Test methods for determining the contribution to the fire resistance of structural members - Part 7: Applied protection to timber members

This document specifies test methods for determining the contribution of fire protection kits to the fire resistance of structural timber members.
Such fire protection kits include claddings, sprayed fire protection and reactive coatings.
The method is applicable to all fire protection kits used for the protection of timber members. These can be fixed directly, totally or in part, to the timber member and can include an air gap between the fire protectionkit and the timber member, as an integral part of its design.
Evaluation of timber constructions protected by horizontal or vertical protective membranes are the subject of EN 13381-1 or EN 13381-2 respectively.
The test method is applicable to the determination of the contribution of fire protection kits to the fire resistance of loadbearing timber structural members including floors, roofs, walls, beams and columns.
This document contains the fire test which specifies the test to be carried out to determine the ability of the fire protection kit at a specified thickness to delay the temperature rise throughout the timber member, to determine the ability of the fire protection kit at a specified thickness to remain coherent and fixed to the timber member and to provide data for determining the charring rate of the protected test member, when exposed to the standard temperature/time curve according to the procedures defined herein. This document is not appropriated to classify the tested assembly according to EN 13501-2.
The test to subject reactive protection material to a smouldering temperature time fire curve and the special circumstances for this are detailed in Annex G.
The fire test methodology makes provision for the collection and presentation of data which can be used as direct input to the calculation of fire resistance of timber members in accordance with the procedures given in EN 1995-1-2.
A description of the relationship of this test method and the assessment of the results obtained therefrom to EN 1995-1-2 and guidelines for the use of this test method in accordance with that standard are given in Annex B.
This document also contains the assessment which indicates how the analysis of the test data should be made and gives guidance to the procedures by which interpolation should be undertaken.
The limits of applicability of the results of the assessment arising from the fire test are defined, together with the direct application of the results to different timber constructions with the specified thickness and fixation of the applied fire protection kit tested.

Prüfverfahren zur Bestimmung des Beitrages zum Feuerwiderstand von tragenden Bauteilen - Brandschutzmaßnahmen für Holzbauteile

Dieser Teil der Europäischen Normenreihe legt Prüfverfahren zur Bestimmung des Beitrages von Brandschutzsystemen zum Feuerwiderstand von tragenden Holzbauteilen fest.
Derartige Brandschutzsysteme schließen Verkleidungen, aufgesprühte Brandschutzmaterialien und reaktive Beschichtungen ein.
Das Verfahren gilt für alle Brandschutzsysteme zum Schutz von Holzbauteilen. Diese können direkt, sowohl vollständig als auch teilweise, an dem Holzbauteil befestigt sein, oder sie können einen Luftspalt zwischen dem Brandschutzsystem und dem Holzbauteil als festen Bestandteil der konstruktiven Gestaltung enthalten.
Die Bewertung von Holzkonstruktionen, die durch horizontale oder vertikale Brandschutzbe¬kleidungen geschützt sind, ist in EN 13381 1 oder EN 13381 2 behandelt.
Das Prüfverfahren ist zur Bestimmung des Beitrages von Brandschutzsystemen zum Feuerwiderstand von tragenden Holzbauteilen und nichttragenden Teilen des Bauwerks, einschließlich Decken, Dächern, Wänden, Balken und Stützen, geeignet.
Diese Europäische Norm enthält die Brandprüfung, die die zur Bestimmung der Fähigkeit des Brandschutzsystems mit einer bestimmten Dicke durchzuführende Prüfung festlegt, um den Temperaturanstieg im gesamten Holzbauteil zu verzögern, damit die Fähigkeit des Brandschutz¬systems bei einer bestimmten festgelegten Dicke kohärent und fest mit dem Holzteil verbunden bleibt, und die Daten für die Bestimmung der Verkohlungsrate des geschützten Prüfbauteils bereitstellt, wenn es der Einheits-Temperatur-Zeitkurve nach den hier festgelegten Verfahren ausgesetzt wird. Diese Europäische Norm ist nicht geeignet, um die geprüfte Zusammenstellung von Bauteilen nach EN 13501 2 zu klassifizieren.
Wenn es in nationalen Bauvorschriften festgelegt ist, kann es notwendig sein, das reaktive Schutzmaterial einer Temperatur-Zeit-Schwelbrand-Kurve auszusetzen. Die diesbezügliche Prüfung und die besonderen Umstände dafür sind in Anhang G detailliert beschrieben.
Die Verfahrensweise der Brandprüfung bietet Möglichkeiten zur Erfassung und Darstellung von Messwerten, die direkt als Eingangswerte zur Berechnung des Feuerwiderstands von Holzbauteilen entsprechend den Verfahren nach EN 1995 1 2 verwendet werden können.
Eine Beschreibung des Zusammenhangs dieses Prüfverfahrens und der Beurteilung der daraus erhaltenen Ergebnisse nach EN 1995 1 2 und den Anleitungen für die Anwendung dieses Prüf¬verfahrens mit der vorliegenden Norm sind in Anhang B gegeben.
Diese Europäische Norm enthält auch die Beurteilung, die vorschreibt, wie die Analyse der Messwerte erfolgen sollte, und gibt Anleitungen zu den Verfahren, mit denen eine Interpolation vorgenommen werden sollte.
Die Anwendbarkeitsgrenzen der aus der Beurteilung der Brandprüfung hervorgehenden Ergebnisse sind zusammen mit der zulässigen direkten Anwendung der Ergebnisse auf unterschiedliche Holzkonstruktionen mit der angegebenen Dicke und Befestigung des aufgebrachten, untersuchten Brandschutzsystems festgelegt.

