Požar in lesene hiše: »Les je lahek material, ki v primeru požara ne izgublja svoje nosilnosti«

Zakoreninjene predstave o lesenih hišah, ki v stiku z ognjem pogorijo do tal, so stvar preteklosti. Stare lesene hiše so bile zgrajene iz elementov manjših prečnih prerezov, ki so slabše odporni na ogenj, saj niso bile razvite tehnologije lepljenja in spajanja lesa v velike masivne ploskovne elemente. Ti so namreč neprimerljivo bolj ognjevzdržni kot marsikateri drug konstrukcijski material. Lesena konstrukcija lahko preseže požarno odpornost jekla in armiranega betona, saj toploto prevaja precej počasneje od prvega (od 300- do 400-krat počasneje). Ognjeni plameni bodo objeli lesno strukturo, na površini pa bo prišlo do nastanka zoglenele plasti, vendar zaradi pomanjkanja kisika ogenj ne bo prodrl v notranjo strukturo. Po zaslugi tega mehanizma lesena konstrukcija povečini ostane nepoškodovana, poškodbe pa je mogoče sanirati. »Odgorevanje lesa je sprememba celulozne strukture v zoglenelo plast. Ta preprečuje dostop kisika in onemogoča nadaljnje gorenje. V globini se proces zoglenevanja upočasnjuje, na koncu pa se sama plast izolira in prepreči dostop kisika do notranjih plasti. Celulozna vlakna v notranjosti ohranijo svojo nosilnost oziroma pride le do manjših redukcij. Pri projektiranju za preverjanje nosilnosti konstrukcije v primeru požara uporabimo dve metodi, reduciranje prereza ali trdnosti. Bistveno je, da konstrukcija ohrani svojo nosilnost, predvsem, da ne pride do globalnih ali lokalnih porušitev, ki bi lahko povzročile človeške žrtve in materialno škodo. Nič pa ni narobe, če se konstrukcija v manjši meri deformira,« pojasnjuje dr. Bruno Dujič, ki deluje na področju projektiranja, razvoja in raziskav lesenih konstrukcij. Z drugimi besedami ‒ v nezoglenelem preseku leseni elementi ohranjajo polno nosilnost, med gorenjem pa ne spreminjajo svoje oblike, zaradi česar ne pride do prenosa obtežbe na druge konstrukcijske elemente, kar bi lahko vodilo v porušitev konstrukcije. Po predpisih mora stavba zagotavljati vsaj pol ure evakuacijskega časa in pri lesu je tega zelo preprosto zagotoviti. Velika prednost masivnih lesenih elementov pri požaru je njihovo predvidljivo obnašanje. Tipična ocena oglenitve pri lesu znaša 0,6 mm na minuto, kar je pri dimenzioniranju lesenih konstrukcij treba upoštevati in s tem zagotoviti primerno požarno varnost. 

Velika prednost lesene konstrukcije v primeru požara je tudi njena predvidljivost

Predvidljivo obnašanje lesene konstrukcije v primeru požara je velika prednost v primerjavi z nekaterimi drugimi gradbenimi elementi. Eden od vodilnih strokovnjakov s področja lesene gradnje tako doma kot v svetu ob tem izpostavi posamezne lastnosti lesa, zaradi katerih se ta bolje odzove v primeru požara: »Les je lahek material, ki v primeru požara ne izgublja svoje nosilnosti. Tako je tudi z opeko, ki je žgana pri visokih temperaturah. Jeklo po drugi strani v požaru pri 400 °C že po 5‒10 minutah preide v območje plastičnosti, kar pomeni, da začne dramatično izgubljati nosilnost ter se dimenzijsko deformira. Zaradi popuščanja jekla v betonski strukturi težke AB medetažne plošče niso več sposobne nositi obremenitev.« V armiranobetonski (AB) konstrukciji se bo temperatura hitro povečala. Jeklo v kratkem časovnem obdobju izgubi trdnost, kar privede do porušitve, lahko tudi opozorila. Les po drugi strani dogoreva počasi, njegove notranje plasti pa ostanejo nepoškodovane, zaradi česar lahko dlje časa opravlja svojo nosilno funkcijo. 

Masivna lesena konstrukcija predstavlja boljšo alternativo klasični gradnji

Poznamo več vrst lesenih konstrukcij (masivne ploskovne konstrukcije in montažne lesene okvirne konstrukcije), vsaka od njih pa se različno odziva na visoke temperature in ognjene zublje. »Montažni leseni okvirni sistemi so v primeru naravnih nesreč bolj problematični, medtem ko masivna lesena konstrukcija predstavlja boljšo alternativo klasični gradnji. Je bolj odporna na požar, pa tudi na drugo skrajnost, kot so poplave. Masivni leseni elementi zagotavljajo veliko ognjevzdržnost, saj se ščitijo z odgorevanjem. Kot pojasnjuje dr. Dujič, naj bi te karakteristike lesa včasih uporabljali tudi v vesoljski tehnologiji: »Bolj kot je konstrukcija masivna, bolj ščiti sama sebe. Dober primer kakovosti masivnega lesa je anekdota, ki opisuje vesoljsko tekmo med Američani in Rusi v obdobju hladne vojne. Rusi so Američane namreč prehiteli s prvim testnim poletom v vesolje, deloma pa naj bi to pripisali temu, da so Američani takrat razvijali za konico teflonske obloge, Rusi pa naj bi uporabili masivni les.« 

Negorljivi premazi, mavčne plošče, ognje- odporne lesene plošče itd.

