عناوین اصلی این مطلب
پوشش ضد حریق
پوشش ضد حریق پایه معدنی یک روش ارزان قیمت و مؤثر در مقابله با حریق برای سازه‌های فولادی است. این پوشش از ترکیبی از ورمیکولیت و یک نوع چسباننده مانند سیمان یا گچ تشکیل شده است. همچنین، این پوشش شامل الیاف تسلیح کننده، مواد افزودنی کاهنده خوردگی فولاد و رزین‌های لاتکس امولسیونی است که به همراه ورمیکولیت، تشکیل مواد فایرپروف معدنی را می‌دهند. استفاده از این پوشش ضد حریق می‌تواند در کاهش خطرات حریق و حفظ امنیت سازه‌های فولادی موثر باشد.
مواد فایرپروف دارای ترکیب خاصی هستند که به آن‌ها اجازه می‌دهد در برابر حرارت و آتش مقاومت کنند. این مواد به صورت ملات خشک تولید شده و پس از مخلوط کردن با آب، به صورت شاتکریت بر روی ستون‌ها و تیرهای اسکلت فولادی پاشیده می‌شوند، اما یکی از نکات مهم در عملیات پاشش مواد فایرپروف، ضخامت پوشش ضد حریق است. باید به طور دقیق تعیین شود که چه ضخامتی از ملات روی قطعات سازنده قرار گیرد تا بتواند در مقابل حرارت و آتش مقاومت کند.
محاسبه ضخامت پوشش ضد حریق
یکی از مهم‌ترین عناصر در ضوابط پوشش ضد حریق برای محصولات استاندارد، تعیین حداقل ضخامتی است که برای اجرای پوشش ضد حریق بر روی یک المان سازه‌ای لازم است. در ابتدا، تعیین ضخامت مورد نیاز برای پاشش محصول ضد حریق روی سطح المان سازه‌ای می‌تواند کاری پیچیده به نظر برسد، اما با رعایت دستورالعمل‌های ساده و قوانین مشخص، این فرآیند می‌تواند ساده‌تر شود.
مشخص کردن میزان مقاومت اعضای باربر سازه در برابر حریق
در مبحث سوم مقررات ملی ساختمان، به منظور جلوگیری از افزایش خسارت‌ها و تلفات انسانی در آتش سوزی‌ها، محدودیت‌هایی برای تعداد طبقات و ارتفاع ساختمان بر اساس میزان مقاومت اعضای باربر ساختمان در برابر حریق تعیین شده است.
حفاظت ساختمان در برابر حریق از اهمیت بالایی برخوردار است و رعایت محدودیت‌های مربوطه جهت ایجاد ایمنی و جلوگیری از خسارات جدی از جان و مالکیت‌ها می‌باشد. در مقررات ملی، جدول ۳-۲-۲-الف به وضوح توضیح داده شده است که آیا ساختمان نیاز به تمهیدات خاص حفاظت از حریق دارد یا خیر.
در صورتی که نیاز وجود داشته باشد، مقاومت ساختمان در برابر حریق باید به مدت یک، دو یا سه ساعت باشد. عواملی مانند تعداد طبقات، نوع کاربری ساختمان و استفاده یا عدم استفاده از شبکه بارنده از جمله پارامترهای مهمی هستند که تعیین کننده میزان مقاومت لازم برای ساختمان می‌باشند.
مشخص کردن فاکتور مقطع اعضای سازه‌ای
در مرحله دوم محاسبات سازه، پس از تعیین تعداد ساعات مورد نیاز برای مقاومت سازه، محاسبه اینرسی حرارتی اعضاء سازه ضروری است. اینرسی حرارتی به معنای زمان لازم برای رسیدن دمای عضو فولادی به میزان بحرانی ۵۰۰ درجه سانتی‌گراد در یک شار حرارتی ثابت است. اگر اینرسی حرارتی یک عضو سازه بیشتر باشد، زمان بیشتری برای رسیدن به دمای بحرانی لازم است، به این معنی که آن عضو سازه مقاوم‌تر است.
