Czy pasy z wełny mineralnej to faktycznie remedium na poprawę bezpieczeństwa pożarowego?
W dobie kształtowania się nowych Warunków Technicznych rozgorzała dyskusja na temat Działu VI tego Rozporządzenia, obejmującego bezpieczeństwo pożarowe. Eksperci z branży krytycznie odnieśli się do zaproponowanych zapisów opartych o pasy z wełny mineralnej i mieli ku temu dużo celnych argumentów.
Pasy z wełny mineralnej na elewacji
Pierwszym rozpatrywanym przypadkiem niech będzie pożar budynku wielokondygnacyjnego i próba zabezpieczenia się przed rozprzestrzenieniem się ognia na wyższe piętra. Przy ostatniej próbie umocowania prawnego pasów z wełny proponowano 20-centymetrowe „nadproża” z termoizolacji niepalnej. Badania na ten temat robiła wówczas dr inż. Małgorzata Niziurska wespół z mgr inż. Barbarą Chruściel i dr inż. Michałem Wieczorkiem z Instytutu Ceramiki i Materiałów Budowlanych Sieci Łukasiewicz. Test polegał na analizie porównawczej rozprzestrzeniania się ognia na próbce w pełnej skali, gdzie przy pierwszym podejściu termoizolacją był wyłącznie EPS, a przy drugim podejściu zastosowano nadproże MW.
We wnioskach zespół badawczy umieścił brak możliwości stwierdzenia korzyści z zastosowania pasów z wełny mineralnej w nadprożu otworu. Co więcej, zaobserwowano, że stopiony styropian spływający na powierzchnię wełny mineralnej pali się intensywniej i osiąga wyższe temperatury tworząc tzw. „efekt knota”. Ów zjawisko byłoby realnym zagrożeniem również w przypadku, gdy do finalnego Rozporządzenia weszłyby widniejące w projekcie 20-centymetrowe pasy z wełny w strefie stropów międzykondygnacyjnych.
Pasy z wełny mineralnej na dachu
Podobnie jak w przypadku ścian, również na dachach zaproponowano pasy z wełny mineralnej. Dotyka to głównie hal wielkopowierzchniowych, gdyż pasy te miałyby znajdować się co 50 metrów w obu kierunkach. O ile dodatkowe zabezpieczenia nad ścianą oddzielenia pożarowego mogą znajdować uzasadnienie w poprawie bezpieczeństwa pożarowego, to siatka pasów nie będąca w żaden sposób skorelowana z układem pomieszczeń poniżej zwyczajnie nie ma prawa zdać egzaminu. Przy założeniu, że mamy do czynienia z pożarem wewnątrz hali, pas nie sprawi, że pożar się nie rozprzestrzeni. Jeśli natomiast mamy pożar zewnętrzny – na przykład wynikający z wadliwej instalacji fotowoltaicznej – to liczne przykłady pokazują, że najpopularniejszy termoizolator stosowany na omawianych budynkach, czyli pianka PIR, wykazuje nie gorszą efektywność w ograniczaniu skutków pożaru. Ba, testy wykonane zarówno za granicą, jak i w naszym rodzimym ITB pokazują niebezpieczne zjawisko żarzenia się lepiszcza zawartego w wełnie mineralnej, co skutkuje kumulowaniem się energii cieplnej, a następnie oddawanie jej również do wewnątrz budynku. Widoczne na zdjęciu wytopienie paroizolacji zostało zaobserwowane wyłącznie na próbkach , gdzie termoizolatorem była wełna mineralna. Pianka PIR, mimo że układana 1-warstsowo, a nie 2- jak w przypadku wełny, uchroniła dolne warstwy przekrycia przed skutkami wysokich temperatur od palącej się instalacji PV.
To zjawisko zaczyna być podnoszone w gronie ubezpieczycieli, gdyż z ich punktu widzenia perspektywa wypłaty odszkodowania, mającego pokryć jedynie wymianę termoizolacji i instalacji PV jest dużo bardziej kusząca, niźli konieczność przeprowadzenia ekspertyzy dotyczącej nośności blachy trapezowej, która została poddana kilkusetstopniowej temperaturze i wymianie wszystkich warstw przekrycia powyżej. Podobnie jak w przypadku opinii naukowców z Sieci Łukasiewicz, również dr inż. Bartłomiej Papis, kierownik Zakładu Badań Ogniowych ITB w swojej opinii dotyczącej porównania PIR i wełny mineralnej ocenił, że zachowanie ogniowej obu badanych układów było bardzo podobne i w obu przypadkach doszło do samoistnego zgaśnięcia. Znacząca różnica była jednak widoczna na termoparach, gdzie w przypadku układu z pianką PIR na blasze trapezowej nie odnotowano temperatur powyżej 30°C, podczas gdy w wełnie mineralnej zmierzona temperatura wyniosła ponad 640°C.
