Uvod u zaštitu konstrukcije zgrade od požara

KOMPANIJA ETEX GROUP BILA JE DIO ORGANIZACIONOG TIMA OD 6 KOMPANIJA-ORGANIZATORA STRUČNOG SKUPA INŽENJERA SINERGIJA GRADNJE 2022 ODRŽANOG OD 20. DO 22. OKTOBRA U PRELIJEPOM AMBIJENTU HOTELA ZLATIBOR MOUNTAIN RESORT & SPA NA ZLATIBORU.

Ako možemo da izbjegnemo rušenje zgrade, moći ćemo i da ograničimo štetu na zgradi i imovini koja se u njoj nalazi. U većini slučajeva, sadržaj zgrade predstavlja posebnu, nezamjenljivu vrijednost. Zamislite samo predmete koji imaju istorijsku ili emotivnu vrijednost na kakve nailazite u muzejima ili bibliotekama, ili opremu za spašavanje života koja se koristi u bolnici. Ovakva šteta prevazilazi samo finansijski gubitak.

Promat nudi čitav asortiman proizvoda, kao što su ploče, malteri i premazi, koji omogućuju fleksibilna rješenja kojima će se zadovoljiti zahtjevi vezani za zaštitu svih uobičajenih građevinskih materijala od požara. Svi proizvodi i sistemi kompanije Promat su ispitani u akreditovanim laboratorijama širom svijeta, prema raznim standardima koji se primjenjuju u različitim djelovima svijeta (serije EN 13381 i EN 1365, BS 476: Deo 21, UL 263 i ASTM E119).

Zaštita čeličnih konstrukcija

Kada se čelik zagrijeva tokom požara, konstrukcija postepeno gubi svoju nosivost na temperaturama između 350°C i 750°C. U zavisnosti od opterećenja i dejstava na konstrukciju, do gubitka nosivosti bi najčešće došlo kada čelik dostigne temperaturu između 500 i 600°C. Zbog toga je potrebna zaštita konstrukcionog čelika da bi se očuvala stabilnost građevinske konstrukcije u slučaju požara. Promat nudi širok asortiman proizvoda, kao što su ploče, malteri i premazi, koji odgovaraju zahtjevima bilo kog projekta.

Potrebna debljina svakog proizvoda zavisi od :

• •Zahtjevane (klase) otpornosti na požar (uobičajeno 60, 90 ili 120 minuta, a ponekad čak i 180 ili 240 minuta, u skladu sa nacionalnim propisima i uglavnom u zavisnosti od funkcije, visine i aktivnosti unutar zgrade).
• •Kritične temperature čelika (najčešće 500-600°C i definisana je nacionalnim propisima ili je određuju inženjeri statičari). Ona predstavlja maksimalnu temperaturu na kojoj čelik još uvijek ima dovoljnu nosivost da se izbjegne rušenje ili veliko deformisanje.
• •Geometrije i orijentacije čelične konstrukcije. Što su čelični elementi deblji, to će se sporije zagrijevati. Tanji elementi zagrijevaju se brže. Ovi parametri se uzimaju u obzir preko „faktora presjeka“, koji je po pravilu 50-100 m-1 za masivne profile i 200-300 m-1 za vitke i lagane profile. Na faktor presjeka takođe utiče izloženost požaru, npr. trostrana izloženost kod greda ili četvorostrana kod stubova.

Nakon ispitivanja od strane nezavisnih instituta uvijek slijedi izrada izvještaja o ocjenjivanju, koji sadrži tabele koje definišu potrebnu debljinu za dati proizvod, a u zavisnosti od zahtjevane klase otpornosti na požar, projektovane temperature čelika, vrste elementa, orijentacije i faktora presjeka.

Zaštita betonskih konstrukcija

Kada se beton zagrijeva tokom požara, u nekom trenutku će se zagrijati i čelična armatura. Zagrijevanje čelične armature odlaže zaštitni sloj betona, jer je prenos toplote kroz beton relativno spor. Osim toga, na temperaturama u opsegu od okvirno 200 do 800°C i sam beton gubi nosivost zbog formiranja unutrašnjih mikroprslina i hemijske transformacije (dehidratacije) cementne faze. Po pravilu, standardi projektovanja pojednostavljuju ovaj postepeni gubitak čvrstoće pretpostavljajući graničnu temperaturu od 500°C za beton.

