Jedním z důvodů, proč se lidé obávají koupě zahradního domku nebo jiných dřevěných staveb, může být omezená odolnost dřeva vůči ohni ve srovnání s cihlami nebo kamenem. Nízká odolnost dřevěných staveb proti ohni je jedním z hlavních důvodů, proč řada lidí dodnes považuje dřevostavby za méně kvalitní bydlení než zděné domy. I když je dřevo vůči ničivým plamenům méně odolné, mohou ho různé protipožární nátěry ochránit alespoň tak, že zpomalí jeho hoření v případě, kdy už požár vypukne. Dřevěné konstrukce přitom získávají stále větší oblibu v oblasti stavebnictví díky svému ekologickému přínosu a estetickému vzhledu.
Historie protipožárních nátěrů sahá již do minulosti, kdy lidé začali hledat způsoby, jak chránit své stavby před ničivými požáry. Už v antice byla dřeva impregnována ponořením do roztoků soli nebo mořské vody. Řecká kultura pro ochranu svých staveb před ohněm využívala roztoky vápna, a později i vodní sklo. Vikingové dřevěné stavby potíraly včelím voskem smíchaným s pískem. Bez ošetření dřevo snadno hoří, což bylo v minulosti příčinou mnoha velkých požárů, například při velkém požáru Londýna v roce 1666. V našich zemích bývaly škody po požárech tak významné, že 21. srpna 1751 byl Marií Terezií vydán tzv. Ohňový patent, který mj. zavedl povinnost zděných komínů a hliněné mazaniny v dostatečné tloušťce. Následně Josef II. patentem z 24. ledna 1787 zcela zakázal stavět celodřevěné domy. Tyto starodávné úpravy byly však málo účinné a nehrály ve výstavbě podstatnou roli. Skutečný rozvoj protipožárních nátěrů nastává až během 2. světové války. Moderní protipožární nátěry jsou schopny vyřešit mnohé z těchto problémů a poskytnout dřevěným konstrukcím účinnou ochranu.
Co jsou protipožární nátěry a jak fungují?
Protipožární nátěry jsou speciální druhy nátěrů, které byly vyvinuty k ochraně povrchu dřeva před požárem. Tyto nátěry mají speciální chemické složení, které vytváří ochrannou vrstvu, zvyšuje odolnost dřeva vůči vznícení a šíření ohně. Jejich hlavním cílem je chránit různé konstrukce a prodloužit dobu prohoření materiálu. Po vypuknutí požáru dochází k ohrožení majetku, lidí a zvířat nejenom samotným plamenem, ale také výpary, které se vytvářejí při spalování, a možným zhroucením konstrukcí budov. U dřevěných konstrukcí při hoření dochází ke ztrátě dřevního materiálu a snížení nosné zátěže, což může vést k jejich zhroucení. Vlivem vyšších teplot na dřevní hmotu dochází k unikání plynů s obsahem oxidu uhelnatého a vodních par, tzn. k vysušování dřeva. Dřevní hmota začne odhořívat po částečném vysušení a po dosažení teploty okolo 300 °C. Vlivem odhořívání vzniká zuhelnatělá vrstva, která omezuje přístup vzduchu a tím zpomaluje proces hoření.
Typy protipožárních nátěrů
Existuje několik typů protipožárních nátěrů, které jsou vyvinuty s ohledem na různé potřeby a specifika ochrany před ohněm. Moderní protipožární nátěrové systémy ve stavebnictví lze dělit jednak podle své funkce, jednak podle svého účelu.
Intumescentní (zpěňovatelné) nátěry
V současné době jsou na našem trhu intumescentní neboli zpěňovatelné nátěry velmi oblíbené a často využívané. Jejich fungování spočívá v tvorbě nehořlavé pěny, která vzniká v reakci na zvýšenou teplotu v případě požáru. Princip jejich funkce lze zjednodušeně popsat tak, že nátěr, vystavený působení vysokých teplot (vyšší než 200 °C), expanduje a karbonizuje. Vzniká tak vrstva tepelně stabilní uhlíkaté pěny (koksu), který díky své izolační schopnosti vytváří bariéru chránící po určitou dobu podklad proti působení plamene a sálavého tepla. V průběhu tohoto procesu zvětšuje původní nátěr svůj objem až 50krát, takže tloušťka vzniklé pěny dosahuje několika centimetrů. Díky této schopnosti je možné nanášet intumescentní nátěrové hmoty v tenkých vrstvách, obvyklá tloušťka suchého nátěru je 0,3-1 mm, podle požadované požární odolnosti.
