SUPER BEBRIS

30.09.2017

Ugunsdrošība

Koksnes un koka konstrukciju ugunsdrošība.

Lejuplādēt Lejuplādēt

Koksnes degšana ir komplekss process, kurā var izdalīt vairākas fāzes, sākot no mitras koksnes līdz pat atklātai liesmai. Normālos ekspluatācijas apstākļos koksnei ir noteikts mitruma daudzums, kas degšanas procesā pārvietojas un iztvaicējas. Robežtemperatūra, pie kuras notiek iztvaikošanas process, ir 100 grādi C. Koksnes degšanas un pirolīzes procesā uz tās virskārtas izveidojas ogles slānis, kas daļēji aizsargā koksnes degšanu.

Neskatoties uz komplekso koksnes degšanas procesu, koksnes nesošajām konstrukcijām ir viena ļoti pozitīva īpašība, tās nezaudē nestspēju uguns iedarbībā.Degšanas procesā koksnes nesošās konstrukcijas zaudē savu nestspēju par tik, cik veidojas ogles slānis, līdz ar to koksnes nesošo konstrukciju nestspēja ir prognozējama un koksnes konstrukciju projektēšanas pamatprincipi ir apskatīti 5. eirokodeksā LVS EN 1995-1;2. Koka konstrukcijas ugunsgrēka gadījumā neizliecas, kā tas notiek ar metāla konstrukcijām, kad tās sasniedz kritisko temperatūru.

Pastāv vairākas iespējas, kā nodrošināt koksnes uguns aizsardzību. Viens no senākajiem aizsardzības veidiem ir kaļķu-mālu maisījums, ar kuru tika pārklātas koka detaļu virsmas. Pateicoties ķīmijas zinātnes attīstībai, ir izstrādāti dažādi moderni koksnes uguns aizsardzības līdzekļi, kā, piemēram, dažādi antipirēni. Šo antipirēnu darbības mehānisms var izpausties dažādi:

  • kā, piemēram, liesmas iedarbībā antipirēns var sadalīties un radīt inertas gāzes, kuras kavē degšanas procesu;
  • degšanas reakcijas rezultātā antipirēns patērē lielu siltuma daudzumu un neļauj sasildīt koksni
  • antipirēns uz koka virsmas veido plēves pārklājumu, kas liesmas iedarbībā pārvēršas sausā putu slānī un kavē liesmu piekļūšanu koksnes virsmai.

Šādus antipirēnus uz koksnes virsmas uzklāj ar otu vai ar pulverizatoru.

Šobrīd koksnes produktu pielietojums būvniecībā ir stipri ierobežots vairāku apsvērumu dēļ, un viens no būtiskākajiem iemesliem ir uzskats par koksnes ugunsnedrošību. Lai lauztu šos iesīkstējušos stereotipus, mūsu uzņēmums, sadarbībā ar „Kokapstrādes tehnoloģijas centru” un SIA „Meža un koksnes produktu pētniecības un attīstības institūtu”, rīko izglītojošus seminārus par koksnes nozīmi būvniecībā, kuri paredzēti plašai mērķauditorijai – sākot no individuālajiem būvētājiem līdz pat arhitektiem.

Koksne nav nedegošs materiāls, taču tas ir materiāls ar prognozējamām ugunsizplatības īpašībām, ko var ievērot projektējot ēkas. Pie tam, kombinējot ar atbilstošiem apdares materiāliem, ir iespējams kavēt uguns attīstību un izplatību koksnes materiālos.

Praksē jau sen ir pielietotas pilna mēroga testēšanas metodes, kas, protams, ir ļoti dārgas, taču sniedz visreālāko priekšstatu par ugunsgrēka apstākļiem un materiālu īpašībām. Viens no šādiem testiem veikts Norvēģijā 1961. gadā, kas uzskatāmi parāda koka konstrukciju īpašības ugunsgrēka apstākļos. Blakus novietotas divas sijas (metāla un masīvkoksnes), kas noslogotas ar vienādu slodzi. Atēlli runā paši par sevi:

   
Ugunsgrēka tests (Norvēģija 1961.g.) Pēc 8 minūtēm
   
Pēc 45 minūtēm  

Jaunās paaudzes antipirēni nodrošina uguns un bioaizsardzību. Tos var savietot ar lakveida pārklājumiem. Antipirēni paaugstina koka konstrukciju ugunsizturības robežu, bet papildaizsardzība ar virsmas lakām palielina ekspluatācijas laiku līdz 12-15 gadiem. Uzbriestošos materiālus uzklāj ar veltnīti, otu vai augstspiediena pulverizatoru. Uzbriestošie apvalki ir uguns aizsardzības sistēmas, kuras lieto, lai aizsargātu materiālus pret degšanu, kā arī lai aizsargātu tēraudu un citus materiālus no uguns augstās temperatūras (tādējādi novēršot vai kavējot struktūras, celtniecības konstrukciju bojājumus uguns laikā). Apvalkus gatavo no dažādu vielu savienojuma. Tos uzklāj virsmai kā krāsu, kas, saskaroties ar karstumu, izplešas, veidojot izolējošu un ugunsizturīgu apvalku – sausās putas. Neorganisko antipirēnu sastāvā ir vairākas būtiskas sastāvdaļas:

  • putojošas vielas, kas karstumā izdala lielu daudzumu neuzliesmojošas gāzes (piemēram, slāpekli, amonjaku, CO2);
  • saistviela, kas karstumā izkūst, radot biezu šķidrumu, tādējādi iesprostojot izdalīto gāzi burbuļos un radot biezu putu kārtu;
  • skābes avots un oglekļa savienojums (sakarstot skābes avots izdala fosforskābi, borskābi un sērskābi, kas pārogļo oglekļa savienojumu, izraisot burbuļu kārtas sacietēšanu un radot tam ugunsizturīgu apvalku; bieži arī saistviela var kalpot kā oglekļa savienojums).

Attēlā zemāk – ārējās temperatūras iedarbība uz koksni un temperatūra koksnē.