Brannbeskyttelse av bærende konstruksjoner

Brannbeskyttelse av bærende konstruksjoner er et dokumentert system

Passiv brannbeskyttelse registrerer eller slokker ikke en brann. Formålet er å forsinke temperaturøkningen og bidra til at et konstruksjonselement opprettholder ytelsen som kreves i bygningens eller anleggets brannstrategi. Resultatet avhenger av underlaget, beskyttelsesmaterialet, tørr sjikttykkelse, armering eller pussnett der dette kreves, grunning, toppstrøk, geometri, innfestinger, skjøter, eksponering og utførelse.

Et produkt må derfor spesifiseres innenfor bruksområdet som omfattes av produktets prøving, klassifisering eller tekniske vurdering. Et resultat for én stålprofil, betongkonstruksjon, brannkurve eller miljøbetingelse kan ikke automatisk overføres til en annen. Prosjektdokumentasjonen bør angi både den nødvendige ytelsen og dokumentasjonen som underbygger den foreslåtte konstruksjonen.

Produkter og tiltenkte bruksområder

FPC sementbasert belegg for påføring med stålbrett

FPC er en tørrblanding av vermikulitt og sement som påføres manuelt på klargjort stål eller betong. Påføring med stålbrett kan være egnet for mindre områder, steder med begrenset tilgang, lokale utbedringer og prosjekter der sprøyteutstyr er upraktisk. Produktsiden angir en minste påføringstykkelse på 8 mm uten armering og 13 mm med armering. Dette er minste påføringstykkelser, ikke universelle tykkelser for en bestemt brannmotstandstid.

Produktsiden oppgir ytelse på opptil 240 minutter ved cellulose- og hydrokarbonbranner. Denne ytelsen skal bare legges til grunn sammen med gjeldende prøvingsrapport, vurdering, klassifisering og tykkelsestabell. Bekreft hvilket element som beskyttes, brannkurven, grensetemperaturen eller vurderingskriteriet, eksponeringsforholdene, armeringen, underlaget og det miljømessige bruksområdet. Nødvendig tykkelse i prosjektet kan overstige minste påføringstykkelse og må hentes fra den godkjente prosjekteringen.

FPC er beskrevet for ubehandlet eller egnet grunnet stål, ubelagt eller grunnet betong og kompatible eksisterende VITCAS-belegg. Kontroller kompatibiliteten mellom grunning og heft i stedet for å basere deg på den generelle betegnelsen grunnet. Overflaterenhet, alkalitet, fuktighet, duggpunkt, mekanisk forankring og eventuelt heftsjikt eller pussnett kan ha vesentlig betydning for vedheften.

FPC-S sementbasert belegg for sprøytepåføring

FPC-S er beregnet på mekanisert påføring over større eller mer komplekse stål- og betongflater. Sprøyting kan øke kapasiteten og gi bedre tilgang rundt bjelker, søyler, beholdere og uregelmessige detaljer, men valg av utstyr, vanntilsetning, slangelengde, dyseteknikk, sjikttykkelse per påføring og kontroll av tilbakesprut må følge den godkjente arbeidsbeskrivelsen.

Produktsiden angir opptil 240 minutter mot hydrokarbonbassengbrann og opptil 120 minutter mot jetbrann, samt motstand mot eksplosjonstrykk, værpåvirkning og støt. Dette er sikkerhetskritiske påstander. Før spesifikasjon må du innhente de angitte prøvingsstandardene, laboratorierapportene, det vurderte bruksområdet, prøvd underlag, prøvelegemets geometri, tørr sjikttykkelse, armering, akseptkriterier og dokumentasjon på miljøbestandighet. Ytelse ved jetbrann må ikke utledes fra resultater for cellulosebrann eller bassengbrann.

