سازه های فولادی به دلیل استحکام بالا، ساخت سبک وزن، طراحی انعطاف پذیر، نصب سریع و قابلیت بازیافت عالی، به طور گسترده در ساختمان های صنعتی و تجاری مدرن مورد استفاده قرار می گیرند. آنها معمولاً در انبارها، کارخانه ها، کارگاه ها، مراکز لجستیکی، کارخانه های صنعتی و دیگر ساختمان های بزرگ یافت می شوند.

با این حال، اگرچه فولاد ساختاری یک ماده غیر قابل احتراق است، خواص مکانیکی آن می تواند به طور قابل توجهی در معرض دماهای بالا بدتر شود. با افزایش دما در هنگام آتش سوزی، استحکام و سفتی فولاد کاهش می یابد که در نهایت ممکن است بر پایداری و ظرفیت باربری کل سازه تأثیر بگذارد.

به همین دلیل حفاظت مناسب سازه های فولادی در برابر حریق جزء ضروری طراحی و ساخت ساختمان های فولادی است.

چرا سازه های فولادی به حفاظت در برابر آتش نیاز دارند؟

در شرایط عادی، فولاد سازه ای استحکام و پایداری عالی را فراهم می کند. با این حال، در هنگام آتش سوزی، قرار گرفتن طولانی مدت در معرض دماهای بالا می تواند عملکرد مکانیکی آن را به میزان قابل توجهی کاهش دهد.

بنابراین اقدامات موثر حفاظت از آتش برای موارد زیر طراحی شده است:

تاخیر در افزایش دمای اعضای فولادی سازه

پایداری سازه را برای دوره مورد نیاز در برابر آتش حفظ کنید

زمان اضافی برای تخلیه پرسنل در نظر بگیرید

کاهش خطر فروپاشی سازه

گسترش آتش و دود را محدود کنید

از تجهیزات، مواد و اموال محافظت کنید

پشتیبانی از عملیات آتش نشانی و اضطراری

ایمنی ساختمان های فولادی در برابر آتش به طور کلی شامل دو جنبه اصلی است: حفاظت در برابر آتش تک تک اعضای فولادی و محفظه آتش در داخل ساختمان.

1. روش های حفاظت در برابر آتش برای اعضای سازه های فولادی

ستون های فولادی، تیرها، خرپاها و سایر اعضای باربر ممکن است برای دستیابی به درجه مقاومت در برابر آتش مشخص شده به حفاظت بیشتری نیاز داشته باشند.

روش‌های متداول حفاظت در برابر آتش شامل پوشش‌های مقاوم در برابر آتش، پوشش‌های آتش‌زا و سیستم‌های حفاظتی خارجی مقاوم در برابر آتش است.

1.1 پوشش های مقاوم در برابر آتش

استفاده از پوشش های مقاوم در برابر آتش یکی از متداول ترین روش ها برای محافظت از فولاد سازه ای است.

بسته به طراحی ساختمان، درجه مقاومت در برابر آتش مورد نیاز، شرایط محیطی و الزامات ظاهری، سیستم های پوشش متفاوتی را می توان انتخاب کرد.

لایه نازک یا پوشش‌های مقاوم در برابر آتش وقتی در معرض دمای بالا قرار می‌گیرند منبسط می‌شوند و یک لایه زغال عایق در اطراف سطح فولاد تشکیل می‌دهند. این لایه انتقال حرارت را کند می کند و افزایش دمای عضو فولادی را به تاخیر می اندازد.

پوشش‌های ضخیم‌تر حفاظت از حریق معمولاً به رسانایی حرارتی کم خود برای عایق‌سازی فولاد ساختاری از گرما متکی هستند.

مزایای پوشش های مقاوم در برابر آتش

پوشش های مقاوم در برابر آتش می توانند چندین مزیت داشته باشند:

وزن اضافی نسبتا کم

مناسب برای تیرها، ستون ها و اجزای پیچیده فولادی

اپلیکیشن کارآمد در محل

سازگاری خوب با طرح های مختلف سازه های فولادی

بسته به سیستم پوشش تایید شده و ضخامت مورد نیاز می توان درجه بندی های مختلف مقاومت در برابر آتش را بدست آورد

سیستم مناسب باید همیشه با توجه به قوانین ساختمانی قابل اجرا، مشخصات پروژه، شرایط محیطی و الزامات مقاومت در برابر آتش آزمایش شده انتخاب شود.

