Kas ir jāzina ikvienam ar būvniecības nozari saistītam speciālistam par tērauda konstrukciju ugunsaizsardzību? Konsultē FN-SERVISS

Būvēt no tērauda konstrukcijām ir ātri, ērti un salīdzinoši lēti. Tērauds paver bezgalīgas iespējas arhitektūras risinājumiem. Tomēr, ja tērauds ir neorganisks celtniecības materiāls un bez īpašas pārbaudes un apliecinājumiem tiek klasificēts kā degtnespējīgs, tad no otras puses, nesošās tērauda konstrukcijas pie ekspluatācijas slodzes apmēram +550* C temperatūrā zaudē ne tikai tam uzlikto slodžu nestspēju, bet arī savējo.

1.Tiesību normas par tērauda konstrukciju ugunsaizsardzību

Tērauda konstrukciju ugunsizturību nosaka LBN 201-15 „Būvju ugunsdrošība”, bet tērauda konstrukciju projektēšana ir jāveic saskaņā ar LBN 204-14 "Tērauda būvkonstrukciju projektēšana", vadoties no Latvijas standartiem:

- LVS EN 1993-1-2 3.Eirokodekss – Tērauda konstrukciju projektēšana – 1.–2.daļa: Vispārīgie noteikumi – Konstrukciju ugunsdrošības projektēšana;

- LVS EN 13501-1 Būvkonstrukciju un būvelementu klasifikācija pēc to reakcijas uz uguni – 1.daļa: Klasifikācija, izmantojot testēšanas datus no reakcijas uz uguns izmēģinājumiem;

- LVS EN 13501-2 Būvkonstrukciju un būvelementu klasifikācija pēc to reakcijas uz uguni – 2.daļa: Klasifikācija, pielietojot ugunsizturības testa datus, izņemot ventilācijas sistēmām paredzētos izstrādājumus

Tērauda konstrukciju ugunsizturības līdzekļi tiek pārbaudīti saskaņā ar standarta  ENV13381-4 prasībām. Tos izvēlas, ņemot vērā konstrukcijas struktūras ugunsizturību, piemēram, R60, tērauda konstrukcijas šķērsgriezuma koeficientu vai tērauda konstrukciju izmērus vai arī kritisko temperatūru.

2.Kāpēc tērauda konstrukcijām ir nepieciešama ugunsaizsardzība?

Pilna apjoma ugunsgrēka gadījumā no tērauda konstrukcijām būvētā ēkā jau pēc dažām minūtēm tiek sasniegta temperatūra, kas pārsniedz +500*C, it sevišķi tad, ja šīs ēkas ir siltinātas ar putu polistorolu. Degšanas izmēģinājumos ugunsgrēka norise tiek simulēta ar vienotās temperatūras un laika līknes (VTL) palīdzību, kad jau pēc 5 minūtēm tiek sasniegta +550*C temperatūra. Tādēļ, lai aizsargātu tērauda konstrukcijas, tām ir nepieciešama ugunsdroša izolācija.

Dažādām tērauda konstrukcijām atkarībā no to biezuma un paredzētās slodzes ir dažāda reakcija uz sakaršanu. Biezāki tērauda profili sakarst lēnāk, bet plānāki ātrāk. Tāpēc izvēloties ugunsdrošo izolāciju šim konstrukcijām un zinot paredzēto ugunsizturības laiku, vispirms ir jānosaka nepieciešamais ugunsdrošā materiāla biezums. Piemēram, saskaņā ar Eiropas standartiem to nosaka pamatojoties uz proporcionālu ugunsaizsardzības vērtību - U/A, kas izriet no profilu izmēriem. Ar U tiek apzīmēts tērauda profila apkārtmērs, bet ar A šķērsgriezums. Tāpēc, tērauda konstrukciju izolējošiem būvizstrādājumiem ir jāpievieno speciālas U/A vērtību nosakošas tabulas, kas balstās uz ugunsizturības testu protokoliem. Pretējā gadījumā šādus materiālus nedrīkst uzskatīt par ugunsdrošiem un pietiekamiem. Izņēmums ir Eirokodekss, kad nepieciešamā tērauda izolējoša būvizstrādājuma biezums tiek izrēķināts pēc formulas, ņemot vērā šī materiāla būtiskās īpašības, kuras tiek norādītas ekspluatācijas īpašību deklarācijā.

