Paloturvallisuus on olennainen osa rakennussuunnittelua, ja edellyttää huolellista suunnittelua niin rakenteiden kuin rakennuksessa olevien ihmisten suojaamiseksi. Keskeinen osa kokonaisuutta on oikeiden materiaalien valinta, erityisesti eristyksen, jolla on merkittävä rooli tulipalon leviämisen rajoittamisessa ja sen vaikutusten vähentämisessä. Sen rooli korostuu erityisesti LVI-järjestelmissä ja ilmanvaihtokanavissa, jotka kulkevat rakennuksen läpi. Oikean eristystuotteen valinta voi ratkaista, pysyykö tulipalo hallinnassa vai pääseekö se leviämään rakennuksessa.
Palonkestävyys keskittyy palon rajaamiseen estämällä liekkien ja savun leviämisen rakennuksessa, kun taas palosuojaus varmistaa, että kriittiset rakenteet, kuten kantavat rakenteet, säilyttävät toimintakykynsä tulipalon aikana.
Artikkelissa käydään läpi tärkeimmät asiat, jotka on syytä huomioida, kun valitaan rakennuksen paloturvallisuutta tukeva eristysratkaisu.
Paloturvallisuus tarkoittaa kokonaisvaltaista tavoitetta suojautua tulipaloilta. Rakennusmääräykset ohjaavat kokonaisuutta keskeisesti. Palosuojaus puolestaan tarkoittaa konkreettisia toimenpiteitä, joilla rakennuksesta tehdään paloturvallinen. Palosuojauksen toimenpiteiden tulisi:
Palosuojauksessa on kaksi keskeistä tyyppiä: passiivinen palosuojaus (PFP) ja aktiivinen palosuojaus (AFP).
Aktiivinen palosuojaus:
Koostuu palosuojajärjestelmistä, jotka edellyttävät automaattista tai manuaalista aktivointia tai käyttöä tulipalon tai savun havaitsemiseksi, hallitsemiseksi, sammuttamiseksi tai sen vaikutusten rajoittamiseksi. Esimerkkejä aktiivisista ratkaisuista ovat sensorit, hälytysjärjestelmät ja sprinklerit.
Passiivinen palosuojaus:
Sisältää rakenteita, suunnitteluratkaisuja, järjestelmiä ja sovelluksia, jotka luonnostaan rajoittavat tulipalon syttymistä tai leviämistä. Passiivinen palosuojaus on keskeinen osa paloturvallisuutta ja kuuluu tyypillisesti jokaisen rakennuksen paloturvallisuussuunnitteluun. Sen tavoitteena on rajata tulipaloa ja hidastaa liekkien ja savun leviämistä.
Osastointisuunnittelussa rakennus jaetaan pienempiin alueisiin. Jokainen osasto on toteutettu palonkestävillä materiaaleilla, jotka estävät tulipalon leviämistä rakennuksen muihin osiin. Tietyt rakennusosat edellyttävät erityistä huomiota ja usein myös erikseen paloluokiteltuja ratkaisuja, kuten ovet, ikkunat, ilmanvaihtokanavat sekä osastoivien seinien ja lattioiden läpi kulkevat läpiviennit.
Ymmärrä tulipaloa, hallitse sitä paremmin
Tehokas palosuojaus edellyttää tulipalon syntymisen ja käyttäytymisen ymmärtämistä, jotta sen kestoa voidaan rajoittaa ja vaikutuksia minimoida. Tulipalo tarvitsee syttyäkseen happea, lämpöä ja polttoainetta.
Rajoittamalla mitä tahansa ”palokolmion” tekijää (lämpö, polttoaine, happi), tulipaloa voi hallita paremmin, mikä suojaa rakennusta ja sen käyttäjiä. Kun edellä mainittuja tekijöitä on runsaasti, etenee tulipalo tyypillisesti seuraavien vaiheiden mukaan: syttyminen, kasvu, täyden tulipalon vaihe ja lopulta hiipuminen.
Palosuojauksen tavoitteena on estää tulipalon kehittyminen ja eteneminen täyden tulipalon vaiheeseen. Tässä vaiheessa tulipalo aiheuttaa eniten vahinkoa ja muodostaa suurimman riskin rakenteiden kestävyydelle ja yleiselle turvallisuudelle. Siksi on tärkeää muistaa, että tulipalon alkuvaiheessa vapautuvat kaasut voivat toimia polttoaineena ja kiihdyttää tulipalon kehittymistä.
Vaikka rakennuksen rakenteissa olisikin osastoinnit ja paloalueet, on olennaista rajoittaa tulipalon polttoaineen, lämmön ja hapen määrää. Palonkestävien materiaalien valinta auttaa vähentämään palokuormaa eli palolle tarjolla olevan polttoaineen määrää. LVI-järjestelmissä palonkestävät ilmanvaihtokanavat ja eristeet voivat auttaa säilyttämään osastoinnin sekä estää tulipaloa saamasta lisää polttoainetta.
Kuten yllä oleva kaavio osoittaa, on tärkeää valita materiaaleja, jotka kestävät tulipaloa sen kaikissa vaiheissa.
