header-contact
+48 698 008 007 kontakt@bezhalogenowe.pl
Koszyk
Norma PN-EN 45545-2:2013-07
Zakres normy PN-EN 45545-2:2013-07
Norma PN-EN 45545-2:2013-07 (część 2 normy EN 45545) określa wymagania dotyczące właściwości pożarowych materiałów i wyrobów stosowanych w pojazdach szynowych. Oznacza to, że dotyczy wszystkich materiałów używanych do budowy i wyposażenia taboru kolejowego (pociągów pasażerskich, metra, tramwajów itp.) w kontekście ich zachowania w warunkach pożaru. Zakresem objęte są m.in. materiały konstrukcyjne i wykończeniowe wnętrz (ściany, sufity, siedzenia, podłogi, izolacje, uszczelki, kable, elementy wyposażenia elektrycznego itp.) oraz materiały zewnętrzne pojazdów szynowych.
Norma nie obejmuje natomiast środków czynnej ochrony przeciwpożarowej, takich jak systemy wykrywania czy gaszenia pożaru - koncentruje się wyłącznie na wymaganiach dotyczących reakcji materiałów na ogień. PN-EN 45545-2 jest częścią zharmonizowanego zestawu norm europejskich EN 45545 „Kolejnictwo - ochrona przeciwpożarowa w pojazdach szynowych”, mającego na celu ujednolicenie wymagań bezpieczeństwa pożarowego taboru kolejowego w całej Europie.
Klasyfikacja zagrożeń pożarowych
W normie wprowadzono trzy poziomy zagrożenia pożarowego oznaczone HL (od Hazard Level): HL1, HL2, HL3, gdzie HL1 jest poziomem najniższym, a HL3 najwyższym.
Każdemu pojazdowi szynowemu przypisuje się odpowiedni poziom HL na podstawie oceny ryzyka pożarowego wynikającego z warunków eksploatacji i konstrukcji pojazdu. W tym celu w EN 45545-1 zdefiniowano:
-
Kategorie eksploatacyjne (OC) - określają warunki pracy pojazdu, zwłaszcza możliwość ewakuacji i obecność tuneli. Przykładowo: OC1 dotyczy pojazdów kursujących głównie na otwartym terenie z łatwą ewakuacją, OC2 - z krótkimi tunelami, OC3 - z długimi tunelami, gdzie ewakuacja boczna jest możliwa, a OC4 - pojazdów w bardzo trudnych warunkach (np. długie tunele lub brak możliwości szybkiej ewakuacji)
. -
Kategorie konstrukcyjne (design) - określają typ pojazdu, który wpływa na ryzyko pożarowe. Zalicza się tu m.in.: N - pojazdy standardowe, A - pojazdy automatyczne bez personelu pokładowego przeszkolonego przeciwpożarowo, D - pojazdy dwupoziomowe (dwa pokłady), S - wagony sypialne i kuszetki.
Na podstawie kombinacji kategorii eksploatacyjnej i konstrukcyjnej określa się poziom HL dla danego pojazdu. I tak, dla najmniej ryzykownej kombinacji (np. pojazd kategorii standardowej N w OC1 - teren otwarty, łatwa ewakuacja) stosuje się HL1, a dla najbardziej ryzykownych (np. pojazd sypialny S w OC4 - długie tunele, utrudniona ewakuacja) wymagany jest HL3.
Pośrednie przypadki otrzymują poziom HL2 lub HL3 zgodnie z macierzą klasyfikacji zawartą w normie. Warto dodać, że materiał spełniający wymagania najwyższej klasy HL3 automatycznie spełnia też wymagania niższych klas HL2 i HL1 (co oznacza, że np. zastosowanie materiałów zakwalifikowanych do HL3 zapewnia zgodność również dla pojazdów o niższym poziomie ryzyka).
