Puurakenteiden asennustehokkaat palokatkoratkaisut

Massiivipuurakenteet yleistyvät rakennushankkeilla vauhdilla ja tärkeinpänä syynä on Suomen valtion hiilineutraalisuustavoitteet ja tätä kautta rakennuttajien halu huomioida ympäristö sekä kestävä kehitys rakennushankkeillaan. Suomen valtion tavoitteena onkin, että uudisrakentamisesta lähes puolet toteutettaisiin massiivipuusta vuoteen 2025 mennessä.

Rakennusten puurakennetyypit voivat vaihdella, mutta yleisin rakenne uudiskohteissa, niin seinissä kuin välipohjissa, on CLT -massiivipuurakenne sen hyvän rakenteellisen lujuuden takia. Rakenteena massiivipuu on myös paloturvallinen, toisin kuin voisi ehkä olettaa, kunhan palosuojaus on kunnossa. Paloturvallisuutta varmistetaan pintojen suojaverhouksilla sekä sprinklerivaatimuksella, kun rakennuksessa on yli kaksi kerrosta. Massiivipuurakenteen palokäyttäytyminen on hyvin ennustettavissa, sillä puu hiiltyy noin 0,7 mm minuutissa. Puurakenteisiin sovelletaankin samoja palo-osastointivaatimuksia kuin betonirakentamiseen.

Aikaisemmin puurakenteiden palokatkoja on toteutettu koteloimalla läpivientiaukot palokipsilevyillä kauttaaltaan. Tämä on antanut mahdollisuuden soveltaa läpivienteihin kipsilevyrakenteiden palokatkoja, mutta toteutustapana kotelointi on työläs ja hidas. Lisäksi kotelointi on vaatinut aina neliskanttisen aukon, mikä on tehnyt läpivientiaukosta normaalia suuremman. Suurempi aukkokoko puolestaan on heikentänyt rakenteiden kantavuutta sekä kasvattanut palokatkotuotteen menekkiä ja sitä kautta läpivientien hintaa. Lisäksi suurissa aukoissa on käytetty usein valettavia palokatkotuotteita, joiden kuivumisajat ovat voineet hidastaa työmaan kulkua. Läpiviennit on saatu kyllä totetutettua näinkin, mutta toteutustapa on ollut kaukana tehokkaasta.

Puurakentamisen tuleva kasvu ja suosio havaittiin Hiltillä jo hyvän aikaa sitten ja ensimmäinen sovelluksemme, johon resursseja kohdistettiin oli palokatkot. Tahtotilana oli löytää vaatimukset täyttävät palokatkoratkaisut suoraan massiivipuurakenteeseen toteutettuna ja ymmärtää, mitä puurakenteiden palokatkoilta vaaditaan. Ensimmäiset testaukset on tehty, ymmärrystä on saatu ja testatut ratkaisut ovat nyt tarjolla.

Mitä sitten palokatkojen suhteen on hyvä huomioida kun rakenteena on betonin sijaan CLT-massiivipuu? Ensinnäkin suoraan puurakenteeseen asennetut palokatkotuotteet tulee olla testattuna puurakenteessa. Joillekin ehkä päivänselvä asia, mutta valitettavasti kaikille ei. Betoni- tai kipsilevyrakenteissa testattuja palokatkoja ei siis voida soveltaa suoraan puurakenteeseen. Miksi näin? Kuten aikaisemmin jo mainitsimme, puu hiltyy palaessaan ja käytettävän palokatkotuotteen tulee kompensoida puun hiiltymistä, jotta savutiiveys varmistetaan. Tämän takia puurakenteiden palokatkotuotteet ovat yleensä paisuvia.

