OSA 1: PALO. Lähde: Puurakennuksen palotekninen suunnittelu, Unto Siikanen, professori Tampereen teknillinen korkeakoulu

Transkriptio

1 PALO

2 OSA 1: PALO Tulipalo on luonteeltaan kolmivaiheinen: Ensimmäisessä vaiheessa, syttymisvaiheessa, lämpötila kohoaa hitaasti noin +400 C:seen. Tämä vaihe on henkilöturvallisuuden kannalta ratkaiseva ja asettaa rakenteiden pintakerrosten syttymisherkkyydelle suurimmat vaatimukset. Kun lämpötila lähestyy 400 astetta, syntyy vähähappisessa palotilanteessa, esimerkiksi suljetussa huoneessa, hiiltymisen kautta ensin runsaasti vähähappisia orgaanisia yhdisteitä. Hiiltyminen kuluttaa kaiken käytettävissä olevan hapen, eikä sitä riitä täydelliseen palamiseen. Kuumentunut hiilikerros puun ympärillä jopa pelkistää syntyneitä orgaanisia kaasuja. Kun nämä sitten saavat happea esimerkiksi ikkunan rikkoutuessa tai ovea avattaessa, ne syttyvät yhtaikaa räjähdysmäisesti. Tätä tapahtumaa kutsutaan leiskahdukseksi (flasnover), jonka jälkeen lämpötila nousee äkillisesti ja samalla käynnistyy tulipalon toinen vaihe, palamisvaihe. Tällöin lämpötila nousee C:seen. Kun kaikki palava materiaali on palanut, seuraa palon kolmas vaihe, jäähtymisvaihe, jolloin lämpötila laskee nopeasti. Lähde: Puurakennuksen palotekninen suunnittelu, Unto Siikanen, professori Tampereen teknillinen korkeakoulu

3 OSA 2: PUU PALOSSA Lähde: YM 39, 2003 ja RIL Puu hajoaa C asteessa, palo tapahtuu kaasumaisesti lämpö puussa itsessään aiheuttaa palon etenemistä, ilman lämmön lisätuottamista RIL / EC 5 Suojaverhous EN EI rakenne

4 Puu palossa Palamisessa syntyvä lämpö on tulipalon ajava voima: mitä voimakkaammin palava kohde lämpöä vapautuu, sitä nopeammin tuli etenee ja sitä kuumemmiksi palotilan kaasut ja sitä rajoittavat pinnat tulevat. Tämän vuoksi lämmönvapautumisnopeus on eräs oleellisimpia aineiden palamista kuvaavia suureita Verrattuna esim. muovituotteisiin palavan puun savunmuodostus on vähäistä. Hyvin ilmastoiduissa olosuhteissa, eli tyypillisesti tulipalon alussa syttymisen jälkeen, puun savuntuotto on n m2/kg, kun muovituotteiden savunmuodostus on usein satoja tai jopa tuhansia m2/kg yksikköä. Palamisessa syntyy pääosin hiilidioksidia ja vettä, mutta myös muita kemiallisia yhdisteitä, jotka voivat olla myrkyllisiä ja siten haitata ihmisten pelastautumista tulipalosta. Hiilimonoksidin (häkä) muodostuminen riippuu voimakkaasti palamisolosuhteista: runsaasti ilmaa saava palaminen tuottaa selvästi vähemmän häkää (alle 10 g/kg palavaa ainetta) kuin happirajoitteinen palaminen, jossa Co tuotto on suuruusluokkaa 100 g/kg. Lähde: Rakenteiden toiminta tulipalossa opas paloteknisen suunnittelun tueksi / Jukka Hietaniemi VTT päivitetty

5 Puu palossa - palossa vapautuva kokonaislämpöenergia Qtot [MJ tai GJ] - maksimipaloteho pinta-alayksikköä kohden Qmax [kw/m2] - palossa vapautuva kokonaislämpöenergia pinta-alayksikköä kohden q [MJ/m2] - palon kasvuaikatekijä tg [s] sekä jossain tapauksissa kasvamisen alkamisaika t0 [s] - kohteen dimensiotietoja: esim. tehollinen halkaisija Deff [m] pinta-ala Ab [m2], jne. palon kasvunopeus: maksimipaloteho palossa vapautuva kokonaislämpöenergia hiipumisen aikana vapautuva lämpöenergia. Lähde: Palon voimakkuuden kuvaaminen toiminnallisessa paloteknisessä suunnittelussa Jukka Hietaniemi VTT päivitetty