در مقابل، برای عناصر سازه‌ای با اینرسی حرارتی کم، می‌توان انتظار داشت که دمای آن‌ها به سرعت به مقدار بحرانی ۵۰۰ درجه سانتی‌گراد برسد. در این دما، تنش تسلیم فولاد تا ۵۰ درصد کاهش می‌یابد. تحقیقات نشان می‌دهد که اینرسی حرارتی عناصر سازه‌ای به طور مستقیم با ویژگی هندسی مقطع آن‌ها مرتبط است. فاکتور مقطع، که یک پارامتر هندسی است، به این منظور تعریف میشود.
تحقیقات اخیر نشان داده شده است که فاکتور مقطع و آسیب پذیری نیمرخ در رابطه مستقیم قرار دارند. بر اساس این تحقیقات، هر چه فاکتور مقطع بیشتر باشد، نیمرخ کمتری به لحاظ اینرسی حرارتی خواهد داشت. به طور خاص، در شرایطی که شار حرارتی ثابت است، نیمرخ با فاکتور مقطع بیشتر، سریع‌تر به دمای بحرانی خواهد رسید و بنابراین آسیب پذیری بیشتری نسبت به نیمرخ با فاکتور مقطع کمتر خواهد داشت.
در این موضوع، می‌توانیم ببینیم که نیمرخ A و B دارای محیط و مساحت‌های متفاوتی هستند. نیمرخ A در مقابل حریق حساس‌تر است؛ زیرا مساحت کمتری دارد و از طرف دیگر شار حرارتی دریافتی آن بسیار بیشتر است، اما به دلیل جرم واحد طول کمتر نیمرخ A، اینرسی حرارتی آن کمتر است.
بنابراین، برای افزایش دمای نیمرخ A نیاز به انرژی حرارتی کمتری است. به عبارت دیگر، نیمرخ A نیاز به پوشش ضد حریق با ضخامت بیشتری دارد تا مقاومت آن در برابر حریق افزایش یابد. این موضوع همچنین توسط پارامتر هندسی فاکتور مقطع نیمرخ نیز تایید میشود؛ زیرا محیط به مساحت در نیمرخ A بسیار بیشتر از نیمرخ B است.
مشخص کردن ضخامت مطابق با داده‌های فنی شرکت تولید پوشش ضد حریق
شرکت های پوشش‌های ضد حریق دارای فرمولاسیون‌های متفاوتی هستند که باعث میشود عملکرد آن‌ها در حریق‌های با زمان‌ها و فاکتورهای مقطع مختلف نیز تغییر کند. به منظور ارزیابی و سنجش این پوشش‌ها در شرایط استاندارد حریق، نیاز است تا در یک آزمایشگاه مرجع و با استفاده از استانداردهای بین المللی مانند ASTM E84 و یا UL263 آن‌ها مورد آزمایش قرار گیرند. در این باره میتوانید مطلب استانداردهای پوشش ضد حریق را هم مطالعه کنید.
این آزمایشات شامل تست نمونه‌های مختلف پوشش ضد حریق با ضخامت‌های متفاوت در شرایط حریق سلولزی یا حریق هیدروکربنی با فاکتورهای مقطع متنوع است. در نهایت، بر اساس نتایج آزمایشات، جداول استانداردی برای مقاومت‌های مشخصی مانند ۳۰، ۶۰، ۹۰، ۱۲۰ و ۱۸۰ دقیقه برای فاکتورهای مقطع مختلف تهیه میشود. این جداول استاندارد به عنوان داده‌های فنی مورد استفاده قرار می‌گیرند تا بتوان مقاومت پوشش ضد حریق را محاسبه کرد.
چگونگی ضخامت پوشش ضد حریق در زمان اجرا
در اجرای پوشش ضد حریق در پروژه‌ها، ضخامت مواد ضد حریق پاشش شده بر روی سطوح باید به صورت مستمر بررسی شود. برای این منظور، از ابزاری به نام گیج استفاده میشود که مسئول کنترل کیفیت موظف است نواحی مختلفی را به طور تصادفی انتخاب کرده و ضخامت پوشش ضد حریق روی این سطح را اندازه گیری کند.
اهمیت این مساله در این است که کم بودن ضخامت می‌تواند باعث عدم مقاومت کافی در برابر حریق شود و افزایش ضخامت هزینه‌های اجرا و مصرف مواد ضد حریق را افزایش می‌دهد و همچنین وزن نهایی سازه را نیز سنگین می‌کند.
