PALON LEVIÄMISEN RAJOITTAMINEN PUUJULKISIVUN TUULETUSVÄLISSÄ
Toimiva tuuletusväli on yksi ulkoseinärakenteen hyvän rakennusfysikaalisen toiminnan edellytyksistä. Toisaalta tuuletusväli myös lisää palon leviämisvaaraa. Puujulkisivuilla tehdyt polttokokeet ovat osoittaneet, että palo puujulkisivulla etenee nopeasti erityisesti tuuletusvälissä. Tuuletusvälissä pystysuuntainen palon leviäminen muihin osastoihin voi edetä huomaamatta ja nopeasti hormi-ilmiön, sekä ontelossa lähellä toisiaan olevien pintojen aiheuttaman lämpösäteilyn vuoksi, ellei palon leviämista ole mitenkään rajoitettu.
Tuuletusväli parantaa kosteudenhallintaa
Rakennusten korkeuden kasvaessa julkisivujen kosteudenhallinnalliset haasteet, sekä haasteet suunnitellulle käyttöiälle lisääntyvät. Korkeat julkisivut altistuvat suurille tuulenpaineen ja viistosateen rasituksille. Korkeissa rakennuksissa rakennusaika on usein myös pidempi, mikä kasvattaa altistumista rakennusaikaiselle kosteudelle. Rakennuksen korkeus rajoittaa myös julkisivujen tarkkailua, ylläpitoa ja korjausta. Haasteen puujulkisivun elinkaarelle asettavat myös arkkitehtoniset detaljit, sekä palon leviämisen rajoittamiseen liittyvät ratkaisumallit.
Oleellista on, että säälle alttiissa rakenteessa kosteus ei pääse kertymään, tai jos pääseekin, niin rakenteen on mahdollista myös kuivua. Avoin tuuletusväli yhdessä heikosti viistosadetta läpäisevän julkisivupinnan kanssa on ulkoseinärakenteen hyvän rakennusfysikaalisen toiminnan edellytyksiä.
Verrattuna lujuuden ja paloturvallisuuden vaatimuksiin, kosteusteknisen toimivuuden merkitystä usein aliarvioidaan, vaikka tilastot näyttävät, että rakennusten julkisivujen kosteusvaurioiden aiheuttamat kustannukset ovat Euroopassa merkittäviä.
Tuuletusväli lisää palon leviämisvaaraa
Toimiva tuuletusväli on yksi ulkoseinärakenteen hyvän rakennusfysikaalisen toiminnan edellytyksistä, mutta toisaalta tuuletusväli myös lisää palon leviämisvaaraa. Puujulkisivuilla tehdyt polttokokeet ovat osoittaneet, että palo puujulkisivulla etenee nopeasti erityisesti tuuletusvälissä. Tuuletusvälissä pystysuuntainen palon leviäminen voi edetä huomaamatta ja nopeasti hormi-ilmiön, sekä ontelossa lähellä toisiaan olevien pintojen aiheuttaman lämpösäteilyn vuoksi.
Suurimmaksi riskiksi esimerkiksi VTT:n ontelopaloja tutkivassa hankkeessa arvioitiin tuuletusvälissä etenevän palon leviämistä yläpohjan onteloon, tai rakennuksen sisään huoneistoihin. Palon leviäminen yläpohjan onteloon on todennäköisempää, ellei palon leviämisen riskiä ei ole räystäsratkaisussa otettu huomioon. Näitä riskejä palomääräyksemmekin pyrkivät palosuojakäsittelemättömän puujulkisivun kohdalla pienentämään edellyttämällä usein P1- ja P2-paloluokan rakennuksissa palon leviämisen rajoittamista julkisivun tuuletusvälissä, sekä räystäsrakenteelta EI30 -luokitusta vastaavaa palonkestävyyttä. Tapauskohtaisesti puujulkisivun käyttöön voi liittyä myös muita edellytyksiä.
Edellytykset, joita palomääräyksissä puujulkisivun kohdalla edellytetään, käydään läpi ympäristöministeriön asetuksessa rakennusten paloturvallisuudesta YMa 848/2017 §26 Ulkoseinän ulkopinnan ja tuuletusvälin pintojen luokkavaatimukset. Mitkä edellytykset milloinkin ovat voimassa, vaihtelevat hieman riippuen rakennuksen käyttötavasta, paloluokasta ja korkeudesta. Palon leviämisen rajoittamista edellytetään muutamaa poikkeustapausta lukuun ottamatta lähes kaikissa tapauksissa, jotka sallivat puujulkisivun käytön.
