Czy Domy z Bali są Łatwo Palne? Dlaczego drewniana część katedry Notre Dame tak łatwo spłonęła?
Na te pytania odpowiem w tym artykule / filmie, właśnie w kontekście ostatniego, głośnego pożaru Katedry Notre Dame, gdzie w głównej mierze spaliła się drewniana konstrukcja dachu.
Nagranie VIDEO z kanału BaleiDetale.pl na YouTube zobaczysz poniżej. Temat opracowany w formie pisanej jest tuż pod video. Zapraszam do oglądania/czytania i komentowania (pod tym postem lub na YouTube)!
Zacznę od Katedry
Od wielu lat wymagała ona remontu, co m. in. ujawniał raport wykonany w 2016 roku na zlecenie francuskiego Państwowego Ośrodka Badań Naukowych (CNRS). Istniało m.in. duże ryzyko, że pożar może zostać wywołany zwarciem elektrycznym, co prawdopodobnie właśnie się stało, ale od kabli elektrycznych stosowanych przy trwającym remoncie katedry.
Przez wiele lat obiekt nie był właściwie konserwowany, dodatkowo należy pamiętać, że obiekt ten ma ponad 850 lat – to taka informacja dla niedowiarków a propos trwałości drewnianych konstrukcji. Przez ten czas nagromadziło się sporo zanieczyszczeń, które dodatkowo podnosiły ryzyko pożarowe. Ponadto było wiele przecieków dachu, co dodatkowo osłabiało konstrukcję drewnianą.
Wiadomo też, że zastosowano kiepskiej jakości materiały, użyte do renowacji tego obiektu w XIX. To wszystko z pewnością przyczyniło się do tego, jak katedra płonęła.
Pamiętać także należy, że pożar rozprzestrzeniał się tak szybko, gdyż konstrukcja dachu stanowiła „gołe elementy” konstrukcyjne, zatem dostęp tlenu – ważnego elementu decydującego o rozprzestrzenianiu się pożaru był bardzo duży. Co więcej, kilkaset lat temu nie było takich możliwości zabezpieczenia drewna (chemicznie i mechanicznie np. poprzez struganie drewna), jak dziś. O tych aspektach należy pamiętać, co za moment szerzej wyjaśnię.
Kiedy drewno jest odporne na ogień?
Wbrew temu, co wiele osób uważa, domy z grubych bali mają wysoką ognioodporność. W zależności od poniższych czynników, drewno można zakwalifikować do materiałów łatwopalnych, jak i także trudno zapalnych – o czym należy pamiętać!
Jakie są dowody na to, że drewno jest mniej lub bardziej odporne na ogień? Co o tym decyduje? m. in. jest to:
– grubość elementów, im grubsze tym ciężej jest je rozpalić,
– gatunek/jakość drewna – im bardziej zwarta struktura, gęsta i twarda, tym lepiej, drewno będzie bardziej odporne,
– sposób obróbki drewna – im bardziej gładkie drewno, tym lepiej,
– uszkodzenia drewna – pęknięcia,
– uszkodzenia drewna – szkodniki,
– uszkodzenia drewna – zalania, wilgoć,
– uszkodzenia drewna – słońce – brak ochrony,
– odpowiedni dobór przekrojów – wytrzymałości do konstrukcji,
– zabezpieczenia środkami przeciw palnymi.
Szerzej omówię te kwestie za moment, ale zacznę od podstaw:
Wielu Inwestorom wydaje się, że dom z bali pali się jak zapałka?, a w rzeczywistości większej różnicy nie ma w porównaniu do domu murowanego. W każdym przypadku pali się wyposażenie domu takie, jak:
– kanapy,
– firanki,
– meble,
– dywany itd.
Co pokazuję w filmie powyżej.
Kiedyś usłyszałem od strażaka: „że przy ewakuacji liczy się czas, jeśli do 30 min (a czasem szybciej) nie opuści się budynku, a pożar się rozprzestrzenia, to nie ma znaczenia technologia wykonania domu.
Warunki w środku panujące – temperatura i gazy, jakie się ulatniają, eliminują skutecznie możliwość przeżycia w takim obiekcie.
Smutna prawda jest też taka, że obecne wyposażenie domów płonie jeszcze szybciej, niż kiedyś. Materiały stosowane obecnie i ich ilość skutecznie się do tego przyczyniają.
W dużym uproszczeniu drewno samo broni się przed ogniem zwęglając się na zewnątrz, czym zamyka dopływ tlenu. Strop wykonany z elementów drewnianych, odpowiednio przygotowanych, o dużych wymiarach, da więcej czasu na ucieczkę, nawet godzinę dłużej, w porównaniu do konstrukcji ze zbrojeniem stalowym.
