Protipožární nátěry jsou nezbytným prvkem v ochraně budov a infrastruktury před nebezpečím požáru. Tyto speciální nátěry mají schopnost zpomalit šíření ohně a chránit povrchy před poškozením v případě požáru. Moderní protipožární nátěry jsou vyvinuty s důrazem na maximální účinnost a trvanlivost. Díky pokročilým technologiím a inovativním složením poskytují tyto nátěry vysokou odolnost vůči teplu a plamenům, což zvyšuje jejich spolehlivost v případě požáru. Efektivní ochrana proti požáru vyžaduje spolehlivé a certifikované protipožární nátěry. Tyto produkty splňují přísné normy a testy, což garantuje jejich schopnost poskytnout spolehlivou ochranu v případě nouze.
V současné době hrají nátěrové systémy v protipožární ochraně staveb často až nepřiměřenou roli v porovnání ke své skutečné účinnosti. V úvodu jsem se zmínil o tom, že nátěry hrají v požární ochraně stavebních konstrukcí v poslední době bohužel až nepřiměřenou roli.
Historie protipožárních nátěrů
Protipožární nátěry byly v určité základní podobě známy již od starověku. Staří Řekové používali k impregnaci svých staveb proti ohni vápenné vodné roztoky. Dřevo bylo máčeno v roztocích solí a bylo známo i vodní sklo. Protože byly tyto úpravy poměrně málo účinné, nehrály ve výstavbě žádnou podstatnější roli. Až do třicátých let byly užívány především tam, kde je nebylo možno nahradit účinnějším systémem, tedy především jako impregnace telegrafních sloupů, nátěry dřevěných krovů, bílení dřevostaveb vápnem atd. Skutečný rozvoj protipožárních nátěrů však nastává až během II. světové války a zejména v poválečných letech. V té době dochází také k rychlému rozšíření válcovaných a svařovaných ocelových konstrukcí ve stavebnictví a role požární ochrany všeho druhu značně vzrůstá.
Typy protipožárních nátěrů
Moderní protipožární nátěrové systémy ve stavebnictví lze dělit jednak podle své funkce a podle svého účelu. Podle funkce existují protipožární nátěry zábranové, které brání přístupu plamene k povrchu zapalovaného předmětu a po určitou dobu nedovolí jeho vznícení. I potom však omezují přístup kyslíku a brání šíření plamene po povrchu. Nejvyužívanější protipožární nátěr je intumescentní. Nejenže nabízí bariéru mezi požárem a podkladem, ale zároveň zabraňuje přístupu vzduchu k podkladu.
Zábranové protipožární nátěry
Zábranové protipožární nátěry působí na principu prevence - neumožňují plameni přístup k hořlavému materiálu a chrání povrch proti vznícení. I potom však omezují přístup kyslíku a brání šíření plamene po povrchu. Tyto systémy jsou užívány především pro hořlavé konstrukce a materiály a vedle dřeva jsou s nimi nejčastěji chráněny plasty, ať již v podobě kabelových izolací, případně i plastová potrubí atd. Podle svého složení a způsobu použití může být zejména na kabelových rozvodech jejich účinnost značně vysoká a často se vyrovná i nátěrům intumescentním. Bývají obvykle formulovány na bázi anorganických systémů - nejčastěji lehko tavitelných sklovin, glazur, často s přísadou krátkých armujících vláken a některých aditiv, synergicky působících na zhášení plamene (např. antimontrioxidu při aplikaci na měkčené PVC). Při požáru dochází většinou k rychlému odhoření organického polymerního pojiva nátěru a anorganický zbytek sintruje na pevnou krustu, která dobře lpí na podkladu a působí proti šíření plamene. Je třeba říci, že tyto nátěry většinou nemají tepelně izolační schopnosti a jejich funkce je výhradně založena na bariérovém, resp. Na základě toho lze říci, že zábranové nátěry neizolují teplo a když už požár vypukne, mají jen omezený efekt (brání v přístupu kyslíku k plameni).
Čtěte také: Vlastnosti protipožárních oken
Mezi zábranové nátěry lze zařadit i tenkovrstvé systémy, které odrážejí teplo a tím snižují povrchovou teplotu ohněm namáhaného povrchu. Zábranové nátěry jsou postavené výrazně na bariéře proti požáru. Chrání „pouze“ dřevěný a plastový materiál. Lze jej použít i na kabely a další města v tomto okruhu. Protipožární nátěry jsou anorganické materiály, které při požáru vytvoří silnou krustu efektivně bránící šíření ohně. Zábranové nátěry nacházejí své použití především při ochraně kabelových rozvodů a některých dalších plastů. V tomto případě je jejich hlavním účelem omezit šíření plamene po kabelových izolacích a v některých případech zajistit funkceschopnost chráněného kabelového rozvodu po stanovenou dobu. Pro tyto účely bylo v obou státech zavedeno hodnocení ochranných systémů podle předpisu IEC 332-3 a IEC 331.
