• Δομικά Υλικά

    Συμπεριφορά Δομικών Υλικών σε υψηλές θερμοκρασίες

ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑ ΔΟΜΙΚΩΝ ΥΛΙΚΩΝ ΣΕ ΥΨΗΛΕΣ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΕΣ

ΙΗ μείωση των μηχανικών ιδιοτήτων των βασικών υλικών δόμησης (χάλυβας, μπετόν, ξύλο, τούβλο, κονιάματα, γυψοσανίδες) είναι σε άμεση σχέση και συνάρτηση με το χρόνο έκθεσης και τις θερμοκρασιακές συνθήκες της πυρκαγιάς.

 

Για την εκτίμηση των αντοχών σε περίπτωση πυρκαγιάς και τα όρια ικανότητας των φερόντων στοιχείων ( στύλοι, υποστυλώματα, δοκοί, πλάκες, τοίχοι ) θεωρούμε ότι υπάρχει καθυστέρηση ανάπτυξης υψηλών θερμοκρασιών στο εσωτερικό των στοιχείων.

Η διαφορά θερμοκρασίας χώρου καύσης και θερμοκρασίας δοκιμίου σε συνάρτηση με τον χρόνο έκθεσης καθορίσθηκε μέσω ενός προτύπου R 834 ISO και τα αποτελέσματα παρατίθενται

Tα δομικά υλικά όσον αφορά στη συμπεριφορά τους απέναντι στη φωτιά, χωρίζονται σε :
Α: υλικά μη αναφλέξιμα
Β : υλικά αναφλέξιμα
Οσον αφορά στη φωτιά, αυτή διαφοροποιείται σε :

  • Φλόγα κυτταρίνης (καύση ξύλου/χαρτιού). Ροή Θερμότητος 130 KW/ m2. σταδιακή αύξηση Θερμοκρασίας σε 25` στους 850-900οC.
  • Φλόγα υδρο/θράκων (καύση παραγώγων πετρελαίου). Ροή Θερμότητος 200 KW/ m2. σταδιακή αύξηση Θερμοκρασίας σε 5` στους 1100-1200οC.
ΟΙ Γερμανικοί κανονισμοί (DIN 4102) που είναι καλύτεροι από πρακτικής άποψης, προβλέπουν 3 κατηγορίες αναφλέξιμων υλικών.
Β1 :
υλικά δύσκολα αναφλέξιμα
Β2 :
υλικά κανονικά αναφλέξιμα
Β3 :
υλικά εύκολα αναφλέξιμα.

ΧΡΟΝΟΣ t

(σε min)

ΔΙΑΦΟΡΑ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑΣ

θ - θ0 ( σε Κ )

10

15

30

60

90

120

180

658

719

822

925

986

1029

1090

 

Προιόντα Παθητικής Πυρασφάλειας

ΔΟΜΙΚΑ ΥΛΙΚΑ

Xάλυβας

Δομικός Χάλυβας

Το πρόβλημα της συμπεριφοράς χαλύβδινων στοιχείων σε ψηλές θερμοκρασίες είναι θέμα με πολύ μεγάλη συχνότητα εμφανίσεως, κατά την τελευταία δεκαπενταετία. Αντίστοιχα υπάρχει σήμερα μια κινητικότητα στην διαμόρφωση προδιαγραφών που θα καθορίζουν τη διαδικασία ελέγχου της επάρκειας των μεταλλικών στοιχείων σε συνθήκες φωτιάς.
Η αντοχή του χάλυβα απομειούται όσο η θερμοκρασία αυξάνεται, μηδενίζεται δε περί τους 1200ο C. Εάν επομένως η αύξηση της θερμοκρασίας, στην διάρκεια του χρόνου, δεν ανασταλεί είναι δεδομένο ότι ένα χαλύβδινο φέρον στοιχείο, είτε απροστάτευτο , είτε προστατευμένο (μονωμένο), θα καταρεύσει υπό τα φορτία στα οποία υπόκειται την ώρα της φωτιάς, εντός κάποιου μικρότερου ή μεγαλύτερου χρονικού διαστήματος. Οι προδιαγραφές στις οποίες αναφερθήκαμε ανωτέρω αποβλέπουν ακριβώς στον προσδιορισμό του χρονικού αυτού διαστήματος, που ονομάζεται συνήθως δείκτης πυραντίστασης.