Nie każdy o tym wie, ale domy murowane mają swoje słabe punkty, o których musisz wiedzieć. Wspomniane już stalowe zbrojenia w stropach, które po nagrzaniu pomieszczenia do 900 stopni Celsjusza, już w kilkanaście minut mogą ulec poważnym odkształceniom i zawaleniu.
Kolejnym aspektem jest też to, że w tak nagrzanej ścianie dochodzi do topnienia instalacji, co skutkuje zwarciem i rozprzestrzenianiem się ognia w kolejnych częściach domu. Z powodu wysokiej temperatury podczas pożaru dachy o konstrukcji stalowej, także muszą zostać zabezpieczone przeciw ogniowo. Inaczej mogłyby zbyt szybko runąć pod wpływem temperatury. Nagrzana stal wygina się i traci swoją nośność znacznie łatwiej, niż grube konstrukcje nośne z drewna.
Wracając do drewna, myślę, że dla nikogo nie jest obcy fakt, że bardzo łatwo palą się małe kawałki drewna. Praktycznie nierealne jest rozpalenie grubego bala bez porządnej rozpałki, a i później niezbędne jest podtrzymanie ognia mniejszymi elementami lub wysoką temperaturą.
Dobrym przykładem jest tu test: wrzuć do kominka największy kawałek drewna najlepiej gładkiego z każdej strony i zobaczysz, ze bez odpowiedniej ilości żaru i tlenu zgaśnie. Będzie Ci bardzo ciężko go rozpalić.
Czynniki decydujące o tym, czy dom z bali jest łatwo palny, czy nie.
Zanim szerzej omówię wspomniane aspekty decydujące o palności drewna, musisz wiedzieć, że od budynków mieszkaniowych wymagana jest odporność ogniowa na poziomie 30 min, aby bezpiecznie można było opuścić obiekt w tym czasie. Odporność ta rozumiana jest jako zdolność obiektu w danym czasie do ochrony przez ogniem, oparami jak i temperaturą.
Wybudowany dom z bali płaskich o grubości już 20 cm uzyskuje dla swojej ściany współczynnik REI 90 (co oznacza czas 90 min dostatecznej ochrony przeciwpożarowej). Wiele testów wykonywanych na domach dowodzi, że nośność dobrze przygotowanej konstrukcji drewnianej (grube drewno wysuszone komorowo, o gładkiej powierzchni uzyskanej poprzez heblowanie) przewyższa tą w konstrukcji żelbetowej, czy stalowej.
Na Łotwie, wykonano test pożarowy dwóch takich samych budynków o różnej technologii. Jeden murowany z oknami plastikowymi, drugi drewniany z oknami drewnianymi. Wyniki testu zobacz sam na powyższym filmie (6:15 – 7:05) – polecam!
Oczywiście, drewno się pali… ALE! trzeba szerzej omówić kiedy to ma miejsce!:
To, o czym już wspomniałem, że podczas pożaru na jego powierzchni tworzy się zwęglona warstwa, która stanowi swego rodzaju barierę przeciwogniową (ogranicza dopływ tlenu do nietkniętych części drewna, a co za tym idzie ogranicza wzrost temperatury). Właściwość ta znana jest Japończykom od setek lat – drewno opalane wg sztuki Shou sugi ban lub Yakisugi cechuje się większą odpornością na zewnętrzne czynniki atmosferyczne, w tym owady jak i ogień! (zerknij na nagranie, aby zobaczyć jak taki proces przebiega – 7:10 – 7:45).
Początkowe zwęglenie powierzchowne drewna postępuje szybko, aż do momentu utworzenia się wspomnianej warstwy ochronnej. Następnie temperatura stopniowo się podnosi, odparowuje woda z nietkniętego środka elementu i proces zwęglania na nowo postępuje.
To, jak szybko element spłonie zależy m. in. od:
– grubości elementów, im cieńsze tym łatwiej płoną. Rozpalenie płaskiej i gładkiej ściany (bez drzazg) wymaga olbrzymiej ilości paliwa, aby doszło do jej spalenia. Doświadczenie pokazuje, że balowe ściany ulegają powierzchownemu zwęgleniu, a nie spaleniu.
– gatunku i jakości drewna, co ma także kluczowe znaczenie. Im ma bardziej zwartą strukturę, gęstą i twardą, czyli jego słoje są jeden przy drugim, tym takie drewno bardzo ciężko będzie rozpalić. Wspomnę także, że to wpływa na trwałość domu z bali, abstrahując od pożaru.