Wymagania dotyczące materiałów
Norma określa konkretne wymagania ilościowe dotyczące reakcji materiałów na ogień - materiały muszą osiągać określone parametry graniczne z zakresu palności, rozprzestrzeniania ognia i powstawania dymu, aby mogły być zastosowane w pojazdach szynowych. W EN 45545-2 zdefiniowano 26 zestawów wymagań (oznaczonych od R1 do R26) dla różnych grup materiałów i zastosowań (np. R1 - wnętrza, powierzchnie poziome/pionowe; R10 - pokrycia podłogowe; R22 - elementy i urządzenia elektryczne wewnętrzne; R23 - elementy elektryczne zewnętrzne; R17- siedzenia itp.).
Każdy zestaw R precyzuje, jakie testy i kryteria musi spełnić materiał danej grupy w zależności od przypisanego poziomu HL.
Do najważniejszych wymagań należą ograniczenie rozprzestrzeniania płomienia, niska palność i wydzielanie ciepła, a także ograniczenie wytwarzania dymu i toksycznych gazów podczas pożaru. Przykładowo, norma narzuca minimalną wartość indeksu tlenowego (LOI) - czyli minimalnego stężenia tlenu w mieszaninie z azotem, przy którym materiał podtrzymuje spalanie - co obrazuje odporność materiału na zapłon (wyższy LOI oznacza trudniejsze zapalenie materiału). Ponadto określone są maksymalne dopuszczalne wskaźniki emisji dymu (gęstość optyczna dymu) oraz toksyczności produktów spalania. Dla wielu materiałów wewnątrz pojazdu wymaga się, aby w razie pożaru wydzielały jak najmniej dymu i aby skład tego dymu (tlenek węgla, chlorowodór, cyjanowodór i inne toksyczne gazy) nie przekraczał ustalonych limitów - często wyrażonych jako tzw. wskaźnik toksyczności (CIT).
Dla elementów wykonanych z tworzyw sztucznych norma podaje konkretne wartości graniczne tych parametrów. Przykładowo, dla drobnych komponentów elektrycznych stosowanych wewnątrz (R22) określono wymagane wskaźniki dymienia, emisji gazów toksycznych oraz minimalny poziom tlenu podtrzymującego spalanie.
Krótko mówiąc, materiały muszą charakteryzować się samogasnącymi właściwościami, ograniczoną emisją ciepła, niskim dymieniem oraz niską toksycznością produktów spalania, odpowiednio do poziomu zagrożenia (HL1-HL3) przewidzianego dla danego zastosowania materiału.
Metody badań zgodności
EN 45545-2 przywołuje szereg standardowych metod badawczych służących do oceny, czy materiał spełnia wymagania opisane w pkt 3. Dla każdego zestawu wymagań R norma wskazuje odpowiednie badania laboratoryjne wraz z warunkami ich wykonania oraz kryteriami oceny wyników.
Do kluczowych metod badawczych należą m.in.:
-
Badanie rozprzestrzeniania płomienia (spread of flame) - wykonywane wg normy ISO 5658-2. Polega na pionowym ustawieniu próbki materiału i pomiarze stopnia, w jakim płomień rozprzestrzenia się po jej powierzchni pod wpływem znormalizowanego źródła ciepła. Ma to symulować rozwój pożaru na ścianach czy sufitach pojazdu.
-
Badanie wydzielania ciepła i dymu przy spalaniu (kalorymetr stożkowy) - wg ISO 5660-1. Próbka poddawana jest działaniu strumienia ciepła (np. 50 kW/m²) w aparacie zwanym kalorymetrem stożkowym; mierzy się szybkość wydzielania ciepła (HRR) oraz ilość i szybkość wytwarzania dymu. Na podstawie tego testu określa się m.in. parametr MARHE (maksymalna średnia szybkość wydzielania ciepła), który jest ograniczony w wymaganiach normy dla wyższych poziomów HL.
-
Badanie zadymienia i toksyczności dymu - prowadzone wg EN ISO 5659-2 (tzw. komora dymowa). Próbkę materiału umieszcza się w zamkniętej komorze, gdzie jest nadtapiana lub spalana pod ustalonym obciążeniem cieplnym (np. 25 kW) i mierzy się gęstość optyczną dymu w funkcji czasu. Dodatkowo, analizuje się skład chemiczny powstających gazów za pomocą spektroskopii FTIR, co pozwala wyznaczyć wspomniany wskaźnik toksyczności CIT. Ten test zapewnia, że materiał nie wydziela nadmiernych ilości gęstego i trującego dymu w warunkach pożaru.
