Lepsza ochrona przed pożarem

Dodano: wtorek, 17 października 2017 07:58

Podstawowe zabezpieczenie przed skutkami pożaru musi zapewniać bierna ochrona przeciwpożarowa budynku gwarantująca dostateczne ograniczenie szybkości rozprzestrzeniania się ognia i zachowanie stabilności jego konstrukcji. Dzięki temu uzyskujemy czas umożliwiający ewakuacje ludzi oraz podjęcie skutecznej akcji gaśniczej.

Podstawowe wymagania w zakresie ochrony przeciwpożarowej budynków zawiera Rozporządzenie Ministra Infrastruktury w sprawie warunków technicznych jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (test jednolity Dz. Ust. nr 1422 z 2015 roku), które określa m.in. wymagane odległości między budynkami, klasyfikację budynków ze względu na ich zagrożenie pożarowe, wymogi odnośnie odporności ogniowej elementów budynku czy palności użytych materiałów.

Kryterium własności przeciwpożarowych elementów budynku to ich klasa odporności ogniowej oznaczona symbolem REI oraz cyframi od 15 - 240 i która jest wymagana dla określonych części budynku, zależnie od jego przeznaczenia, wielkości i związanej z tym kwalifikacji do odpowiedniej klasy odporności pożarowej (od A do E). Litery klas odporności ogniowej odnoszą się do trzech parametrów: litera R oznacza zapewnienie nośności elementu w czasie pożaru, litera E - szczelności ogniowej a litera I - izolacyjności ogniowej. Wartości cyfrowe to czas w minutach, w jakim element lub przegroda stanowią barierę dla rozprzestrzeniania się pożaru. Zależnie od funkcji jaką pełni określony element budynku, wymagania mogą dotyczyć jednego, dwóch lub wszystkich parametrów odporności ogniowej - np. REI 120 czy EI 60.

Istotnym czynnikiem wpływającym na bezpieczeństwo pożarowe obiektów jest palność użytych przy jego budowie materiałów. Wszystkie materiały budowlane zostały podzielone na klasy palności A1, A2, B, C, D, E, F od niepalnych z klasy A1 do wyrobów klasy F, dla których nie określa się żadnych wymagań. Kwalifikacja do poszczególnych klas palności odbywa się na podstawie badań obejmujących m.in. zdolność do podtrzymywania ognia, intensywność wydzielania dymu czy tworzenie gorących kropel w czasie pożaru.

Poprawa bezpieczeństwa pożarowego

Pożądany poziom zabezpieczenia przed pożarem można uzyskać nie tylko poprzez użycie materiałów o wysokiej odporności ogniowej, ale również stosując dodatkowe zabezpieczenia w postaci osłon, powłok ochronnych czy uszczelnień. Rozwiązania takie stosowane są w budynkach nowych jak i remontowanych lub gdy muszą one spełniać bardziej rygorystyczne wymagania ochrony przeciwpożarowej ze względu na zmianę sposobu użytkowania.

W praktyce jednym z najczęściej stosowanych systemów zwiększenia ognioodporności jest wykonywanie obudów z użyciem materiałów niepalnych - głównie wełny mineralnej oraz płyt lub bloczków gipsowych. Wełna mineralna charakteryzuje się odpornością na temperatury dochodzące do 800 - 1000o C i ma bardzo dobre własności termoizolacyjne. W połączeniu z płytami lub bloczkami zawierającymi gips może zapewnić odporność ogniową nawet do klasy R 240 dla elementów konstrukcyjnych i EI 120 dla samodzielnych przegród. Specyficzną cechę zwiększającą własności ogniochronne materiałów gipsowych jest chemicznie związana w gipsie woda, która pod wpływem temperatury powyżej 140o C uwalnia się w postaci pary, co pochłania znaczne ilości energii cieplnej. (2CaSO4·H2O + 3H2O↑ gdzie woda to ok. 20% masy).