Turvallisuustason parantamiseksi ja paloturvallisuuden vertailun mahdollistamiseksi kaikki rakennustuotteet, materiaalit ja rakenneosat luokitellaan niiden palokäyttäytymisen perusteella Euroclass-paloluokituksen standardin EN 13501-1 mukaan. Luokitus jakaa materiaalit eri luokkiin A1:stä F:ään niiden palokäyttäytymisen perusteella. Euroclass-järjestelmä tarkastelee materiaalien reaktiota tulipaloon kolmen tekijän kautta: syttyvyys, savunmuodostus ja palavien pisaroiden muodostuminen.
On tärkeää huomata, että Euroclass-järjestelmä käsittelee ainoastaan reaktiota tulipaloon eikä kuvaa materiaalien suorituskykyä ajan kuluessa palorasituksen aikana.
Reaktio paloon -testimenetelmä
Reaktio paloon -testimenetelmä mittaa materiaalin osuutta palon kehittymiseen. Eri materiaalit edellyttävät erilaisia testausmenetelmiä niiden palokäyttäytymisluokituksen määrittämiseksi standardin EN 13501-1 mukaisesti.
Luokissa A2, B, C ja D palokäyttäytyminen määritetään SBI-testillä (Single Burning Item) standardin EN 13823 mukaisesti. Testissä arvioidaan materiaalin vaikutusta palon kasvamiseen ja savunmuodostukseen. Lämmön vapautumista kuvataan FIGRA-arvolla (Fire Growth Rate) ja savun muodostumista SMOGRA-arvolla (Smoke Growth Rate).
A1‑luokan materiaalien luokitus perustuu palamattomuuskriteereihin eikä palon kasvua tai savunmuodostusta mittaaviin testeihin.
Euroclass-järjestelmässä on seitsemän eri luokkaa: A1, A2, B, C, D, E and F. Kivivilla on palamaton eristemateriaali, joka täyttää rakennusmateriaalien korkeimman A1-paloluokituksen EN 13501-1 -standardin mukaisesti. Se ei siis edistä tulipalon kehittymistä tai leviämistä eikä synnytä merkittäviä määriä savua tai palavia pisaroita. Kivivillan sulamispiste on yli 1 000 °C*.
*Sisäinen testimetodi
A1 | Palamattomat materiaalit. |
A2 | Rajoitetusti palavat / palamattomat (paikallisesta lainsäädännöstä riippuen). |
B | Palavat materiaalit. Erittäin vähäinen osallistuminen tulipaloon. |
C | Palavat materiaalit. Vähäinen osallistuminen tulipaloon. |
D | Palavat materiaalit. Kohtalainen osallistuminen tulipaloon. |
E | Palavat materiaalit. Suuri osallistuminen tulipaloon. |
F | Palavat materiaalit. Helposti syttyvät. |
Luokissa A2–D ilmoitetaan lisäksi savunmuodostusta (s) ja palavien pisaroiden muodostumista (d) kuvaavat lisäluokat:
Esimerkki tuoteluokituksesta: A2-s1,d0
Euroclass-järjestelmä mahdollistaa rakennusmateriaalien teknisen vertailun ja on soveltuvin osin osa rakennustuotteiden CE‑merkintään vaadittavia tietoja rakennustuoteasetuksen ((EU) N0 305/2011, CPR) mukaisesti.
Siinä missä Euroclass-järjestelmä kuvaa materiaalien palokäyttäytymistä palon alkuvaiheissa, palonkestävyys kuvaa sitä, kuinka pitkään rakenne kestää palorasitusta ajan kuluessa. Palonkestävyys luokitellaan standardin EN 13501-2 mukaisesti, ja luokitus perustuu seuraaviin keskeisiin kriteereihin:
R (kantavuus): kuinka pitkään rakenne säilyttää kuormituskestävyytensä palon aikana
E (tiiviys): kyky rajoittaa liekkien ja kuumien palokaasujen leviäminen muihin tiloihin
I (eristävyys): kyky rajoittaa lämpötilan nousua rakenteen tulipalolle altistumattomalla puolella
Tätä kutsutaan REI-luokitukseksi. Näiden kriteerien lisäksi on olemassa lisäluokkia erityistilanteisiin, kuten:
S (savu): ilmanpitävyys ja kyky estää savun leviäminen rakennuksen muihin tiloihin
Täydellinen sisältö löytyy standardista EN 13501-2.
Palonkestävyys varmistetaan standardoiduilla palotesteillä, joissa rakennusosat ja järjestelmät altistetaan hallituille palo-olosuhteille ennalta määritellyn ajan.
Testauksen aikana lämpötilaa mitataan lämpöantureilla, jotka sijoitetaan tiettyihin kohtiin tuotetta riippuen sovellettavasta testausstandardista. Lämpötilamittauksilla varmistetaan eristävyyden (I) kriteerin täyttyminen:
Samanaikaisesti tiiviys (E) todennetaan varmistamalla, etteivät liekit ja kuumat kaasut pääse kulkeutumaan palolle altistumattomalle puolelle.
