Smoke control characteristic of aluminum-framed glazed single-leaf fire-resisting doors subjected to repeated opening and closing cycles

openaccess, Vol. 644 (04) 2026 / piątek, 24 kwietnia, 2026

Dymoszczelność aluminiowych przeszklonych przeciwpożarowych drzwi jednoskrzydłowych narażonych na cykle wielokrotnego otwierania i zamykania

(Open Access)

DOI: 10.15199/33.2026.04.02

citation/cytuj: Sędłak B., Jakimowicz M., Frączek A., Kuczyński K. Smoke control characteristic of aluminum-framed glazed single-leaf fire-resisting doors subjected to repeated opening and closing cycles. Materiały Budowlane. 2026. Volume 644. Issue 04. Pages 7-15. DOI: 10.15199/33.2026.04.02

This paper presents the results of experimental investigations on the influence of repeated opening and closing cycles (mechanical durability in accordancewith EN 1191) on the smoke tightness of aluminum profiled glazed fire doors. Smoke leakage tests were carried out in accordance with EN 1634-3 for doors in the new condition and after 100,000, 150,000, 200,000, 250,000 and 300,000 operating cycles. Measurements were performed at ambient temperature (20°C) and at elevated temperature (200°C) under various pressure differentials. The obtained results showed a significant increase in total air leakage with an increasing number of operating cycles, indicating a gradual deterioration of smoke tightness during service. The paper discusses possiblemechanisms responsible for the degradation of sealing performance and highlights the need to consider service- -related effects in procedures for the assessment andmaintenance of the performance of fire door assemblies.

W artykule przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych dotyczących wpływu wielokrotnych cykli otwierania i zamykania (trwałość mechaniczna wg EN 1191) na dymoszczelność aluminiowych profilowych przeszklonych drzwi przeciwpożarowych. Badania przeprowadzono zgodnie z normą EN 1634-3 dotyczącą drzwi w stanie nowym oraz po 100, 150, 200, 250 i 300 tys. cykli eksploatacyjnych. Pomiary wykonano w temperaturze otoczenia (20°C) oraz temperaturze podwyższonej (200°C) i przy różnym poziomie różnicy ciśnienia. Uzyskane wyniki wykazały istotne zwiększenie całkowitego przepływu powietrza wraz ze wzrostem liczby cykli użytkowych, co wskazuje na stopniowe pogarszanie się dymoszczelności drzwi podczas eksploatacji. Ponadto omówiono możliwe mechanizmy degradacji uszczelnienia oraz wskazano na potrzebę uwzględniania oddziaływań eksploatacyjnych w procedurach oceny i utrzymania właściwości drzwi przeciwpożarowych.
smoke control; fire doors; opening and closing cycles; mechanical durability; service life; fire safety; sealing systems.

