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

Požární problematika dřevěných konstrukcí

Publikováno dne 4. 11. 2009

Autor: Eduard Vašátko

Pro správné pochopení funkce a postupu při navrhování vhodných „požárně bezpečnostních zařízení“, jak se podle platné vyhlášky [01] nazývají všechny přípravky a materiály směřující ke snížení hořlavosti nebo zvýšení požární odolnosti stavebních konstrukcí, je nutné nejprve alespoň trochu vyjasnit současný stav v oblasti platných norem a vyjasnit alespoň některé základní pojmy, se kterými tyto normy pracují. Jedná se o pojmy, které jsou zdánlivě každému jasné, které však každý člověk chápe trochu jinak. Proto musí být přesně definovány, aby je bylo možno nějakým způsobem měřit a vzájemně porovnávat.

1.1. Hořlavost

Není to tak jednoduché, jak se to na první pohled zdá. Tak například platná ČSN EN ISO 13943 [02] pojem „hořlavost“ vůbec nezná, definuje pouze pojem „hoření“ (combustion) jako „exotermickou reakci látky s oxidovadlem“ a dále definuje spíše „chování látek při hoření“ (burning behaviour) jako „všechny fyzikální a/nebo chemické změny k nimž došlo při vystavení předmětu stanovenému zdroji vznícení“. Aby se tomu dalo porozumět, odkazuje příslušná norma na výklad dalších pojmů (vznícení) a ta zase na další…

Zkusme to tedy jednoduše a česky. Proč vlastně musíme hodnotit hořlavost materiálu? Bez ohledu na základní definici, uvedenou ve slovníku (která samozřejmě platí), smysl, účel hodnocení hořlavosti pro obecnou praxi spočívá především v potřebě porovnat nějakým způsobem jednotlivé materiály mezi sebou a stanovit požadavky pro jejich konkrétní použití ve stavbě. Tedy proto, abychom mohli jasně porovnat, zda je jeden materiál za stejných podmínek hořlavější než ten druhý a do jaké míry. Tedy, že jehličnaté dřevo hoří rychleji (a je tedy o málo hořlavější) než dřevo listnaté, že papír hoří lépe než dřevotříska, resp. že kámen na rozdíl od uhlí nehoří.

Abychom to mohli porovnávat, byla vymyšlena celá řada zkušebních postupů. Tak například jedna z prvních zkušebních norem [03] porovnávala jednotlivé materiály podle toho, kolik hmotnostních procent odhořelo za přesně definovaných podmínek a za předem určenou dobu ze zkušebních destiček předepsaných rozměrů, zhotovených ze zkoušeného (hodnoceného) materiálu. Podle výsledného úbytku hmotnosti pak byly jednotlivé konstrukční stavební hmoty tříděny do stupně A – nehořlavé, stupně B – nesnadno hořlavé, C1 – těžce , C2 – středně a C3 – lehce hořlavé hmoty.

I když tato norma přestala platit již někdy v roce 1980, zmíněný zkušební postup se jako jedna z metod (změna B pro intumescentní přípravky) zachoval dodnes, právě tak, jako výše uvedené třídění hmot podle stupňů hořlavosti v rámci ČSN 73 0862.[04] Výsledné hodnocení se pak následně promítá do celé řady návazných kmenových projektových norem [05,06]. Jinými slovy – pokud je v projektu napsáno, že strop v garáži musí být z materiálů stupně A, znamená to, že nesmí být ze dřeva, resp. že musí být nehořlavý.

Samozřejmě, že projektant si to nevymyslí jen tak, ale má k tomu již zmíněnou projektovou normu, která vychází z „požárního zatížení“ (Výklad jednotlivých pojmů – viz již zmíněný „Slovník“, případně jednotlivé projektové normy ČSN 73 0810, ČSN 73 0802, ČSN 73 0804 a další.) a z „požárního rizika“ a dalších požadavků, resp. z množství hořlavin nebo hořlavých materiálů, které v té které místnosti jsou uloženy (případně ze kterých je objekt postaven) a z jejich potenciálního nebezpečí (výhřevnosti, kalorické hodnoty atd.) pro vlastní stavbu a její okolí.

