CZ38539U1 - Prefabrikovaná protipožární ucpávka, zejména pro stropní prostup vzduchotechnického potrubí a sestava prefabrikované protipožární ucpávky a vzduchotechnického potrubí - Google Patents

Description

Prefabrikovaná protipožární ucpávka, zejména pro stropní prostup vzduchotechnického potrubí a sestava prefabrikované protipožární ucpávky a vzduchotechnického potrubí

Oblast techniky

Technické řešení se týká oblasti protipožárních opatření staveb a budov, konkrétně prefabrikované protipožární ucpávky, zejména pro stropní prostup vzduchotechnického potrubí a sestavy prefabrikované protipožární ucpávky a vzduchotechnického potrubí.

Dosavadní stav techniky

Protipožární stavební prostupy v budovách jsou jedním z nejdůležitějších prvků požární bezpečnosti staveb, které slouží k tomu, aby zamezily šíření ohně a kouře mezi jednotlivými částmi budovy. Stavební prostupy jsou místa, kde různé instalace (elektroinstalace, tedy kabely, potrubní a vzduchotechnické rozvody) procházejí skrz požárně dělicí konstrukce, jako jsou stěny nebo stropy, a je nezbytné zajistit, aby tato místa byla správně utěsněna protipožárními materiály.

Efektivní ochranou protipožárních prostupů v budovách je použití a instalace protipožárních ucpávek do těchto protipožárních prostupů. Protipožární ucpávky jsou klíčovým prvkem pasivní požární ochrany budov. Slouží k utěsnění mezer a prostupů mezi různými stavebními materiály, například tam, kde prochází potrubí, kabely nebo vzduchotechnika, tedy obecně potrubní prostupy, přes stěny a stropy.

Protipožární ucpávky jsou zpravidla vytvořené jako desky, které se skládají z jedné nebo dvou vrstev, a to z nehořlavé minerální vaty a z nehořlavého nátěru, který se nanáší na minerální vatu a ochlazuje ji. Protipožární ucpávky se vkládají např. do instalační šachty s potrubními rozvody tak, aby vyplnily celý prostor instalační šachty a vytvořily kompaktní plochu v instalační šachtě. U vyšších budov jsou v instalačních šachtách nainstalovány protipožární ucpávky po určitých výškových patrech, tudíž jich v instalačních šachtách je jich větší počet, takže zabezpečení takové budovy z pohledu požárně bezpečnostního je velmi nákladné. Další velmi nákladnou položkou je pravidelná revize stavu protipožárních ucpávek, což nařizuje zákon. Tyto revize jsou prováděny buď fyzicky přímo na místě instalované protipožární ucpávky, případně pomocí on-line vyspělých systémů, z nichž jeden je popsaný např. v dokumentu CZ 37532. I přes veškeré velmi efektivní zajištění požární bezpečnosti v potrubních prostupech se jedná o velmi finančně, personálně i ekonomicky nákladné řešení.

V případě, že potrubní a elektroinstalační rozvody prochází dělícími konstrukcemi jako jsou stropy, musí být tyto stavební prostupy potrubních a elektroinstalačních rozvodů navrženy tak, aby co nejméně prostupovaly požárně dělícími konstrukcemi. Pokud už musí těmito konstrukcemi prostupovat, musí být volné prostory kolem prostupujících potrubních a elektroinstalačních rozvodů vyplněny protipožárním materiálem a přetaženy až na povrch samotných rozvodů. Tudíž kolem potrubních a elektroinstalačních rozvodů nesmí být v požárně dělících konstrukcích žádné volné otvory. To se zpravidla řeší použitím různých protipožárních tmelů na bázi silikonů nebo intumescentních neboli bobtnajících materiálů. Nejprve tedy dojde k vytvoření otvoru ve stropu pro potrubní rozvody, následně k instalaci např. vzduchotechnického potrubí do stropu a k následné aplikaci protipožárního tmelu do volného prostoru kolem vzduchotechnického potrubí. To ale vyžaduje časově a personálně nákladné řešení, neboť je potřeba nejprve vytvořit dostatečně velký otvor ve stropu, následně do tohoto otvoru umístit vzduchotechnické potrubí, které je poté potřeba zatmelit protipožárním tmelem. Obzvláště v budovách s velkým množství vzduchotechnického potrubí může velmi zdržet a prodražit celou výstavbu. Navíc taková instalace nemusí být vždy efektivní, neboť může dojít k nesprávnému nebo nedostatečnému vpravení izolačního materiálu do volných prostorů, a tím není zajištěna efektivní protipožární odolnost.