dymoszczelność; drzwi przeciwpożarowe; cykle otwierania i zamykania; trwałość mechaniczna; eksploatacja; bezpieczeństwo pożarowe; uszczelnienia.
  1. Cox G. The challenge of fire modelling. Fire Saf. J. 1994. DOI: 10.1016/0379-7112(94)90021-3.
  2. Marchant EW. Effect of wind on smoke movement and smoke control systems. Fire Saf. J. 1984. DOI: 10.1016/0379-7112(84)90008-0.
  3.  Huang Y, Wang E, Bie Y. Simulation investigation on the smoke spread process in the large-space building with various height. Case Stud. Therm. Eng. 2020. DOI: 10.1016/j.csite.2020.100594.
  4. Zhang G, Li C, Lu S.Analysis of Fire Evacuation in High-rise Hospitals from a High-rise Hospital Fire Case, in 2019 9th International Conference on Fire Science and Fire Protection Engineering (ICFSFPE). 2019. DOI: 10.1109/ICFSFPE48751.2019.9055807.
  5. ConnollyRJ,ChartersDA.TheUse of ProbabilisticNetworks to Evaluate Passive Fire ProtectionMeasures in Hospitals, in Fire Safety Science – Proceedings of the fifth International Symposium. 1997, pp. 583 – 593.
  6.  DundarU, Selamet S. Fire load and fire growth characteristics inmodern high- -rise buildings. Fire Saf. J. 2023. DOI: 10.1016/j.firesaf. 2022.103710.
  7. Alianto B, Nasruddin N, Nugroho YS. High-rise building fire safety using mechanical ventilation and stairwell pressurization: A review, J. Build. Eng. 2022. DOI: 10.1016/j.jobe.2022.104224.
  8. Yi X et al. Numerical Simulation of Fire Smoke Spread in a Super High? Rise BuildingforDifferentFireScenarios.Adv.Civ.Eng.2019.DOI:10.1155/2019/1659325.
  9. SunY, Luo Z,Wei K,Wang T, Han G. NumericalAnalysis of Fluid-Structure Interaction of Fire Doors in Cross-Passages of Subway Tunnels. J. Vib. Test. Syst. Dyn. 2021. DOI: 10.5890/JVTSD.2021.03.002.
  10.  Izydorczyk D, Sędłak B, Sulik P. Fire doors in tunnels emergancy exits – smoke control and fire resistance tests, in IFireSS 2017 – 2nd International Fire Safety Symposium Naples, Italy, June 7 – 9, 2017, pp. 1 – 8.
  11. Labes WG, Waterman TE, Varley RB. Development of Standard Fire Test Rating Systems for Shelter Components. Final Report. Chicago, IL, 1966.
  12. Baryłka A, Szota M. Material and construction solutions in the construction of civil defence shelters. J. Achiev. Mater. Manuf. Eng. 2023. DOI: 10.5604/01.3001.0053.9620.
  13. EN 16034:2014 Pedestrian doorsets, industrial, commercial, garage doors and openable windows. Product standard, performance characteristics. Fire resisting and/or smoke control characteristics.
  14. EN 13501-2:2023 Fire classification of construction products and building elements – Part 2: Classification using data from fire resistance and/or smoke control tests, excluding ventilation services.
  15.  Kinowski J, Sędłak B, Sulik P. Odporność ogniowa i dymoszczelność drzwi zgodnie z PN-EN 16034.Materiały Budowlane. 2015. DOI: 10.15199/33.2015.11.20.
  16.  Sędłak B, Frączek A, Sulik P. Wpływ zastosowanego rozwiązania progowego na dymoszczelność drzwi przeciwpożarowych. Materiały Budowlane. 2016. DOI: 10.15199/33.2016.07.07.
  17.  Ghodrat M, Shakeriaski F, Nelson DJ, SimeoniA. Existing Improvements in Simulation of Fire –Wind Interaction and Its Effects on Structures. Fire. 2021. DOI: 10.3390/fire4020027.
  18. He Y, Beck V. Smoke spread experiment in a multi-storey building and computer modelling. Fire Saf. 1997. DOI: 10.1016/S0379-7112(96)00081-1.
  19.  Qin TX, Guo YC, Chan CK, LinWY. Numerical simulation of the spread of smoke in an atrium under fire scenario. Build. Environ. 2009. DOI: 10.1016/j.buildenv.2008.01.014.
  20. McKeen P, Liao Z. Numerical analysis on the hazards of open stairwell doors in high-rise residential buildings. J. Build. Eng. 2022. DOI: 10.1016/j.jobe.2022.104561.
  21.  Li LJ, Ji J, Fan CG, Sun JH,Yuan XY, ShiWX. Experimental investigation on the characteristics of buoyant plume movement in a stairwell with multiple openings. Energy Build. 2014. DOI: 10.1016/j. enbuild. 2013.09.028.
  22. He J, Huang X, Ning X, Zhou T,Wang J,Yuen R. Stairwell smoke transport in a full-scale high-rise building: Influence of opening location. Fire Saf. J. 2020. DOI: 10.1016/j.firesaf.2020.103151.
  23. Ji J,Wan H, LiY, Li K, Sun J. Influence of relative location of two openings on fire and smoke behaviors in stairwell with a compartment. Int. J. Therm. Sci. 2015. DOI: 10.1016/j.ijthermalsci.2014.10.008.
  24.  Cheung SCP, Lo SM, Yeoh GH, Yuen RKK. The influence of gaps of fireresisting doors on the smoke spread in a building fire. Fire Saf. J. 2006. DOI: 10.1016/j.firesaf.2006.05.007.
  25. Sędłak B, Jakimowicz M, Frączek A, Kuczyński K. Wpływ rozwiązania progowego oraz dokładności montażu na dymoszczelność drzwi przeciwpożarowych. Materiały Budowlane. 2025. DOI: 10.15199/33.2025.11.09.
  26.  Hung H-Y, Lin C-Y, Chuang Y-J, Luan C-P. Application Development of Smoke Leakage TestApparatus for Door Sets in the Field. Fire. 2022. DOI: 10.3390/fire5010012.
  27.  EN 1191:2013:Windows and doors – Resistance to repeated opening and closing – Test method.
  28. Sędłak B, Jakimowicz M, Kuczyński K. Influence of mechanical strength on the characteristics of aluminium profiled glazed fire door. Sci. Reports. 2025. DOI: 10.1038/s41598-025-23745-x.
  29. Sędłak B, Jakimowicz M. Wpływ cykli otwierania i zamykania na właściwości aluminiowych profilowych przeszklonych drzwi przeciwpożarowych. Materiały Budowlane. 2024. DOI: 10.15199/33.2024.02.07.
  30.  EN 1634-3:2004 Fire resistance and smoke control tests for door and shutter assemblies, openable windows and elements of building hardware. Smoke control test for door and shutter assemblies.
  31. MouritzAP, GibsonAG. Fire Properties of Polymer Composite Materialsle. SOLID Mech. ITS Appl., vol. 143, 2006.
dr inż. Bartłomiej Sędłak, Instytut Techniki Budowlanej
ORCID: 0000-0002-4715-6438
mgr inż. Marzena Jakimowicz, Instytut Techniki Budowlanej
ORCID: 0000-0002-8173-3585
mgr inż. Artur Frączek, Instytut Techniki Budowlanej
ORCID: 0000-0003-4826-2010
dr inż. Krzysztof Kuczyński, Instytut Techniki Budowlanej
ORCID: 0000-0001-9243-2529

dr inż. Bartłomiej Sędłak, Instytut Techniki Budowlanej
ORCID: 0000-0002-4715-6438

Correspondence address: b.sedlak@itb.pl

Full paper:

DOI: 10.15199/33.2026.04.02

Article in PDF file

Received: 07.01.2026 / Artykuł wpłynął do redakcji: 07.01.2026 r.
Revised: 05.02.2026 / Otrzymano poprawiony po recenzjach: 05.02.2026 r.
Opublikowano: 22.04.2026 / Opublikowano: 22.04.2026 r.