Пожарозащита на дървени конструкции

Снимка на две овъглени дървени греди

Дървени конструкции и противопожарна защита

Дървото може да се разглежда като първия материал, използван за строителни конструкции. Има добра механична устойчивост, ниска топлопроводимост и се предлага в големи количества. Въпреки това, след въвеждането на стомана и бетон в строителния сектор, разпространението му е ограничено до горските площи. Едва напоследък, с повишеното значение, което се отдава на устойчивия материал, интересът към дървото набира скорост. Ако разгледаме това явление от гледна точка на противопожарната защита, възникват някои аспекти: като горим материал, той допринася за пожарното натоварване на сградата; също така, сам по себе си може да бъде източник на запалване и разпространение на огъня. Тези аспекти са особено важни, когато разделителната функция на стените и подовете се изисква. От друга страна, когато товароносимостта е важна, специфичните характеристики на дървените конструкции трябва да се разглеждат от различна гледна точка. При изгаряне дървото претърпява термична деградация (пиролиза). Този процес води до овъгляване на повърхностния слой на елемента. Тъй като въгленът няма устойчивост на натоварване, тази част не допринася за стабилността на конструкцията. От тази гледна точка дървото проявява доста предвидливо поведение при пожар, и може спокойно да се използва при проектиране на пожаробезопасни възли.

Трите основни аспекта на огнеустойчивост в дървените конструкции

Огнеустойчивостта на дървените конструкции се основава на три основни аспекта:

  • дълбочината на овъгляване в конструктивния елемент
  • товароносимост на останалата неовъглена част
  • защита, осигурена от защитна мембрана.

По отношение на структурната стабилност, различни стандарти предоставят изчисления за определяне на дълбочината на овъгляване като функция от времето.

Всъщност, когато дървената конструкция е изложена на огън, напречното сечение се намалява чрез овъгляване. Този факт определя намаляването на носещата площ на елемента. Овъгленият слой обаче осигурява защита на останалата част, така че тя да запази своята устойчивост. Скоростта на овъгляването (степен на карбонизация) може да бъде оценена с добро сближаване, като се използват прости уравнения, като тези от T.T. Lie за греди и колони. Въз основа на този параметър времето за съпротивление в минути може да бъде изчислено при различни условия на експозиция и различни начини на отклонение.

Пожарозащитни мембрани

Като цяло, пожарозащитата се получава чрез добавяне на различни слоеве материали към стена или елемент. В този смисъл, пожарозащитните плоскости или дървени панели представляват два често срещани типа защитни мембрани. Дебелината на тези елементи е основният фактор, който определя общата пожароустойчивост на елемента и е един от параметрите, които са включени в метода на компонентните добавки за изчисляване на степента на пожароустойчивост за дървени подови, покривни и стенни дървени сглобки. Видът на крепежните елементи и тяхното разстояние са от голямо значение, в някои случаи може да се добави слой, за да се увеличи тяхната ефективност (каменна вата, минерална вата, стъклени влакна), дори ако добавянето на изолация към подовите монтажи да намалява пожароустойчивостта.

Що се отнася до защитата на стоманените елементи, могат да се използват защитни покрития за повишаване на степента на пожароустойчивост на дървото. Те могат да осигурят два полезни ефекта: забавено запалване на основата (огнезащитни покрития) или създаване на изолационен слой, който намалява скоростта на овъгляване (огнеустойчиви покрития). Поради деформацията на дървените елементи в условия на пожар, тези методи трябва да бъдат внимателно оценени по време на проектиране. Освен това евентуалното образуване на овъгляване под изолационния слой може да промени очакваната устойчивост.