As estruturas de aço são amplamente utilizadas em edifícios industriais e comerciais modernos devido à sua alta resistência, construção leve, design flexível, instalação rápida e excelente reciclabilidade. Eles são comumente encontrados em armazéns, fábricas, oficinas, centros logísticos, plantas industriais e outros edifícios de grande porte.

No entanto, embora o aço estrutural seja um material incombustível, as suas propriedades mecânicas podem deteriorar-se significativamente quando exposto a altas temperaturas. À medida que a temperatura aumenta durante um incêndio, a resistência e a rigidez do aço diminuem, o que pode eventualmente afetar a estabilidade e a capacidade de carga de toda a estrutura.

Por esta razão, a proteção adequada contra incêndio de estruturas de aço é uma parte essencial do projeto e construção de edifícios em aço.

Por que as estruturas de aço precisam de proteção contra incêndio?

Em condições normais, o aço estrutural proporciona excelente resistência e estabilidade. Durante um incêndio, no entanto, a exposição prolongada a altas temperaturas pode reduzir significativamente o seu desempenho mecânico.

Medidas eficazes de proteção contra incêndio são, portanto, concebidas para:

Atrasar o aumento da temperatura dos membros de aço estrutural

Manter a estabilidade estrutural durante o período de resistência ao fogo necessário

Fornecer tempo adicional para evacuação de pessoal

Reduzir o risco de colapso estrutural

Limitar a propagação de fogo e fumaça

Proteja equipamentos, materiais e propriedades

Apoiar operações de combate a incêndios e emergências

A segurança contra incêndio em edifícios de aço geralmente envolve dois aspectos principais: proteção contra incêndio de elementos de aço individuais e compartimentação contra incêndio dentro do edifício.

1. Métodos de proteção contra incêndio para membros estruturais de aço

Colunas, vigas, treliças e outros membros de suporte de carga podem exigir proteção adicional para atingir a classificação de resistência ao fogo especificada.

Os métodos comuns de proteção contra incêndio incluem revestimentos resistentes ao fogo, revestimentos intumescentes e sistemas externos de proteção resistentes ao fogo.

1.1 Revestimentos Resistentes ao Fogo

A aplicação de revestimentos resistentes ao fogo é um dos métodos mais comumente utilizados para proteger o aço estrutural.

Dependendo do projeto do edifício, da classificação de resistência ao fogo exigida, das condições ambientais e dos requisitos de aparência, diferentes sistemas de revestimento podem ser selecionados.

Revestimentos de película fina ou intumescentes resistentes ao fogo se expandem quando expostos a altas temperaturas, formando uma camada isolante de carvão ao redor da superfície do aço. Esta camada retarda a transferência de calor e retarda o aumento da temperatura do elemento de aço.

Revestimentos mais espessos de proteção contra incêndio geralmente dependem de sua baixa condutividade térmica para isolar o aço estrutural do calor.

Vantagens dos revestimentos resistentes ao fogo

Os revestimentos resistentes ao fogo podem proporcionar vários benefícios:

Peso adicional relativamente baixo

Adequado para vigas, colunas e componentes de aço complexos

Aplicação eficiente no local

Boa compatibilidade com vários projetos de estruturas de aço

Diferentes classificações de resistência ao fogo podem ser alcançadas dependendo do sistema de revestimento aprovado e da espessura necessária

O sistema apropriado deve sempre ser selecionado de acordo com os códigos de construção aplicáveis, especificações do projeto, condições ambientais e requisitos de resistência ao fogo testados.

2. Principais considerações durante a aplicação do revestimento à prova de fogo

A aplicação correta é essencial para alcançar o desempenho de proteção contra incêndio exigido.

Espessura de revestimento insuficiente

O desempenho de resistência ao fogo de um sistema de revestimento está intimamente relacionado à espessura especificada do filme seco.

Se o revestimento for aplicado com uma espessura muito fina, o elemento de aço poderá não atingir a classificação de resistência ao fogo exigida. Os empreiteiros devem, portanto, seguir rigorosamente o projeto aprovado, a documentação do produto e os requisitos de aplicação.

Superfície irregular

Revestimentos irregulares, saliências excessivas, rachaduras ou espessura inconsistente podem afetar a aparência e o desempenho.

A preparação adequada da superfície, os procedimentos de aplicação, a inspeção de espessura e o controle de qualidade devem ser realizados durante toda a construção.

Seleção incorreta de revestimento

Diferentes elementos de aço e ambientes de construção podem exigir diferentes sistemas de proteção contra incêndio.

Não é recomendado selecionar um revestimento com base apenas na espessura ou no preço. Fatores como a classificação de incêndio exigida, fator da seção de aço, condições de exposição, compatibilidade do primer, durabilidade e requisitos arquitetônicos também devem ser considerados.

3. Proteção Intumescente contra Incêndios

Os revestimentos intumescentes são amplamente utilizados em aço estrutural, onde tanto a proteção contra fogo quanto a aparência são importantes.

Quando exposto a altas temperaturas, o revestimento sofre uma reação química e se expande para formar uma espessa camada isolante de carvão. Esta camada reduz a taxa de transferência de calor para o aço abaixo dela.