Palon leviämisen rajoittaminen puujulkisivun tuuletusvälissä
Suomessa palon leviämisen rajoittamiselle julkisivun tuuletusvälissä ei ole esitetty erillistä EI-luokitusvaatimusta. Asetuksen mukaan pystysuuntainen palon leviämisen rajoittaminen tulee tehdä vaakasuunnassa kerroksittain ja vaakasuuntainen palon leviäminen tulee aina estää osastoidun porrashuoneen tuuletusväliin. Kuvassa 4 esitetään voimassaolevat edellytykset, kun yli 2 kerrosta korkeassa P2-paloluokan rakennuksessa käytetään D-s2,d2 luokan puutuotteita ulkoverhouksessa.
Ristiinkoolaus on pystykoolausta alttiimpi rakenne palon leviämiselle julkisivun tuuletusvälissä, vaikka lämpötila nousee pystykoolatussa rakennuksessa nopeammin. Ristiin koolatussa rakenteessa happea on enemmän saatavilla, jonka vuoksi lämmön vapautuminen on myös suurempaa. Käytännön kokeissa palon on havaittu leviävän viuhkamaisesti ristiinkoolatuissa rakenteissa, jos palon vaakasuuntaista leviämistä ei ole mitenkään rajoitettu.
Kiinnitysmateriaalit saavat vähäisessä määrin olla puisia enintään 28 metriä korkeissa rakennuksissa. Ympäristöministeriön asetuksen perustelumuistiossa kiinnikkeiden määrä katsotaan vielä ristiinkoolauksen tapauksessa vähäiseksi, kun koolausten väli on vähintään 600mm ja tuuletusväli on enintään 50mm.
Tuuletusväliin asennettavien palokatkojen perinteinen haaste on kosteus- ja paloteknisen toimivuuden yhtäaikainen toteutuminen. Palon leviämisen rajoittamisen lisäksi seinärakenteen tulee säilyttää sen kosteustekninen toimivuus vedenpoiston ja kuivumiskyvyn suhteen.
Pystysuuntaisen palon leviämisen rajoittaminen ratkaistaan yleensä tuuletusväliin vaakasuuntaan asennettavilla palokatkoilla (ontelopalokatkot), jotka mahdollistavat rakenteen riittävän tuulettuvuuden normaaliolosuhteissa (Kuva 4, kohta 4). Hyvä sijainti vaakasuuntaiselle palokatkolle on yleensä seinäelementtien vaakasauma, jolloin palokatkon sijainti voidaan tarkastaa seinien asennusvaiheessa ja siihen on mahdollista päästä käsiksi tarvittaessa myös jälkikäteen tekemään mahdollisia huoltotöitä poistamalla sauman peitelauta. Palokatkon ei kuitenkaan ole välttämätöntä sijaita aina väli- tai yläpohjan kohdalla. Tärkeämpää on, että katkojen keskinäinen etäisyys noudattaisi kerroskorkeutta.
Vaakasuuntaisen palon leviämisen rajoittaminen tuuletusvälissä tapahtuu yleensä julkisivuverhouksen pystysuuntaisilla tuuletusrimoilla, jotka itsessään muodostavat paloa rajaavan osaston (Kuva 4, kohta 5). Ristiinkoolatuissa rakenteissa vaakakoolausten muodostamat välit voidaan kapuloida tiiviisti umpeen, jotta palo ei pääse leviämään koolausvälien kautta. Puukapulointi ei kuitenkaan koskaan ole täysin tiivis, kun otetaan huomioon puumateriaalin kosteuseläminen, joten parempi vaihtoehto on rakenteen elämistä sallivien valmiiden palokatkotuotteiden käyttäminen koolausvälien täytteenä, esimerkiksi kivivilla- tai intumescent-pohjaisten ontelopalokatkojen.
Tuuletusvälien palokatkojen suunnittelussa huomioitavaa tuuletuksen toimivuuden näkökulmasta
Joillakin palokatkoilla on merkittävä vaikutus tuuletusvälin kosteustekniseen toimintaan, kun tuuletusvälin tehokasta tuuletuspinta-alaa pienennetään huomattavasti, yleisimmin jopa 95%. Tällöin rakenteen tehokkaaksi tuuletuspinta-alaksi lasketaan vain 5% tuuletusvälin leveydestä.
Esimerkki: 48 millimetriä leveän tuuletusvälin tehollinen tuuletuspinta-ala ilman palokatkoa on noin 552mm*48mm=26496mm2, mutta 95% ummessa olevan palokatkon kanssa tehollinen tuuletuspinta-ala on vain 5 prosenttia tuuletusvälin poikkipinta-alasta, eli 0,05*26496mm2=1325mm2.