- 1 CZ 38539 U1

Úkolem technického řešení je proto vytvoření prefabrikované protipožární ucpávky, zejména pro stropní prostup vzduchotechnického potrubí a sestavy prefabrikované protipožární ucpávky a vzduchotechnického potrubí, které by odstraňovaly výše uvedené nedostatky. Cílem technického řešení je vytvořit prefabrikovanou protipožární ucpávku, která by zajišťovala dokonalou protipožární ochranu vzduchotechnického potrubí bez nutnosti přítomnosti klasické protipožární ucpávky ve formě dodatečně přidávané desky nebo tmelu, čímž by se významně ušetřilo, a to zejména na materiálu pro výrobu protipožárních ucpávek, jejich instalaci a pravidelné nutné revizi. Cílem je, aby se tato prefabrikovaná ucpávka zabetonovala ve stropní konstrukci. Zároveň musí daná protipožární ucpávka splňovat všechny požadované normy uložené zákonem.

Podstata technického řešení

Vytčený úkol je vyřešen pomocí prefabrikované protipožární ucpávky, zejména pro stropní prostup vzduchotechnického potrubí. Podstata technického řešení spočívá v tom, že prefabrikovaná protipožární ucpávka zahrnuje duté těleso sestávající z pláště opatřeného upevňovacím lemem a dále zahrnuje alespoň jednu oblast pokrytou intumescentním materiálem na vnitřním povrchu pláště. Intumescentní materiál je nehořlavý materiál, který v případě kontaktu s požárem několikanásobně zvětší svůj objem, zpění do všech stran a uzavře prostor mezi vzduchotechnickým potrubím, které prochází protipožární ucpávkou a stropním prostupem, při požáru.

Ve výhodném provedení je oblast pokrytá intumescentním materiálem ve formě pásky probíhající kolem alespoň části obvodu pláště na jeho vnitřním povrchu. Páska s výhodou probíhá kolem celého obvodu pláště. Tímto způsobem je na vnitřním povrchu pláště uspořádáno větší množství intumescentního materiálu, který zajišťuje protipožární odolnost celého stropního prostupu.

Upevňovací lem je ve výhodném provedení uspořádaný u okraje pláště. Upevňovací lem napomáhá připevnění protipožární ucpávky do hrubé stavby stropní konstrukce ještě před vylitím betonů. Upevňovací lem má v sobě vytvořené otvory, do kterých je možné umístit vruty, kterými se k hrubé stavbě protipožární ucpávka uchytí. Následně je možné stropy zabetonovat i s umístěnou protipožární ucpávkou bez starostí o to, že protipožární ucpávka ze stropní konstrukce nevypadne.

Páska je s výhodou uspořádaná u okraje pláště s upevňovacím lemem. Toto místo je zpravidla z pohledu zdola ke stropu, a to z důvodu toho, že při šíření požáru místnosti stoupá požár vzhůru i do stropních prostupů. V případě průniku požáru až ke stropnímu prostupu dojde k uzavření stropního prostupu díky přítomnosti nehořlavého intumescentního materiálu v protipožární ucpávce a zamezení šíření požáru do dalších vyšších pater.

