Drewno pali się bezpiecznie

Straż pożarna ma zaufanie do drewna jako materiału budowlanego. Znajduje to również odzwierciedlenie w budynkach straży pożarnych wykonanych z drewna, takich jak np. austriackie centrum bezpieczeństwa w Bezau w Vorarlbergu.

Straż pożarna OSP Kamień © Abies Polska

Drewno to palny materiał budowlany. Mimo to domy z drewna nie mają żadnych wad pod względem ochrony przeciwpożarowej. Wręcz przeciwnie, są one nawet uważane wśród strażaków za szczególnie bezpieczne.

Niszczycielskie katastrofy pożarowe z czasów średniowiecza, w których zniszczono całe miasta, wciąż kształtują wyobraźnię wielu ludzi, jeśli chodzi o bezpieczeństwo przeciwpożarowe domów drewnianych. Uzasadniony niegdyś strach przed pożarami w budynkach drewnianych jest już nieaktualny. Każdy budynek – niezależnie od tego, z jakiego materiału budowlanego jest wykonany – musi spełniać ustawowe przepisy bezpieczeństwa. Konstrukcje drewniane są zgodne z przepisami przeciwpożarowymi, podobnie jak wszystkie inne konstrukcje.

Kryteria ochrony przeciwpożarowej i czas odporności ogniowej

W zależności od wielkości i przeznaczenia budynku obowiązują pewne zasady ochrony przeciwpożarowej konstrukcji. Niezbędnym kryterium jest wymagany okres odporności ogniowej, który określa, jak długo poszczególne elementy muszą wytrzymać pożar, nie tracąc swojej funkcji. W szczególności musi zostać zachowana nośność i zamknięcie pomieszczeń, aby zapobiec zawalaniu się budynków lub dalszemu rozprzestrzenianiu się ognia.

Zgodnie z przepisami europejskimi oznaczenia okresu odporności ogniowej składają się ze skrótu REI oraz liczby, np. REI 90. REI oznacza kryteria nośności (R), zamknięcia pomieszczenia (E) i izolacji termicznej (I). Liczba wskazuje minimalny czas w minutach, przez który te funkcje muszą zostać zachowane w przypadku pożaru.

Drewno zachowuje nośność, nawet gdy się pali

W przypadku drewna zapewnia proces chemiczny zachowanie nośności przez długi czas. Jeśli drewno się pali, tworzy się na zewnątrz warstwa węgla drzewnego, która chroni drewno pod spodem i zapewnia, że rdzeń pozostaje nienaruszony.

Ściany komórkowe celulozy, która w drewnie w procesie fotosyntezy powstaje, składają się z długołańcuchowych, pierwotnie niepalnych cząsteczek. Jeśli temperatura w drewnie wzrasta, wszystkie zawarte w nim cząstki zaczynają się coraz bardziej ruszać. Cząsteczki wody odparowują przy 100 stopniach Celsjusza, a połączenia długołańcuchowe pękają przy 200 do 300 stopniach. Powstają gazowe i palne związki krótkołańcuchowe. Mają one większą objętość niż cząstki stałe i poprzez nadciśnienie docierają na powierzchnię drewna, gdzie reagują z tlenem z powietrza i spalają się. Gdy wszystkie gazy z górnej warstwy drewna uciekną i zostaną spalone, pojawia się efekt zwęglenia. A to chroni drewno przed całkowitym zniszczeniem, ponieważ zwęglone drewno na zewnątrz zapobiega dalszemu dopływowi tlenu do drewna.

W praktyce nośne elementy drewniane są wymiarowane z dodatkiem do statycznie wymaganego przekroju, tak aby zapewnić wystarczającą nośność nawet w przypadku wypalenia warstw zewnętrznych. Na przykład w przypadku drewna klejonego warstwowo BSH prędkość spalania wynosi około 0,7 mm na minutę. Podpory wykonane z drewna klejonego warstwowo mogą bez problemu osiągnąć stabilność w przypadku pożaru ponad 90 minut.

Redukcja przekroju drewnianego (def = dchar,n + k0d0)

Efektywna głębokość zwęglania przekroju © Abies Polska

d0 – głębokość warstwy o zerowej wytrzymałości (d0= 7 mm)

def – efektywna głębokość zwęglania

dchar,n – hipotetyczna głębokość zwęglania = ßn • t

ßn – prędkość zwęglania z uwzględnieniem wpływu narożników dla drewna klejonego o gęstości charakterystycznej większej od 290 kg/m3 wynosi 0,7 mm/min.

t – czas w minutach

k0 – współczynnik równy 1,0 dla powierzchni niezabezpieczonej i t ≥ 20 min

Konstrukcja przebadana na nierozprzestrzenianie ognia – firma Wood Core House tłumaczy:

„Wyróżnikiem naszej konstrukcji jest certyfikat NRO. Producent Wood Core House otrzymał certyfikat NRO nadany po serii badań przeprowadzonych przez Instytut Techniki Budowlanej. Dokument potwierdza, że zastosowanie technologii tego producenta w połączeniu z dowolną formą ocieplenia budynku stanowi przegrodę nierozprzestrzeniającą ognia. Kwestie ochrony budynków szkieletowych w sposób modelowy pokazał eksperyment przeprowadzony w Pionkach pod Warszawą w laboratoriach ITB przy współudziale Komendy Głównej Straży Pożarnej. Eksperyment jasno pokazał, że odporność pożarowa budynków szkieletowych stoi na bardzo wysokim poziomie i konstrukcję budynku można chronić stosując certyfikowane materiały wykończeniowe.”

Badanie przegrody © Wood Core House

Drewno pali się w przewidywalny i kontrolowany sposób

W porównaniu z innymi materiałami budowlanymi posiada drewno kilka zalet pod względem właściwości ogniowych. Drewno pali się równomiernie i powoli. Nie topi się, nie kapie a konstrukcja nie załamuje się nagle. Z drugiej strony istnieją np. konstrukcje stalowe, które w przypadku pożaru mogą nagle i nieprzewidywalnie ulec uszkodzeniu. Strażacy wolą gasić w budynkach drewnianych, ponieważ proces spalania można obliczyć z wyprzedzeniem, a zatem można pożar kontrolować.

Prace badawcze nad odpornością ogniową

Fakt, że elementy drewniane posiadają odpowiednią odporność ogniową został udowodniony przez przemysł drzewny w trakcie prowadzonych badań i licznych testów ogniowych. W 1990 roku w Austrii po raz pierwszy konstrukcje drewniane mogły być testowane pod kątem odporności ogniowej 90 minut. Obecnie, w wyniku przedstawionych dowodów, drewno może być stosowane jako standardowy materiał budowlany w budynkach do 6 kondygnacji i dorównuje wszystkim innym materiałom budowlanym.

Źródło tekstu proHolz Austria, tłumaczenie i redagowanie Abies Polska