Chování EPS v případě požáru

Chování EPS v případě požáru
European Manufacturers of EPS
Úvod
Účelem tohoto dokumentu je jasně kvantifikovat chování pěnového polystyrenu (EPS) jako stavebního
izolačního materiálu při požáru. Dokument zvažuje všechny aspekty chování EPS při požáru z
hlediska uvolňování tepla, šíření plamene, tvorby a toxicity kouře a jeho příspěvku k šíření požáru. Jsou
zde podrobné informace o parametrech EPS jako základ pro vyhodnocování jeho chování v případě
vystavení zdrojům požáru. Také je zde vyhodnocen vliv přísad omezujících hoření. Tyto informace se
dají využít pro posouzení míry rizika, která bere v úvahu složitost reálného požáru a obtížnost modelování reálných požárních situací na základě zkoušek na zmenšených modelech.
EPS je vyráběn z monomerního styrenu a je
expandován tak, aby se vytvořila uzavřená
buněčná struktura. Když zvažujeme chování
stavebních materiálů při požáru, je důležité
uvědomit si, že posouzení musí být založeno
na jeho chování za finálních podmínek. Toto
chování bude záviset nejen na chemické
povaze materiálu, ale ve větší míře na jeho
fyzikálním stavu. Proto jsou důležitými
faktory, které musí být zvažovány při stanovování potenciálního požárního nebezpečí
EPS, faktory následující:
• hustota EPS a tvar produktu
• jeho pozice s ohledem na zdroj zapálení
• použité spojení s dalšími materiály (beton
a pod.)
• umístění produktu (které bude ovlivňovat
prostup tepla)
• dostupnost kyslíku (větrání)
(Jak se vyvíjí požár budovy)
Když je budova denně používána za normálních
teplotních podmínek, existuje v prostředí přirozená
rovnováha mezi hořlavými materiály a kyslíkem. V
počáteční fázi požáru se dostane zápalná energie do
styku s hořlavým materiálem. Nad teplotou kolem
200 °C materiály produkují hořlavé plyny, které hoří
bu: díky počáteční zápalné energii nebo spontánně.
V případě plynů může spalování vést přímo k
plamenům, přičemž u pevných materiálů, jako je
nábytek, se nejprve stanou žhnoucími zdroji zapálení.
V první fázi požáru existuje postupné hromadění se
tepelné energie ve formě hořlavých plynů. Až do této
fáze je teplota stále relativně nízká a požár je stále
ještě lokalizován v budově. Poté náhle dojde k vývoji,
kterému se říká náhlé -vzplanutí (flash-over), ve
kterém se podstatně zvýší teplota a požár se náhle
rozšíří po celé místnosti. Po tomto vzplanutí jsou
šance na záchranu lidí a majetku podstatně menší.
Požár se potom rozšiřuje po celé budově a nakonec
uhasne sám bez lidského zásahu kvůli tomu, že dojde
hořlavý materiál.
vrchol žáru
teplota
Obecně
Fáze požáru budovy
vzplanutí
chladnutí/
vyhasínání
čas
odchod z budovy
a začátek hašení požáru
Chování EPS
při požáru
Obecně
Jako prakticky všechny organické stavební materiály
je pěnový polystyren (EPS) hořlavý, ale v praxi jeho
chování při hoření závisí na podmínkách, za kterých
je použit, jakož i na konkrétních vlastnostech tohoto
materiálu. Tyto se liší v závislosti na tom, zdali je
buněčný materiál vyroben z EPS s retardérem hoření
nebo bez něj. Připojování jiných materiálů k buněčnému polystyrenu také značně ovlivňuje jeho
chování při hoření. Například výrobky opatřené na
lícní straně fólií mají vyšší index šíření plamene po
povrchu. Když jsou výrobky z EPS instalovány
správně, nepředstavují žádné požární nebezpečí.
Velmi se doporučuje, aby byl EPS vždy chráněn na
lícním povrchu obložením nebo úplným zapouzdřením.
Když expandovaný polystyren hoří, chová se podobně
jako jiné uhlovodíky jako je dřevo, papír atd.
Produkty spalování jsou během požáru v podstatě
oxid uhelnatý a styren. Styren se může dále rozkládat,
čímž vznikají oxidy uhlíku, voda a určité množství
sazí (kouř).