-
Indeks tlenowy (LOI) - oznaczany wg ISO 4589-2. W teście tym ustala się minimalny procent tlenu w mieszaninie tlen/azot podtrzymujący palenie próbki. Jest to prosty wskaźnik palności materiału: norma wymaga osiągnięcia określonego minimalnego LOI (np. ponad 28% dla HL3 w wielu zastosowaniach) świadczącego o trudnopalności materiału.
Ponadto, norma definiuje dodatkowe procedury i wytyczne badawcze dla specyficznych wyrobów, np. dla tapicerowanych siedzeń (wymagania dotyczą zarówno materiału obiciowego, jak i pianki - mogą tu być stosowane złożone badania całego zestawu siedzenia w skali zbliżonej do rzeczywistej). W praktyce jednak większość oceny zgodności odbywa się poprzez wymienione wyżej znormalizowane testy reakcji na ogień, wykonywane w akredytowanych laboratoriach. Uzyskane wartości (np. wskaźnik rozprzestrzeniania ognia, MARHE, Ds - maksymalna zadymienie, CIT itd.) są następnie porównywane z kryteriami granicznymi określonymi w EN 45545-2 dla danego typu materiału i poziomu HL. Tylko materiały, które przejdą pozytywnie wszystkie wymagane testy, uznaje się za zgodne z normą i dopuszczalne do stosowania w pojazdach szynowych na danym poziomie zagrożenia pożarowego.
Zastosowanie normy w przemyśle kolejowym
Norma EN 45545-2 (w wersji polskiej PN-EN 45545-2) ma ogromne znaczenie dla przemysłu kolejowego w Europie. Stosowana jest przede wszystkim przez producentów taboru szynowego oraz dostawców komponentów - wszyscy oni muszą dobierać materiały spełniające wymagania normy, aby nowe pojazdy uzyskały dopuszczenie do eksploatacji. W praktyce oznacza to, że producenci pociągów, tramwajów, wagonów itp. oraz wytwórcy wyposażenia (np. foteli, paneli ściennych, kabli, urządzeń elektrycznych) już na etapie projektowania i zakupów uwzględniają wymogi EN 45545-2. Dla producentów norma ta jest standardem projektowym - np. wybierając tworzywo na obudowę lampy czy materiał tapicerski, sprawdzają oni certyfikaty zgodności z EN 45545-2 na odpowiednim poziomie HL. Coraz częściej dostawcy materiałów chwalą się spełnieniem wymagań tej normy (np. oferując tworzywa spełniające HL3, co oznacza najwyższy poziom bezpieczeństwa).
Dla operatorów i przewoźników kolejowych znaczenie normy przejawia się w podniesieniu bezpieczeństwa pasażerów - stosowanie materiałów zgodnych z EN 45545-2 zmniejsza prawdopodobieństwo szybkiego rozwoju pożaru oraz ogranicza skutki pożaru (mniej dymu i toksyn), co przekłada się na większe szanse bezpiecznej ewakuacji w sytuacji awaryjnej. Norma ta, jako część systemu standardów kolejowych, jest również powiązana z przepisami interoperacyjności UE - została opracowana właśnie w celu ujednolicenia i podniesienia standardów bezpieczeństwa pożarowego w całej Europie. Zastąpiła ona dotychczasowe krajowe normy (np. brytyjską BS 6853, francuską NF F 16-101, niemiecką DIN 5510-2, polskie PN-K-02511 i PN-K-02502, i inne), ułatwiając producentom sprzedaż taboru na różne rynki bez potrzeby wielokrotnej certyfikacji. W praktyce od roku 2018-2020 większość nowych pojazdów szynowych w Europie musi spełniać wymagania EN 45545-2 - okresy przejściowe na stosowanie starych norm krajowych już minęły. Tym samym EN 45545-2 stała się wspólnym językiem w branży kolejowej w zakresie bezpieczeństwa pożarowego. Dla producentów i dostawców oznacza to konieczność inwestowania w badania i certyfikację materiałów, ale także wzrost zaufania rynku do ich wyrobów, zaś dla użytkowników (przewoźników i pasażerów) - wyższy poziom bezpieczeństwa i porównywalny standard ochrony niezależnie od kraju produkcji taboru.