Protože jednotlivé druhy hmot se ve stavbě obvykle nepoužívají samotné, ale bývají vzájemně kombinovány, rozlišují projektové normy z hlediska hořlavosti i možnosti použití těchto kombinací. Projektové normy proto tyto konstrukce ještě dále dělí podle množství a způsobu zabudování hořlavých hmot do stavby. Na podobném principu je ostatně založen soubor metodik, v souč. době přejímaný pod společným názvem „Reakce stavebních výrobků na oheň“, který hodnotí – jak je z názvu patrné – již nejenom hořlavost, ale celkové chování materiálů a konstrukcí v podmínkách požáru.

Klasifikace jednotlivých stavebních hmot podle výsledků jednotlivých zkoušek se pak provádí podle nové evropské normy ČSN EN 13501-1 [07]. Je třeba upozornit, že nové zkušební metody (ČSN EN ISO 1182, ČSN EN ISO 1716, ČSN EN 13823, ČSN EN ISO 11925-2, ČSN EN ISO 9239-1) nejsou shodné s dosud užívanými českými postupy a hodnotí materiály podle jiných principů. Výsledné hodnocení je v této normě vyjadřováno odlišným způsobem, je v ní posuzován i vývin a množství kouře a některé další parametry. Na rozdíl od stávající české normy, která je metodou spíše selektivní, porovnávající podle jednotného kriteria stavební hmoty mezi sebou, je hlavním cílem nově zaváděné normy zhodnotit jednotlivé stavební materiály co nejobjektivněji z hlediska všech parametrů, které mají na jejich chování při požáru vliv. Je pravděpodobné, že zaváděné postupy budou pro hodnocení stavebních konstrukcí objektivnější, otázkou ovšem zůstává, do jaké míry bude možno všechny zjištěné parametry účelně promítnout do praxe a co to přinese.

Norma v ČR formálně platí od července 2002 a platnost stávající normy ČSN 73 0862 musí být ukončena nejpozději v prosinci 2003. Ovšem přesto, že norma platí, nelze ji v současné době používat (psáno v únoru 2003). Důvody jsem uvedl v úvodníku tohoto zpravodaje.

1.2. Požární odolnost (fire resistance)

je definována jako „schopnost objektu (konstrukce) zachovat po stanovenou dobu požadovanou stabilitu a/nebo celistvost a/nebo tepelnou izolaci a/nebo další očekávanou funkci, specifikovanou v normové zkoušce požární odolnosti“. Tolik již citovaný „Slovník“

Zkoušky požární odolnosti se provádějí vesměs na vzorcích konstrukcí ve skutečné velikosti, resp. pomocí velkorozměrových zkoušek v pecích a to podle jednotlivých dílčích zkušebních norem. V současné době probíhá – podobně jako u zkoušek hořlavosti – postupný přechod na průběžně přejímané normy evropské. Až dosud bylo v tomto smyslu formálně převzato 9 metodik, přechodové období platnosti zkušebních protokolů podle původní ČSN 73 0851 [09], resp. dříve platných českých norem bylo prozatím stanoveno na 30.6.2004.

2. Materiály a postupy

I když jsou kriteria hořlavosti a požární odolnosti a jejich zkoušení od sebe značně vzdálena, materiály a postupy nutné pro jejich splnění jsou ve většině případů stejné. Jinými slovy – až na několik vyjímek lze přípravkem, určeným pro snížení hořlavosti (Hovoříme stále o dřevu a dřevěných konstrukcích) obvykle zvýšit i požární odolnost konstrukce. To se také využívá zejména u protipožárních nátěrů na intumescentní bázi, které tak mohou v některých případech plnit oba požadavky zároveň.

2.1. Snížení hořlavosti

Dřevo a dřevěné konstrukce bez dodatečných úprav lze zatřídit podle dosud platné hodnotové normy ČSN 73 0821 z hlediska hořlavosti do stupně C2 až C3, tedy mezi materiály středně až lehce hořlavé, podle toho, o jaké dřevo se jedná. Snížení jeho hořlavosti lze nejsnáze dosáhnout buď omezením přístupu vzduchu k jeho povrchu, což lze provést např. pokrytím tohoto povrchu nehořlavou, tepelně izolující látkou, případně pomocí hloubkové impregnace dřeva roztokem látky, která znemožňuje či omezuje hoření např. vytvářením nehořlavých plynů či díky svému složení.