EPS je vyráběn ve dvou typech, tj. ve standardním
provedení a s retardérem hoření, který je označován
kódem "S". Typy se sníženou hořlavostí neboli samozhášivé (S) typy, které způsobují, že je mnohem obtížnější materiál zapálit, výrazně snižují rychlost šíření
plamene. Některé země, jako jsou skandinávské,
používají jenom standardní typ, zatímco jiné, například Německo, ČR, používají jenom samozhášivý typ,
ale v mnoha evropských zemích se používají oba typy.
Když je EPS vystaven teplotě nad 100 °C, začíná
měknout, sublimovat a nakonec se taví. Při vyšších
teplotách se vytváří plynné hořlavé produkty
rozkladem taveniny. Zdali se dají zapálit plamenem
nebo jiskrou, závisí ve velké míře na teplotě, době
trvání expozice tepla a toku vzduchu kolem
materiálu (dostupnost kyslíku). Roztavený EPS se
normálně nezažehne jiskrami ze svařování nebo
žhnoucí cigaretou, ale malé plameny EPS zapálí
snadno, pokud EPS neobsahuje retardér hoření.
Přechodová teplota zapálení je 360 °C. V případě
EPS-SE je to 370 °C. Tyto hodnoty ukazují, že
jestliže se EPS roztaví, tak se dezintegruje a hořlavé
plyny se pak vytvářejí až při překročení teploty 350
°C. V případě nepřítomnosti zdroje energie (stabilizační hořák) je teplota samovznícení roztaveného
EPS standardního typu 450 °C. Po zapálení se hoření
u standardního typu EPS snadno šíří po exponovaném povrchu EPS a nadále hoří, dokud není
spotřebován všechen EPS. Zatímco nízká hustota
EPS usnadňuje hoření tím, že je vyšší poměr vzduchu
(98 %) k polystyrenu (2 %), přítomná hmota
materiálu je nízká a tudíž je také nízké množství
uvolněného tepla.
Členové Sdružení zpracovatelů
zpěňovatelného polystyrenu v ČR
do stavebnictví dodávají EPS
výhradně v úpravě samozhášivé.
Příspěvek k šíření požáru
Stavební předpisy všude v Evropě stanoví
požadavky z hlediska celé konstrukce a práce na
základě toho, že uvádí příspěvek k šíření požáru
z hustoty požární zátěže na povrch konstrukčního
dílu. Toto se nazývá klasifikační systém "reakce
na požár".
Klasifikační systémy a požární testy se liší v celé
Evropě, ale systém "Euroclass" se právě vyvíjí a
očekává se, že bude brzy dostupný.
Retardéry hoření
Uvolňování tepla
Přítomnost retardérů hoření jako aditiv v samozhášivých typech vede k podstatnému zlepšení požárního
chování EPS. Zatímco složitost reálných požárních
situací činí velmi obtížným předpovídání celkového
průběhu požáru na základě laboratorních testů,
existuje několik testů v malém měřítku, které jasně
ukazují, že je mnohem obtížnější zapálit EPS
vyrobený z typů s přidaným retardérem hoření než jak
je tomu u standardních typů.
Rychlost uvolňování tepla byla donedávna považována za důležitý parametr pro odhad požárního
chování materiálů. Zkušební metoda vyvinutá jako
ISO 5660, používající kónický kalorimetr, umožňuje
spalování zkušebních vzorků za určitého rozsahu
tepelných toků zvenčí. Testy v průmyslové laboratoři
ukázaly, že deska z EPS se rychle smrštila od zdroje
tepla a zbortila se do filmu z roztaveného polystyrenu. Při tepelném toku až do 20 kW/m2 nebylo
pozorováno vznícení plamenem. U vyšších tepelných
toků byla celková rychlost uvolňování tepla (RHR) a
špičkové RHR u samozhášivých typů s přidaným
retardérem hoření nižší než u standardních typů.
V přítomnosti velkých zdrojů požáru nebo velkých
tepelných toků, například větších než 50 kW/m2 z
požárů jiných materiálů budou samozhášivé typy
EPS eventuálně hořet, což odpovídá organické
povaze polystyrenu. V těchto případech již obvykle
budovu nelze zachránit 1).
Samozhášivý EPS obsahuje malá množství přidaného
retardéru hoření (max. 0,5 %) hexabromocyklododekanu (HBCD). To má příznivý účinek když je EPS
vystaven zdroji požáru. EPS se rychle stáhne od
zdroje tepla, čímž se sníží pravděpodobnost zapálení.
Rozkladné produkty aditiv způsobují zhášení
plamene, takže když se odstraní zdroj požáru, EPS
dále nehoří.
