Kde nás najdete? Zakázkové oddělení: 499 320 459, technická kancelář: 608 075 005, 281 017 369
Kde chybí prevence,
hasiči nepomohou!
31
LET

Některé chyby a omyly při aplikaci materiálů v požární ochraně (1.)

Publikováno dne 4. 11. 2002

Autor: Eduard Vašátko

Následující poznámky a úvahy vyplynuly z řady dotazů a připomínek posluchačů pravidelných seminářů „Požární ochrana staveb“, které pořádáme každý rok pro hasiče-preventisty a projektanty požární ochrany. I když se někomu budou zdát možná některé věci triviální, přesto se domnívám, že by mohly alespoň trochu pomoci těm, kteří nemají v tomto oboru ještě dostatek praxe.

Zcela základní otázka, kterou si musí ujasnit každý projektant – a tím spíše specialista PO – je filozofie a smysl každého předpisu a normy. Tedy v prvé řadě – co příslušným ustanovením či požadavkem chtěl její autor říci, oč mu vlastně jde. Žádný předpis nelze aplikovat bezduše bez konkretní znalosti podmínek provozu a smyslu budoucího díla jako celku a vždy je nutno neustále porovnávat projektované řešení s podmínkami , které během stavby i po uvedení stavby do provozu v tom kterém místě budou převládat. Druhou základní podmínkou dobré práce požárních specialistů je dobrá znalost zkušebních norem, kterými se hodnotí vlastnosti materiálů, tedy požární odolnost, hořlavost, rychlost šíření plamene atd., a co vlastně jednotlivé pojmy znamenají. Ne tedy pouze jejich stupně či hodnoty, ale především zkušební postupy a metodiky. Je nezbytné vědět, jakým způsobem se postupuje při jednotlivých materiálových zkouškách a jak je ta která dosažená hodnota definována. Až příliš často mě překvapují jinak velmi renomovaní a profesně velmi schopní kolegové tím, že v řadě případů nechápou např. rozdíly v pojmu „požární odolnost” pro jednotlivé typy konstrukcí. Je třeba vědět, že požární odolnost ocelové konstrukce je hodnota, která vychází z jiných kriterií, než požární odolnost konstrukce dřevěné, protipožárního uzávěru nebo vzduchotechnického potrubí. Právě tak často dostávám dotazy na požární odolnost kabelových rozvodů atd. Diskuse na téma nátěry dřevěných i kovových dveří patrně také nikdy neskončí, stejně lze rozebírat i problematiku protipožárních podhledů a stropů atd.

Začal bych u zkušebních norem. Pro většinu zkušebních předpisů, kterými jsou hodnoceny stavební konstrukce je rozhodující vyhodnocování mezních stavů požární odolnosti. Tyto mezní stavy lze obecně definovat jako:

Problém je, že podle druhu konstrukce, materiálu, ze kterého je zhotovena a jejího použití se tyto mezní stavy vzájemně liší a že tedy kriteria požární odolnosti např. požárních uzávěrů a ocelových nosných konstrukcí nejsou stejná. I když se to zdá triviální, mnozí projektanti si to neuvědomují a z toho pak vyplývá řada omylů. S ohledem na četnost aplikací bych začal u protipožárních nátěrů:

Tak například pravidelně se objevují dotazy na možnost použití protipožárních nátěrů na hliníkové nosné i nenosné konstrukce. V podstatě by tyto nátěry bylo možno použít i pro neželezné materiály, musela by však být provedena nová zkouška na konkretním prvku, protože je třeba vzít v úvahu odlišnou kritickou teplotu hliníku či příslušné slitiny při daném zatížení. Bez těchto přepočtů a experimentálního došetření však pouze mechanicky aplikovat existující dimensační tabulky pro ocelové nosné konstrukce nelze.

Podobné dotazy přicházejí i na možnost zvýšení požární odolnosti plastových potrubí, sádrokartonu, různých silikátových desek, vlnitého plechu atd.

• U plastů – bez ohledu na to, jak jsou ve stavbě použity – nelze žádným nátěrem požární odolnost zvyšovat, protože kritická teplota konstrukce z plastu (pokud lze vůbec o něčem podobném v této souvislosti hovořit) je závislá na zcela jiných faktorech, než u kovových materiálů. Mimo to tomu brání i věcná hlediska. Je nutno si uvědomit funkci protipožárního nátěru a způsob jeho aktivace při požáru. Plastifikace většiny termoplastů nastává v rozmezí od 100 – 240oC, u termosetů při těchto teplotách již dochází k termickému rozkladu a k uhelnatění. Zpěňovatelné protipožární nátěry a tmely začínají vytvářet funkční tepelně izolační vrstvu až při teplotách 180 – 200oC a to ve skutečnosti znamená, že je kritická hodnota stability plastové konstrukce dosažena ještě dříve, než dojde k působení ochranného nátěru. Mimo to je třeba brát v úvahu také pyrolyzní produkty plastů, které zejména u neretardovaných plastů vytvářejí kolem konstrukce hořící plynný obal bez ohledu na to, zda je či není ochranný nátěr aktivní.

