POŽIARNA ODOLNOSŤ DREVOSTAVBY Drevo používané v stavebných konštrukciách ma triedu reakcie na oheň B - D ( podľa druhu a hustoty dreviny, vlhkosti, tvaru a opracovania povrchu,...) Aj keď je drevo horľavý materiál má viacero vlastností, ktoré z neho robia plnohodnotný konštrukčný stavebný prvok, ktorého požiarna odolnosť je veľmi dobrá a to najmä preto, že si počas horenia pomerne dlhý čas zachováva svoju stabilitu a pevnosť. Je to aj z toho dôvodu, že sa počas horenia na povrchu vytvára zuhoľnatená vrstva, ktorá spomaľuje ďalší proces horenia. Viaceré výskumy potvrdili, že už 15 mm pod zuhoľnatenou vrstvou je drevo neporušené, bez zmeny mechanických či fyzikálnych vlastností. Takže pri dodržaní niektorých základných podmienok ako dostatočný prierez, vlhkosť, opracovanie povrchu a hrán, na základe prepočtov aj praktického overenia drevo dosahuje požadovanú požiarnu odolnosť. V prípade záujmu je možné aj zvýšenie požiarnej odolnosti použitím ochranných náterov – retardérov horenia, ktoré spomaľujú proces horenia. Pri dodržaní všetkých predpisov a kvalitnom prevedení všetkých prác sa minimalizuje riziko vzniku požiaru.
Každá drevostavba má svoju výpočtom garantovanú požiarnu odolnosť jednotlivých konštrukcií. Uverili by ste argumentu, že skôr sa zdeformuje oceľový nosník v stavbe ako zhorí do tla drevený trám? Zdeformovaný oceľový nosník naruší celú statiku konštrukcie a tá sa zrúti, ale drevo po svojom povrchu obhorí - ,,zuhoľnatie,,, pričom konštrukcia drží. Samozrejme, že po dlhšom čase horenia každý objekt zhorí, ale aj drevostavba Vám garantuje čas (požiarnu odolnosť), za ktorý je možné vykonať evakuáciu z objektu! Aj keď sú oficiálne drevodomy deklarované časom ich životnosti ako dvoj či maximálne trojgeneračné, pri ich bežnej údržbe a správnom prevádzkovaní nie je reálny dôvod predpokladať, že tieto by sa Vám po 40 či 50-tich rokoch doslova rozpadli. Spochybňuje niekto životnosť štandardne používaných fasádnych zatepľovacích systémov na vonkajších plášťoch stavieb, či sadrokartónové systémy v interiéroch?
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Skúška 1
V prípade drevostavieb je nutné zaoberať sa problematikou požiarnej odolnosti. Najväčšia skúška požiarnej odolnosti drevenej konštrukcie viacpodlažnej budovy v Európe sa uskutočnila v rámci projektu Timber Frame 2 000 (TF 2 000) vo Veľkej Británii. Na šesťpodlažnom ľahkom skelete obytnej budovy realizovanej systémom Platform frame (obr. 9) sa okrem požiarnych skúšok urobili aj skúšky celistvosti pri náraze vozidla a pri výbuchu. Na každom poschodí sa nachádzali štyri byty. Každý byt tvorila obývačka, hala a dve spálne, kuchyňa a kúpeľňa s WC. V bytovom dome bola aj výťahová šachta a drevené schodisko.
Vonkajšie nosné steny budovy tvoril plášť z dvoch vrstiev sadrokartónových dosiek s hrúbkou 12,5 mm a z OSB dosiek s hrúbkou 9 mm. Stĺpiky stien s rozmermi 38/89 mm boli vyhotovené z reziva s triedou pevnosti C16. Vzájomná vzdialenosť medzi stĺpikmi bola 600 mm. Priestor medzi stĺpikmi bol vyplnený tepelnou izoláciou. Pred vonkajšími nosnými stenami sa vo vzdialenosti 60 mm nachádzala vymurovaná tehlová stena z lícového muriva. Vnútorné nosné steny mali rovnakú konštrukciu ako vonkajšie steny. Plášť vnútornej nosnej steny tvorila iba jedna vrstva sadrokartónových dosiek s hrúbkou 12,5 mm. Steny medzi bytmi boli zdvojené a medzera medzi nimi bola vyplnená tepelnou izoláciou. Stropná konštrukcia bola uzavretá podhľadom z dvoch sadrokartónových dosák s hrúbkou 12,5 mm. Stropnice s rozmermi 38/225 mm boli navrhnuté z reziva s triedou pevnosti C 16.