2.1.1. Protipožární nátěry

Jednou z nejstarších metod snížení hořlavosti dřevěných konstrukcí byly nátěry vápnem nebo hlinkou, hliněnou mazaninou, nástřiky omítkou nebo (spíše ve středověku) nátěry na bázi organických látek obsahujících složky, uvolňující pyrolýzou dusík – např. volskou krví (Lze vidět na krovech některých chrámů, takto upraveny jsou i některé části krovů v pražské Týnské škole.) a jinými více či méně exotickými přípravky. Na krovech mnoha pražských domů je dodnes vidět narůžovělý tvrdý povlak, kterým byly během II. světové války povinně natírány dřevěné konstrukce před nálety. Jedná se o obarvený roztok vodního skla, který se prodával až do 90. let minulého století pod názvem Betogen. Dnes již pochopitelně žádnou funkci nemá, při rekonstrukcích však dosud působí značné potíže, protože se velmi těžko odstraňuje.

V současné době jsou nejčastěji používány intumescentní (zpěňovatelné) protipožární nátěry, kterými lze – za vhodných podmínek – dosáhnout zatřídění konstrukcí až do stupně A („Nehořlavé“ dřevo podle platné normy v podstatě znamená, že nátěrem opatřený dřevěný prvek splnil příslušné srovnávací kriterium, které norma stanoví pro příslušný klasifikační stupeň. To samozřejmě neznamená, že je dřevo skutečně nehořlavé. Pro účely projektu se tato klasifikace posuzuje tak, že dané zatřídění platí po dobu, po kterou použitý přípravek působí, tedy – zatím i u těch nejlepších nátěrů nejvýše 15 minut.), tedy mezi materiály zcela nehořlavé. Funkce těchto nátěrů je dána rozkladem vhodně formulované chemické směsi, např. snadno karbonizujících látek (škrobu, vyšších cukrů nebo polyalkoholů), solí kyseliny fosforečné a nadouvadel (melaminu, dikyandiamidu atd).

V současné době jsou již užívány i modernější (zato dražší) přípravky na bázi vanadu, složitých organických komplexů, modifikovaných polyuretanů, silikonu, některé intumescentní hmoty vycházejí i z aplikací přírodního grafitu. Nátěr musí mít samozřejmě určitou vydatnost, obvykle 300 až 700 g.m2 – v některých případech i více a musí být dobře zakotven do povrchu dřeva. Při styku s otevřeným ohněm dochází k redukci fosforečné soli na kyselinu fosforečnou a rychlé karbonizaci uhlíkaté složky při současném tepelném rozkladu nadouvadla a následném vývinu velkého množství nehořlavého plynu (dusíku), který postupně vytváří spolu s karbonizující složkou na povrchu dřeva tepelně izolační uhlíkatou barieru. Při použití jiného složení mohou být samozřejmě pyrolýzní produkty jiné a celá reakce může mít jinou podobu, výsledek je však vždy stejný – silná, tepelně izolující uhlíkatá bariera, přičemž pěnová vrstva může být silná až několik centimetrů (viz obr. 1 – nátěr DEXARYL B)[10].

Účinnost takto vzniklé vrstvy a její tepelně izolační schopnost je přímo závislá na struktuře pěny, která se ovšem mění v závislosti na průběhu požáru. Záleží totiž na tom, jak rychle se mění v hořícím prostoru teplota a vlhkost, zda je natřená plocha přímo vystavena ohni nebo zda je nátěr zakryt podhledem či jinak odstíněn přímému plameni atd. Nátěr byl zkoušen za konkrétních podmínek, stanovených příslušným zkušebním postupem a jeho funkce je tedy deklarována podmínkami, které stanoví příslušná norma. Jestliže v praxi budou tyto podmínky odlišné, může být odlišný i výsledný efekt. Nicméně dobrou funkci každého intumescentního nátěru na dřevo podmiňuje:

Protipožárních nátěrů určených pro snížení hořlavosti dřeva se na našem trhu nabízí k volnému prodeji pouze několik. Při případném nákupu je však třeba důkladně zvážit vhodnost jejich použití vzhledem k tomu, co stavebník potřebuje a co si může provést vlastními prostředky. Náročnější protipožární úpravy, tam, kde má dřevo zůstat transparentní a nátěry, které mají zaručit snížení hořlavosti do stupně B nebo dokonce A považuji za nutné svěřit odborným firmám, které k provedené úpravě vydají i potřebný doklad zaručující správnost provedení, nutný pro stavební řízení. Většina účinnějších systémů se ostatně volně k prodeji nenabízí, protože jejich výrobci (a následně i platná vyhláška) vyžadují, aby aplikaci prováděly pouze zaškolené, autorizované firmy.

