Palon leviämisen rajoittaminen julkisivun tuuletusvälissä

Palon leviämisen kerroksittainen rajoittaminen julkisivun tuuletusvälissä on yksi palomääräystemme edellytys puisen ulkoverhouksen käytölle P1 ja P2 paloluokan rakennuksissa. Edellytys tuli voimaan vuonna 1997 puun käyttömahdollisuuksien laajentuessa. Tuolloin tiedettiin, että palavan julkisivumateriaalin tapauksessa tuuletusvälin paloa levittävälle ominaisuudelle oli syytä tehdä jotain. Tätä tietoa vahvistivat useat VTT:n puiselle julkisivulle suorittamat polttokokeet 90-luvun lopulla (Hakkarainen ym. 1996 & Kokkala ym. 1997).

Palon keskimääräisen etenemisnopeuden havaittiin kasvavan noin kaksinkertaiseksi, kun puupinnan takana oli avoin tuuletusväli. Palon leviämisen rajoittamisella pyritään turvaamaan riittävä saapumisaika palokunnalle tilanteissa, joissa palo lähtee  ulkoisesta riittävän pienestä sytytyslähteestä. Tällaisia tilanteita ovat esimerkiksi tuhopoltot, joissa palo saattaa ehtiä leviämään todella suureksikin ennen havaitsemishetkeä, jonka jälkeen palokunnan täytyy vielä saapua.

Pronton online tilastojen mukaan  palokunnan 1. yksikön toimintavalmiusajan koko Suomen keskiarvo vuonna 2021 oli 9,26 minuuttia. Sytytyslähteen ollessa suuri palo leviää nopeasti tuuletusvälissä tehtävän palon leviämisen rajoittamisesta huolimatta. Palon leviämisen rajoittamista edellytetään lähes jokaisessa taulukkomitoituksen tapauksessa, joka mahdollistaa D-s2, d2* paloluokan materiaalista tehdyn ulkoverhouksen paloluokkien P1 ja P2 rakennuksissa.

Toteutustapa palon leviämisen rajoittamiseen haki alkuun kuitenkin muotoaan. Tästä esimerkkinä Markku Karjalaisen väitöskirjasta lainattu kuva alapuolella, jossa palon rajoittamiseen käytetty lippa on kierretty räystäsputkella. Arkkitehtuurin dosentti Markku Karjalainen väitöskirjassaan toteaakin, että ratkaisun puuttuminen oli omiaan hämmentämään sekä kuntien rakennusvalvonta-, että paloviranomaisia ja sai hyväksyttyjen ratkaisujen valikoiman hyvin kirjavaksi.

Kuopion pelastuslaitoksella vuonna 1998 suoritetuissa polttokokeista saatiin kuitenkin nopeasti vinkkiä siitä, että palon leviämisen rajoittaminen voisi olla järkevintä toteuttaa erilaisten lippojen ja ulokkeiden sijaan tuuletusvälin sisällä. Ulokkeiden tuli nimittäin olla toimiakseen melkoisen kookkaita ja lisäksi nämä epäjatkuvuuskohdat tuuletusvälissä mahdollistivat lisähapen kuljettumisen  tuuletusvälissä etenevälle palolle. Tämä tieto sai varmasti myös arkkitehtien esteettisen silmän huokaisemaan helpotuksesta. 

*D-s2, d2 luokan materiaalista puhuttaessa tarkoitetaan yleensä palosuojaamatonta puumateriaalia ja siksi myös tässä puhutaan puisesta ulkoverhouksesta.

Julkisivun tuuletusraon ja palokatkojen suunnittelussa perusongelma on palo- ja kosteusteknisen toimivuuden yhtäaikainen toteutuminen. Mikäli tuuletus ei toimi riittävästi voi tuloksena olla kallis lasku julkisivuremontin muodossa. Mikäli ratkaisu ei toimi palon leviämisen rajoittamisen kannalta voi tulipalo aiheuttaa suuret vahingot. Ongelmaan tarvittiin tutkitusti toimiva ratkaisu.

VTT otti asian ratkaistavaksi yhtenä osana ontelopaloja käsittelevää tutkimushankekokonaisuutta 2000-luvun alussa. Tavoitteena oli löytää riittävän hyvä keino rajoittaa palon leviämistä ulkoseinän kosteusteknistä toimintaa unohtamatta. Tutkimuksessa suoritettiin kolme polttokoetta, joissa tutkittiin kahden kosteusteknisesti toimivaksi todetun ratkaisun kykyä rajoittaa paloa 36 mm tuuletusvälissä. Kosteustekninen toimivuus oli todennettu kosteus- ja virtausteknisiä laskuja apuna käyttäen. Polttokokeet osoittivat ratkaisujen toimivan myös palon rajoittamisessa lain kannalta riittävällä tavalla. Viitteelliset kuvat ratkaisuista alla.