Použití protipožárních nátěrů na sádrokartonové či jiné deskové silikátové konstrukce je otázka spíše technická a ekonomická. Při zkouškách silikátových tenkostěnných konstrukcí dochází obvykle k porušení celistvosti a teprve na tomto základě k překročení mezních teplot. Jinak řečeno – při požáru desky většinou nejprve prasknou či změní objem a teprve v důsledku toho dojde k překročení teplot na konstrukci. Z řady zkoušek deskových konstrukcí, které naše firma prováděla vyplývá, že čím déle si deska zachová svoji celistvost, tím větší má konstrukce požární odolnost, protože k průniku teplot u neporušeného materiálu dochází značně pomaleji. Teoreticky by proto bylo nejenom možné, ale i funkčně vhodné, chránit povrch těchto desek intumescentním nátěrem, protože k praskání desek dochází obvykle vlivem objemových změn, způsobených ztrátou vnitřní vlhkosti a to většinou v době, kdy je intumescentní nátěr již plně aktivní. Je tedy pravděpodobné, že by se aplikací nátěru mohlo zvýšení požární odolnosti u některých konstrukcí skutečně projevit.

Problémem je ovšem jednak vysoká spotřeba drahého přípravku na porézní a hrubý povrch silikátových desek, což pro dosažení homogenní souvislé funkční vrstvy představuje obvykle náklady, které se rovnají či dokonce přesahují cenu samotné desky, nemožnost dalších povrchových úprav takto pojednaných desek a nutnost provedení experimentálních zkoušek pro každou konstrukci samostatně, protože tento systém se bude podle způsobu namáhání na různých konstrukcích chovat odlišně.

Aplikaci protipožárních nátěrů na sádrokartonové desky nelze doporučit vůbec, protože kromě již uvedených důvodů by byl nátěr nanášen na vrstvu kartonu, který při zkouškách po určité době od sádrového jádra odpadne. Tím by nátěr ztratil smysl.

Protipožární nátěry, aplikované na plechy VSŽ jsou rovněž značně problematické. V podstatě přicházejí v úvahu pouze dvě varianty. Pokud je tento plech součástí nosné konstrukce a má nosnou funkci, musí být hodnocena požární odolnost celé konstrukce, tedy včetně plechu. To je ovšem třeba provádět případ od případu a pokud možno doplnit experimentální zkouškou, protože v celkové požární odolnosti bude hrát roli i celkové složení a konstrukce nosného prvku. Pokud naopak plech žádnou nosnou funkci nemá (např. ztracené bednění), je třeba vycházet z požární odolnosti železobetonu bez ohledu na použité bednění. Z toho vyplývá i možnost aplikací protipožárních nástřiků a nátěrů na tyto konstrukce, jejichž dimensace musí vycházet z požární odolnosti železobetonu.

Ke všem výšeuvedeným případům je třeba poznamenat, že podobné průkazné zkoušky konstrukcí dosud nebyly provedeny a neexistuje proto platný atest, na který se bylo možno odvolat.

• Samotný vlnitý plech opatřený jednostranně protipožárním nátěrem dosud hodnocen podle dostupných informací nebyl a jeho požární odolnost bude závislá na řadě konstrukčních detailů – ani případně provedenou zkoušku tedy nebude možno zevšeobecnit, protože roli bude hrát i velikost povrchu a tedy i velikost vlny a její tvar.

• Málo známým problémem protipožárních nátěrů, je jejich nízká adheze na podklad u ocelových konstrukcí, kde dochází k velkým změnám teplot, zejména pod bodem mrazu. Na rozdíl od jiných typů nátěrů je protipožární systém obvykle velmi silný a zejména vysoce plněný. Při prudkém poklesu teplot dilatuje nátěr s ohledem na vysoké plnění odlišně od ocelové konstrukce a postupně proto může docházet k loupání a odpadávání z povrchu. K podobným závadám dochází i při použití tzv. „jednošichtových“ , antikorozních jednovrstvých nátěrů, které nahrazují současně základní i vrchní nátěr.

• Protipožární dveře a jejich úpravy nátěremtvoří kapitolu samu pro sebe. Platná ČSN 73 0852 definuje požární odolnost požárních uzávěrů třemi, již výšeuvedenými mezními stavy, tedy ztrátou stability, porušením celistvosti či překročením mezních teplot na neohřívaném povrchu. Z metodiky zkoušení je zřejmé, že pro hodnocení požární odolnosti konstrukce uzávěru musí být splněny všechny 3 podmínky společně a porušením kterékoliv z nich požární odolnost uzávěru končí.