2.1.2. Impregnace

Snížení hořlavosti dřeva lze provádět i povrchovou impregnací vodou ředitelnými přípravky, případně hloubkovou impregnací, prováděnou za vyššího tlaku nebo máčením dřeva v roztocích, obsahujících příslušný retardér hoření. Používané retardéry mají většinou polyfunkční účinek. Při požáru se rozkládají, uvolňují krystalovou vodu (Na2CO3, K2CO3, tetraboritan sodný, různé druhy kamenců) a/nebo vytvářejí nehořlavé plyny, které unikají z povrchu hořícího dřeva a ředí hořlavé spaliny natolik, že tlumí rozvoj plamene (různé amonné soli, fosforečné sloučeniny, halogenderiváty na anorganické i organické bázi atd.). Svým rozkladem zároveň odčerpávají z povrchu chráněné konstrukce teplo, které se musí využít na jejich rozklad a tím dále brzdí rozvoj hoření, současně omezují dodatečné žhnutí zuhelnatělých vrstev dřeva a některé další reakce.

Jejich účinnost je (s vyjímkou hloubkové tlakové impregnace) obvykle značně nižší, než u intumescentních nátěrů a proto jsou v současné době na ústupu, mj. i proto, že některé používané, zejména borité a fosforečné soli podporují z dlouhodobého hlediska stárnutí a degradaci povrchu dřevěných konstrukcí a jak uvádí J. Vinař [11], v některých případech může dlouhodobě dojít i k poklesu fyzikálně mechanických vlastností dřeva. Pro dřevostavby se takto upravené dřevo většinou nepoužívá.

2.1.3. Nástřiky, omítky, mazaniny

Ochrana dřevěných stropů proti ohni omítkou byla nařízena patentem Josefa II. roku 1785 a není vyloučeno, že obdobné ustanovení tohoto typu platilo již podle zvláštních předpisů, vydaných roku 1348 pro Nové město pražské Karlem IV. [12] Obdobně byly – s velmi dobrým výsledkem – užívány i hliněné mazaniny, vyztužené slamou nebo proutím, později pak rákosem, na stropech pod půdou obytných domů. Až do minulého století šlo o běžný způsob povrchové úpravy dřevěného podbití stropů obytných budov, sledující kromě požární ochrany i další funkce. Omítka či mazanina dřevo tepelně izoluje a brání přístupu vzduchu k povrchu, čímž účinně brání rozšíření požáru. Na druhé straně byly takto upravené stropy snadněji napadány dřevokaznými škůdci a houbami, zvláště v místech, kam ve stavbě zatékalo.

V moderním stavebnictví se tyto materiály pro snížení hořlavosti dřevěných konstrukcí již samostatně nepoužívají.

2.1.4. Obklady

Obklady dřevěných konstrukcí pro snížení hořlavosti jsou obvykle prováděny v kumulaci s požadavkem na zvýšení požární odolnosti nosných nebo požárně dělících konstrukcí a z toho důvodu budou uvedeny až v příslušné kapitole.

2.2. Požární odolnost

Vedle hořlavosti je rozhodujícím požadavkem na požárně technické vlastnosti dřevěných konstrukcí jejich požární odolnost. U tyčových nosných prvků se jedná o parametr R, tedy únosnost a stabilit, u plošných – svislých nebo vodorovných konstrukcí, o mezní stavy R, E, I. Připomeňme si, jaké jsou požadavky na výše uvedené mezní stavy [09]:

Mezní stav únosnosti a stability R(t) nastává v okamžiku, kdy se konstrukce zřítí nebo není schopna nadále nést požadované zatížení. Jako mezní stav se u staticky zatížených tyčových prvků posuzuje ztráta stability (R), kdy se za kritickou teplotu považuje cca 300oC na nechráněném povrchu konstrukce, jako další kriterium je pak uvažován vztah mezi hloubkou uhelnatění a časem, přičemž je důležité, zda se hodnotí jednorozměrné vedení tepla (strop, resp. jednostranně namáhané plošné prvky) nebo dvourozměrné vedení tepla (nosník, sloup). U jednorozměrného vedení tepla dochází k rychlejšímu nárůstu hloubky zuhelnatění na začátku zkoušky, při dvourozměrném vedení tepla pak na konci zkoušky, kdy dochází i dřívější ztrátě nosnosti a stability.