Os sistemas intumescentes são particularmente adequados para projetos onde os elementos de aço permanecem visíveis, tais como:

Edifícios comerciais

Aeroportos e meios de transporte

Centros de exposições

Instalações industriais

Armazéns

Edifícios de aço de grande vão

O sistema de revestimento final deve ser selecionado de acordo com a classificação de incêndio exigida e os padrões locais relevantes.

4. Proteção externa resistente ao fogo

Outro método eficaz é envolver ou cobrir membros estruturais de aço com materiais resistentes ao fogo.

Dependendo dos requisitos do projeto, vigas e pilares de aço podem ser protegidos utilizando sistemas como:

Placas resistentes ao fogo

Materiais à base de gesso

Impermeabilização cimentícia aplicada por pulverização

Invólucro de concreto leve

Outros sistemas de proteção contra incêndio testados e aprovados

Estes materiais criam uma barreira térmica entre o fogo e o aço estrutural, retardando o aumento da temperatura do aço.

Os sistemas de proteção externa podem ser particularmente adequados para edifícios industriais onde a durabilidade e requisitos mais elevados de resistência ao fogo são importantes.

Compartimentação Contra Incêndio em Edifícios Metálicos

A proteção de elementos de aço individuais é apenas uma parte de uma estratégia eficaz de segurança contra incêndio.

Outra medida importante é a compartimentação corta-fogo, que divide um edifício em áreas separadas resistentes ao fogo. O objetivo é limitar a propagação do fogo e da fumaça de uma área para outra.

A compartimentação eficaz pode ajudar a reduzir os danos materiais e, ao mesmo tempo, proporcionar condições mais seguras para evacuação e combate a incêndios.

1. Paredes corta-fogo

Paredes corta-fogo são comumente usadas para dividir edifícios em compartimentos corta-fogo separados.

Eles fornecem uma barreira física que ajuda a evitar que as chamas e o calor se espalhem entre as diferentes seções de um edifício.

No entanto, grandes edifícios industriais de aço muitas vezes exigem espaços abertos para processos de fabricação, manuseio de materiais, guindastes, empilhadeiras, linhas de produção e operações logísticas. Paredes permanentes podem, portanto, afectar a eficiência operacional.

Para estruturas metálicas industriais, a compartimentação contra incêndio deve ser cuidadosamente coordenada com o layout do edifício e os requisitos de produção.

2. Sistemas de cortina de água

Os sistemas de cortina de água também podem ser usados ​​como parte de uma estratégia de separação contra incêndio, quando permitido pelos códigos aplicáveis ​​e aprovado pela autoridade de segurança contra incêndio relevante.

Comparados com paredes permanentes, estes sistemas podem oferecer maior flexibilidade para grandes espaços industriais.

No entanto, eles também têm limitações, incluindo:

Alta demanda de água

Requisitos de manutenção

Impacto potencial em equipamentos elétricos e de produção

Necessidade de sistemas confiáveis ​​de detecção e controle

Risco de danos desnecessários causados ​​pela água se ativado incorretamente

Por estas razões, os sistemas de proteção e separação contra incêndio à base de água devem ser projetados profissionalmente de acordo com o uso específico do edifício, o risco de incêndio, os regulamentos locais e a estratégia geral de segurança contra incêndio.

Escolhendo a solução certa de proteção contra incêndio

Não existe um método único de proteção contra incêndio adequado para todos os edifícios de aço.

A solução apropriada depende de vários fatores, incluindo:

Tipo de construção e uso pretendido

Classificação de resistência ao fogo necessária

Configuração de aço estrutural

Códigos locais de construção e segurança contra incêndio

Exposição ambiental

Requisitos arquitetônicos

Orçamento do projeto

Requisitos de manutenção

Para muitos projetos de estruturas de aço, uma combinação de proteção passiva contra incêndio, sistemas ativos de proteção contra incêndio, compartimentação contra incêndio, sistemas de detecção e planejamento de emergência fornece uma solução mais abrangente.

Conclusão

As estruturas de aço oferecem vantagens significativas em resistência, velocidade de construção, flexibilidade de projeto e eficiência de material. No entanto, a proteção adequada contra incêndio deve ser considerada durante as fases de projeto e construção para manter a estabilidade estrutural durante um incêndio.

Revestimentos resistentes ao fogo, revestimentos intumescentes, sistemas de proteção externa, compartimentação contra incêndio e sistemas ativos de proteção contra incêndio podem desempenhar papéis importantes na melhoria da segurança geral contra incêndio em edifícios de aço.

Para projetos de estruturas metálicas industriais, a proteção contra incêndio deve ser integrada ao projeto estrutural, função do edifício, regulamentos locais e requisitos de construção desde o início.

A ZSJH Steel fornece soluções de estrutura de aço para armazéns, fábricas, edifícios industriais, oficinas e outros projetos personalizados de construção de aço, abrangendo suporte de projeto, fabricação, inspeção de qualidade, embalagem e exportação global.

Para soluções customizadas em estrutura metálica, desenhos de projeto e requisitos técnicos podem ser avaliados de acordo com as necessidades específicas de cada projeto.