeztetését. A leszakadt álmennyezetek, gépészeti rendszerek, az eltorlaszolt menekülési útvonalak és a sérült bel- és kültéri lépcsők összeomlása ugyanis gyakran halálos balesetet is okozhat.  Ezért a gépészeti és elektromos szakági rendszerek tartószerkezeteinél, kiemelt fontosságú a tűzbiztonság figyelembevétele. A nem megfelelően telepített rendszerek tűzeset során rendkívül hamar veszélybe sodorhatják a bent tartózkodókat. A tapasztalatok szerint az álmennyezetek takarásában található több száz méter kábel- és csővezeték esetében sem jobb a helyzet. A tűzterhelés hatására ezek is könnyedén akadályt jelenthetnek a menekülési útvonalakon.

 


Álmennyezet alatt – a teher alatti deformálódás is vizsgálandó
Pl.: Kevés szabad hely miatt kis mozgástér engedhető csak meg. A terhelés csökkentése lehet a megoldás (pl. kisebb csőbilincs-távolságok alkalmazásával).

 

Európai felismerések és szabályozás

Tűz esetén a csővezeték felfüggesztéseinek deformációja lokális vagy teljes stabilitásvesztés eredményezhet. A kérdéskört érintően napjainkban két harmonizált Európai szabvány hatályos:

  1. az EN 13501, amely az épületszerkezetek és építési termékek tűzvédelmi osztályba sorolását szabályozza, és
  2. az EN 1366-1:2105, amely az épületgépészeti berendezések tűzállósági vizsgálatait foglalja keretek közé.

Európai szinten több előremutató irányelvvel és szabályozással találkozhatunk, amely a már említett rögzítőrendszerek tűzzel szembeni viselkedését irányozza elő. A Németországban érvényben lévő MLAR-irányelv a tűzbiztonság fontosságát az egyes rendszerekre külön részletezve fejti ki.

  • 5.2.2. szakasz a szellőztető rendszerek funkciómegtartó képességét irányozza elő.
  • 5.2.4. szakasz a függesztett álmennyezetek felett elhelyezkedő szellőztető, hő- és füstelvezető rendszerek tűzzel szembeni viselkedését foglalja keretbe.

Ezekben a speciális esetekben szigorú szabályozás van az épületgépészeti szerelőrendszerekre vonatkozóan is.

 


Hő hatásra deformálódott tartószerkezetek – Az acél 800 °C felett szilárdságának és rugalmasságának 90%-át elveszíti
Pl.: egy 1500 mm hosszú sín (45-45-2,5 mm), 160 kg-mal terhelhető, 30 perc tűz után már csak 20 kg-mal.

 

Hazai helyzet

Magyarországon a szabályozás az OTSZ-ben a védelmi célok és tervezési alapelvek, a tűzeseti szerkezeti állékonyság és az építményrészek közötti tűzterjedés elleni védelem szintjén adott. Az építményszerkezetek teherbírásának előírt ideig ellenállónak kell lennie a tűzzel szemben; a tűz és füst, terjedését korlátozni kell; a bent tartózkodók biztonságos menekülését meghatározott idő alatt biztosítani kell; a beavatkozás feltételeit ugyancsak.

(Lásd: pl.

  • OTSZ 5.§ (2) bekezdés a., b., c., és d. pontja, 6.§ (1) bekezdés a. és b. pontja¸
  • OTSZ 15.§ (1) bekezdése /Tűzeseti szerkezeti állékonyság/;
  • OTSZ 19. § (1) Tűzterjedés elleni védelem a) a szomszédos tűzszakaszok között, b) a szomszédos kockázati egységek között, e) azonos tűzszakaszba tartozó szomszédos helyiségek, helyiségcsoportok között, f) azonos tűzszakaszba tartozó építményszintek között.)

Ezzel egyidejűleg erre a területre konkrét, a jogszabály követelményeit kielégítő megoldás nem született. Így a jelenleg hatályos TvMI-k a tűzálló moduláris szerelőrendszerekre vonatkozóan nem mutatnak be az OTSZ követelményeit kielégítő megoldásokat. A szabvány és az irányelvek hiánya miatt tűzálló tartószerkezetként több száz eltérő megoldással találkozhatunk nap, mint nap. Az egységes szabályozás hiányában a különböző beszállítók és gyártók eltérő módszerekkel tervezik és kalkulálják a rendszereik állékonyságát.

Mindez érinti minden a menekülési útvonalon található szerelőrendszert, a beépített oltórendszerek és a tűzivíz ellátás felfüggesztéseit, a fűtés, földgáz és szellőztető rendszereket, a hő- és füstelvezetés tartószerkezeteit, a tűzvédelmi rendszerek funkciómegtartó szerkezeteit és minden jellemzően tűzgátló álmennyezet feletti rendszert.