Obr. 9 Pohľad na fasádu budovy po požiarnej skúške Obr. 10 Interiér budovy po šesťdesiatminútovom požiari
Vzájomná vzdialenosť stropníc bola 600 mm a medzi stropnicami bola uložená tepelná izolácia. Na stropniciach sa nachádzal záklop z OSB dosky s hrúbkou 15 mm, na ktorom bola uložená tepelná izolácia s hrúbkou 25 mm, sadrokartónová doska s hrúbkou 19 mm a drevotriesková doska s hrúbkou 18 mm. Jednotlivé miestnosti boli pre dôveryhodnosť skúšky úplne zariadené.
Hlavným cieľom skúšok na objekte TF 2 000 bolo zistiť správanie viacpodlažnej drevostavby vystavenej veľkému požiarnemu zaťaženiu.
Jednotlivé požiarne úseky sa testovali na požiarnu odolnosť 60 minút. Požiar sa založil v obývacej časti bytu s tým, že k plnému rozvinutiu požiaru došlo asi po 24 minútach. Aby sa vytvorili čo najlepšie podmienky na rozvinutie požiaru, rozbili sa v 21. minúte a 30. sekunde v kuchyni okná. Maximálne teploty v byte dosiahli hodnotu asi 1 000 °C a ostali na tejto úrovni až do ukončenia skúšky, ku ktorému došlo po 64 minútach. Maximálna teplota vo vnútri medzery medzi zdvojenými požiarnymi deliacimi stenami sa pohybovala pod hodnotou 100 °C. Výsledky skúšok konštrukcie budovy v rámci celého požiarneho úseku potvrdili výsledky získané normovými skúškami realizovanými na jednotlivých konštrukčných dielcoch. Aj napriek faktu, že podmienky expozície požiaru boli o 10 % náročnejšie, ako pri 60-minútovej požiarnej skúške konštrukčných dielcov, ukázalo sa, že drevená konštrukcia spĺňa funkčné požiadavky z hľadiska šírenia požiaru vo vnútri budovy a zachovania konštrukčnej celistvosti (obr. 10).
Drevené schodisko budovy TF 2 000 bolo uchytené do sien s drevenou konštrukciou. Na začiatku skúšky sa definovali požiadavky na jeho úžitkové vlastnosti počas požiaru. Schodisko malo ostať funkčné tak, aby umožnilo zásah hasičov a evakuáciu obyvateľov bezprostredne ohrozených požiarom, ako aj následnú evakuáciu ďalších obyvateľov bytov, ktorým sa odporúčalo ostať vo vnútri bytov. Schodisko TF 2 000 bolo navrhnuté so špeciálnou netoxickou povrchovou požiarnou úpravou a zo spodnej strany jednotlivých stupňov sa nachádzala sadrokartónová doska s hrúbkou 12,5 mm. Po založení požiaru došlo k jeho rýchlemu rozšíreniu. Požiar trval približne 31 minút. Následne sa požiarne zaťaženie zmenilo a ostalo len zopár ložísk s horúcim popolom. Po celý čas bolo schodisko pod dozorom hasičov, ktorí ale nezasahovali. Zachovanie funkčnosti schodiska sa overilo následnou skúškou – jeho použitím hasičmi, ktorí v plnej výzbroji vybehli až do najvyššieho podlažia. Skúškou sa potvrdilo splnenie požiadaviek a spoľahlivosti schodiska.