Mezní stav teplot na neohřívaném povrchu I(t) nastane při zvýšení průměrné nebo lokální teploty nad nejvýše přípustnou hodnotu (podle současně platné normy 140oC + teplota okolního prostředí).

Mezní stav celistvosti E(t)nastává v okamžiku, kdy se v plošné konstrukci vytvoří trhliny nebo otvory, jimiž trvale pronikají produkty hoření nebo plamen.

Z požárního hlediska je dřevo jako nosný prvek kvalitním materiálem, který si při požáru zachovává svoji stabilitu po velmi dlouhou dobu. To je dáno samotným procesem hoření. V poslední etapě hoření se totiž na jeho povrchu vytváří zuhelnatělá vrstva, která následně další postup plamene zpomaluje. Pod touto vrstvou po určitou dobu dřevo nehoří a cca 15 mm pod zuhelnatělým povrchem je již dřevo úplně neporušené. Jak uvádí Osvald [13], lze to doložit nejenom nezměněnými fyzikálními vlastnosti, ale i obsahem hemiceluloz, jako nejcitlivější složky podléhající tepelnému rozkladu v této vrstvě, které zůstaly při zkouškách beze změny.

Již v r. 1971 odvodil Reichel [14] základní rychlosti odhořívání dřeva z povrchu dřevěných konstrukcí jako 0,5 až 0,9 mm/min a lze konstatovat, že je možno se tímto výpočtem řídit dodnes, protože podobné hodnoty udává i dnes zaváděná ČSN P ENV 1995-1-2 [15]. Vzhledem k tomu lze orientačně vypočítat přibližnou požární odolnost nechráněné dřevěné konstrukce či prvku.

To je důležité právě pro navrhování dodatečných způsobů protipožární ochrany těchto konstrukcí. Veškeré parametry v tomto smyslu užívaných požárně bezpečnostních zařízení jsou totiž (na rozdíl např. od oceli) uvažovány jako příspěvek ke zvýšení požární odolnosti, tedy jako hodnota, která se přičítá k vypočtené výchozí požární odolnosti nechráněného prvku.

Pro praxi je podstatné, že:

  1. požární odolnost nosných tyčových dřevěných prvků je přímo závislá na jejich průřezu a statickém zatížení
  2. prvky z lepeného dřeva dosahuji při stejném průřezu vyšších hodnot požární odolnosti než ze dřeva rostlého
  3. požární odolnost dřevěných konstrukcí je přímo závislá na velikosti ohněm zasažené plochy

Existují samozřejmě i další přímé a nepřímé závislosti, tyto však považuji pro dané téma za nejdůležitější.

2.2.1. Protipožární nátěry

Problematika protipožárních nátěrů byla diskutována již v odst. 2.1.1., týkající se hořlavosti. Na rozdíl od snížení hořlavosti, kde protipožární nátěr působil pouze jako tepelně izolační vrstva bránící přístupu vzduchu k povrchu natřeného prvku, je pro zvyšování požární odolnosti rozhodující především tepelně izolační schopnost vzniklé pěny, její struktura a životnost. Čím má pěna lepší strukturu, čím je soudržnější a čím déle vydrží při průběžně se zvyšující teplotě na na chráněném povrchu, tím více nátěr přispívá ke zvýšení požární odolnosti. Není rozhodující její výška, ale to, zda je pěna syntaktická či ataktická, jak velké jsou jednotlivé buňky, jak dlouho trvá, než se pěna vytvoří, jak dobře drží na povrchu, jak rychle se vypálí do pevného skeletu a kdy začne praskat a odpadávat. V tom je určitý rozdíl od intumescentních nátěrů, užívaných na ocelové nosné konstrukce. Pěna se musí u nátěrů na dřevo vytvářet co nejrychleji, protože k odbourávání hemiceluloz, kterých je ve dřevě přibližně 20 – 35 % dochází již v teplotním intervalu mezi 150 až 170oC a celulozy, která tvoří základní složku dřeva (43 – 52 %) v intervalu kolem 250 až 300oC [16]. Startuje-li intumescentní reakce až po překročení těchto teplot, bývá již většinou pozdě a výsledky nátěrem dosažené budou nedostatečné. Situace je dále komplikovaná tím, že dřevo obsahuje vnitřní vlhkost, která se při požáru musí ze dřeva nejprve odpařit, což znamená, že nátěr musí být bez porušení propustný pro vodní páru vznikající v povrchových vrstvách až do dosažení teploty nejméně 100oC. Je třeba poznamenat, že se nejedná o kontaktní teploty na povrchu dřeva, ale o teploty, na které musí být prohřáty povrchové vrstvy dřevěného prvku do hloubky alespoň 5 – 10 mm. V praxi to znamená, že nátěr musí reagovat na kontakt s plamenem nejpozději během 1 až 2 minut.

