Drvene konstrukcije predstavljaju atraktivnu alternativu betonskim ili čeličnim sklopovima. Usprkos gorivosti, drvo ima dobre osobine zaštite od požara.
Drvene konstrukcije i zaštita od požara
Drvo se može smatrati jednim od prvih materijala koji su se koristili za građevinske konstrukcije. Ima dobru mehaničku otpornost, nisku toplinsku vodljivost i dostupno je u velikim količinama. Međutim, nakon uvođenja čelika i betona u građevinski sektor, njegova uporaba se ograničila na šumska područja. Tek nedavno, s povećanom važnošću koja se pripisuje održivim materijalima, zanimanje za drvo dobilo je zamah.
Kada se na tu pojavu gleda sa stajališta zaštite od požara, potrebno je razmotriti: budući da je gorivi materijal, pridonosi požarnom opterećenju zgrade; također, sam po sebi može biti izvor zapaljenja i širenja vatre. Ovi su aspekti posebno važni kada drvo koristimo u funkciji odjeljivanja zidova i podova. S druge strane, kad je važna nosivost, te osobine drvenih konstrukcija treba promatrati iz drugačije perspektive.
Pri izgaranju drvo se podvrgava toplinskoj razgradnji (pirolizi). Ovaj postupak dovodi do pougljenja površinskog sloja elementa i smanjenja nosivosti, što ne doprinosi stabilnosti konstrukcije. S ove točke gledišta, drvo se tijekom požara ponaša prilično predvidljivo i može se prikladno koristiti za projektiranje vatrostalnih sklopova.
Tri glavna aspekta otpornosti drvenih konstrukcija na požar
Otpornost drvenih konstrukcija na požar oslanja se na tri glavna aspekta:- dubina pougljenja u strukturnom elementu
- nosivost preostalog neogarenog dijela
- zaštita osigurana zaštitnom membranom.
Što se tiče stabilnosti konstrukcije, razni standardi pružaju izračune za određivanje dubine pougljenja u ovisnosti o vremenu. Zapravo, kada je drvena konstrukcija izložena vatri, poprečni presjek smanjuje se pougljenjem. Ova činjenica određuje smanjenje nosivog područja člana. Pougljenjeni sloj, međutim, pruža zaštitu preostalom dijelu, tako da održava njegovu otpornost.
Brzina pougljenja može se vrlo približno procijeniti pomoću jednostavnih jednadžbi, poput onih od autora T.T. Liea za grede i stupove. Na temelju ovog parametra moguće je izračunati požarnu otpornost u minutama za različite uvjete izloženosti i za različite načine izvijanja.
Općenito se zaštita od požara postiže dodavanjem različitih slojeva materijala na zid ili element. U tom smislu, protupožarne ploče li drvene obloge predstavljaju dvije uobičajene vrste zaštitnih membrana. Debljina ovih elemenata glavni je čimbenik koji određuje ukupnu vatrootpornost člana i jedan je od parametara koji su uključeni u metodu CAM (Component Additive Method) za izračunavanje ocjene vatrootpornosti drvenih podnih, krovnih i zidnih sklopova lakog okvira.
Vrsta pričvršćivača i njihov razmak su od velike važnosti, u nekim se slučajevima može dodati izolirajući sloj da bi se povećao njihov učinak (kamena vuna, mineralna vuna, staklena vlakna), čak iako dodavanje izolacije u slučaju podnih sklopova može smanjiti otpornost na požar.
Kao i kod zaštite čeličnih elemenata, zaštitni premazi mogu se koristiti za povećanje protupožarne otpornosti drva. Mogu pružiti dva korisna učinka: odgođeno zapaljenje podloge (premazi za usporavanje gorenja) ili stvaranje izolacijskog sloja koji smanjuje brzinu pougljenja (vatrootporni premazi).
Zbog deformacije drvenih elemenata u uvjetima požara, ove bi metode trebale biti pažljivo procijenjene tijekom faze projektiranja. Štoviše, moguće stvaranje pougljenja ispod izolacijskog sloja može promijeniti očekivani otpor.