HBCD je také nazýván cykloalifatickou organobromovou sloučeninou a není srovnatelný s aromatickými retardéry hoření (různá PBB a PBBO), jejichž
použití bylo po určitou dobu zakázáno. HBCD
vskutku nevytváří žádné toxické dioxiny a furany
během spalování. Tak zní závěry německého ministerstva životního prostředí z r. 1990 k spalování polystyrenu s obsahem HBCD 3 % hmotnostní, který byl
nejméně pětkrát větší než obvyklé. Bylo zjištěno, že
HBCD není zdrojem tvorby polybromodibenzofuranů a dioxinů, když se používají různé typy spalování v peci za teploty v rozsahu 400 až 800 °C 2). Ke
stejnému výsledku předtím došlo holandské ministerstvo životního prostředí 3) v roce 1989 kolem pyrolýzy
polystyrenu s obsahem 10 % HBCD (v EPS modifikovaném retardérem hoření je jen 0,5 %). Studie
prováděná v roce 1992 známou německou institucí
Freseniusl Institute 4) ukázala, že v samotném
HBCD nebyly žádné bromované dioxiny nebo
furany. Nedávný výzkum prováděný na zkušebním
spalovacím zařízení "Tamara" v Karlsruhe ukázal, že
spalování polystyrenů v moderní spalovací peci je
ekologicky šetrný způsob recyklování z hlediska emisí.
A protože HBCD není rozpustný ve vodě, neexistuje
riziko jeho pronikání do vod 5).
Kalorická hodnota EPS materiálů (40 MJ/kg) je asi
dvojnásobkem této hodnoty u dřeva (18,6 MJ/kg), ale
když se vezmou v úvahu srovnatelné hustoty obou
produktů, kalorická hodnota na objem EPS
materiálů je 540 MJ/m3 až 1250 MJ/m3 ve srovnání s
7150 MJ/m3 až 10400 MJ/m3 u produktů z celulózy,
jako jsou dřevotřískové desky nebo dřevo.
Celkový tepelný obsah materiálů ovlivňuje intenzitu
požáru z hlediska šíření požáru a rychlost uvolňování
tepelného obsahu je obzvláště důležitá. Velmi závisí
na spalovacích podmínkách. Uvolňování tepla z EPS
materiálů je asi třikrát rychlejší než u měkkého dřeva,
ale trvá mnohem kratší dobu 6) 7) 8).
Rozsah a rychlost uvolňování tepla je omezena především větráním. Například EPS o objemové hmotnosti
16 kg/m3 požaduje více než 150-násobný objem
vzduchu k dosažení úplného spálení. Úplné spálení
EPS je nepravděpodobné, takže se jeho úplný tepelný
potenciál uvolní jen zřídka kdy.
200 mm silná vrstva EPS o objemové
hmotnosti 20 kg/m3 představuje stejné
množství energie, jako 17 mm silná vrstva
borového řeziva, ale kdo bude váhat použít
17 mm silnou vrstvu borového řeziva jako
nechráněný povrch na stropě či stěně?
Kouř
Kouř je při požáru významným faktorem. Velmi
hustý kouř znemožní hledání nouzového východu,
čímž se zvyšuje riziko pro obyvatele. Kouř může být
také toxický nebo mít nízký obsah kyslíku, zatímco
částice sazí, jsou schopné blokovat a nepříznivě
ovlivnit dýchací orgány.
Při posuzování potenciálních kouřových emisí z EPS
při požáru v budově patří k základním zvažovaným
faktorům možný rozsah plamenů šířících se po
povrchu, podmínky větrání a rychlost rozkladu EPS.
Účinná ochrana povrchu omezí plameny na oblasti,
kde pokrytí selhalo a kde spoji a malými štěrbinami
proniká roztavený polystyren nebo plynné produkty
rozkladu.
Přesné předvídání potenciálu EPS tvořit kouř je
obtížné, protože se při skutečném požáru může
objevit celá škála podmínek spalování. Generalizované závěry z testů malého rozsahu byly doloženy
důkazy z požárních incidentů. Při požáru vytvářejí
EPS materiály více kouře z dané hmoty, než jiné
materiály. Je ale nutno poznamenat, že EPS obsahují
jen 2 % obj. pevných látek.