Čtěte také: Recenze hydroizolačních nátěrů pro OSB desky
Tyto intumescentní nátěry se často skládají ze tří vrstev, přičemž základní nátěr zajišťuje přilnavost k povrchu a hlavní nátěr chrání konstrukci při požáru napěněním. Uvádí se, že tyto nátěry umožňují dosáhnout až patnáctiminutové ochrany proti hoření za specifických podmínek, což je hodnota odpovídající podle norem stupni A, tedy nehořlavým materiálům. Důležité je však zdůraznit, že to neznamená absolutní neschopnost dřeva shořet po aplikaci těchto nátěrů. Jde spíše o to, že při zasažení dřeva plamenem vzniká dostatečně dlouhá doba na jeho uhašení bez toho, že by oheň konstrukci jakkoli poškodil.
Sublimující nátěry a moderní vývoj
Termín "sublimující nátěry" odkazuje na specifický typ protipožární ochrany. Často jsou popisovány jako kombinace jiných typů nátěrů a jsou obvykle velmi drahé, takže se v běžných domácnostech nevyužívají. Výzkum v této oblasti však přináší nové, vysoce účinné transparentní povlaky.
Vědci z Technologické univerzity Nanyang v Singapuru (NTU Singapur) například vynalezli neviditelný nátěr, který dokáže změnit dřevo v nehořlavý materiál. Tento ohnivzdorný povlak, který má tloušťku pouhých 0,075 mm, je vysoce transparentní a pouhým okem neviditelný. Když se zahřeje plamenem, dojde k sérii složitých chemických reakcí, které způsobí, že povlak zuhelnatí a expanduje na více než 30násobek své původní tloušťky. Tato zuhelnatělá vrstva brání přístupu plamenů k dřevu, jak bylo prokázáno zkouškou provedenou akreditovanou laboratoří.
Docent Aravind Dasarim, odborník na protipožární materiály, vysvětluje: „Většina dřevěných panelů má pouze průhledný povlak, který je chrání před vlhkostí, povětrnostními vlivy nebo škůdci, ale nejsou navrženy tak, aby vydržely vysokou teplotu. Dřevo tak může stále velmi rychle hořet. V našem nátěru jsme použili technologii k uzamčení určitých sloučenin a interakci s pryskyřicí. Ty se aktivně podílí na chemických reakcích systematickým způsobem, když jsou vystaveny vysokému teplu, což vede k zuhelnatění.“ Při vystavení plamenu o vysoké teplotě vytváří tento povlak velmi málo kouře a je schopen zabránit šíření ohně. Když je zuhelnatělá ochranná vrstva seškrábána, dřevo pod ní je stále neporušené, což dokazuje účinnost nátěru při ochraně dřeva. Při standardních průmyslových zkouškách dosáhl povlak vyrobený v NTU nejvyšší možné třídy. Na trhu je k dispozici pouze několik produktů, které dokážou zajistit současně transparentnost i zpomalení hoření.
Zábranové nátěry
Zábranové nátěry jsou speciálním typem nátěrů, které slouží jako tzv. prevence. Vytvoří se nehořlavá bariéra, která zabraňuje přímému přístupu plamene k povrchu dřeva.
Čtěte také: Drátěný plot – návod
Aplikace protipožárních nátěrů
Pro dosažení plnohodnotné funkčnosti protipožárních nátěrů je nezbytná správná příprava podkladu a dodržování aplikačních postupů. Před aplikací nátěru je důležité zajistit, aby byl povrch materiálu čistý, suchý a zbavený jakýchkoliv nečistot, mastnoty nebo překážek, které by mohly ovlivnit přilnavost nátěru. Dřevo nesmí být natřeno žádným předchozím přípravkem s výjimkou vodních nebo lihových roztoků proti dřevokaznému hmyzu či plísním. Je nutné zbavit dřevo stop jakýchkoli syntetických či olejových nátěrů, lazur či laků, a to formou obroušení brusným papírem nebo otryskáním. Na očištění povrchu se doporučuje používat škrabky, kartáče a v případě potřeby též roztoky saponátu. Všechny nečistoty, nátěry a tmely, které mohou mít vliv na přilnavost jednotlivých vrstev nátěrového systému, musí být pečlivě odstraněny. Před použitím protipožárního nátěru je možné ošetřit dřevo přípravkem, který ho chrání proti dřevokaznému hmyzu, dřevokazným houbám a plísním.
