پوشش ضد حریق

مقاوم سازی و محافظت غیر عامل ساختمان ‏ها در برابر آتش

پایداری یک ساختمان در آتش سوزی بستگی به عملکرد همه اجزای سازه دارد. ساختمان ها باید حتی الامکان به گونه ای طراحی و ساخته شوند که محصولات حریق  ( مانند حرارت، دود و گاز سمی) دور از ساکنین قرار گرفته و افراد فرصت کافی برای فرار و رسیدن به محل امن را داشته باشند. همچنین در طراحی ساختمان‏ها، باید برای ایمنی آتش نشانانی که درگیر حوادث آتش سوزی هستند، تمهیدات لازم در نظر گرفته شود.

منظور از محافظت غیر عامل در برابر آتش، عمدتاً محافظت اجزای ساختمانی در برابر آتش سوزی است به نحوی که عملکرد مناسبی در برابر آتش داشته باشند. این هدف می تواند به وسیله عنصر و اجزایی که ذاتاً قادر به تامین مقاومت لازم در برابر آتش هستند برآورده شود و یا عملکرد مصالح و اجزای ساختمان به وسیله مواد، پوشش ها یا سایر تمهیدات مناسب محافظت شود. دو کارکرد مهم روش های محافظت غیر عامل، تأمین پایداری سازه ای و جداسازی فضا‏ها می‏باشد.

اصول محافظت غیرعامل در برابر آتش از جنبه های زیر قابل بررسی است:

مشارکت مصالح در گسترش آتش سوزی

مقاومت دربرابر آتش اجزای سازه

جداسازی یا فضابندی مقاوم در برابر آتش

گسترش خارجی حریق

مقاومت در برابر آتش

مقاومت در برابر آتش به معنای توانایی یک محصول برای ادامه عملکرد آن در شرایط حریق و جلوگیری از گسنرش آتش و یا دود از منطقه حریق گسترش یافته به مناطق مجاور ارزیابی شده است و در صورت لزوم حفظ پایداری سازه ای یا مکانیکی نیز در آن مورد توجه قرار می‏گیرد.

برای تعین مقاومت در برابر آتش معمولاً از آزمون در کوره های مخصوص استفاده می‏شود که بر حسب نوع عنصر ساختمانی و هدف آزمون ممکن است متفاوت باشد. به طور معمول دمای آزمون به سرعت 800 درجه سلسیوس رسیده و برای ساختمان های متعارف، برای اکثر زمان آزمون در دمای حول و حوش 1000 تا 1100 درجه سلسیوس باقی می‏ماند.

 

برای تعیین مقاومت اجزای ساختمان در برابر آتش، سه عملکرد مهم آنها به شرح زیر مورد ارزیابی قرار می‏گیرد

الف- پایداری

ب- یکپارچگی

ج- نارسانایی

از تمهیدات و وسایل محافظت کننده در برابر آتش می‏توان موارد زیر را نام برد

-پوشش‏های محافظت کننده در برابر آتش

-تخته‏های مقاوم در برابر آتش برای محافظت سازه فولادی

-کانال‏ های تهویه دود مقاوم در برابر آتش

-درها، شیشه‏ها، کرکره ها، و یراق آلات مقاوم در برابر آتش

نورگیر مقاوم در برابر آتش

مقاومت در برابر آتش-سازه

قاب سازه ای یک ساختمان شامل همه اجزای مورد نیاز برای تحمل بارهای وارده به ساختمان، اعم از بارهای مرده و بارهای طراحی بر اساس کاربری ساختمان است. بنابراین قاب سازه ای می تواند شامل ستون ها، تیرها، کف ها و دیوارها باشد. برای اینکه خرابی در ساختمان ها تنها به قسمت اندک محدود شود لازم است قاب سازه ای عملکرد خود را مطابق اهداف طراحی حفظ کند.

مقاومت اجزای سازهای در برابر آتش باید بر اساس مقررات و متناسب با ارتفاع و کاربری ساختمان ( و فضاها) تأمین شود معمولاً برای اجزای سازه ای ساختمان به مقاومت 1 یا 2 ساعت در برابر آتش نیاز است ( البته ممکن است بسته به مورد کمتر یا بیشتر نیز باشد).

مقاومت الزامی سازه در برابر آتش بستگی به نوع تصرف‏ها و ابعاد ساختمان دارد. در بسیاری از اوقات اجزای ساختمانی به تنهایی نمی تواند مقاومت لازم در برابر آتش را تأمین نمایند که از مهم ترین آنها سازه فولادی را باید نام برد. بنابراین برای این قبیل سازه‏ها نیاز به پوشش محافظت کننده در برابر آتش وجود دارد.

منحنی استاندارد دما_زمان مطابق استاندارد ملی ایران به شماره 1-12055  

 

پوشش های محافظت کننده در برابر آتش

طبق تعریف ASTM E17    مقاومت در برابر آتش خاصیتی از یک ماده یا یک ساختار است که در برابر حریق مقاومت نموده و یا محافظت در برابر آن ایجاد می‏نماید. اما تأخیرانداز حریق ماده ای است که خواص اشتعال پذیری و یا پیشروی شعله بر روی مواد را کاهش می‏دهد. با این تعریف مشخص است که اصولاً نوع و ضخامت این دو نوع پوشش نیز تا حدود زیادی با یکدیگر متفاوت است.