FPC-S bør ikke beskrives som et tynnfilmsbelegg uten sammenlignbare data for tykkelse og densitet. Sementbasert sprøytet brannbeskyttelse kontrolleres normalt etter installert tørr sjikttykkelse og densitet. Arbeidsplanen må omfatte tilgang for inspeksjon og reparasjon, oppsamling av oversprøyting, tildekking og herding.

HT høytemperaturbrannplate

HT-brannplaten er en 1200 x 800 x 12 mm plate uten gips, med en oppgitt maksimal temperatur på 650 °C og brannklasse A1 i henhold til BS EN 13501-1. Klasse A1 angir hvordan platen bidrar til brannutviklingen. Den angir ikke brannmotstanden i minutter for en vegg, et tak, en bjelke eller en søyle.

Et platesystem kan bare oppnå brannmotstand når hele konstruksjonen har egnet dokumentasjon. Konstruksjonen omfatter antall og orientering av lag, rammeverk eller understøttelse, type og avstand mellom innfestinger, skjøter, kantavstander, gjennomføringer, isolasjon, hulrom, underlag og eksponeringsretning. Platesiden gir generelle anvisninger for innfesting og overflatebehandling, men publiserer ingen tykkelsestabell for brannbeskyttende innkledning av bærende konstruksjoner eller noen R-, E- eller I-klassifisering for de oppførte bruksområdene.

Bruk HT-brannplaten til brannbeskyttelse av bærende konstruksjoner bare når en gjeldende klassifisering eller vurdering uttrykkelig omfatter den aktuelle konstruksjonen. For andre behov innen passiv brannbeskyttelse kan du sammenligne brannbestandige plater, tekstiler og barrierer. Tekniske installasjoner som føres gjennom en brannskillende konstruksjon, krever separat dokumentert branntetting og tetting av gjennomføringer.

Reaksjon ved brann og brannmotstand

Nødvendig kombinasjon og varighet avhenger av elementet og prosjektet. En stålsøyle kan for eksempel kreve bæreevne R, mens en bærende branncellebegrensende vegg kan kreve R, E og I. Approved Document B for England knytter anbefalt ytelse til elementet, bygningens bruk og høyde og, i relevante tilfeller, sprinkleranlegg. Andre jurisdiksjoner i Storbritannia og industrianlegg følger gjeldende forskrifter, standarder og brannstrategier.

Spesifikasjon av beskyttelse for bærende stålkonstruksjoner

Stål mister styrke og stivhet når temperaturen øker. Påført beskyttelse reduserer varmeoverføringen, men tørr sjikttykkelse kan ikke velges ut fra det nødvendige antallet minutter alene. Gi brannteknisk konstruksjonsrådgiver og systemleverandøren følgende opplysninger:

• Nødvendig brannmotstand: prosjektets tidskrav, klassifisering og dimensjonerende branneksponering.
• Stålelement: profilbetegnelse, dimensjoner, masse og om steget har åpninger.
• Profilfaktor: forholdet mellom oppvarmet omkrets og tverrsnittsareal som brukes i den godkjente vurderingen.
• Eksponering: antall eksponerte sider og om elementet er en bjelke, søyle, avstiver, hulprofil eller komposittelement.
• Dimensjonerende temperatur: grense- eller kritisk ståltemperatur dokumentert gjennom belastningsgrad og brannteknisk dimensjonering av konstruksjonen.
• Underlagssystem: klargjøring av stålet, grunning, korrosjonsbeskyttelse, nett eller pussnett, toppstrøk og forbindelsesdetaljer.

Bruk tykkelsesdata bare innenfor de vurderte områdene. Cellebjelker, castellated-profiler, strekkstag, hulprofiler, komposittelementer og uvanlige forbindelsessoner kan kreve annen dokumentasjon enn vanlige I- eller H-profiler. Beskyttelsen må videreføres rundt bolter, endeplater, vouter og andre varmebroer der prosjekteringen krever dette.

