Híreink

Hogyan viselkedik a fa magas hőmérsékleten?

2024. február 26. 08:11

Mi történik a fában tűz hatására? Milyen folyamatok zajlanak le? Mennyire veszélyesek a faépületek tűzvédelmi szempontból? Hogyan védi a szenesedés a fát az égés során? Milyen mértékű ez a védelem?


Tűz hatására a faanyagból a hőbomlás (pirolízis) során éghető gázok fejlődnek, s ezek a gázok a fa felültéhez közel lángra lobbannak.

 

A gyulladás fázisai:

  • 100 °C-ig – a faanyag nedvességtartalma eltávozik. Alig észrevehető.
  • 110–150 °C elszíneződés, barnás majd feketés felületi elszíneződés.
  • 150–200 °C szenesedés, az égéshez szükséges gázok képződnek. Az elszenesedett réteg alatt megkezdődik a termikus bomlás, ennek során gyúlékony gázok távoznak a fából.
  • 200–250 °C lobbanáspont a felszabaduló éghető gázok belobbannak.
  • 250–300 °C gyulladás, az égés folyamatossá válik, a hőbomlással távozott és gyújtóhatással aktivált gázok folyamatosan égnek, és a felület parázzsal égése is látható.
  • 330–370 °C öngyulladás, a felszabaduló gázok gyújtóláng nélküli égése.

 

Az égés fázisai:

  • 400–500 °C égés, a gázképződés eléri a maximumát, faszénréteg kockásan/hasábokban keresztirányban repedezik.
  • 550 °C felett a faszén égése, csökken a gázképződés, az elszenesedett fa részek meggyulladnak.
  • a vége felé a hőmérséklet elérheti az 1000–1200 °C-ot is.

 

Az utóizzás fázisa:

  • utóégés: az éghető anyagok elfogynak, hőmérséklet hirtelen csökken.
  • A pirolízis zóna vastagsága 1-1,5 cm. A beégés egyenletes sebességgel halad, az égési zónák párhuzamosan követik egymást.

Ebből a látható lángból és a parázslásból, mint felületi izzásból többé-kevésbé jól megállapítható a fa égésének aktuális hőmérséklete.

Az égés végső fázisában keletkező faszén, mint elszenesedett külső réteg hőszigetelő hatású.

A vizsgálatok szerint a felületi szénréteg repedései alatt zajlik a hőbomlás (pirolízis). Ezeken a repedéseken keresztül az éghető gázok távozhatnak, és ezzel segítik a faanyag további hőbomlását. Ezért van az, hogy a fa felületéről a vastagabb faszénréteg leesik, a maradó faszénréteg vastagsága 1-2 cm körüli állandó értéket vesz fel. Vagyis a faszén hőszigetelő képessége hatékony, de korlátozott. 

A külső szénréteg a beégést kontrollálja. Az elszenesedett réteg, gyakorlatilag nem rendelkezik szilárdsággal így a teherbíró képesség fokozatos csökkenését vonja maga után.

Ez az elszenesedési folyamat többek között a fa szerkezeti sűrűségétől (ezen belül a fa fajtájától), a hőáteresztő képességétől, valamint a nedvességtartalmától függ.

 

A hazai fafajok tűzzel szembeni ellenálló képességük szerint:

  • jól ellenállóak (akác, bükk, kőris, tölgy)
  • közepesen ellenállóak (erdei- és fekete fenyő, nyír, vörös fenyő)
  • mérsékelten ellenállóak (dió, cseresznye, lucfenyő)
  • nem ellenállóak (éger, hárs, jegenyefenyő, nyár)

Számos tűz és kísérlet igazolta, hogy a faszerkezetek a tűzeseteknél viszonylag jól megőrzik szilárdságukat, ez az elszenesedett réteg hőszigetelő hatásának, ill. az elszenesedéssel nem érintett mag kiszáradási folyamatának az eredménye.

 

A fa fajtájától függő beégési sebességek:

  • fenyőfa 1,0 mm/perc
  • nyárfa 1,3 mm/perc
  • akácfa 0,6 mm/perc
  • tölgyfa 0,5 mm/perc

A rétegelt-ragasztott szerkezetek nagy nyomáson történő ragasztásából származó repedésmentesség miatt jobban ellenállnak a tűz hatásának, és így a beégési folyamat kedvezőbb a tömör tartókéhoz képest, de ennek ellenére egyazon értékkel számolunk.

Vissza

Ezt a hírt eddig 439 látogató olvasta.