Progresyvi struktūrinių plokščių gamybos technologija
pagal „Paroc AST“

Verčiant iš anglų kalbos, terminas AST aiškinamas kaip „progresyvi struktūrinių plokščių gamybos technologija“. Kitaip – patentuota technologija, susiejanti plokščių gamybos technologinį procesą, gaminio techninius parametrus, kokybės kontrolę ir pritaikymą. Neatskiriama dalis ir plokščių pritaikymo bei panaudojimo statiniuose sisteminiai sprendimai.

Pagrindinės sąvokos

Šiuolaikiniuose statiniuose, kai dažniausiai naudojamos lengvos, save laikančios konstrukcijos, o siekiant optimalaus architektūrinio sprendimo naudojamos šiuolaikinės medžiagos, apsaugos nuo ugnies reikalavimai neretai sukelia keblumų. Struktūrinės plokštės su akmens vatos šerdimi – bene vienintelis alternatyvus sprendimas, atitinkantis CEN ir ISO reikalavimus. Šiuolaikinės tendencijos nukreiptos ne tik į atskirų medžiagų nedegumą, bet ir statinio atsparumą ugniai. Galime skirti dvi apsaugos nuo ugnies kryptis: aktyvią ir pasyvią. Pirmuoju atveju įvairios ugnies slopinimo sistemos yra lemiamas slopinantis veiksnys, tad struktūrinių plokščių naudojimas, kaip stabdantis veiksnys, priskiriamas pasyviai saugai, o dažniausiai šios sistemos naudojamos kartu. Nedegių medžiagų ir jų sisteminių sprendimų pritaikymas yra bene svarbiausia pagalbinė priemonė architektams, derinant architektūrinius bei planinius sprendimus su apsaugos nuo ugnies ir draudimo bendrovių reikalavimais.

Nuostolių prevencija

Gaisro atveju sunaikintas turtas ar žmogaus gyvybė gali lemti tolesnę įmonės veiklą ar sukelti bankroto grėsmę. Todėl visais atvejais prevencinės priemonės turi nulemti: pastatų struktūrinius sprendimus; patalpose laikomų medžiagų identifikaciją; veiklos tęstinumą bei formuoti visuomenės nuomonę ir įvaizdį. Statistiniais duomenimis, apie 0,2 proc. BVP Europoje sunaikinama būtent gaisruose. Daugelis kompanijų nebepajėgia atgaivinti savo veiklos dėl gaisro padarinių. Projektavimo aspektai išdėstyti LPCB/ISO 9000 ir FM/ID reikalavimuose su nuoroda į naudojamų medžiagų atitikimą keliamiems reikalavimams.

Gaisro plitimo fazės

Gaisro plitimą, medžiagų ir konstrukcijų reagavimą į ugnį galima skirstyti etapais:

• užsiplieskimas (užsiliepsnojimas) limituojamas galimybe net nuo mažiausio ugnies (kaitros) šaltinio pereiti į liepsnojimą;
• nedegumas – medžiagos ypatybė nesuteikianti galimybės užsiliepsnoti ar kitaip perduoti šilumą, neišskirianti toksinių priedų ar degių dujų, galinčių „pernešti“ liepsną;
• šilumos išsiskyrimas – svarbiausias veiksnys, lemiantis gaisro virsmą stichija. Šiluminė radiacija ir šiluminė apkrova bene pavojingiausi gaisro elementai, galintys uždegti ir šalia esančias medžiagas, sudaryti galimybę išplisti ugniai į kitas pastato dalis;
• ugnies plitimas medžiagos paviršiumi vertikaliai – pavojingas reiškinys (prisiminkime „Sodros“ pastato gaisrą Vilniuje), priklausantis nuo dengiamųjų medžiagų sudėties. Paprastai tokioms medžiagoms būdinga nedidelė izoliacija, didelė energetinė talpa ir tankis (pvz., PVC dangos);
• medžiagos tirpimas ir susitraukimas būdingas plastikams, atveria kelius ugnies traukai bei vėlesniam degių medžiagų atsiskyrimui, tampančiam antriniu ugnies židiniu;
• korozijos šaltinis, degant daugeliui plastikų, išsiskiriantys chloridai ir su liepsna pernešamos kietos dalelės, formuojančios rūgštis kitose statinio vietose.