Spesifikasjon av beskyttelse for betong

Betongelementer kan kreve påført beskyttelse for å begrense oppvarming, avskalling, redusert armeringsstyrke eller tap av bæreevne. Valget avhenger av betongtype og fasthet, fukttilstand, elementgeometri, overdekning til armeringen, fastholding, belastning, eksponerte sider og nødvendig konstruksjonsfunksjon.

Innhent en vurdering som gjelder for den aktuelle platen, veggen, bjelken eller søylen. Dokumentasjon for påført beskyttelse på betong bør angi vedheft, tykkelse, klargjøring av underlaget og eventuelt nett eller mekanisk forankring. Tett, glatt, forurenset, fuktig eller tidligere belagt betong kan kreve særskilt forbehandling. Ikke bruk en tykkelsestabell for stål på betong, og ikke anta at et belegg gir en fast tilsvarende betongtykkelse uten underbyggende vurderingsdata.

Eksponering for cellulosebrann, hydrokarbonbrann og jetbrann

Ulike brannscenarioer gir forskjellige oppvarmingshastigheter, varmestrømmer og mekaniske forhold. En standard bygningsbrann eller cellulosebrann tilsvarer ikke en hydrokarbonbassengbrann. En jetbrann kan i tillegg gi intens retningsbestemt varme, turbulens og erosive krefter. En varighet som er angitt for én type eksponering, kan ikke overføres til en annen.

Industrielle spesifikasjoner bør identifisere det troverdige scenarioet ut fra risikoanalysen for brann og eksplosjon. Ved bruk i petrokjemiske anlegg, offshoreanlegg, tanker, beholdere eller prosessanlegg må det bekreftes om dokumentasjonen omfatter nødvendig standard for basseng- eller jetbrann, prøvelegemets orientering, krav til eksplosjonstrykk eller støt, underlag, tørr sjikttykkelse, nett og miljøkondisjonering. En generell påstand om brannsikkerhet er ikke et prosjekteringsgrunnlag.

Kompatibilitet mellom underlag, grunning og armering

Beskyttelsessystemet må forbli festet før og under branneksponeringen. Bekreft hvert grensesnitt skriftlig:

• Stål: forbehandlingsgrad, profil, rests alter, type grunning, tørrfilmtykkelse og tidsvindu for overmaling.
• Betong: fasthet, fjerning av sementslam, fuktighet, herdemidler, tidligere belegg og overflateprofil.
• Armering: materiale i nett eller pussnett, maskeåpning, innfestingstype, avstand, overlapping, plassering i belegget og korrosjonsbestandighet.
• Heftsjikt: godkjente grunninger, heftstrøk eller bindemidler og deres påføringsmengder.
• Toppstrøk: kompatibilitet, dampgjennomgang, værbestandighet, kjemisk eksponering og vedlikeholdsintervall.

Uverifisert utskifting kan gjøre prøvingsdokumentasjonen ugyldig. For stor grunningstykkelse, et inkompatibelt korrosjonsbelegg eller feil plassering av nettet kan redusere vedheften, selv om begge produktene hver for seg beskrives som brannbestandige.

Tykkelse, densitet og påføringskvalitet

Utarbeid en inspeksjons- og prøvingsplan før arbeidet starter. Den bør definere referansedokumenter, stoppunkter, godkjenning av underlaget, omgivelsesforhold, blanding, batchkontroll, våtpåføring, herding, tørr sjikttykkelse, densitet der dette er relevant, vedheftsprøving, reparasjoner og sluttdokumentasjon.

• Mål forholdene: registrer luft- og underlagstemperatur, relativ luftfuktighet, duggpunkt og ventilasjon.
• Kontroller vannmengden: bruk godkjent mengde og rent utstyr. For mye vann kan påvirke densitet, styrke, svinn og herding.
• Bygg opp i flere sjikt: overhold maksimal tykkelse per strøk, herdeintervaller og krav til armering.
• Mål tørr sjikttykkelse: bruk et definert målerutenett og fastsatte akseptregler, inkludert lokale minimums- og maksimumsverdier.
• Kontroller kontinuiteten: inspiser hjørner, steg, flenser, forbindelser, undersider, kanter og skjulte flater.
• Dokumenter sporbarhet: oppbevar opplysninger om produktbatch, montør, dato, område, tykkelsesresultater, reparasjoner og fotografisk dokumentasjon.