Některé zábranové nátěry obsahují i složky, snižující vývin a toxicitu kouře - bývají to většinou látky, které za vyšších teplot reagují s volným chlorem či HCl ve zplodinách a snižují tak obsah těchto agresivních látek ve spalinách. (Klasickým příkladem těchto přísad je antimontrioxid, který při hoření PVC vytváří v závislosti na teplotě s chlorem různé stupně oxichloridů. Poměrně silná vrstva (obvykle kolem 3 mm) nanesená na kabel má již od začátku všechny potřebné vlastnosti, je stálá a protože bývá většinou na anorganické bázi, lze očekávat její dlouhodobou životnost za všech uvažovaných provozních podmínek. Konkrétně byly např. vyhodnocovány kabelové rozvody v některých moravských závodech po povodních v r. 1997. Zábranové nátěry jsou anorganické materiály, které při požáru vytvoří silnou krustu efektivně bránící šíření ohně. V zábranových systémech je systém nátěrů vytvořením nehořlavé bariéry, zabraňuje přímému přístupu plamene k chráněným předmětům a tím po určitou dobu před jejich vznícením. A i po samotném vznícení brání šíření plamene omezením přístupu vzduchu u chráněného povrchu. Uplatňují se především u hořlavých materiálů a dřevěných stavebních konstrukcí, jako jsou izolace kabelů, plastové potrubí atd. Tyto nátěry mají velmi dobrou účinnost, porovnatelnou s nátěry intumescentními. K těmto zábranovým systémům, lze zařadit i nátěrové systémy, které odrážejí teplo a tím pomáhají snižovat teplotu na chráněném povrchu.
Intumescentní (zpěňující) protipožární nátěry
Nejrozšířenějším typem protipožárních nátěrů ve stavebnictví jsou v posledních letech nátěry intumescentní neboli zpěňující. Podstatou působení těchto nátěrů, až donedávna vesměs na organické bázi, je chemická reakce, iniciovaná vyššími teplotami při požáru, v jejímž průběhu se dehydratací obvykle polyalkoholů v přítomnosti Lewisových kyselin vytváří na povrchu chráněného předmětu objemný uhlíkatý zbytek, ze kterého se vlivem přítomného nadouvadla vytváří izolační vrstva nehořlavé pěny. Nejznámější a dosud nejpoužívanější kyselinou je kyselina fosforečná, přidávaná do těchto systémů obvykle v podobě amoniumpolyfosfátů, protože dříve užívané fosforečné soli byly značně hygroskopické, což podstatně omezovalo použitelnost výsledné formulace. Jako nadouvadel se používá většinou látek s vyšším obsahem dusíku - nejčastěji melaminu, dikyandiamidu, glycinu nebo močoviny. Mezi často užívané polyalkoholy patří pentaerytritol, rezorcin, škroby, karboxymetylceluloza, vzácněji arabinoza, glukoza či maltoza atd. Ke zpevnění pěny a zlepšení jejich vlastností se užívá rovněž řada aditiv.
Odborníci ho nazývají „intumescentní”. Horko u nich způsobí chemickou reakci, v jejímž důsledku z povrchu nátěru vybublá pěna a oheň účinně zadusí. Při jejich aplikaci dávejte pečlivý pozor na to, aby nad vrstvou nátěru bylo místo pro vypěnění - nemůžete je tedy použít např. u uzavřených sádrokartonových příček. Intumescentní nátěry mají široké použití především pro protipožární ochranu ocelových nosných konstrukcí, protože na rozdíl od nátěrů zábranových mají především tepelně izolační funkci. V poslední době velmi oblíbené a využívané nehořlavé nátěry. Fungují na principu vzniku nehořlavé pěny vyvolané vyšší teplotou vzniklého požáru. Výhodou oproti zábranovým nátěrům je vysoká tepelná izolace vzniklé pěny. Díky tomu se výborně hodí pro ocelové i dřevěné konstrukce a nosníky, zdivo, sádrokarton, železobeton, litý beton, ale i plastových kabelových rozvodů.