6 OSA 3: Kipsilevyjen palo-ominaisuudet palosuojauksessa ja rakenteissa Mihin kipsilevyn palo-ominaisuudet perustuvat? Kipsilevyn koostumus Kahden kartonkikerroksen väliin valettu kipsimassa Kartonki antaa kipsilevylle lujuutta ja jäykkyyttä Kipsiydin koostuu kipsikiteistä johon on sitoutunutta vettä CaSO 4 x 2 H 2 0 Kipsimassan lisäaineilla palonkestävyyttä, lujuutta ja kosteudenkestävyyttä voidaan parantaa esim. lasikuitu, savi jne..

7 Kipsilevyjen palo-ominaisuudet palosuojauksessa ja rakenteissa Lähde: Gypsum plasterboards used as fire protection - Analysis of a database, SP Report 2010:29

8 Kipsilevyjen palo-ominaisuudet palosuojauksessa ja rakenteissa Lähde: Puuinfo, tekninen tiedote Puurakenteen palomitoitus

9 Kipsilevyjen palo-ominaisuudet palosuojauksessa ja rakenteissa Lähde: Puuinfo, tekninen tiedote Puurakenteen palomitoitus

10 OSA 4: SUOJAVERHOUS Taulukko on VTT-R tutkimusraportista, joka oli pohjana uudelle RaKMK E1, 2011

11 Suojaverhous SUOJAVERHOUS JA EI -LUOKAT Levy tyyppi K 2 10 K 2 30 K 2 60 EI 30 EI 60 GTS 9 tai GN 13 X x GN 13 X - - X - GF15 + GN 13 X X - X - 2 x GF 15 X X - X X GS x GF 15 X X X X X GFL 18 X X 2 x GFL 18 X SEINISSÄ JA KATOISSA

12 Suojaverhous Suojaverhouksella tarkoitetaan verhousta, joka määrätyn ajan suojaa sen takana olevaa rakennetta syttymiseltä, hiiltymiseltä tai muulta vaurioitumiselta. Suojaverhouksen mitoitukseen ei ole olemassa laskentamenetelmää vaan suojaverhoukseen käytettävän rakennustuotteen suojaverhousluokka määritetään standardin EN mukaisella testauksella. RakMK:n osassa E1 on käytössä suojaverhousluokat K2 10 (suojausaika 10 min) sekä K2 30 (suojausaika 30 min). Suojaverhous vaaditaan P2-paloluokan rakennuksissa. Suojaverhouksen takana olevat lämpötila rajat ovat 270 ja 250 C astetta, sekä suojaverhouksesta ei saa tippua paloja pois, ennen suojaverhouksen ajan täyttymistä. Lähde: Puuinfo, tekninen tiedote

13 Suojaverhous EI NÄIN!!!! RIL LÄMPÖTILA 300 C ASTETTA JA RAKENNE ON EI30 LEVYTYKSELLÄ, JOSSA KORKEIN LÄMPÖTILA ON 180 C ASTETTA JA KA.140 Lähde: Puuinfo, tekninen tiedote Katso RIL , kohta 3.4.1

14 OSA 5 :ULKOSEINÄRAKENTEET Sisällä levy-yhdistelmä GF 15 + GEK 13 Tuuletusraossa: GTS 9 + RKL 50 mm

15 Ulkoseinärakenteet Sisällä: GFL 18 Tuuletusraossa: GFL 18

16 OSA 6: RÄYSTÄÄT JA ULLAKOT Huoneistopalon leimahdus, ikkuna rikki aikaa räystäs ja YP paloon ulkokautta vain 1minuuttia Huoneistopalon leimahdus, ikkuna rikki aikaa räystäs ja YP paloon ulkokautta vain 2 minuuttia Huoneistopalon leimahdus ja palo 24 min jälkeen

17 Räystäsrakenteet Palon perusratkaisut Lähde: Puuinfo TEKNINEN TIEDOTE Paloräystäs

18 Räystäsrakenteet Palon perusratkaisut 1 x GFL 18 Gyproc kipsilevyllä EI 30 tai K 2 30 Lähde: Puuinfo TEKNINEN TIEDOTE Paloräystäs