Méthodes d'essai pour déterminer la contribution à la résistance au feu des éléments de construction - Partie 7: Protection appliquée aux éléments en bois

La présente Norme européenne spécifie des méthodes d’essai permettant de déterminer la contribution apportée par les systèmes de protection contre le feu à la résistance au feu des éléments de construction en bois.
Ces systèmes de protection contre le feu incluent des gainages, la pulvérisation de la protection contre le feu et des revêtements réactifs.
La méthode d’essai est applicable à tous les systèmes de protection contre le feu utilisés pour protéger des éléments en bois. Ils peuvent être fixés directement, entièrement ou partiellement, à l'élément en bois, et peuvent inclure une lame d'air entre le système de protection contre le feu et l'élément en bois, comme partie intégrante de sa conception.
L'évaluation des constructions en bois protégées par des membranes de protection horizontales ou verticales est couverte par l'EN 13381-1 ou l'EN 13381-2, respectivement.
La méthode d'essai est applicable à la détermination de la contribution des systèmes de protection contre le feu à la résistance au feu des éléments de construction porteurs en bois, y compris les planchers, les toits, les murs, les poutres et les poteaux.
La présente Norme européenne comprend l'essai au feu qui prescrit l'essai à effectuer afin de déterminer l'aptitude du système de protection contre le feu, à une épaisseur donnée, à retarder l'augmentation de la température sur l'ensemble de l'élément en bois, à déterminer l'aptitude du système de protection contre le feu, à une épaisseur donnée, à rester cohérent et fixé à l'élément en bois, et à fournir des données afin de déterminer la vitesse de combustion de l'élément protégé soumis à l'essai quand il est exposé à la courbe normalisée température/durée selon les modes opératoires spécifiés dans le présent document. La présente Norme européenne n'est pas adaptée pour classifier le montage soumis à l'essai selon l'EN 13501-2.
Lorsque cela est spécifié dans la réglementation nationale en matière de construction, il peut être nécessaire de soumettre le matériau réactif de protection à une courbe de feu couvant. L’essai correspondant et les circonstances particulières dans lesquelles l'utiliser sont décrits à l’Annexe G.
La méthodologie des essais au feu comporte des dispositions concernant le recueil et la présentation de données susceptibles de servir d’entrées directes pour le calcul de la résistance au feu d'éléments en bois conformément aux modes opératoires définis dans l’EN 1995-1-2.
Une description de la relation entre cette méthode d'essai et l'évaluation des résultats obtenus, et l'EN 1995-1-2 et les directives à utiliser dans cette méthode d'essai conformément à cette norme est donnée à l’Annexe B.
La présente Norme européenne comprend également l’évaluation qui prescrit la façon d’effectuer l’analyse des données d’essai et les lignes directives des modes opératoires selon lesquels il faut entreprendre une interpolation.
Les limites d’application des résultats de l’évaluation obtenus lors de l’essai au feu sont définies, ainsi que l’application directe autorisée des résultats aux différentes structures en bois, avec l'épaisseur et la fixation données du système de protection contre le feu appliqué soumis à l’essai.