Hagyományos és Hilti rögzítőrendszer viselkedése valódi tűz tesztben

 

Jobb esetben a feladat komplexitása miatt a legtöbbször tűzvédelmi szakembert vagy statikust kérnek fel az ilyen típusú szerekezetek tervezésére. A tűzálló moduláris tartószerkezetek tervezése viszont, minden tervezőmérnök számára összetett feladatnak minősül. Jelentősége ellenére a mai napig nincs erre szabványosított és megalapozott tervezési módszer. Ma széles körben használják az Eurocode 3-at, azonban ez hamis biztonságba ringatja az érintett szakembereket, ugyanis – az akadémiai és ipari kutatások szerint – nem bizonyul megfelelőnek a deformáció előrejelzéséhez. Az Eurocode 3 ugyanis a moduláris tartószerkezetek tervezésére nem alkalmas! Ez nem tárgya a szabványnak. Ez a szabvány a szerkezeti acélelemek stabilitásával foglalkozik, nem a gépészeti szerelőrendszerek és ezek tartozékainál használatos vékonyfalú formázott acélprofilokkal. Ezt sokan nem veszik figyelembe és ebből eredően gyakran tévesen alkalmazzák a könnyebb fémelemek tervezésénél az Eurocode 3-at.

 

Miért nem alkalmas az Eurocode 3 a gépészeti segédtartókra?

A braunschweigi kutatóintézet több gyártótól, eltérő falvastagságú, magasságú, geometriájú és fesztávú terméket beszerezve a szabvány szerint kiszámított vezetéksíneket égetőkemencében egy teszttűzzel bevizsgálta azokat. A vizsgálati eredményei szerint a hőmérséklet növekedésével 700 °C felett a kísérletekben rögzített torzulási értékek a DIN EN 1993-1-2 szerint kiszámolt értékeket messze meghaladták. Az összeszerelő sínek 6 perc után a 600 °C-t, a 15. percben a 700 °C-t érték el. A vizsgálati eredmények bizonyítják az Eurocode 3 hiányosságait. Mindezek alapján a Leipzig-i Építőanyag-Kutatási és Vizsgáló Intézet (MFPA) arra a következtetésre jutott, hogy az EN 1993-1-2 (Eurocode 3 néven ismert) szerinti tervezési módszert alkalmazva nem biztonságos az épületekben lévő tűzálló szerkezetek deformációjának becslése. A fő ok, hogy a jellemzően 2-3 mm-es vékonyfalú szerkezetek (2-3mm) gyorsan átveszik a környezeti hőmérsékletet, s a moduláris szerelőrendszer tartóérték vesztése a keresztmetszeti geometria megváltozásakor gyorsan bekövetkezik.

 


Deformáció a valóságban és az Eurocode szerint – ég és föld különbség

 

Európai értékelési dokumentum (EAD)

A cél nem lehet más, mint egy átláthatóbb és biztonságos rendszer kialakítása. Ezért a rendszerbeli hiányosságokat kijavítva a Hilti a DIBt és az EOTA tűzvédelmi intézetekkel közreműködve kidolgozott egy új európai értékelési dokumentumot (EAD) a tűzálló moduláris tartószerkezetek méretezésére és tanúsítására. Ez, a biztonság mellett, egyszerű, rugalmas és költséghatékony megoldásokat tesz lehetővé.

Az irányelvnek köszönhetően a Hilti világszabadolmként megalkotta az egyszerre tervezhető és tanúsítható funkciómegtartó modulrási tartószerkezetek csoportját. Az általunk használt végeselemes modellezés segítségével és az ezeknek megfelelő valós tűztesztek kombinációjával Európai szinten először biztosítunk az építőipar számára egy teljes mértékben ETA (Európai Műszaki Értékelés) alapú gépészeti rögzítőrendszert.

 


Végeselemes modellezés a szerelősínek tűzálló tartószerkezetek előrejelzéséhez

 

 

 

A Hilti innovatív, biztonságos, rugalmas és a jogszabályoknak megfelelő megoldásokat kínál a tűzálló, moduláris tartószerkezeti rendszerek számára.

 A jelenlegi szabályozások tartalmán túl olyan légcsatornák, csővezetékek és elektromos tartószerkezetek vizsgálatát végeztük el, amelyek funkciójukat ellátva teljeskörű biztonságot nyújtanak. Ezekkel a teljes mértékben megfelelő elemekkel biztosak lehetünk abban, hogy a betervezett és beépítésre kerülő rendszerek lehetővé teszik a biztonságos menekítésen és a tűzoltóság akadálytalan beavatkozásán túl a nagy értékű eszközök védelmét, a szerkezetek állékonyságát, a tűzterjedés elleni védelmet, a tűz és füst, terjedésének korlátozását is.

 

Reich Kristóf tűzvédelmi mérnök
Hilti (Hungária) Szolgáltató Kft., Budapest
kristof.reich@hilti.com
www.hilti.hu

 

 

Vissza

Ezt a hírt eddig 115 látogató olvasta.