3.Kā ugunsdroši aizsargāt tērauda konstrukcijas?

Tērauda konstrukciju ugunsdrošai aizsardzībai izmanto dažādus materiālus:

Plašāku informāciju par ugunsdrošiem izolācijas materiāliem atradīsiet šeit.

4.Kādu pasīvās ugunsaizsardzības materiālu izvēlēties?

Izvēloties ugunsdrošo tērauda izolācijas materiālu, ir jāizprot metāla negatīvās īpašības ugunsgrēka laikā, kā arī ugunsdrošā materiāla īpašības un savietojamība ar citiem materiāliem. Tērauds, sakarstot līdz noteiktai temperatūrai, sāk vērpties un liekties, kā rezultātā tas lauž citas konstrukcijas, līdz pilnībā zaudē savas mehāniskās īpašības un ēka sabrūk. Sakarstot, tērauds lieliski vada karstumu, tāpēc, ja tērauda uzkaršana notiek vienā vietā, tad tērauda profilam blakus esošie, ātri degošie priekšmeti var aizdegties citās vietās. Tāpat ir jānovērtē, vai tērauda konstrukcija tiks pakļauta mehāniskai deformācijai vai vibrācijai? Tikai ņemot vērā iepriekšminēto, var izvēlēties atbilstošu tērauda ugunsdrošo izolāciju, kurai savukārt arī ir dažāda noturība ekspluatācijas laikā un dažāda reakcija ugunsgrēka laikā.

Būvizstrādājumi, kurus izmanto tērauda konstrukciju ugunsaizsardzībai:

Ugunsdrošās krāsas Latvijā pielieto visbiežāk. Parasti tās ir mākslīgo sveķu dispersijas krāsa ar liesmu bloķējošiem pigmentiem, tās smaka ir nenozīmīga. Iespējami dažādi krāsu toņi. Karstuma iedarbības laikā izveidojas siltumizolācijas putu slānis, kas neļauj tēraudam sakarst līdz kritiskajai temperatūrai noteiktā laika posmā. Krāsu pielieto iekštelpās un atklātajās hallēs. Ugunsdrošās krāsas ir ļoti atšķirīgas pēc savas izturības. Piemēram, vienādam profilam un vienādam aizsardzības laikam atšķirīgu ugunsdrošo krāsu nepieciešamais slāņa biezums var atšķirties pat vairākas reizes. Ir pierādīts, ka saskaņā ar VTL degšanas līkni ugunsdrošās krāsas spēj nodrošināt maksimāli pat ugunsaizsardzību R180. Tomēr, dažāda izmēra un biezuma profiliem tā var atšķirties un var nebūt vienāda. Ugunsdrošajām krāsām var būt arī dažādas ugunsreakcijas klases, bet ne augstāka par Bs1,d0. Tāpēc ugunsdrošās krāsas atbilstība ir jānosaka pēc ekspluatācijas īpašības deklarācijas un notificētas institūcijas izdota klasifikācijas vai ETA sertifikāta, kam klāt tiek pievienotas krāsas uzklāšanas biezuma tabulas konkrētiem tērauda profiliem un konstrukcijām.

Pētot Eiropā, tostarp Latvijā, ugunsdrošo krāsu, kas paredzētas metāla konstrukciju apstrādei, piedāvājumu, kā kvalitatīvus un uzticamus risinājumus FN-SERVISS drošības eksperti ir atzinuši Promat un Uniterm ražotāju produktus.

Kas attiecās uz krāsu uzklāšanu, tad to drīkstētu darīt tikai profesionāļi, kuri ir apmācīti un sertificēti ugunsdrošo materiālu montāžas darbiem. Ja materiāli nav saskaņoti savā starpā un noklāšana ir veikta nevienmērīgi, tad ir pilnīgs pamats apšaubīt veikto darbu. Tādēļ ļoti svarīgi ir pieprasīt, lai visa sistēma (gruntējums, izolējoša kārta un virsējā kārta) tiktu izmērīti katrs atsevišķi, pirms nākamās kārtas uzklāšanas, kas jānorāda segto darbu aktā. Ņemot vērā darbu kvalitāti, ir svarīgi kontrolēt, lai klājums būtu vienmērīgs. Tērauda konstrukcija vispirms sagrūst vājākajā vietā, tādēļ nepalīdzēs tas, ka visa konstrukcija tiks labi noklāta, ja viena tā vietām būs noklāta nepietiekami. Vēlams, lai ugunsdrošā krāsa tiktu uzklāta, izsmidzinot no pulverizatora, jo tikai tā var nodrošināt vienmērīgu klājumu.