Při požárech, kde vzniká velké množství kouře, se
často mylně předpokládá, že tento kouř pochází ze
spalování střešní izolace z EPS. V některých případech se toto tvrdilo i u požárů kde nebyla EPS
izolace. Ve skutečnosti pochází většina kouře z
materiálů jako je hořící dřevo, asfalt a nábytek,
zejména v první fázi požáru.
Šíření požáru
Šíření požáru je proces postupného kontinuálního
vzněcování podél povrchu. Rozsah a rychlost šíření
plamenů závisí ve značné míře na vznětlivosti a na
rychlosti uvolňování tepla z hořlavého materiálu. U
obkladů, kde je EPS materiál připojen k tuhému
substrátu a je opatřen ochranným vnějším obkladem,
je riziko šíření požáru také ovlivněno fyzikálně teplotními vlastnostmi povrchové vrstvy, na které se může
EPS tavit.
Blízkost substrátu a stupeň integrity ochranné vrstvy
tam (kde nadále zůstává), jakož i konstrukce upevnění
a spojů určují, kam se dostává roztavený polystyren a
přívod vzduchu a tepla do oblasti hoření. Jestliže se
použilo lepidlo kolem dokola pro připojení EPS
materiálu k povrchovému obložení, dojde k tavení ve
spojení s tímto obkladem, ale tam, kde se použily
tlusté vrstvy, zejména horizontálně, může selhání
povrchového obkladu vést k vytváření a odkapávání
roztavených kapek, které často hoří plamenem.
Tam, kde dojde k porušení krycí vrstvy, jsou přívod
vzduchu a orientace exponovaného EPS důležité pro
určení následujících rizik šíření plamene (např. u
stěny v dutině, izolované EPS materiálem), rychlé
šíření je nepravděpodobné, protože je zde nedostatečná cirkulace vzduchu 9) 10).
Na základě provedeného výzkumu je možno odděleně
kvantifikovat příspěvek k šíření požáru ve volně větraných prostorách daný izolantem, kde se EPS materiál
používá v obvodových panelech nebo jako obložení
stěn či stropů. Příspěvek izolantu závisí také na
rozsahu poruch krycí vrstvy. Pokud je konstrukce
dobrá a krycí vrstva je volena pečlivě, rychlost kterou
izolační materiál následně přispívá teplem, kouřem
atd. k vývoji požáru uvnitř uzavřeného prostoru, může
být výrazně omezena a okamžik zapojení EPS může
být tak podstatně oddálen 11) 12).
Rozsáhlý experimentální výzkumný program prováděný organizací Building Research Establishement
(BRE) v Anglii, při kterém byly simulovány účinky plně
rozvinutého požáru v místnosti zevně izolovaného
obytného prostoru, ukázal, jaké prvky projektu ovlivňují jeho chování při požáru13). Tam, kde se používá
izolace z EPS za vhodného výběru krycí vrstvy ve
správně volené konstrukci a použití závěsů a při
správné instalaci všeho kolem se ukazuje, že spolu s
náležitými protipožárními bariérami je možné účinně
snížit příspěvek izolace k rychlému vertikálnímu šíření
požáru po vnější povrchové úpravě nebo dutinami v
izolaci a rovněž se tím omezí škody způsobené
požárem. Chování homogenních lehkých retardérů
hoření jako agregátů nanesených externě na pevné
stěny zdí se při požáru ukázalo jako uspokojující.
Požární vlastnosti retardovaných EPS desek užitých
na vnější izolace obvodových stěn se ukázaly jako
dostatečné.
Kouřové částice vytvořené kouřícím ohněm jsou
velké, černé a mají nepravidelný tvar. Hustota vytvořeného kouře se zvyšuje se zvyšující se teplotou a s
intenzitou tepelného toku do materiálu. U doutnajícího ohně, např. tam, kde EPS materiály zůstávají
účinně chráněny a k rozkladu dochází za nedostatku
kyslíku, převládají malé kulovité šedé částice a specifické hodnoty optické hustoty jsou nižší než u případů
s plamenem.
hmoty k ploše povrchu nízkohustotní pěny.
Když je EPS vystaven plamenům, tak hoří, vytváří
množství hustého, černého kouře, který je obvykle
úměrný hmotě spotřebované při požáru. Někdy se má
za to, že toxicita kouřových plynů bude úměrná
hustotě kouře, ale zdá se, že tomu tak není.
EPS je normálně chráněn před požárem krycími
nehořlavými materiály a začne hořet, jen když je celá
budova v plamenech. V takových případech EPS sice
přispívá teplem, ale nezapaluje a nešíří požár a
množství kouře je limitované. Dá se tedy odvodit, že
EPS nevede při správném použití u doporučovaných
aplikací ke zvýšenému riziku hustoty kouře3).