Ο χάλυβας, αν και είναι άκαυστο υλικό, δεν αντέχει επί πολύ ώρα τις υψηλές θερμοκρασίες μιας συνηθισμένης πυρκαγιάς. Η εργαστηριακή δοκιμασία συνηθισμένου μαλακού χάλυβα, δείχνει πως η αντοχή (σε εφελκυσμό) αυξάνει αρχικά, για θέρμανση μέχρι 250°C, για να επανέλθει στην αρχική του κατάσταση στους 400°C, από όπου αρχίζει να πέφτει και στους 550°C φθάνει στην επιτρεπόμενη τάση, με τους συνηθισμένους συντελεστές ασφάλειας. Πολλά εύκολα αναφλέξιμα υλικά μπορούν να χρησιμοποιηθούν χωρίς κίνδυνο, εφ' όσον με κάποια διεργασία μειωθεί η αναφλεξιμότητά τους. Το χαρτί ταπετσαρίας π.χ., αν και είναι εύκολα αναφλέξιμο, όταν επικολληθεί στο επίχρισμα παύει να είναι εύκολα αναφλέξιμο.

Έχουμε δηλαδή τότε συντελεστή ασφάλειας 1 και γι' αυτό οι 550°C θεωρούνται σαν κρίσιμη θερμοκρασία του χάλυβα. Οι χάλυβες που με ψυχρή εξέλαση έχουν αποκτήσει υψηλή αντοχή, όπως αυτοί που χρησιμοποιούνται στο προεντεταμένο μπετόν, εμφανίζουν ταχύτερη πτώση, γιατί με την ανόπτηση χάνουν την πρόσθετη αντοχή τους. Η κρίσιμη θερμοκρασία γι' αυτούς είναι 400 ως 450°C. Σε χαλύβδινα στοιχεία που υφίστανται θλίψη (στύλοι, ράβδοι δικτυωμάτων κ.λπ.) παρατηρείται πολύ μεγαλύτερη απώλεια αντοχής. Ο χάλυβας, σαν οπλισμός του μπετόν, πρέπει να καλύπτεται, όπως άλλωστε προβλέπουν οι κανονισμοί, γιατί τότε αποκτά τα πλεονεκτήματα του μπετόν. Ακόμη και ο ευπαθής χάλυβας των προεντεταμένων κατασκευών, προστατεύεται αρκετά, αν τοποθετηθεί σε κατάλληλο βάθος από την επιφάνεια. Σχετικές οδηγίες έχουν εκδόσει η FIP και η RILEM σε κοινή έκδοση τους.

