• fa
• fémek
• tűzállóság

Faszerkezetek tűzállósága, tűzgátló bevonatok fémfelületen

A tűz elleni megfelelő védekezés minden épületszerkezetnél rendkívül fontos. A megelőző (passzív) tűzvédelem lényegében olyan szerkezeti anyagok, kialakítások, védőszerkezetek, bevonatok stb. alkalmazását jelenti, melyekkel lassítható, megakadályozható, hogy a tűz továbbterjedjen. Ezzel közvetve emberi életeket és anyagi javakat menthetünk meg.

A faszerkezetek tűzállósága

A faanyag cellulózból, hemicellulózból, ligninből és egyéb extrakt (gyanta, olajok, csersav stb.) anyagokból áll. Az összetétel egyben meghatározza a faanyag éghetőségét is, mivel ezen alkotók éghetőek. A gyulladást követően levegő (oxigén) jelenlétében, jelentős hőfelszabadulás és fényjelenség mellett önfenntartó égés jön létre. Az égés beavatkozás nélkül addig tart, amíg az összes éghető alkotórész el nem ég, és van elegendő oxigén az égés táplálásához. Az égés következtében a légkörbe távozó füstgázok és az éghetetlen alkotórész, a hamu marad vissza.

A faszerkezetek tűzvédelménél két fogalommal kell megismerkedni:

• Tűzállósági határérték (TJ. Egy adott szerkezetre vonatkozik, és rendszerint órában adjuk meg. Ez az az érték, illetve időtartam, amíg a tűzben a szerkezet betölti funkcióját, vagyis amíg egy égő tetőszerkezet nem dől össze, egy égő fafödém nem szakad le stb.
• Éghetőség. Mindig az anyagra vonatkozik és a tűz terjedési sebességével, intenzitásával jellemezhető leginkább.

Az építőanyagokat a 2/2002. (I. 23.) BMrendelet 5. számú melléklete, „A tűzvédelmi műszaki követelmények – építmények tűzvédelmi követelményei” szerint éghetőségük alapján a következő csoportokba kell sorolni.

Ezek:

• „Nem éghető”, jele: A.
• „Éghető”, jele: B.

Az éghetőket további 3 csoportba soroljuk:

• A „nehezen éghető”, jele: B1, (pl. az égéskésleltetővel kezelt faanyag).
• A „közepesen éghető”, jele: B2, (pl. a kezeletlen faanyag).
• A „könnyen éghető”, jele: B3, (pl. a nádtető, farostlemez).

Bármilyen méretűre növeljük is a faanyag vastagságát, a tűz terjedési sebességét ezzel nem tudjuk csökkenteni (csak az égésnek biztosítunk megfelelő mennyiségű, éghető szerkezeti részt). Az égéskésleltetők arra szolgálnak, hogy az egyébként „közepesen éghető” kategóriába tartozó faanyagot „nehezen éghetővé” tegyék. A faanyagok védelmére szolgáló égéskésleltetőknek nincs T, értéke.

Ezáltal több idő marad az épület kiürítésére és a vagyontárgyak kimentésére. Megfelelő tűzvédelmi kezelés esetén elérhető, hogy a tűzoltók megérkezéséig, valamint az oltás megkezdéséig csak a szerkezet egy részére terjedjen ki a tűz. így tűzvédelmi szempontból óriási szerepe van a megfelelő égéskésleltető szerek alkalmazásának.

A BM Országos Katasztrófavédelmi Főigazgatóságának állásfoglalása és a 15/2004. (V.21.) BM rendelet szerint 2004. május l-jétől az égéskésleltető anyagok felhasználásához 3/2003. (I. 25.) BM-GKM-KvVM együttes rendelete szerinti Építőipari Műszaki Engedély (ÉME) szükséges. Ezt minden esetben a készítmény forgalmazói készíttetik el az ÉMI-vel, és a kivitelezőnek az engedély másolatát csatolni kell a teljesítési jegyzőkönyvhöz. Ennek hiányában a tűzoltóság (mint szakhatóság) nem veszi át a munkát.

Az égéskésleltetők kiválasztása nem könnyű feladat, mert sokféle típus létezik, és sokféle követelményt kell kielégíteni. A kiválasztásnál nemcsak a készítmény árát kell figyelembe venni, hanem a műszaki tulajdonságait, valamint az anyagárat néha jóval meghaladó felhordás költségét is. Amíg például a sóalapú készítmények estében 7-12 rétegben hordható fel az előírt mennyiség, addig a korszerű, hőre habosodó készítményeknél 1 vagy 2 réteg is elegendő. Költséghatékonyságuk miatt elterjedtek a kombinált hatású védőszerek, amelyeket alkalmazva egyetlen készítménnyel eleget lehet tenni a faanyagvédelmi és tűzvédelmi követelményeknek.

Milyen égéskeltetőket ismerünk?