Preskusne metode za ugotavljanje prispevka k požarni odpornosti konstrukcijskih elementov - 7. del: Zaščita lesenih elementov

Ta del evropskega standarda določa preskusno metodo, ki jo je treba uporabiti za ugotavljanje prispevka sistemov protipožarnega varstva k požarni odpornosti konstrukcijskih lesenih elementov.
Takšni sistemi protipožarne zaščite vključujejo obloge, brizgano protipožarno zaščito in prevleke.
Metoda je uporabna za vse sisteme protipožarne zaščite, ki se uporabljajo za zaščito lesenih elementov. Ti so lahko na leseni element pritrjeni neposredno, v celoti ali delno. Med protipožarnim sistemom in lesenim elementom je lahko zračna reža, ki je sestavni del njegove zasnove.
Ocena lesenih konstrukcij, zaščitenih z vodoravnimi ali navpičnimi zaščitnimi elementi, je predmet standarda ENV 13381-1 oziroma ENV 13381-2.

General Information

Status
Published
Publication Date
18-Jun-2019
Current Stage
6060 - Definitive text made available (DAV) - Publishing
Due Date
19-Jun-2019
Completion Date
19-Jun-2019

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SLOVENSKI STANDARD
SIST EN 13381-7:2019
01-september-2019
Nadomešča:
SIST ENV 13381-7:2003
Preskusne metode za ugotavljanje prispevka k požarni odpornosti konstrukcijskih
elementov - 7. del: Zaščita lesenih elementov

Test methods for determining the contribution to the fire resistance of structural members

- Part 7: Applied protection to timber members
Prüfverfahren zur Bestimmung des Beitrages zum Feuerwiderstand von tragenden
Bauteilen - Brandschutzmaßnahmen für Holzbauteile

Méthodes d'essai pour déterminer la contribution à la résistance au feu des éléments de

construction - Partie 7: Protection appliquée aux éléments en bois
Ta slovenski standard je istoveten z: EN 13381-7:2019
ICS:
13.220.50 Požarna odpornost Fire-resistance of building
gradbenih materialov in materials and elements
elementov
91.080.20 Lesene konstrukcije Timber structures
SIST EN 13381-7:2019 en,fr,de

2003-01.Slovenski inštitut za standardizacijo. Razmnoževanje celote ali delov tega standarda ni dovoljeno.

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SIST EN 13381-7:2019
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SIST EN 13381-7:2019
EN 13381-7
EUROPEAN STANDARD
NORME EUROPÉENNE
June 2019
EUROPÄISCHE NORM
ICS 13.220.50; 91.080.20 Supersedes ENV 13381-7:2002
English Version
Test methods for determining the contribution to the fire
resistance of structural members - Part 7: Applied
protection to timber members

Méthodes d'essai pour déterminer la contribution à la Prüfverfahren zur Bestimmung des Beitrages zum

résistance au feu des éléments de construction - Partie Feuerwiderstand von tragenden Bauteilen -

7: Protection appliquée aux éléments en bois Brandschutzmaßnahmen für Holzbauteile

This European Standard was approved by CEN on 26 November 2018.