Palonkestävyys ilmaistaan aikamerkityllä EI‑luokituksella (esimerkiksi EI 30, EI 60 tai EI 120), joka kertoo, kuinka pitkän ajan rakenne täyttää testissä sekä tiiviyden (E) että eristävyyden (I) vaatimukset. Esimerkiksi EI 30 -luokituksen saanut tuote ei testissä ylittänyt 180 °C lämpötilan nousua, pysyi keskimäärin alle 140 °C:ssa ja säilytti tiiviytensä vähintään 30 minuutin ajan. Vastaavasti EI 60 tarkoittaa 60 minuuttia ja EI 120 120 minuuttia.
EN 1366-1 -STANDARDI
Ilmanvaihtokanavien palonkestävyystestauksessa käytetään erilaisia palorasitusskenaarioita, jotka vastaavat todellisia olosuhteita. Ilmanvaihto- ja ilmastointikanavien palonkestävyyttä testataan standardin EN 1366-1 mukaisesti ja luokitellaan standardin EN 13501-3 mukaisesti.
Testaus voidaan tehdä siten, että palo kohdistuu kanavan ulkopuolelta sisäänpäin (o→i) tai kanavan sisältä ulospäin (i→o), sillä palo voi saada alkunsa joko ympäröivässä tilassa tai itse ilmanvaihtojärjestelmässä. Testejä tehdään sekä pystysuorassa (ve) että vaakasuorassa (ho) asennossa, koska kanavan käyttäytyminen voi vaihdella asennussuunnan mukaan.
Testissä arvioidaan kanavan kykyä säilyttää tiiviys (E) ja eristävyys (I) altistettuna palolle määritellyissä olosuhteissa. Palonkestävyystestaus tehdään kahdessa eri skenaariossa:
Testit suoritetaan vaakasuorassa (ho) ja pystysuorassa (ve) asennossa sekä yhdessä tavanomaisten paloluokiteltujen seinä- ja lattiarakenteiden kanssa: kipsilevy, muuraus, kevytbetoni (huokoinen) sekä raskas betoni (massiivi, valettu).
Täydellinen paloluokitus edellyttää neljää palokoetta.
Esimerkki täydellisestä paloluokituksesta: EI 60 (ve ho i ↔ o) S.
Tämä osoittaa, että kanavajärjestelmä on testattu sekä pysty- että vaakasuorassa asennossa, palorasituksella sekä kanavan sisältä että ulkopuolelta, ja että se täyttää myös lisävaatimuksena olevan savuvuotokriteerin (S).
Kuten nämä luokitukset osoittavat, eristyksellä on tärkeä rooli tulipalon vaikutusten rajoittamisessa. Palonkestävä eristys auttaa täyttämään paloturvallisuusvaatimukset ja parantaa rakennuksen palonkestävyyttä muodostamalla tehokkaan lämpöesteen. Valitsemalla eristystuotteen, jolla on passiivisen palosuojauksen ominaisuuksia, parantaa entisestään rakennuksen paloturvallisuutta.
Suojaamalla ja ylläpitämällä palo-osastoja sekä rajoittamalla tulipalon leviämistä rakennuksessa, ihmisillä on enemmän aikaa poistua rakennuksesta turvallisesti. Samalla se antaa pelastajille paremmat mahdollisuudet hallita ja sammuttaa tulipaloa, ehkäistä laajamittaisia vahinkoja rakennukselle sekä vähentää korjausten tai peruskorjauksen tarvetta.
Ilmanvaihtokanavat asettavat erityisiä haasteita rakennusten paloturvallisuudelle, sillä niiden on rakennusteknisesti kuljettava seinien, lattioiden ja osastointirakenteiden läpi. Siksi ne on huomioitava huolellisesti paloturvallisuus- ja osastointisuunnittelussa. Puutteellinen eristys tai rakenteellisesti heikot LVI-järjestelmät voivat heikentää palosuojauksen toimivuutta rakennuksen muissa osissa.
Oikein toteutetuilla tiivistyksillä ja palonkestävillä materiaaleilla ilmanvaihtokanavat tukevat rakennuksen paloturvallisuutta muodostamalla paloesteitä ja -osastoja. Eristys, joka ei edistä tulipalon kehittymistä tai leviämistä rakennuksessa, rajoittaa lämpötilan nousua sekä savun, liekkien ja kuumien palokaasujen leviämistä rakennuksen muihin tiloihin.
Owens Corning® PAROC® on kehittänyt PAROC® Vect -passiivisen palosuojauksen ratkaisukokonaisuuden. Palamaton PAROC®-kivivilla ei pala, edistä palon leviämistä eikä tuota merkittäviä määriä savua, mikä auttaa turvaamaan poistumisreitit.
PAROC® Vect -tuotevalikoima vastaa ilmanvaihtojärjestelmien paloturvallisuudelle asettamiin haasteisiin. Passiiviset palosuojaratkaisumme ilmanvaihtojärjestelmiin kestävät aikaa ja suojaavat ihmishenkiä.
Artikkelit