U aplikací, kde se používá EPS bez ochranné vrstvy,
je množství kouře limitováno příznivým poměrem
I když EPS v standardních aplikacích při vystavení
ohni vytváří množství kouře, celkové množství kouře
je díky nízké hustotě EPS malé. Vzhledem k tomu, že
EPS není nikdy používán v obnažené formě nebo je
používán v místnostech bez rizika požáru a vždy je
vložen mezi vrstvy jiných materiálů, je reálnější
posuzovat tvorbu kouře v těchto praktických situacích.
Toxicita
Jak již bylo uvedeno výše, je obtížné předpovídat
chování reálného požáru na základě testů v malém
měřítku. Stejné úvahy se týkají posuzování rizik
plynných emisí z hořících materiálů. V praxi existují
dva přístupy, za prvé stanovení produktů tepelného
rozkladu a za druhé studie jejich biologických účinků.
Aby byl získán realistický celkový odhad rizik, je
třeba kombinovat oba dva přístupy.
I když při hoření EPS vzniká tmavý kouř, toxicita
uvolněných kouřových plynů je podstatně menší než
je toxicita jiných běžně používaných materiálů. Tento
závěr byl učiněn již v roce 1980 institucí TNO
Centre for Fire Safety 14) jak pro EPS v standardním
provedení, tak i pro samozhášivý EPS. Toxicita plynů
byla měřena pro dřevo, vlnu, hedvábí, bavlnu, retardérem hoření upravenou bavlnu a dva typy EPS (viz
tabulka). V případě EPS se jevila toxicita kouře jako
značně menší než byla toxicita jiných materiálů.
Rozsáhlý výzkum toxicity kouřových plynů z hoření
EPS byl také prováděn v souladu s metodou podle
DIN 53436, což je test toxicity spalování, prováděný
v malém měřítku, který poskytuje výsledky mající
relevantnost pro skutečné požáry.
U tohoto testu se vzorky ohřejí na 300, 400, 500 a
600 °C. Stejně jako různé typy EPS, byly také hodnoceny přírodní produkty, jako je borové dřevo, dřevotříska, expandovaný korek a triplex, pryž, plsT a kůže3).
Výsledky jsou shrnuty do níže uvedené tabulky.
Kouřové plyny z EPS se v celém rozsahu jevily jako
stejně toxické nebo méně toxické než kouřové plyny z
přírodních produktů. Samotný EPS byl hodnocen
velmi dobře ve srovnání se stejnými objemy zkušebních vzorků díky extrémně nízké hustotě a nízké
hmotnosti EPS (98 % vzduchu). Navíc nebyl u
samozhášivého EPS zjištěn žádný negativní účinek
na vývoj kouře způsobený retardérem hoření.
Tabulka ukazuje uvolněná množství oxidu uhelnatého a styrenového monomeru při hoření samozhášivého EPS. Jejich relativní toxicita může být
odvozena z hodnoty jejich akutní inhalační toxicity
(L/C50 inhalační doba 30 min), která je 0,55 % v/v
pro oxid uhelnatý a 1,0 % v/v pro styren. Akutní
inhalační toxicita styrenu je menší než toxicita oxidu
uhelnatého a jeho koncentrace v produktech z EPS je
také menší při vyšších teplotách ohně. Oxid uhelnatý
může být smrtící, pokud je vdechován po dobu
1 až 3min v koncentraci 10 000 až 15 000 ppm.
Styren má charakteristický zápach, který se dá zjistit
při koncentraci od 25 ppm do 50 ppm, a který začne
být nesnesitelný v rozmezí 200 až 400 ppm. Toto je
varování, že je třeba okamžitě prostor opustit.
Podráždění očí a zvracení se mohou objevovat při
koncentraci 600 ppm a některé neurologické poruchy
se mohou objevit při 800 ppm. Při požáru je pravděpodobný další rozklad styrenu na oxid uhelnatý, oxid
uhličitý a vodu.