Bohužel – při rekonstrukcích a modernisacích současného bytového fondu, ale i v řadě dalších případů dochází k tomu, že je třeba řešit problém, jak zodolnit běžné, obvykle atypické a většinou dvoukřídlové bytové dveře, které samy o sobě nejsou sice památkově chráněny, jejichž výměna za typové by však byla značně nákladná, nehledě již na to, že by (např. u secesních vinohradských domů v Praze) zcela znehodnotila stavbu po estetické stránce. To je také důvodem, proč musíme téměř každý den znovu a znovu vysvětlovat nešťastným projektantům, že tyto dveře nelze v žádném případě dodatečně chránit nátěrem a přesvědčovat je, aby hledali jiná řešení. Já vím – je to problém, protože zatím jiné řešení neexistuje. Bohužel – nátěry na dveře řešením také nejsou a to hned z několika důvodů:

Ač je mi líto, protipožárními nátěry prostě zvýšit požární odolnost dřevěných ani kovových dveří (s jedinou vyjímkou) nelze. Tou vyjímkou jsou takové úpravy dveřních konstrukcí, které byly průkazně odzkoušeny jako celek (tedy včetně zárubní a kování) ve zkušebně PAVUS a které vyhověly všem požadavkům normy, např. laminovaná úprava DEXAMIN DV/S. Touto úpravou (kde je ovšem nátěr vyztužen skleněnými vlákny a dosahuje tlouštky 3 – 5 mm) bylo dosaženo klasifikace PB 15 – PO 60 A (D1).

Zvýšení požární odolnosti dřevěných nosných konstrukcí pomocí protipožárních nátěrů má rovněž svá omezení. V prvé řadě je třeba rozlišovat, jakým způsobem byl ten který nátěr zkoušen. Prakticky 95 % aplikací těchto nátěrů se provádí v půdních vestavbách, tedy na rostlém dřevě, zatímco většina průkazných zkoušek v ČR používaných nátěrů byla prováděna na lepených vaznících. To je podstatný rozdíl, protože lepené prvky, zejména pak vzorky ke zkouškám, lze zhotovit z kvalitního vybraného dřeva, které je do značné míry určujícím faktorem výsledku. Rostlé dřevo půdních trámů a fošen, často mnoho desítek let staré se však od těchto lepených prvků značně liší jak pevnostně, tak i trhlinami a defekty. Na tyto konstrukce by tedy měly být aplikovány pouze takové nátěry, které byly zkoušeny na rostlém dřevě, protože jinak lze očekávat, že požadované požární odolnosti nebude dosaženo.

Protipožární nátěry na dřevo musí být aplikovány vždy na holé, ničím nenatírané či nenapouštěné dřevo. Přípustné je pouze lihové mořidlo, případně některé přípravky proti dřevokaznému hmyzu a houbám. Obvykle bývá předepsána vydatnost ochranného nátěru 500 – 800 g/m2 a nátěr musí být do povrchu alespoň částečně zapenetrován. Pokud je před tím dřevo napuštěno např. Luxolem či jiným přípravkem, obsahujícím pryskyřici, nedojde k dobrému spojení protipožárního nátěru s podkladem a jeho funkce bude značně zhoršena.

Protipožární nátěry na železobeton dosud nebyly v ČR odzkoušeny, i když z informativních zkoušek, které byly kdysi ve zkušebně PAVUS provedeny vyplývá, že by svůj význam měly. Podle dostupných informací však nejsou tyto nátěry příliš rozšířeny ani v zahraničí a to jednak s ohledem na finanční náročnost (vysoká spotřeba nátěru na drsný a porézní povrch), jednak i s ohledem na obtížný způsob aplikace. Většina betonových prvků ve stavbě poměrně dlouho vysychá a betony vykazují zbytkovou alkalitu povrchu, zbytky mastných separátorů atd. S ohledem na složení většiny protipožárních nátěrů by mohly tyto faktory působit k douhodobé ztrátě funkce.

Obecně rozšířenou chybou při předepisování protipožárních nátěrů jakéhokoliv typu je snaha projektantů, často i požadavek investorů, určit do detailu typ i tlouštku nátěru (nebo nástřiku). Je třeba si uvědomit, že požární zpráva se zpracovává obvykle v úvodní části projektu a současná praxe si na prováděcí projekty zejména u menších staveb příliš nepotrpí. Osobně se domnívám, že požární specialista by se měl při řešení požární zprávy omezit pouze na zjištění požadavků na požární odolnost jednotlivých konstrukcí a pokud již uvádí nějaký nátěrový systém, měl by jej pouze navrhnout jako příklad, a již vůbec ne s definovanou tlouštkou vrstvy. Tato praxe vychází z dřevních dob třeskutého socialismu, kdy byla materiálová základna konstantní řadu let a protokoly zkušeben platily bez omezení. Mimo to si tak projektant na sebe zbytečně přebírá značnou odpovědnost, protože mezi úvodním projektem a realisací může uplynout řada měsíců (někdy i let) a v době realisace již nemusí mít navržený materiál platný atest, případně může dojít k záměně ocelových profilů (válcované prvky za svařované atd) a navržená tlouštka vrstvy nebude souhlasit. Ze stavebního zákona vyplývá jednoznačná odpovědnost dodavatele – specialisované firmy, který má být ostatně – zejména při aplikaci protipožárních úprav – dostatečně kvalifikován, aby mohl sám navrhnout a splnit požadavky na příslušnou požární odolnost.

Některé chyby a omyly při aplikaci materiálů v požární ochraně (2.)

Sdílejte článek

Další články v sekci Problematika požární ochrany