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© 2019 CEN All rights of exploitation in any form and by any means reserved Ref. No. EN 13381-7:2019 E

worldwide for CEN national Members.
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SIST EN 13381-7:2019
EN 13381-7:2019 (E)
Contents Page

European foreword ....................................................................................................................................................... 6

1 Scope .................................................................................................................................................................... 8

2 Normative references .................................................................................................................................... 9

3 Terms, definitions, symbols and units.................................................................................................. 10

3.1 Terms and definitions ................................................................................................................................ 10

3.2 Symbols and units ........................................................................................................................................ 12

4 Test equipment ............................................................................................................................................. 14

4.1 General ............................................................................................................................................................. 14

4.2 Furnace ............................................................................................................................................................ 14

4.3 Loading equipment ...................................................................................................................................... 14

5 Test conditions .............................................................................................................................................. 14

5.1 Test procedure .............................................................................................................................................. 14

5.2 Support and restraint conditions ........................................................................................................... 14

5.3 Loading conditions ...................................................................................................................................... 15

6 Test specimens .............................................................................................................................................. 16

6.1 General ............................................................................................................................................................. 16

6.2 Number ............................................................................................................................................................ 16

6.2.1 General ............................................................................................................................................................. 16

6.2.2 Fire protection system variations .......................................................................................................... 17

6.3 Dimension of test specimens ................................................................................................................... 17

6.4 Construction ................................................................................................................................................... 17

6.4.1 General ............................................................................................................................................................. 17

6.4.2 Charring specimens ..................................................................................................................................... 17

6.4.3 Large scale wall test specimen ................................................................................................................ 20

6.4.4 Large scale floor test specimen ............................................................................................................... 20

6.4.5 Large scale beam test specimen .............................................................................................................. 20

6.4.6 Model scale test specimen ......................................................................................................................... 21

6.4.7 Application of the fire protection materials to the test specimen .............................................. 21

6.4.8 Insulating materials .................................................................................................................................... 22

6.5 Composition of the test specimen components ................................................................................. 22

6.5.1 Timber .............................................................................................................................................................. 22

6.5.2 Fire protection system ............................................................................................................................... 22

6.6 Properties of test materials ...................................................................................................................... 22

6.7 Verification of the test specimen ............................................................................................................ 23

7 Installation of the test specimen ............................................................................................................ 23

7.1 Large scale wall test .................................................................................................................................... 23

7.2 Large scale floor test ................................................................................................................................... 23

7.3 Large scale beam test .................................................................................................................................. 23

7.4 Model scale test ............................................................................................................................................. 24

7.5 Installation patterns ................................................................................................................................... 24

8 Conditioning of the test specimens ........................................................................................................ 24

9 Application of instrumentation .............................................................................................................. 25

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SIST EN 13381-7:2019
EN 13381-7:2019 (E)

9.1 General ............................................................................................................................................................. 25

9.2 Instrumentation for measurement of furnace temperature ........................................................ 25

9.2.1 General ............................................................................................................................................................. 25

9.2.2 Large scale wall test .................................................................................................................................... 25

9.2.3 Large scale floor test ................................................................................................................................... 25

9.2.4 Large scale beam test .................................................................................................................................. 25

9.2.5 Model scale test ............................................................................................................................................. 25

9.3 Instrumentation for measurement of test specimen temperature ............................................ 25

9.3.1 General ............................................................................................................................................................. 25

9.3.2 Charring specimen ....................................................................................................................................... 26

9.3.3 Large scale wall test specimen ................................................................................................................ 26

9.3.4 Large scale floor test specimen ............................................................................................................... 27

9.3.5 Large scale beam test specimen .............................................................................................................. 27

9.3.6 Model scale test specimen ......................................................................................................................... 28