Pas z wełny mineralnej na styku ścian i dachu
Kolejnym miejscem, gdzie zaproponowano pasy z wełny mineralnej jest styk ściany z dachem w budynkach, gdzie w przypadku obu tych przegród zastosowano palną termoizolację. Ma to przeciwdziałać przeniesieniu się ognia z palącej się elewacji na połać dachu. Założenie na pierwszy rzut oka wydaje się słuszne, lecz przybliżmy realne scenariusze. W przypadku dachów okapowych niezależnie od obecności ów pasa rzeczywistym ryzykiem jest zajęcie się drewnianych krokwi, niż wykazującej zdolności do blokowania propagacji ognia pianki PIR. Jeśli natomiast rozpatrujemy połączenie z attyką, to umieszczenie takiego pasa na wysokości przekrycia dachowego nie ma wpływu na poprawę bezpieczeństwa pożarowego.
Połączenie wełny mineralnej i innych termoizolacji
Pasy z wełny mineralnej to nietrafiony pomysł nie tylko pod względem poprawy bezpieczeństwa pożarowego, ale również techniczna trudność w wykonaniu i obniżona trwałość budynku. Liczne przykłady połączenia styropianu i wełny mineralnej na 25 metrze pokazują spękania wyprawy tynkarskiej już po kilku latach użytkowania, a badania laboratoryjne pokazują efekt mikropęknięć i postępującej degradacji połączenia już dużo wcześniej. Połączenie wełny mineralnej z pianką PIR wypada jeszcze gorzej, gdyż aż 3 parametry różnią się od siebie drastycznie. Po pierwsze inna sztywność materiałów – pianka PIR charakteryzuje się wytrzymałością na ściskanie nawet 200 kPa, podczas, gdy najczęściej spotykane wełny mają 30-50 kPa. Przy równomiernym obciążaniu termoizolacji na styku może dojść do uszkodzenia warstwy wierzchniej. Drugą znaczącą różnicą jest kwestia oporu dyfuzyjnego. Pianki PIR przez swoją strukturę zamkniętokomórkową uzupełnioną okładzinami gazoszczelnymi są rozwiązaniem bezpiecznym dla warunków cieplno-wilgotnościowych. Wełna mineralna, która stanowi drogę przemieszczania się wilgoci rodzi poważne zagrożenie wykropleń wewnątrz termoizolacji i co gorsza zamarzanie wody wewnątrz przegrody przy znacznych dobowych amplitudach temperatur, które w Polsce nie są rzadkością. To scenariusz na gotowy kłopot inwestora zwłaszcza przy perspektywie pasa z wełny mineralnej na połączeniu ściany z dachem, które jest elementem newralgicznym pod tym kątem. Trzeci aspekt to różnica w izolacyjności termicznej. Ekwiwalentem termicznym dowolnej grubości pianki PIR jest niemal dwukrotnie większa grubość wełny mineralnej. Powoduje to konieczność połączeń, które mogą zaburzać spływ wody na dachu płaskim lub tworzenie uskoków na elewacji.
Podsumowanie
Nie istnieją żadne dane pokazujące pozytywny wpływ pasów z wełny mineralnej z krajów, w których zostały wprowadzone. Nic dziwnego zatem, że całemu procesowi legislacyjnemu przygląda się Centralne Biuro Antykorupcyjne, zwłaszcza że historycznie parokrotnie próbowano przeforsować to rozwiązanie. Na obecny stan wiedzy brak dowodów na skuteczne ich działanie, a te testy, którymi dysponujemy budują wokół pasów z wełny mineralnej duże wątpliwości lub wręcz jednoznacznie wskazują realne zagrożenia pożarowe wynikające z tego rozwiązania. Pozostaje zatem trzymać kciuki, że w finalnej wersji Warunków Technicznych nie znajdziemy tego wadliwego rozwiązania.