Toxicita kouřových plynů z EPS oproti různým "přírodním" materiálům
Vzorek
Emitované frakce (v/v) v ppm při různých teplotách
Kouřové plyny při požáru
300 °C
EPS
(bez retardéru
hoření)
Oxid uhelnatý
Monomerní styren
Jiné aromatické sloučeniny
Bromovodík
50*
200
zlomky
0
200*
300
10
0
400*
500
30
0
1,000**
50
10
0
EPS
(typ s
retardérem
hoření)
Oxid uhelnatý
Monomerní styren
Jiné aromatické sloučeniny
Bromovodík
10*
50
zlomky
10
50*
100
20
15
500*
500
20
13
1000*
50
10
11
6000**
--
12000**
--
15000**
300
Jehličnaté řezivo Oxid uhelnatý
Aromatické sloučeniny
400 °C
400*
--
500 °C
600 °C
Dřevotřísková
deska
Oxid uhelnatý
Aromatické sloučeniny
14000**
zlomky
24000**
300
59000**
300
69000**
1000
Expandovaný
korek
Oxid uhelnatý
Aromatické sloučeniny
1000*
zlomky
3000**
200
15000**
1000
29000**
1000
* doutnání/žhnutí
** jako plamen
--nedetekováno
Poznámky: Zkušební podmínky uvedeny v DIN 53 436; průtok vzduchu 100 litrů/h;
300 mm x 15 mm x 20 mm zkušební tělíska srovnávaná při normálních koncových podmínkách
U samozhášivých typů byly zjištěny stopy (10 až
15 ppm) bromovodíku metodou podle
DIN 53 43619). Hodnota LC50 u HBr je podobná
metodě pro oxid uhelnatý. Protože jeho koncentrace
ve srovnání s CO je nízká, jeho přítomnost v plynech,
daná spalováním samozhášivého typu EPS nepřispívá
významně k zdravotnímu nebezpečí. Malé množství
HBr nemá žádné významné korozivní účinky.
Spalováním samozhášivého typu EPS za podmínek
předepsaných v DIN 53 436 nebyly zjištěny žádné
stopy bromovaných dibenzodioxinů ani v plynné fázi,
ani v pevném zbytku, jen zanedbatelné podíly bromovaných dibenzofuranů, z nichž žádný není toxickou
látkou tak, jak je to definováno v (německém)
Nařízení o zakázaných chemikáliích z r . 1994.
Vliv pentanu
Pentan se používá jako nadouvadlo k nadouvání polystyrenu na EPS. Je to čistý
uhlovodík, který je sice hořlavý, ale unikne z
finálního EPS zakrátko po výrobě. Pentan je
nestabilní a rozloží se v ovzduší během
několika hodin na oxid uhličitý a vodu. Proto
pentan nehraje žádnou významnou roli v
požárních vlastnostech EPS a nemá ani žádný
vliv na vznik a rozšiřování požáru v budově.
Závěr ze všech studií je jasný a přesvědčivý.
Během spalování EPS, jak standardního, tak i
samozhášivého, se uvolňuje méně toxických
plynů a kouře než jak je tomu v případě
spalování přírodních materiálů jako je dřevo,
vlna a korek a než jak je tomu v případě
většiny plastů.
Tavení a skapávání
Ochranné zakrytí
Jak bylo uvedeno výše, EPS by měl být používán jen
chráněný, pokud se jedná o místnost s rizikem požáru.
U zemědělských budov se často používá EPS pokrytý
tenkou vrstvou hliníkové fólie. Z hlediska skapávání
roztaveného polystyrenu je důležité upevnění těchto
desek. Z tohoto důvodu příslušní výrobci uvádějí
pracovní předpisy a podmínky použití. Zařízení, které
může případně vytvářet jiskry nebo požár v případě
závady, musí být udržováno v bezpečné vzdálenosti
(a tedy nikdy nesmí být v přímém styku s EPS).
Pouze tehdy se zvýší požární bezpečnost a sníží se
možnost výskytu kapek roztaveného polystyrenu. V
případě zemědělských staveb je možnost odvedení
hospodářského zvířectva mnohem menší.
EPS je stejně jako většina plastů hořlavý. Základním
pravidlem je, že EPS by neměl být nikdy použit
nechráněný pokud existuje riziko požáru v místnosti.
Když je izolace z EPS instalována profesionálně,
začne hořet jen následně, což v případě požáru v
budovách znamená, že se vznítí od okolních hořících
nebo zbortivších se materiálů. Znamená to také, že
nejprve se musí vznítit budovy a jejich obsah a teprve
poté se oheň dostane až k EPS. Jen následkem netečnosti, hlouposti nebo nedbalosti se může stát, že by
nejprve začal hořet EPS. Jednou oblastí použití, která
je často "pod palbou" je byt s izolovaným stropem.