Σκυρόδεμα

Σκυρόδεμα

To σκυρόδεμα (μπετόν) είναι το καλύτερο από τα συνηθισμένα δομικά υλικά, από την άποψη συμπεριφοράς σε πυρκαγιά, για τους εξής λόγους: α) Τα δομικά στοιχεία που κατασκευάζονται από σκυρόδεμα είναι συνήθως πολύ μεγαλύτερης μάζας, από τα αντίστοιχα χαλύβδινα ή ξύλινα και έτσι η ανύψωση της θερμοκρασίας τους καθυστερεί. β) Το μπετόν, ακόμη και σε ξηρό περιβάλλον, εμπεριέχει νερό, που συγκρατείται με τρεις τρόπους: • με φυσικές δυνάμεις, όπως είναι η ικανότητα των τριχοειδών πόρων να συγκρατούν νερό, ανάλογα με τη σχετική υγρασία του περιβάλλοντος, • με φυσικοχημικές δυνάμεις, όπως είναι οι τάσεις συνάφειας προς τους κόκκους των λίθινων υλικών, και • με χημικές δυνάμεις, όπως είναι το κρυσταλλικό νερό ενυδάτωσης του τσιμεντοπολτού. Κατά την προσβολή του από υψηλές θερμοκρασίες, το νερό εξατμίζεται, αρχικά στην επιφάνεια και στη συνέχεια βαθύτερα, όσο διαρκεί η πυρκαγιά. Κατά την εξάτμιση του απορροφά θερμότητα και έτσι καθυστερεί τη θέρμανση των εσωτερικών στρωμάτων. Ουσιώδης στόχος είναι, οι εξωτερικές στρώσεις (όπου ο τσιμεντοπολτός αποσυντίθεται στους 600°C), να μην αποκολληθούν και καταπέσουν. Σ' αυτό συντελεί σημαντικά η παρουσία πυκνού λεπτού οπλισμού (συνδετήρων ή μεταλλικού πλέγματος) που έχει τοποθετηθεί γι αυτό το σκοπό. Το είδος των αδρανών που χρησιμοποιούνται για τη ν κατασκευή του σκυροδέματος παίζει σημαντικό ρόλο. Τα ασβεστολιθικά αδρανή (όπως τα δικά μας) είναι τα καλύτερα, γιατί ο ασβεστόλιθος χάνει τις μηχανικές του ικανότητες στους 900°C, οπότε αρχίζει η ασβεστοποίηοη, με ταυτόχρονη έκλυση διοξειδίου του άνθρακα (διαδικασία που απορροφά επίσης σημαντικά ποσά θερμότητας). Επίσης καλή συμπεριφορά δείχνουν οι σκωρίες υψικαμίνων (εφόσον βέβαια εκπληρώσουν τους όρους καταλληλότητας) για να χρησιμοποιηθούν ως αδρανή στην παραγωγή μπετόν. Αντίθετα τα πυριτικά αδρανή (συνήθως χαλαζίτης από κοιτάσματα φυσικού αμμοχάλικου), που κυρίως χρησιμοποιούνται στην κεντρική Ευρώπη, παρουσιάζουν διόγκωση και σπάζουν όταν θερμανθούν στους 530°C. Πάντως αυτά τα φαινόμενα αρχίζουν να εμφανίζονται μετά το πρώτο ημίωρο, τουλάχιστον σε συνηθισμένης έντασης πυρκαγιές. Ενας άλλος σοβαρός κίνδυνος αστοχίας του σκυροδέματος, είναι η "εκρηκτική απόσχιση" (explosive spelling), που είναι ανεξάρτητη από το είδος των αδρανών και εμφανίζεται πολύ νωρίτερα. Οφείλεται στη δημιουργία ατμού, ανάμεσα στην πυρόβλητη επιφάνεια και στο ψυχρό εσωτερικό της μάζας του μπετόν. Οταν αυτός ο ατμός παράγεται σε μεγάλη ποσότητα, ώστε να μην προλαβαίνει να διαφύγει από τους υπάρχοντες πόρους, αναπτύσσεται πίεση, που διαλύει το μπετόν με μορφή έκρηξης, μέσα στο πρώτο τέταρτο της ώρας της προσβολής. Ειδικές έρευνες έδειξαν, ότι για να συμβεί εκρηκτική απόσχιση, πρέπει η "ελεύθερη υγρασία" του σκυροδέματος, δηλαδή εκείνη που εξατμίζεται αν αυτό θερμανθεί στους 105°C, να είναι πάνω από 5 %. Υγρασία πάνω από 5% υπάρχει όταν το μπετόν είναι πρόσφατης κατασκευής (λιγότερο από τρεις μήνες) ή το δομικό στοιχείο ανήκει σε χώρο όπου παράγεται υγρασία (μαγειρεία, βαφεία κ.ά.) ή έχει μία όψη προς ψυχρό χώρο ή την ύπαιθρο, οπότε συμπυκνώνεται σ' αυτό η υγρασία.