19 Räystäsrakenteet 2008 Oulun rakennusvalvonta ja muut yhteistyötahot määrittelivät seuraavaa:

20 Ullakot Perusratkaisut EI 60, EI 30, EI 15 1 x GFL 18 Gyprockipsilevyllä EI 30 2 x GFL 15 Gyprockipsilevyllä rungon mp EI 60

21 OSA 7: VÄLIPOHJAT

22 Välipohjat Lähde: Gyproc käsikirja 2014, sivu 286

23 OSA 8: YLÄPOHJAT Polttokoe seuraavalla rakenteella REI 30: - 2 x GN 13 kipsilevy - Harvalauta 21 x 45 mm k Höyrynsulku - Isover KL 37, 100 mm x 48 k 900 Lämpötilat 30 min. kohdalla levytyksen takana ja ilmaraossa olivat C astetta ELI HARVALAUTA EI OLE HIILTYNYT RUUVI PITUUDET OVAT OK

24 OSA: YLÄPOHJAT RIL laskenta menetelmä 30 min kohdalla käyttöaste 97% ja 45 min kohdalla palkki on kokonaan palanut pois. Polttokoe kesti 48 min. ja palkki ko. hetkellä kantoi kuormituksen sekä oli paikoillaan ja ilmaraossa oleva lämpötila oli 45 min kohdalla C astetta

25 OSA 9: Väliseinät (Kantavat/Jäykistävät) Lähde: Gyproc käsikirja 2012, sivu 171

26 OSA 10: LIITTYMÄT HYVÄN LIITTYMÄN EDELLYTYKSET: KOSTEUSTEKNISESTI LÄMPÖTEKNISESTI PALOTEKNISESTI ÄÄNITEKNISESTI LUJUUSTEKNISESTI TYÖTEKNISESTI

27 Liittymät, Gyproc palohyväksynnät Palo-sertifikaatti VTT-C LIITTYMÄT, KÄSIKIRJAN 2014 MUKAAN

28 OSA 11: UUTUUDET Uuden sukupolven GEK 13 Ympäristöseloste ja Järjestelmätakuu Verifioitu ympäristöseloste - EPDverified EPD-verified on työkalu tuotteiden ympäristö-vaikutusten syvälliseen ymmärtämiseen ja hallintaan Perustuu EN ja ISO mukaiseen elinkaariarviointiin Listaa tuotteen ympäristövaikutukset koko elinkaaren ajalta ja on puolueettoman kolmannen osapuolen verifioima GEK 13 Erikoiskova

29 Kierrätys Raaka-aineet Valmistus Purkaminen Kuljetus Uuden GEK -levyn ympäristövaikutukset on arvioitu kehdosta hautaan Käyttö Asennus

30 Uudistetun GN-levyn ympäristövaikutukset on arvioitu

31 EPD - Arkkitehdin työkalu Arkkitehdin työkalu tuotteen ympäristövaikutusten syvälliseen ymmärtämiseen ja hallintaan BREEAM ja LEED sertifioidut rakennukset

32 GFL 18 Fireline, palosuojalevy Kartonkipintainen palolevy, jonka paino on 14,5 kg/m2 ja CE merkitty sekä DoP G520 Sisäilmaluokka M1 Roiloseinät EI 30 paloluokkaan Palosuojaverhous vaade K2 30: 1 x GFL 18 kipsilevy Palosuojaverhous vaade K2 60: 2 x GFL 18 kipsilevy Ullako EI 30, yhdellä GFL levyllä, EI 30 Räystäs rakenteet (vesisateelta suojassa/kiinnikkeet ei saa ruostua) K2 30 Sisäverhous yhdellä levyllä EI 30 paloluokkaan esim. ulkoseinät

33 YHTEENVETO PUUKERROSTALOISTA Paloturvallisempi kuin esim. betonitalo (aktiivinen ja passiivinen paloturvallisuus) LEED tai BREAM kohteina kilpailukykyisiä Kuiva tapa rakentaa (ei rakennusaikaisia kosteuksia / kuivumisaikoja) Pääsääntöisesti rakennettu uusiutuvista rakennusmateriaaleista tai luonnonmukaisista Ääniteknisesti toimiva kokonaisratkaisu