Bylo ale dokázáno, že při dobré konstrukci, zahrnující rozdělení na oddíly, podrobném plánování a
pečlivém zrealizování s cílem zajistit preventivní
opatření, může být vytvořen požárně bezpečný strop s
použitím EPS.
Zbytky po požáru EPS a
jejich likvidace - vyčištění
budovy po požáru
Když po požáru EPS (s nebo bez retardéru
hoření) uniknou emise a zůstanou zbytky,
nepředstavují tyto zbytky žádné zvláštní nebezpečí pro okolí 3). Voda z hašení EPS a zbytky
požáru se dají zlikvidovat bez speciální úpravy
na městských zařízeních pro čištění odpadních
vod a likvidaci pevného odpadu.
Po většině požárů je třeba zlikvidovat velké
množství materiálu. Po požáru EPS by měla být
budova vyčištěna následovně:
1.Odstraní se prach a saze nasucho pomocí
vysavačů spolu s mechanickým očištěním
kartáčem.
2.Porézní povrchy, jako je beton se opískují.
Pokud nepostačí tyto výše uvedené kroky,
provede se vyčištění mokrým způsobem, například alkalickými roztoky detergentů. Zbytky z
čistících operací by se měly posbírat a zlikvidovat spálením. Doporučená minimální provozní
teplota spalovacího zařízení je 850 °C. Tyto
práce by měla provádět specializovaná firma v
tomto oboru.
Proto je nutné, aby byly instalované expandované
polystyrénové desky vždy kryty krycí vrstvou, která je
vhodně připevněna, aby se zabránilo jejímu zborcení
v případě požáru. Ochrana povrchu EPS 9 mm
deskou ze sádrokartonu nebo sádrou ve vrstvě 10 mm
dostatečně zabezpečuje odolnost vůči vznícení pokud
je ochranné obložení mechanicky upevněno. Nekotvená vrstva použitá přímo na EPS materiály s
izolační schopností k udržení teploty EPS pod 100 °C
po stanovenou dobu, poskytuje požární ochranu,
pokud je zachována integrita vrstvy. Tenké povrchové
úpravy, jako je kašírování sádrokartonem, pokrytí
hliníkovou fólií, nátěr retardérem hoření nebo látkou
bobtnající při vystavení ohni, nanesený přímo na
EPS, mohou v omezené míře zpozdit vznícení, ale
jakmile podkladový materiál změkne účinkem tepla,
objeví se průniky a postupné selhávání tohoto
povlaku.
Obecná preventivní opatření pro
skladování EPS na místě stavby
Neretardované EPS materiály mohou být za určitých okolností zapáleny tím, že jsou vystaveny
působení otevřeného plamene. Proto bychom
měli dbát na to, aby se při manipulaci a nebo
skladování materiálu před a po instalaci zabránilo
styku s takovými zdroji zapálení. U samozhášivých typů je toto riziko podstatně nižší. Co se
týče vytváření prachu během výroby a zpracování
EPS, například mechanickou úpravou EPS, je
třeba dbát na tytéž bezpečnostní postupy jako u
prachu z jiných organických materiálů.
Závěr
EPS je hořlavý stejně jako tomu je u mnoha
jiných stavebních materiálů, ale platí to, jen
když se EPS posuzuje jako exponovaný izolační
materiál. Koncepce požární bezpečnosti v
Evropské unii byla vyvinuta na základě účelů a
pro účely posuzování staveb nebo výrobků
"v podmínkách konečného použití". Požadavky
na funkčnost proto budou stanoveny ve vztahu k
celému stavebnímu prvku.
Důrazně se doporučuje, aby byl pěnový polystyren vždy chráněn lícním materiálem nebo
úplným uzavřením. Vezmou-li se tyto skutečnosti do úvahy, lze dojít k závěru, že výrobky z
pěnového polystyrenu nepředstavují nevhodné
požární riziko a nevedou k zvýšenému riziku
hustého kouře, pokud jsou instalovány správně
v doporučených aplikacích.
Zabývali jsme se trochu podrobněji povahou a
materiálovými parametry EPS. Ukázali jsme, že
co se týče toxicity v případě požáru nebo spalování, tento plast dosahuje obdobných výsledků
nebo lepších než přírodní produkty, jako jsou
dřevo, len, juta atd.
Souhrn: S EPS je možno stavět
a přitom zabezpečit požární
bezpečnost !
