Požární odolnost TWO BY FOUR
V rámci projektu Vybrané vlastnosti přírodních a dalších stavebních materiálů, stavebních prvků a budov, který probíhá na ČVUT, jsme měli možnost ověřit požární odolnost celkem čtyř skladeb obvodových stěn dřevostavby v rámci Two By Four, a to v rámci dvou zkušebních vzorků. Argument, že dřevo hoří a proto je potřeba na moderní dřevostavby pohlížet jako na konstrukce z hlediska požáru nebezpečné, už neplatí.
Požární odolnost two by four
Systém konstrukce dřevostaveb, který je nazýván v zemi svého původu běžně Two by Four (TBF) a který zatím nenašel v češtině ustálený a smysluplný název, je v současné době v rámci moderních dřevostaveb ve světě nejvíce rozšířen, a to ve své standardní podobě, kdy je konstrukce vytvářena přímo na stavbě, anebo v prefabrikovaných variantách, které se liší především mírou prefabrikace a skladbami navazujících konstrukcí. Podstata je vždy shodná – základními konstrukčními prvky jsou fošna, (v některých aplikacích i např. „I“ profil jako svislý stěnový prvek) a deskové materiály na bázi dřeva.
Jednoduchost a čitelnost systému jej předurčuje k dalšímu vývoji a možným adaptacím a úpravám v souvislosti s měnícími se požadavky, především v rámci snahy snižovat spotřebu energie na provoz staveb (nízkoenergetické, pasivní stavby, nulové stavby). Ukazuje se, že TBF nemá problémy vyhovět i výrazně odlišným podmínkám, než v jakých vznikl a že v rámci moderních dřevostaveb má i nadále pevné a neotřesitelné místo. Znalost chování TBF při zatížení požárem je tedy velice aktuální. Současné požární předpisy mohou použití staveb, zejména dřevostaveb, výrazně omezit a tedy znevýhodnit oproti jiným technologiím.
V zájmu „rodiny“ dřevostaveb je tedy bezesporu mít co nejlepší znalost a zkušenost o tom, jak se TBF opravdu v reálných podmínkách při zasažení požárem chová, a rovněž aby pak příslušné požární předpisy vycházely z tohoto skutečného chování a nebyly vytvářeny „uměle“, bez ohledu na skutečné chování staveb a konstrukcí při zasažení požárem. Cílem by přeci neměly být „dobré“ předpisy ale především dobré, účelné a smysluplné stavby a předpisy by měly být pouhými prostředky a sluhy usnadňující dosažení tohoto cíle.
V rámci programu Efekt MPO ČR při Projektu 1221420507: „Vybrané vlastnosti přírodních a dalších stavebních materiálů, stavebních prvků a budov“ který probíhá na ČVUT a ve kterém jsme rovněž jako firma, rovněž spolu s firmou M.T.A., zapojeni, jsme měli možnost ověřit požární odolnost celkem čtyř skladeb obvodových stěn dřevostavby v rámci TBF, a to v rámci dvou zkušebních vzorků. U jednoho vzorku byly místo standardních fošen použity stojky z „I“ profilů. Zkoušky proběhly ve zkušebně PAVUS ve Veselí nad Lužnicí na přelomu ledna a února 2011.
Jeden ze vzorků byl zatěžován požárem z interieru (stěna A), druhý pak z exterieru (stěna B). Metodika zkoušky se v obou případech do jisté míry odlišuje, ale to není pro tento příspěvek podstatné. V obou případech bylo simulováno svislé zatížení cca 22 kN/mb stěny, což odpovídá standardnímu RD, kdy stěny přenáší zatížení jak od stropní konstrukce, tak od konstrukce střechy.
Oba vzorky byly ze statického hlediska a rovněž z hlediska množství tepelné izolace voleny jako „minimální“ varianty, tzn., že v praxi se pak předpokládá použití skladeb „lepších“. Pokud je nám známo, poprvé v historii byla v ČR provedena podobná zkouška u stěny A s nosným prvkem tl. 40 mm.