Toinen huomioitava asia on CLT-rakenteen vaatimukset. Rakenteen vahvuus vaikuttaa lähes aina suoraan palokatkon EI-luokkaan. Samankokoinen tekniikka, samalla palokatkotuotteella, voi 80 mm vahvassa CLT -rakenteessa läpäistä EI60 vaatimuksen, kun taas 140 mm rakenteessa luokitus voi olla EI90. Vastaavasti sallittu putkikoko usein kasvaa rakenteen vahvuuden kasvaessa. Mutta nyrkkisääntönä on, että suurin mahdollinen EI -luokka on

-        EI60 kun rakenne ≥ 80 mm

-        EI90 kun rakenne ≥ 100 mm

-        EI120 kun rakenne ≥ 140 mm

Eri vahvuisissa rakenteissa on myös vaatimuksia palonpuoleisen puukerroksen vahvuudelle. Kerroksien määrä tulee aina olla yli kolmen, mutta 80 mm ja 100 mm vahvoissa rakenteissa palopuoleinen kerros tulee olla vähintään 20mm vahva ja 140 mm rakenteessa vähintään 40 mm vahva.

Kolmas huomioitava asia on läpivientien reikäkoko. Betonirakenteissa reikäkokoon vaihdellessa ratkaisuja löytyy monesti silti useampi. Puurakenteisssa testauksia on tehty huomattavasti vähemmän, minkä takia myös ratkaisuvaihtoehtoja on huomattavasti vähemmän. Tämä luo tarkemmat vaatimukset reikäkoolle, jotta testattuja ratkaisuja voitaisiin käyttää. Pääsääntöisesti reikäkokovaatimus ratkaisuissamme on tekniikan halkaisija (mahdollisen eristeen kanssa) + max 30 mm. Tämä tulee huomioida reikäkierron suunnittelussa.

Testasimme siis useampia palokatkotuotteitamme onnistuneesti suoraan massiivipuurakenteessa. Ratkaisuja voidaan soveltaa liimapuu- ja täyspuurakenteisiin sekä CLT -massiivipuurakenteisiin. Kaapeleille testasimme CFS-SL GA -palokatkokaulusta, CFS-CC kaapelimansettia ja CFS-F FX palokatkovaahtoa. Testauksessa oli yksittäisiä kaapeleita ja kaapelinippuja, mutta myös kaapeleita suojaputkessa niin yksittäin kuin nipussa.

Muovi- ja dB -viemäreille testasimme CFS-C EL -mansettia. Suurin sallittu putkikoko vaihtelee 110mm ja 160mm välillä, riippuen rakenteen vahvuudesta.

Armaflex -eristeisille kupariputkille testasimme CFS-B palokatkokäärettä ja kivivillaeristeisille kupariputkille CFS-S ACR -paloakryylia. Kupariputkien testituloksia voidaan soveltaa suoraan teräsputkille, sillä kupariputket johtavat teräsputkia enemmän lämpöä. Metallisten putkien suurin riski kun palotilanteessa on lämmönjohtuminen.

Yhdistelmäläpiviennit eli useampaa eri tekniikkaa sisältävät läpiviennit testattiin CFS-F FX palokatkovaahdolla. Yhdistelmäläpiviennit ovat kuitenkin aina kinkkisempiä suppeampien hyväksyntöjen takia ja usein ne myös maksavat enemmän. Tämän takia suosittelemme välttämään niitä mahdollisuuksien mukaan.

Tulevilla hankkeilla tilaajalla, suunnittelijalla tai urakoitsijalla on mahdollisuus toteuttaa palokatkot kahdella tapaa: joko perinteisellä tavalla eli läpivientiaukot koteloimalla tai uudemmalla tavalla, suoraan puurakenteeseen asennettuna. Jos palokatkojen kokonaiskustannuksia halutaan pienentää asennusta tehostamalla sekä palokatkotuotteen menekkiä vähentämällä, suosittelemme ehdottomasti valitsemaan jälkimmäisen vaihtoehdon. Suunnitteluvaiheessa on vain tärkeää varmistaa, että reikäkiertoa määriteltäessä palokatkoratkaisut ovat mietittynä.  Ratkaisujen määrittämiseen ja oikeiden reikäkokojen varmistamiseen saatte avun suoraan insinööreiltämme.

Voisimmeko siis olla avuksi myös teidän seuraavassa hankkeessa?