Wstęp
Postęp w dziedzinie mediów wspomagających działalność podstawową instytucji oferujących usługi na zewnątrz, prowadzących działalność administracyjno-biurową i bankową, a w szczególności firm bazujących na nowoczesnej technice komputerowej i telekomunikacyjnej jest tak ogromny, że wkrótce tradycyjne metody przygotowania takich miejsc do eksploatacji staną się niewystarczające. Fluktuacja kadr, zmiany organizacyjne oraz konieczność rekonfiguracji sposobu użytkowania pomieszczenia, połączone z koniecznością zapewnienia nieprzerwanej pracy, coraz częściej wymuszają potrzebę stosowania podsystemów stanowiących integralną całość z czymś, co zyskało ostatnio coraz bardziej popularne miano budynku inteligentnego.
Niewątpliwie jedną z metod umożliwiających bezkonfliktową eksploatację inteligentnego budynku, podnoszącą jednocześnie atrakcyjność oferowanej pod wynajem powierzchni biurowej, jest zastosowanie podłóg podniesionych.
Podstawową funkcjonalnością oferowaną przez stosowanie takiego systemu jest uzyskanie wolnej przestrzeni pomiędzy powierzchnią pierwotnego podłoża a dolną krawędzią paneli podłogi podniesionej. Przestrzeń ta ( w zakresie od 60 mm do 2000 mm) pozwala na swobodne ułożenie wszelkich struktur medialnych, takich jak okablowanie elektryczne, komputerowe, urządzenia wentylacyjne, klimatyzacyjne, wodne i kanalizacyjne, a także systemów specjalistycznych monitorujących bezpieczeństwo pożarowe, warunki wilgotnościowe czy detektory ruchu.
Systemów oferujących takie rozwiązanie jest wiele. Wiele jest również możliwych rozwiązań technicznych. Panele podłogi podniesionej mogą być produkowane na bazie płyt wiórowych, metalowych, z tworzywa sztucznego czy płyt anhydrytowych.
Systemem najpopularniejszym, stosowanym najczęściej ze względu na szereg przewag w stosunku do rozwiązań opcjonalnych, są podłogi techniczne produkowane na bazie płyt wiórowych. Rozwiązanie to, ze względu na już zdobytą przewagę na rynku, zapewnia najwięcej korzyści wynikających z samej popularności, możliwość rezygnacji ze stosowania mas samopoziomujących, i co najważniejsze, nie naraża późniejszego użytkownika na problemy wynikające z trudności z uzyskaniem szybkich usług serwisowych. Dodatkową zaletą jest fakt produkowania takiego systemu w Polsce.
Charakterystyka elementów składających się na system podłogi podniesionej. Generalnie system podłogi podniesionej składa się z płyt podłogowych, aplikacji płyt i konstrukcji wsporczej.
Płyty podłogowe
Standardowymi wymiarami paneli są płyty o wymiarach 600x600 mm, dopuszcza się również rzadziej stosowane wymiary nietypowe.
Są to wysoko-prasowane płyty wiórowe, jakich gęstość nie powinna wynosić poniżej 720 kg/m3. Płyty mogą być wykonane w wersji izolacyjnej lub antyelektrostatycznej.
Płyty osłonięte są od spodu folią aluminiową lub blachą stalową. Boki płyt zabezpieczone są taśmą osłonową, wykonaną z przewodzącego tworzywa sztucznego. Grubość płyt zawiera się w przedziale 29 - 40 mm. Ciężar płyty to przedział wagowy między 11 - 13 kg w zależności od rodzaju płyty i aplikacji zewnętrznej.
Aplikacje płyt
Płyty mogą być na trwale aplikowane wszystkimi, powszechnie stosowanymi pokryciami podłogowymi. Zależy to od przeznaczenia i funkcjonalności danego pomieszczenia czy obiektu. Może to być wykładzina PCV, linoleum, kauczuk, laminat, kostka gresowa, korek lub parkiet. Istotny jest tutaj dobór odpowiedniego materiału płyty do konkretnej aplikacji. Stosowanie płyty prądoprzewodzącej z aplikacją izolacyjną jest w sposób oczywisty bezzasadne.