2. ملاحظات کلیدی در طول کاربرد پوشش نسوز

کاربرد صحیح برای دستیابی به عملکرد حفاظت در برابر آتش ضروری است.

ضخامت پوشش ناکافی

عملکرد مقاومت در برابر آتش یک سیستم پوشش نزدیک به ضخامت فیلم خشک مشخص شده آن است.

اگر پوشش خیلی نازک اعمال شود، ممکن است عضو فولادی به درجه مقاومت در برابر آتش مورد نیاز دست پیدا نکند. بنابراین، پیمانکاران باید به شدت از طراحی تایید شده، مستندات محصول و الزامات کاربردی پیروی کنند.

سطح ناهموار

پوشش های ناهموار، برآمدگی های بیش از حد، ترک خوردگی یا ضخامت ناسازگار ممکن است بر ظاهر و عملکرد تأثیر بگذارد.

آماده سازی سطح مناسب، روش های کاربردی، بازرسی ضخامت، و کنترل کیفیت باید در طول ساخت و ساز انجام شود.

انتخاب نادرست پوشش

اعضای مختلف فولادی و محیط های ساختمان ممکن است به سیستم های حفاظت در برابر آتش متفاوتی نیاز داشته باشند.

انتخاب پوشش فقط بر اساس ضخامت یا قیمت توصیه نمی شود. عواملی مانند درجه آتش مورد نیاز، ضریب مقطع فولادی، شرایط قرار گرفتن در معرض، سازگاری پرایمر، دوام و الزامات معماری نیز باید در نظر گرفته شوند.

3. حفاظت آتش سوزی

پوشش‌های متورم به طور گسترده برای فولاد سازه‌ای استفاده می‌شوند که هم حفاظت در برابر آتش و هم ظاهر مهم هستند.

هنگامی که پوشش در معرض دمای بالا قرار می گیرد، تحت یک واکنش شیمیایی قرار می گیرد و منبسط می شود تا یک لایه زغال سنگ عایق ضخیم ایجاد کند. این لایه سرعت انتقال حرارت به فولاد زیر آن را کاهش می دهد.

سیستم های تشدید کننده به ویژه برای پروژه هایی که اعضای فولادی قابل مشاهده هستند، مانند:

ساختمان های تجاری

فرودگاه ها و امکانات حمل و نقل

مراکز نمایشگاهی

تاسیسات صنعتی

انبارها

ساختمان های فولادی با دهانه بزرگ

سیستم پوشش نهایی باید با توجه به درجه حریق مورد نیاز و استانداردهای محلی مربوطه انتخاب شود.

4. حفاظت خارجی مقاوم در برابر آتش

یکی دیگر از روش های موثر، محصور کردن یا پوشاندن اعضای فولادی سازه با مواد مقاوم در برابر آتش است.

بسته به نیاز پروژه، تیرها و ستون های فولادی را می توان با استفاده از سیستم هایی مانند:

تخته های مقاوم در برابر آتش

مواد بر پایه گچ

عایق ضد حریق با اسپری سیمانی

پوشش بتنی سبک

سایر سیستم های حفاظت در برابر آتش تست شده و تایید شده

این مواد یک مانع حرارتی بین آتش و فولاد ساختاری ایجاد می کنند و افزایش دمای فولاد را کاهش می دهند.

سیستم‌های حفاظت خارجی می‌توانند به‌ویژه برای ساختمان‌های صنعتی که دوام و الزامات مقاومت در برابر آتش بالاتر مهم هستند، مناسب باشند.

محفظه آتش در ساختمان های فولادی

حفاظت از تک تک اعضای فولادی تنها بخشی از یک استراتژی موثر ایمنی آتش سوزی است.

یکی دیگر از اقدامات مهم، محفظه آتش است که یک ساختمان را به مناطق جداگانه مقاوم در برابر آتش تقسیم می کند. هدف محدود کردن گسترش آتش و دود از یک منطقه به منطقه دیگر است.

محفظه موثر می تواند به کاهش آسیب اموال کمک کند و در عین حال شرایط ایمن تری را برای تخلیه و اطفای حریق فراهم کند.

1. دیوارهای آتش

دیوارهای آتش معمولاً برای تقسیم ساختمان ها به محفظه های آتش جداگانه استفاده می شود.

