Materiāli

Ugunsdrošības mīti

Mūsu mītnes ir pārpildītas ar modernu tehniku, mēbelēm un citām sadzīvē nepieciešamām lietām. Ugunsdrošības un būvspeciālistu leksikā to visu dēvē par ugunsslodzi. Mūsu apziņā ugunsgrēks ir vienkārša degšana ar atklātu liesmu, taču patiesībā tas ir ļoti sarežģīts process. Būvniecībā viena no problēmām ir saistīta ar siltumizolācijas materiāliem.

Kopš neatminamiem laikiem cilvēces attiecības ar uguni ir bijušas sarežģītas. Kamēr tā silda un strādā mūsu labā, mēs varam būt gandarīti, bet, atstāta novārtā, tā sagādā grandiozus postījumus. Par to, cik bīstami mūsdienās var būt ugunsgrēki modernās ēkās, tika spriests 18. maijā Jelgavā starptautiskajā konferencē „Ugunsgrēku bīstamo faktoru ietekme uz ēkām un cilvēkiem.

Degšanas process var notikt, vienuviet sastopoties trim faktoriem: skābeklim, aizdegšanās avotam un degvielai. Un šoreiz nav runa par benzīna kanniņu, bet gan par jebkuru materiālu, kas var aizdegties un uzturēt degšanu. Ēku ugunsdrošības kontekstā šī degviela ir būvmateriāli un sadzīves priekšmeti, ar ko mēs piepildām savus mājokļus, birojus un citas telpas. Tikai dažu pēdējo desmitgažu laikā būvmateriāli piedzīvojuši lielas izmaiņas. Arvien vairāk celtniecībā tiek izmantoti organiskas izcelsmes materiāli – tādi, kas, piemēram, ražoti uz naftas produktu bāzes. Šādi būvmateriāli degot izdala daudz lielāku siltumu nekā koks. Psiholoģiski daudziem no mums liekas: ja ēka nav būvēta no koka, bet no dzelzsbetona vai ar lielu stikla konstrukciju īpatsvaru, tad tās ir nedegošas. Diemžēl viss nav tik viennozīmīgi. Mūsu mītnes ir pārpildītas ar modernu tehniku, mēbelēm un citām sadzīvē nepieciešamām lietām. Ugunsdrošības un būvspeciālistu leksikā to visu dēvē par ugunsslodzi. Kā piemēru var minēt tipveida divistabu dzīvokli, kur atrodas vidēji 1200 kg dažādu materiālu, kas veido ugunsslodzi. Paklāju, sintētisko apdares un izolācijas materiālu degšana ir normāla parādība telpās, kur ir mūsdienīgi materiāli ar lielu siltuma atdevi: putu poliuretāns un sintētiskie audumi, plastmasas caurules, logi, durvis, elektroinstalācijas izolācijas materiāli.

Mūsu apziņā ugunsgrēks ir vienkārša degšana ar atklātu liesmu, taču patiesībā tas ir ļoti sarežģīts process. Degšanas laikā noris dažādas ķīmiskās reakcijas ar daudzu toksisku degšanas produktu izdalīšanos. Tieši šīs ķīmiskās reakcijas un to izraisītās sekas ir vismazāk izpētītais un bīstamākais ugunsgrēka faktors. Degot tādiem materiāliem kā dabasgāze vai kokogle, t.i., relatīvi tīrā degšanas procesā, kad materiāls sadeg pilnībā, izdalās ogļskābā gāze. Šo pašu gāzi cilvēki izdala elpojot, tā kļūst bīstama tikai augstā koncentrācijā, izraisot nosmakšanu. Savukārt oglekļa monoksīds, kas izdalās nepilnīgas sadegšanas rezultātā ugunsgrēka laikā, ir ļoti indīgs pat nelielās devās. Tvana gāzes molekula cilvēka asinīs aizvieto skābekļa molekulu, un cilvēks vairs nevar uzņemt skābekli, letāls iznākums ir ātrs un neatgriezenisks. Atkarībā no degošā būvmateriāla var izdalīties arī tādi toksīni kā zilskābe, dioksīni un citas indes. Bet gāzes, kas atbrīvojas, degot polivinilhlorīdam, piem., sēra oksīds, slāpekļa oksīds vai hlorūdeņradis, šķīst ūdenī un veido skābes, saindējot visu apkārtni.

