Zabezpieczenia ogniochronne w budownictwie

Zabezpieczenie przed rozprzestrzenianiem się ognia jest jedną z kluczowych kwestii związanych z projektowaniem i wznoszeniem obiektów budowlanych, traktowanym na równi z najważniejszymi parametrami wytrzymałościowymi. Dla lepszej ochrony przed pożarem w wielu budynkach używa się specjalnych zabezpieczeń ogniochronnych. Ułatwiają one zapobieganie skutkom ognia, zmniejszając ryzyko odniesienia obrażeń przez użytkowników oraz strat materialnych.

Zagrożenia pożarowe i sposoby na ich ograniczenie

Zagrożenie pożarowe to jedno z większych niebezpieczeństw związanych z użytkowaniem obiektów budowlanych. Do zaprószenia ognia może dojść zarówno w budynku jednorodzinnym, np. wskutek awarii systemu ogrzewania, uszkodzenia instalacji elektrycznej bądź zapłonu sadzy i smoły we wnętrzu komina, jak i przemysłowym czy komercyjnym, choćby z powodu awarii maszyn lub zapalenia się składowanych materiałów, a także niefrasobliwości osób wyrzucających niedopałki czy pozostawiających różnego rodzaju urządzenia bez odpowiedniego nadzoru. Skutki pożaru mogą być groźne dla zdrowia i życia wszystkich znajdujących się wewnątrz albo w pobliżu płonącego obiektu. Najwięcej ofiar powoduje powstający dym, ale równie niebezpieczna jest wysoka temperatura i płomienie. Do zwiększenia liczby ewentualnych ofiar i zakresu strat materialnych mogą przyczynić się także uszkodzenia konstrukcji obiektu, dlatego niezwykle ważne jest stosowanie odpowiednich zabezpieczeń przeciwpożarowych – wyjaśnia przedstawiciel firmy INBUD, która zajmuje się dystrybucją i sprzedażą materiałów izolacyjnych.

Podczas pożaru dużym problemem może się okazać zapłon elementów wyposażenia lub samej konstrukcji budynku. Wielkie zagrożenie jest spowodowane obecnością substancji łatwopalnych oraz wydzielających przy spalaniu duże ilości dymu. Do materiałów tego rodzaju należą m.in. tworzywa sztuczne, drewno i materiały drewnopochodne, a także tkaniny. Jeśli chodzi o materiały konstrukcyjne, takie jak bloczki, cegły czy pustaki lub beton, z których wzniesiony jest obiekt lub jego części, to choć nie ma niebezpieczeństwa, że zajmą się one ogniem, to wskutek wysokiej temperatury mogą ulec uszkodzeniu i stracić swoją nośność. Podobny problem łączy się z elementami stalowymi, które odbierając dużą ilość ciepła, stają się plastyczne i przestają podtrzymywać konstrukcję.

Dla zmniejszenia zagrożenia wiążącego się z oddziaływaniem pożaru na elementy nośne obiektu, a także na działanie kluczowych instalacji czy możliwość prowadzenia skutecznej ewakuacji oraz akcji gaśniczej w budynkach są montowane rozmaite rozwiązania w postaci czynnych lub biernych zabezpieczeń przeciwpożarowych. Do systemów czynnych należą m.in. system sygnalizacji pożaru, układ tryskaczy albo zraszaczy, a także instalacja przeciwpożarowa, na którą składają się np. hydranty i gaśnice. Poza nimi ważny jest dobór systemu zabezpieczeń biernych, których zadaniem jest powstrzymywanie rozprzestrzeniania się dymu, płomieni oraz wysokiej temperatury mogącej być przyczyną samozapłonu. Wśród elementów tego typu można znaleźć m.in. drzwi przeciwpożarowe, grodzie dzielące budynek na strefy i przepusty pozwalające na przeprowadzanie rozmaitych instalacji przez ściany lub stropy. Równie istotne są zabezpieczenia ogniochronne umieszczane dla osłony poszczególnych fragmentów konstrukcji przed działaniem pożaru.

Właściwości materiałów budowlanych a warunki panujące podczas pożaru

Wszystkie materiały budowlane są klasyfikowane pod względem ich reakcji na ogień oraz odporności ogniowej. Poszczególne parametry muszą odpowiadać wymogom związanym z występującymi w obiektach zagrożeniami dla ludzi. Zależą one od sposobu użytkowania i wielkości budynku. Największy poziom niebezpieczeństwa pożarowego dotyczy budynków mieszkalnych, zamieszkania zbiorowego i użyteczności publicznej (ZL) oraz produkcyjnych i magazynowych (PM). W ich obrębie rozróżnia się obiekty w zależności od liczby mogących przebywać w nim osób oraz ich zdolności do przemieszczania się. Kolejną grupą czynników wpływających na zagrożenie pożarowe jest ilość kondygnacji. Na podstawie tych parametrów określana jest klasa odporności pożarowej budynku, na bazie której określa się z kolei klasę odporności pożarowej poszczególnych elementów budynku.