Ugunsdrošais pārklājums ir šķīdinātāju nesaturošs pārklājums ar degšanu kavējošiem pigmentiem, izgatavots no ugunsizturīgiem materiāliem uz dispersijas bāzes, ugunsgrēka gadījumā reaģē endotermiski. Līdzīgi kā ugunsdrošajai krāsai nepieciešams stingri ievērot uzklāšanas tehnoloģiju. Ugunsdrošais pārklājums, tāpat kā ugunsdroša krāsa, ļauj uzturēt atklātas tērauda profilu konstrukcijas un saglabā arhitektūras dizaina risinājumu.

Ugunsdrošo putu pārklājums ir materiāls, kas sastāv no sārņainas vates un kas saistīta ar neorganiskām vielām nodrošina tērauda ugunsizturību. Pēc uzklāšanas paliek nevienmērīgi grubuļaina virsma un kā rāda fakti, tad šis materiāls neiztur vibrāciju un koroziju.

Ugunsdrošais apmetums sastāv no cementa saistvielām ar ugunsdrošām piedevām. Līdzīgi kā ugunsdrošais putu pārklājums, tas pēc uzklāšanas veido nevienmērīgi grubuļainu virsmu. Tieši tāpat ir neizturīgs pret vibrāciju un koroziju. Ieteicams izmantot metāla profilu aizsardzībai skatam neredzamās vietās. Ļoti svarīgi ir kā krāsām, tā pārklājumiem un apmetumam ēku ekspluatācijas laikā veikt regulāras pārbaudes par to mehānisko noturību, jo pat mikroplaisas ugunsdrošajā izolācijā var radīt iespēju tai neturēties pie tērauda profila.

Akmens vate - Akmens vate ir ražota no minerāļiem, kas neuzliesmo un nedeg. Materiāls ne tikai labi izolē siltumu un skaņu, bet arī labi aiztur uguni. Papildus celtniecībai, akmens vate tiek izmantota projektos un nozarēs, kur ir augstas ugunsdrošības prasības, t.i., kuģubūvē, ēku liftos, lidostās, kamīnos un skursteņos, kā arī lielās ražotnēs un noliktavās. Kas attiecās uz tērauda profilu aizsardzību, tad šeit risinājumi nav viennozīmīgi, jo materiāls pats par sevi nedod mehānisko noturību, bet kombinācijā ar citiem materiāliem ir nepieciešami kopīgi testu protokoli.

Tāpat kā ugunsdrošais putu pārklājums un ugunsdrošais apmetums, akmens vate izmaina konstrukciju virsmu, kuru pēc tam nevar ar neko citu apstrādāt. Izmantojot akmens vati vienu pašu kā ugunsdrošo izolācijas materiālu, netiek nodrošināts, lai uguns neskartu metālu starp lokšņu šuvēm. Tāpēc tērauda aizsardzībai ir pieļaujams, ja akmens vates nostiprināšana un šuvju aizdarīšana ir testēta un sertificēta kopā ar citiem materiāliem kā sistēma.

Ugunsdrošās ģipškartona plāksnes ir speciāli ugunsdrošības nolūkā izstrādātas ģipša plāksnes, pārklātas ar stikla šķiedras materiālu un arī ģipsim ražošanas procesā ir pievienotas speciālas piedevas un stikla šķiedra. Ģipša plāksnes piegriež pēc vajadzīgajiem izmēriem un montē uz speciāla metāla karkasa, kas tiek piestiprināts pie tērauda konstrukcijām. Atkarībā no ugunsizturības prasībām, ģipša plāksnes liek vairākās kārtās, kuras sastiprina ar skavām vai skrūvēm. Vienkārtas apšuvumiem, plākšņu salaidumu vietas no otras puses ir jānostiprina ar plāksnes gabalu vai metāla profilu. Visas šuves ir jāaizšpaktelē, kas kopumā veido gludu un vēlāk apstrādājamu (krāsojamu) virsmu.