Ugunsgrēkos radušās dūmgāzes ne tikai rada fiziskas neērtības un apgrūtinātu redzamību. Degšanas produktiem ir divi iedarbības veidi: fizikālie un ķīmiskie. Par fizikālo ietekmi runājot, ir jāsaprot, ka dūmi ir enerģija un tie ir karsti. Liesmas temperatūra ugunsgrēka epicentrā ir no 600 līdz 1000 grādiem, arī dūmu temperatūra sākotnēji ir tāda pati. Tie ātri izplatās un ar siltuma starojumu atdod šo temperatūru citiem priekšmetiem, aizdedzinot arī vieglāk uzliesmojošus būvmateriālus. Taču lielākā bīstamībā, ko var radīt nepilnīgas sadegšanas rezultātā radušās dūmgāzes, ir vispārējās uzliesmošanas fenomens. Dūmgāzes eksplozijas veidā var aizdegties vēlāk – brīdī, kad tiek atvērti logi vai durvis, rodas virsspiediens ar augstu temperatūru. Aizdegšanās notiek ļoti strauji, pārejot no viena priekšmeta uz citiem un radot situāciju, kad visi telpā esošie degtspējīgie materiāli būtībā uzliesmo vienlaikus. Tā rezultātā rodas straujš uzliesmojums – praktiski eksplozija, kas var nodarīt nopietnus postījumus ēkas konstrukcijām. Siltuma starojuma plūsma tobrīd sasniedz vismaz 120 kW/m2.

Mūsdienu modernie būvmateriāli un sadzīves priekšmeti, kas ražoti no naftas produktiem, ir krasi palielinājuši aizdegšanās ātrumu un toksiskumu. Kā savā referātā minēja apvienības „Fire safe Europe ” vadītāja Briselē Birgitte Messerschmidt, pēc 1950. gadā Zviedrijā veiktā pētījuma, uguns izplatības ātrums dzīvojamā telpā tolaik bija 25 minūtes. Šis pats pētījums tika atkārtots 2015. gadā un deva katastrofālu rezultātu – 3 min. Par visbīstamākajiem būvmateriāliem ugunsdrošības speciālisti uzskata polimērmateriālus, kas šobrīd ļoti plaši tiek lietoti būvniecībā: plastmasas logi, durvis, apdares materiāli, linoleji, tapetes, montāžas putas, sintētiskie izolācijas materiāli, blīvējošie materiāli, akustiskie materiāli. Degšanas laikā no šiem būvmateriāliem izdalās liels siltuma, degošu pilienu un dūmu daudzums ar toksiskiem savienojumiem: dioksīniem, dibenzofurāniem, kas ir spēcīgi kancerogēni, ciānūdeņražiem, hlorūdeņražiem, sērūdeņražiem un zilskābi. Lai labāk ilustrētu situācijas nopietnību, var minēt faktu, ka no putupoliuretāna, tam degot, izdalās 50 toksiskas vielas, no polivinilhlorīda – 75. Tas ir nāvējošs ķimikāliju kokteilis šī vārda tiešā nozīmē.

Piemērs

Kokapstrādes ražotnes angāra dzelzsbetona griesti bija siltināti ar E klases ugunsreakcijas materiālu – putupoliuritānu. Tā kā siltums ceļas augšup, pie griestiem degšanas process norit visstraujāk. Šajā gadījumā aizdegšanās avots jau sākotnēji atradās pie griestiem, un tas izraisīja ļoti strauju vispārēju aizdegšanos. Tam bija nepieciešamas tikai 20 sekundes. Zīmīgs ir fakts, ka būvvaldē projekts bija saskaņots tieši ar šādu siltinājuma risinājumu. Ugunsgrēkā tika nodarīti zaudējumi ne tikai pašai ēkai, bet arī visām uzņēmuma iekārtām un produkcijai, kas bija izvietotas ēkā.

Būvniecībā viena no problēmām ir saistīta ar siltumizolācijas materiāliem. Siltinot ēkas, visbiežāk tiek lietoti putu izolācijas materiāli, kas būtiski palielina šo būvju ugunsslodzi, t.i., kaloriju daudzumu, kas kopā ar toksiskajiem dūmiem izdalās ugunsgrēka laikā. Lai izmainītu siltumizolācijas materiālu ugunsreakciju, tiem pievieno antipirēnus. No toksiskuma viedokļa tie situāciju tikai pasliktina, jo pēc savu spēju zaudēšanas antipirēni uguns iedarbībā sadalās, veidojot savienojumus no vielām, kas bija to izgatavošanas pamatā. Lai uzlabotu būvju siltumtehniskos rādītājus, visticamāk, siltumizolācijas biezums vēl turpinās nedaudz pieaugt. Kā rāda pieredze, ar putu izolācijas materiāliem siltinātas fasādes ugunsgrēka gadījumā veicina dūmgāzu un uguns izplatību no viena avota pa visu ēku. No ugunsdrošības viedokļa, šāds siltinājums ir papildu drauds gan no ēku ugunsizturības, gan toksiskuma viedokļa.