Gjennomsnittlig tykkelse alene kan skjule farlige lokale mangler. For stor tykkelse kan også være uakseptabelt hvis den øker egenlasten, sprekker, løsner eller ligger utenfor det vurderte området. Bruk systemdokumentasjonen for toleranser og utbedringsprosedyrer.

Innvendige, utvendige og industrielle miljøer

Brannytelse og miljøbestandighet er separate krav. Et utvendig eller eksponert system kan utsettes for regn, fryse- og tinesykluser, UV-stråling, vind, salt, vibrasjoner, nedvasking, prosesskjemikalier, støt og korrosjon under brannbeskyttelsen. Bekreft om eksponeringen gjelder tørt innemiljø, fuktig innemiljø, delvis eksponering, full værpåvirkning, offshorebruk eller kjemisk aggressivt miljø.

Påstander som værbestandig, vannbestandig eller tretti års levetid krever definert dokumentasjon for kondisjonering, underlag, toppstrøk og vedlikehold. Sementbasert beskyttelse kan skjule korrosjon på stål. Planlegg inspeksjonene slik at fuktinntrengning, sprekker og skadede toppstrøk oppdages før tap av tverrsnitt eller vedheft blir kritisk.

Grensesnitt, gjennomføringer og senere endringer

Brannbeskyttelsen av konstruksjonen må være kontinuerlig gjennom relevante forbindelser og grensesnitt. Samordne den med komposittdekker, kledningsfester, skillevegger, bevegelsesfuger, branntetting, tekniske gjennomføringer, hulromsbarrierer og nedforede himlinger. Et belegg på en bjelke tetter ikke en teknisk gjennomføring og gir ikke brannskillende integritet med mindre hele detaljen er separat klassifisert.

Senere innfestinger, braketter, kabeloppheng og tekniske installasjoner kan skjære gjennom eller komprimere beskyttelsen. Krev kontrollerte arbeidstillatelser ved gjennomføring eller fjerning, bruk godkjente detaljer for tilbakeføring, og oppdater brannsikkerhetsinformasjonen etter endringer. Skadet arbeid må ikke tildekkes før det er inspisert.

Inspeksjon, vedlikehold og reparasjon

• Inspiser vedheft og kontinuitet: identifiser hulrom, sprekker, delaminering, avskalling, eksponert stål og ubeskyttede innfestinger.
• Kontroller vannveier: undersøk lekkasjer, sviktende toppstrøk, korrosjonsflekker og vedvarende fuktighet.
• Vurder støtskader: inspiser trafikkerte områder, tekniske rom, lastesoner og adkomstveier for vedlikehold.
• Sammenlign med dokumentasjonen: bruk opplysninger om det opprinnelige systemet, tykkelseskartet, fotografier og klassifiseringsdokumenter.
• Reparer som et komplett system: skjær tilbake til faste kanter, klargjør underlaget og tilbakefør grunning, nett og belegg i henhold til den godkjente detaljen.
• Dokumenter endringer: registrer plassering, areal, årsak, materialer, tykkelse, herding og godkjenning etter inspeksjon.

Lokal reparasjon er bare egnet når det gjenværende materialet fortsatt er intakt og det opprinnelige systemet kan identifiseres. Omfattende delaminering, korrosjon, vannskade, ukjente eldre belegg eller manglende dokumentasjon krever undersøkelser utført av kvalifiserte spesialister innen brannbeskyttelse og konstruksjon.