Z hlediska jednotlivých aplikačních skupin je pomocí zpěňovatelných nátěrů na kabelových rozvodech požadováno omezení rychlosti šíření plamene a zvýšení funkce schopnosti. To znamená, že po vypěnění musí nátěr bránit přístupu vzduchu k izolaci a zpomalit tak její hoření, díky vrstvě pěny musí současně snížit i teplotu povrchu plastu pod teplotu plastifikace, tedy u měkčeného PVC přibližně pod 160 - 180 °C. Pokud je tato teplota přestoupena a izolace začíná téci, ztrácí nátěr oporu a tím i funkci, protože se trhá pěnová vrstva. Potíž je ovšem v tom, že většina nátěrů začíná teprve při této teplotě reagovat a vytvářet pěnu. Jinými slovy - pro kabelové izolace musí být zpěnitelné nátěry formulovány odlišně od nátěrů na ocel či dřevo, vznikající pěna musí mít co největší pružnost a musí být pokud možno pevná, hustá a soudržná při nižší tloušťce.
Čtěte také: Vše o sádrokartonových stropech
Sublimující nátěry
Určitým přechodem mezi nátěry a nástřiky jsou nátěry sublimující. Tyto systémy jsou pro některé specifické aplikace perspektivní a to především do nepřístupných míst na venkovní konstrukce, kde nelze použít běžné úpravy a kde je třeba vyloučit riziko selhání. Podstatou je poměrně silná vrstva snadno se teplem rozkládajících a sublimujících aditiv v polymerním, obvykle epoxidovém pojivu, která se při vyšších teplotách začíná odpařovat, resp. sublimovat. Odcházející plyny strhují plamen a ochlazují povrch na kterém jsou naneseny. Tyto systémy jsou známy již řadu let (jedná se údajně o produkt vývoje NASA), cca před deseti lety byly úspěšně odzkoušeny i v Evropě. Podle dosavadních informací dosud nenašly širšího využití, protože jsou poměrně nákladné.
Sublimující nátěry se používají zpravidla pouze na exteriérové prostory, kde nelze aplikovat jiné nátěry. Principem sublimujícího nátěru jsou vyztužená skleněná vlákna nebo rohože, které při zvýšené teplotě začínají sublimovat. Tyto nátěry se používají na ocelové konstrukce. Sublimující nátěry jsou v problematice protipožární ochrany nejefektivnější. Přesto nejsou příliš využívány hlavně pro vyšší pořizovací cenu.
Použití protipožárních nátěrů na plasty
Před aplikací jakéhokoliv protipožárního nátěru je třeba vždy zvážit, co má být jeho aplikací dosaženo. Je nutné si především uvědomit, že termín „požární odolnost“ je definován pro každou aplikaci jiným mezním stavem či kombinací několika mezních stavů, mimo to lze tento termín vztahovat výhradně jen na stavební konstrukce a nikoliv na technologické prvky.
Ochrana kabelových rozvodů a plastových potrubí
Zábranové nátěry nacházejí své použití především při ochraně kabelových rozvodů a některých dalších plastů. V tomto případě je jejich hlavním účelem omezit šíření plamene po kabelových izolacích a v některých případech zajistit funkceschopnost chráněného kabelového rozvodu po stanovenou dobu. Současně musí jejich vlastnosti odpovídat požadovanému účelu, tj. musí dobře držet na povrchu plastových izolací a to nejenom za normální, ale i za zvýšené teploty. Na druhé straně musí být odstranitelné v případě, že dojde k výměně kabelu ve svazku. Nesmí tepelně izolovat (oteplovat) kabel, protože tím by došlo k omezení jeho použitelnosti a v mezním případě by mohlo dojít ke zkratu. Nátěr musí být pružný, aby nepraskal při dilatačních pohybech kabelů, musí bez poškození snášet určité mechanické namáhání, vlhkost, případně i vodu, protože prostředí v kabelových kanálech nebývá vždy optimální, odolávat plísním, biotickým škůdcům a hlodavcům. Pro speciální účely musí odolávat i dezaktivačním roztokům (v jaderné energetice) a plnit některé další podmínky. To všechno samozřejmě při plnění své základní funkce po dobu, která odpovídá životnosti použitých kabelů.