9.4 Instrumentation for measurement of pressure ................................................................................ 28

9.5 Instrumentation for measurement of deformation ......................................................................... 28

9.6 Instrumentation for measurement of applied load ......................................................................... 28

10 Test procedure .............................................................................................................................................. 29

10.1 General ............................................................................................................................................................. 29

10.2 Furnace temperature and pressure ...................................................................................................... 29

10.3 Application and control of load ............................................................................................................... 29

10.4 Temperature of test specimen ................................................................................................................ 29

10.5 Deformation ................................................................................................................................................... 29

10.6 Observations .................................................................................................................................................. 29

10.7 Termination test ........................................................................................................................................... 29

11 Test results ..................................................................................................................................................... 29

11.1 Acceptability of test results ...................................................................................................................... 29

11.1.1 General ............................................................................................................................................................. 29

11.1.2 Charring specimen ....................................................................................................................................... 30

11.1.3 Loaded members in Large scale tests ................................................................................................... 30

11.2 Presentation of test results ...................................................................................................................... 30

12 Test report ...................................................................................................................................................... 31

13 Assessment ..................................................................................................................................................... 32

13.1 General ............................................................................................................................................................. 32

13.2 Assessment of the start of charring ....................................................................................................... 32

13.2.1 General ............................................................................................................................................................. 32

13.2.2 Large scale test specimen .......................................................................................................................... 32

13.2.3 Charring specimens ..................................................................................................................................... 33

13.3 Assessment of the charring rate ............................................................................................................. 33

13.4 Assessment of failure time ........................................................................................................................ 34

13.4.1 General ............................................................................................................................................................. 34

13.4.2 Large scale wall test and large scale floor test .................................................................................. 34

13.4.3 Large scale beam test .................................................................................................................................. 34

14 Report of the assessment .......................................................................................................................... 34

15 Limits of applicability of the results of the assessment ................................................................. 35

15.1 General ............................................................................................................................................................. 35

15.2 Limits of applicability of the assessment results .............................................................................. 35

15.2.1 General ............................................................................................................................................................. 35

15.2.2 Thickness of fire protection material ................................................................................................... 35

15.2.3 Multiple layers .............................................................................................................................................. 36

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SIST EN 13381-7:2019
EN 13381-7:2019 (E)

15.2.4 Board or panel size ...................................................................................................................................... 36

15.2.5 Orientation of test ........................................................................................................................................ 36

15.2.6 Timber .............................................................................................................................................................. 36

15.2.7 Insulation materials .................................................................................................................................... 36

15.2.8 Fixtures and fittings .................................................................................................................................... 37

15.3 Additional limits of applicability of the assessment results for specific

construction types ....................................................................................................................................... 37

15.3.1 Walls and floors - type of construction ................................................................................................. 37

15.3.2 Beams and columns - type of construction ......................................................................................... 37

Annex A (normative) Model scale test ............................................................................................................... 58

A.1 General ............................................................................................................................................................. 58

A.2 Test equipment, installation of the specimen and test load ......................................................... 58

A.3 End of the model scale test ....................................................................................................................... 58

Annex B (informative) Overview of available methods of EN 13381-7 ................................................. 61

B.1 General ............................................................................................................................................................. 61

B.2 Fire protection systems for intended use applied timber frame walls, timber

beams and timber columns: ..................................................................................................................... 61

B.3 Fire protection systems for intended use applied on timber frame floors,

timber frame walls, timber beams and timber columns: .............................................................. 61

B.4 Fire protection systems for intended use applied on timber beams and

timber columns: ............................................................................................................................................ 62

Annex C (normative) Measurement of properties of fire protection materials ................................. 65

C.1 Introduction ................................................................................................................................................... 65

C.2 Thickness of fire protection materials ................................................................................................. 65

C.2.1 General ............................................................................................................................................................. 65

C.2.2 Board or slab/mat fire protection materials ..................................................................................... 65