Sikker montering og rehabilitering

Gjennomgå gjeldende sikkerhetsdatablader og utfør oppgavespesifikke COSHH-vurderinger for sement, alkalisk våtmasse, støv og eventuelle tilsetningsstoffer. Begrens støv ved tørrblanding og kapping av plater ved hjelp av egnet avsug og riktige arbeidsmetoder. Beskytt hud og øyne mot våte sementbaserte produkter, og bruk egnet åndedrettsvern der gjenværende eksponering krever dette.

Undersøk eldre bygninger før eksisterende sprøytede belegg eller plater bearbeides. Eldre brannbeskyttelse av bærende konstruksjoner kan inneholde asbest, og sprøytede asbestbelegg er høyrisikomaterialer som krever arbeid utført av godkjent virksomhet. Ikke bor, ta prøver av, skrap eller fjern et uidentifisert belegg før materialet er vurdert i henhold til gjeldende prosedyre for asbesthåndtering.

Ofte stilte spørsmål

Hva er brannbeskyttelse av bærende konstruksjoner?

Det er passiv beskyttelse som er utformet for å begrense oppvarmingen og bidra til at bærende elementer opprettholder ytelsen som kreves av brannstrategien ved en definert eksponering. Beskyttelsen kan bestå av påførte belegg, plateinnkledning, betong eller andre dokumenterte systemer.

Hva er forskjellen mellom FPC og FPC-S?

FPC er hovedsakelig beregnet på manuell påføring med stålbrett, mens FPC-S er beregnet på mekanisert sprøyting og utvalgte krevende industrielle eksponeringer. Velg ut fra gjeldende prøvingsdokumentasjon, underlag, areal, tilgang, brannscenario og monteringsmetode.

Gir FPC 240 minutters brannmotstand ved en tykkelse på 8 mm?

Dette må ikke tas for gitt. Åtte millimeter er angitt som minste påføringstykkelse uten armering. Nødvendig tykkelse for et bestemt element og tidskrav må hentes fra den relevante prøvings- eller vurderingstabellen.

Gir FPC-S 120 minutters beskyttelse mot jetbrann på alle stålprofiler?

Ingen universell ytelse kan utledes. Bekreft prøvingsstandarden for jetbrann, tørr sjikttykkelse, profil, orientering, armering, grensetemperatur, kondisjonering og det vurderte bruksområdet for prosjektet.

Er en A1-plate brannbestandig i 60 eller 120 minutter?

Ikke på grunnlag av A1-klassifiseringen alene. A1 er en klasse for reaksjon ved brann. Brannmotstand i minutter gjelder en komplett prøvd eller vurdert konstruksjon, inkludert platelag, rammeverk, innfestinger, skjøter og underlag.

Kan HT-brannplaten beskytte bærende stålkonstruksjoner?

Bare hvis en gjeldende prøving, klassifisering eller vurdering omfatter nøyaktig det aktuelle innkledningssystemet og stålelementet. Produktsiden inneholder ingen tykkelsestabell for bærende stålkonstruksjoner. En innkledning må derfor ikke prosjekteres utelukkende ut fra platetykkelsen på 12 mm eller temperaturklassifiseringen på 650 °C.

Hva betyr R, E og I?

R angir bæreevne, E integritet mot gjennomtrengning av brann og varme gasser, og I begrensning av varmeoverføring. Prosjektet avgjør hvilke kriterier og tidskrav som gjelder for hvert element.

Hvordan velges tykkelsen på brannbeskyttelsen for en stålbjelke eller stålsøyle?

Bruk nødvendig tidskrav og branneksponering sammen med elementets profilfaktor, begrensende ståltemperatur, profiltype, eksponerte sider og den godkjente systemvurderingen. En kvalifisert prosjekterende bør angi den beregnede tykkelsen.

Kan samme tykkelse brukes på alle stålprofiler?