Produkowane są również płyty bez aplikacji, których górna powierzchnia zabezpieczona jest blachą stalową. Na takiej podłodze układa się później przy pomocy płynu antypoślizgowego wykładzinę dywanową w płytkach 500x500 cm o wzmocnionym spodzie (najczęściej bitumicznym lub PCV).
rys. 1
Konstrukcja wsporcza
W zależności od rodzaju podłogi oraz wielkości i charakteru obciążenia stosuje się różne konstrukcje wsporcze:
- wolnostojące wsporniki ze stali ocynkowanej (do wysokości 400 mm),
Rys. 2
- wsporniki powiązane trawersami (powyżej 400mm i poniżej obciążenia punktowego 3,0 kN i powierzchniowego 15 kN/m2),
Rys. 3
- konstrukcje specjalne z siatki 600x600 mm, wykonanej z profili metalowych C40/40/2 z wkomponowanymi ramami rozdzielczymi, wykonanymi z profili C80/40/2. Siatka ta wsparta jest na podporach i przykręcona do ich głów specjalnymi śrubami (od 140 - 2000 mm, wytrzymałość mechaniczna 5kN punktowo i 25kN/m2 powierzchniowo ).
Rys. 4
Wsporniki są elementami dwuczęściowymi. Jedna część jest nagwintowanym trzpieniem z przyspawaną z jednej strony płytką. Rurka jest nakładana na gwintowany trzpień, a nakrętka stanowi jej podparcie. Poziom tego podparcia, a tym samym wysokość słupka są, w określonym zakresie, możliwe do regulowania przez pokręcenie nakrętki. W zależności od rodzaju słupków, gwintowany trzpień z przyspawaną płytką i nałożoną nakrętką stanowi część górną lub dolną słupka, lecz w określonym rodzaju słupków nie jest to wymienne.
Podstawy słupków są mocowane do podłoża za pomocą kleju i/lub kołków rozporowych.
Płyty podłogowe opiera się bezpośrednio na głowicach słupków lub z zastosowaniem rusztu usztywniającego z kształtowników stalowych zimnogiętych. Na wszystkich elementach stalowych w miejscach oparcia płyt podłogowych są stosowane nakładki z przewodzącego PE, zapewniające równomierny rozkład nacisku na podpory oraz tłumiące drgania. Wszystkie stalowe elementy konstrukcji wsporczej są ocynkowane.
Elementy dodatkowe
Podłoga podniesiona może być wyposażona w elementy konstrukcyjne pozwalające zaadoptować ją do konkretnej sytuacji na budowie. Możliwe jest wbudowanie ramp, schodów i stopni.
Rys. 5
Rys. 6
Zastosowanie płyt wentylacyjnych zapewnia cyrkulację powietrza (grawitacyjną lub sterowaną przy pomocy systemu nawiewów wentylacyjnych).
Rys. 7
Puszki elektryczne i instalacyjne mogą być zamontowane w zależności od potrzeb użytkowników w dowolnym miejscu, łatwo i bezproblemowo można je w okresie późniejszym przenieść w inne miejsce, zmieniając funkcję pomieszczenia.
Właściwości użytkowe podłóg podniesionych produkowanych na bazie płyt z prasowanego tworzywa wiórowo-żywicznego
Właściwości wytrzymałościowe
Tabela poniżej prezentuje właściwości wytrzymałościowe płyt podłogi podniesionej o gęstości > 720 kg/m3.
| Rodzaj płyty | Obciążenie punktowe | Obciążenie powierzchniowe |
|---|---|---|
| płyty z blachą stalową | 3 kN | 15 kN/m2 |
Wyniki obciążenia punktowego rozłożonego w kwadracie 2,5 cm/ 2,5 cm uzyskuje płyta ze spodnią aplikacją wykonaną z blachy stalowej (300 kg w najbardziej newralgicznym punkcie pomiędzy dwoma wspornikami - wygięcie płyty przy tym obciążeniu nie powinno przekraczać 1 mm).
Ochrona przeciwpożarowa
Przepisy dotyczące ochrony przeciwpożarowej zawarte są w krajowych przepisach budowlanych. Ustalone tam minimalne zalecenia techniczne gwarantują bezpieczeństwo osób wewnątrz i na zewnątrz budynków oraz budynków w razie pożaru. Skalą oceny dla wymagań nadzoru budowlanego jest klasyfikacja materiałów budowlanych w zależności od zachowania się w czasie pożaru i podział elementów budowlanych na klasy odporności przeciwpożarowej.
Powstanie i rozprzestrzeniane się pożaru w pomieszczeniu można uniknąć dzięki użyciu trudno zapalnych lub niezapalnych materiałów budowlanych.
Rozprzestrzenianie się pożaru do sąsiednich pomieszczeń lub inne kondygnacje określa zachowanie się elementów budowlanych w czasie pożaru. Przez to rozumie się czas oporności czynnej w minutach - wpływ ognia w określonych warunkach.