Ve výhodném provedení zahrnuje plášť čtyři až osm vzájemně spojitelných modulárních segmentů. Pod pojmem „modulární segment“ se rozumí samostatný, univerzální, opakovatelný spojovací prvek, který umožňuje rychlou montáž, výměnu či přizpůsobení pláště protipožární ucpávky. Jedná se o spojovací prvky, které umožňují propojení s dalšími částmi pláště protipožární ucpávky, zajišťuje jejich modularitu, neboť segmenty lze kombinovat, vyměňovat a rozšiřovat dle potřeby.

Ve výhodném uspořádání zahrnuje plášť čtyři vzájemně spojitelné modulární segmenty. Tyto modulární segmenty vzájemně spojené vytváří duté těleso pláště.

V jednom výhodném provedení má plášť kruhový průřez s vnitřním průměrem v rozmezí 160 až 400 mm, a každý modulární segment je opatřen upevňovacím lemem vytvářejícím přírubu kruhového pláště. Tento plášť prakticky kopíruje standardní dimenze vzduchotechnického potrubí o vnitřních průměrech 160 mm, 180 mm, 200 mm, 225 mm, 250 mm, 315 mm nebo 400 mm. Příruba vytvořená z upevňovacích lemů zajišťuje pevné připevnění protipožární ucpávky do stropního prostupu po celém jeho obvodu okraje.

- 2 CZ 38539 U1

V jiném výhodném provedení má plášť čtvercový nebo obdélníkový průřez s rozměry od 200 až 500 x 150 až 250 mm a alespoň čtyři modulární segmenty jsou opatřeny upevňovacím lemem vytvářejícím přírubu čtyřúhelníkového nebo obdélníkového pláště. Tento plášť reaguje na případné dimenze hranatých vzduchotechnických potrubí, které může být dodáváno v rozměrech 200 x 200 mm nebo 350 x 150 mm nebo 500 x 250 mm. Modulární segmenty pro plášť čtvercového nebo obdélníkového průřezu pro hranatou prefabrikovanou protipožární ucpávku mají různou délku, například 50 mm, 100 mm a 200 mm.

Předmětem technického řešení je rovněž sestava prefabrikované protipožární ucpávky a vzduchotechnického potrubí procházejícího protipožární ucpávkou podle tohoto technického řešení. Podstata technického řešení spočívá v tom, že protipožární ucpávka je vytvořena výše popsanými technickými znaky a že vnější průměr vzduchotechnického potrubí je stejný nebo menší než vnitřní světlost protipožární ucpávky, a že vnější povrch vzduchotechnického potrubí je v kontaktu s oblastí pokrytou intumescentním materiálem na vnitřním povrchu pláště.

Ve výhodném provedení je vzduchotechnické potrubí na alespoň části svého vnějšího povrchu opatřeno vrstvou nehořlavého materiálu. Vrstva nehořlavého materiálu má s výhodou tloušťku alespoň 40 mm a objemovou hmotnost 50 kg/m³.

Výhody prefabrikované protipožární ucpávky, zejména pro stropní prostup vzduchotechnického potrubí a sestavy prefabrikované protipožární ucpávky a vzduchotechnického potrubí, podle tohoto technického řešení spočívají zejména v tom, že zajišťují dokonalou protipožární ochranu vzduchotechnického potrubí bez nutnosti přítomnosti klasické protipožární ucpávky ve formě dodatečně přidávané desky nebo tmelu, čímž se významně ušetří, a to zejména na materiálu pro výrobu protipožárních ucpávek, jejich instalaci a pravidelné nutné revizi. Zároveň daná protipožární ucpávka splňuje všechny požadované normy uložené zákonem.

