Za konstrukcijsko protipožarno zaščito lesenih hiš veljajo posebni predpisi. Torej je odvisno predvsem od gradbenih materialov in njihove požarne odpornosti. Tu lahko izveste, katere minimalne zahteve veljajo in katere prednosti imajo gradbeni elementi iz masivnega lesa.
Izraz "strukturna protipožarna zaščita" povzema vsa pravila protipožarne zaščite, ki jih je treba upoštevati pri gradnji ali menjavi konstrukcij.
Sem spada na primer zunanji razvoj stavbe z gašenjem vode, dimenzioniranje ali izdelava nosilnih konstrukcij in prostorov, ki zajemajo prostore, ki ustrezajo standardom ter izdelava požarnih oddelkov. Obseg zagotovljene konstrukcijske protipožarne zaščite je odvisen predvsem od požarnega obnašanja in požarne odpornosti komponent ter načrtovanja in oblikovanja ustreznih evakuacijskih in reševalnih poti. Le če se upoštevajo ta bistvena merila, je mogoče doseči naslednje strukturne cilje protipožarne zaščite:
- Ogenj bi se moral širiti čim počasneje ali, še bolje, sploh ne.
- Poti za izhod v sili, kot so vrata, hodniki ali okna, morajo biti dostopne tudi v primeru požara.
- Gasilci morajo biti sposobni hitro priti do vira požara.
Standard za konstrukcijsko požarno zaščito
DIN 4102 je najpomembnejši standard za konstrukcijsko protipožarno zaščito. Določa požarno obnašanje gradbenih materialov in komponent ter kategorizira vnetljivost in požarno odpornost materialov. V skladu s tem standardom DIN so vsi gradbeni materiali razdeljeni na dve vrsti:
- A (negorljivi materiali)
- B (vnetljive snovi za protipožarne ukrepe)
Ti dve vrsti sta nato razdeljeni v pet različnih razredov gradbenega materiala:
|
Razredi gradbenega materiala |
Oznaka gradbenega nadzora |
Primeri |
|
A1 |
Nevnetljiv in brez vnetljivih komponent |
Kovinski gradbeni materiali, pa tudi kamen, opeka in beton |
|
A2 |
Ni vnetljivo, toda delež vnetljivih snovi |
Izolacijski materiali (mineralna volna) in mavčne plošče |
|
B1 |
Ognjevarni gradbeni materiali |
Sintetične smole, lesna volna, iverne plošče, parket |
|
B2 |
Običajno vnetljivi gradbeni materiali |
Gradbeni materiali iz lesa ali plastike, strešni filc |
|
B3 |
Lahko vnetljivi gradbeni materiali |
Tanek les, pa tudi papir ali karton |
Pri gradnji stavbe morajo imeti zlasti nosilni deli posebno visoko požarno odpornost. To je edini način, da zagotovite, da imajo ljudje dovolj časa, da varno zapustijo gorečo zgradbo, ne da bi se deli porušili. Poleg tega naj elementi preprečujejo širjenje ognja in dima. Obstaja tudi pet kategorij razredov požarne odpornosti:
|
Razred požarne odpornosti |
Trajanje upora (v minutah) |
Oznaka gradbenega organa |
|
F30 |
30. |
zaviralec ognja |
|
F60 |
60 |
zelo zaviralec ognja |
|
F90 |
90 |
ognjevarna |
|
F120 |
120 |
zelo odporna na ogenj |
|
F180 |
180 |
zelo odporna na ogenj |
Individualni koncept požarne zaščite
Za običajne zgradbe lahko zahteve izpolnimo z uporabo ustreznih gradbenih materialov in obdobjem požarne odpornosti komponent. Posamezni koncept požarne zaščite se lahko zahteva tudi za stanovanjske ali industrijske zgradbe - vključuje:
- Trajanje požarne odpornosti komponente
- Najmanjša razdalja med stavbami
- od omrežja neodvisni detektorji požara in dima
- Poti za pobeg in pobeg
- samozapiralna vrata
- Gasilski dovozni pasovi
- Možnost naslonjanja požarnih lestev na objekt
- Škropilni sistemi
- Požarni alarmni sistemi neposredno gasilcem
V Nemčiji so detektorji dima obvezni. Namestiti jih je treba predvsem v spalnice, saj ponoči ljudje ne opazijo nastalih strupenih plinov in tvegajo, da bodo požar opazili že prepozno.
Protipožarna zaščita pri leseni hiši
Še vedno se napačno domneva, da imajo lesene hiše povečano nevarnost požara. Lesene hiše ne gorijo pogosteje kot zgradbe iz drugih gradbenih materialov. Zgodovinarji lahko tudi ovržejo domnevo, da je bilo prejšnje požarne nesreče mogoče v glavnem izslediti pri gradnji hiš iz lesa. Pogosto je primanjkovalo gasilske enote in ustrezne oskrbe z vodo, v stavbah pa so bili shranjeni požarni tovori, kot sta slama in seno, prebivalci pa so obratovali nezaščiteni, odprti kamini in dimniki.