Protože příslušná evropská norma pro stanovení příspěvku protipožárních ochran (požárně bezpečnostních zařízení) na zvýšení požární odolnosti dřevěných konstrukcí dosud není schválena (Dosud byla schválena a v září 2002 převedena do ČSN pouze předběžná EN), užívá se zatím pro tyto účely v ČR zkušební metodika ZP 9/97 [17], zpracovaná AO 216 PAVUS podle koncepce, z návrhu evropské normy vycházející. Aby byly vyloučeny náhodné vlivy defektů v rostlém dřevě, jsou pro zkušební tělesa užívány lepené prvky, zhotovené z aglomerovaných DV desek. Funkce nátěrů se hodnotí jednak na plošných, jednak na tyčových staticky zatížených prvcích a z výsledků je vypočítán příspěvek v minutách, o který se prodlouží požární odolnost natřené konstrukce daného průřezu proti stejnému průřezu prvků nenatřených. Pro jednotlivé druhy přípravků jsou pak podle potřeby zpracovány dimenzační tabulky. Příkladné řešení pro jeden z nejefektivnějších protipožárních nátěrů na našem trhu DEXARYL B Transparent [10] je uveden v tab. č.1:

ak je z tabulky zřejmé, jsou zde nejprve uvedeny požární odolnosti nechráněných prvků podle průřezu v mm a podle umístění v konstrukci (nosník, sloup), dále materiál prvku (lepené nebo rostlé dřevo) a k výchozím hodnotám přičtena průkaznou zkouškou zjištěná hodnota příspěvku konkrétního nátěru k požární odolnosti, která činí v daném případě 14,5 minuty. Tato hodnota se shoduje téměř přesně s průkaznou zkouškou podle dříve platné ČSN 73 0851 [18] na rostlém dřevě, kde požární odolnost Dexarylem natřeného sloupu o průřezu 130 x 130 mm činila 30 minut.

Nátěry, aplikované na nenosné plošné konstrukce dosahují samozřejmě vyšších příspěvků a podle tloušťky chráněného dřeva (min. tloušťka činí 18 – 20 mm) může tento příspěvek činit až 20 minut. U těchto prvků je ovšem důležitá i povrchová úprava ploch, u kterých se nepředpokládá expozice plamenem.

Zkouškami v akreditované zkušebně PAVUS [19] bylo např. zjištěno, že deska, zhotovená ze smrkových palubek o tloušťce 18 mm, u které byla strana směrem k ohni upravena protipožárním nátěrem Dexaryl B, zatímco zadní strana zůstala bez ochrany, dosáhla požární odolnost necelých 20 minut. Tatáž deska, oboustranně natřena za stejných podmínek dosáhla 31 minut. Při bližším zkoumání (měřením tepelného pole) pak bylo zjištěno, že velkou roli hraje zejména u tenkostěnných plošných prvků vnitřní vlhkost, která při oboustranném nátěru nemůže z nechráněné strany difundovat dostatečně rychle a efekt intumescentního nátěru proto vydrží déle. Oboustranný nátěr rovněž chrání značně lépe i spáry mezi jednotlivými palubkami, což rovněž mohlo přispívat k prodloužení jeho funkce.