Každý protipožární nátěr má své specifické pokyny pro aplikaci. Aplikace se obvykle provádí štětcem, válečkem nebo vzduchovým stříkáním. Před aplikací je nutné přípravek důkladně rozmíchat, protože delším skladováním může sedimentovat. Pokud se usazenina před použitím řádně rozmíchá, nemá vliv na užitné vlastnosti přípravku. Dřevo musí být připraveno podle příslušných norem. Doporučená okolní teplota při aplikaci štětkou nebo válečkem je +10 až +35 °C, optimální je +20 °C. V případě aplikace stříkáním je nutné dodržet teploty pro skladování a aplikaci +15 až +35 °C. Teplota se měří v blízkosti podkladu a zaznamenává se do pracovního deníku. Dále je nutné změřit a zaznamenat relativní vlhkost dřeva. Maximální povolená relativní vlhkost dřeva je 20 % a maximální relativní vlhkost vzduchu 80 %. Při nedodržení uvedených podmínek aplikace může dojít k popraskání a odloupnutí nátěru.
Doporučený nános závisí na požadovaném stupni hořlavosti, nesmí být však menší než 250 g/m2 pro dosažení stupně C1 (těžce hořlavý). Pro dosažení stupně B (nesnadno hořlavý) nebo navýšení požární odolnosti je nutný nános 500 g/m2. Přípravek se nanáší v jedné až čtyřech vrstvách nátěrem nebo nástřikem neředěného, resp. ředěného přípravku. V případě nátěru z minulosti provedeného protipožární barvou od jiného výrobce, je nutno aplikovat stejný protipožární nátěr / barvu, pokud není výrobcem stanovený jiný postup.
Některé protipožární nátěry tvoří konečnou úpravu povrchu materiálu a nelze je překrýt žádným lakem ani nátěrem. Jiné systémy však vyžadují nebo doporučují krycí lak pro dlouhodobou životnost a funkci. Je důležité vždy dodržovat pokyny výrobce pro daný typ nátěru.
Životnost a certifikace protipožárních nátěrů
Aplikace protipožárního nátěru může vyžadovat pravidelnou údržbu. Většina protipožárních nátěrů je určena pouze do interiérů, protože tyto prostředky špatně snášejí vlhkost. Pokud jsou protipožární nátěry působení vlhkosti vystaveny dlouhodobě, klesá jejich účinnost a životnost. Nátěry mohou degradovat i na přímém slunci, pokud nejsou pro takové podmínky navrženy. Proto je klíčové ujistit se, že používáte certifikovaný protipožární nátěr, který splňuje všechny důležité bezpečnostní normy a je vhodný pro dané prostředí (interiér/exteriér).
Čtěte také: Vlastnosti protiskluzového nátěru na beton
Životnost protipožárních nátěrů se liší v závislosti na typu a podmínkách. Například na základě dlouhodobých průkazných zkoušek klimatického stárnutí a následného vyhodnocování změn požárně technických vlastností, prováděných zkušební laboratoří VVUD Praha, s.p., je u některých systémů prokázána životnost 20 let. U jiných se uvádí minimální životnost 12 let s doporučenou obnovou nátěru při mechanickém poškození. Při vyhodnocení po 12 letech se výsledky některých testů ukázaly jako zcela vyhovující a parametry protipožárního nátěru se nezměnily.
Odolnost a časová ochrana protipožárních barev je stanovena protipožární zprávou ze strany hasičů či projekčního plánu. Systémy jsou určeny pro požární ochranu dřevěných konstrukcí ve smyslu českých technických norem (ČSN 73 0810, ČSN 73 0802, ČSN 73 0804 a souvisejících norem). Lze jimi dosáhnout zvýšení požární odolnosti dřeva a dřevěných prvků na R15 až R45 podle ČSN EN 13501-2 v závislosti na jejich průřezu a zvýšení požární odolnosti dřevěných stropů a desek až o 15 minut v závislosti na jejich tloušťce. Nátěrem lze rovněž snížit reakci na oheň jehličnatého dřeva do třídy B podle ČSN EN 13501-1.
Aktuálně existuje na trhu velké množství různých druhů protipožárních nátěrů s různými vlastnostmi. Přední výrobci protipožárních nátěrů dnes patří mezi světové výrobce s certifikacemi pro různé trhy a důrazem na ekologii.
Příklad dosažené požární odolnosti dřevěných prvků
Následující tabulka ukazuje příklady dosažené požární odolnosti pro různé dřevěné prvky s použitím protipožárního nátěru, platné pro předepsanou vydatnost nátěru 550 g/m2.
| Dřevěný Prvek | Požární odolnost (minuty) | Poznámka |
|---|---|---|
| Stěny a stropy | R 15, R 30, R 45 | S intumescentním nátěrem |
| Sloupy a nosníky | R 15, R 30, R 45, R 60 | S intumescentním nátěrem |
| Zvýšení odolnosti desek | až o 15 minut | V závislosti na tloušťce desky |
| Jehličnaté dřevo | Třída B (reakce na oheň) | Snížení reakce na oheň |
tags: #sublimujici #nater #dreva #pozar #informace