Protipožární nátěry na dřevo a jejich podklad pro zvýšenou odolnost do 30 minut

Historie a vývoj protipožárních nátěrů

Protipožární nátěry byly v určité základní podobě známy již od starověku. Staří Řekové používali k impregnaci svých staveb proti ohni vápenné vodné roztoky. Dřevo bylo máčeno v roztocích solí, bylo známo i vodní sklo. Ve středověku byly dřevěné krovy chrámů impregnovány dokonce volskou krví. Protože tyto úpravy byly málo účinné, nehrály ve výstavbě žádnou podstatnější roli. Do 30. let 20. století byly užívány především tam, kde je nebylo možné nahradit účinnějším systémem, tedy především jako impregnace telegrafních sloupů, nátěry dřevěných krovů, bílení dřevostaveb vápnem atd. Skutečný rozvoj protipožárních nátěrů však nastává až během 2. světové války a zejména v poválečných letech, kdy dochází k rychlému rozšíření válcovaných a svařovaných ocelových konstrukcí ve stavebnictví a role požární ochrany všeho druhu značně vzrůstá.

Princip hoření dřeva a význam protipožární ochrany

Vlivem vyšších teplot na dřevní hmotu dochází k unikání plynů s obsahem oxidu uhelnatého a vodních par, tzn. dochází k vysušování dřeva. Dřevní hmota začne odhořívat po částečném vysušení a po dosažení teploty okolo 300 °C. Vlivem odhořívání vzniká zuhelnatělá vrstva, která omezuje přístup vzduchu a tím zpomaluje proces. Protipožární nátěry hrají klíčovou roli v ochraně majetku, lidí a zvířat nejen před samotným plamenem, ale také před výpary, které se vytvářejí při spalování materiálů, a před možným zhroucením konstrukce budov. U dřevěných konstrukcí při hoření dochází ke ztrátě dřevního materiálu a snížení nosné zátěže dané konstrukce.

Moderní protipožární nátěrové systémy

Moderní protipožární nátěrové systémy ve stavebnictví lze dělit jednak podle své funkce, jednak podle svého účelu. Kvalitní a dobře aplikované protipožární nátěry a nástřiky mají svou důležitost především v objektech, kde se obvykle pohybuje větší počet osob, jako jsou nemocnice, školy, úřady, pošty, obchody či výrobní a skladové haly. Protipožární ochrana konstrukcí při požáru přispívá k bezpečné evakuaci a zabraňuje ztrátám na životech. Zvýšenou odolností proti ohni a jeho sálavému teplu pomáhají výrazně snížit materiálové škody. Protipožární ochrana stavebních konstrukcí však nemusí plnit jen úlohu technickou, ale slouží rovněž jako vrchní krycí nátěr. Protipožární nástřiky a nátěry obvykle realizujeme jak v bezbarvém (na dřevo) tak barevném provedení (na dřevo, kov, beton, kabely).

Typy protipožárních nátěrů

Podle účelu a funkce rozlišujeme tři základní druhy nátěrů:

• Intumescentní (zpěňující) nátěry: Nejrozšířenějším typem protipožárních nátěrů jsou v posledních letech nátěry intumescentní neboli zpěňující. Princip jejich funkce lze zjednodušeně popsat tak, že nátěr, vystavený působení vysokých teplot, expanduje a karbonizuje. Vzniká tak vrstva tepelně stabilní uhlíkaté pěny (koksu), který díky své izolační schopnosti vytváří bariéru chránící po určitou dobu podklad proti působení plamene a sálavého tepla. V průběhu uvedeného procesu zvětšuje původní nátěr svůj objem až 50krát, takže tloušťka vzniklé pěny dosahuje několika centimetrů. Díky této schopnosti je možné nanášet intumescentní nátěrové hmoty v tenkých vrstvách. Obvyklá tloušťka suchého nátěru je 0,3-1 mm, podle požadované požární odolnosti. Tvorba pěny při zahřátí nátěru na teplotu vyšší než 200 °C je dána složením výchozí nátěrové hmoty, které je zcela odlišné od běžných typů nátěrů. Z nátěru se uvolňují plyny, které strhují plamen a ochlazují povrch, na kterém jsou naneseny. Tyto nátěry se používají hlavně u dřevěných a ocelových konstrukcí, i u kabelových rozvodů. Použitím těchto nátěrů lze dosáhnout až nejnižšího stupně hořlavosti materiálu. Toto platí pouze pro dobu, po kterou použitý nátěr působí, tzn. cca 15 min. Intumescentní systém se skládá ze základního nátěru, který zajišťuje dobrou přilnavost k podkladu, dále z vlastního zpěnitelného nátěru a z vrchního ochranného nátěru (s možností barevné povrchové úpravy). Pokud se jedná o stavební systémy s vyžadovanou požární odolností do 30min, jsou zpěnitelné nátěry u dřevěných konstrukcí výhodné. Bývají aplikovány na vnitřní konstrukce, a to jen na některé části krovů. Tyto typy nátěrů jsou v dnešní době velmi populární.
• Sublimující nátěry: Určitým přechodem mezi nátěry a nástřiky jsou nátěry sublimující. Jde o poměrně silnou vrstvu snadno se teplem rozkládajících a sublimujících aditiv v polymerním, obvykle epoxidovém pojivu, která se při vyšších teplotách začíná odpařovat, resp. sublimovat. Odcházející plyny strhují plamen a ochlazují povrch na kterém jsou naneseny. Tyto systémy jsou známy již řadu let (jedná se údajně o produkt vývoje NASA). Sublimující nátěry jsou velmi stálé, odolné vůči povětrnostním vlivům a mechanickému namáhání. Jsou vhodné pro venkovní konstrukce a v místech, které jsou těžko přístupné, a kde je potřeba vyloučit riziko selhání. Tyto typy nátěrů jsou cenově náročné, proto nejsou moc používány.
• Zábranové nátěry: Zábranové protipožární nátěry brání přístupu kyslíku a tím zamezují přístupu plamene k povrchu dřevěných krovů a také zabraňují šíření plamene po povrchu. Používají se přednostně u hořlavých materiálů, kromě dřeva i u plastů (kabely, potrubí). Jejich funkce je založena na bariérovém efektu. Samy o sobě nemají žádnou tepelně izolační schopnost. Svými vlastnostmi se podobají a mají i obdobné vlastnosti jako nátěry zpěnitelné. K této skupině nátěrů patří také tenkovrstvé systémy, které jsou založeny na principu vrstvy křemenných mikrodestiček, které odrážejí teplo a tím snižují povrchovou teplotu ohněm namáhaného povrchu. Tyto nátěry většinou nemají tepelně izolační schopnosti a jejich funkce je výhradně založena na barierovém efektu.

Protipožární nátěry na dřevěné konstrukce

Zcela transparentní nebo krycí zpěňující protipožární ochranný nátěr je určený na dřevěné konstrukce (krovy, sloupy, stěny, stropy, podlahy) s předepsanou požární odolností. Protipožární nátěry snižují hořlavost dřeva a omezují šíření plamene po povrchu (B, s1, d0) při zvýšení vnitřní teploty. Protipožární nátěry na dřevo dosahují požární odolnosti R 15, R 30, R 45 a R 60. Zpěňovatelné nátěry na dřevěné konstrukce mohou sloužit ke dvěma různým účelům. Buď slouží pouze ke snížení hořlavosti natíraného povrchu, nebo je od nich vyžadováno zvýšení požární odolnosti dřevěné nosné konstrukce. Nátěr musí být přizpůsoben způsobu aplikace, tedy penetraci alespoň části nátěru do dřeva, aby byla zajištěna dokonalejší soudržnost případné pěny s podkladem. Dále musí nátěr vypěňovat při co nejnižších teplotách, protože za kritickou mez deformace zatížené nosné dřevěné konstrukce se považuje průměrná teplota jádra cca 120 °C, případně teplota vznícení na povrchu cca 300 °C. Protože se tyto nátěry užívají v největší míře především v půdních vestavbách a tam, kde má být zdůrazněno použití dřeva, musí být většinou transparentní a umožňovat volitelnou, matnou nebo lesklou povrchovou úpravu. Nízká odolnost dřevěných staveb proti ohni je jedním z hlavních důvodů, proč řada lidí dodnes považuje dřevostavby za méně kvalitní bydlení než zděné domy. I když je dřevo vůči ničivým plamenům méně odolné než cihly nebo kámen, mohou ho různé protipožární nátěry ochránit alespoň tak, že zpomalí jeho hoření v případě, kdy už požár vypukne.