W ograniczonym zakresie zwiększenie odporności ogniowej elementów budynku umożliwia nakładanie powłok ochronnych w postaci farb, impregnatów lub natrysku warstwy ogniochronnej. Malowanie specjalnymi farbami pęczniejącymi lub nakładanie warstwy ogniochronnej wykorzystuje się głównie do zabezpieczenia konstrukcji stalowych. Wbrew pozorom stalowe elementy konstrukcyjne nie są zbyt odporne na oddziaływanie ognia i już przy temperaturze powyżej 500 - 600o C gwałtownie tracą swoja wytrzymałość co może doprowadzić do zawalenia się obiektu.

Powłoki ogniochronne składają się z trzy warstw: podkładowej - która poprawia przyczepność do podłoża i chroni przed korozją, pęczniejącej - pełniącej funkcję ognioochronną oraz nawierzchniowej - jako pokrycie przeciwwilgociowe i dekoracyjne. Mechanizm ochrony polega na wywołaniu przez wysoką temperaturę procesu chemicznego powodującego wydzielanie gazów tworzących pianę chroniącą stal przed bezpośrednim działaniem ognia i szybkim nagrzewaniem się. Konstrukcje stalowe zabezpieczone w ten sposób osiągają klasy odporności ogniowej od R 15 do R 60.

Innym rozwiązaniem chroniącym stal przed ogniem są zaprawy zawierające materiały ogniochronne, które nakłada się na zabezpieczane elementy za pomocą agregatów natryskowych. Środki tego rodzaju zapewniają, w zależności od grubości warstwy, odporność ogniową od R 30 do R 240. Materiałem ciepłochronnym do wykonania takiej izolacji jest granulowana wełna mineralna, wiązana ognioodpornym spoiwem oraz zaprawa klejowa na bazie cementu do utworzenia dekoracyjnego i ochronnego pokrycia.

W budownictwie jednorodzinnym niektóre elementy nośne wykonywane są z drewna - materiału klasyfikowanego jako palny. Jednak w przypadku elementów o dużych przekrojach, w razie pożaru przez dłuższy czas utrzymują one pewną wytrzymałość konstrukcyjną, nie powodując natychmiastowej utraty nośności. Drewno wykorzystywane jest głównie w konstrukcjach dachowych, przy czym mogą to być więźby osłonięte lub nieosłonięte od strony wewnętrznej. W wersji osłoniętych dostatecznym zabezpieczeniem konstrukcji dachowej jest wykonanie osłony z materiałów niepalnych - najczęściej w formie izolacji z wełny mineralnej, która pełni jednocześnie funkcje ocieplenia i z pokryciem płytami gipsowo-kartonowymi zwykłymi lub o podwyższonej odporności ogniowej.

W przypadku odkrytych konstrukcji dachowych jako podstawowy sposób na zwiększenie odporności na zapalenie stosuje się impregnacje preparatami solnymi lub malowanie lakierem ogniochronnym. Skuteczność ochrony zależy od głębokości wniknięcia preparatu w strukturę drewna, dlatego najlepszą metodą będzie impregnacja metoda zanurzeniową. Również ostruganie elementów drewnianych zwiększa odporność ogniową, gdyż w razie pożaru przez pewien czas płomienie "liżą" powierzchnie gładkiego drewna nie powodując jego zapalenia się.

W budynkach, które wymagają utworzenia stref oddzielenia pożarowego oprócz zapewnienia odpowiedniej klasy odporności ogniowej przegród (ścian oddzielenia pożarowego, drzwi) konieczne jest zapewnienie szczelności ogniowej wszelkich przejść rur i przewodów. Do wstępnego uszczelnienia wykorzystuje się głównie wełnę mineralną w postaci prasowanych kształtek bądź luzem, a do doszczelnienia przejść instalacyjnych używa się mas endotermicznych pęczniejących w wysokiej temperaturze.

autor: Cezary Jankowski
oprac.: Maja Wychowaniec
zdjęcia: FireCrow