Można oszacować grubość ochrony potrzebnej w wielu sytuacjach dzięki metodom, które oceniają zachowanie materiałów przeciwpożarowych. Procedura ma dwie części. Najpierw należy zrealizować dokładnie przygotowany program testów przeciwpożarowych na próbkach obciążonych i nieobciążonych. Następnie wyniki testów należy poddać procedurze obliczeniowej, które pozwolą na określenie odpowiedniej grubości. Testy te określają zarówno właściwości izolacyjne materiału przeciwpożarowego, jak i jego zachowanie fizyczne w warunkach pożaru w odniesieniu do stali o różnych rozmiarach. Dają one maksymalną ilość danych z minimalnej liczby testów. (ENV13381-4))
Stosując kody projektowe, takie jak np. Budowlane Eurokody, EC3-1.2 i EC4-1.2, (oznaczony EN 1993-1.2 i 1994-1.2), można obliczyć obciążenie konstrukcji w czasie pożaru, traktując go jako przypadkowy stan graniczny. Pozwala to na poinformowanie wykonawcy systemów ochrony przeciwpożarowej o temperaturze granicznej lub awaryjnej dla danego odcinka strukturalnego.
Dzięki temu, wykonawca ochrony przeciwpożarowej będzie mógł zastosować wymaganą grubość materiału, aby profil stalowy nie przekroczył tej temperatury przez określony czas odporności ogniowej. Można uprościć ten proces, określając maksymalną temperaturę stali, bazując na najgorszym przypadku, dla wszystkich belek lub kolumn na jednym piętrze.
Grubości są podane dla zakresu temperatur stali. Do odpowiedzialności projektanta należy, używając kodów projektowych, takich jak ENV1993-1-2, określenie odpowiednich temperatur granicznych stali
Stalowe kolumny i belki
Należy określić tempo wzrostu temperatury w przekrojach stalowych za pomocą stosunku ogrzewanej powierzchni (A) do objętości (V). Wskaźnik ten (A/ V), wyrażany jest w jednostkach m-1 i jest znany jako współczynnik masywności przekroju. Elementy o niskim współczynniku masywności przekroju nagrzewają się wolniej.
Ilustracje poniżej przedstawiają wzory dla różnych profili i ich pozycję w budynku.
A = 2a + 2b
|
A = 2b + 2h
|
A = b + 2h
|
A = 4b + 2h
|
A = 3b + 2h
|
 |
 |
 |
 |
 |
Profil stalowy o dużej powierzchni (A) (m²/m) otrzymuje więcej ciepła niż profil o mniejszej powierzchni. Ponadto, im większa objętość (V) (m³/m) profilu, tym większe jest rozpraszanie ciepła. Wynika z tego zatem, że mały i gruby profil będzie miał wolniejszy przyrost temperatury niż profil duży i cienki.
Współczynnik masywności przekroju (A / V) jest więc miarą tempa, w jakim profil nagrzewa się podczas pożaru. Im wyższa jego wartość, tym większa jest wymagana grubość izolacji przeciwpożarowej. Przy obliczaniu wartości współczynnika masywności przekroju, używana jest pełna objętość (V), niezależnie od tego czy profil jest narażony na kontakt z ogniem z trzech czy z czterech stron, ponieważ cały profil stalowy przyjmuje ciepło. "A" - to z kolei powierzchnia narażona na kontakt z ogniem i ona zależy od zaaranżowania elementów ochrony przeciwpożarowej.