وقوع آتش سوزی در ساختمان ها می توانند منجر به ریزش دیوار ها و سازه های ساختمانی شود. از این رو، آتش سوزی های مهیب و بزرگ در ساختمان ممکن است با بروز خسارت های جانی و مالی زیادی همراه باشند. برای همین محافظت از سازه های ساختمانی مانند فولاد در برابر آتش می تواند از بروز این خسارت ها جلوگیری کند.
چون حتی مواد غیرقابل احتراق و محکم مانند فولاد ممکن است تحت تاثیر دما و حرارت های بالا دوام نیاورند و در نهایت فرو بریزند. چون سازه های فولادی دمای محیطی تا 1000 درجه فارنهایت را تحمل می کنند و در دمای بالاتر ممکن است استحکام خودشان را از دست بدهند. این در حالی است که راه های مختلفی برای محافظت از سازه های فولادی در برابر آتش وجود دارند که ما سعی کرده ایم در این مقاله از Hbboard پاسخ این سوال را بدهیم که چگونه از فولاد در برابر آتش محافظت کنیم؟
چرا باید از سازه های فولادی در برابر آتش محافظت کنیم؟
وقتی صحبت از آتش سوزی ساختمان می شود، شاید به این فکر نکنیم که سازه های ساختمانی مانند فولاد هم ممکن است در گسترش آتش در ساختمان تاثیر منفی داشته باشند. این در حالی است که آتش می تواند بر استحکام سازه های فولادی تاثیر بگذارند و در نهایت ممکن است منجر به ریزش ساختمان شوند. در آتش سوزی های شدید امکان دارد هر ماده ای و حتی فولاد هم بسوزد و خسارت های جانی و مالی زیادی را ایجاد کند. برای همین محافظت از آتش در سازه های فولادی بسیار مهم است.
راه های محافظت از فولاد در برابر آتش سوزی کدامند؟
به طور کلی سازه ای فولادی که در ساختمان سازی مورد استفاده قرار می گیرند در برابر آتش سوزی دوام بسیار بالایی دارند. فولاد یک ماده بادوام، غیر قابل احتراق و مقاوم در برابر آتش است.
زمانی که طراحی و ساخت سازه های فولادی به درستی انجام شود، به راحتی می توانند در برابر آتش سوزی دوام بیاورند و استحکام خودشان را در دماها و حرارت های بالا حفظ کنند. اما با این حال پیمانکاران سعی می کنند برای پیشگیری از بروز خسارت های ناشی از ریزش سازه های فولادی، از راهکارهای مختلف برای حفاظت از سازه های فولادی در برابر آتش استفاده کنند. حفاظت از سازه های فولادی در برابر آتش با دو روش فعال و غیرفعال انجام می شود.
حفاظت فعال در برابر آتش
روشهای فعال حفاظت در برابر آتش سوزی همان روش هایی هستند که همه ما آنها را می شناسیم. یکی از رایج ترین روش حفاظت فعال در برابر حریق استفاده از کپسول آتش نشانی است. از روش های فعال در آتش سوزی، برای جلوگیری از انتشار آتش به سایر قسمت های ساختمانی استفاده می شود.
حفاظت از آتش غیرفعال
این روش بیشتر بر روی سازه های ساختمانی اعمال می شود و بیشتر از انتشار آتش بین مواد قابل اشتعال در ساختمان جلوگیری می کند. به عبارتی می توان گفت استفاده از روش های حفاظت غیرفعال، زمان بروز خسارت های احتمالی ناشی از ریزش ساختمان را کاهش می دهد.
از این رو پیمانکاران از روشهای مختلفی برای نسوز کردن فولاد استفاده میکنند. متداول ترین روش های نسوز کردن فولاد با روش های غیرفعال به دو دسته تقسیم می شوند: حفاظت در برابر آتش سوزی واکنشی و غیر واکنشی.
مواد ضد حریق غیر واکنشی
مواد غیر واکنشی ضد حریق شامل مواردی مانند اسپری، محفظه بتنی و تخته هستند. این مواد زمانی که بر روی سازه های فولادی استفاده می شوند. آنها هنگام بروز آتش از تغییر اندازه و شکل فولاد و ریزش آنها جلوگیری می کنند.
گچ
گچ معمولاً برای محافظت در برابر آتش استفاده می شود و در ترکیب های مختلفی وجود دارد. گچ را می توان بر روی توری فلزی یا گچی استفاده کرد. اما در هنگام استفاده از لایه های گچ بر روی سازه های فولادی باید به ضخامت لایه ها توجه زیادی شود. برای همین انواع دیوار های گچی اختصاصی با ضخامت لایه های مختلفی وجود دارند که ممکن است مقاومت آنها در برابر آتش باهمدیگر فرق داشته باشد.