Ξύλο

Συμπεριφορά του Ξύλο σε πυρκαγιά

Τα ξύλα ειδικού βάρους μικρότερου από 400 kg/m3 (π.χ. έλατο, πεύκο) κατατάσσονται στα "κανονικά αναφλέξιμα υλικά" (κατηγορία Β2), όταν το πάχος τους υπερβαίνει τα 2 mm. Τα ξύλα μεγαλύτερου ειδικού βάρους (δρυς, καστανιά) είναι λιγότερο εύφλεκτα και επομένως μπορούν να υπαχθούν ακόμη και στην κατηγορία των δύσκολα αναφλέξιμων υλικών (Βλ. εάν υποστούν εμποτισμό με κατάλληλα χημικά διαλύματα, σε ειδικούς λέβητες υπό πίεση.
Γενικά το ξύλο δεν είναι τόσο επικίνδυνο υλικό όσο πιστεύεται. Όταν καίγεται, δημιουργείται ένα επιφανειακό απανθρακωμένο στρώμα, μικρής αγωγιμότητας, που καθυστερεί την πυρόλυση του υποκειμένου υλικού. Η απανθράκωση αυτή προχωρεί με ρυθμό 0,6 έως 0,7 mm/min. To καιόμενο ξύλο παράγει μεγάλες ποσότητες καπνού, που η πυκνότητα του εξαρτάται από το ρυθμό καύσης, τη θερμοκρασία και την ποσότητα του προσαγόμενου αέρα.
Βελτίωση της συμπεριφοράς του ξύλου*, τουλάχιστον κατά την αρχική φάση *(Η προσπάθεια βελτιώσεως της πυραντοχής του ξύλου είναι πολύ παλιά. Οι αρχαίοι Έλληνες προσπαθούσαν να κάνουν το ξύλο περισσότερο ανθεκτικό στη φωτιά βυθίζοντας το σε θαλασσινό νερό. Για τον ίδιο λόγο οι αρχαίοι Αιγύπτιοι χρησιμοποιούσαν διάλυμα στυπτηρίας, καθώς και διάφορες ειδικές μεθόδους εμποτισμού, ενώ οι Ρωμαίοι είχαν παρασκευάσει μια ουσία από μίγμα αργίλου, άσβεστου και πηλού, για να επικαλύπτουν μ' αυτό τις ξύλινες επιφάνειες. Αναφέρεται επίσης ότι το 83 π.χ. ο Ρωμαίος Κλαύδιος στη πολιορκία του Πειραιά, χρησιμοποίησε διάλυμα στύψης για να προστατεύσει τους ξύλινους πύργους του από την πυρπόληση.) της πυρκαγιάς, μπορεί να γίνει και με επιφανειακές επεξεργασίες (κατάλληλα χρώματα ή εμποτισμό). Με την επεξεργασία αυτή, που αφορά την ελάττωση της ταχύτητας ανάπτυξης της καύσης, σε μικρές πυρκαγιές, μπορεί να δοθεί πολύτιμος χρόνος για την καταπολέμηση τους. Επειδή όμως τα ξύλα τελικά καίγονται, η πιθανή αντιπυρική επεξεργασία τους δεν συνεπάγεται ελάττωση του θερμικού φορτίου του χώρου. Τα ξύλα που χρησιμοποιούνται στις δομικές κατασκευές μπορούν να υποστούν προληπτική επεξεργασία, που αυξάνει σημαντικά την πυραντοχή τους. Οι περισσότερο διαδεδομένοι τρόποι επεξεργασίας ξύλου με στόχο τη βελτίωση της συμπεριφοράς του σε περίπτωση πυρκαγιάς είναι:
• Εμποτισμός με αντιπυρικές ουσίες Για τη βελτίωση των αντιπυρικών ιδιοτήτων του ξύλου χρησιμοποιούνται διάφορες χημικές ουσίες, συνήθως υδατοδιαλυτά άλατα με βάση τη θειική αμμωνία (ΝΗ4)2SΟ4 και διάφοροι φωσφορικοί ανάμικτες, μαζί με κάποιο αντιοξειδωτικό παράγοντα, διάφορα συντηρητικά του ξύλου, καθώς και άλλες αντιπυρικές ουσίες, όπως Βορικό οξύ ή χλωριούχος ψευδάργυρος (ZnC12). Τα άλατα αυτά εφαρμόζονται με πίεση, γιατί με μεθόδους εφαρμογής χωρίς πίεση (με επάλειψη, ψεκασμό, εμβάπτιση, κλπ.) δεν επιτυγχάνεται ικανοποιητικός βαθμός εμποτισμού.
• Επικάλυψη με αντιπυρικές ουσίες Στην κατηγορία αυτή υπάγονται διάφορα αντιπυρικά βερνίκια ή χρώματα, που επιστρώνονται στην επιφάνεια του ξύλου. Η εφαρμογή τους γίνεται με πινέλο, με ρολό με ψεκασμό. Οι επικαλυπτικές αντιπυρικές ουσίες, δεν πρέπει να συγχέονται με τα "διακοσμητικά" χρώματα ή βερνίκια. Τα αντιπυρικά βερνίκια ή χρώματα πρέπει να εφαρμόζονται σε ορισμένο πάχος διαστρώσεως, γιατί διαφορετικά δεν είναι επαρκής η αποτελεσματικότητα τους.

Αλουμίνιο

Το αλουμίνιο, αν και μη αναφλέξιμο υλικό, δεν μπορεί να θεωρηθεί ότι παρουσιάζει αντοχή έναντι της φωτιάς. Με σημείο τήξεως στους 650°C, μικρή θερμοχωρητικότητα και μεγάλη αγωγιμότητα, εμφανίζει γρήγορη θέρμανση και υψηλό συντελεστή θερμικής διαστολής (3πλάσιο του χάλυβα), ώστε να μη μπορεί να συμπεριληφθεί στα υλικά που συμβάλουν στην πυρασφάλεια.

