Teräsrakenteet ovat luonnostaan vahvoja, mutta niiden palonsuojauksessa on haasteita, erityisesti Corten-teräksessä, jota käytetään runsaasti konttirakennuksissa. Materiaali johtaa lämpöä melko nopeasti noin 45 W/mK:lla, mikä tarkoittaa, että lämpötila nousee nopeasti metallirungossa. Mitä sitten tapahtuu? No, rakenteen vetolujuus alkaa laskea lämpötilan noustessa. Noin 400 asteen Celsius-asteessa teräs menettää noin 20 % normaalista vetolujuudestaan. Kun lämpötila saavuttaa 550 °C, puolet alkuperäisestä vetolujuudesta on kadonnut. Useimmat suojamattomat teräskomponentit alkavat pettämään noin 15–20 minuutin kohdalla standarditestissä, koska merkittävä vääntymä alkaa yleensä, kun lämpötila lähestyy 600 °C:ta. Tässä kohtaa tulevat kyseeseen paisuvat pinnoitteet. Nämä erityismaalit muodostavat suojaavan hiilikerroksen, joka vähentää lämmön siirtymistä 70–90 %, antaen rakenteille tarvittavaa lisäaikaa. Niille, jotka suunnittelevat palomuurattuja konttitaloja, oikea lämpösuojauksen toteutus on ratkaisevan tärkeää – se merkitsee eroa seisomisen ja romahtamisen välillä ennen kuin ihmiset ehtivät turvallisesti ulos.
Teräsrunko tarjoaa ehdottomasti hyvän rakenteellisen tuen, mutta irrotettavat osat mukanaan vakavia tulipalovaaroja, joita monet ihmiset sivuuttavat. Otetaan esimerkiksi kuitulevyalapohjat, jotka esiintyvät noin 80 prosentissa modulaarisissa rakennuksissa. Nämä syttyvät liekeksi noin 270 asteen lämpötilassa ja vapauttavat 15–20 megajoulea kilogrammaa kohti lämpöenergiaa, mikä todella nopeuttaa liekkien leviämistä rakenteessa. Erilaisten moduuliosasten välisten polymeeritiivisteen hajoaminen alkaa, kun lämpötila nousee 200–300 asteeseen, muuttaen käytännössä paloeristeiden tullessa piilokanaviksi savulle. Vinyyli- ja muiden synteettisten materiaalien seinäpäällysteet syttyvät lähes välittömästi, kun lämpötila ylittää 350 astetta, ja palavat vapauttaen myrkyllistä vetykyanidia. Kaikkien näiden materiaalien yhdistetty vaikutus voi vähentää todellista aikaa, jonka kuluttua tulipalo muuttuu vaaralliseksi modulaariyksikön sisällä, jopa 40 prosenttia verrattuna pelkkiin teräsrakenteisiin. Ongelman ratkaisemiseksi rakennusteknisissä eritelmissä on edellytettävä palonsuojattuja puukäsittelyjä, jotka täyttävät ASTM E84-luokan A -vaatimukset, keraamisia kuitutiiviisteitä, jotka kestävät jopa 1260 asteen lämpötilaa, sekä mineraalivillalämmöneristettä, joka ei lainkaan sytty. Näitä parannuksia tarvitaan ehdottomasti, jos halutaan varmistaa asianmukainen palonsulkeminen nykyaikaisissa modulaarisissa rakennushankkeissa.
