Biztonságos lapostető polisztirol hőszigeteléssel

Lapostető tervezésekor a rétegrend kialakításánál az építésztervezőknek több szempontot is figyelembe kell venni. Ilyen például a használat módja (üzemszerűen járható vagy nem járható tető), illetve a tetőket érő hatások (nedvesség-, hő-, mechanikai, vagy egyéb hatás). Kiemelten fontos a tetők tűzbiztonsága is, hiszen a fejünk felett levő szerkezetek mindig is több veszélyforrást jelentenek.

Tűzvédelmi követelmények

Mint a legtöbb építőanyaggal és épületszerkezettel szemben, természetesen a lapostetők hő- és vízszigetelő anyagaival szemben is lehetnek tűzrendészeti követelmények is. Ezeket a 9/2008 (II.22.) ÖTM rendelet (OTSZ) 5. része (Építmények tűzvédelmi követelményei - Építmények tűzvédelme) adott pontjai tartalmazzák. Fontos tudni, hogy bizonyos szerkezeti kialakítások esetén nincs tűzvédelmi osztály követelmény a szigetelőanyagokkal szemben, így például:

„A 60 kg/m²-nél nagyobb tömegű födémek azon csapadékvíz elleni szigeteléseire és lapostető hőszigetelésekre, amelyeket „tetőfödém tartószerkezetei”-nek megfelelő tűzállósági határértékkel rendelkező zárófödémek felett alkalmaznak, vagy amelyek legalább 5 cm vastag A1-A2 anyagú kéreggel borítottak, mely kéreg a tetőszigetelés minden pontján biztosítja a védelmet, nincs tűzvédelmi osztály követelmény."   (kavicsterhelésű tetők, zöldtetők, terasztetők). (OTSZ 1/4 fejezet 4.8.14.1. pontja)

A 60 kg/m²-nél nem nagyobb tömegű, térelhatároló elemeket is tartalmazó tetőfödém szerkezetek (trapézlemezes födémek, szendvicspanelek) anyagairól 4.8.14.4. pont ad előírásokat:

• Az I.-II. tűzállósági fokozatú építmények esetében a hőszigetelés A1 vagy A2 anyagú legyen, a csapadékvíz elleni szigetelés A1; A2; B; C; D vagy E osztályú lehet, azonban a tetőszigetelési rendszer legalább Broof(t1) legyen,
• A III-V. tűzállósági fokozatú építmények esetén a hőszigetelés és a vízszigetelés anyaga A1; A2; B; C; D vagy E osztályú lehet.

A komplett szerkezettel, mint tetőfödémek térelhatároló szerkezeteivel szemben az OTSZ 1/4 fejezet 1.-7.  táblázatokban a „Szakipari szerkezetek” között találunk követelményértékeket az épület tűzállósági fokozatának  és szintszámának függvényében!

Trapézlemezes födémszerkezettel leggyakrabban a csarnoképületek esetében találkozunk. Nézzük meg, hogy az OTSZ az egyszintes csarnoképületekre vonatkozó 7. táblázata milyen követelményt ír elő a tűzszakasz tűzállósági fokozatának függvényében a tetőfödémek térelhatároló szerkezeteire: 

A követelmények első betűje a komplett szerkezet tűzvédelmi osztályba sorolását jelenti, melyet az MSZ EN 13501-2/2008 szabvány szerint kell elvégezni (SBI teszt)!

A második betű: E – integritás

Az épületszerkezetnek egy elválasztó funkcióval rendelkező olyan képessége, hogy a tűznek az egyik oldalán történő kitéttel ellenáll anélkül, hogy a tűz a lángok vagy forró gázok átjutása következtében átterjedne a másik oldalra, s azok vagy a ki nem tett felületen vagy a felülettel szomszédos bármely anyagon gyulladást okozhatnának.

A trapézlemezes födémek tűzállósági vizsgálatát szabályozó MSZ EN 1363-1:2000 szerint az integritás az adott időtartam alatt megfelelő, ha:

• a tűzmentesített oldalra elhelyezett vattalap nem gyullad meg;
• a tetőszerkezeten nem keletkezik adott méretű rés;
• nincs tartós lángolás a tűznek nem kitett oldalon.

A harmadik: I – hőszigetelés

Az épületszerkezetnek azon képessége, hogy ellenáll a csak egyik oldalon bekövetkező tűzkitétnek anélkül, hogy szignifikáns hőátadás eredményeként a tűz átjutása bekövetkezne a kitett felületről a ki nem tett felületre.