Οι πλινθοδομές

Τα συνηθισμένα τούβλα από άργιλλο, αντέχουν σε θερμοκρασίες ακόμη και μεγαλύτερες των 1000°C, χωρίς να υφίστανται σοβαρές ζημιές. Σε σφοδρή και παρατεταμένη θέρμανση εμφανίζουν επιφανειακή τήξη. Τα συμπαγή τούβλα είναι πάντως προτιμότερα, για την περίπτωση πυρκαγιάς, από τα διάτρητα ή κοίλα. Οι τσιμεντόλιθοι και τα ασβεστοπυριτικά τούβλα, συμπεριφέρονται επίσης ικανοποιητικά. Η πιθανή κατάρρευση τοίχων, κατασκευασμένων από τα υλικά αυτά, δεν προέρχεται συνήθως από αδυναμία τους έναντι της φωτιάς, αλλά από κινήσεις δοκών στους οποίους στηρίζονται. Οι τοιχοποιίες από οπτοπλινθοδομές θεωρούνται πάντως δομικά στοιχεία με ικανοποιητική αντοχή στη φωτιά και μπορούν, σε σωστές κατασκευές, να αντισταθούν και σε πολύ σοβαρές πυρκαγιές.

Προϊόντα αμιάντου και λιθοβάμβακα

Ο αμίαντος, σε χαλαρή μορφή, χρησιμοποιούταν μαζί με μάκρη αναλογία τσιμέντου, σε εκτοξευόμενα κονιάματα, για πυροπροστατευτικές καλύψεις και είναι πρακτικά απρόσβλητος από τη φωτιά. Όμως ο κίνδυνος προσβολής των εργαζομένων στις κατασκευές ή των χρηστών των χώρων από "αμιάντωση των πνευμόνων", που είναι νόσος παρεμφερής προς τον καρκίνο, οδήγησε στον περιορισμό της χρήσης του ή και την απαγόρευση του. Στις περισσότερες περιπτώσεις τον αντικατέστησαν με (μικρότερης ικανότητας) ίνες λιθοβάμβακα. Τα προϊόντα αμιαντοτσιμέντου (κυματοειδή φύλλα, πλάκες, σωλήνες) περιέχουν γύρω στο 10 % αμίαντο μέσα σε μάζα από τσιμέντο και λεπτή άμμο. Σε περίπτωση απότομης προσβολής από φλόγα σπάζουν, ιδίως αν περιέχουν υγρασία. Ελαφρότερες πλάκες, μικρής μηχανικής αντοχής, από ίνες αμιάντου ή λιθοβάμβακα, με μικρή αναλογία συγκολλητικού υλικού (κατά κανόνα υδρυάλου), χρησιμοποιούνται με επιτυχία για επενδύσεις που είναι συγχρόνως πυροπροστατευτικές, ηχοαπορροφητικές και θερμομονωτικές. Ο υαλοβάμβακας έχει χαμηλότερο σημείο μαλακώσεως από τον λιθοβάμβακα και δεν θεωρείται πυροπροστατευτικός.

Το γυαλί

Τα τζάμια από συνηθισμένο γυαλί ρηγματώνονται μόλις έλθουν σε επαφή με τα θερμά καυσαέρια, εξ' αιτίας της διαφορετικής θερμοκρασίας στις δύο όψεις τους. Σε πολλές περιπτώσεις, για αρκετή ώρα, τα τζάμια μπορούν να παραμείνουν ρηγματωμένα στη θέση τους. Επειδή όμως δε μπορεί να γίνει καμία αξιόπιστη πρόβλεψη, πρέπει να θεωρείται ότι παρουσιάζουν μηδενική αντοχή στη φωτιά. Ούτε όμως τα διπλά τζάμια θεωρούνται αποτελεσματικά γιατί η θραύση του εσωτερικού φύλλου προκαλεί "θερμικό σοκ" και θραύση και στο ψυχρό εξωτερικό τζάμι. Πλεονεκτικά θεωρούνται μόνο τα τζάμια με ενσωματωμένο συρμάτινο πλέγμα (οπλισμένοι υαλοπίνακες). Κι' αυτά βέβαια ραγίζουν κατά τον ίδιο τρόπο αλλ' όμως συγκρατούνται στη θέση του αρκετή ώρα. Η σχετική αυτή πυράντοχή επιτρέπει να χρησιμοποιούνται (μέχρις ορισμένου μεγέθους) σε πόρτες πυροπροστασίας (π.χ. σε μικρά ανοίγματα ανελκυστήρων).