Objasnění výkresů

Uvedené technické řešení bude blíže objasněno na následujících vyobrazeních, kde:

obr. 1 znázorňuje perspektivní pohled na protipožární ucpávku s kruhovým průřezem, obr. 2 znázorňuje řez protipožární ucpávkou s kruhovým průřezem, obr. 3 znázorňuje pohled na dva modulární segmenty protipožární ucpávky s kruhovým průřezem, obr. 4 znázorňuje perspektivní pohled na protipožární ucpávku s čtvercovým průřezem, obr. 5 znázorňuje pohled na modulární segment protipožární ucpávky s čtvercovým průřezem, obr. 6 znázorňuje pohled na sestavu kruhové protipožární ucpávky a vzduchotechnického potrubí, obr. 7 znázorňuje pohled na sestavu čtvercové protipožární ucpávky a vzduchotechnického potrubí s vrstvou nehořlavého materiálu, obr. 8 znázorňuje pohled na sestavu čtvercové protipožární ucpávky a vzduchotechnického potrubí, obr. 9 znázorňuje pohled na sestavu čtvercové protipožární ucpávky a vzduchotechnického potrubí s vrstvou nehořlavého materiálu.

- 3 CZ 38539 U1

Příklad uskutečnění technického řešení

Příklad 1

Na obr. 1 a obr. 2 je znázorněna prefabrikovaná protipožární ucpávka 1, která je vytvořena jako duté těleso 3, jehož plášť 4 má kruhový průřez. V tomto příkladu provedení má plášť 4 kruhového průřezu vnitřní průměr 200 mm. V jiném příkladu provedení může mít plášť 4 protipožární ucpávky 1 vnitřní průměr v rozmezí 180 až 400 mm, vždy v závislosti na velikosti vzduchotechnického potrubí 2, které má být do uvedené protipožární ucpávky 1 instalováno. Plášť 4 se skládá ze čtyř vzájemně spojitelných modulárních segmentů 7. Každý modulární segment 7 pláště 4 s kruhovým průřezem je zaoblený, aby spojením s dalšími třemi modulárními segmenty 7 utvořil plášť 4 dutého tělesa 3. Dva takové modulární segmenty 7 jsou zobrazeny na obr. 3. Každý modulární segment 7 je na své jedné straně opatřen výběžky a na druhé straně otvory tvořící zacvaknutelné tvarové zámky, které jsou vzájemně tvarově kompatibilní pro zacvaknutí do otvorů vedlejšího modulárního segmentu 7. Každý modulární segment 7, a tím pádem i celý plášť 4 je vytvořen z materiálu PET-G, tedy polyetylentereftalátu modifikovaného glykolem. Na výrobu pláště 4 může být použit i jiný polymerní materiál.

Každý modulární segment 7 pláště kruhového průřezu má na svém okraji vytvořený upevňovací lem 5. Upevňovací lem 5 probíhá po celém okraji pláště 4 a vytváří tak přírubu 8 kruhového pláště 4 v sestaveném stavu modulárních segmentů 7. V každém upevňovacím lemu 5 je vytvořen jeden otvor, do kterých se umístí vruty, kterými se plášť 4 protipožární ucpávky 1 upevní k hrubé stavbě.

Na vnitřním povrchu pláště 4 je určitá oblast pokrytá intumescentním materiálem 6 Hilti CFS-W P, která je vytvořena jako pásek o rozměrech 50 mm x 2 mm a je jednou svou stranou přilepena po celém vnitřním obvodu pláště 4. Jednotlivé konce pásku jsou orientovány k sobě. V jiném příkladu provedení může být intumescentní materiál 6 uspořádán ve formě pásky pouze na části obvodu pláště 4.

Takto vytvořená protipožární ucpávka 1 se umístí do hrubé stavby, pomocí upevňovacího lemu 5 se upevní do stropní konstrukce hrubé stavby ještě před vylitím betonů. Následně je možné stropy zabetonovat i s umístěnou protipožární ucpávkou 1 bez starostí o to, že protipožární ucpávka 1 ze stropní konstrukce vypadne. Po vytuhnutí betonů se do protipožární ucpávky 1 umístí vzduchotechnické potrubí 2.