Protipožárních nátěrů pro zvýšení požární odolnosti se na českém trhu nabízí celá řada, obvykle však nejsou volně v prodeji, protože je nutné, aby byly aplikovány odbornou firmou, která převezme písemnou garanci za provedení a v tomto smyslu vystaví i potřebný doklad pro stavební řízení. To ostatně vyžaduje i převážná většina výrobců i dovozců těchto nátěrů, protože v případě selhání se jen obtížně dokazuje, zda je chyba v nátěru či jeho aplikaci. Správná tloušťka nátěru na povrchu dřeva se totiž prokazuje pouze velmi těžko a průkaz je značně nákladný.

Nabízeny jsou nátěry pigmentované i transparentní tam, kde zákazník vyžaduje, aby barva a struktura dřeva byla po nátěru nezměněna, někteří výrobci umožňují i volbu matného či lesklého provedení. Na obr. 2 je ukázka již zmíněného nátěru Dexaryl B Transparent na atypickém schodišti.

Podmínky aplikace a ostatní technické parametry pro tyto nátěry jsou shodné s nátěry, snižujícími hořlavost dřeva a uvedenými v odst. 2.1.1.

2.2.2. Impregnace dřeva

se pro zvýšení požární odolnosti neužívají. Impregnované dřevo sice při požáru povrchově nehoří, dochází však stejně k tepelnému rozkladu a vliv impregnace se na zvýšení požární odolnosti podstatněji neprojeví.

2.2.3. Nástřiky, omítky

platí totéž, co bylo řečeno v odst. 2.1.3. V letech 1980 – 1982 byl pracovníky tehdejšího VVÚSZ Malešice vyzkoušen podle ČSN 73 0851 pro zvýšení požární odolnosti dřevěných konstrukcí protipožární tepelně izolační nástřik PORFIX a dosáhl poměrně dobrých výsledků. S ohledem na řadu negativních vlastností se však tato aplikace neujala a další podobný systém od té doby již zkoušen nebyl [20].

2.2.4. Obklady

Na rozdíl od omítek jsou protipožární obklady dřevěných konstrukcí používány v hojné míře a to zejména pro tyčové nosné prvky s vyšší požární odolností, v půdních vestavbách, stropních konstrukcích a všude tam, kde protipožární nátěr svými parametry nestačí.

Mezi nejrozšířenější protipožární obklady dřevěných konstrukcí patří sádrokartonové a sádrovláknité desky. Na rozdíl od ocelových konstrukcí mohou být tyto desky kotveny přímo do obkládaného dřeva. Způsob aplikace je znázorněn na obr. 3 (Použito obrázku z katalogu firmy RIGIPS a.s.):

Pomocí vícevrstvých obkladů sádrokar-tonovými deskami lze dosáhnout požární odolnosti u nosníků a sloupů v závislosti na průřezu až R 90, přičemž nejmenší průřez obkládaného dřevěného prvku by měl činit podle některých atestů alespoň 80 x 100 mm.

Stejných hodnot požární odolnosti, ovšem při nižších tloušťkách použitých obkladů lze dosáhnout pomocí sádrovláknitých desek. Obdobně lze přímo obložit těmito deskami i spodní strany dřevěných záklopů z fošen nebo prken o tlouštce 25 až 50 mm a za předpokladu, že jsou spáry mezi prkny kryty lištou, případně zhotoveny na péro a drážku nebo polodrážku. Podle tloušťky použitých prken v podlaze lze dosáhnout sádro-vláknitým či sádrokartonovým obkladem požární odolnosti až REI 30, v některých případech i více.

Stejným způsobem lze chránit dřevěné konstrukce i řadou dalších požárně odolných tuhých desek, přibližně se stejným výsledkem. [21]

2.2.5. Lepené obklady dřeva

Zvláštním případem jsou lepené obklady dřevěných nosných konstrukcí a podlah ORDEXAL D. Jedná se lehké desky na bázi minerální vlny objemové hmotnosti cca 200 kg.m-3, kterými lze dosáhnout u sloupů i nosníků – při dodržení potřebného průřezu nosného prvku požární odolnosti až R 120. [22]

Desky ORDEXAL D jsou velmi vhodné zejména pro protipožární izolaci dřevěných podlah proti ohni, působícímu zespodu. Za podmínky, že jsou spáry mezi prkny kryty lištou, případně zhotoveny na péro a drážku nebo polodrážku.Bez ohledu na tloušťku použitých prken či fošen v podlaze, pokud je v rozmezí 25 až 50 mm, lze těmito obklady dosáhnout pož. odolnosti až REI 120. Na rozdíl od ostatních deskových obkladů však tento typ obkladů současně nahrazuje i tepelnou izolaci stropu, zlepšuje akustické parametry konstrukce a s ohledem na nízkou hmotnost je s výhodou použitelný i pro rekonstrukce starších objektů, kde je nutno brát ohled na celkové přitížení původních nosných konstrukcí.