Τα πλαστικά

Τα πλαστικά

Η μεγάλη ποικιλία και η ραγδαία διάδοση των πλαστικών δυσκολεύει την ενιαία αντιμετώπιση τους. Πάντως υπάρχουν κάποια κοινά χαρακτηριστικά και κυρίως, τα πλαστικά σε όλες τις μορφές τους είναι αναφλέξιμα υλικά. Χωρίζονται ανάλογα με τη συμπεριφορά τους στη φωτιά σε θερμοπλαστικά και σε θερμοστατικά η θερμοσκληρινόμενα. Τα θερμοπλαστικά όταν θερμαίνονται μαλακώνουν και λειώνουν, ενώ με την ψύξη συχνά σκληρύνονται και συχνά μπορούν να επανέλθουν στην αρχική τους μορφή. Τα θερμοστατικά ή θερμοσκληρινόμενα στερεοποιούνται με την επίδραση της θερμότητας, αλλά δεν μαλακώνουν και δεν λειώνουν σε επαναθέρμανση.
Γενικά υπάρχει ευρύτατη διαβάθμιση στη συμπεριφορά των πλαστικών σε φωτιά. Η συμπεριφορά αυτή εξαρτάται όχι μόνο από τη χημική σύνθεση, αλλά και από την κατασκευαστική τους διαμόρφωση και από τον τρόπο και την θέση τοποθέτησης τους. Έτσι τα αφρώδη πλαστικά είναι πολύ πιο εύφλεκτα από τα συμπαγή της ίδιας σύνθεσης. Ακόμη, πολύ πιο εύφλεκτο είναι ένα στοιχείο που περιβάλλεται από αέρα, από ένα κολλημένο κατά τη μία πλευρά σε άφλεκτο τοίχωμα. Έτσι η διογκωμένη πολυστερίνη είναι εύκολα αναφλέξιμη (και απαγορεύεται η χρήση της) όταν τοποθετηθεί σαν πλάκα κρεμαστής οροφής.
Η πολυστερίνη συνήθους σύνθεσης (κατηγορία Ρ), όταν τοποθετείται στο κάτω μέρος πλάκας μπετόν, χαρακτηρίζεται σαν υλικό κανονικής ανάφλεξης και μπορεί να χρησιμοποιείται, κατά τους γερμανικούς κανονισμούς, σε μικρά κτίρια κατοικιών. Σε μεγαλύτερα κτίρια πρέπει να είναι κατηγορίας F, με ειδικά πρόσθετα που την καθιστούν δύσφλεκτη.
Κατά τους αμερικανικούς κανονισμούς πάντως, η πολυστερίνη που χρησιμοποιείται σε δομικές κατασκευές, πρέπει να είναι δύσφλεκτη και να καλύπτεται με πυροπροστατευτική γυψοσανίδα. Η κάλυψη με συνηθισμένο οροφοκονίαμα είναι πρακτικώς ανύπαρκτη, γιατί σε ελάχιστα λεπτά το κονίαμα θερμαίνεται στους 90°C, στους όποιους η πολυστερίνη λυώνει και το κονίαμα πέφτει. Η πολυστερίνη, όταν εγκλωβισθεί ανάμεσα σε μπετόν και σε προκατασκευασμένα τοιχώματα, είναι πρακτικώς άφλεκτη και μάλιστα παρέχει προστασία στην εξωτερική στρώση, αν συμβεί πυρκαγιά στο εσωτερικό του κτιρίου, καθυστερώντας τη θέρμανση του.
Για πολλά είδη πλαστικών έχουν επισημανθεί διαβαθμίσεις ως προς τη δυσκολία ανάφλεξης και την ιδιότητα της αυτοσβέσεως. Μερικά πλαστικά δίνουν αξιόλογη βοήθεια στην προσπάθεια μειώσεως της ταχύτητας μεταδόσεως της φωτιάς. Όταν όμως αναπτυχθεί πυρκαγιά, από την ανάφλεξη άλλων υλικών του χώρου, διασπώνται και αυτά από πυρόλυση σε αναφλέξιμα αέρια. Επειδή μάλιστα τα ειδικά πρόσθετα που περιέχουν είναι τοξικά, κατά κανόνα αλογόνα (βρώμιο, χλώριο, φθόριο), τα παραγόμενα τότε καυσαέρια είναι ακόμη πιο επικίνδυνα.
Το τελευταίο είναι μάλιστα το κύριο μειονέκτημα των πλαστικών, ότι δηλαδή παράγουν τοξικά αέρια και πυκνούς μαύρους καπνούς, που εμποδίζουν τη διαφυγή των ενοίκων και την πρόσβαση των πυροσβεστών, πολύ περισσότερο από αντίστοιχες ποσότητες ξύλου.