Osobně považuji zábranové systémy pro kabelové ochrany za vhodnější, než nátěry intumescentní. V závěru k těmto nátěrům bych chtěl znovu upozornit, že tyto systémy nezvyšují požární odolnost (takový parametr u kabelových rozvodů neexistuje), ale omezují rychlost šíření plamene, případně prodlužují funkceschopnost rozvodu. Pokud jsou ověřeny pro provozní podmínky v kabelových kanálech a rozvodech, jsou poměrně spolehlivé a funkční za předpokladu, že jsou těmito nátěry chráněna celá vedení nebo části rozvodů na všech lávkách v celém průřezu kanálu. Na druhé straně ovšem tyto ochrany zcela ztrácejí smysl v okamžiku, kdy jsou nátěrem chráněny pouze některé části rozvodů a zbývající část kabelů zůstává nenatřena. Je třeba si uvědomit charakter hořlavé izolace, která se nátěrem chrání. Téměř vždy se jedná o měkčený plast s dosti vysokým obsahem organických hořlavých změkčovadel (např. neopentylglykolem). Pokud v uzavřeném prostoru kabelové trasy dojde ke zvýšení teploty nad cca 200 °C (někdy i dříve), dojde k nekontrolovanému uvolňování plynných složek změkčovadel z izolací a tyto hořlavé plyny vytvoří - bez ohledu na nátěr - okolo rozvodů plynný obal, který se při dosažení potřebné koncentrace vznítí. Toto vznícení a následný požár proběhne prakticky skokem v celé délce rozvodu mezi přepážkami a v tomto okamžiku již všechny nátěry a další ochrany ztrácejí praktický smysl. Zkouška v uvedeném smyslu byla provedena v polovině 80. let.
Čtěte také: Průvodce instalací podkladové lepenky pro optimální ochranu
Ochrana ocelových konstrukcí
Zpěňovatelné nátěry na ocelových nosných konstrukcích jsou limitovány mezním stavem R, tedy stabilitou staticky zatížené nosné konstrukce. Čím více je konstrukce ve stavbě zatěžována, tím je nižší její požární odolnost. Normou ČSN/STN 73 0851 je uvažováno takové statické zatížení ocelové nosné konstrukce, které vyvolá kritickou ztrátu stability při teplotě cca 472 °C. To jinými slovy znamená, že v daném případě se od nátěru vyžaduje maximální tepelně izolační schopnost, která musí zajistit, aby k překročení tohoto limitu došlo co nejpozději. Současně ovšem musí být pod protipožárním nátěrem zajištěna i dobrá korozní odolnost, což obvykle znamená, že nátěr musí být kompatibilní alespoň s některými antikorozními nátěry a protože u protipožárních nátěrů jde vždy o nátěry vysokosušinové, s nízkou odolností proti vodě a agresivním vlivům, musí se tyto nátěry prakticky vždy aplikovat v systému, kde jsou proti těmto vlivům chráněny. Vrchní krycí nátěr zároveň však nesmí bránit vývinu pěnové vrstvy a musí na vrstvě, kterou má chránit, dobře držet. Tyto nátěry jsou většinou aplikovány na viditelných částech konstrukcí a musí proto působit i esteticky.
Průkaz funkce intumescentních protipožárních nátěrů na ocelových nosných konstrukcích se provádí podle ČSN/STN 73 0851 a to zkouškami na staticky zatížené dvojici ocelových nosníků, případně, pokud chce výrobce rozšířit možnosti aplikace, i na souboru krátkých prvků různého průřezu. Na staticky zatíženém nosníku se považuje za mezní hodnotu ztráta stability (R), která je dána překročením kritické rychlosti průhybu zatěžovaného prvku (20 mm/min), na ostatních prvcích se pak měří překročení mezní teploty cca 472 °C. Ze získaných výsledků je potom vypočtena tzv. „dimenzační“ tabulka, která udává rozsah použitelnosti toho kterého nátěru ve vztahu k poměru O/F.m-1 konkrétního tyčového prvku a požadované požární odolnosti. Obvykle obsahuje tabulka i variantní hodnoty pro různá statická zatížení konstrukce. Jako první sloupec dimenzační tabulka vždy uvádí normalizované mezní hodnoty staticky zatíženého prvku.
