Materiały palne, niezapalne i niepalne

Do września 2007 roku Komenda Główna Państwowej Straży Pożarnej odnotowała w Polsce blisko 83 tys. pożarów, z czego ponad 11 tys. dotyczyło budynków mieszkalnych. Wielkość strat powstałych w wyniku pożaru jest uzależniona od rodzaju materiału izolacyjnego użytego w konstrukcji budynku. Dlatego właściwy wybór ocieplenia jest bardzo ważny nie tylko z powodu jego dobrych właściwości izolacyjnych, ale także ze względu na zapewnienie bezpieczeństwa pożarowego.

Prawie wszystkie pożary powstają w wyniku działań człowieka i wynikają zazwyczaj z nieostrożnego obchodzenia się z ogniem lub instalacją elektryczną. Do powstania pożaru przyczyniają się też łatwopalne materiały - w zetknięciu z ogniem stają się one bowiem paliwem, przyczyniającym się do szybkiego rozwoju pożaru i błyskawicznego rozprzestrzeniania się ognia. Nadal często zdarza się, że takich materiałów używa się do budowy domów i innych obiektów, dlatego warto wówczas pomyśleć o skutecznej ochronie przeciwpożarowej. Dużą rolę odgrywają w tym przypadku odpowiednie, bezpieczne materiały budowlane. Przy ich właściwym wyborze pomocna okazuje się europejska klasyfikacja ogniowa wyrobów budowlanych. Wiele dostępnych na rynku materiałów dla budownictwa została już zbadana i oceniona w ten właśnie sposób. Klasyfikacja ogniowa wyrobu budowlanego (umieszczona na jego etykiecie) pokazuje, jak produkt zachowuje się w przypadku działania ognia. Są to m.in. informacje, czy: wyrób łatwo i szybko się zapala, podczas tego procesu wydziela dym lub też czy jest odporny na działanie płomieni.
Europejska Klasyfikacja Ogniowa uwzględnia trzy podstawowe kryteria oceny materiałów budowlanych: 1. Euroklasa wyrobu - wskazuje, czy i jak dany produkt przyczynia się do rozwoju pożaru, tzn. jak dużo i szybko wytwarza energii cieplnej; 2. Ilość i szybkość wytwarzanego dymu w warunkach pożaru (kryterium nie dotyczy wyrobów z klas A1, E i F); 3. Możliwość tworzenia się płonących kropel i odpadów, które mogą powodować dalsze rozprzestrzenianie się ognia i wywoływać oparzenia skórne (kryterium dotyczy materiałów z klas od A2 do E).

Euroklasy

Najważniejszym wskaźnikiem w powyższej klasyfikacji jest Euroklasa wyrobu. Na jej podstawie można ocenić ryzyko rozgorzenia, czyli wybuchowego rozprzestrzeniania się ognia, następującego w chwili, gdy wszystkie palne materiały znajdujące się w pomieszczeniu stają w ogniu. Procesowi temu towarzyszy skokowy wzrost temperatury oraz przenoszenie się pożaru na inne pomieszczenia. Jak pokazują statystyki, w przypadku wystąpienia rozgorzenia, wielokrotnie wzrastają straty materialne, a liczba ofiar śmiertelnych jest aż 3-krotnie większa.

Klasyfikacja ogniowa wyrobów budowlanych - klasy podstawowe

 Według Europejskiej Klasyfikacji Ogniowej, wszystkie produkty przydzielone są do jednej z 7 klas - od najwyższej A1 do najniższej F. Wyroby klasy A1 nie palą się, a więc w żaden sposób nie przyczyniają się do rozwoju pożaru. Na drugim biegunie są produkty klasy F, które nie spełniają żadnych wymagań. W kontakcie z ogniem łatwo się zapalają, wytwarzając przy tym ogromne ilości ciepła i szybko rozprzestrzeniając ogień.
W przypadku wybuchu pożaru niebezpieczny dla ludzi i mienia jest nie tylko sam ogień, płomienie i wysoka temperatura. Poważnym zagrożeniem są tutaj także dym oraz płonące krople. Dym, zawarte w nim toksyczne gazy oraz mniejsza ilość tlenu w powietrzu powodują śmierć u około 60% ofiar wszystkich pożarów. Zadymienie wywołuje u ludzi osłabienie zmysłu orientacji, przez co wydłuża się czas ewakuacji z płonącego budynku, trudniejsze staje się prowadzenie akcji ratowniczej. Płonące krople natomiast niosą ze sobą ryzyko oparzeń skórnych oraz przyczyniają się do dalszego rozprzestrzeniania się pożaru.