آنها یک مانع فیزیکی ایجاد می کنند که به جلوگیری از انتشار شعله و گرما بین بخش های مختلف ساختمان کمک می کند.

با این حال، ساختمان های فولادی صنعتی بزرگ اغلب به فضاهای باز برای فرآیندهای تولید، جابجایی مواد، جرثقیل ها، لیفتراک ها، خطوط تولید و عملیات لجستیکی نیاز دارند. بنابراین دیوارهای دائمی ممکن است بر راندمان عملیاتی تأثیر بگذارد.

برای سازه های فولادی صنعتی، محفظه آتش باید به دقت با چیدمان ساختمان و الزامات تولید هماهنگ شود.

2. سیستم های پرده آب

سیستم های پرده آب نیز ممکن است به عنوان بخشی از استراتژی جداسازی آتش در صورتی که توسط کدهای قابل اجرا مجاز باشد و توسط مقامات ایمنی آتش نشانی مربوطه تایید شده باشد، استفاده شود.

در مقایسه با دیوارهای دائمی، این سیستم ها می توانند انعطاف پذیری بیشتری را برای فضاهای صنعتی بزرگ ارائه دهند.

با این حال، آنها محدودیت هایی نیز دارند، از جمله:

تقاضای آب بالا

الزامات نگهداری

تاثیر بالقوه بر تجهیزات الکتریکی و تولیدی

نیاز به سیستم های تشخیص و کنترل قابل اعتماد

در صورت فعال نشدن اشتباه، خطر آسیب غیر ضروری آب وجود دارد

به این دلایل، سیستم‌های حفاظت و جداسازی آتش‌سوزی مبتنی بر آب باید به طور حرفه‌ای با توجه به کاربری خاص ساختمان، خطر آتش‌سوزی، مقررات محلی و استراتژی کلی ایمنی آتش‌سوزی طراحی شوند.

انتخاب راه حل مناسب حفاظت در برابر آتش

هیچ روش واحد حفاظتی در برابر آتش مناسب برای هر ساختمان فولادی وجود ندارد.

راه حل مناسب به عوامل مختلفی بستگی دارد، از جمله:

نوع ساختمان و کاربری مورد نظر

درجه مقاومت در برابر آتش مورد نیاز

پیکربندی فولادی سازه

قوانین محلی ساختمان و ایمنی آتش نشانی

قرار گرفتن در معرض محیط زیست

الزامات معماری

بودجه پروژه

الزامات نگهداری

برای بسیاری از پروژه های سازه های فولادی، ترکیبی از حفاظت آتش غیرفعال، سیستم های حفاظت آتش فعال، محفظه آتش، سیستم های تشخیص و برنامه ریزی اضطراری راه حل جامع تری ارائه می دهد.

نتیجه گیری

سازه های فولادی مزایای قابل توجهی در استحکام، سرعت ساخت، انعطاف پذیری طراحی و کارایی مواد دارند. با این حال، برای حفظ پایداری سازه در هنگام آتش سوزی، باید در مراحل طراحی و ساخت، حفاظت آتش مناسب در نظر گرفته شود.

پوشش‌های مقاوم در برابر آتش، پوشش‌های آتش‌زا، سیستم‌های حفاظت خارجی، محفظه آتش و سیستم‌های حفاظت آتش فعال، همگی می‌توانند نقش مهمی در بهبود ایمنی کلی ساختمان‌های فولادی در برابر آتش داشته باشند.

برای پروژه های سازه های فولادی صنعتی، حفاظت در برابر آتش باید از ابتدا با طراحی سازه، عملکرد ساختمان، مقررات محلی و الزامات ساخت و ساز ادغام شود.

ZSJH Steel راه‌حل‌های سازه‌های فولادی را برای انبارها، کارخانه‌ها، ساختمان‌های صنعتی، کارگاه‌ها و دیگر پروژه‌های ساختمانی فولادی سفارشی ارائه می‌کند که پشتیبانی طراحی، ساخت، بازرسی کیفیت، بسته‌بندی و صادرات جهانی را پوشش می‌دهد.

برای راه حل های سفارشی سازه فولادی، نقشه های پروژه و الزامات فنی را می توان با توجه به نیازهای خاص هر پروژه ارزیابی کرد.