Čtěte také: Aplikace samonivelační hmoty na OSB

Příkladem je jednosložková vodou ředitelná zpěnitelná nátěrová hmota, která neobsahuje azbest, toxické pigmenty ani chlorové přísady. Je určena k ochraně dřeva a lignocelulózových materiálů proti působení ohně a sálavého tepla. Užívá se výhradně do interiérů a suchého prostředí (do maximální relativní vlhkosti vzduchu 80 %). Je vhodný na dřevo o relativní vlhkosti max. 20 %.

Aplikace protipožárních nátěrů na dřevo

Protipožární barva se téměř nikdy neaplikuje na úplně surový podklad bez přípravy. Dřevo musí být připraveno podle ČSN 49 0615 a 49 0630. Povrch musí být vždy čistý, suchý, zbavený mastnoty, prachu, lýka, kůry a případného starého nátěru nebo tmelu, aby nic nebránilo přípravku v dokonalém styku a zakotvení na povrchu chráněného dřeva. Na očištění povrchu se doporučuje používat škrabky, kartáče a v případě potřeby též roztoky saponátu. Všechny nečistoty, nátěry a tmely, které mohou mít vliv na přilnavost jednotlivých vrstev nátěrového systému, musí být pečlivě odstraněny. Přípravek dále nesmí být aplikován na dřevo upravené jakýmkoliv nátěrem nebo tmelem - je nutné, aby protipožární nátěr na povrchu dřeva dokonale zakotvil. Před použitím protipožárního nátěru je možné ošetřit dřevo přípravkem Lignofix OH, který ho chrání proti dřevokaznému hmyzu, dřevokazným houbám a plísním. V případě dřeva, napadeného dřevokazným hmyzem, lze provést ošetření přípravkem Lignofix I-Profi-OH s likvidačním a preventivním účinkem na dřevokazný hmyz.

Před aplikací je nutné dodržet maximální povolenou relativní vlhkost dřeva 20 % a maximální relativní vlhkost vzduchu 80 %. Doporučená okolní teplota při aplikaci štětkou nebo válečkem je +10 až +35 °C, optimální je +20 °C. V případě aplikace stříkáním je nutné dodržet teploty pro skladování a aplikaci +15 až +35 °C z důvodu zachování vhodných parametrů pro použití stříkacího zařízení. Teplota se měří v blízkosti podkladu a zaznamenává se do pracovního deníku. Před aplikací je nutné přípravek důkladně rozmíchat - delším skladováním totiž může sedimentovat (pokud se usazenina před použitím řádně rozmíchá, nemá vliv na užitné vlastnosti přípravku).

Aplikace se provádí štětcem, válečkem nebo vzduchovým stříkáním (tryska 0,018 nebo 0,022“, tlak na pistoli 2-2,5 bar, tlak vzduchu 4,5 bar). Ředidlo a čistící prostředek: teplá voda. Doporučený nános závisí na požadovaném stupni hořlavosti, nesmí být však menší než 250 g/m² - stupeň C1. Pro dosažení stupně B nebo navýšení požární odolnosti je nutný nános 500 g/m². Přípravek se nanáší v jedné až čtyřech vrstvách nátěrem nebo nástřikem neředěného, resp. ředěného přípravku. Funkční vrstva je složena z jednotlivých nátěrových filmů, jejichž výsledný nános musí odpovídat požadovanému stupni požární ochrany. Protipožární nátěr tvoří konečnou úpravu povrchu materiálu a nelze ho překrýt žádným lakem ani nátěrem. Důležité je dodržet doporučené podmínky při práci - teplotu podkladu a okolí, relativní vlhkost a minimální větrání. Mezi jednotlivými vrstvami je potřeba respektovat technologické přestávky. Životnost nátěru je minimálně 12 let. Obnova nátěru se doporučuje při mechanickém poškození. Při nedodržení uvedených podmínek aplikace dojde k popraskání a odloupnutí nátěru.

