Jak hoří polystyren: komplexní pohled na požární bezpečnost a izolaci budov

Pěnový polystyren je jedním z nejčastěji používaných materiálů pro zateplování budov, zejména díky své nižší ceně a snadné dostupnosti. Nicméně, otázka jeho požární bezpečnosti je předmětem dlouhodobých diskusí a studií. Zateplovací systém musí vyhovět i náročným požárním předpisům. Příslušná požární norma (ČSN 73 0810) upravuje mimo jiné možnosti použití jednotlivých druhů izolantů na budovách.

Požární vlastnosti polystyrenu

Polystyren je hořlavým materiálem. Teplota vznícení se pohybuje v rozmezí 310°C - 335°C, což znamená, že začne hořet již od plamene sirky (jehož teplota je 650°C - 835°C). Hoří v roztaveném stavu a vyzařuje velké množství tepla. Specifické spalné teplo polystyrenu je 39,4 až 41,6 MJ/kg, což je 4,3krát vyšší než u borového dřeva přirozené vlhkosti a zhruba odpovídá spalnému teplu benzínu. Lineární rychlost šíření ohně povrchem polystyrenu je 1 cm/sec, což je 1,5 - 2krát rychleji než šíření požáru suchým dřevem. To vysvětluje extrémně vysokou rychlost šíření požáru v budovách, tepelně izolovaných pěnovým polystyrenem.

Hořící polystyren je doprovázen hojným vyloučením (267 m3/m3) hustého černého kouře. Produkty hoření jsou toxické, uvolňují se zejména styren a oxid uhelnatý. Polystyren spadá do třídy reakce na oheň E, což je kategorie pro vysoce hořlavé materiály. Pro zvýšení požární bezpečnosti obsahuje polystyren takzvané retardéry hoření, které zpomalují postup hoření, avšak nemají vliv na jeho celkovou nehořlavost ani na toxicitu zplodin. Jeho teplota tání je nižší než teplota hoření, což má vliv na to, že oheň se na svislé ploše vodorovně nešíří. Dostatečné větrání zatepleného obvodového pláště může způsobit nadměrnou vlhkost, která vede ke vzniku plísní; ty mohou vyvolávat alergie, astma a jiné respirační obtíže. Uzavřená vrstva polystyrenu zadržuje vlhkost, což vytváří ideální prostředí pro rozvoj plísní a hub ve stěnách. Černé skvrny nad okny, často viditelné na fasádách zateplených polystyrenem, nejsou způsobeny kouřem, ale kombinací vlhkosti, tepelných mostů a usazování prachu.

Dopad požárních norem a studií

Změna požární normy ČSN 73 0810 v roce 2016 stavebníkům předepisuje rozsáhlé použití prvků z minerální vaty, která je ve srovnání s pěnovým polystyrenem výrazně dražší. Tato změna vedla u 15 - 20 % zateplovaných ploch obvodových stěn k přesunu od polystyrenu k minerální vlně. Studie a požární zkoušky však prokázaly, že i bez těchto prvků bude požární bezpečnost plně zachována, a proto Sdružení EPS ČR navrhuje změnu normy. Pokud návrh projde, může to podle kvalifikovaných odhadů do budoucna ušetřit minimálně jednu miliardu korun ročně.

Ing. Ladislav Valeš, autor aktuální studie posuzující vliv požadavků ČSN 73 0810 na kontaktní zateplování budov, vysvětluje: „Svislé požární bariéry z minerální vlny měly být bariérou proti šíření ohně po fasádě do stran. Je však prokázáno, že oheň se v polystyrenu, který má výrazně nižší teplotu tání, než teplotu vzplanutí, na svislé ploše vodorovně šířit nemůže. Stejně tak se po vyhodnocení provedených zkoušek jeví jako zbytečná instalace vodorovných požárních bariér o výšce 900 mm. O požární odolnosti zateplené budovy rozhoduje primárně odolnost zasklení oken. Požár se šíří přes fasádu z okna do okna směrem vzhůru. Materiálová skladba zateplovacích systémů nebo výška požární bariéry podle poznatků z praxe zásadní vliv nemají.“

Čtěte také: Jaké dřevo vybrat pro noční topení?

Studie dále navrhuje zrušit povinnost instalovat svislé a vodorovné požární bariéry z minerální vlny a připustit možnost zateplit i vysoké budovy až do výšky 22,5 metrů jiným izolantem než minerální vlnou. Použití izolantu z minerální vlny pro požární úseky nad výšku 22,5 metru lze technicky odůvodnit - je to úroveň, do které může hasičská technika účinně zasáhnout zvenku.

