Materiaalin paloluokan selvittäminen
Materiaalin paloluokan selvittäminen voi tulla ajankohtaiseksi, mikäli materiaalia halutaan käyttää esimerkiksi julkisissa tiloissa. Suomen laissa (Ympäristöministeriön asetuksessa rakennusten paloturvallisuudesta 848/2017) määritellään rakennustarvikkeille, rakennusten osille, rakennuksille ja sisusteille paloluokat, jotka niiden tulee täyttää. Materiaalin paloluokka antaa tietoa materiaalin palokäyttäytymisestä ja sen perusteella voidaan arvioida sen käyttäytymistä tulipalotilanteessa. Paloluokka määritetään palotestien pohjalta materiaalin paloteknisten ominaisuuksien perusteella.
Miten materiaalille voidaan määrittää paloluokka?
Materiaalin palokäyttäytymisestä saadaan tietoa erilaisista testeistä. Testin tai testien valinta riippuu siitä, mihin käyttötarkoitukseen tietoa palokäyttäytymisestä halutaan käyttää. Testistä riippuen, saadaan tietoa esimerkiksi syttymisajasta, savuntuotosta tai materiaalin lämmönvapautumisnopeudesta. Rakennustuotteiden ja rakennusmateriaalien vaatimat paloluokat määritetään virallisten, standardoitujen testien avulla akkreditoidussa laboratoriossa, esimerkiksi Eurofinsillä. On olemassa myös pienemmän mittakaavan testejä, joita voidaan hyödyntää esimerkiksi materiaalikehityksessä.
Materiaalikehityksessä käytettäviä palotestejä
Materiaalin kehityksen alkuvaiheessa on hyödyllistä tehdä ensin pienemmän mittakaavan testejä, sillä viralliset testit ovat melko kalliita. Materiaalin käyttötarkoituksen ja haluttujen tietojen pohjalta voidaan valita, mitä halutaan tutkia ja siten valita soveltuvat testit. Usein halutaan tietää etenkin materiaalin lämmön- ja savuntuoton ominaisuuksia, sillä ne vaikuttavat tulipalotilanteissa palon leviämiseen ja hallintaan. Tulipalossa halutaan minimoida palavan materiaalin ja savun määrä. Runsas savunmuodostus voi haitata rakennuksesta pelastautumista.
Lämmön- ja savuntuoton määrää voidaan mitata ISO 5560-1 standardin mukaisella kartiokalorimetrikokeella. Tulokseksi saadaan myös esimerkiksi näytekappaleen syttymisaika ja massahäviö. ISO 5660-1 mukaista lämmön- ja savuntuoton testiä käytetään usein materiaalin tutkimus- ja kehitystyössä virallisen paloluokkatestin sijaan, sillä se on pienen mittakaavan vastike viralliselle testille, mutta huomattavasti edullisempi.
Materiaalin syttyvyyttä voidaan tutkia esimerkiksi UL 94 syttyvyyskokeella. Sitä käytetään paljon määritettäessä muovimateriaalien suhteellista syttyvyyttä. Testin tarkoituksena on saada tietoa materiaalin käyttäytymisestä sytyttämisen jälkeen – levittääkö se liekkiä vai pyrkiikö se sammuttamaan liekin. Lisäksi seurataan näytteen tippumiskäyttäytymistä eli tippuuko näytteestä sytyttäviä pisaroita, jotka voisivat aiheuttaa liekin leviämistä vai ei.
ASTM D2863 happi-indeksitestistä voidaan käyttää selvittämään tietoa siitä, kuinka alhaisessa happipitoisuudessa testattava näyte vielä palaa. Testillä ei kuitenkaan ole yhteyttä materiaalin todellisiin loppukäyttöolosuhteisiin, vaan sitä käytetään enemmän laadunvalvonnassa.
Näytteiden valmistus ja tulosten käsittely
Valittuja testejä varten materiaalista valmistetaan näytteet standardien ohjeiden mukaisesti. Näytekappaleiden koko ja muoto riippuu testattavasta materiaalista, ja esimerkiksi happi-indeksitestissä näytteen koko riippuu myös sen valmistustavasta.
Tehtyjen testien perusteella saadaan tietoa materiaalin palokäyttäytymisestä ja voidaan määrittää materiaalin saavuttama luokitus kustakin testistä. Eri testien perusteella saadaan erilaisia tuloksia, esimerkiksi ISO 5660-1 kartiokalorimetrikokeen avulla voidaan arvioida materiaalin saavuttamaa virallista paloluokkaa ja UL 94 syttyvyyskokeesta saadaan testin mukainen syttyvyysluokitus.
Lähteet
Ala-Holma, H. 2023. Puukomposiittimateriaalin paloluokan selvittäminen ja sen palosuojauksen kehittäminen – Theseus. Turun ammattikorkeakoulun opinnäytetyö.