Межа вогнестійкості дерев’яних конструкційних елементів

Основна проблема протипожежного захисту полягає в тому, щоб технічні рішення відповідали вимогам будівельних норм. Інші ключові аспекти пов’язані з візуальними параметрами, довговічністю, міркуваннями щодо впливу на здоров’я та екологічної безпеки.

Стандарти пожежної безпеки для дерев’яних будівель є високими відповідно до міжнародних, національних і місцевих будівельних норм. Європейські будівельні стандарти складають основу вимог. Єврокод 5 описує, як проектувати дерев’яні будинки з масиву, пиляної, струганої або стовпчастої деревини, клеєної ламінованої деревини, структурних виробів на деревній основі (наприклад, LVL і CLT) або дерев’яних панелей. Сюди також входять правила протипожежного проектування конструкцій.

Незалежно від застосованої на об’єкті деревини, а також системи виявлення пожежі та засобів пожежогасіння, несуча конструкція має бути ефективно захищена від потенційної дії пожежі.

Конструкції з деревини є особливим будівельним матеріалом щодо якого завжди необхідно здійснювати вогнезахист дерев’яних конструкції, уповільняти час займання, підвищувати стійкість до вогню та несучу здатність під час пожежі.

Як і для традиційних сталевих чи бетонних конструкцій, межа вогнестійкості дерев’яних конструкцій вказує на час, протягом якого конструктивний або розділовий елемент зберігає свої властивості (ізоляцію, цілісність та несучу здатність, залежно від функції елемента).

Дерев’яні несучі елементи, такі як балки та колони, повинні витримувати вогневий вплив протягом певного часу, доки не досягнуть граничних станів, після яких перестануть функціонувати, як запроектовано. Для несучої здатності цей час виражається в хвилинах як R15, R30, R60 і т.д. (R – збереження несучої здатності протягом певного періоду, зазначеного в хвилинах).

Для елемента дерев’яної конструкції основною причиною втрати несучої здатності при пожежі є зменшення поперечного перерізу внаслідок горіння деревини.

На ринку вогнезахисту для дерева існує кілька систем, які забезпечують певну ізоляцію та/або зменшують початок обвуглювання:

• нереактивні термоізоляційні матеріали (протипожежні плити, мінеральна вата, неорганічні мати);

• шпаклівки або штукатурні розчини (нанесення на поверхню);

• реактивні покриття (фарба, що терморозширюється).

Просочення як протипожежну обробку деревини для несучих дерев’яних конструкцій використовувати не рекомендується, за виключенням промислової обробки деревини гарячим способом у автоклаві.

Обшивка дерев’яної конструкції вогнестійкими плитами є  популярним і ефективним методом вогнезахисту, що забезпечує прийнятні естетичні характеристики. До таких плит відносяться силікатні, гіпсові, цементно-вапняні або цементні плити, армовані скловолокном і різними наповнювачами. Така обшивка також може бути виконана з мінераловатних панелей.

Штукатурка наноситься на конструкції, де естетичні аспекти обробки не мають принципового значення. Товщина покриття може становити від 10 до 100 мм. До основних недоліків такої вогнезахисної технології слід віднести: груба текстура поверхні; можливі забруднення на оточуючих елементах під час нанесення; недостатня стійкість до погодних умов.

Інтумесцентні (реактивні покриття) — це спеціальні вогнезахисні фарби, які розширюються при температурах близько 200 °C, утворюючи міцний коксовий ізоляційний шар, здатний захистити деревину від високих температур. Основними перевагами цього виду вогнезахисту є простота нанесення, мінімальна товщина шару, естетична привабливість.

Вогнезахисні рішення не змінюють хімічних властивостей несучого дерев’яного елемента, але вони створюють захисну оболонку, яка може зменшити передачу тепла в захищений елемент. Таким чином перешкоджається термічна деградації лігнін целюлози, затримується в час займання та уповільнюються процеси горіння.

Вибір засобу вогнезахисту у зв’язку з вимогами до процесу залежить від низки факторів:

• тип деревної основи,
• нормативна вимога, яку необхідно задовольнити,
• нове будівництво або обслуговування/оновлення,
• умови експлуатації/вплив середовища,
• умови монтажу,
•  вимоги до обслуговування.

За умови правильного застосування вогнезахисні матеріали створюють додаткову цінність дерев’яних виробів і розширюють ринковий потенціал найприроднішого у світі будівельного матеріалу.