Atsparumas ugniai

Atsparumas ugniai suvokiamas kaip laiko tarpas iki konstrukcijų ir statinių sugriuvimo, pasipriešinimas dujų ir liepsnos praleidžiamumui, kartu neleidžiant liepsnai plisti medžiagos paviršiumi ir neperduodant šilumos per konstrukcijas. Statinio komponentų atsparumas ugniai bandomas krosnyse. Daugelyje šalių bandymų krosnys skirtingos, bet temperatūros ir laiko kreivė standartizuota pagal ISO 834. Struktūrinių plokščių bandymai atliekami su sienos, lubų ir stogo elementais. CEN/TC 127 yra paruošę daug bandymų standartų, bet ES šalyse bandomi laikančios galios ir stabilumo, izoliacinių ypatybių ir užsiliepsnojimo kriterijai. ES valstybėse taikomi CEN atsparumo ugniai standartai ir simboliai: R – laikančiajai galiai žymėti; E – užsiliepsnojimui žymėti; I – izoliacinėms ypatybėms žymėti. Matavimo vienetas – minutės (nuo 15 iki 240). Lietuvoje „Paroc AST F“ sieninių plokščių maksimalus atsparumas ugniai nustatytas EI180 (atsparumas ugniai, išlaikant izoliacines ypatybes, kai liepsna neplinta ne mažiau kaip 180 min).

Produktų ir medžiagų klasės

Naudojamoms medžiagoms nustatytos 7 europinės klasės (A1, A2, B, C, D, E, F). Daugelis medžiagų ne homogeninės (kad ir struktūrinės plokštės), tad pagal ISO 1182 ir ISO 1716 joms taikomi keli tyrimo metodai. Nustatyti vertinimo (ribiniai) kriterijai. Minėtina, kad struktūrinėms plokštėms vertinti naudojamas PCS dydis, rodantis degimo metu išsiskiriančio šiluminio potencialo dydį PCS≤ 4 MJ. Esant šiai ribai, struktūrinės plokštės priskiriamos A2 klasei. Tai nuoroda, kad sudėtyje yra tam tikras kiekis degių medžiagų. Galima sakyti, kad struktūrinės plokštės, pagamintos pagal „Paroc AST“ technologiją, atitinka A2, s1, d-0. Plokštės šerdis iš akmens vatos lamelių priskiriama A1 klasei – degant visiškai neveikiama. Produkto PCS≤ 2 MJ. Papildomi kriterijai naudojami, kai medžiaga sudaryta kaip kompozitas ar struktūra: dujų išsiskyrimas, kur s1 nurodo labai mažą išsiskiriantį kiekį, d-0 – degių gabalų (segmentų) atsiskyrimas, kaip galimybė sukelti antrinius ugnies židinius, pvz., polimerinės medžiagos. Palyginkime su popieriaus kriterijumi d-2 – degantys gabalai (fragmentai) pasklinda mažiau nei per 10 s. Ar visos plokštės su akmens vata priskiriamos A2 klasei? Greitas ir teigiamas atsakymas – klaidingas. Norėdami pasiekti stiprio parametrus, kai kurie gamintojai naudoja didesnį rišiklių ar poliuretaninių klijų kiekį – tokių plokščių klasė geriausiu atveju tik B. Žinodami tai, gamintojai faktą paprasčiausiai nutyli, o keblumų kyla tiek projektuotojams, tiek draudėjams, tiek ir pastato savininkui. Pvz., esant didesnei akmens vatos tūrio masei, savaime peršasi išvada apie gamyboje naudojamų rišiklių santykinį kiekį, taigi ir pagamintose plokštėse atsiradusių degių medžiagų, galinčių dalyvauti degimo procese, santykį. Palyginkime: „Paroc AST F“ – 80 mm EI 60; betonas – 100 mm EI 60; plytų siena – 110 mm EI 60.

Dangos

Struktūrinėms plokštėms su akmens šerdimi gaminti dažniausiai naudojami cinkuoti ir dekoratyvine plastiko danga dengti plieno skydai (naudojamas ir aliuminis, bet jo lydymosi temperatūra – 660 °C, tad apie jį nekalbėsime). Plieno lydymosi temperatūra ~1 550 °C, taigi pagal ISO 834 temperatūrinę kreivę maksimali temperatūra pakyla iki 1 200 °C ir šiuo atveju alternatyvos tarsi nėra. Tokiose konstrukcijose naudojamos dangos turi būti dažniausiai iš PVDF arba SP. Dažnai minimos PVC dangos ýra esant ~300 °C ir dega prie ~400 °C. Plienas dėl savo šiluminės talpos plečiasi 14*10¯6/°C, todėl spendžiant, kaip įrengti ugniasienes, pagrindinis dėmesys skiriamas konstruktyviniams sprendimams.

