Υλικά και δομικά στοιχεία για την πυροπροστασία των κτιρίων και των κατασκευών

Η πυροπροστασία των κτιρίων εξαρτάται εν πολλοίς από τη συμπεριφορά των υλικών και των δομικών στοιχείων στη φωτιά· για το λόγο αυτό ο Κανονισμός Πυροπροστασίας (ΠΔ 41/2018) θέτει συγκεκριμένες προδιαγραφές και απαιτεί συμμόρφωση.

Η γνώση της συμπεριφοράς των διαφόρων δομικών στοιχείων και κατασκευών σε σχέση με τη φωτιά αποτελεί σημαντική προϋπόθεση και ζητούμενο για την παροχή ολοκληρωμένων και υπεύθυνων λύσεων πυροπροστασίας για τα κτίρια και τις κατασκευές.

Ήδη από το έτος 2000 έχει αναπτυχθεί και εφαρμόζεται στην Ευρωπαϊκή Ένωση το εναρμονισμένο Πρότυπο EN 13501 (13501-1 & 13501-2 βλ. παρακάτω), βάσει του οποίου χαρακτηρίζονται τα διάφορα υλικά και τα διάφορα δομικά στοιχεία ως προς τη συμπεριφορά τους στη φωτιά.

Στο πρότυπο αυτό διακρίνουμε δύο θεμελιώδεις έννοιες:

1. Την αντίδραση που παρουσιάζουν στη φωτιά (πυραντίδραση [reaction to fire]) διάφορα υλικά (όπως είναι π.χ. ξύλο, σίδηρος, γύψος, πετροβάμβακας, πλαστικό, γυαλί, αλουμίνιο κλπ.) ως προς την αναφλεξιμότητά τους.
2. Την αντίσταση στη φωτιά (πυραντίσταση – fire resistance) που παρουσιάζει ένα δομικό στοιχείο (όπως είναι π.χ. θύρα, τοίχος, οροφή, πάτωμα, υαλοπίνακας, πάνελ οροφής ή πλαγιοκάλυψης κλπ.).

Πυραντίδραση

Σύμφωνα με το προαναφερθέν Πρότυπο ΕΝ 13501-1, τα διάφορα δομικά υλικά, με βάση τη συμπεριφορά τους στη φωτιά, χαρακτηρίζονται με τα γράμματα Α, B, C, D, E, F. Τα μη αναφλέξιμα χαρακτηρίζονται με το γράμμα A, ενώ τα πολύ εύφλεκτα με το F.

Στο ευρωπαϊκό πρότυπο, ωστόσο, εκτός από τα κύρια κριτήρια κατηγοριοποίησης των υλικών (αναφλεξιμότητα, διάδοση φλόγας και έκλυση θερμότητας), εξίσου σημαντικά θεωρούνται δύο ακόμη συνοδευτικά φαινόμενα της καύσης:

α) Η δημιουργία καπνού (smoke), που αποτελεί την κύρια αιτία θανάτων σε συμβάντα φωτιάς.

β) Η παραγωγή φλεγόμενων σταγονιδίων (droplets), με τα οποία μεταδίδεται η φωτιά σε άλλα υλικά.

Έτσι, βάσει των αμέσως παραπάνω, έχουμε:

• Τρεις υποκατηγορίες ως προς το επίπεδο έκλυσης καπνού: s1, s2 και s3 («s» από τη λέξη «smoke»), με την υποκατηγορία s1 να μην έχει καμία έκλυση καπνού.
• Τρεις υποκατηγορίες ως προς την παραγωγή φλεγόμενων σωματιδίων: d0, d1 και d2 («d» από τη λέξη «droplets»), με την υποκατηγορία d0 να μην εκλύει καθόλου φλεγόμενα σωματίδια.

Η κατηγοριοποίηση των υλικών σύμφωνα με τα παραπάνω κριτήρια γίνεται μόνο κατόπιν δοκιμών σε κοινοποιημένα εργαστήρια.

Είναι ενδιαφέρον να δούμε τι γίνεται με το ξύλο, που διαχρονικά αποτελεί εξαίρετο φυσικό υλικό για κτίρια και κατασκευές.

