با گسترش شهرها و جمعیت انسانی، ساخت و ساز ساختمان های چندین طبقه از چندی سال پیش رو به افزایش بوده و امروزه به طرز سرسام آوری با این موضوع روبه رو هستیم. ساختمان هایی که افراد مختلف را در خود ساکن می کنند، باید استاندارد های ایمنی لازم را برای سکونت افراد در خود داشته باشند تا از در زمان بروز حادثه تاب و تحمل شرایط و حوادث را با خود به یدک بکشند، زیرا امکان بروز حادثه در هر شرایط و زمانی محتمل است.
پدیده ها و حوادث غیر مترقبه طبیعی و همچنین حوادث ناشی از دخالت انسانی مانند آتش سوزی می تواند سبب بروز صدمات و آسیب های مالی و جانی بسیاری برای افراد شود. استفاده از روش ها و تکنیک های مقاوم سازی ساختمان در برابر حوادث به ویژه آتش سوزی در کاهش خطرات احتمالی نقش به سزایی دارد. یکی از مهم ترین و پرکاربردترین روش های مقاوم سازی ساختمان در برابر آتش سوزی، استفاده از پوشش ضدحریق می باشد. پوشش های ضدحریق بر روی انواع مختلف سازه اعم از فلزی، بتنی و یا چوبی مورد استفاده قرار می گیرند. پوشش های ضدحریق در انواع مختلفی با توجه به ترکیبات به کار رفته در آن ها تولید و استفاده می شوند. ما در این مقاله به بررسی و معرفی پوشش ضدحریق اسکلت فلزی و همچنین مزایا و معایب آن می پردازیم.
ایمنی ساختمان و روش جلوگیری از خسارات وارده به ساختمان یکی از نکات بسیار مهمی است که مهندسان و متخصصان امروزه به آن توجه ویژه ای دارند. یکی از این روش ها برای افزایش مقاومت ساختمان در برابر حرارت ناشی از آتش سوزی استفاده از پوشش ضد حریق در سطوح سازه است. در فاز اول یعنی قسمت ابتدایی آتش سوزی به دلیل گستردگی کم آن امکان مهار با کپسول ها وجود دارد اما اگر گستردگی آتش سوزی وارد فاز دوم یعنی توسعه شعله شود و تمام ساختمان را در بر بگیرد زمانی برای رسیدن نیرو های آتش نشانی و خارج کردن افراد و جلوگیری از آسیب به تجهیزات موجود در ساختمان نیست، در این بخش است که نقش پوشش های ضدحریق پررنگ تر می شود. پوشش ها با جلوگیری از انتشار و نفوذ گرما به لایه های زیرین سبب افزایش مدت زمان استحکام ساختمان در برابر ریزش می شوند. در واقع مهم ترین علت استفاده از آن ها بدین منظور است که ساختمان تا مهار کامل آتش دچار فرو ریزش نشود. موادی که در ترکیبات این نوع پوشش ها به کار می روند به خوبی، کارآیی و قابلیت حفاظت ساختمان را دارا هستند.
پوشش های ضدحریق بر روی انواع جنس سازه قرار می گیرند و سازه های مختلف بتنی، فلزی و یا چوبی قادر به مقاوم شدن در برابر حرارت به واسطه پوشش ضد حریق هستند. یکی از انواع جنس بدنه ساختمان یا سازه، فلز است. اسکلت فلزی ساختمان برای مقاوم شدن در برابر حرارت نیاز پوشش ضد حریق دارد. این پوشش ها از ریزش اسکلت فلزی در اثر آتش سوزی یا افزایش حرارت جلوگیری می کنند. درواقع پوشش ضد حریق اسکلت فلزی زمان لازم برای رسیدن نیروهای آتش نشانی هنگامی که حریق گسترده است و همچنین خارج کردن افراد حاضر در ساختمان را تضمین می کند. استفاده از پوشش ضد حریق اسکلت فلزی سبب افزایش تحمل حرارت سازه فلزی می گردد و همین عامل سبب جلوگیری از ریزش ساختمان و فلزها و بنیان آن یعنی فولادهای به کار رفته در آن می شود و بدین ترتیب خطرات جانی افراد ناشی از گیر کردن در زیر آوار سازه های سنگین و قطور فلزی و همچنین احتمال مرگ کاهش می یابد. افراد یا سازندگان ساختمان ها با استفاده از چنین پوشش های ضد حرارتی بر روی اسکلت فلزی جان بسیاری از اشخاص را هنگام بروز حوادثی محتمل مانند آتش سوزی حفظ می کنند.