Najczęściej wymaganą klasą ogniotrwałości w budynkach użyteczności publicznej jest F30 czyli klasa oznaczająca, że nośność, izolacyjności i szczelność ogniowa (w tym przypadku podłogi podniesionej) są nie mniejsze niż 30 minut).
Podłoga na bazie płyt wiórowych winna spełniać te wymagania i upewnienie się co do doboru odpowiedniego systemu wymaga od służb przeciwpożarowych i nadzoru budowlanego zażądania od dostawcy odpowiedniego, polskiego certyfikatu, popartego wynikami badań.
Podkreślić należy, że na odporność ogniową podłogi podniesionej wpływ ma zastosowanie płyty o odpowiedniej gęstości (min 720 kg/m3) oraz aplikacja blachą stalową ocynkowaną warstwy spodniej.
Ochrona przed elektrycznością statyczną
Wymagania stawiane antyelektrostatycznym materiałom posadzkowym są uzależnione od warunków, w których rozpatrywana podłoga ma być użytkowana, a także - od rodzaju ochrony, jaką powinna ona zapewniać (ochrona przeciwwybuchowa, przeciwporażeniowa, przeciwzakłóceniowa etc.). wymagania dotyczące podłóg, w sensie ogólnym, mogą być odnoszone również do innych elementów wyposażenia wnętrz.
Zgodnie z ww. zasadami podłogi podniesione muszą spełniać następujące wymagania ogólne:
- powierzchnia podłogi w warunkach eksploatacyjnych nie może ulegać niebezpiecznemu naelektryzowaniu;
- tworzywo podłogi nie może wywoływać niebezpiecznej elektryzacji obiektów stykających się z jej powierzchnią (w szczególności - ciała pracowników, pojemników metalowych, wózków transportowych itp);
- podłoga powinna zapewniać dostatecznie szybkie odprowadzenie ładunku nadmiarowego ze stykających się z nią obiektów przewodzących (m.in. - także z ciała człowieka) oraz obniżenie napięć elektrostatycznych, w efekcie wzrostu pojemności elektrycznej tych obiektów.
O spełnieniu danych wymagań decyduje przede wszystkim wartość tzw. oporu upływu Ru podłogi, tj. - oporu elektrycznego, mierzonego pomiędzy powierzchnią podłogi a magistralą uziemiającą.
Podłogi podniesione stosowane w strefach zagrożenia wybuchem umożliwiają dostatecznie szybkie odprowadzenie ładunku (zanik stanu naelektryzowania) wówczas, gdy ich opór upływu Ru nie przekracza wartości 1MΩ:
Ru < 1 · 106 Ω
Jest to warunek konieczny, a więc zarazem - podstawowe wymagania ochrony, formułowane w odniesieniu do podłóg znajdujących się w obiektach ze strefami zagrożenia wybuchem Z0, Z1, Z2 i Z10.
Spełnienie przytoczonego wymagania zapewnia z reguły kompleksową ochronę antyelektrostatyczną.
W obiektach nie zagrożonych wybuchem, w których zjawisko elektryczności statycznej może jednak powodować powstawanie innych zakłóceń, wystarczające jest ograniczenie najwyższej dopuszczalnej wartości oporu Ru podłogi do 1 GΩ:
Ru < 1 · 109 Ω
Jeżeli w kontrolowanym obiekcie, poza ochroną antyelektrostatyczną, należy zapewnić zarazem ochronę przeciwporażeniową (obsługa urządzeń elektrycznych będących pod niskim napięciem - do 250 V), to opór upływu Ru podłogi nie może być mniejszy niż 50 kΩ (wymaganie takie jest uzasadnione np. przy braku skutecznego "zerowania" ochronnego), a więc:
Ru < 5 ·104 Ω
Otrzymujemy stąd odpowiednie warunki dla przypadków, gdy podłoga ma spełniać zarówno wymagania ochrony antyelektrostatycznej, jak też - zapewnić ochronę przeciwporażeniową:
1. W strefach zagrożenia wybuchem Z0, Z1, Z2, i Z10
5 ·104 Ω < Ru < 1 ·106 Ω
2. Poza obiektami zagrożonymi wybuchem i w strefach zagrożenia Z11
5 ·104 Ω < Ru < 1 ·109 Ω
Warunek: 5 ·104 Ω < Ru < 1 ·109 Ω przyjęto w kraju jako ogólne wymaganie ochrony antyelektrostatycznej, odnoszące się m.in. do podłóg stosowanych w pomieszczeniach z aparaturą elektroniczną, w tym - z komputerami.