Γενικά και ανεπίσημα, το ξύλο από άποψη αντίδρασης στη φωτιά θεωρείται κατηγορίας D. Ωστόσο, υπάρχουν υλικά προστασίας του ξύλου, όπως ειδικά χρώματα που προκαλούν επιβράδυνση της καύσης του, αλλά και ειδικές τεχνικές επένδυσης με άκαυστα υλικά όπως είναι π.χ. πυράντοχες γυψοσανίδες.

Πυραντίσταση

Σύμφωνα με το Πρότυπο EN 13501-2, η αντίσταση στη φωτιά ενός δομικού στοιχείου χαρακτηρίζεται από το δείκτη πυραντίστασης, ο οποίος εκφράζει σε λεπτά (min) τη χρονική διάρκεια κατά την οποία αυτό το στοιχείο «αντέχει» και διατηρείται σταθερό, επιτελώντας το ρόλο του: την αποτροπή της μετάδοσης φλόγας, καπνού και θερμικής ακτινοβολίας στη μη πυρόπληκτη πλευρά.

Όπως ήδη αναφέρθηκε, τέτοια δομικά στοιχεία είναι θύρες, παράθυρα, διαχωριστικά, τοίχοι, οροφές κλπ.

Η πυραντίσταση (Fire Resistance / ΕΝ 13501-2) δηλώνεται με συνδυαστικό δείκτη, ο οποίος συντίθεται α) από ένα ή περισσότερα γράμματα (R, E, I, W) με τα οποία δηλώνεται η  ικανοποίηση συγκεκριμένων απαιτήσεων, οι οποίες αναφέρονται παρακάτω ως κατηγορίες πυραντίστασης, και β) από έναν αριθμό που δηλώνει τη διάρκεια της πυραντίστασης σε λεπτά της ώρας.

Οι πλέον συχνά συναντώμενες κατηγορίες πυραντίστασης είναι οι εξής:

• R (Resistance): Διατήρηση της φέρουσας ικανότητας σε συνθήκη φωτιάς.
• E (Etancheite): Δομική ακεραιότητα / σφράγιση χώρου.
• I (Isolation): Θερμομονωτική ικανότητα υπό την επίδραση πυρκαγιάς.
• W (Radiation): Περιορισμός της ακτινοβολούμενης θερμότητας προς τη μη πυρόπληκτη πλευρά

Παράδειγμα

Αν μια πυράντοχη θύρα έχει πιστοποιηθεί κατά ΕΝ 13501-2 και χαρακτηρίζεται ως EI60 με βάση τα παραπάνω κριτήρια, σημαίνει ότι δύναται να αντισταθεί στη διέλευση φλόγας προς τη μη πυρόπληκτη πλευρά (E για ακεραιότητα) και να περιορίσει τη μεταφορά θερμότητας (I για θερμική μόνωση) για τουλάχιστον 60 λεπτά κατά τη διάρκεια μιας πυρκαγιάς.

Ένας τέτοιος χαρακτηρισμός όπως ο παραπάνω για την επίδοση της πυράντοχης θύρας είναι εξαιρετικά σημαντικός, τόσο για την πληροφόρηση ενός μελετητή ή του υπεύθυνου μηχανικού κατασκευής ενός έργου, όσο και για την προστασία των χρηστών ενός κτιρίου.

Ο δείκτης πυραντίστασης EI60, λοιπόν, επιβεβαιώνει ότι ικανοποιείται η απαίτηση αντίστασης της θύρας στη φωτιά για χρόνο 60 min, ώστε να δοθεί χρόνος ασφαλούς εκκένωσης του κτιρίου.

ΣΥΜΜΟΡΦΩΣΗ ΚΑΙ ΣΗΜΑΝΣΗ

Στο σημείο αυτό είναι αναγκαίο να εξετάσουμε θέματα ποιότητας και συμμόρφωσης με το υφιστάμενο κανονιστικό πλαίσιο.