Piemērs

No sendviča tipa paneļiem būvēta ražošanas ēka visā platībā aizdegās 15 minūšu laikā. Aizdegšanās avots bija bojāts ventilators. Ugunsdzēsēji tika izsaukti savlaikus, taču, kad tie ieradās, degšana jau bija izplatījusies visā ēkā. Straujās uguns izplatības iemesls bija meklējams būvniecības procesā. Šādiem paneļiem kopējā ugunsreakcijas klase ir B. No ārpuses tie ir pasargāti ar speciālu apvalku, taču, ja montējot tas tiek bojāts, ugunsgrēka laikā liesmas viegli tiek klāt labi degošajam izolācijas materiālam un sākas strauja degšana.

Pēdējos gados ugunsgrēki rada arvien būtiskākus zaudējumus un lielākus kaitējumus cilvēku veselībai un dzīvībai. Būvniecībā un sadzīvē plaši lietotie polimērmateriāli aizdegoties rada vairākus jaunus aizdegšanās avotus un nodrošina straujāku uguns attīstību, nekā tas bija agrāk. Tam par iemeslu ir šo materiālu zemā aizdegšanās temperatūra un degošo pilienu izdalīšanās. Taču visbīstamākais, neprognozējamākais un mazāk pētītais faktors ir tieši degšanas produktu toksiskums. Tas lielā mērā atkarīgs no konkrētajiem apstākļiem, un to ir grūti modelēt. Degošo materiālu ķīmija var dramatiski ietekmēt ugunsgrēka toksiskumu, kas ir biežākais nāves cēlonis, tāpēc to ir nepieciešams regulēt. Pašreizējā Eiropas standarta LVS EN 13501–1:2010 Būvkonstrukciju un būvelementu klasifikācija izdala 7 ugunsreakcijas klases, tās papildinot ar 3 degošo daļiņu veidošanās un 3 dūmu veidošanās indeksiem. Šajā normatīvajā ietvarā tiek vērtēts dūmu daudzums, bet netiek ņemts vērā to toksiskums. Pēc ugunsdrošības speciālistu vērtējuma, tas ir trūkums šobrīd esošajā ugunsreakcijas klasifikācijā. Eiropas līmenī jau tagad tiek domāts par nepieciešamajām izmaiņām ES būvmateriālu klasifikācijā. Tas varētu būt pirmais solis uz diskusijām, vai nevajadzētu ierobežot atsevišķu īpaši bīstamu plastmasas materiālu lietošanu būvniecībā vai pat pilnībā atteikties no tiem. Izveidojusies situācija būvspeciālistiem ēku projektēšanas un būvēšanas procesā liek domāt par ugunsdrošību ilgtermiņā, arī izvērtējot degšanas produktu toksiskuma faktoru iespējamā ugunsgrēka gadījumā. Ugunsdrošība ir modernās dzīves sastāvdaļa, ar ko jāmāk sadzīvot visiem sabiedrības dalībniekiem katram savā atbildības līmenī.

Fakti

Katras piecas sekundes kaut kur uz zemeslodes sākas ugunsgrēks. Latvijā ik gadu tiek reģistrēti līdz pat 10 tūkstošiem ugunsnelaimju, pēc starptautiskās ugunsdzēsēju asociācijas CTIF 2014. gada datiem, mēs esam 1. vietā ugunsgrēku skaita ziņā uz 1000 iedzīvotājiem – 6,4 – un 5. vietā pēc bojāgājušo skaita – 4,7 (uz 100 000 iedzīvotāju).

Ugunsgrēks ir nekontrolēta degšana, kas rada materiālos zaudējumus, draudus cilvēka dzīvībai un veselībai, kaitējumu sabiedrības un valsts interesēm.

Dace Vite, Saskaņā ar tiesu eksperta Mg.sc.ing. Valentīna Buiķa materiāliem „Ugunsgrēku bīstamo faktoru ietekme uz ēkām un cilvēkiem”, “Latvijas Būvniecība”, 2017/3

Konferences organizatori: Latvijas lauksaimniecības universitātes Vides un būvzinātņu fakultāte, Latvijas Apdrošinātāju asociācija, SIA “ISOBALT”, “BMS Technologies”.