V priebehu skúšok sa overila požiarna odolnosť drevostavby počas 60 minút a získali sa poznatky z oblasti konštrukčnej celistvosti a šírenia požiaru medzi jednotlivými požiarnymi úsekmi. Išlo o reálne požiarne zaťaženie, vďaka čomu sa získali objektívne poznatky o šírení požiaru vo viacpodlažnej budove realizovanej z ľahkého skeletu. Zároveň sa potvrdila aj požiarna odolnosť schodiska. Výsledky skúšok TF 2 000 boli následne premietnuté aj do súvisiacej legislatívy. V súčasnosti možno vo Veľkej Británii používať horľavé materiály v konštrukciách požiarnych deliacich stien a vonkajších stien až do výšky 18 m, namiesto pred tým platných 11 m. V Slovenskej a Českej republike je maximálna prípustná výška od podlahy prvého nadzemného podlažia po podlahu posledného nadzemného podlažia 12 m.
Projektom TF 2 000 sa potvrdilo, že v prípade viacpodlažných drevostavieb treba venovať pozornosť spojom plášťa zo sadrokartónových dosiek, predovšetkým viacvrstvových. Každá vrstva sa musí pripojiť samostatne. Nedodržanie týchto postupov vedie ku zníženiu požiarnej odolnosti konštrukcie. Aby sa zabránilo šíreniu požiaru a narušeniu celistvosti plášťa, musí sa v dutinách vonkajšieho plášťa budovy navrhnúť požiarna zarážka. Zvýšenú pozornosť treba rovnako venovať šíreniu požiaru po fasáde budovy oknami a ďalšími otvormi.
Zapálili jsme dřevostavbu. Oheň ji ale nespálil. Požár na vlastní oči
25. června 2009 1:00
Hoří jako domeček z karet. I tak lidé mluví o dřevostavbách. Proto se odborníci rozhodli jednu postavit a pak ji zapálit. Výsledek ale překvapil. Dřevostavba rozhodně nevzplála jako pochodeň a oheň se za 30 minut nedostal ani přes stěnu do druhé místnosti.
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Skúška 2
"Trochu nadneseně řečeno - ve vedlejší místnosti byste si nemuseli všimnout, že hoří. A to je pro stále rostoucí segment nízkoenergetických a pasivních staveb s dřevěnou nosnou konstrukcí to nejdůležitější zjištění," tvrdí Zdeněk Kaňa z firmy HLC Hodonín , hlavní organizátor akce.
První a zejména ojedinělý experiment se uskutečnil v Dubňanech jako součást odborné konference o dřevostavbách. Na akci spolupracovali ti, kteří dřevostavby navrhují a stavějí, odborníci z vysokých škol a zkušeben, požární specialisté i výrobci stavebních materiálů.
Důvod byl jasný - porovnat zkušenosti ze zkušebny a skutečný požár. A také dát odpověď na mýty, které se o dřevostavbách šíří. Výsledek? Po založení požáru, kterému bylo ponecháno 30 minut na zničení domu před příjezdem požárníků, se plameny nedostaly ani z jedné místnosti do druhé.
Průběh požáru
U fasády se potvrdilo, jak je důležité nově zavedené používání požárních pásů z minerální vlny kolem každého okenního i dveřního otvoru. V průběhu požáru se totiž polystyren kolem nich zcela roztavil a na fasádě zůstalo pouze vlající vnější omítkové souvrství zateplovacího systému.
Přesto lze tvrdit, že se polystyren choval jako samozhášivý materiál.
V těsném sousedství plamenů
Během experimentu se jeden z organizátorů pohyboval v místnosti, která s požárem bezprostředně sousedila. Od plamenů ho oddělovala pouze požární stěna s dřevěnou nosnou konstrukcí krytá sádrokartonovou deskou Knauf (tak byl chráněn i strop).
Stěna se však výrazně nerozpálila, bylo možné na ni klidně položit ruku, aniž by došlo k popálení - to si mnozí přihlížející vyzkoušeli ihned po skončení požáru (dělicí stěna byla navržena na EI 60).
Záběr termovizí na hořící dřevostavbu
Přitom v místnosti, kde hořelo, bylo pěkně teplo. Při zkoušce zde totiž teplota dosahovala až 800 °C, což je pouze o 120 °C pod normovou teplotní křivkou používanou při běžných zkouškách požární odolnosti ve zkušebně.
Teplota se detailně měřila i způsobem, který se při běžném pokusu ve zkušebně nepoužívá - pomocí termovize. Stavba (stěny 3 x 3 m) použitá při pokusu se nijak nelišila od běžně stavěných dřevostaveb.
