Požiarne chránené oceľové konštrukcie zažívajú v stavebnom sektore rozmach, keďže na svete rastie množstvo nových výškových budov s oceľovým skeletom.
Potreba požiarne chránenej ocele
Na rozdiel od betónu sú mechanické vlastnosti ocele výrazne závislé od jej teploty (Milke, J.A., SFPE Handbook of Fire Protection Engineering, 2008 ). Medza pevnosti, pevnosť v ťahu a modul pružnosti sa pri náraste teploty rapídne zhoršujú. Napríklad pri oceli A36 a teplote 538 °C je hodnota medze pevnosti oproti izbovej teplote na úrovni 60 %. Keďže pod vplyvom požiaru narastie vnútorná teplota materiálu výrazne nad túto hranicu, je nutné venovať ochrane oceľových konštrukcií zvláštnu pozornosť. Požiarna odolnosť ocele voči štandardnému požiaru sa pohybuje medzi 15 až 30 minútami s odchýlkami podľa tvaru prierezu. Pri takejto nízkej triede požiarnej odolnosti je potrebné veľké úsilie pre dosiahnutie hodnôt 120 až 180 minút, najmä pri tenkých profiloch. Kde je potrebná požiarna odolnosť, tam je nevyhnutné oceľ chrániť.
Problém: Vysoká tepelná vodivosť ocele
Hlavný problém spájaný s oceľou je vysoká tepelná vodivosť, ktorá umožňuje rýchle zahrievanie jadra konštrukčného prvku. Pri rýchlom náraste teploty ocele dochádza k značnému zníženiu jej nosnosti. Je preto nevyhnutné zredukovať šírenie tepla z prostredia na povrch oceľového prvku, čo je možné realizovať nasadením izolačnej vrstvy medzi plamene a daný prvok. Existuje niekoľko spôsobov, ktorými sa dá vytvoriť izolácia:
- dosky: na báze sadry, kalciumsilikátu (kremičitanu vápenatého) vystuženého vláknami, vermikulitu a kremičitanu sodného, či minerálnych vlákien. Kritickým parametrom je spôsob prichytenia dosiek ku konštrukcii.
- striekané omietky a nátery: používajú sa, keď okolo oceľového prvku nie je dostatok miesta na montáž dosiek. Omietky obsahujú minerálne vlákna.
- membrány: používajú sa na ochranu oceľových stropov a striech najmä pri konštrukciách skladajúcich sa z tenkých prvkov. Sú to sústavy zavesené kovovými lanami na strope.