Jak hoří dřevostavba?

Na začátku je třeba především vysvětlit, že k požáru může dojít v jakékoliv budově bez ohledu na to, z jakého materiálu je postavena. Požár vznikne většinou vzplanutím některé její součásti – vadné elektroinstalace, textilu od svíčky, odskočením jiskry z otevřeného krbu nebo třeba při nedbalém chování obyvatel. V žádném z dostupných zdrojů nelze najít informaci, že by dřevo vzplanulo samo od sebe, například při vysoké teplotě. A když už začne hořet, například vzplanutím bytového textilu od adventního věnce, je celkem lhostejné, zda hoří v dřevostavbě nebo v cihlovém domě.

Dřevo je organická hmota složená převážně z uhlíku (50 %), kyslíku (42 %) a vodíku (5 %). Při praktickém používání ve stavbách za současného zhodnocení požárního rizika platí, že ze tří základních podmínek pro vznik hoření a požáru, jimiž jsou přítomnost hořlaviny, kyslíku a dostatečná zápalná teplota, jsou v případě dřevěných konstrukcí vždy splněny první dvě. Proto byl v minulých letech oficiálně zastáván i propagován názor, že dřevo je nevhodným stavebním materiálem a je ho používání ve stavebnictví je z hlediska vzniku požáru značně rizikové.

Dřevěné trámy jsou při požárech odolnější než ocelové konstrukční prvky

Dostatečně dimenzované dřevěné trámy (krovy, stropní konstrukce a podobně) zachovávají při požárech svoji stabilitu a únosnost několikanásobně déle než například ocelové konstrukční prvky, které jsou klasifikovány jako „nehořlavé". Dlouhodobým termickým zatěžováním dřeva v oblasti teplot 80 až 120°C se dřevo převážně pouze vysušuje — uvolňuje se z něj volná i vázaná voda, čímž se zvětšuje jeho vnitřní povrch, přicházející do styku se vzduchem (kyslíkem), proto je vysušené dřevo snadněji zapalitelné. Povrchovým efektem je tvorba trhlin, uvolňování (vytékání) pryskyřice z jehličnatých druhů dřevin a mírné zhnědnutí dřeva. Jeho mechanické vlastnosti se prakticky nemění.

obr.: Masivní prvky jsou poškozeny minimálně, subtilnější dřevěné prvky jsou prakticky zničené. Text a foto: Pavel Pacák, SRUBY PACÁK s.r.o.

Stupně termické degradace

První stupeň vlastní termické degradace dřevní hmoty (dehydrataci polysacharidů — hemicelulóz a celulózy) lze pozorovat při teplotách 150 až 200°C. Dřevo při ní mění výrazně barvu do hnědých odstínů a nastává již pozorovatelný pokles mechanických vlastností materiálu, zvláště houževnatosti. K významnému uvolňování hořlavých plynných produktů ještě při těchto teplotách nedochází.

Druhý stupeň termické degradace dřevní hmoty (depolymerizace — pyrolýza polysacharidů a ligninu) se začíná uplatňovat většinou při teplotách nad 220°C a jeho výsledkem je tvorba plynných produktů: vodíku, metanu, oxidu uhelnatého, aldehydů, ketonů a dalších nízkomolekulárních produktů.

Po difuzi nad povrch dřeva tyto hořlavé níz komolekulární látky reagují se vzdušným kyslíkem za vývoje tepla a se světelnými efekty — hoří. Hořením dřeva se tudíž v této fázi rozumí hoření uvolňovaných plynů. Pyrolýzou dřevní hmoty se rovněž významně snižují mechanické vlastnosti, zejména jeho pevnost.

obr.: Oprava kmenů broušením. Text a foto: Pavel Pacák, SRUBY PACÁK s.r.o.

Co je na tom nejzajímavější?

Dřevo jako součást dokonalé přírody je stejně jako ona fascinující. Rozštípeme-li ho na malé kousky, hoří velice dobře. Proto také patří k nejrozšířenějším topným surovinám. Dřevěný masiv tloušťky 20 cm a více se ale chová úplně naopak. Při vysokých teplotách totiž dřevo uhelnatí a tento proces probíhá postupně a dosti pomalu (rychlostí 30 až 60 mm za hodinu do hloubky dřeva), takže i při skutečném požáru jsou dostatečně dimenzované dřevěné konstrukce významně odolnější než například ocelové, které ztrácejí pevnost ihned po jejich prohřátí na teplotu 400 až 450 °C v důsledku změny krystalické struktury. Zuhelnatění povrchové vrstvy dřeva má významný tepelněizolační efekt, což zpomaluje postup hoření a může v krajním případě u silnějších dimenzí způsobit samovolné přerušení hoření.

obr.: Detail zuhelnatění povrchové vrstvy. Text a foto: Pavel Pacák, SRUBY PACÁK s.r.o.

Zkušenost z praxe

Stejnou zkušenost máme s hořením masivních trámů také my. Už dva naše sruby prošly požárem. Jeden byl způsoben zcela špatně provedeným komínem, druhý požár vznikl od závady na solárních kolektorech. V obou případech došlo k nevratnému poškození nenosných stavebních konstrukcí, hlavně příček, podhledů, obkladů, izolací a podlah. Nosné prvky střechy — krovy — byly sice výrazně poškozeny, ale stále plnily svoji funkci.

Nejméně poškozeny byly masivní dřevěné konstrukce srubových nosných stěn. V obou případech by bylo možné zachovat původní srubové konstrukce, jen by bylo potřeba ohořelou vrstvu obrousit. V jednom případě se tak také stalo, v druhém případě pojišťovna zaplatila celou škodu a majitelé se rozhodli postavit srub nový. V tomto případě je třeba zmínit, že likvidace srubového domu je podstatně jednodušší než u jiných typů staveb.

obr.: Interiér srubu poškozený požárem. Z fotografií je patrné, jak nátěr dřevěných prvků podporuje rozšiřování požáru po povrchu.Text a foto: Pavel Pacák, SRUBY PACÁK s.r.o.

obr.: Požár vznikl od nekvalitně provedeného komínu. Text a foto: Pavel Pacák, SRUBY PACÁK s.r.o.