Rekomendacijos projektuotojams

• Projektuojant išsiaiškinti ugnies atsparumui keliamus reikalavimus ir nustatyti galiojančius normatyvus bei bandymų metodikas.
• Pasirinkti struktūrines plokštes ir sistemas, adekvačias esamiems reikalavimams, kuriose maksimaliai apsaugotos laikančiosios konstrukcijos.
• Vengti neklasifikuotų plokščių, galinčių iškirti didelį kiekį toksinių ir degių medžiagų.
• Minimizuoti galimybę atsirasti antriniams ugnies židiniams dėl degių medžiagų fragmentų atsiskyrimo.
• Rinktis tik plieninius tvirtinimo elementus ir juos patikimai apsaugoti nuo ugnies poveikio.
• Prisiminti, kad medžiagų bandymai atliekami bandant 3*3 m gaminius, o konstruktyvai yra kitų parametrų, todėl būtina konsultuotis su gamintoju.
• Įvertinti kitų konstrukcijų suderinamumą pagal atsparumą ugniai bei temperatūrų pokytį kitoje sienos pusėje, parenkant atitinkamą izoliacinės medžiagos storį.
• Visuose projektuose įvertinti papildomą apkrovą konstrukcijai, atsirandančią gaisro metu.
• Svarbu užtikrinti atsparumą ugniai sandūrose, kad ugnis negalėtų plisti skirtingose konstrukcijose, pvz., siena ir stogas.
• Atlikti ugnies apkrovos skaičiavimus ir nustatyti kritines vietas.
• Vengti medžiagų, kuriose ugnis gali plisti viduje (šerdyje), nes tokių konstrukcijų gesinimas neįmanomas.
• Plokštės, naudojamos luboms, gali atlaikyti atitinkamas apkrovas, jei išorinėje pusėje naudojamas profiliuotaslakštas.
• Pasirinkus struktūrines plokštes, reikia numatyti jų tinkamumą kritinėse situacijose ir pareikalauti medžiagos bandymų ataskaitos (įsitikinti, kad bandymų metodika atitinka realias situacijas).
• Svarbu minimalus plastikų ir kitų medžiagų naudojimas, neleidžiantis plisti toksiškiems dūmams, ir sudaryta galimybė žmonėms pasišalinti.
• Ugniasienių paviršiaus dekoracijoms nenaudoti medžio dangų ar kitų degių medžiagų, nes tai padidina ugnies apkrovas.
• Užtikrinti struktūrinių plokščių vientisumą esant ir vertikaliam, ir horizontaliam išdėstymui ir jų tvirtinimą prie konstrukcijų.
• Vengti degių sandariklių, galinčių išskirti toksinus.
• Jungtyse naudoti nedegias medžiagas, siekiant užtikrinti mazgų ir sandūrų vientisumą.
• Įvertinti aplinkybes, kuriose atsidurs gaisrą gesinantys žmonės, galintys nukentėti nuo krintančių konstrukcijų, praradus stabilumą ar dėl blogos montavimo darbų kokybės.
• Nenaudoti plokščių iš plastikų patalpose, kuriose gali būti miegančių žmonių (viešbučiai), kaitrinių technologinių įrenginių (kepyklos) ar kitų automatinių sistemų.
• Angoms sandarinti nenaudoti degių ir šiluminę apkrovą sandūroms didinančių medžiagų.

Straipsnyje neaptarti plokščių projektavimo ir detalizavimo klausimai atliekant kūrybinius projektus, kadangi tipinių spendimų taikymas gali būti tik mokomasis ir neatitikti realių sąlygų.

Medžiagą pagal „Paroc AST“ parengė Vytautas Narutavičius,
„Paroc Panel System“ Rytų Europos regiono direktorius

UAB „Paroc OY AB Panel System“
Savanorių pr. 124, LT-03153 Vilnius
Tel. (8 5) 2740000
Faksas (8 5) 2740001
El.paštas [email protected]
Svetainė www.paroc.lt