Odpowiednie wymaganie, wg normy międzynarodowej IEC 1340-4-1 : 1995, wyraża się nierównością:
106 Ω < Ru < 109 Ω
Tabela poniżej zawiera zestawienia obrazujące poziom oporu upływu podłogi przy zastosowaniu różnych płyt i różnych aplikacji:
| Rodzaj płyty | Wartość oporu upływu podłogi |
|---|---|
| Płyty grafitowane z wykładzinami przewodzącymi | poniżej 106 Ω |
| Płyty grafitowane z wykładzinami antyelektrostatycznymi | poniżej 108 Ω |
| Płyty normalne z wykładzinami antyelektrostatycznymi poniżej | 1010 Ω |
| Płyty normalne z wykładzinami izolacyjnymi | powyżej 1010 Ω |
Jak widać z powyższego zestawienia ochroną antyelektrostatyczną (w zależności od wymagalnego poziomu ochrony) znacznie lepiej zapewniają płyty z wkładem grafitowym.
Ochronę akustyczną charakteryzują dwa rodzaje wskaźników wyrażonych w decybelach: izolacyjność od dźwięków powietrznych i izolacyjność od dźwięków uderzeniowych.
Wg danych Towarzystwa Higieny Akustycznej w pokojach przygotowanych do pracy biurowej izolacyjność od dźwięków powietrznych winna wynosić 45 db, a od dźwięków uderzeniowych 63 db. Pamiętać należy, że na wartości te składa się całość elementów tłumiących występującym w danym obiekcie lub pomieszczeniu.
Zakres stosowania podłóg podniesionych w budownictwie, ze względu na wymagania akustyczne zależy od:
- parametrów akustycznych podłogi,
- przeznaczenia budynku i pomieszczeń,
- rodzaju stropu, na którym ma być zastosowana podłoga,
- wielkości przewidzianego w budynku przenoszenia bocznego, zależnego od konstrukcji i układu ścian działowych oraz ściany zewnętrznej w pomieszczeniu.
Parametrem akustycznym charakteryzującym podłogę podniesioną jest ważony wskaźnik zmniejszenia poziomu uderzeniowego stropu wzorcowego po zamontowaniu podłogi podniesionej ΔLw .
Przeprowadzone w badaniach próby nie stwierdziły znaczącej różnicy pomiędzy pomiarami płyt o różnych rodzajach aplikacji i można przyjąć tutaj średnią wartość ΔLw = 14 dB.
Wartość tę należy traktować jako wartość minimalną charakteryzującą poprawę izolacyjności od dźwięków uderzeniowych stropu po zamontowaniu podłogi podniesionej.
W przypadku zastosowania na podłodze wykładzin dywanowych, wartości wskaźnika ΔLw będą odpowiednio lepsze, sumując izolacyjność podłogi o wartość ΔLw wykładziny (najczęściej w przedziale 24-32 dB).
Mając na uwadze wszechstronność możliwości zastosowań podłogi podniesionej, tj.:
- pomieszczenia biurowe i komputerowe
- operacyjne sale bankowe
- centrale telefoniczne
- pomieszczenia rozdzielcze NN i WN
- nastawnie i sterownie
- dyspozytornie kolejowe
- studia radiowe i telewizyjne
- powierzchnie wystawowe
- szpitale
- szkoły i uczelnie,
stwierdzić należy, że jest to system będący w najbliższym czasie coraz częściej stosowany, gdyż jego użycie będzie wymogiem odpowiednio wysokiej atrakcyjności danego obiektu dla potencjalnego użytkownika.
Reasumując, zalety stosowania podłóg podniesionych można pokrótce scharakteryzować w następujących punktach:
- do produkcji i montażu podłóg używane są wyłącznie materiały przyjazne dla środowiska,
- odpowiednio dobrana i właściwie zamontowana podłoga podniesiona spełnia wszelkie wymagania nie tylko wytrzymałościowe, ale także przeciwpożarowe, antyelektrostatyczne i akustyczne,
- pod podłogą szybko i prosto montować można wszelkie instalacje, do których jest później bardzo łatwy dostęp,
- w każdym miejscu podłogi przeprowadzić można prace uzupełniające i rewizyjne,
- zmieniając położenie lub ilość puszek instalacyjnych, w prosty sposób zmienić można funkcjonalność pomieszczenia.
W artykule wykorzystano materiały pochodzące z opracowania J.M. Kowalskiego "Badanie płyt podłogowych w aspekcie wymagań ochrony przed elektrycznością statyczną" wykonane na zlecenie PPHU Wappex.
Maciej Szeląg
PPHU "WAPPEX"