Příklad 2

Na obr. 4 je znázorněna prefabrikovaná protipožární ucpávka 1, která je vytvořena jako duté těleso 3, jehož plášť 4 má čtvercový průřez. V tomto příkladu provedení má plášť 4 čtvercového průřezu vnitřní průměr 250 x 250 mm. V jiném příkladu provedení může být plášť 4 protipožární ucpávky 1 obdélníkový nebo mít jiný vnitřní průměr v rozmezí od 200 až 500 x 150 až 250 mm, vždy v závislosti na velikosti vzduchotechnického potrubí 2, které má být do uvedené protipožární ucpávky 1 instalováno. Plášť 4 se skládá z osmi vzájemně spojitelných modulárních segmentů 7. Čtyři modulární segmenty 7 jsou čtvercové s rozměry 200 x 200 mm, další čtyři modulární segmenty 7 jsou obdélníkové s rozměry 50 x 200 mm. Jeden čtvercový modulární segment 7 je zobrazen na obr. 5. Každý modulární segment 7 je na své jedné straně opatřen výběžky a na druhé straně otvory tvořící zacvaknutelné tvarové zámky, které jsou vzájemně tvarově kompatibilní pro zacvaknutí do otvorů vedlejšího modulárního segmentu 7. Každý modulární segment 7, a tím pádem i celý plášť 4 je vytvořen z materiálu PET-G, tedy polyetylentereftalátu modifikovaného glykolem. Na výrobu pláště 4 může být použit i jiný polymerní materiál.

Každý čtvercový modulární segment 7 pláště 4 čtvercového průřezu má na svém okraji vytvořený upevňovací lem 5. Upevňovací lem 5 probíhá po části okraje pláště 4 a vytváří tak přírubu 8 čtvercového pláště 4 v sestaveném stavu modulárních segmentů 7. V každém upevňovacím lemu

- 4 CZ 38539 U1 je vytvořen jeden otvor, do kterých se umístí vruty, kterými se plášť 4 protipožární ucpávky 1 upevní k hrubé stavbě.

Na vnitřním povrchu pláště 4 je pokrytá oblast z intumescentního materiálu 6 Hilti CFS-W P, která je vytvořena jako pásek o rozměrech 50 mm x 2 mm a je jednou svou stranou přilepena po celém vnitřním obvodu pláště 4. Jednotlivé konce pásku jsou orientovány k sobě. V jiném příkladu provedení může být intumescentní materiál 6 uspořádán ve formě pásky pouze na části obvodu pláště 4.

Takto vytvořená protipožární ucpávka 1 se umístí do hrubé stavby, pomocí upevňovacího lemu 5 se upevní do stropní konstrukce hrubé stavby ještě před vylitím betonů. Následně je možné stropy zabetonovat i s umístěnou protipožární ucpávkou 1 bez starostí o to, že protipožární ucpávka 1 ze stropní konstrukce vypadne. Poté se do protipožární ucpávky 1 umístí vzduchotechnické potrubí 2.

Příklad 3

Na obr. 6 a obr. 7 je zobrazena sestava 9 kruhové protipožární ucpávky 1 a kruhového vzduchotechnického potrubí 2 procházející protipožární ucpávkou 1. Na obr. 8 a obr. 9 je zobrazena sestava 9 čtvercové protipožární ucpávky 1 a čtvercového vzduchotechnického potrubí 2 procházející protipožární ucpávkou 1. Do protipožární ucpávky 1 popsané v příkladu 1 nebo 2 se umístí vzduchotechnické potrubí 2 o příslušné velikosti, jehož vnější povrch je v kontaktu s oblastí pokrytou intumescentním materiálem 6 na vnitřním povrchu pláště 4. Vzduchotechnické potrubí 2 je po svém obvodu vnějšího povrchu opatřeno vrstvou 10 nehořlavého materiálu s tloušťkou 40 mm. Tímto nehořlavým materiálem je nehořlavým tmel, v jiném příkladu silikon či jiný materiál, musí se však jednat o materiál objemovou hmotnost 50 kg/m³.

