Posouzení komínů z hlediska požární odolnosti okolní konstrukce – pláště komína

Část 2 – Příklady výpočtu
Datum: 21.3.2016  |  Autor: doc. Ing. Vladimír Jelínek, CSc.  |  Recenzent: Ing. Miroslav Burišin, ČSTZ

Článek uvádí praktické příklady pro stanovení teplotní třídy u komínů s hořlavou a nehořlavou konstrukcí komínového pláště.

Podle zásad uvedených v části 1 se na dvou příkladech uvádí zařazení komína do teplotní třídy v závislosti na použitých materiálech konstrukce pro plášť komína.

1. Příklad 1 – Určení teplotní třídy komína dodatečně vložkovaného kovovou komínovou vložkou

Obr. 1 Příklad konstrukčních dílů dodatečně vložkovaného komína.
1 – stávající komín, 2 – tepelná izolace, 3 – vložka, 4 – hořlavý materiál
Obr. 1 Příklad konstrukčních dílů dodatečně vložkovaného komína.
1 – stávající komín, 2 – tepelná izolace, 3 – vložka, 4 – hořlavý materiál
a) Vstupní údaje

Pro příklad byla zvolena konstrukce:

  • Stávající komín – cihla 200 mm × 200 mm, tloušťka stěny 115 mm, vzdálenost k hořlavým konstrukcím x = 50 mm s větráním
  • Kovová komínová vložka (bez izolace) – Ø 130 mm, označená T 400 N1 W V2 L50100 G.
  • Tepelná izolace – skořepiny skelné vaty, deklarované pro teplotu 950 °C, tloušťka stěny 30 mm
 
b) Určení teplotní třídy podle použitého materiálu

Maximální přípustná teplotní třída v závislosti na vlastnosti použitého materiálu vychází:

  • komínová vložka:
  • tepelná izolace:
  • vnější plášť:
označení komínové vložky
tabulka 2
tabulka 2
T400
T600
T600
složená závorka(z tab. 3) T400
c) Odolnost proti požáru

Maximální přípustná teplotní třída pro ochranu před požárem se stanoví podle vztahu (1):

vzorec 1

[°C]
 

kde se užívají hodnoty:

  • součinitele přestupu tepla na vnitřním líci průduchu αi = 15 W/m2K,
  • součinitele přestupu tepla na vnějším líci komína αa =  8 W/m2K,
  • povrchové teploty tc = 85 °C,
  • teploty okolí tu = 20 °C
  • průměru komínového průduchu Dh = 0,20 m (platí 0,13 < 0,20),
  • vnějšího průměru komína Dha = 0,20 + 2 ‧ 0,115 + (0,20 − 0,13) = 0,50 m

Tepelný odpor z jednotlivých vrstev stěny komína se stanoví podle vztahu (3):

vzorec 2
[m2K/W]
 

kde jsou dosazeny:

  • pro komínovou vložku
    • tloušťka stěny d1 = 0,01 m
    • tepelná vodivost λ1 = 17 W/mK
  • pro tepelnou izolaci pro skořepinu skelné vaty při teplotě 300 °C
    • tloušťka stěny d2 = 0,03 m
    • tepelná vodivost λ2 = 0,102 W/mK
  • pro vnější plášť (cihly s plnou strukturou 1600 kg/m3 při teplotě 200 °C)
    • tloušťka stěny d3 = 0,115 m
    • tepelná vodivost λ3 = 0,90 W/mK

Po dosazení:

vzorec 3 0,324 [m2/KW]
 

Po dosazení odpovídajících hodnot pro přípustnou třídu nejvyšší teploty:

vzorec 4
[°C]
 

(z tabulky 3 je nejvyšší přípustná teplotní třída T600).
d) Ochrana před dotykem – lidský kontakt

Nejvyšší dovolená teplotní třída pro lidský kontakt se stanoví tímto způsobem s maximálně přípustnou vnější povrchovou teplotou pro cihlu (téměř stejná pro beton) ta = 80 °C (viz tabulka 1).

vzorec 5
[°C]
 

(z tabulky 3 je nejvyšší přípustná teplotní třída T400).

e) Výsledná teplotní třída

Teplotní třída dodatečně vložkovaného komína je nejnižší teplotní třída z výše uvedených vztahů, tedy T400, T600 – vychází výsledná hodnota „T400“:

2. Příklad 2 – Určení teplotní třídy komína používajícího pálené/keramické vložky

Obr. 2 Příklad konstrukčních dílů individuálního komína. 1 – tepelná izolace, 2 – komínová vložka, 3 – hořlavý plášť
Obr. 2 Příklad konstrukčních dílů individuálního komína.
1 – tepelná izolace, 2 – komínová vložka, 3 – hořlavý plášť
a) Vstupní údaje

Vstupní údaje pro komín s pálenou/keramickou komínovou vložkou:

  • Komínová vložka – pálená/keramická vložka (bez izolace), tloušťka stěny 8 mm, Ø 130 mm, označený B2N1, podle EN 1443 je označení T 400 N1 D 3 O nebo T 400 N1 W 2 O,
  • Tepelná izolace – skelná vata deklarovaná pro teplotu 910 °C a tepelný odpor 0,40 m3K/W, tloušťka stěny 30 mm,
  • Plášť komína – dřevo, tloušťka 15 mm (1/Λ)W = 0,1 m2K/W, vzdálenost od komína x = 20 mm.
 
b) Teplotní třída podle použitého materiálu

Maximální dovolená teplotní třída v závislosti na použitém materiálu vychází:

  • komínová vložka:
  • tepelná izolace:
označení komínové vložky
tabulka 2
T400
T400
složená závorka(z tab. 3) T400
c) Požární odolnost

Maximální přípustná teplotní třída pro požární odolnost se určí podle vztahu (1):

vzorec 6

[°C]
 

kde jsou hodnoty:

αi = 15 W/m2K, αa = 8 W/m2K, ta = 85 °C, tu = 20 °C,
Dh = 0,20 m (protože 130 mm < 0,20 m)
Dha = 0,20 + 2 (0,008 + 0,030) = 0,276 m

Tepelný odpor vícevrstvé stěny komína se dosadí podle vztahu:

vzorec 7
[m2K/W]
 

kde jsou tyto hodnoty:

D1 = Dh = 0,20 m, D2 = 0,20 + 2 ‧ 0,008 = 0,216 m

Jednotlivé tepelné odpory:

  • komínová vložka bez tepelné izolace
    vzorec 8
    [m2K/W]
     

  • tepelná izolace (deklarovaná hodnota)
    vzorec 9
    [m2K/W]
     

Výsledný tepelný odpor:

vzorec 10
[m2K/W]
 

Přípustná teplota pro teplotní třídu:

vzorec 11
[°C]
(tabulka 3 pro T200)
 

d) Ochrana před dotykem

U popsaného komína se lidský kontakt nemůže vyskytovat, proto není nutná kontrola na lidský kontakt.

e) Výsledná teplotní třída

Pro komín s komínovou vložkou je podle zadaných hodnot nejnižší teplotní třída:

  • minimum z hodnot T400, T200 – výsledná hodnota „T200“.
 
Komentář recenzenta
Ing. Miroslav Burišin, ČSTZ
Článek informuje stručnou a přehlednou formou o poměrně složité problematice, kterou výpočty v oblasti požární odolnosti komínů bezesporu jsou. Tím se stává cennou pomůckou i pro vysoce specializované odborníky, kteří se zabývají navrhováním komínů. Ti zcela jistě ocení i dva praktické příklady výpočtu doplněné obrázky.
English Synopsis
Examination of metal chimneies from standpoint of fire resistance of surrounding construction – external wall of chimney, Part 2 – Examples of calculation

Article features practical examples for determination of tempereture class of chimneies with combustible and fire – resistant construction of external wall of chimney.

 

Hodnotit:  

Datum: 21.3.2016
Autor: doc. Ing. Vladimír Jelínek, CSc.   všechny články autora
Recenzent: Ing. Miroslav Burišin, ČSTZ



Sdílet:  ikona Facebook  ikona Twitter  ikona Blogger  ikona Linkuj.cz  ikona Vybrali.sme.skTisk Poslat e-mailem Hledat v článcíchDiskuse (2 příspěvky, poslední 25.03.2016 16:36)


Projekty 2016

Související rubriky

Reklama



Partneři oboru

logo DANFOSS
logo THERMONA
logo FV PLAST
logo GEMINOX logo ENBRA

E-mailový zpravodaj

WebArchiv - stránky archivovány národní knihovnou ČR

Spolupracujeme

logo Asociace odborných velkoobchodů

Nejnovější články

 
 
 

Aktuální články na ESTAV.czPardubice mají pro přednádraží náhradní řešení: EU dotaceZ ruin skleníků vznikne ve Voticích motýláriumJak sladit barvy v interiéru?