 Klasyfikacja ogniowa materiałów budowlanych - klasyfikacja uzupełniająca

 Dyrektywa Rady Wspólnot Europejskich (89/106/EEC) "Bezpieczeństwo pożarowe" definiuje, iż obiekty budowlane powinny być zaprojektowane i wykonane w taki sposób, aby w przypadku pożaru:

• przez założony czas była zapewniona nośność konstrukcji,
• ograniczone rozprzestrzenianie się ognia i dymu w obiektach,
• ograniczone rozprzestrzenienie się ognia na obiekty sąsiednie,
• mieszkańcy mogli opuścić obiekt lub być uratowani w inny sposób,
• był zapewniony odpowiedni poziom bezpieczeństwa ekip ratowniczych,

Technicznie pożar jest zdarzeniem oddziałującym na:

• konstrukcję budynku, - użytkowników budynku,
• dobra materialne znajdujące się w budynku.

Stan konstrukcji podczas pożaru jest określany przez temperaturę konstrukcji i działające na nią obciążenia.
O stanie środowiska decydują czynniki: - temperatura, - geometria płomieni, - stężenie produktów toksycznych i drażniących, - zasięg widzialności (stopień zadymienia), - korozyjność produktów spalania.
Czynniki te odgrywają różną rolę w zależności od rodzaju i przeznaczenia budynku oraz rodzaju chronionych dóbr. Poziom bezpieczeństwa określany jest w danym momencie przez stan konstrukcji i stan środowiska budynku. Na stan konstrukcji i środowiska ma z kolei wpływ odpowiedź budynku na źródło ognia oraz zewnętrzna akcja gaśniczo - ratownicza.

Wymagania dotyczące materiałów i elementów stosowanych przy wznoszeniu obiektów

• Ograniczenie stosowania materiałów palnych w budynku (nie możemy ograniczać użytkownika w wyborze wyposażenia pomieszczeń, ale możemy odpowiednio dobrać materiały budowlane);
• Stosowanie materiałów palnych odpornych na działanie źródła ognia i nie rozprzestrzeniających płomieni (wymagania dotyczące stosowania materiałów trudno zapalnych i niezapalnych);
• Stosowanie elementów zawierających materiały palne tak skonstruowane, by ograniczyć rozprzestrzenianie ognia;
• Stosowanie elementów budowlanych z materiałów odpornych na działanie ognia tak, by rozdzielały pomieszczenia lub części budynku;
• Stosowanie drzwi oraz klap odpornych na działanie ognia;
• Uszczelnianie przepustów instalacyjnych, by nie przedostawał się przez nie ogień;
• Wydzielanie instalacji automatyki i sygnalizacji pożarowej za pomocą odpowiednich osłon;
• Stosowanie konstrukcji nośnej budynku odpornej na działanie temperatury pożarowej.

Odporność ogniowa to zdolność elementu budynku do spełniania określonych wymagań podczas pożaru. Przez odporność ogniową zapewnia się więc spełnienie warunków dotyczących nie tylko nośności konstrukcji, lecz także ograniczenie rozprzestrzeniania się ognia i dymu w obiekcie. Elementy budowlane powinny spełniać więc funkcje nośne i/lub oddzielające.
Według obowiązujących oznaczeń kryteriami służącymi do oceny odporności ogniowej są:

• nośność - R
• szczelność - E
• izolacyjność - I

Dwie ostatnie cechy definiują funkcje oddzielające. Liczby oznaczają czas zachowania właściwości użytkowej (min.) i może przyjmować według polskich przepisów następujące wartości: 15, 30, 60, 120, 240.
Mimo iż w odrębny sposób należy rozpatrywać konstrukcje stalowe, drewniane i żelbetowe, to jednak największa potrzeba izolacji ogniochronnych odnosi się do konstrukcji stalowych, które bez nich nie są w stanie zapewnić nawet najmniejszej odporności ogniowej. Szczególnie niekorzystna jest wysoka przewodność cieplna stali, powodująca szybkie nagrzewanie się konstrukcji, także w miejscach oddalonych od źródła pożaru. W przeciwieństwie np. do drewna, stalowe elementy konstrukcyjne tracą nagle swoją nośność w temperaturze pomiędzy 500 a 600°C - w zależności od jakości stali.
Projektanci przyjmują, że przeciętna wartość temperatury krytycznej dla elementu konstrukcji stalowej, obciążonego zgodnie z projektem, wynosi ok. 450°C. Dla elementów mało obciążonych temperatura krytyczna może przekraczać 500°C. Po przekroczeniu tych wartości następuje załamanie właściwości nośnych elementu na skutek powstania w przekroju najbardziej wysilonym przegubu plastycznego.
Wśród wielu materiałów termoizolacyjnych stosowanych w celu ochrony pożarowej wyróżnić możemy następujące grupy: materiały na bazie wełny mineralnej, materiały mikroporowate, materiały krzemianowo-wapienne oraz farby termoizolacyjne.