Συμπεριφορά των Ηλεκτρικών Καλωδίων και Γραμμών σε περίπτωση πυρκαγιάς

Στα νέα υπερσύγχρονα κτίρια που ανεγείρονται τόσο στην Ελλάδα όσο και παγκοσμίως, τοποθετούνται όλο και περισσότερα καλώδια διαφόρων χρήσεων(μεταφοράς- διανομής, ισχύος, τηλεπικοινωνιακών -ενδοσυνεννόησης, ελέγχου, ασφαλείας, κλπ).
Είναι λοιπόν αυτονόητο ότι, η ζημιά που μπορεί να προκληθεί από πυρκαϊά στα συστήματα ηλεκτρικών καλωδίων, θα είχε απρόβλεπτες συνέπειες τόσο για τους εργαζομένους στο κτίριο, όσο και για το ίδιο το κτίριο.

Οι πυρκαϊές καλωδίων οφείλονται κυρίως:
n Σε ανάφλεξή τους από γειτονική εστία ή
n Σε ανάφλεξη του ίδιου του καλωδίου.

Αυτή μπορεί να οφείλεται σε κάποια υπερφόρτωση σε συνδυασμό με κάποια ανεπάρκεια των συστημάτων ασφαλείας ή σε διάσπαση της μόνωσης(π.χ. λόγω παλαιότητας από ελάττωμα της μόνωσης, από διείσδυση υγρασίας, κ.α.).
Από εργαστηριακές δοκιμές και παρατηρήσεις που έγιναν μετά από πυρκαϊές σε κτίρια και βιομηχανίες, προέκυψαν τα ακόλουθα συμπεράσματα.

1. Καλώδια πολλά- συγκεντρωμένα σε δέσμες ή τοποθετημένα σε γέφυρες στήριξης (Trays), είναι πολύ εκτεθειμένα σε κινδύνους ανάφλεξης και εξάπλωσης της φωτιάς. Οι ίδιοι κίνδυνοι , αντίθετα, εμφανίζονται σημαντικά μειωμένοι σε μοναχικές καλωδιώσεις.
2. Η καύση γίνεται εντονότερη σε κατακόρυφες οδεύσεις καλωδίων, απ΄ότι σε οριζόντιες.
3. Καλώδια τα οποία έχουν θερμανθεί, πιάνουν εύκολα φωτιά (από γειτονικές εστίες). Επίσης, καλώδια που κατεσβέσθησαν προηγουμένως, είναι πολύ εύφλεκτα.
Η πολυπλοκότητα των προστατευτικών μέτρων που πρέπει να λαμβάνονται για τον περιορισμό της φωτιάς και την προστασία των καλωδιώσεων, πολλές φορές προκαλεί σύγχυση.

ΑΠΑΙΤΗΣΕΙΣ ΥΛΙΚΩΝ :
Στα μοντέρνα κτίρια με τις «άπειρες εγκαταστάσεις» η χρήση εύφλεκτων δομικών υλικών πρέπει να περιοριστεί, με σκοπό να ελαττωθεί στο μέγιστο δυνατό, το πυροθερμικό φορτίο. Αν και τα ηλεκτρικά καλώδια δεν είναι δομικά υλικά με την γνωστή κλασσική έννοια του όρου, εντούτοις όταν χρησιμοποιούνται σε κτίρια στα οποία είναι ανάγκη να καθοριστούν οι κίνδυνοι σε περίπτωση πυρκαϊάς σε συνάρτηση με το είδος των δομικών υλικών, τότε είναι ανάγκη επίσης, να συνεκτιμηθεί το είδος του υλικού που αποτελεί την εξωτερική μόνωση των καλωδίων , έτσι ώστε να υπάρχει η δυνατότητα σφαιρικής αντιμετώπισης των πιθανών κινδύνων. Με βάση τα κριτήρια ταξινόμησης των δομικών υλικών (DIN, BS, ASTM, κλπ), κάθε είδους εξωτερική πλαστική μόνωση ηλεκτρικών καλωδίων, θεωρείται πολύ εύφλεκτο δομικό υλικό.

ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΕΣ ΑΠΑΙΤΗΣΕΙΣ :
Τα ηλεκτρικά καλώδια σε ένα κτίριο λειτουργούν για την παροχή ισχύος, για τον έλεγχο και την μετάδοση των διαφόρων σημάτων. Εάν όλες αυτές οι λειτουργίες είναι ανάγκη να διατηρηθούν για μία συγκεκριμένη χρονική περίοδο, κατά την αρχική φάση εκδήλωσης κινδύνου ή αλλοίωσης στα καλώδια, όπως συμβαίνει σε περίπτωση πυρκαϊάς, τότε η ανάγκη διατήρησης της ακεραιτότητας των ηλεκτρικών καλωδίων είναι μία επιβεβλημένη απαίτηση.

ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑ ΔΙΑΦΟΡΩΝ ΤΥΠΩΝ ΚΑΛΩΔΙΩΝ ΣΤΗ ΦΩΤΙΑ :
Το μονωτικό υλικό, που αποτελεί το εξωτερικό περίβλημα στα ηλεκτρικά καλώδια, είναι σχεδόν σε όλες τις περιπτώσεις ένα είδος πλαστικού. Μέχρι τώρα, το συνηθέστερο μονωτικό υλικό που χρησιμοποιείται είναι P.V.C.(πολυβυνιλικά χλωρίδια). Άλλα είδη πλαστικών, όπως πολυαιθυλένιο , πολυπροπυλένιο, συνθετικό καουτσούκ, κλπ., είναι επίσης σε χρήση, καθώς τα είδη αυτά αποτελούν συνδυασμούς διαφόρων πλαστικών μαζί. Ο κίνδυνος που εγκυμονούν όλα αυτά τα πλαστικά είναι ότι σε περίπτωση καύσης, εκλύουν τοξικά και διαβρωτικά αέρια (π.χ. διοξίνες) και ρευστοποιείται το πλαστικό υλικό. Επίσης, υψίστης σημασίας είναι το γεγονός της μετάδοσης της φωτιάς, καθώς τα καλώδια απλώνονται σε ολόκληρο το κτίριο και η πιθανότητα γρήγορης εξάπλωσης των φλογών είναι πολύ μεγάλη.

Επομένως, στόχος της βιομηχανίας ηλεκτρικών καλωδίων, είναι η ανάπτυξη τεχνολογίας για την παραγωγή καλωδίων με αποδεδειγμένη αντοχή στην φωτιά ή με «βελτιωμένη συμπεριφορά στη φωτιά».

Υπολογίσιμες ποσότητες αερίου υδροχλωρικού οξέος, απελευθερώνονται κατά την καύση καλωδίων P.V.C., οι οποίες ερχόμενες σε επαφή με την ατμοσφαιρική υγρασία, για παράδειγμα με το εκτοξευόμενο νερό για την κατάσβεση της φωτιάς, σχηματίζουν υδροχλωρικό οξύ. Αυτό το υδροχλωρικό οξύ προκαλεί πολύ σημαντικές ζημιές τόσο στον φέροντα οργανισμό του κτιρίου, όσο και στον εξοπλισμό που υπάρχει στο κτίριο. Επίσης η πλαστική επένδυση P.V.C., διατηρεί την καύση και διάδοση της φωτιάς. Τα ελεύθερα αλογόνων ηλεκτρικά καλώδια, σύμφωνα με τον VDE Φ 266 είναι επίσης εύφλεκτα εκλύουν κατά την καύση τους τοξικά αέρια αλλά δεν εκλύουν αέριο υδροχλωρικό οξύ.
Σύγκριση του VDE Φ 266 με το DIN 4102,Part 1, που αναφέρεται στην ταξινόμηση των δομικών υλικών ανάλογα με την καυστότητά τους και αναλογικά με το BS 476, δεν είναι δυνατή.
Το πυροθερμικό φορτίο που απελευθερώνεται κατά την καύση των ελεύθερων αλογόνων καλωδίων είναι περίπου ισοδύναμο με αυτό των καλωδίων που το μονωτικό τους περίβλημα περιέχει αλογόνα.
Η Ένωση Ασφαλιστικών Εταιρειών έχει εκδόσει ένα κατάλογο (Τύπος 3319 VDS 8183) για τον υπολογισμό του πυροθερμικού φορτίου(kwh/m) που εκλύεται κατά την καύση ηλεκτρικών καλωδίων.