Zmiany względem poprzednich wersji normy
Norma EN 45545-2:2013-07 była pierwszym pełnym wydaniem zharmonizowanej normy europejskiej dotyczącej materiałów w taborze szynowym - jej opracowanie trwało wiele lat i zastąpiło szereg norm krajowych (wspomnianych wyżej). W porównaniu z wcześniejszymi przepisami (krajowymi), EN 45545-2 wprowadziła ujednolicony system trzech poziomów HL zamiast różnych klas stosowanych w poszczególnych krajach, a także zestandaryzowała metody badań (wybierając głównie międzynarodowe normy ISO). Przykładowo wcześniejsze polskie normy PN-K-02511:2000 czy PN-K-02502:1992 opierały się na innych testach i kryteriach, które teraz zostały zastąpione przez zestaw wymagań EN 45545 (obejmujący m.in. badania kalorymetryczne i toksyczności dymu, czego wcześniej w tak szerokim zakresie nie uwzględniano). Podobnie brytyjska norma BS 6853 czy francuska NF F 16-101 miały własne kategorie zagrożenia i testy - EN 45545-2 zunifikowała te podejścia, co było dużą zmianą dla producentów działających na rynkach międzynarodowych.
Już w 2015 r. wydano poprawkę A1:2015 do normy EN 45545-2:2013, która wprowadziła pierwsze korekty i uściślenia (m.in. doprecyzowanie metod badań i wymagań). Kolejna istotna aktualizacja nastąpiła niedawno - opublikowano EN 45545-2:2020 (w Polsce wprowadzona jako PN-EN 45545-2:2020), która zastąpiła wydanie z 2013 wraz z poprawką. W nowej edycji z 2020 r. uwzględniono doświadczenia z pierwszych lat stosowania normy i wprowadzono pewne zmiany techniczne. Do głównych zmian należało zintegrowanie nowych norm badawczych: np. wprowadzono odniesienie do EN 16989 (nowa norma dotycząca badania paliwożerności i palności materiałów siedzeń - zastępująca dotychczasowe załączniki dotyczące całych siedzeń) oraz do EN 17084 (nowa norma określająca metodę badania toksyczności dymu). W związku z tym z normy usunięto niektóre aneksy informacyjne, zastępując je odwołaniami do tych nowych standardów.
Przykładowo, wymaganie R18 (dotyczące prawdopodobnie materiałów tapicerskich siedzeń) zostało zmodyfikowane tak, aby opierało się na wynikach wg EN 16989, zaś pomiary toksyczności dymu CIT dla wyższych poziomów HL mają teraz być wykonywane w oparciu o EN 17084 zamiast poprzedniej procedury w ISO 5659-2. Poza tym drobniejsze zmiany objęły doprecyzowanie zasad klasyfikacji produktów (np. nowe wytyczne dla materiałów nieujętych w tabelach) oraz aktualizację norm powołanych.
Podsumowując, kolejne wersje normy EN 45545-2 dążą do ulepszania i urealniania wymagań: w porównaniu z „poprzednimi wersjami” (czy to starszymi normami krajowymi, czy wcześniejszym wydaniem EN 45545-2) obecna norma jest bardziej rygorystyczna i precyzyjna co do metod badań oraz uwzględnia najnowszą wiedzę o zagrożeniach pożarowych w taborze. Dla producentów oznacza to konieczność śledzenia tych zmian i ewentualnego ponownego testowania materiałów według nowych kryteriów. Warto zaznaczyć, że Unia Europejska wyznaczyła termin (obecnie to 2026 rok) na pełne przejście z wersji EN 45545-2:2013+A1:2015 na zaktualizowaną EN 45545-2:2020, co podkreśla znaczenie tych zmian. Dzięki ewolucji normy zwiększa się jednak poziom bezpieczeństwa - każda modyfikacja ma na celu lepszą ochronę pasażerów i personelu w sytuacji pożaru, przy jednoczesnym uwzględnieniu nowych materiałów i technologii w kolejnictwie.