Dandanes se kot gradbeni materiali pri gradnji lesa uporabljajo masiven les, lepljen lepljen les, križno lepljen les in veliko število lesenih materialov v obliki plošč, kot so OSB, lepljeni furnirani les (LVL) ali vezan les. Evropska klasifikacija za večino lesenih gradbenih materialov je D-s2, d0, kar pomeni, da je lesni gradbeni material "običajno vnetljiv", ima razred dima 2 in poleg tega pri kurjenju ne kaplja. Večina gradbenega lesa ima tudi protipožarne lastnosti. Ker les in materiali na osnovi lesa običajno spadajo v razred gradbenih materialov B2. Vsebuje vse "običajno vnetljive" gradbene materiale. Če je les obdelan ali prevlečen z zaviralci ognja, se lahko premakne do razreda gradbenega materiala B1 in je nato razvrščen kot "zaviralec gorenja".
Kdor zvečer rad sedi pred svojim kaminom, ve, da za kamenje potrebujete tanek les. Debeli hlodi se počasi vnamejo. Zaradi tega so stebri in nosilci v lesenih hišah pogosto dimenzionirani debeleje, kot je statično potrebno, ali pa so stropi, stene, nosilci in nosilci prekriti z negorljivimi materiali, kot so mavčne plošče in / ali stene in stropi so izolirani z negorljivim materialom. Tretja možnost je namakanje lesa z zaviralci ognja. Vendar takšni protipožarni ukrepi povzročajo dodatna dela, povečujejo stroške gradnje in onemogočajo edinstven občutek bivanja v pravi leseni hiši.
Gradbeni elementi iz masivnega lesa za gradnjo hiš in stanovanj
Če se želite izogniti zapleteni obdelavi in / ali zasaditvi lesa, lahko uporabite tudi druge sestavne dele, če je dokazano, da konstrukcija še vedno nudi zadostno požarno odpornost. V ta namen je treba zahtevati ločen preskus, za katerega je treba plačati pristojbino in ki lahko znatno odloži začetek gradnje. Tisti, ki uporabljajo komponente s splošno odobritvijo gradbenih organov, gradijo na varni strani. Montažni, leseni gradbeni elementi na primer dosegajo razred požarne odpornosti F90 in celo izpolnjujejo povečane zahteve protipožarne zaščite za stolpnice - požarni testi so to dokazali.
Ocena požarne zaščite
Masivni posamezni elementi so narejeni iz gorljivega materiala, vendar ima to podrejeno vlogo pri ocenjevanju trajanja požarne odpornosti celotne gradbene konstrukcije. Pomembneje je, kako dolgo bo konstrukcija zdržala požar. V običajni sobni klimi en kubični meter elementov iz masivnega lesa shrani približno 45 litrov vode - v primeru požara zavre izgorevanje z izhlapevanjem. Inštitut za protipožarno tehnologijo in raziskave varnosti (IBS Austria) v Linzu v Avstriji, državni organ za preskušanje in spremljanje, je izvedel oceno požarne zaščite elementov lesene konstrukcije.
Majhni požarni testi v laboratoriju
Majhni požarni preizkusi lesenih konstrukcijskih elementov različnih debelin in terenski preskusi na stenskih in stropnih konstrukcijah bi morali pokazati, kako dolgo lahko te konstrukcije prenesejo požar. Preskusi so bili opravljeni na posameznih preskusnih vzorcih. Ta telesa so sestavljali izdelki iz masivnega lesa s celotno površino z gladko površino, zaprti na obeh straneh, ki so izdelani kot 125 centimetrov široki strukturni elementi v ravni strukturi kot stene, stropi in ravne konstrukcije. Preskusni vzorci so imeli različne debeline konstrukcije. Struktura je bila sestavljena iz več vzporednih ali prekrižanih slojev v treh do devetih slojih. Širine elementov so bile največ 125 centimetrov, posamezni spoji so bili povezani s polnilom fug, zlepljeni in trdno priviti fugirno ploščo v stropih,v stenah in strehah z utorom in zunanjim jezičastim priključkom. Zrakotesnost in dimnost sobnih celic in ovojnic stavb zagotavljajo tako imenovani EPDM trakovi iz nepredušne plastične gume.
Velik požarni test na prostem
Poleg tega so požarno obnašanje preizkusili v standardnem obsežnem požarnem preizkusu na petkrat kratki in tri metre visoki testni zgradbi iz 10 centimetrov debelih lesenih gradbenih elementov. Obsežni preizkus je potekal na prostem, spremljalo pa ga je na stotine gasilcev. Med obsežnim požarnim preskusom, ki je trajal 60 minut, so strokovnjaki iz IBS Austria preizkusili temperaturni razvoj trdnih lesenih konstrukcijskih elementov na treh točkah znotraj testne zgradbe in na njeni zunanji strani.