Az MSZ EN 1363-1:2000 szerint, a hőszigetelés az adott időtartam alatt megfelelő, ha:

• a tűzmentett felületen az átlaghőmérséklet a kezdeti átlaghőmérsékletet legfeljebb 140 °C fokkal haladja meg;
• a tűzmentett oldalon bármely helyen a felületi hőmérséklet a kezdeti átlaghőmérsékletet legfeljebb 180 °C-al haladhatja meg.

És a szám:

15 – vizsgálati időtartam percben kifejezve.

A tűzvizsgálat és eredménye

Az Austrotherm Kft. az ÉMI Kft. szentendrei tűzvizsgálati laboratóriumában a fenti, 1. számú keresztmetszeti ábrán látható trapézlemezes födémszerkezetet vizsgáltatta meg.

A 2. számú fénykép felülnézetből mutatja a tetőt a vizsgálat kezdetekor. A tetőfelületre helyezett acélsúlyok a 80 kg/m2-es hóterhelés mértékét biztosítják.

2. sz. fénykép: a tető felülnézete a vizsgálat kezdetekor

A 3. számú fénykép a tűzmentesített oldalra helyezett vattalapot és a felületi hőmérséklet mérőt mutatja. A tetőszerkezetet alulról több mint 700 ˚C hőmérsékletű tűzhatásnak tették ki 22 percen keresztül.

3. sz. fénykép: a tűzmentesített oldalra helyezett vattalap és a felületi hőmérséklet mérő

A 4. számú fényképen a tetőt láthatjuk a vizsgálat 22. percében. A tetőszerkezeten a trapézlemez behajlásán kívül semmifajta tönkremenetel vagy átégés nem történt a vizsgálat alatt. A tűznek nem kitett oldalon a felületi hőmérséklet mérők 0 ºC (azaz semmilyen mértékű!) hőmérséklet emelkedést nem mértek.

 4. sz. fénykép: tető felülnézet a vizsgálat 22. percében

A vizsgálatok alapján az adott trapézlemezes tetőszerkezet a keresztmetszeti rajzon látható rétegrendi kialakítással legfeljebb 6,0 m fesztávolság esetén REI 15 tűzállósági határértékkel rendelkezik. A komplett szerkezet tűzvédelmi osztálya B-s2,d0.

Fentiek alapján a B REI 15 besorolással rendelkező trapézlemezes tetőszerkezet a III-V. tűzállósági fokozatú csarnoképületekben használható térelhatároló szerkezetként.

Nagyon lényeges hangsúlyozni, hogy a fenti rétegrendben az egyes rétegek nem cserélhetők ki, azaz a vizsgálati eredmény csak a konkrét anyagokra vonatkozik, így más trapézlemez, vagy más hőszigetelőanyag alkalmazása esetén új tűzvizsgálati eljárással kell a szerkezet besorolását meghatározni!

Amikor hátrányos a nem éghető anyag

Az ismertetett „vegyes”, ásványgyapot és polisztirolhab hőszigetelés kombinálásával kialakított rétegrend több előnnyel is rendelkezik a csak kőzetgyapot hőszigetelésű trapézlemezes födémhez képest. A polisztirolhab hőszigeteléssel készülő tetőszerkezet kisebb bekerülési költséget jelent, ezáltal gazdaságosabb létesítményt eredményez. Az AUSTROTHERM AT-N100 expandált polisztirolhab ásványgyapotnál jobb nyomószilárdsági mutatója biztosítja, hogy a vízszigetelés aljzataként is működő hőszigetelő táblákat sem a kivitelezés, sem a tetőkarbantartás során nem tapossák, nem gyúrják szét.

A polisztirolhab könnyebb súlya is előnyt jelent. Az általános szerkezeti acél teherbíró képessége 600 °C-on csak harmada a szobahőmérsékleten mért értéknek, Nem mindegy tehát, hogy a szilárdságát vesztő tartószerkezet mekkora terhelésnek van kitéve. Míg a vegyes rendszer esetében a hőszigetelés súlya négyzetméterenként mindössze 10 kg, addig a csak kőzetgyapottal készült hőszigetelés majdnem háromszoros terhelést (28 kg/m²) jelent (volt olyan tűzvizsgálat, ahol az általunk is vizsgált trapézlemez 20 cm kőzetgyapot hőszigeteléssel, 80 kg/m² hóteher mellett beszakadt már abban az időpontban, amikor a polisztirolhabos szerkezet még ép volt!).

Egyértelmű tehát, hogy a vegyes rendszer gazdasági előnyei mellett tűzvédelmi szempontból is jobb, mint az egynemű hőszigeteléssel készülő tető.