Literatura/Odkazy
1. ‘Fire behaviour of expanded polystyrene (EPS) foam’, 18.12.1992, APME Association of Plastics Manufacturers in Europe.
2. ‘Forschungsberich nr. 104-03-362, Untersuchung der möglichen Freizsetzung von polybromierten Dibenzodioxinen und Dibenzofuranen beim Brand
flammgeschützter Kunststoffe’ april 1990, Umweltbundesamtes.
3. Hoechst, informatie aangaande HBCD, 19 mei 1992, met bijlage ‘Sachstand polybromierte Dibenzodioxine (PBDD) polybromierte Dibenzofurane, februari
1989, Umweltbundesamt.
4. Eurobrom bv, informatie aangaande FR-1206 HBCD/milieuaspecten en bijlage Bromine Ltd. FR-1206, Hexabromocyclododecane HBCD, 4 juni 1992.
5. ‘Levenswegbilanz von EPS-Dämmstoff ’, 1 September 1993, Interdisziplinäre Forschungsgemeinschaft Info - Kunstoff e.V., Berlin.
6. ‘Heat release rates from samples of polymethylmethacrylate and polystyrene burning in normal air’, Tewarson, A., Fire and Mat. 1976:90-96.
7. ‘Flammability of Polymers and organic liquids, Part 1, Burning intensity’ Tewarson, A., Factory Mutual Research Corp. February 1975. Serial No. 22429.
8. ‘Stored Plastics test program’, Dean, R.K., Factory Mutual Research Corp. June 1975. Serial No. 20269.
9. ‘Fire tests on expanded polystyrene lined cavity walls for EPPMA.’, Redland Research and Development Ltd., August 1974.
Report No. 775-01.
10. ‘Fire performance of combustible insulation in masonry cavity walls.’ Rogowski, B. F. W., Fire Safety Journal, Vol 8, p. 119 - 134.
11. ‘Investigating the contribution to fire growth of combustible materials used in building components’, Rogowski, B. F. W., New Technology to Reduce
Fire Losses and Costs (Grayson and Smith Ed). Elsevier Applied Science Publishers 1986.
12. ‘Fire performance of buildingelements incorporating cellular polymers.’ Rogowski, B. F. W., Cellular Polymers 4 (1985)325-338
13. Fire performance of external thermal insulation for walls of multi-storey buildings. Rogowski, B. W. F., Ramaprasad, R.. and Southern J. R., BRE Report 1988.
14. ‘De giftigheid van de bij verbanding van polystyreenschuim vrijkomende gassen’, juni 1980, ir. H. Zorgman, TNO Delft, Centrum voor Brandveiligheid.
Kdo je EUMEPS
Je platforma pro evropské výrobce pěnového polystyrenu (EPS). Reflektuje zájmy všech vedoucích
evropských výrobců EPS prostřednictvím, národních asociací.
V rámci organizace jsou dvě zájmové skupiny:
EUMEPS obaly a EUMEPS stavebnictví.
EPS představuje 35% celkového trhu stavebních
izolací s 10 000 lidmi přímo zaměstnanými v EPS
průmyslu.
EUMEPS bylo založeno v roce 1989 a nyní podporuje 95% evropského průmyslu EPS.
Eumeps (Construction)
Avenue Marcel Thiry 204
B - 1200 Brussels
Belgium
Tel.: +32 2 774 96 20
Fax: +32 2 774 96 90
E-mail: [email protected]
www.eumeps.org
Mezinárodní nezisková organizace říjen 2000
Sdružení zpracovatelů zpěňovatelného
polystyrenu ČR
Na Cukrovaru 74
278 01 Kralupy nad Vltavou
Česká republika
EUMEPS se zaměřuje na řešení vnitroprůmyslových úkolů , monitoruje a koordinuje nepřetržitý
proces zvyšování úrovně výroby EPS s odpovědností
za výrobky. Tohoto je dosahováno prostřednictvím
pracovních skupin zaměřených na:
Zdraví, bezpečnost a životní prostředí
Standardizace
Požární bezpečnost
Komunikace
EUMEPS je partnerem pro ekonomické, politické a
technické záležitosti příslušných stran zahrnujících
stavební průmysl, legislativu, architekty, projektanty, stavebníky a spotřebitele na evropské úrovni.
Tel./Fax: +420 205 725 747
E-mail: [email protected]
www.sdruzeni-zps.cz
Národní nezisková organizace listopad 2001
European Manufacturers of EPS