Příklad dimenzační tabulky pro protipožární nátěr PYROSTOP Steel
Na následující tabulce je uvedeno příkladné (zkrácené) provedení „dimenzační“ tabulky pro protipožární nátěr PYROSTOP Steel, vyráběný na Slovensku. Z tabulky je zřejmé, že všechny prvky, mající poměr obvodu k průřezu v přepočtu na 1 m menší nebo rovný hodnotě např. 299, uvedené v prvním sloupci tj. pod kritickou teplotou Ts = 474 °C, dosáhnou při tloušťce vrstvy tohoto nátěru 200 mikrometrů požadovanou požární odolnost.
| Poměr O/F.m-1 (pod Ts = 474 °C) | Tloušťka vrstvy nátěru (µm) | Požadovaná požární odolnost (min) |
|---|---|---|
| ≤ 299 | 200 | R 15 - R 120 |
| > 299 | ... | ... |
Ochrana dřevěných konstrukcí
Zpěňovatelné nátěry na dřevěné konstrukce mohou sloužit ke dvěma různým účelům. Buď slouží pouze ke snížení hořlavosti natíraného povrchu ve smyslu ČSN/STN 73 0862 (V této souvislosti je třeba upozornit, že zařazení zpěňovatelným nátěrem natřeného zkušebního vzorku dřeva podle zmíněné normy je třeba posuzovat podle použité metodiky, která funkci nátěrů hodnotí podle celkového úbytku hmotnosti. Vzhledem k tomu byly již v ČR dva nátěry klasifikovány ve stupni hořlavosti A, což sice svědčí o kvalitě vznikající pěnové vrstvy, je však zřejmé, že jejich pomocí nelze zhotovit konstrukce typu D1.) a v takovém případě působí obdobně jako nátěry zábranové, případně je od nich vyžadováno zvýšení požární odolnosti dřevěné nosné konstrukce, obdobně jako u nátěrů na ocel. Tyto nátěry se však opět odlišují, protože jednak musí být nátěr přizpůsoben způsobu aplikace, totiž penetraci alespoň části nátěru do dřeva, aby byla zajištěna dokonalejší soudržnost případné pěny s podkladem, jednak musí nátěr vypěňovat při co nejnižších teplotách, protože za kritickou mez deformace zatížené nosné dřevěné konstrukce se považuje průměrná teplota jádra cca 120 °C, případně teplota vznícení na povrchu cca 300 °C. Protože se tyto nátěry užívají v největší míře především v půdních vestavbách a tam, kde má být zdůrazněno použití dřeva, musí být většinou transparentní a umožňovat volitelnou, matnou nebo lesklou povrchovou úpravu. Bude-li se natírat dřevo, nebude se vůbec řešit vrstvy a místo toho se nechá nátěr pro větší efektivitu částečně vsáknout.
Certifikace a aplikace
Zvyšte požární bezpečnost svého objektu pomocí profesionálně aplikovaných protipožárních nátěrů. Atestované materiály, certifikovaná aplikace a komplexní řešení pro dřevěné i ocelové konstrukce. Požární odolnost lze dosáhnout od R 15 až po R 120 minut v závislosti na aplikaci, tloušťce vrstvy a typu konstrukce. V určitých případech je použití protipožárních nátěrů nezbytné - například u nosných prvků v komerčních nebo veřejných budovách, v únikových cestách či technologických provozech. Jsme certifikovaná aplikační firma a po dokončení zakázky vystavíme potvrzení o provedení nátěru, včetně technického listu a doporučení k údržbě.
Aplikujeme protipožární nátěr Plamostop AITHON PV 33, který je určen pro ochranu stropů, stěn, trámů, sloupů a dalších dřevěných částí. Tento intumescentní (zpěňující) nátěr v případě požáru vytvoří ochrannou izolační vrstvu a výrazně oddálí vzestup teploty. Nátěr je na vodní bázi, bez zápachu a vhodný i pro interiéry. Pro kovové nosníky, profily, sloupy a výztuže používáme vodou ředitelný protipožární nátěr Plamostop P9 Aithon A90H. Tento materiál je schopen odolávat extrémním teplotám a zajišťuje požární odolnost až R 120 minut v závislosti na tloušťce vrstvy a geometrii profilu. Jsme proškolená aplikační firma s oprávněním k nanášení nátěrů řady Plamostop. Po realizaci vystavujeme potvrzení o provedení prací včetně technického listu, které slouží jako důkazní materiál při kontrolách ze strany hasičského záchranného sboru nebo stavebního úřadu. Každý objekt je jiný - proto nabízíme individuální posouzení a návrh vhodného systému nátěrů podle požadované požární odolnosti (R15, R30, R45, R60, R90, R120).
Jak je z výše uvedeného rozboru zřejmé, je pro každý typ aplikace nutno formulovat a vyrábět jiný typ nátěru. Mimo to je zřejmé, že minimálně pro ocelové nosné konstrukce a pro dřevo se jedná vždy o ucelený, vzájemně kompatibilní nátěrový systém, sestávající z antikorozního (u dřeva protiplísňového) základního nátěru, funkční vrstvy a nátěru vrchního, krycího.
tags: #protipozarni #nater #na #plasty #informace