Průmyslová využitelnost

Prefabrikovaná protipožární ucpávka, zejména pro stropní prostup vzduchotechnického potrubí a sestava prefabrikované protipožární ucpávky a vzduchotechnického potrubí podle tohoto technického řešení lze využít při výstavbě jakékoli budovy či bytového domu, kde je vyžadována instalace protipožárních ucpávek.

Claims (12)

1. Prefabrikovaná protipožární ucpávka (1), zejména pro stropní prostup vzduchotechnického potrubí (2), vyznačující se tím, že zahrnuje duté těleso (3) sestávající z pláště (4) opatřeného upevňovacím lemem (5) a dále zahrnuje alespoň jednu oblast pokrytou intumescentním materiálem (6) na vnitřním povrchu pláště (4).

2. Prefabrikovaná protipožární ucpávka (1) podle nároku 1, vyznačující se tím, že oblast pokrytá intumescentním materiálem (6) je ve formě pásky probíhající kolem alespoň části obvodu pláště (4) na jeho vnitřním povrchu.

3. Prefabrikovaná protipožární ucpávka (1) podle nároku 2, vyznačující se tím, že páska probíhá kolem celého obvodu pláště (4).

4. Prefabrikovaná protipožární ucpávka (1) podle některého z nároku 1 až 3, vyznačující se tím, že upevňovací lem (5) je uspořádaný u okraje pláště (4).

5. Prefabrikovaná protipožární ucpávka (1) podle nároku 4, vyznačující se tím, že páska je uspořádaná u okraje pláště (4) s upevňovacím lemem (5).

6. Prefabrikovaná protipožární ucpávka (1) podle některého z nároku 1 až 5, vyznačující se tím, že plášť (4) zahrnuje čtyři až osm vzájemně spojitelných modulárních segmentů (7).

7. Prefabrikovaná protipožární ucpávka (1) podle nároku 6, vyznačující se tím, že plášť (4) zahrnuje čtyři vzájemně spojitelné modulární segmenty (7).

8. Prefabrikovaná protipožární ucpávka (1) podle nároku 7, vyznačující se tím, že plášť (4) má kruhový průřez s vnitřním průměrem v rozmezí 160 až 400 mm, a každý modulární segment (7) je opatřen upevňovacím lemem (5) vytvářejícím přírubu (8) kruhového pláště (4).

9. Prefabrikovaná protipožární ucpávka (1) podle nároku 6, vyznačující se tím, že plášť (4) má čtvercový nebo obdélníkový průřez s rozměry od 200 až 500 x 150 až 250 mm a alespoň čtyři modulární segmenty (7) jsou opatřeny upevňovacím lemem (5) vytvářejícím přírubu (8) čtyřúhelníkového nebo obdélníkového pláště (4).

10. Sestava (9) prefabrikované protipožární ucpávky (1) a vzduchotechnického potrubí (2) procházejícího prefabrikovanou protipožární ucpávkou (1), vyznačující se tím, že prefabrikovaná protipožární ucpávka (1) je podle některého z nároků 1 až 9, že vnější průměr vzduchotechnického potrubí (2) je stejný nebo menší než vnitřní světlost protipožární ucpávky (1), a že vnější povrch vzduchotechnického potrubí (2) je v kontaktu s oblastí pokrytou intumescentním materiálem (6) na vnitřním povrchu pláště (4).

11. Sestava (9) podle nároku 10, vyznačující se tím, že vzduchotechnické potrubí (2) je na alespoň části svého vnějšího povrchu opatřeno vrstvou (10) nehořlavého materiálu.

12. Sestava (9) podle nároku 11, vyznačující se tím, že vrstva (10) nehořlavého materiálu má tloušťku alespoň 40 mm a objemovou hmotnost 50 kg/m³.