- Po 60 minutah so izpraševalci izmerili 1210 stopinj Celzija, a se je temperatura na zunanji strani povečala le za 9,5 stopinje.
- Plameni so pojedli le 0,67, največ 7 milimetrov v konstrukcijo na minuto.
- Iz tega lahko dobimo razrede požarne odpornosti od F30 do F90, odvisno od debeline konstrukcije.
- Priključki s posebnimi komponentami so prav tako izpolnjevali vse zahteve glede požarne odpornosti od F30 do F90. Izkazalo se je, da so odporni proti dimu in požaru.
- Nosilni deli iz masivnih lesenih gradbenih elementov so zagotavljali brezšivne površine in s tem potrebno tesnost ves čas požara.
Če bi pri požaru prišlo do nateznih učinkov na nosilni komponenti (učinek dimnika), bi se požar lahko nenadzorovano širil - zato je v primeru požara odpornost proti vetru ključna.
Mali in veliki požarni testi so pokazali, da so stene v primeru požara varne in stabilne. Kompaktna struktura elementov, uporaba enoslojnih plošč kot vzdolžnih slojev in brezšivne vetrotesne povezave med elementi preprečujejo izgorevanje in prodiranje plina v sosednje prostore.
Minimalne zahteve za konstrukcijsko požarno zaščito
Višina stavbe, lokacija in uporaba stavbe določajo, kateri predpisi o požarni zaščiti veljajo. Naslednja tabela daje pregled minimalnih zahtev za konstrukcijsko požarno zaščito.
|
Zgradbe / sestavni deli |
Samostojne stanovanjske stavbe z največ enim stanovanjem |
Stanovanjske stavbe nižje višine z največ dvema apartmajema |
Zgradbe nižje višine (brez nadstropja bivalnega prostora nad 7 m) |
Stavbe srednje višine (> 7-22 m) in stolpnice |
|
Nosilne in ojačitvene stene, stebri in stebri |
nobenega |
F30 / B |
F30 / B |
F90 / AB |
|
Nosilne in pritrdilne stene, stebri in stebri v kletnih tleh |
nobenega |
F30 / AB |
F90 / AB |
F90 / AB |
|
Nosilne in pritrdilne stene, stebri in stebri v stanovanjskih mansardnih tleh |
nobenega |
F30 / B |
F30 / B |
F90 / B |
|
Nenosilni zunanji zidovi ali neobremenjujoči deli zunanjih sten |
nobenega |
nobenega |
nobenega |
F30 ali A |
|
Površine zunanjih sten, zunanje stenske obloge in izolacijski materiali v zunanjih stenah |
B2 |
B2 |
B2 |
B1 |
|
Predelne stene |
nobenega |
F30 / B |
F30 / B |
F90 / AB |
|
Predelne stene v mansardnih prostorih |
nobenega |
F30 / B |
F30 / B |
F90 / B |
|
Gradnja končnih sten |
nobenega |
F90 / AB |
Požarni zid |
Požarni zid |
|
Gradnja predelnih sten |
nobenega |
F90 / AB |
Požarni zid |
Požarni zid |
|
Pokrov |
nobenega |
F30 / B |
F30 / B |
F30 / AB |
|
Stropi nad kletnimi tlemi |
nobenega |
F30 / B |
F90 / AB |
F90 / AB |
|
Stropi na podstrešju, nad katerimi so možni saloni |
nobenega |
F30 / B |
F30 / B |
F90 / B |
Večnadstropna stavba z lesom: primer iz Trondheima
Ena prvih večnadstropnih hiš v celoti iz lesa je bila zgrajena leta 2004 v Trondheimu na Norveškem. Na natečaju so iskali inovativne rešitve za les kot gradbeni material za urbani razvoj. Preučene so bile nekatere strategije, zmagovalec natečaja je bil visoko rastoči, kompaktni dizajn mlade ekipe arhitektov Brendeland in Kristoffersen.
Da bi zadostili vsem zahtevam glede stroškov in udobja, statike in požarne zaščite, je bila sprejeta odločitev za uporabo masivne lesene konstrukcije. Sestavljen je iz križno lepljenih lesenih gradbenih elementov, ki so po mnogih lastnostih primerljivi z betonom. Stenski in stropni elementi so bili povezani v velike steklene plošče. Stropni elementi prenašajo celotno obremenitev na zunanje stene; tako je vsako nadstropje postalo 120 kvadratnih metrov velik prostor brez nosilcev. Notranje stene pa ne prenašajo nobenih obremenitev, zato je prostore mogoče prilagodljivo oblikovati in kasneje uporabiti za druge namene.
Temelji so preprosti in poceni: leseni gradbeni elementi tehtajo 75 odstotkov manj kot enakovredna betonska konstrukcija. Kar zadeva požarno zaščito, je arhitekturni dvoje trdne lesene konstrukcijske elemente opredelil kot "požarne pregrade". Tako bi lahko vsako nadstropje obravnavali kot ločen požarni prostor.