کارکرد عایق ضد حریق و مدت زمان حفظ استحکام سازه در هنگام آتش سوزی ساختمان، به نوع سازه بتنی یا فلزی، نوع کاربرد سازه در ساختمان، طراحی و فرم سازه، نوع کاربری ساختمان (صنعتی یا مسکونی) و امکان وجود مواد آتش زا در ساختمان، علت آتش سوزی و گستردگی آن، مدت زمان مورد نیاز برای تخلیه افراد از ساختمان و رسیدن نیروهای آتش نشانی، زمان و محل حادثه و مواردی از این دست بسیار وابستگی بسیار زیادی دارد. مدت زمان کارایی عایق ضد حریق در برابر درجه حرارت آتش سوزی نیاز به شناخت جنس سازه و اسکلت ساختمان و همچنین بررسی عملکرد عایق های ضدحریق استفاده شده روی سازههای مختلف دارد. وظیفه ی عایق ضدحریق اسکلت فلزی این است که مقاومت و استحکام اسکلت فلزی را در هنگام حریق بالا ببرد و مانع از فروریزش سازه فلزی گردد.
در ساختمان های با کاربری صنعتی این موضوع از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است زیرا اگر این ساختمان ها دچار آتش سوزی شوند قطعاً محصولات، دستگاه ها، مواد، تجهیزات قابل اشتعال زیادی در آن ها موجود است و در نبود عایق ضد حریق اسکلت فلزی، آتش گسترده می شود و با ریزش سازه و اسکلت فلزی امکان بروز حادثه ی انفجار با وسعت منطقه ای بسیار بالا و آسیب به ساختمان های مجاور وجود دارد. بنابراین در ساختمان های صنعتی به دلیل امکان افزایش ابعاد حادثه در منطقه ای بزرگتر و آسیب رسیدن به مال و جان انسان ها استفاده از عایق ضدحریق ضروری است. علاوه بر این در ساختمان هایی با کاربری بیمارستان، مدارس، برج های اداری یا مسکونی، مراکز خرید و تجاری به دلیل وجود تعداد زیادی از افراد ساکن در آنها، استفاده از عایق ضروری است چون طبیعتاً در صورت بروز حادثه خارج کردن جمعیت زیاد نیاز به زمان کافی و مناسب دارد و در این زمان ساختمان نباید دچار ریزش شود که پوشش ضدحریق این امکان را فراهم می سازد.
مواد ضدحریق مورد استفاده برای حفاظت از اسکلت فلزی از گذشته تا به امروز دچار تغییراتی شده است. در گذشته استفاده از مواد بنایی و یا اندود جهت حفاظت اسکلت فولادی مورد استفاده قرار می گرفت. امروزه با پیشرفت تکنولوژی و تنوع سازه ها، استفاده از انواع مختلف مواد ضد حریق اسکلت فلزی مورد توجه سازندگان قرار گرفته است. استفاده از مواد مؤثر در حفاظت اسکلت فلزی یکی از مهم ترین عوامل در تعیین نوع ماده مورد نیاز است. پوشش ضد حریق اسکلت فلزی سبب ایجاد تغییر در ماهیت اسکلت و بدنه فلزی ساختمان نمی شود بلکه این پوشش فقط به عنوان عایقی محافظتی از سازه در برابر حرارت، ریزش و احتراق است و از صدمات ساختمان جلوگیری می نماید.
برای پوشش ضد حریق اسکلت فلزی از مواد مختلف در انواع گوناگون استفاده می شود این مواد عبارت اند از:
پوشش های ضد حریق معدنی یکی از پرکاربردترین انواع این پوشش ها هستند مورد استفاده برای اسکلت فلزی ساختمان می باشند. این پوشش ها چه بر پایه مواد معدنی فیبردار باشند و چه بر پایه سیمان، کاملاً از سازه فلزی محافظت می کنند. در پوشش ضدحریق معدنی فیبردار همانطور که نامش پیداست از فیبر استفاده می شود و در پوشش ضدحریق سیمانی از ورمیکولیت و سیمان بهره گرفته می شود. این روش ها از نظر قیمت، نحوه اجرا و ماهیت مواد به کار برده شده با یکدیگر تفاوت دارند اما در حالت کلی همگی استحکام اسکلت فلزی را تضمین می کنند.
بهره گیری از پوشش ضدحریق اسکلت فلزی به دو روش امکان پذیر است:
روش های ضدحریق پاششی شامل ضدحریق معدنی محافظت کننده- ضدحریق معدنی فیبردار، سیمانی و گچی و همچنین ضدحریق منبسط شونده می باشد. ضدحریق های بورد و پنل ها جزو روش اجرای ضد حریق اسکلت فلزی خشک می باشند.