Określona klasa odporności pożarowej wymaga używania materiałów o jasno sprecyzowanych właściwościach odnoszących się do nośności ogniowej (R) – pokazującej czas, w którym element zachowa zdolność do przenoszenia obciążenia; izolacyjności ogniowej (l) – wskazujący na okres, przez jaki element będzie spełniał funkcję izolacji termicznej, ograniczając rozgrzewania się materiału; szczelności ogniowej (E) – oznaczającej liczbę minut, przez które nie dojdzie do przejścia na drugą stronę powierzchni płomieni oraz gazów pożarowych.

Poza parametrami odpornościowymi liczy się również reakcja na ogień. Materiały budowlane mogą być zakwalifikowane do jednej z grup –  od A1, w której znajdują się substancje niepalne, przez A2, B–E wykazujące się określonym stopniem palności, aż po F, czyli materiały bardzo łatwopalne. Materiały klas od A2 do F mają też określony poziom wydzielania dymu (s1 – bez dymu, s2 – średnia ilość i gęstość dymu oraz s3 – duża ilość gęstego dymu). Określa się również zdolność do wytwarzania płonących kropli, mogących być przyczyną obrażeń oraz rozprzestrzeniających ogień (od d0 – brak kropli, po d2 – wiele kropli).

Zabezpieczenia ogniochronne są wykonywane z materiałów zaliczanych do kategorii A1 oraz rozmaitych wartościach parametrów R, E i l, w zależności od potrzeb wynikających z klasy obiektu.

Rodzaje i zastosowania materiałów ogniochronnych

Główną funkcją zabezpieczeń ogniochronnych jest niedopuszczenie do kontaktu ważnych dla stabilności obiektu elementów konstrukcyjnych z wysoką temperaturą, płomieniami i dymem oraz zmniejszenie możliwości rozprzestrzeniania się ognia. Odpowiedniej ochrony wymagają m.in. elementy nośne wykonane ze stali – wszelkiego rodzaju słupy, filary, belki, stężenia, a także drewna – np. więźba dachowa. Zabezpieczenia mogą przybierać różną formę – specjalnych paneli, ścian, sufitów podwieszanych czy otulin wykonywanych bezpośrednio na ich powierzchni. Zaliczają się one do izolacji pasywnych termicznie, które separują od ognia i temperatury albo reaktywnych, które w razie pożaru zmieniają swoje właściwości, absorbując ciepło czy działając uszczelniająco. Wśród różnych rodzajów materiałów pełniących funkcje zabezpieczenia ogniochronnego można znaleźć izolacje powłokowe, masy natryskowe oraz płyty ogniochronne.

Powłoki zabezpieczające na elementach mogących ulec zapłonowi albo odkształceniu pod wpływem temperatury mają zwykle postać farb lub impregnatów. Są przeznaczone do użytku z różnymi materiałami – zazwyczaj stalą albo drewnem. Zabezpieczenia ogniochronne tego rodzaju mogą być nanoszone tradycyjnie albo maszynowo. W przypadku izolacji powłokowych opracowanych dla stali ich zaletami jest to, że nie zwiększają znacznie objętości elementów, mogą być dopasowane do bardziej skomplikowanych kształtów, a sam proces ich aplikacji jest łatwy do przeprowadzenia. Najczęściej powłoki zabezpieczające składają się z materiałów, które pęcznieją pod wpływem temperatury, tworząc niepalną barierę termoizolacyjną. Jeżeli chodzi o impregnaty stosowane do zabezpieczania drewna, to ich zadaniem jest obniżenie palności.

Masy natryskowe to połączenie substancji, która ma pełnić funkcję izolacji termicznej, np. wełny mineralnej w postaci włókien oraz spoiwa, które zapewnia dobrą przyczepność do podłoża, a jednocześnie łączy ze sobą materiał oddzielający chroniony element od wysokiej temperatury. Są one zazwyczaj oferowane w postaci suchych mas, które łączy się z wodą albo gotowych środków stosowanych bezpośrednio, podobnie jak w przypadku tynków. Masy tworzą zwykle dość grube powłoki, przez co zakres ich stosowania bywa ograniczony.

Płyty ogniochronne to najbardziej uniwersalny materiał zabezpieczający, ponieważ można je wykorzystywać bezpośrednio, jako okładziny, a także wykonywać z nich rozmaite konstrukcje, np. osłony wokół elementów nośnych budynku. Nadają się znakomicie do zabezpieczania wszelkich instalacji od kanałów systemu oddymiania po rurociągi systemów przeciwpożarowych. Płyty są wykonywane z różnych materiałów i dostępne w postaci elastycznych mat lub sztywnych paneli. Robi się je m.in. z odpornej na działanie ognia wełny mineralnej albo połączenia materiałów izolacyjnych z odpowiednim spoiwem – cementem, gipsem bądź silikatem. Dość często w płytach ogniochronnych używane są zbrojenia stanowiące wzmocnienie mechaniczne, np. z włókna szklanego. W przypadku płyt sztywnych izolacje przybierają na ogół formy znane z klasycznych zabudów wykonywanych z płyt kartonowo-gipsowych, materiały elastyczne są bardziej zbliżone do rozmaitych otulin.