Az égéskésleltető bevonatok felületi hatásuk szerint lehetnek:

• Átlátszó (transzparens) bevonatok (esetenként lakkszerűek, a fa rajzolatát nem takarják el, színét nem változtatják meg).
• Áttetsző bevonatok (vékony rétegben átlátszók, vastag rétegben opálosan áttetszők).
• Átlátszatlan bevonatok (a fa színe nem látszik, a felületek festett hatásúak, többnyire fehér színűek).

A halmazállapotuk és oldószerük alapján lehetnek:

• Szilárdak (vízben oldható, esetleg előoldott állapotú sókeverékek).
• Folyékony, viszkózus állagú szuszpenziók, gyanták (vizes vagy szerves oldószeres bázisúak lehetnek).

A hatásuk alapján lehetnek:

• Csak égéskésleltetésre szolgálók (ha szükséges, az égéskésleltető réteg felvitele előtt faanyagvédelmi kezeléssel kell ellátni a faanyagot).
• Kombinált hatású égéskésleltetők (a tűzvédelmi anyag egyben gomba és/vagy rovarok elleni megelőző védelemre szolgáló hatóanyagokat is tartalmaz).

Az égéskésleltető anyagok hatásmechanizmusai alapján két csoport terjedt el:

• Sókeverékek (olvadékképzés, gázképzés, felületi szenesedés hatásmechanizmussal).
• Habképzők (tűz hatására bekövetkező gázképzés és zárt cellás szigetelő szénhab kialakulásával.

Az égéskésleltető szerek felhordásakor a faanyagvédőszereknél megismert követelményrendszernek kell érvényesülnie. Hagyományos vizes áztatással felhordható égéskésleltető készítmény nincs. A korszerű égéskésleltetők nem sóalapúak, hanem hőre habosodó szerek, és a kész szerkezetre hordhatók fel.

A különböző faszerkezeteknél az egymáshoz kapcsolódó faelemeket nagyon sok esetben acél kapcsolatokkal fogják össze (pl. rétegelt-ragasztott tartók). Ezek ugyan a teljes szerkezethez képes elhanyagolható méretű elemek, tűzvédelmi szempontból azonban lényeges a kialakításuk. Ennek oka az, hogy a fémszerkezetek tűz hatására nagyon gyorsan elvesztik a szilárdságukat. Amennyiben a faszerkezetben fémkapcsolat van, és ez a tűz hatására meglazul, akkor nagy valószínűséggel az egész építmény összeomlik, annak ellenére, hogy maga a faszerkezet még sokáig állóképes maradna a tűzben. Ennek megakadályozására a faszerkezetekben lévő fémkapcsolatokat az acélszerkezetek tűzvédelmére kifejlesztett tűzvédő bevonatokkal (festékekkel) kell lekenni.

Tűzgátló bevonatok fémfelületen

A faszerkezeteket nagyon sok esetben acélkapcsolatokkal fogják össze (pl. rétegelt-ragasztott tartók), esetleg nagyobb fesztávolság esetén acéltartókkal erősítik. A fával ellentétben az acél nem éghető, de a hőmérséklet emelkedésével szilárdsága folyamatosan csökken. Jó hővezető képessége gyorsabb felmelegedéshez és kitáguláshoz vezet. A keletkezett feszültségek nyíró hatást okoznak, amely 500 °C hőmérséklet felett 10 percen belül bekövetkezik. Az acélszerkezet szilárdsága 500-600 °C hőmérsékleten oly mértékben csökken, hogy teherbíró képességét szinte teljesen elveszti.

Megfelelő eljárásokkal (aktív, passzív) a különböző anyagok, szerkezetek tűzállósága (ül. éghetősége) kedvező irányba befolyásolható. Fémszerkezeteknél a passzív tűzvédelem lényegében a tűzállósági határérték növelése tűzgátló bevonatokkal, burkolatokkal. A tűzgátló (tűzvédő) bevonatok hő hatására habosodó speciális tűzvédő festékek. Tűz esetén a teljes fémfelületet vastag habszerű réteg veszi körül, amely hőszigetelésként működve késlelteti a fémszerkezet felmelegedését, tehát a fémszerkezetek később érik el azt a hőmérsékletet, amelyen elvesztik tartószilárdságukat.

A tűzvédő bevonatok oldószeres vagy vizes bázisúak lehetnek. A szigorodó környezetvédelmi szempontok következtében egyre jobban előtérbe helyezik a vizes bázisú tűzvédő bevonatok alkalmazását. Ezeknél azonban figyelembe kell venni, hogy azt csak megfelelő időjárási viszonyok mellett, kizárólag zárt térben lehet felhasználni. A tűzgátló bevonatok lényegében három rétegből álló bevonati rendszerek.

A bevonatok rétegfelépítése:

• Alapozóréteg.
• Tűzvédő bevonati réteg.
• Adott színű védőbevonat.