3. Ekonomické hodnocení – závěr

Smyslem všech požárně bezpečnostních opatření ve stavbě je dosáhnout potřebného, normou a projektem předepsaného stupně požární bezpečnosti tak, aby byl spolehlivý, co nejdéle funkční a samozřejmě pro uživatele i nejlevnější. Ať se nám to líbí nebo ne, žádný investor nepovažuje protipožární opatření ve své stavbě za zlatý hřeb svého projektu a platí je hlavně proto, že mu nic jiného nezbývá, chce-li dodržet všechny předpisy a dosáhnout kýžené kolaudace.

Pokud tedy výše uvedené aplikace zvážíme z pohledu toho, kdo platí, lze mezi jednotlivými přípravky a materiály volit podle následujícího klíče:

Pro dřevěné konstrukce nezakryté podhledem, trámové krovy, půdní vestavby, dřevěná obložení a další prvky v obytných budovách či jiných dřevostavbách nevýrobního rázu, s požární odolností do R(EI) 30 D3 lze doporučit intumescentní protipožární nátěry. Volba jednotlivých typů bude záviset na stupni požární bezpečnosti (hořlavost, pož. odolnost) a na estetických nárocích investora. Vyráběny jsou právě tak průmyslové nátěry na půdy, stodoly a hospodářská stavení, jako speciální transparentní nátěry s vysokou účinností, lesklé či matné pro použití v půdních vestavbách. Náklady na m2 se mohou pohybovat od cca 40 až do cca 500 Kč, podle provedení a požadavků. Mezi nejlevnější přípravky patří např. Pragokor Pyronit, SYNPREG nebo CF, který je volně ke koupi v obchodech a který si může pro snížení hořlavosti natřít každý sám, až po čistě transparentní čiré nátěry pro snížení hořlavosti do stupně A, zvyšujících požární odolnost až o 15 minut (DEXARYL B Transparent, UNITHERM) a užívané v nejnáročnějších podmínkách průkazně vyškolenými firmami.

Životnost těchto přípravků je v současné době sledována již poměrně dlouho a lze konstatovat, že většina z kvalitnějších systémů je plně funkční alespoň 10 let. Zkoušky stárnutí některých nátěrových systémů na dřevo provádí akreditovaná zkušebna VVÚD v Březnici.

Pro použití do interieru či tam, kde je nutno dbát na estetický vzhled, pro dosažení vyšších požárních odolností než 30 minut je nutno zvolit deskové či lepené obklady. Mezi nejlevnější patří obklady ze sádrokartonu a sádrovláknitých desek a obklady na bázi lepených obkladů ORDEXAL. Jejich cena bude přímo závislá na tvaru a umístění chráněné konstrukce a požární odolnosti, která má být dosažena.

Pro zvýšení požární odolnosti stropů/podlah a pro požární odolnost REI 60 až 120 minut lze doporučit již téměř výhradně desky ORDEXAL, protože požární odolnosti 120 minut nelze přímým obkladem jinak dosáhnout.

Závěrem lze připomenout mnohokrát opakované přísloví: „Dvakrát měř, jednou řež“. Uvědomte si, že se materiálová báze všech výše uvedených ochranných přípravků nepřetržitě vyvíjí a projektanti, kteří Vám zpracovali technické podklady prostě při nejlepší vůli nemohou obsáhnout prakticky aktuální stav. Z toho důvodu lze doporučit před zahájením vlastní realizací zkonzultovat navržené řešení s pokud možno nezávislým odborníkem.

Seznam použité literatury:

Lektoroval: Ing.Pavel Vaniš,CSc

Sdílejte článek

Další články v sekci Problematika požární ochrany