Oba zkušební vzorky byly vybaveny značným množstvím teplotních čidel, a to jak v ploše, tak v hloubce vzorku pro zjištěné rozložení teplot v čase v rámci celé konstrukce. V případě stěny A (z interiéru) byla zkouška ukončena po 69 minutách z důvodu porušení celistvosti, kdy v jednom místě prohořel vnější plášť tvořený deskou DHF. K prohoření došlo v místě, kudy byla do stěny aplikovaná foukaná celulóza a přímo v místě aplikace nebyla dodržena požadovaná objemová hmotnost (materiál byl v daném místě „řidčí“)
V případě stěny B (z exteriéru) byla zkouška ukončena po 105 minutách, rovněž z důvodu porušení celistvosti, tentokrát vnitřního pláště stěny z OSB a rovněž z důvodu nedostatečné objemové hmotnosti celulosové izolace v daném místě. V obou případech byly vzorky až do ukončení zkoušky pod plným svislým zatížením, aniž došlo ke ztrátě únosnosti stěny.
Stěna A (doba trvání zkoušky 69 min) – zatížení požárem z interieru
Skladba stěny z exteriéru
Stěna B (doba trvání zkoušky 105 min)
zatížení požárem z exterieru Skladba stěny z interiéru
Závěry
I výše popsaná zkušenost potvrzuje, že moderní dřevostavba dokáže odolávat požáru velice dobře. V současné době máme k dispozici materiály a prvky, které umožňují konstrukce a skladby navrhnout tak, aby splňovaly potřebné parametry a aby stavby z nich postavené byly odolné a bezpečné i z hlediska požáru.
Současné požární předpisy, a právě v oblasti dřevostaveb, jakoby však neuměly, či snad dokonce nechtěly na tyto skutečnosti reagovat. Argument, že dřevo hoří, a proto je potřeba na moderní dřevostavby pohlížet jako na konstrukce z hlediska požáru nebezpečné, už neplatí. Vlastní dřevěná konstrukce a moderní dřevostavba jsou dva výrazně odlišné pojmy, bohužel až příliš často zaměňované, a to buď z neznalosti či účelově.
Naprosto pak chybí metodika určování požární odolnosti a vůbec navrhování konstrukcí a skladeb z hlediska požáru výpočtem, podobně jako postupujeme např. ve statice a ostatních technických disciplinách. Podobně jako by měl být inženýr schopen spočítat a navrhnout nosník nebo skladbu konstrukce z hlediska stavební fyziky, musí být schopen navrhnout a spočítat stavbu z hlediska odolnosti proti požáru. K tomu samozřejmě potřebuje výše zmíněnou metodiku, postavenou na dostatečném množství dat získaných ze skutečného chování staveb zatížených požárem. Považuji za potřebné, aby byla tato metodika vypracována a aby se běžně vyučovala na odborných školách. Chybí rovněž koordinace v rámci problematiky a využití efektu synergie. Nepodařilo se mi zjistit, že by takovou koordinaci někdo zajišťoval a z dílčích výsledků vytvářel databázi a podklady pro širší a obecné použití, a na základě výsledků „z praxe“ koordinoval tvorbu příslušných předpisů a norem.
Uvážím-li, kolik už bylo provedeno zkoušek a kolik tyto zkoušky stály peněz, je konečný efekt žalostný a finanční prostředky jsou využívány velice neefektivně. Celý tento zdlouhavý a velice nákladný proces se omezuje pouze na konkrétní firmy a subjekty, které si zkoušky zaplatily a jejich výsledky si pochopitelně chrání a které jsou nuceny při změně skladby provádět zkoušky nové. Takový stav je v přímém rozporu s požadavky současné stavební praxe, kdy potřebujeme pružné konstrukční systémy, umožňující optimalizovat a rychle reagovat podle konkrétních potřeb a požadavků každé jednotlivé stavby. Současný stav je tedy třeba změnit, mimo jiné brání naplnění společného cíle, tedy většího uplatnění dřevostaveb na trhu.