Palokatkot, joissa toiminta perustuu vain ja ainoastaan pystysuuntaisen virtauksen kuristamiseen, heikentävät siis oleellisesti myös tuuletusvälin toimintaa. Tämä muodostuu merkitykselliseksi erityisesti korkeammissa rakennuksissa ja tiilijulkisivuilla, joissa tuuletusvälin liiallisen kuristamisen on arvioitu johtavan riittämättömään tuulettuvuuteen. Tuuletuksen toimivuuden näkökulmasta olisi parempi käyttää palossa laajenevia palokatkovaihtoehtoja, jotta ilmakanavat pysyvät mahdollisimman avoimina.
Lisäksi
Julkisivu- ja ulkovaipparakenteiden palosuojaus- ja palokatkosuunnitelmaa tehdessä on hyvä huomioida palosuojaus- palokatkotuotteiden soveltuvuuden ja välittömien kustannusvaikutusten ohessa myös niiden asentamisen aiheuttamat kustannukset, sekä rakennuksen elinkaaren aikana vaikuttavat kustannukset, kuten käyttöikä ja huollon tarve. Rakennuksen ulkopuolelle asennettavien palokatkojen on myös kestettävä ikääntymisestä, lämpötilavaihteluista, sekä ilmastosta johtuvien muutosten aiheuttamat rasitukset palokatkotuotteelle. Käyttöikätavoitteen tulisi olla sama kuin rakenneosalla, mikäli palokatkon vaihtaminen edellyttää rakenteiden uusimista. Piiloon jäävinä rakenneosina ja erityisesti korkeammissa rakennuksissa palokatkon luo pääseminen on usein rajoittunutta ja palokatkon pelkkä tarkastaminenkin saattaa vaatia osittaista rakenteiden purkamista.
Julkisivun tuuletusväliin soveltuvat ontelopalokatkomme
Tuulettuvuuden mahdollistavat, avoimeen ontelotilaan tai tuuletusrakoon asennettavat, palotilanteessa paisuvat ontelopalokatkomme soveltuvat esimerkiksi julkisivu- ja räystäsrakenteiden tuuletusväleihin. Palokatkot on testattu EN 1366-4 tai prEN 1364-6 mukaisesti. Reaktiivisen materiaalin käyttöluokka X, eli palokatkot soveltuvat ulko-olosuhteita vastaaviin käyttöolosuhteisiin (esim. UV, sade, pakkanen).
FLAMEBRAKER VENTGUARD
Tuuletuksen mahdollistava paisuva intumescent ontelopalokatko EI30 - EI120 räystään, yläpohjan ja julkisivun tuuletusrakoihin. Tuuletusväli tuotteen kohdalla enintään 36 mm.
FLAMEBRAKER VENT FIRESTOP
Tuuletuksen mahdollistava paisuva intumescent ontelopalokatkonauha EI30 - EI60 räystään ja julkisivun tuuletusväleihin. Tuuletusväli tuotteen kohdalla enintään 29 mm.
FLAMEBRAKER VENT FACADE 25
Tuuletuksen mahdollistava paisuva intumescent ontelopalokatkonauha julkisivun tuuletusväliin. Tuuletusväli tuotteen kohdalla enintään 25 mm.
FLAMEBRAKER VENT FACADE 25 PRO
Julkisivun tuuletusvälin palokatkonauhasta Flamebraker® Vent Facade 25 kehitetty tuoteversio, jossa ko. palokatkonauha on yhdistetty metalliseen tuuletusprofiiliin.
LUE MYÖS
Mitä ovat intumescent-materiaalit?
Lämmön vaikutuksesta paisuvia ja palolta suojaavia materiaaleja kutsutaan myös intumescent-materiaaleiksi. Paisuvia intumescent-materiaaleja voidaan käyttää palokatkotuotteissa tiivistämään ontelot ja läpiviennit tulipalon sattuessa. Flamebraker-palokatkoissa käytettävillä Tenmatin intumescent-materiaaleilla on hallitut paisuntaominaisuudet, korkea olosuhdekestävyys ja pitkä tekninen käyttöikä.
LUE LISÄÄ
LUE MYÖS
Palon leviämisen rajoittaminen räystäältä yläpohjan onteloon
Palon leviämistä julkisivusta ullakkoon ja yläpohjan onteloon on tyypillisesti rajoitettava niin, että se vastaa EI 30 -luokan rakennusosaa. Tämä tarkoittaa vaaditun palonkestävyyden ja rakennusfysikaalisen toimivuuden huomioimista ja yhteensovittamista räystäsrakenneratkaisun suunnittelussa ja toteutuksessa. VTT:n ontelopaloja tutkivassa hankkeessa Suurimmaksi riskiksi arvioitiin tuuletusvälissä etenevän palon leviämistä rakennuksen sisään huoneistoihin, tai yläpohjan onteloon. Näistä palon leviäminen yläpohjan onteloon on arvioitu todennäköisemmäksi, ellei palon leviämisen riskiä ei ole räystäsratkaisussa otettu huomioon.
LUE LISÄÄ
