Klasifikacijos ataskaita: išorinės ugnies poveikio sąlygomis stogo dangoms

Reakcijos į ugnį bandymai - tai bandymai, atliekami siekiant įvertinti, kaip statybinės medžiagos ir gaminiai elgiasi gaisro atveju. Šie bandymai tiria medžiagų savybes, tokias kaip degumo greitis, dūmų susidarymas, toksiškų dujų išsiskyrimas ir ugnies plitimo greitis. Reakcijos į ugnį bandymai įvertina medžiagų elgseną gaisro atveju.

Statybos produktų, pertvarų ir iš jų įrengtų konstrukcijų savybės vertinamos pagal charakteristikas, apibūdinančias daugelį reiškinių, susijusių su gaisro kilimu ir plitimu. Dažniausiai taikomos savybės yra atsparumas ugniai, reakcija į ugnį bei ugnies plitimo per fasadus ir stogus laipsnis. Europos statybos gaminių vertinimo sistemoje svarbus vaidmuo tenka standartui EN 13501-2, kuriame pateiktos išbandytų atitvarų vertinimo ir klasifikavimo taisyklės.

Euroklasės ir reakcija į ugnį

Euroklasės klasifikacija suskirstyta į daugybę klasių nuo A1 iki F. A1 klasė reiškia medžiagas, kurios visiškai nedega, o F klasė - medžiagas, kurios nebuvo išbandytos ar klasifikuojamos pagal priešgaisrinę saugą. Kiekvienai klasei yra papildomų subklasifikacijų, tokių kaip dūmų susidarymas (s1, s2, s3) ir lašelių susidarymas (d0, d1, d2). Euroklasės klasifikacija ir reakcijos į ugnį bandymai yra svarbios statybinių medžiagų įvertinimo ir klasifikavimo priemonės priešgaisrinės saugos požiūriu.

Stogų dangų elgsena išorinės ugnies poveikio sąlygomis

Ypatingas atvejis yra siena, bandoma iš išorinės pusės pagal vadinamąją išorinės ugnies poveikio kreivę (angl. the external fire exposure curve). Šiai kreivei būdinga pastovi ir mažesnė pertvarai tenkanti ugnies apkrova, palyginti su standartine temperatūros kreive, maždaug nuo 10 bandymo minutės. Statybos produktų, įskaitant daugiasluoksnes plokštes, gamintojus labiausiai domina sritys, paminėtos 1, 2 ir 4 punktuose.

Elementas, turintis išlaikyti reikiamas laikančiąsias savybes gaisro metu, pavyzdys yra daugiasluoksnė stoginė „sandwich“ plokštė arba trapecinė skarda, naudojama kaip daugiasluoksnio („sumuštinio“) stogo laikantysis elementas. Priešgaisrinės izoliacinės savybės I - elemento gebėjimas riboti vidutinių temperatūrų padidėjimą esant dideliam šilumos srautui, neperduodant ugnies iš ugnies veikiamos pusės į neveikiamą.

Jeigu per T laiko bandymą pertvara išlaiko nustatytus reikalavimus, pavyzdžiui, dėl ugnies apkrovos ir vientisumo, tada jai atliekamas bandymas įvertinant atsparumą smūgiams. Bandoma pertvara, pavyzdžiui, siena, yra veikiama ugnies tam tikrą gamintojo nurodytą laiką T, pavyzdžiui, 30 minučių.

Medinių stogų ir stogo dangų ypatumai

Mediniai pastatai vis labiau populiarėja - pastaraisiais metais pastatyta daug nuostabių ir tvarių medinių vienbučių, daugiabučių namų, bibliotekų ir mokyklų. Laikui bėgant mediniams pastatams keliami reikalavimai, įskaitant ir gaisrinės saugos. Degumas (angl. reaction to fire) - produkto reagavimas į ugnį, kai nurodytomis sąlygomis jos veikiamas produktas palaikydamas degimą suyra.

Neapdorota statybinė mediena tenkina D2 degumo klasės reikalavimus. Pagal STR 2.01.04:2004 statybos produktų degumo klasifikavimo reglamentą, mediniai statybos produktai priklauso D s2, d0 klasei. Panaudojus antipirenus, pasiekiama B-s1 klasė.

Priešgaisrinės dangos ir jų veikimo principas

Kuo naudingos priešgaisrinės dangos? Norint paaiškinti priešgaisrinių dangų naudą, svarbu suprasti, kas vyksta su medžiu gaisro sąlygomis. Veikiant aukštai temperatūrai, medis skyla į aplinką išleidžiant degias dujas, įskaitant anglies monoksidą, metaną, formaldehidą ir t.t. Dervos lašeliai formuoja dūmus, o likusi dalis suformuoja apanglėjimą. Nors šis sluoksnis gali tarnauti kaip apsauga, bet tam reikia atitinkamo anglies storio.