مواد مقاوم در برابر آتش با اسپری (SFRM)
پرکاربردترین مواد حفاظتی در برابر حریق برای فولاد سازهای فیبر معدنی و سایر مواد سیمانی هستند که مستقیماً روی خطوط تیرها و ستون های کف و سقف پاشیده میشوند. مواد مقاوم در برابر آتش سوزی (SFRM)، فولاد ساختاری را منبسط و عایق می کنند تا از خرابی ناشی از افزایش سریع دما جلوگیری کند. SFRM بیشتر برای مقاوم سازی سازه های فولادی که از دید پنهان هستند و زیاد دیده نمی شوند مانند فولاد های بالای سقف مورد استفاده قرار می گیرند. نحوه استفاده از آنها بسیار مهم است و باید طبق دستورالعمل سازنده مصرف شوند.
حتما قبل از استفاده از SFRM باید هر گونه کثیفی، روغن و رسوبات روی سازه های فولادی را پاک کنید، زیرا وجود هر گونه آلودگی بر روی سازه ها می توانند تاثیر منفی داشته باشد.
از اسپری ها برای مقاوم کردن سازه های فولادی در مواقعی استفاده می شود که فولاد زیاد در معرض دید نباشد و زیبایی ظاهری سازه زیاد اهمیت نداشته باشد. استفاده از اسپری ها برای نسوز کردن فولاد، مقرون به صرفه است. اما آنها حاوی تعدادی مواد شیمیایی هستند که ممکن است برای افراد سمی باشند. برای همین باید در استفاده از آنها دقت زیادی شود.
سیستم های سقف کاذب
سیستم های سقف کاذب می توانند از انواع سازه ها در کف و سقف ساختمان در برابر آتش سوزی محافظت کنند. اما نصب آنها حتما باید طبق دستور سازنده صورت بگیرد. چون سقف های کاذب باید تمام قسمت های روی سازه تا لبه های آنها را بپوشاند تا اثربخشی بهتری داشته باشند. اما برخی از قوانین مربوط به ساختمان سازی، استفاده از سیستم های سقف کاذب بر روی خرپاها و ستون هایی که بار یک طبقه از ساختمان یا بیشتر را تحمل می کنند را نمی دهند. از این سیستم ها نباید بر روی چنین ستون هایی استفاده شود.
مواد ضد حریق واکنشی
مواد ضد حریق واکنشی وقتی در معرض گرمای شدید قرار بگیرند، به راحتی یک واکنش شیمیایی را شروع می کنند. در این شرایط آنها منبسط می شوند و یک لایه مقاوم در برابر آتش سوزی را روی سازه های فولادی ایجاد می کنند. پوشش های ضد آتش، برای فولاد یک ماده ضد حریق واکنشی بسیار محبوب است.
استفاده از پوشش و رنگ های ضد حریق
پوشش های ضد حریق، ترکیبی از رنگ های مختلف از جنس اپوکسی هستند که بر روی سطوح فولادی استفاده می شوند. می توان آن را با قلم مو یا غلتک بر روی سازه های فولادی استفاده کرد، اما معمولاً با اسپری اعمال می شود. اسپری بهترین راه برای اعمال لایه ای یکنواخت و نازک بر روی سازه است. این پوشش های رنگی وقتی با شعله های آتش تماس پیدا می کند تا چند برابر ضخامت اصلی خود منبسط می شود و یک لایه عایق مناسبی را روی سطوح فولادی تشکیل می دهند. از این طریق از فلز در برابر احتراق تا چند ساعت محافظت می کند. استفاده از پوشش و رنگ های ضد حریق تا 4 ساعت می توانند دوام سازه های فولادی در برابر آتش را افزایش دهند و از این طریق از ریزش و سقوط سازه های فولادی پیشگیری کنند. اما یکی از معایب پوشش های ضد حریق برای محافظت از فولاد در برابر آتش این است که استفاده از آنها هزینه زیادی دارد و این نوع از رنگ ها گران هستند.
سخن آخر
راه های نسوز کردن سازه های فولادی در برابر آتش سوزی زیاد هستند و به روش های مختلفی می تواند فولاد را در برابر آتش مقاوم کرد. اما اکثر این راهکارها یا مقرون به صرفه نیستند و یا از نظر مواد شیمیایی ممکن است برای سلامتی انسان مضر باشند. این در حالی است که راهکارهای دیگری برای پیشگیری از خسارت های ناشی از آتش سوزی های مهیب در ساختمان سازی وجود دارند. یکی از این راهکارها استفاده از پانل های اکسید منیزیم برای عایق بندی نمای داخلی و خارجی ساختمان است.
https://www.aisc.org/why-steel/resources/fire-protection/