Επειδή τα δομικά υλικά και δομικά στοιχεία πρέπει να συμμορφώνονται με τον Κανονισμό Δομικών Προϊόντων (CPR 305/2011) αλλά και με τον Κανονισμό Πυροπροστασίας (ΠΔ 41/2018), οι παραγωγοί / κατασκευαστές πρέπει εκ του νόμου υποχρεωτικά, μέσω της σήμανσης CE και των δηλώσεων επιδόσεων (Declaration of Performance [DoP]), να παρέχουν τις προβλεπόμενες πληροφορίες συμμόρφωσης.

Ειδικά για τη φωτιά, πρέπει να αναζητούμε και να χρησιμοποιούμε υλικά και δομικά στοιχεία για τα οποία ο παραγωγός τους δηλώνει εγγράφως και με σαφή τεκμηρίωση:

α) Την επίδοση του υλικού (π.χ. ενός μονωτικού υλικού) σε σχέση με την αντίδρασή του στη φωτιά.

β) Το δείκτη πυραντίστασης ενός δομικού στοιχείου (π.χ. μιας πόρτας ή ενός τοίχου).

Νομοθετικό πλαίσιο

Στη χώρα μας υπάρχει ένα συνεκτικό κανονιστικό πλαίσιο πυροπροστασίας το οποίο καθορίζεται:

1. Από τον Κανονισμό Πυροπροστασίας ΠΔ 41/2018 (που αντικατέστησε τον από τριακονταπενταετίας ισχύοντα Κανονισμό Πυροπροστασίας ΠΔ 71/1988).
2. Από έναν αριθμό πυροσβεστικών διατάξεων, προκειμένου το εθνικό θεσμικό πλαίσιο αφενός μεν να εναρμονιστεί με τις απαιτήσεις των ευρωπαϊκών Κανονισμών – Οδηγιών και τα κατ’ εξουσιοδότηση αυτών Πρότυπα για τα δομικά προϊόντα, αφετέρου δε να ανταποκρίνεται στις σημερινές σχεδιαστικές, κατασκευαστικές και λειτουργικές ανάγκες των κτιρίων.

Θετικές αλλαγές που έφερε το ΠΔ 41/2018 είναι:

α) Η ενσωμάτωση της σύγχρονης ορολογίας και της ευρωπαϊκής πρακτικής.

β) Η χρήση του ευρωπαϊκού συστήματος ταξινόμησης δομικών προϊόντων έναντι φωτιάς με βάση:

• Την αντίδραση στη φωτιά (Reaction to Fire, σύστημα Euroclass).
• Την πυραντίσταση (Fire Resistance) και τους συνδυαστικούς δείκτες πυραντίστασης.

Αναθεωρήθηκαν επίσης οι απαιτήσεις παθητικής πυροπροστασίας των κτιρίων, εξορθολογίστηκαν τα μέσα ενεργητικής πυροπροστασίας και εισήχθησαν μέτρα πρόληψης πυρκαγιάς.

Σημαντική ωστόσο έλλειψη του ΠΔ 41/2018 είναι ότι δεν προβλέπει κάποιο μηχανισμό ελέγχου για την εφαρμογή του. Η παράλειψη αυτή δημιουργεί κινδύνους για την πυροπροστασία, η οποία επαφίεται πλέον στην καλή μας προαίρεση.

Η Ελλάδα απέκτησε επίσης πρόσφατα έναν πολύ καλό «Κανονισμό πυροπροστασίας ακινήτων εντός ή πλησίον δασικών εκτάσεων» (ΚΥΑ ΥΠΕΝ/ΔΑΟΚΑ/55904/2019 ΦΕΚ 3475/Β/24-5-2023).

Με τη βοήθεια του Κανονισμού αυτού γίνεται κατανοητή και σχετικά εύκολη η εκτίμηση της επικινδυνότητας ενός κτιρίου πλησίον ή εντός δασικής έκτασης, καθώς και η συνακόλουθη λήψη μέτρων για την αποτροπή ή τον περιορισμό των συνεπειών της φωτιάς.

• Ενημερωτικό άρθρο του Ελληνικού Ινστιτούτου Πυροπροστασίας Κατασκευών (EΛ.Ι.ΠΥ.ΚΑ.)