Connect with us
Promo

ZaÅ”tita nosećih drvenih konstrukcija od požara

Drvo je organski materijal klasifikovan kao prirodni lignocelulozni polimer koji se vekovima koristi kao građevinski materijal. Drvo ima mnoge prednosti, kao Å”to su obradljivost, odlične mehaničke performanse u odnosu na masu, otpornost na koroziju i atraktivan izgled, ali i dva osnovna nedostatka: Drvetu je potrebno stalno održavanje i ono gori.

Kako drvo gori?

Prilikom sagorevanja drveta formira se spoljaÅ”nji zaÅ”titni sloj koji može da Å”titi unutraÅ”njost drvenog elementa. Takav sloj, koji se obično naziva ugljenisanim slojem, smanjuje snabdevanje kiseonikom i, zahvaljujući izuzetno niskoj provodnosti, sprečava povećanje temperature unutraÅ”njih slojeva, usporavajući tako proces sagorevanja jezgra drvenih elemenata (brzina sagorevanja je u proseku 1 mm/min). Zbog ove osobine, konstrukcioni drveni element može dugo da odoleva požaru, uglavnom mnogo duže nego čelični ili betonski element istih dimenzija.

Reakcija na požar i klasifikacija drveta

Prema reakciji na požar, drvo se obično svrstava u klasu D, u skladu sa standardom EN 13501-1: 2018, Ŕto znači da je veoma goriv materijal koji može značajno da doprinese razvoju požara u objektu.

Kako deluju savremeni usporivači požara?

Upotreba usporivača požara može osetno da doprinese smanjenju rizika od izbijanja i razvoja požara i ograničenju njegovog Å”irenja na druge elemente. Savremeni sistemi zaÅ”tite od požara mogu značajno da umanje parametre požara na sledeće načine:

  • smanjenjem osetljivosti na požar,
  • produženjem vremena paljenja,
  • smanjenjem brzine Å”irenja plamena i brzine gorenja materijala,
  • smanjenjem količine i brzine oslobađanja toplote tokom požara.

Drugim rečima, ovi sistemi doprinose usporavanju razvoja požara i produžavaju vreme za evakuaciju.

ZaŔtita drvenih konstrukcija od požara

foto: ETEX Building Performance d.o.o.

Usporivači požara za drvo i drvenu građu

Prema načinu primene, materijali i sistemi za zaŔtitu drveta od požara klasifikovani su u dve kategorije:

  • impregnirajuće supstance koje prodiru u drvo, obično u vidu vodenih rastvora ili u kombinaciji sa drugim rastvaračima (npr. tečni NH3),
  • povrÅ”inski aktivni premazi, koji formiraju zaÅ”titni sloj na povrÅ”ini drveta, u vidu lakova, premaza (često ekspandirajućih), folija, vlakana ili tankih protivpožarnih barijera.

Ukoliko se sredstva koja prodiru u drvo nanose bojenjem ili prskanjem, njihova efikasnost je obično manja od efikasnosti sredstava koja ostaju na povrÅ”ini elementa. Neki zaÅ”titni materijali mogu da poboljÅ”aju klasu reakcije drveta na požar do klase B – s1 d0, Å”to je najbolja klasa za drvo prema sistemu Euroclass.

Šta znači otpornost drveta na požar?

UopÅ”teno govoreći, bez obzira na sistem detekcije i gaÅ”enja požara koji se koristi, noseći element treba efikasno zaÅ”tititi od požara ukoliko se očekuje njegovo potencijalno otkazivanje. Drvo je poseban slučaj jer uvek treba smanjiti reakciju na požar, odložiti početak gorenja, povećati otpornost na požar i poboljÅ”ati nosivost tokom izloženosti požaru. Tačnije, otpornost na požar označava vreme tokom kojeg će noseći ili razdvajajući element zadržati svoja svojstva (izolativnost, integritet i nosivost, u zavisnosti od funkcije elementa). Drveni noseći elementi, kao Å”to su grede i stubovi, moraju da izdrže požar određeno vreme dok ne dostignu granična stanja, nakon čega viÅ”e ne mogu da obavljaju projektovanu funkciju. Ovo vreme se izražava u vidu klasa R15, R30, R60 itd., pri čemu se R odnosi na zadržavanje nosivosti tokom određenog vremena izraženog u minutima.

Kako produžiti otpornost drveta na požar?

Kod drvenih konstrukcija, glavni razlog gubitka nosivosti u požaru jeste smanjenje poprečnog preseka usled sagorevanja drveta. Na tržiÅ”tu postoji nekoliko sistema koji pružaju određenu izolaciju i/ili smanjuju početak ugljenisanja:

  • obloga oko drvene konstrukcije (npr. ploče za zaÅ”titu od požara),
  • nereaktivna izolacija (npr. mineralna vuna),
  • malter (nanoÅ”enje na povrÅ”inu),
  • premaz za zaÅ”titu od požara (premaz sa termičkom barijerom i/ili ekspandirajući premaz).

