NIS
Nábytkářský informační systém

Požární odolnost dřeva


Odolnost materiálů řeší ČSN EN 13238 Zkoušení reakce stavebních výrobků. Dále ČSN EN ISO 1182 Reakce stavebních výrobků na oheň, ČSN EN 13501 - 2, 3, 4, 5 uvádí klasifikace hodnocení podle různých zkoušek. ČSN EN ISO 11925 - 2 Zkoušení reakce na oheň – Zápalnost stavebních výrobků vystavená přímému působení plamene Část 2: Zkouška malým zdrojem plamene aj. 

U nábytku jsou požadavky na požární odolnost uplatňovány při výrobě ohnivzdorných skříních a trezorů U stavebně-truhlářských výrobků při výrobě interiérových dveří nebo podlahovin, dřev. konstrukcí a obkladů. Požadavky na čalouněné výrobky viz sedací a lehací nábytek.

Rozlišují se dvě fáze požáru. Vznikající požár a plně rozvinutý požár. Vznikající požár je ovlivněn hořlavostí materiálu, stupněm jeho zápalnosti, rychlosti šíření ohně, resp. plamene na jeho povrchu a mírou předávání tepla. Rostlé dřevo je obtížně zápalné a je zaznamenáno velmi málo případů, kdy došlo k zapálení dřeva dříve než k zapálení jiných materiálů. Hořlavostí dřeva se rozumí jeho schopnost vznítit se, tj. žhnout a hořet plamenem (JOHÁNEK, A. - SPURNÁ, M. Dřevařská technická příručka).

Bodem vzplanutí se označuje nejnižší teplota dřeva, při níž se zahříváním vyvine tolik plynů, že se vzduchem vytvoří směs, která přiblížením plaménku vzplane a opět zhasne. Je to teplota 180 až 275 °C.

Bod hoření je nejnižší teplota dřeva, při níž se zahříváním vyvíjí tolik plynů, že přiblížením plaménku plyny vzplanou a hoří bez přerušení nejméně 5 sekund. Tato teplota se pohybuje mezi 260 - 290 C°.

Bod zápalnosti je nejnižší teplota, na kterou se musí zahrát dřevo na jediném místě, aby se na
vzduchu samovznítilo a hoření se v něm samovolně šířilo i po odstranění vnějšího tepelného zdroje. Stává se tak mezi 330 až 470°C.

Odolnost dřeva proti vzplanutí anebo zapálení se vyjadřuje v sekundách nebo minutách, které uplynou od počátku působení určité teploty na dřevo až do jeho vzplanutí, resp. zapálení. Odolnost se zvyšuje s hmotností a vlhkostí dřeva - klesá s obsahem pryskyřic, olejů apod.

Dlouhodobým působením ohně nebo vysokých teplot na dřevo dojde k jeho tepelné degradaci (zuhelnatění) a ke ztrátě pevnosti. Tento proces však probíhá postupně a pomalu (rychlostí 30 až 60 mm za hodinu do hloubky dřeva). Při požáru jsou dostatečně dimenzované dřevěné konstrukce odolnější než ocelové, u nichž k úplné ztrátě pevnosti dochází ihned po jejich prohřátí na teplotu 400 °C až 450 °C (změna krystalické struktury materiálu).

Ochrana dřeva proti ohni chemickými prostředky snižuje hořlavost nebo omezuje rychlost šíření ohně po jeho povrchu a slouží pro preventivní ochranu dřevěných konstrukcí. Žádnou ochranou ale nelze dřevo učinit nehořlavým a dlouhodobě odolným proti velkému teplu.

Vhodným ochranným prostředkem (viz environmentální požadavky) je možné snížit hořlavost dřeva a významně omezit rychlost šíření ohně po jeho povrchu. Je ale nutné zdůraznit, že se dosud žádným chemickým prostředkem (nátěrem či hloubkovou impregnací) nepodařilo prodloužit požární odolnost dřevěné konstrukce o více jak 10 až 15 minut.

Tab. 1:  Odolnost některých dřev proti vzplanutí při různých teplotách (orientační hodnoty)

 

Teplota

Doba potřebná pro vzplanutí

smrk

jedle

borovice

modřín

tisovec

lípa

dub

Doba potřebná pro vzplanutí (min.)

180

40,0

-

14,3

30,8

28,5

-

20,0

200

19,6

-

11,8

25,0

18,5

14,5

13,3

225

 8,3

15,8

 8,7

17,0

10,4

 9,6

 8,1

250

 5,3

 9,3

 6,0

 9,5

 6,0

 6,0

 4,7

300

 2,1

 2,3

 2,3

 3,5

 1,9

 1,6

 1,6

350

 1,0

 1,2

 1,4

 1,5

 0,8

 1,2

 1,2

430

 0,3

 0,3

 0,5

 0,5

 0,3

 0,3

 0,5

 

Snížení hořlavosti dřeva, oddálení jeho vznětlivosti, zpomalení rychlosti hoření a šíření plamene po povrchu je možné dosáhnout několika způsoby:

1) Chráněním dřeva před zahřátím na vyšší teplotu obalem z inertních tepelně izolujících hmot, které oddalují tvorbu nehořlavých plynů. Používá se obložení, omítnutí, obalení minerální plstí nebo použitím změnitelných nátěrových hmot s antipyrény. U dveří jsou používány zpěnitelné pásky, které zamezují proudění vzduchu a omezují rychlost hoření.

2) Zředěním hořlavých plynů nehořlavými plyny uvolněnými ze speciální impregnace dřeva chemickými látkami. Tyto látky se rozkládají na nehořlavé plyny, které ředí pyrolýzní plyny, a proto nemohou vznikat zápalné a hořlavé směsi.  Po dobu rozkládání těchto látek je spotřebováno teplo, které brání zahřátí a tepelnému rozkladu dřeva. Takovými látkami jsou amonné soli (fosforečnany, síran, halogenidy, boritany) a sloučeniny obsahující krystalickou vodu borax, soda, kamenec hlinito-draselný, chlorid vápenatý aj.).

3) Podpořením tvorby izolační zuhelnatělé vrstvy. Zuhelnatění povrchové vrstvy dřeva zpomaluje postup hoření a může přivodit i jeho přerušení. Chemické sloučeniny podporují tvorbu dřevěného uhlí. Jedná se především o látky, které obsahují volné anorganické kyseliny, kyselé soli nebo volné anhydridy kyselin, které vznikají při rozkladu těchto látek teplem. Do této skupiny látek patří především amonné sloučeniny (fosforečnany, halogenidy, síran), kyselina boritá a boritany.