Drevené konštrukcie sú obľúbené. Aká je ich protipožiarna ochrana?
Drevo je nesporne najstarším materiálom používaným na stavanie budov. Vyniká vysokou mechanickou odolnosťou a nízkou tepelnou vodivosťou, je navyše ľahko dostupné vo veľkom množstve.
Po nástupe ocele a betónu v stavebníctve im drevo ustúpilo a udržalo si úlohu len v lesnatých oblastiach. Je to len nedávno, čo vďaka dôležitosti pripisovanej udržateľnosti stavebných materiálov drevo znovu nabralo na popularite. Keď sa pozrieme na tento fenomén z hľadiska protipožiarnej ochrany, musíme sa zamyslieť nad nasledujúcou skutočnosťou: drevo ako horľavý materiál zvyšuje nebezpečenstvo požiaru v budove a samo môže byť ohniskom a médiom šírenia požiaru. Osobitne relevantné je to vtedy, ak od stien a stropov očakávame požiarnu deliacu funkciu.
Požiarna odolnosť drevených konštrukcií
Na druhej strane, ak sa kladie dôraz na únosnosť zaťaženia, tieto špecifické vlastnosti drevených konštrukcií treba vnímať z inej perspektívy. Drevo pri horení prechádza tepelným rozkladom (pyrolýzou). Tento proces má za následok zuhoľnatenie povrchu dreveného prvku.
• Drevené konštrukcie sú atraktívnou alternatívou betónových či oceľových riešení. Napriek svojej horľavosti má drevo z hľadiska požiarnej ochrany dobré vlastnosti. Na símke sú drevené trámy zuhoľnatelé na povrchu.
Keďže uhoľ má nulovú únosnosť zaťaženia, nijako neprispieva k stabilite konštrukcie. V tomto ohľade drevo vykazuje pomerne predvídateľný priebeh a môže sa využívať na výstavbu konštrukcií, ktoré sú z požiarneho hľadiska bezpečné.
Požiarna odolnosť drevených konštrukcií záleží na troch hlavných kritériách:
- hĺbka zuhoľnatenia konštrukčného prvku,
- únosnosť zaťaženia zostávajúcej (nespálenej) časti,
- ochrana zabezpečná ochrannou membránou.
Výpočty na zistenie stability
Čo sa týka stability konštrukcie, existujú rozličné štandardy obsahujúce výpočty hĺbky zuhoľnatenia v závislosti od času. Keď je drevná hmota vystavená ohňu, jej priemer sa v dôsledku zuhoľnatenia zmenšuje, a preto ochabuje aj jej únosnosť. Táto uhoľná vrstva však poskytuje ochranu zvyšku prvku, ktorý si svoju nosnosť zachováva.
Rýchlosť uhoľnatenia sa dá celkom presne odhadnúť pomocou jednoduchých rovníc, napríklad od autora T. T. Lieho (trámy a stĺpy). Na základe tohto údaja sa dá vypočítať čas odolnosti v minútach pri rozličných podmienkach vystavenia požiaru a pre rozmanité vzperné režimy.
Protipožiarne ochranné membrány
Protipožiarna ochrana sa vo všeobecnosti dosahuje vrstvením rôznych materiálov na stene alebo na inom prvku. Často sa na to používajú dva bežné typy ochranných membrán: protipožiarne dosky a drevené panely.
Hrúbka týchto dosiek a panelov je hlavným faktorom, ktorý určuje celkovú požiarnu odolnosť prvku a je jedným z parametrov obsiahnutých v metóde CAM (Component Additive Method) na výpočet požiarnej odolnosti drevených podláh, stropov a stien s dreveným skeletom.
Spôsob upevnenia a spon sú veľmi dôležité. Niekedy je na zvýšenie ich účinku možné pridať izolačnú vrstvu (minerálna alebo sklenená vlna), hoci v prípade podláh môže tepelná izolácia, naopak, znížiť požiarnu odolnosť.
Ochranné nátery
Tak pri požiarnej ochrane oceľových konštrukcií, ako aj pri drevených stavbách možno na zvýšenie požiarnej odolnosti aplikovať ochranné nátery. Poskytujú dve výhody: jednak oneskorenie horenia substrátu (retardéry horenia), jednak vytvorenie izolačnej vrstvy, ktorá spomaľuje uhoľnatenie (ohňovzdorné nátery).
Aj pod izolačnou vrstvou však môže dôjsť k zuhoľnateniu dreva, a teda k ovplyvneniu skutočnej nosnosti. Z dôvodu deformácie drevených prvkov pôsobením požiaru je preto nutné tieto opatrenia dôkladne zvážiť už vo fáze návrhu.
Foto: thinkwood.com