پوشش ضدحریق برای محافظت از اسکلت فلزی و افزایش تحمل حرارتی ستون ها و تیر های فلزی مورد استفاده قرار می گیرد. نقطه حرارت آسیب پذیری فلز ساختمانی ۵۰۰ درجه سانتیگراد می باشد و به همین علت در هنگام آتش سوزی بخشی از استحکام فلز در برابر حرارت از بین می رود. نحوه اجرای پوشش ضد حریق ساختمان اسکلت فلزی با توجه به نوع پوشش به چند صورت امکان پذیر است. برای پوشش های ضدحریق نوع ۱ که پایه سیمانی و پاششی هستند ابتدا باید اسکلت فلزی با مصالح مورد نیاز آماده سازی شود. سپس با استفاده از روش شاتکریت که فرآیند پاشش می باشد مواد پوشش ضدحریق پایه سیمانی بر روی اسکلت فلزی پاشیده می شوند. این دستگاه شاتکریت در دو نوع مختلف ماردونی و پیستونی موجود است که با توجه به پیشرفت ساختمان سازی و ایمن سازی استفاده از شاتکریت ماردونی توصیه می گردد.
علت استفاده از روش پاشش این است که مواد پوشش ضدحریق با فشار بالا و سرعت زیاد بر روی سطوح از جمله اسکلت فلزی قرار می گیرند و خاصیت خود را اجرا می کنند. نوع دوم پوشش ضدحریق منبسط شونده است که ابتدا از رنگ زیرسازی بر روی اسکلت فلزی می شود و سپس بعد از خشک شدن، رنگ منبسط شونده اجرایی خواهد شد. برای پوشش ضدحریق ۴ و ۵ که از نوع معدنی هستند ابتدا مواد مخلوط شده ی تشکیل دهنده ی پوشش ضدحریق، با آب ترکیب می شوند و با توجه به ضخامت مورد نیاز با همان روش شاتکریت بر روی اسکلت فلزی اجرا می شوند.
ابتدا نوع کاربری ساختمان مشخص گردد و سپس با توجه به آن، مدت زمان مورد نیاز برای مقاومت ساختمان در برابر آتش سوزی تعیین گردد. با توجه به مقاومت حرارتی فلز فولاد که ۵۰۰ درجه سانتیگراد می باشد این عدد را مشخص می کنند.
از آنجاییکه در فلز رسانش حرارتی بالاتری است و در صورت آتش سوزی در دمای بالا نیمی از مقاومت حرارتی فلز از بین می رود پس اسکلت فلزی ساختمان بسیار آسیب پذیر است. هر کدام از پوشش های ضدحریق دارای روابط فرمولی متفاوتی هستند و عملکرد آن ها در آتش سوزی، زمان مختلف و فاکتور مقطع مختلفی دارد. به همین علت در آزمایشگاه های تولید کننده پوشش های ضد حریق اسکلت فلزی، فاکتور مقطع های مختلفی را در شرایط استاندارد تحت حرارت های سلولزی یا هیدروکربنی با ضخامت های متفاوت پوشش ضد حریق اسکلت فلزی آزمایش می کنند و در نهایت استانداردهایی را که در آن فاکتور مقطع، مدت زمان مقاومت در برابر حرارت و ضخامت پوشش ضدحریق وجود دارد برای استفاده عموم ارائه می دهند. ساختمان سازان و اعضای اجرایی و ساخت ساختمان ها ابتدا بایستی با تقسیم محیط در معرض آتش سوزی بر مساحت نیمرخ اسکلت فلزی را که فرمول فاکتور مقطع نامیده می شود، فاکتور مقطع را حساب کنند. سپس با توجه به مدت زمان های مقاومت پوشش ضد حریق روی اسکلت فلزی ارائه شده استاندارد توسط تولید کننده پوشش ضدحریق، اقدام به تعیین ضخامت مورد نیاز بر روی سازه فلزی کنند. هر چه کیفیت پوشش ضد حریق بر روی اسکلت فلزی بالا رود به همان میزان نیاز به ضخامت کمتر است.
پوشش ضدحریق پاششی از نوع پایه سیمانی و مواد معدنی از متداول ترین نوع استفاده از پوشش های ضد حریق اسکلت فلزی هستند. این نوع پوشش ها با توجه به اجرای راحت و آسان آن ها با روش شاتکریت که در متن توضیح داده شد و همچنین به علت دارا بودن ترکیباتی اعم از سیلیکات آهن، منیزیم و آلومینیوم که در مجموع ورمیکولیت نام دارند به همراه سایر مواد و ترکیبات موثر در افزایش مقاومت حرارتی اسکلت فلزی امروزه بسیار متداول هستند.
مزایای پوشش های ضد حریق اسکلت فلزی
معایب پوشش ضد حریق اسکلت فلزی
جمع بندی
در این مطلب از وب سایت سازه افزار تلاش نمودیم که شما را با پوشش ضد حریق اسکلت فلزی که یکی از مهم ترین عناصر سازه های فلزی می باشد آشنا کنیم. اگر قصد دارید که در این زمینه اطلاعات بیشتری کسب نمایید با مشاورین و کارشناسان ما تماس حاصل فرمایید.