Passiiviset palosuojaratkaisut, jotka muodostuvat useista kerroksista, muodostavat kestävien palonsuojattujen konttitalojen perustan. Kun lämpötila nousee noin 200 asteeseen Celsius-asteikolla, laajenevat pinnoitteet voivat turpoaa noin viisikymmentä kertaa alkuperäiseen paksuuteensa verrattuna, luoden suojakerroksen hiiltymisen, joka estää teräksen vääntymisen 60–90 minuutin ajan ASTM E119 -standardin mukaisissa testeissä. Mineraalivillalämmöneriste toimii myös erinomaisesti, erityisesti kun sen tiheys on yli 100 kilogrammaa kuutiometriä kohti. Teollisuustestit osoittavat, että se vähentää seinien läpi siirtyvää lämpöä noin 70 prosentilla. Niille, jotka harkitsevat kalsiumsilikaattipalolevyjä, nämä materiaalit kestävät 1000 asteen lämpöä jopa kaksi tuntia, jos ne on asennettu oikein kantaviin rakenteisiin. Jotta näistä järjestelmistä saataisiin eniten irti, asiantuntijat suosittelevat pintojen pinnoittamista vähintään puolen millimetrin paksuisella laajenevalla peruspohjalla. Asentajien tulisi myös muistaa askelluttaa mineraalivillakappaleiden liitokset ja sisällyttää asianmukaiset vesihöyrynsulut asennuksen aikana. Älkäämy unhoittako kiinnitysetäisyyksiä – kiinnittäkää palolevyt ruostumattomilla kiinnikkeillä niin, etäisyys niiden välillä ei ylitä 30 senttimetriä kehyksessä.
Hyvä eristys ei tarkoita vain seinien rakentamista tilojen väliin. Sen on oltava osa toimivaa passiivista palosuojelujärjestelmää. Otetaan esimerkiksi paloluokitellut ovet. Ne, joissa on keraaminen kuituydin, voivat säilyttää rakenteellisen eheytensä noin 90 minuuttia. Kun näihin yhdistetään erityiset rengasliittimet, jotka koostuvat laajenevasta materiaalista ja alkavat laajentua, kun lämpötila nousee noin 150 celsiusasteeseen, nämä ovet sulkevat automaattisesti aukot, joiden leveys on jopa 15 millimetriä. Ilmanvaihtojärjestöissä palosulut ovat keskeisiä komponentteja. Niissä on oltava sulaliittimet, jotka aktivoituvat tarkasti 72 celsiusasteen lämpötilassa. Tämä auttaa hallitsemaan happeen virtausta kanavissa ja vähentää flashover-tapahtumien riskiä. Ilmanvaihdon turvallisuuden varmistamiseksi kaikkien ulkoilmanottokohtien on sijaittava vähintään 1,5 metrin korkeudella maanpinnasta. Yhtä tärkeitä ovat myös kipinöiden estokannakkeet poistoilman venttiileissä, jotka täyttävät BS 476-20 -vaatimukset. Näin varmistetaan, että tuore ilma jatkaa turvallista kiertoa samalla kun palot pysytään sisällä määritellyissä tiloissa.
Kun muunnetuissa palonsietävissä kuljetussäilykkeissä käytetään kevyitä sisustusmateriaaleja, niin flashover-ilmiö tapahtuu paljon nopeammin kuin odotettavissa olisi. Esimerkiksi synteettiset seinäpaneelit, vaa'at eristys ja muovikalusteet voivat tuottaa lämpöä yli 3 megawatin neliömetriä kohden. Tämä lyhentää flashover-välivaiheen alle viiteen minuuttiin verrattuna noin 29 minuuttiin tai enemmän perinteisissä rakennuksissa. Ongelma pahenee, koska noin kaksi kolmasosaa paikallisista rakennusmääräyksistä perustuu vanhoihin materiaalimääräyksiin, jotka ovat peräisin useita vuosikymmeniä sitten. Näissä määräyksissä ei oteta huomioon nykyaikaisten synteettisten materiaalien palamisnopeutta modulaarisissa muunnoksissa. Toisen turvallisuutta heikentävän tekijän muodostavat säilykkeiden väliset kapeat tilat. Savu painuu alemmas ja lämpö kertyy nopeammin näissä kapeissa kulkuväleissä, mikä itse asiassa saa flashover-ilmiön tapahtumaan noin 40 prosenttia aiemmin kuin perinteisessä rakentamisessa. Monet paloturvallisuusasiantuntijat suosittelevat rakennusmääräysten päivittämistä siten, että ne sisältävät suorituskykyyn perustuvia arviointeja, kuten NFPA 286 -testiprotokollien mukaisia. Tämä lähestymistapa tarkastelee todellisia tulen ominaisuuksia aineiden luetteloinnin sijaan, antaen täsmällisemmän kuvan siitä, miten nämä muunnetut tilat todella toimivat tulipaloissa.
EN