Za betonske konstrukcije u okruženjima sa niskom vlažnošću i koje su izložene standardnoj (celuloznoj) požarnoj krivoj, prema većini pravila projektovanja prihvata se da neće doći do eksplozivnog pucanja betona. U slučaju ekstremnijih požarnih krivih ili izlaganja vlažnom okruženju, eksplozivno pucanje betona za kratko vrijeme može dovesti do gubitka zaštitnog sloja betona, što bi moglo imati za posledicu dodatne, strože temperaturne zahtjeve za samu površinu betona, ispred kriterijuma koji se postavljaju za čeličnu armaturnu šipku koja se nalazi unutar betona.

Kada god je debljina zaštitnog sloja betona nedovoljna da održi dovoljno nisku temperaturu čelične armature kako bi se izbjeglo rušenje, ako može da se javi eksplozivno pucanje betona ili kada je sam beton oštećen, potrebna je zaštita od betonske konstrukcije od požara. Promat nudi ploče, maltere i premaze, koji su ispitani i ocjenjeni za stubove, grede, zidove i ploče. U slučaju betonske konstrukcije kod koje ne dolazi do eksplozivnog pucanja, potrebna debljina proizvoda zavisi od debljine nedostajućeg zaštitnog sloja betona preko čelične armature.

Nakon ispitivanja od strane nezavisnih instituta uvijek slijedi ocjenjivanje kojim se određuju performanse proizvoda za zaštitu od požara u smislu „ekvivalentne debljine“ i adhezije i kohezije zaštitnog materijala. Ekvivalentna debljina zavisi od izloženosti elementa požaru (jednostrano kod zidova i ploča ili višestrano kod greda i stubova) i zahtjevane klase otpornosti na požar.

Zaštita spregnutih konstrukcija od požara

Kada su spregnute konstrukcije, koje su obično formirane od profilisane čelične ploče preko koje je izliven beton, izložene požaru s donje strane, čelična ploča će izgubiti čvrstoću i potencijalno se odvojiti od betona. Ovo će znatno smanjiti nosivost spregnute ploče.

Da bi se izbjegao takav otkaz, donja strana ploče mora biti zaštićena od požara dovoljnom debljinom materijala kako bi čelična ploča zadržala svoju čvrstoću i prianjanje uz beton. Obično se za temperaturu otkazivanja uzima vrijednost od 350°C. 

Promat nudi ploče, maltere i premaze za zaštitu spregnutih konstrukcija. Izbor sistema zaštite zavisi od zahtjevane klase otpornosti na požar, zahtjevane trajnosti i uslova na gradilištu.

Zaštita konstrukcione drvene građe

Kada se drvo zagrijeva tokom požara, materijal počinje da gori na površini, formirajući sloj ugljenisane mase. Tokom požara, debljina ugljenisanog sloja postepeno se povećava. Ugljenisana masa nema čvrstoću a i zona pirolize (između ugljenisane mase i još uvijek nesagorelog drveta) ima vrlo ograničenu mehaničku otpornost. Zbog toga se preostali nosivi poprečni presjek drvenog elementa postepeno smanjuje i u nekom trenutku više neće moći da nosi predviđeno opterećenje, tako da će doći do rušenja elementa.

Otpornost na požar može se da se poboljša primjenom protivpožarne zaštite. Ovaj blagotvorni efekat ispoljava se na dva načina:

• •Protivpožarna zaštita usporava zagrijevanje drvene građe, pa se time odlaže početak procesa karbonizacije.
• •Nakon procesa karbonizacije, zaštitni materijal će smanjiti tempo karbonizacije („brzinu karbonizacije drveta“).

Promat nudi proizvode poput ploča i premaza koji su ispitani i ocijenjeni od strane nezavisnih instituta. U izvještaju o ocjenjivanju navodi se vrijeme tokom kojeg sistem protivpožarne zaštite odlaže početak karbonizacije, kao i koeficijent smanjenja brzine karbonizacije koje se javlja tokom dužih perioda izloženosti požaru. Pomoću ovih podataka inženjer može da izračuna preostali efektivni presjek drvenog elementa nakon određenog vremena izloženosti požaru i da provjeri da li element i dalje može da nosi projektovano opterećenje.