A fa szerkezetek tűzvédelme

A fa szerkezetek vonzó alternatívát jelentenek a beton vagy acél szerelvényekkel szemben. Az éghetőség ellenére a fa jó tűzvédelmi tulajdonságokkal rendelkezik

A fa tekinthető az épületszerkezetek első anyagának. Jó mechanikai ellenállást, alacsony hővezető képességet mutat és nagy mennyiségben kapható. Az acél és a beton építőipari szektorba történő bevezetését követően azonban az elterjedése az erdős területekre korlátozódott. A fa iránti érdeklődés csak a közelmúltban vett ismét lendületet amikor fenntartható anyaga miatt megnövekedett a fontossága. Ha ezt a jelenséget a tűzvédelem szempontjából vizsgáljuk, akkor felmerül néhány szempont : éghető anyag lévén hozzájárul az épület tűzterheléséhez; önmagában is gyulladás és tűz terjedésének forrása lehet. Ezek a szempontok különösen fontosak, ha a falak és a padlók elválasztó funkciójára van szükség. Másrészt, ha a teherbírás fontos, akkor a fa szerkezetek sajátos jellemzőit más szempontból kell vizsgálni. Égéskor a fa hőbomlik (pirolízis). Ez a folyamat az elem felületes rétegének elszenesedéséhez vezet. Mivel a faszénnek nincs teherbíró ellenállása, ez a rész nem járul hozzá a szerkezet stabilitásához. Ebből a szempontból a fa eléggé kiszámítható tűz eseti viselkedést mutat így kényelmesen használható tűzbiztos szerelvények tervezéséhez.

A faszerkezetek tűzállóságának három fő szempontja

A fa szerkezetek tűzállóságának három fő aspektusa:

  • az elszenesedés mélysége a szerkezeti elemben
  • a megmaradt nem elszenesedett rész teherbírása
  • védőmembrán által biztosított védelem.

A szerkezeti stabilitás tekintetében különféle szabványok biztosítanak számításokat az elszenesedési mélység idő függvényében történő meghatározásához.
Valójában, ha egy faszerkezetet tűznek tesznek ki, a keresztmetszet elszenesedik. Ez a tény meghatározza a tag teherhordó területének csökkenését. Az elszenesedett réteg azonban védelmet nyújt a maradék szakasznak, így megtartja ellenállását. Az elszenesedés sebessége (elszenesedési arány) jó közelítéssel becsülhető meg egyszerű egyenletek felhasználásával, mint a T. T. Lie gerendákra és oszlopokra. E paraméter alapján kiszámítható az ellenállási idő percben, különböző expozíciós körülmények és különböző kihajlási módok esetén.

Tűzvédelmi membránok

A tűzvédelmet általában úgy lehet elérni, hogy különböző anyagrétegeket adnak a falhoz vagy egy elemhez. Ebben az értelemben a tűzvédelmi lapok vagy a faburkolatok a védőhártyák két általános típusát képviselik. Ezen elemek vastagsága a fő tényező, amely meghatározza a tag globális tűzállóságát, és egyike azoknak a paramétereknek, amelyek szerepelnek a könnyű vázas fa padló-, tető- és falszerelvények tűzállósági osztályának kiszámításához szükséges komponens adalék módszerben. Az illesztések típusa és azok távolsága nagy jelentőséggel bír, bizonyos esetekben köztes szigetelő réteg is hozzáadható a teljesítményük növelése érdekében (kőzetgyapot, ásványgyapot, üvegszál), még akkor is, ha a padlószerelvények szigetelésének hozzáadásával csökkenthető a tűz ellenállás.

Ami az acélelemek védelmét illeti, védőbevonatok használhatók a fa tűzgátló minőségének növelésére. Két jótékony hatást érhetnek el: a hordozó késleltetett gyulladását (tűzgátló bevonatok), vagy szigetelőréteg létrehozását, amely csökkenti az elszenesedés mértékét (tűzálló bevonatok). A faelemek tűzveszélyes deformációja miatt ezeket a módszereket gondosan értékelni kell a tervezési szakaszban. Ezenkívül az elszenesedés lehetséges képződése a szigetelő réteg alatt megváltoztathatja a várható ellenállást.