Příslušná část studie byla zpracována na základě rozborů dokumentace konkrétních požárů budov zateplených vnějšími tepelně-izolačními kompozitními systémy ETICS z let 2012 až 2019. Své závěry studie dále opírá o požární zkoušky provedené v řadě požárních laboratoří v ČR i v zahraničí. Jednou z takových požárních zkoušek byla velkorozměrová požární zkouška dle ČSN ISO 13 785-2. Jejím cílem bylo ověřit vliv tepelné izolace na vertikální šíření požáru po fasádě budovy a také prověřit samonosnou funkci omítkového souvrství v extrémním požáru. Zkouška byla realizována na zkušební stěně s okenním otvorem, která byla z vnějšku zateplená pěnovým polystyrenem o tloušťce 200 mm. Požární zatížení o výkonu 3 MW působilo na fasádu po dobu 30 minut. Zkouška prokázala, že pěnový polystyren používaný ve fasádních zateplovacích systémech oheň nešíří, a proto nijak nenapomáhá k šíření požáru po obvodě budovy.

Alternativy a doporučení

V bytových domech je podle požárních norem nutné používat materiály s nehořlavou konstrukcí (třída reakce na oheň A1 nebo A2). Minerální izolace má třídu reakce na oheň A1, což znamená, že jde o nejlepší a nejbezpečnější typ izolace, která nehoří. Lidé mohou při volbě stavebních materiálů kromě užitných vlastností brát v potaz i třídu reakce na oheň a vybírat jen ty nehořlavé, tedy třídu A1 a A2. Tyto materiály nepřispívají k růstu požáru a vývoji kouře.

Pokud je obložení budovy nehořlavé, oheň se šíří budovou mnohem pomaleji. Dodržet všechny protipožární předpisy při střídání hořlavých a nehořlavých materiálů (typicky polystyrenu a minerální vaty) je technicky velmi náročné. Výškové budovy (obvykle osmipatrové a vyšší budovy) se musí zateplovat celoplošně nehořlavou minerální izolací a tento způsob zateplení se čím dál častěji využívá i u nižších bytových budov. Vzniku požáru nelze ani při největší opatrnosti zamezit. Co lze ovlivnit, je používání nehořlavých stavebních materiálů, které nedovolí šíření požáru.

Tragédie v ruském městě Perm v nočním klubu „Chromý kůň“ v prosinci 2009 jasně prokázala vysokou toxicitu zplodin pěnového polystyrenu. Při oslavě výročí klubu byla použita pyrotechnika v místnosti, což vyvolalo vzplanutí polystyrénové izolace stropu a plastové dekorace zdí a kouř. V klubu vznikla panika a tlačenice. Přímo během požáru a ihned poté v důsledku popálení, otravy vysoce toxickým kouřem a ušlapáním zahynulo 111 lidí. V následujících dnech v nemocnici zemřelo 45 dalších. „Oheň tam zašlehal jen 3 minuty, což klubu prakticky nebylo na škodu, stoly vypadaly čerstvě nachystané s bílými ubrousky beze změny, příbory, potravinami. Dřevěný nábytek nebyl spálený, ale byl pokryt sazemi.“

Čtěte také: Vlastnosti polystyrenu pro OSB

Státní požární ochrana Polska má za 4 roky zdokumentováno 117 případů ohně na vnějších fasádách budov zaizolovaných polystyrenem. V 67 procentech případů oheň způsobil potíže při záchraně osob a materiál fasád usnadnil přestup ohně z jednoho patra do druhého. 21.4.2005 v Berlíně v důsledku vznícení televize se oheň šířil vnějším povrchem fasády zateplené polystyrenem. Během několika minut se oheň rozšířil na celou budovu. V Německu po tomto případu bylo nařízeno omezení používání polystyrenu pro tepelnou izolaci obytných budov nad 22 metru.

V moderních přístupech se proto stále častěji prosazují nehořlavé systémy, jako jsou provětrávané fasády s nehořlavými fasádními obklady (např. systém ISOTEX). Zateplovací systém ISOTEX má řadu výhod - má dlouhou životnost, je paropropustný, chrání fasádu před vlhkostí, snižuje riziko tvorby plísní a vykazuje ne malé energetické úspory na vytápění.

Tabulka 1: Porovnání vlastností polystyrenu a minerální izolace z hlediska požární bezpečnosti

Čtěte také: Jak na OSB podlahu

tags: #jak #hoří #polystyren

Oblíbené příspěvky:

• Jak založit stavbu bez betonu pomocí zemních vrutů
• Kompletní servis plochých střech v Náchodě
• Podrobnosti o PVC dopravních pásech
• Drewex Laura: Parametry a zkušenosti
• Jak vyrobit robustní dřevěnou kozu na řezání?