C.2.3 Coatings with reactive and non-reactive fire protection materials and

systems............................................................................................................................................................. 65

C.2.3.1 General ............................................................................................................................................................. 65

C.2.3.2 Measuring positions for Fire Protection Materials .......................................................................... 66

C.3 Density of applied fire protection materials ...................................................................................... 67

C.4 Moisture content of applied fire protection materials ................................................................... 67

Annex D (normative) Fixing of thermocouples to timber members and timber frame

assemblies and routing of cables............................................................................................................ 69

D.1 General ............................................................................................................................................................. 69

D.2 Types of thermocouples ............................................................................................................................ 69

D.3 Fixing of thermocouples ............................................................................................................................ 69

D.3.1 General ............................................................................................................................................................. 69

D.3.2 Internal thermocouples ............................................................................................................................. 69

D.3.3 Thermocouples at the surface of the timber member .................................................................... 70

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SIST EN 13381-7:2019
EN 13381-7:2019 (E)

D.3.4 Thermocouples in the interlayer of the fire protection system and the cavity

insulation ........................................................................................................................................................ 70

D.4 Routing of thermocouple wires............................................................................................................... 70

D.4.1 General ............................................................................................................................................................. 70

D.4.2 Internal thermocouples ............................................................................................................................. 70

D.5 Connection of thermocouples .................................................................................................................. 71

D.6 Thermocouple failures ............................................................................................................................... 71

Annex E (informative) Calculation of load to be applied on the large scale test

specimen ......................................................................................................................................................... 74

E.1 General ............................................................................................................................................................. 74

E.2 Example 1: Load calculation for a large scale wall test specimen .............................................. 74

E.3 Example 2: Load calculation for the large scale beam test............................................................ 76

Annex F (informative) Examples of Assessment of Fire Protection System

Performance................................................................................................................................................... 77

F.1 General ............................................................................................................................................................. 77

F.2 Assessment of the start of charring behind the fire protection system ................................... 77

F.3 Assessment of the charring rate behind the fire protection system ......................................... 80

F.4 The time of loss of stickability of the fire protect system .............................................................. 81

Annex G (normative) Test method to the smouldering fire or slow heating curve ........................... 84

G.1 Introduction ................................................................................................................................................... 84

G.2 Test equipment ............................................................................................................................................. 84

G.3 Test conditions .............................................................................................................................................. 84

G.4 Test specimens .............................................................................................................................................. 84

G.5 Installation of the test specimens .......................................................................................................... 84

G.6 Conditioning of the test specimens ........................................................................................................ 84

G.7 Application of instrumentation .............................................................................................................. 84

G.8 Test procedure .............................................................................................................................................. 85

G.9 Test results ..................................................................................................................................................... 85

G.10 Evaluation of the results ............................................................................................................................ 85

Annex H (informative) Calculation of the dimensions of the charring specimen

dimensions and the model scale specimen ......................................................................................... 87

H.1 Introduction ................................................................................................................................................... 87

H.2 Calculation of the thickness of the charring specimen ................................................................... 87

H.3 Calculation of the number or thermocouples .................................................................................... 88

H.4 Calculation of the charring specimen length ...................................................................................... 88

H.5 Calculation of the charring specimen width ....................................................................................... 88

H.6 Calculation of the dimensions of the model scale test specimen ................................................ 89

Bibliography ................................................................................................................................................................. 90

---------------------- Page: 7 ----------------------
SIST EN 13381-7:2019
EN 13381-7:2019 (E)
European foreword

This document (EN 13381-7:2019) has been prepared by Technical Committee CEN/TC 127

“Fire safety in buildings”, the secretariat of which is held by BSI.

This European Standard shall be given the status of a national standard, either by publication of

an identical text or by endorsement, at the latest by December 2019, and conflicting national

standards shall be withdrawn at the latest by March 2021.
Attention is drawn to the possibility that some of
...

Questions, Comments and Discussion

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