Nei. Lettere profiler med et høyt forhold mellom oppvarmet omkrets og areal varmes vanligvis opp raskere enn tyngre profiler. Geometri, eksponering og dimensjonerende temperatur må inngå i den godkjente beregningen eller tykkelsestabellen.

Kan et belegg som er prøvd på stål, brukes på betong?

Bare når separat dokumentasjon omfatter betong. Underlagets egenskaper, vedheft og vurderingsmetoder er forskjellige. Betongelementet, forbehandlingen, beskyttelsestykkelsen og nødvendig ytelse må ligge innenfor det dokumenterte bruksområdet.

Hva er forskjellen mellom beskyttelse mot cellulosebrann og hydrokarbonbrann?

Eksponeringene har forskjellige oppvarmingsforhold. Hydrokarbonbranner kan varme opp et beskyttet element raskere og mer intenst enn en standard bygningsbrann. Bruk dokumentasjon for det faktiske dimensjonerende scenarioet i stedet for å overføre en tidsklassifisering mellom ulike brannkurver.

Hva er beskyttelse mot jetbrann?

Den beskytter mot retningsbestemte flammer med høy intensitet og betydelige turbulente og erosive virkninger. Ytelse ved jetbrann krever spesifikk prøvingsdokumentasjon og kan ikke utledes utelukkende fra motstand mot hydrokarbonbassengbrann eller cellulosebrann.

Kan hvilken som helst stålgrunning brukes under sementbasert brannbeskyttelse?

Nei. Grunningens kjemi og tykkelse samt overflatetilstand og alkalibestandighet påvirker vedheften. Bruk bare en kombinasjon av underlag og grunning som omfattes av systemdokumentasjonen eller er formelt godkjent av ansvarlig leverandør og prosjekterende.

Når kreves nett eller pussnett?

Kravene avhenger av produkt, tykkelse, geometri, vibrasjoner, underlag og prøvingsdokumentasjon. Prosjekteringen må angi materiale, innfesting, overlapping og plassering. Armeringen må ikke utelates bare fordi belegget sitter fast før branneksponering.

Hvordan kontrolleres tykkelsen på det monterte belegget?

Mål tørr sjikttykkelse etter et avtalt rutenett, og vurder både lokale målinger og gjennomsnittsverdier opp mot systemets akseptkriterier. Registrer hjørner, forbindelser og vanskelig tilgjengelige områder, ikke bare flate, representative sider.

Kan sementbasert brannbeskyttelse brukes utendørs?

Bare når hele systemet er godkjent for den aktuelle eksponeringen. Bekreft krav til værbestandighet, fryse- og tinebestandighet, toppstrøk, korrosjonsbeskyttelse, drenering, støtmotstand og vedlikehold. En generell påstand om værbestandighet definerer ikke alle utendørsmiljøer.

Kan skadet brannbeskyttelse av bærende konstruksjoner flekkrepareres?

Ja, når det opprinnelige systemet kan identifiseres, og materialet og underlaget rundt skaden fortsatt er intakt. Følg en godkjent reparasjonsdetalj, og gjenopprett alle lag samt krav til tykkelse og armering. Undersøk først eventuell korrosjon eller tilbakevendende skade.

Erstatter brannbeskyttelse av bærende konstruksjoner branntetting?

Nei. Konstruksjonsbeskyttelsen begrenser oppvarmingen av bærende elementer. Branntetting opprettholder den nødvendige ytelsen ved gjennomføringer og fuger. Hvert system krever dokumentasjon for sin egen funksjon og må samordnes i grensesnittene.

Hvem bør spesifisere brannbeskyttelse av bærende konstruksjoner?

Brannstrategien og den branntekniske dimensjoneringen av konstruksjonen bør utarbeides og samordnes av kvalifiserte fagpersoner. Produktleverandøren og spesialentreprenøren velger og påfører deretter et system innenfor dets prøvings-, klassifiserings- og miljømessige bruksområde.