بسیاری از اوقات اجزای ساختمانی به تنهای نمی توانند مقاومت لازم در برابر آتش را تأمین نمایند که از مهم ترین آنها سازه فولادی است که در مفهوم استاندار آن مقاومت 20 تا 30 دقیقه برای آن ذکر می‏شود، بنابراین برای محافظت سازه فولادی در برابر آتش و مقاوم سازی ساختمان لازم است از پوشش محافظت کننده استفاده شود. برای این منظور تا سال ها از دوربند فولادی به وسیله مصالح سنگین مانند آجر و بتن استفاده می‏شد، ولی درد دهه‏های اخیر مصالح پوشش سبک با مقاومت بالا در برابر آتش رواج یافته است

استفاده از  پوشش‏ها می تواند به سبک شده سازه، افزایش سرعت اجرا و نهایتاً کاهش هزینه های ساخت کمک نماید. در این خصوص توجه به موارد زیر اهمیت زیادی برخوردار است:

- حفظ اتصال و چسبندگی پوشش به سطح زیر کار

- تأمین ضخامت لازم پوشش برای جلوگیری از رسیدن دمای سازه به دمای بحرانی که در آن با شکست مواجه می‏شود

- عدم استفاده از جزئیاتی که موجب تضعیف پوشش محافظت کننده در برابر آتش شود.

در کل از نظر مکانیسم عملکرد سه نوع اصلی مواد محافظت کننده در برابر آتش را می توان نام برد: ایجاد مواد عایق، جذب انرژی و مکانیسم پف کردن. بیشترین مصرف مواد عایق که دارای خواص حرارتی عالی می‏باشند، مربوط  است به مواد معدنی که دارای سنگدانه های منبسط شده  و چسبندهای سیمانی یا گچی و سایر مواد و افزودنی های معدنی و الیافی می باشد.

 

روش اجرای پوشش‏های معدنی پاششی محافظ بر روی سازه

پس از اینکه پوشش محافظ در برابر آتش انتخاب شد، روش اجرای آن بر روی سازه از اهمیت خاصی برخوردار است، برای جزئیات اجرائی مناسب باید کل سیستم پوشش مورد توجه قرار داد و توجه صرف به اجزا به صورت تکی ممکن است به نتایج ناموفق منجر شود.

  • آماده سازی سطح زیر کار

قبل از اجرای پوشش محافظت کننده در برابر آتش باید سطح زیر کار را آماده نمود. این آماده سازی به دو منظور اصلی صورت می‏گیرد الف- ایجاد اتصال مناسب بین پوشش و سطح زیر کار ب- اطمینان از سازگاری بین پوشش و سطح زیر کار

برای تأمین چسبندگی هر نوع پوشش پاششی به زیر کار، شرایط سطح زیز کار مهم است، سطح زیر کار باید عاری از هرگونه روغن، گریس، گرد و غبار، آلودگی، رنگ سست، عوامل تولید کپک یا سایر مصالح یا شرایطی که به چسبندگی آسیب برساند.

در مورد سطوح فلزی معمولاً استفاده از اتصالات مکانیکی توصیه می گردد.

  • انواع اتصالات مکانیکی

برای برقراری اتصال بین پوشش و سطح زیرین به روش‏های مکانیکی، از انواع اتصالات می‏توان استفاده نمود. در هنگام انتخاب این    اتصالات     باید به خواص مواد نظیر مقاومت مکانیکی، مقاومت حرارتی، مقاومت به هوازدگی، سازگاری شیمیایی و مقاومت به خوردگی توجه نمود.  انواع نگهدارنده های مکانیکی در جدول 1 نشان داده شده است.

  • اجرای پوشش ضد حریق

پس از آماده سازی سطح زیر کار و نصب اتصالات مکانیکی ، مواد ضد حریق پاششی با آب ترکیب شده و ملات حاصله از طریق تجهیزات شات کریت تر بر روی سطوح تا رسیدن به ضخامت طراحی مورد نیاز پاشش  می گردد. بدین منظور برای تأمین مقامت چسبندگی پاشش ملات باید به صورت لایه ای انجام گیرد. ضخامت هر تک لایه به میزان قابل توجهی بسته به نوع مصالح، امتداد سطح زیر کار و شکل هندسی مقاطع فلزی تغیر خواهد کرد. به منظور اطمینان کامل از چسبندگی مواد پاشش شده با سطوح فلزی معمولا لایه اول به همراه چسب و با ضخامت کم اجرا می گردد.

  • محافظت در حین و پس از اجرای پاشش

پوشش پاششی پس از اجرا تا زمان گیرش نهائی، تحت تأثیر شرایط مختلف محیطی است. بنابراین در این مدت ضروری است تا پوشش پاششی در معرض خشک شدن سریع باران، آب جاری، یخ زدن، حرکت سازه ای، ارتعاش و ضربه قرار نگیرد.