Šāds risinājums ir efektīvs, ja projektētāju iecere nav bijusi atstāt redzamus metāla profilus un ugunsizturības prasības ir augstākas, nekā to spēj garantēt pārklājumi. Tomēr ģipsis ir salīdzinoši trausls materiāls un nenoturīgs pret mitrumu. Karkasa veidošana un plākšņu nostiprināšana ir salīdzinoši darbietilpīgs process.

Ugunsdrošās silikāta kalcija plāksnes ir vieglas un gludas silikāta plāksnes ar cementa saistvielām, mitruma izturīgas, liela formāta un pašnesošas. Atšķirībā no ģipša plāksnēm, tās nav trauslas, tām nav nepieciešams speciāls karkass un tās var montēt savstarpēji savienojot ar skavām vai koka skrūvēm vienā kārtā. Atkarībā no ugunsizturības prasībām, mainās lokšņu biezums, tāpēc ugunsizturība ir neierobežota. Loksnes ir zāģējamas tāpat kā koka vai skaidu plates. Apaļu tērauda kolonu apšūšanai var izgatavot vai pasūtīt gatavas apaļas formas. Silikāta plāksnes pēc tam tās var ne tikai krāsot, bet arī apmest vai uz tām var veidot dažādus ģipša reljefus. Savu augsto ugunsizturības un mehānisko īpašību dēļ silikāta plāksnes tāpat kā akmens vate, tiek izmantotas kuģubūvē, ēku liftos, lidostās, kamīnos un skursteņos, kā arī lielās ražotnēs un noliktavās, visur kur ir nepieciešamas augsta ugunsizturība.

Jāņem vērā arī būvizstrādājumu problēmas, kas var rasties ēku ekspluatācijas laikā. Tieši tad varam pārliecināties, ka lētākie būvizstrādājumi nav tie efektīvākie.

Sekojot tirgus attīstības tendencēm, jāsecina, ka ugunsdrošās silikāta kalcija plāksnes sāk ieņemt arvien svarīgāku lomu tērauda konstrukciju ugunsaizsardzības jomā.

Ugunsizturīgu paneļu izmantošana var būt divējāda: tiek nodrošināta ugunsizturība un radīts estētisks interjera apdares izskats. Šeit ir jāuzteic PROMAT ražotāja PROMATECT®-XS plāksnes, kas ir viens no retajiem Baltijā sertificētiem materiāliem, ko var droši  izmantot tērauda konstrukciju aizsardzībai. Šie paneļi var saglabāt ugunsizturību līdz 5 stundām. Šie paneļi var kalpot 25 gadus.  Ražotājs izsniedz arī produkta tehniskās un drošības datu lapas, uzstādīšanas ieteikumus.  Papildus informāciju par ugunsdrošajām PROMATECT®-XS plāksnēm varat iegūt šeit.

5.Kādas mēdz būt ar ugunsdrošām krāsām un pārklājumiem saistītās problēmas, no kurām vajadzētu uzmanīties, lai nākotnē nebūtu jāmaksā “dubultā”.

6.Kādas mēdz būt ar Ugunsdrošo putu pārklājumu un apmetumu saistītās problēmas?

Nobeigums.

Gadījumā, ja esat neziņā par to, kādus materiālus izvēlēties, veikt aprēķinus par materiālu daudzumu, izmaksām, tad arī šādās situācijās nevajag krist izmisumā, bet vērsties pie pasīvās ugunsaizsardzības produktu ražotāju pārstāvjiem, kas varēs ne vien atbildēt un neskaidrajiem jautājumiem, bet arī dot praktiskus padomus drošai projektēšanai un būvniecībai.

Papildus informāciju par aktualitātēm ugunsdrošības jomā, kas nozīmīgas būvniecības nozares speciālistiem, atradīsiet šeit.

Vērtīgas atziņas un ekspertu padomus par tēmu pasīvās ugunsaizsardzības sistēmu jomā atradīsiet šeit.

Raksts tapa sadarbībā ar Vigo Leitholdu, Būvtehniskās ugunsdrošības ekspertu, LUA valdes locekli.