Z razrezom lesa v elemente manjšega preseka postane lesena konstrukcija bolj ranljiva, a tudi v primeru montažnih lesenih okvirnih objektov je mogoče z nekaterimi ukrepi bistveno izboljšati njihovo ognjevzdržnost. V tem primeru je bistveno, da njihovo površino obložimo z negorljivimi materiali, kot so mavčne plošče, kamena volna ali ognjeodporne lesene plošče, ki preprečujejo dostop ognja do lesene konstrukcije objekta. »V zadnjih letih je prišlo do bliskovitega razvoja tehnologij, ki les zaščitijo pred vžigom. Poleg ognjevzdržnih plošč so tu še premazi, ki nabreknejo, ta nabrekajoča plast pa deluje izolativno ter prepreči razvoj požara in oglenenja. Ena od metod je tudi t. i. compressed wood, pri čemer les pod prešo stisnemo, s tem pa tudi njegovo celulozno strukturo – posledično se zmanjša njegova vodovpojnost, kar vodi v manjšo gorljivost. Vse to so metode, s katerimi je mogoče les kot gorljiv material deloma zaščititi,« pojasnjuje sogovornik, ki ob tem opozori tudi na posamezne zahteve po popolni negorljivosti, ki jih je mogoče doseči tudi v popolnoma lesenih objektih. Požarne poti, namenjene evakuaciji, morajo biti namreč v celoti negorljive, z naštetimi metodami pa je to mogoče tudi doseči. Tudi po zaslugi tega lesena gradnja postaja vse bolj priljubljena tudi na področju večstanovanjskih in poslovnih oziroma večnamenskih objektov, ki se dvigajo tudi do 85 m oziroma 24 etaž v višino. Tovrstni leseni objekti se v primeru požara ne bodo porušili, medtem ko bi bilo tveganje v primeru armiranobetonske konstrukcije lahko precej večje. 

Kako poteka sanacija lesene masivne konstrukcije po požaru?

Požarna varnost v lesenih objektih je vprašanje celostnega načrtovalskega pristopa, ki upošteva predvidljivo obnašanje lesa v primeru požara in temu primernega dimenzioniranja elementov. Od tega je odvisna tudi zahtevnost sanacije po požaru. Pri masivni leseni konstrukciji, ki ustvari zoglenelo plast, je to mogoče odstraniti s suhim ledom ali peskanjem, s čimer se znebimo tudi neprijetnih vonjav. »V Termah Zreče so imeli leta 2001 požar, kjer je bil vzrok kratek stik na električni napeljavi, zgorel pa je bazenski kompleks, ki so ga premoščali masivni leseni strešni nosilci. Delno površinsko zoglenele lesene nosilce so sanirali tako, da so jih po požaru sneli, speskali in jih vgradili nazaj v konstrukcijo. Glede na točno poznano obtežbo sestava strehe ter obtežbe zaradi vetra in snega so preračunali, da reducirani prerezi nosilcev glede nosilnosti zadostijo vsem obtežnim kombinacijam. Pri jeklenih ali betonskih nosilcih tega ne bi mogli storiti, ampak bi jih bilo treba kompletno zamenjati, pri tem pa se postavlja vprašanje, po kolikšnem času bi se ti porušili pri razvoju požara in ali bi omogočili varen evakuacijski čas. Leseni masivni nosilci pa so v celotnem trajanju požara površinsko le ogleneli, zaščitili notranji prerez ter tako ohranili svojo nosilno funkcijo,« pojasnjuje dr. Bruno Dujić, ki se podpisuje pod projektiranje številnih lesenih konstrukcij, tudi najvišje večetažne lesene stavbe v Sloveniji, ter ob tem navede dotičen primer uspešne sanacije: »Sicer obstaja več metod sanacije lesene konstrukcije po požaru, povečini abrazivnih, s katerimi očistimo zoglenelo plast. Pred časom smo imeli primer hiše po požaru, pri čemer je bilo treba speskati celotno konstrukcijo, saj je v celoti počrnela. Tega smo se lotili z mobilno peskalno metodo s suhim ledom, pri čemer se kroglice ledu na koncu spremenijo v tekočino.«

Več >>> www.uporabimo-les.si

Članek je nastal v sodelovanju z javno agencijo SPIRIT Slovenija ter s finančno podporo in sodelovanjem Ministrstva za gospodarstvo, turizem in šport.

Fotografije: Unsplash

Sponzorirana vsebina