Degumą mažinančių dangų, tokių kaip druskų tirpalai, lakai ir kt., kurie sumažina ugnies plitimo greitį paviršiumi ir degių produktų išsiskyrimą, veikimas pagrįstas tuo, kad gaisro sąlygomis ribojamas degiųjų dujų susidarymas. Esant liepsnai arba temperatūrai, apsauginė danga suyra padengdama paviršių plėvele arba suformuodama nedegiųjų dujų sluoksnį, kuris sulėtina pirolizės procesus. Konstrukcijos atsparumą ugniai didinančios dangos veikia absorbuodamos šilumą ir sudarydamos termoizoliacinį sluoksnį. Priešgaisrinė danga nuo temperatūros išsipučia, neleidžia medžio konstrukcijai greitai įkaisti ir užsiliepsnoti.

Ar priešgaisrines dangas būtina padengti viršutinio sluoksnio dažais arba laku? Šiuo atveju reikia detalizuoti konstrukcijos ar elemento paskirtį ir vadovautis priešgaisrinės dangos gamintojo reikalavimus. Jei elementas atlieka dekoro funkciją ir nėra veikiamas UV, drėgmės ar dilimo bei nėra poreikio keisti spalvos, tikėtina, užteks tik padengimo priešgaisrine danga. Jei paviršius turi būti ir atsparus dilimui arba įgauti tam tikrą spalvą, tai tokiu atveju tikėtina, kad gaminys papildomai turės būti padengtas iš viršaus dažais arba laku.

Gamintojai įprastai nurodo kiekį, kuriuo turi būti padengtas ar impregnuotas medis. Toks produktas, pavyzdžiui, OSB plokštė, yra sunkiai impregnuojamas, todėl ne visada įmanoma pasiekti reikiamą sugėrimą ir užtikrinti norimas savybes, todėl lakas gali būti tinkamesnė priemonė. Didžiausias galvos skausmas architektams - kaip išsaugoti natūralų medžio atspalvį. Deja, bet reta danga leidžia išsaugoti jį natūralų. Kalbant apie poreikį medį nudažyti kita spalva, dalis priešgaisrinių dangų tiekėjų sudaro tokias galimybes ir yra išbandę savo produktų sąveiką su dažais.

Teisiniai reikalavimai ir pastatų atsparumo ugniai laipsniai

Pastatų gaisrinė sauga yra vienas svarbiausių reikalavimų, nustatytų Reglamento (ES) Nr. 305/2011 I priede. Prioritetinė reikšmė jai teikiama ne tik civilinėje statyboje, bet ir specialiosiose srityse, pavyzdžiui, tai Bendrųjų priemonių kriterijai (angl. Statybos produktų, pertvarų ir iš jų įrengtų konstrukcijų savybės vertinamos pagal charakteristikas, apibūdinančias daugelį reiškinių, susijusių su gaisro kilimu ir plitimu).

Pagal STR 2.02.01:2004 dalyje „Gyvenamieji pastatai“ reglamentuojama, kad I, II atsparumo ugniai pastatų E, F degumo klasės (degios ir vidutiniškai bei lengvai užsiliepsnojančios) laikančiosios konstrukcijos turi būti apdorotos atsparumą ugniai didinančiais produktais, užtikrinant ne mažesnę kaip B degumo klasę.

Lietuvoje pastatai yra skirstomi į tris atsparumo ugniai laipsnius:

• III laipsnis - įprastai iki 2 aukštų, nedidelio ploto pastatai, kuriuose yra ribojamas žmonių skaičius ir reikalaujama užtikrinti didesnį vandens kiekį gaisrams gesinti. Tokiuose pastatuose draudžiami tam tikri sprendimai, pavyzdžiui, visuomeniniuose pastatuose negalimi atviri laiptai, o atstumas iki kaimyninių pastatų turi būti bent 10-15 metrų.
• II laipsnis - pastatai iki 3-4 aukštų, kur leidžiamas didesnis žmonių skaičius, sąlyginai nedidelio ploto. Vandens poreikis gaisrams gesinti iš lauko yra mažesnis, o atstumas iki kaimyninių pastatų turi sudaryti bent 8-10 metrų.
• I laipsnis - didelio ploto ir įprastai aukštesni nei 3 aukštų pastatai, kur žmonių skaičius dažnu atveju neribojamas. Atstumas iki šalia esančių pastatų turi sudaryti 4,8-8 metrus.