– sposobu obróbki drewna, suszone komorowo można czterostronnie strugać. Po tak przygotowanej, gładkiej powierzchni płomienie ślizgają się, nie maja punktów „zaczepnych”. Dodatkowo tzw. fazowanie krawędzi elementów konstrukcyjnych podwyższa ich trwałość i odporność ogniową, poprawia ślizganie się płomieni.
– uszkodzenia drewna – pęknięcia: drewno suszone komorowo pęka w mniejszym stopniu, w porównaniu do mokrego, zatem lepiej zachowana jest jego zwarta struktura. Im większe pęknięcia i im jest ich więcej, tym bardziej otwierają one strukturę drewna na szkodliwe działanie temperatury podczas pożaru, także samego ognia, ale z czasem na działanie wilgoci, czy insektów.
– uszkodzenia drewna – szkodniki i drobnoustroje: te robią spore szkody w drewnie, osłabiają jego strukturę, odsłaniają na działanie wilgoci, spulchniają je. Tu ponownie na ratunek przychodzi suszenie komorowe, które zabija wszelkie żyjątka temperaturą. W ochronie drewna przez insektami i drobnoustrojami skutecznie pomagają, także środki konserwujące – impregnaty.
– uszkodzenia drewna – zalania, wilgoć: tutaj należy pamiętać, że drewno naturalnie chłonie wilgoć z otoczenia i ja oddaje. Każde intensywne zalanie drewna uszkadza jego strukturę, przyspiesza jego degradację. Element, który przez lata stoi na zawilgoconym podłożu znacząco szybciej niszczeje, a już tym bardziej będzie bardzo podatny na pożar. W takich obiektach, jak Katedra Notre Dame, gdzie były zgłaszane przecieki dachu, jego konstrukcja z pewnością była częściowo spróchniała. To samo zjawisko często spotykane jest na poddaszach starych domów, czy kamienic, gdzie przez lata nikt nie konserwuje takiej konstrukcji. Takie drewno faktycznie płonie, jak zapałka.
– uszkodzenia drewna – słońce – brak ochrony: promienie UV mają szkodliwe działanie na drewno. W przypadku braku ochrony szarzeje, a po kilkudziesięciu latach staje się słabsze, łatwiej chłonie wilgoć, jest bardziej podatne na atak drobnoustrojów i insektów, które to drastycznie przyspieszają jego rozkład.
– odpowiedniego doboru przekrojów – wytrzymałości do konstrukcji: element ponadnormatywnie obciążony, z pewnością będzie pękał znacząco bardziej, jeśli całkiem się nie złamie. Przyjmując wariant występowania tylko pęknięć, te otwierają jego strukturę i jak wcześniej wspomniałem odsłaniają go, czyniąc bardziej podatnym na temperaturę ognia, płomienie, insekty, drobnoustroje, wilgoć itd.
– zabezpieczenia środkami przeciw palnymi, najlepiej metodą zanurzeniową lub ciśnieniową, które to realnie zabezpieczają drewno przez zapłonem.
Reasumując:
Musisz wiedzieć, że domy z grubych, suszonych bali, struganych czterostronnie, właściwie zaimpregnowanych, o adekwatnych do konstrukcji przekrojach, z zastosowaniem mocnego konstrukcyjnie drewna będą klasyfikowały się do grupy obiektów trudno palnych.
Co robić, aby się chronić przed pożarem?
Niezależnie od technologii wykonania domu:
– nigdy nie zostawiaj wolnego ognia bez nadzoru, tyczy się to świeczek, wszelkich kominków itd.,
– nie zostawiaj włączonych promienników ciepła, takich jak: grzejniki typu farelka, czy piecyki gazowe,
– nie przeciążaj instalacji elektrycznej, każda przeliczona jest pod pewną moc zasilania, podłączenie np. płyty indukcyjnej prawdopodobnie będzie się wiązało z doprowadzeniem do mieszkania zasilania o większej mocy,
– nigdy nie gaś wodą płonącego tłuszczu oraz urządzeń elektrycznych pod napięciem,
– wychodząc z domu odłącz możliwie wszystkie urządzenia od zasilania, zwłaszcza podróbki ładowarek do telefonów, czy laptopów, które czasem ulegają samozapłonowi.
Z pełną listą zaleceń przeciwpożarowych zapoznasz się na w poniższym poradniku oraz znajdziesz w nim test bezpieczeństwa, który polecam wykonać.
Komenda główna Państwowej Straży Pożarnej, PORADNIK „TWOJE BEZPIECZEŃSTWO NIE TYLKO W NASZYCH RĘKACH”.
Dodatkowo polecam ciekawy artykuł o zabezpieczeniu drewna przygotowany przez Zakład Badań Ogniowych “Jak zapewnić konstrukcjom drewnianym wymaganą odporność ogniową?” – kliknij TUTAJ