Ova zaÅ”titna reÅ”enja ne menjaju hemijska svojstva nosećeg drvenog elementa, već predstavljaju samo neku vrstu zaÅ”titne obloge, koja može da smanji prenos toplote u Å”tićeni element, usporavajući tako njegovu toplotnu degradaciju, dok u isto vreme odlaže paljenje i usporava proces sagorevanja.

Različiti mehanizmi otpornosti na požar i njihov uticaj na drvo

Mehanizmi doprinosa otpornosti na požar mogu se klasifikovati prema njihovom uticaju na drvo, kao na primer u nastavku:

  • usporavanje porasta temperature drveta,
  • formiranje poroznog zaÅ”titnog sloja,
  • stvaranje negorive ugljenične obloge ili sloja silikata,
  • reflektovanje toplotnog zračenja (skrining),
  • uspostavljanje fizičke barijere između kiseonika i sloja drveta.

Oblaganje drvene konstrukcije pločama za zaŔtitu od požara

Veoma popularan i efikasan metod zaÅ”tite od požara koji pruža prihvatljive estetske karakteristike jeste koriŔćenje obloga koje se izrađuju od specijalnih ploča za zaÅ”titu od požara. Tu spadaju ploče od kalcijum silikata, gipsane ploče, krečno-cementne ploče ili cementne ploče ojačane staklenim vlaknima i raznim ispunama. Takve obloge mogu da se izrađuju i od ploča od mineralne vune. Međutim, vreme potrebno za montažu ovakvih konstrukcija relativno je dugo. Obloge obično zahtevaju posebnu noseću konstrukciju, mehanička sredstva za pričvrŔćivanje (klinove, vijke ili stege) i posebne maltere ili mase za ispunu (za obradu spojeva između ploče) koje su otporne na visoke temperature.

MaŔinsko nanoŔenje maltera ili klasično malterisanje

MaÅ”insko ili ručno malterisanje se primenjuje kod konstrukcija kod kojih estetski aspekti zavrÅ”ne obrade nisu od suÅ”tinskog značaja. Malteri se mogu nanositi na dva načina. Prvi, takozvani ā€žsuvi metodā€œ, sastoji se od kombinovanja i meÅ”anja gotove suve mase sa vodom ili tečnim vezivnim aditivom u mlaznici piÅ”tolja za prskanje. Ovaj metod sprečava gubitak rasprÅ”enog materijala. Drugi, takozvani ā€žvlažni metodā€œ, sastoji se od meÅ”anja suve materije sa vodom, a nanoÅ”enje se izvodi pomoću pumpe i rasprÅ”ivača. Debljina obloge može da se kreće u opsegu od 10 do 100 mm, a nanosi se u nekoliko slojeva. U glavne nedostatke takve tehnologije spadaju:

  • gruba tekstura povrÅ”ine,
  • moguće prljanje okolnih elemenata tokom nanoÅ”enja,
  • nedovoljna otpornost na vremenske uslove.
ZaŔtita drvenih konstrukcija od požara

Vatrogasci gase požar

Ekspandirajući (reaktivni) premazi

Usporivači požara ili premazi za zaÅ”titu od požara su boje, lakovi ili impregnacije koje mogu da poboljÅ”aju klasu reakciju na požar i doprinesu otpornosti na požar, a smatraju se veoma efikasnom metodom zaÅ”tite drvenih konstrukcija od požara. U proÅ”losti je zapaljivost drveta smanjivana potapanjem drvenih elemenata u morsku vodu (impregnacija natrijum hloridom), nakon čega bi usledilo farbanje specijalnim bojama koje sadrže dodatke kreča ili krede, a imaju svojstvo da uspore paljenje. Danas se za izolaciju premazima najčeŔće koriste savremeniji sistemi, kao Å”to su premazi koji deluju kao toplotna barijera.

Konkretno, ekspandirajući (intumescentni) premazi (poznati i pod nazivomā€š ā€žreaktivni premaziā€œ) su specijalne boje koje uvećavaju zapreminu na temperaturama oko 200Ā°C, formirajući viÅ”ećelijski izolacioni sloj koji može da zaÅ”titi drvo ispod njih. Kada se izlože vatri, ekspandirajući premazi se postepeno ugljeniÅ”u, počev od spoljaÅ”njih slojeva. Savremena tehnologija omogućava ekspandirajućem sloju da poveća svoju prvobitnu debljinu do 50 puta, čime se efikasnost ovog reÅ”enja znatno poboljÅ”ava. Glavne prednosti ove vrste izolacije su jednostavnost nanoÅ”enja, minimalna debljina zaÅ”tite i zavrÅ”ni izgled konstrukcije.

LogoĀ  Ā Siniat logo

ETEX Building Performance logo

Etex Building Performance d.o.o.
Vojvode Putnika 79,
21208 Sremska Kamenica
T. +381 21 210 10 90
siniat.rs@etexgroup.com
www.siniat.rs