Atsparumo ugniai klasės ir jų taikymas

Pagal JAV sistemą specialiais naudojimo atvejais, nurodytais Bendrųjų priemonių kriterijuose (angl. Atsparumo ugniai klasės yra standartizuotos ir nurodomos atsižvelgiant į elementų grupę, kuriai jos priskirtos. Pavyzdys yra antrosios grupės, t. y. a. b. Reikia pažymėti, kad klasifikavimo standartas šiuo metu yra naujinamas, ir į paminėtą 7.3.2.4 skyrių siūloma įtraukti komentarą apie ugnies veikiamą pusę. Pavyzdžiui, klasifikavimas EI 60 (i→o) rodo, kad siena gali 60 min.

Nustatytos penkios pastatų atsparumo ugniai klasės, jos žymimos raidėmis A, B, C, D, E. Pavyzdžiui, jeigu pastato atsparumo klasė yra E, reikalavimai dėl elementų atsparumo ugniai netaikomi, neatsižvelgiant į elementų rūšį.

Bandymų ir kokybės kontrolė gamybos procese

Tam tikslui Gaisrinės inžinerijos tyrimų centro (angl. Fire Engineering Research Center) priešgaisrinėje laboratorijoje buvo įdiegta įmonės kontrolės programa, skirta statybos produktų atsparumo ugniai savybių kontroliavimui. Grupė „Balex Metal“ deda visas pastangas, kad jos gaminami statybiniai produktai atitiktų keliamus reikalavimus ir taikomus teisės aktus. Tam tikslui pagal atitinkamas technines specifikacijas buvo įdiegta Vidinė gamybos kontrolė (VGK). Grupės gamybos įmonių turimi ISO 9001 sertifikatai patvirtina, kad VGK atitinka standartų ir teisės aktų reikalavimus.

Pavyzdžiui, pertvaroms, įrengtoms iš „Balex Metal“ gaminamų daugiasluoksnių plokščių, būdingas didelis atsparumas ugniai, vienas iš didžiausių, kokį galima rasti šių gaminių rinkoje. EI 60 atsparumo ugniai klasė galima netgi naudojant daugiasluoksnes plokštes su poliuretano putų užpildu, pavyzdžiui, tai 200 mm storio daugiasluoksnės sieninės plokštės PIR FROST.

Praktiniai patarimai projektuotojams ir užsakovams

Ne vienam projektuotojui, darbų vadovui, vystytojui ar privačiam užsakovui, neriant į medinių pastatų projektavimą, kyla įvairiausi klausimai dėl medienos apsaugos nuo gaisro. Irina: Sunku pakomentuoti, kaip yra bendruoju atveju. Gamintojai įprastai nurodo kiekį, kuriuo turi būti padengtas ar impregnuotas medis. Irina: Dauguma gamintojų kaip tik nurodo, kad dengiant medieną antipirenu turi būti užtikrintas oro tarpas tarp gaminio ir sienos, prie kurios jis tvirtinamas.

Irina: Ar priešgaisrinės dangos tausoja aplinką? Sunku vertinti. Nors gaminiai nėra hipoalergiški, pastaruoju metu atsirado nemažai produktų, kurie nėra toksiški ar kenksmingi žmogui bei aplinkai.

Standartai ir literatūra

Remiantis Lietuvoje galiojančiais LST EN 13501 serijos standartais, medžiagos skirstomos į degumo klases. Be skirstymo pagal degumą (t. y. A1, A2, B, C, D, E, F) taip pat medžiagos klasifikuojamos pagal dūmų susidarymo spartą ir liepsnojančių lašų kiekį žymint raidėmis „s“ ir „d“. Straipsnio autorius: inž. dr. Roszkowski P., Sulik P., Atsparumo ugniai bandymai pagal Amerikos standartus. prEN 13501-2:2021 E. EUROPOS PARLAMENTO IR TARYBOS REGLAMENTAS (ES) Nr. UNIFIED FACILITY CRITERIA (UFC). FIRE PROTECTION ENGINEERING FOR FACILITIES. UFC 3-600-01. Department of Defence.

Vienas aukščiausių pasaulyje 85,4 m medinis pastatas „Mjøstårnet”, 2019 m. Wawrzynowicz A., New generation of Relocatable Buildings for civil and military purposes. International Conference on Security Engineering Protection Against Effects of Extraordinary Threats. Military University of Technology.

tags: #klasifikacijos #ataskaita #isorines #ugnies #poveikio #salygomis