V okolí otvorů se polystyren roztavil. Zůstala jen omítka a lepidlo na armovací tkanině
Závěr je jasný - dřevostavbu nespálíte jako Koniáš knihy na hranici. Jejich ochranu si pečlivě hlídá i naše požární legislativa. Ta se vůči dřevostavbám chová velmi přísně.
"S výjimkou států na jihu Evropy a Španělska, které sužují každoroční letní požáry, tak přísné protipožární předpisy jinde v Evropě nenajdete," tvrdí architekt Václav Zahradníček z firmy Prodesi, která se na dřevostavby specializuje.
Až do roku 1996 české požární standardy neumožňovaly dřevěnou bytovou výstavbu přes dvě nadzemní podlaží. Současné už povolují výstavbu do čtyř nadzemních podlaží, ovšem za předpokladu, že konstrukční výška bude nižší než tři metry a úroveň podlahy posledního patra bude maximálně devět metrů nad úrovní podlahy prvního nadzemního podlaží.
Stavba po zásahu požárníků
Praktický pokus snad přesvědčil i ty, kteří zatím mají obavy, nebo dokonce přímo výhrady vůči dřevostavbám. Jeden mýtus "se spálil".
Co se pálilo
Konstrukce a skladba stěn zkušebního objektu tvořily záměrně tři systémy, aby se porovnalo jejich chování během požáru i po něm.
Základem konstrukce byl tak systém stěnových panelů sloupkové konstrukce z dřevěných lepených „I“ profilů STEICO wall (STEICO) nebo konstrukčního řeziva KVH ztužených ze strany interiéru deskami Eurostrand OSB 4 (EGGER) a sádrokartonovými deskami (Knauf).
Pro vnitřní izolace vybraného stěnového a stropních panelů byla pro porovnání použita ekologická izolace na bázi dřeva STEICO flex (STEICO) a běžně používaná izolace minerální.
Dvě skladby stěn z pohledu nosné konstrukce (řezivo KVH, oboustranné opláštění deskami Eurostrand OSB 4) vnitřní izolace stěn z minerální vlny, vnější zateplovací systém opět z minerální vlny nebo pěnového polystyrénu s fasádou (Stomix).
Pro třetí skladbu stěny byly plně použity ekologické materiály na bázi dřeva, a to jak pro vlastní nosnou a ztužující konstrukci - nosníky STEICO wall a joist (STEICO), desky Eurostrand OSB 4 a
FORMline DHF (EGGER), tak zvláště pro vnitřní stěnovou izolaci STEICO flex tl. 240 mm a vnější izolaci pod dřevěnou provětrávanou fasádu izolační desky STEICO speciál.
Stropní konstrukce byla pět z nosníků na bázi dřeva STEICO joist, opláštěných ze strany interiéru i exteriéru deskami Eurostrand OSB, ze strany interiéru sádrokartonovými deskami. Zatížení střechy bylo simulováno umístěním pytlů s pískem.
Pro většinu účastníků prezentace bylo možná překvapením, že nejmenší známky poškození působením požáru vykazovala konstrukce sestavená z materiálů plně na bázi dřeva – tedy třetí typ konstrukce.
Organizátoři
Test připravoval několik měsíců Zdeněk Kaňa z HLC Hodonín s kolektivem pracovníků PAVUS Praha a Veselí nad Lužnicí v čele s ing. Jaroslavem Dufkem a ing. Hruškou a kolektiv Katedry dřevěných konstrukcí ČVUT Praha, který vede doc.ing. Petr Kuklík,CSc., a pracovníci VVÚD Praha.
Experimentu se zúčastnili také hlavní partner akce firma Knauf (dodavatel protipožárních desek na bázi sádry), dále pak M.T.A. Praha (dodavatel materiálů pro dřevostavby) s výrobci použitých materiálů typických pro aplikace v dřevostavbách : STEICO (výrobce izolací na bázi dřeva a konopí, dřevěných lepených „I“ nosníků), EGGER (výrobce dřevařských deskových stavebních materiálů), firma Stomix (výrobce fasádních systémů), Slavona (výrobce oken) a Knauf Insulation (výrobce minerální izolace) .
Požární bezpečnost zabezpečil HZS Hodonín.