Certifikace a testování

Přípravek byl testován podle ČSN P ENV 13 381-7:2003. Systémy PLAMOSTOP jsou testovány dle platných evropských norem (např. EN 13381) a disponují příslušnými klasifikačními protokoly a dokumentací (ETA, TDS, SDS). Na základě dlouhodobých průkazných zkoušek klimatického stárnutí a následného vyhodnocování změn požárně technických vlastností, prováděných zkušební laboratoří VVUD Praha, s.p. (laboratoř Březnice) a shrnutých v závěrečném protokolu o zkouškách č. VZL-N-06/14 je prokázána životnost 20 let. Ve Výrobkové zkušební laboratoři Březnice Výzkumného a vývojového ústavu dřevařského Praha (VVÚD) byly v roce 1993 nasazeny testy dlouhodobého ověřování životnosti ochrany dřeva proti ohni. Při vyhodnocení po 12 letech v roce 2005 byly výsledky zcela vyhovující a parametry protipožárního nátěru se nezměnily. Testování pokračuje a bude ukončeno po 14 letech. Dřevěné konstrukce, opatřené protipožárním nátěrem DEXARYL B Transparent nelze zařazovat jako nehořlavé konstrukce typu DP1 a DP2.

Čtěte také: Chodník z trámů: Inspirace a postup

Při nánosu 250 g/m² dosahuje stupeň C1 - těžce hořlavý. Při nánosu 500 g/m² dosahuje stupeň B - nesnadno hořlavý. Index šíření plamene po povrchu stavební hmoty (při nánosu 500 g/m²) je is = 22,9 mm/min.

Požární odolnost dřevěných prvků

Na základě zkoušek, provedených podle ČSN EN 13381-7 a protokolů PAVUS č. Pr-05-1.02-172 a Pv-05-02.008 bylo zpracováno požárně klasifikační osvědčení, ve kterém jsou uvedeny zjištěné hodnoty požární odolnosti dřevěných nosných tyčových prvků, podhledů a stropních konstrukcí. Tyto hodnoty platí pro předepsanou vydatnost nátěru 550 g/m².

Tabulka 1: Požární odolnost dřevěného prvku (minuty)

Tabulka 2: Požární odolnost dřevěného prvku (minuty) - desky a podhledy

Tabulka 3: Požární odolnost dřevěného prvku (minuty) - obecné desky

Doporučení pro projektanty a architekty

Použití intumescentních nátěrových hmot v tenkých vrstvách umožňuje architektům a projektantům volbu jednodušších řešení při navrhování nových objektů a dosažení potřebné požární odolnosti stávajících objektů bez rozsáhlých konstrukčních úprav, které jsou např. u památkových objektů nepřijatelné. Důležité je si uvědomit, že protipožární barva není univerzální. Každý systém je zkoušený pro určitý typ podkladu, tloušťku vrstvy a skladbu nátěrů. Vždy musí jít o systém, který má pro daný podklad a konkrétní použití odpovídající zkoušky požární odolnosti.

Čtěte také: Průvodce tvorbou betonového podkladu

tags: #podklad #pro #protipozarni #nater #30 #informace

Oblíbené příspěvky:

• Dřevěný obklad domu: estetika a funkčnost
• Certifikace obkladů a dlažeb
• Divadelní kariéra J. Tesařové
• Komplexní průvodce údržbou plovoucích podlah
• Průvodce stavebními materiály KM Beta