Ratkaisujen toiminta perustui tuuletusvälin kuristamiseen, jolloin palotilanteessa rajoittimen alle kerääntyvä paine esti liekkejä ja kuumia palokaasuja tunkeutumasta tuuletusväliin. Metalliprofiili jätti tuuletusvälistä 5 % avoimeksi ja puurima ratkaisu noin 20 %. Ratkaisuista rei´itetty metalliprofiili on pääasiallinen toteutustapa vielä tänäkin päivänä.

Viime vuoden (2020) lopulla VTT:n lämmöneristevalmistaja Parocille tekemässä selvityksessä havaittiin kuitenkin, että tuuletusvälissä palon rajoittamiseen käytettävät  palokatkot voivat heikentää tuuletusvälin toimintaa merkittävästi ja johtaa jopa tuuletusvälin riittämättömään toimintaan korkeilla ja yhtenäisillä tuuletusväleillä. RIL:n rakennusten veden- ja kosteudeneristysohjeistusta noudattamalla tälläistä ongelmaa ei syntyisi, koska tuuletusväli suositellaan jätettäväksi auki ulkoilmaan jokaiselta kerrostasolta. Yhtenäistä julkisivua voidaan kuitenkin perustella niin kosteus- kuin paloturvallisuudenkin näkökulmasta. Yhtenäinen ja tiivis julkisivu pitää paremmin palon tarvitseman lisähapen ja sadeveden poissa tuuletusvälistä.

Kerrostalojen puujulkisivuihin kohdistuu huomattava määrä viistosadetta, jonka määrän on tulevaisuudessa ennustettu vain lisääntyvän. Korkeilla julkisivuilla viistosateen haittoja ei myöskään ole samalla tavalla räystään pituudella ehkäistävissä kuin matalammissa rakennuksissa. Yhtenäisiä ja korkeita puujulkisivuja suunnitellaan ja tullaan todennäköisesti suunnittelemaan kerrostaloihin jatkossakin, jonka vuoksi tuuletusvälin riittävän toiminnan varmistamiseen on hyvä kiinnittää huomiota. Mielestämme hyvä vaihtoehto olisi hoitaa  palon leviämisen rajoittaminen  mahdollisimman vähän tuuletusvälin toimintaa häiritsemättä, jolloin tuuletusvälin koko pinta-ala voidaan vapauttaa rakenteen kuivana pitämiselle, joka on myös sen ensisijainen tehtävä. Uusi tuotteemme Tenmat FF102/25 tarjoaakin vaihtoehdon palon leviämisen rajoittamiseen tuuletusvälin toimintaa heikentämättä.

TENMAT FF102/25 on uusi julkisivun tuuletusvälin palokatkoratkaisumme ja se soveltuu käytettäväksi enintään 25 mm leveissä tuuletusväleissä.  4 mm paksu palokatkonauha jättää 25 millimetrin tuuletusvälistä 84 % auki ilmankiertoa varten. Katko aktivoituu ja paisuu vasta palotilanteessa,  joka mahdollistaa tuuletusvälin esteettömän toiminnan normaaleissa käyttöolosuhteissa.

Palokatko perustuu paisuvaan materiaaliin, joka on Englantilaisen yhteistyökumppanimme Tenmat Ltd:n valmistama. Tenmatilla on 30 vuoden kokemus passiivisten palontorjuntatuotteiden valmistamisesta. Tenmatin FF102-materiaalille on luvattu 60 vuoden tekninen käyttöikä Suomen ilmasto-olosuhteissa, se ei vapauta halogeeneja ja sen savuntuotto on vähäinen.

Palon leviämisen rajoittamiskykyä tutkittu puujulkisivuilla Tampereen yliopistolla suoritetussa polttokokeessa. Tutustu Palotekninen Insinööritoimisto Markku Kaurila Oy:n lausuntoon.

 Palotekninen Insinööritoimisto Markku Kauriala Oy – Lausunto palon leviämisen rajoittamisesta julkisivun tuuletusvälissä

Tenmat FF102/25

Max. tuuletusväli 25 mm

Soveltuu käytettäväksi enintään 25 mm leveissä tuuletusväleissä

Avoin tuuletuspinta-ala jopa 84%

4 mm paksu profiili jättää 25 millimetrin tuuletusvälistä 84 % auki ilmankiertoa varten 

Aktivoituu palotilanteessa ja sulkee tuuletusraon

FF102/25 aktivoituu ja sulkee tuuletusraon vasta palotilanteessa. Normaaliolosuhteissa katko ei yhdistä ulkoverhousta kantavaan rakenteeseen, jolloin tuuletusväli säilyy yhtenäisenä ja myös verhouksen taakse päässeen veden poistokyky tehostuu.

Vieraile tuotesivulla

Lisää tietoa aiheesta:

Ympäristöministeriön asetus rakennusten paloturvallisuudesta 2017/848

Markku Karjalainen – Suomalainen puukerrostalo puurakentamisen kehittämisen etulinjassa (2002)

VTT – Ontelopalojen katkaiseminen (2003)

VTT –  Ventilated façade concept for Paroc – Principle design guidelines (2020)