Kết cấu thép được sử dụng rộng rãi trong các tòa nhà công nghiệp và thương mại hiện đại do cường độ cao, kết cấu nhẹ, thiết kế linh hoạt, lắp đặt nhanh và khả năng tái chế tuyệt vời. Chúng thường được tìm thấy trong các nhà kho, nhà máy, nhà xưởng, trung tâm hậu cần, nhà máy công nghiệp và các tòa nhà có nhịp độ lớn khác.

Tuy nhiên, mặc dù thép kết cấu là vật liệu không cháy nhưng tính chất cơ học của nó có thể bị suy giảm đáng kể khi tiếp xúc với nhiệt độ cao. Khi nhiệt độ tăng lên trong đám cháy, độ bền và độ cứng của thép giảm, điều này cuối cùng có thể ảnh hưởng đến độ ổn định và khả năng chịu tải của toàn bộ kết cấu.

Vì lý do này, việc phòng cháy thích hợp cho kết cấu thép là một phần thiết yếu trong thiết kế và xây dựng nhà thép.

Tại sao kết cấu thép cần phòng cháy chữa cháy?

Trong điều kiện bình thường, thép kết cấu mang lại độ bền và độ ổn định tuyệt vời. Tuy nhiên, trong khi hỏa hoạn, việc tiếp xúc kéo dài với nhiệt độ cao có thể làm giảm đáng kể hiệu suất cơ học của nó.

Do đó, các biện pháp phòng cháy chữa cháy hiệu quả được thiết kế để:

Trì hoãn sự gia tăng nhiệt độ của các thành phần kết cấu thép

Duy trì sự ổn định của cấu trúc trong thời gian chống cháy cần thiết

Cung cấp thêm thời gian cho việc sơ tán nhân sự

Giảm nguy cơ sụp đổ kết cấu

Hạn chế sự lây lan của lửa và khói

Bảo vệ thiết bị, vật liệu và tài sản

Hỗ trợ các hoạt động chữa cháy và khẩn cấp

An toàn cháy nổ cho nhà thép thường bao gồm hai khía cạnh chính: phòng cháy chữa cháy từng bộ phận thép riêng lẻ và ngăn cháy trong tòa nhà.

1. Phương pháp phòng cháy cho các cấu kiện kết cấu thép

Cột, dầm, giàn thép và các bộ phận chịu tải khác có thể cần được bảo vệ bổ sung để đạt được giới hạn chịu lửa quy định.

Các phương pháp phòng cháy chữa cháy phổ biến bao gồm lớp phủ chống cháy, lớp phủ chống cháy và hệ thống bảo vệ chống cháy bên ngoài.

1.1 Lớp phủ chống cháy

Áp dụng lớp phủ chống cháy là một trong những phương pháp được sử dụng phổ biến nhất để bảo vệ kết cấu thép.

Tùy thuộc vào thiết kế của tòa nhà, yêu cầu về khả năng chống cháy, điều kiện môi trường và yêu cầu về hình thức bên ngoài mà có thể lựa chọn các hệ thống sơn khác nhau.

Lớp phủ chống cháy màng mỏng hoặc phồng nở nở ra khi tiếp xúc với nhiệt độ cao, tạo thành lớp than cách điện xung quanh bề mặt thép. Lớp này làm chậm quá trình truyền nhiệt và trì hoãn sự tăng nhiệt độ của thành phần thép.

Lớp phủ chống cháy dày hơn thường dựa vào độ dẫn nhiệt thấp để cách nhiệt cho kết cấu thép khỏi nhiệt.

Ưu điểm của sơn chống cháy

Lớp phủ chống cháy có thể mang lại một số lợi ích:

Trọng lượng bổ sung tương đối thấp

Thích hợp cho dầm, cột và các cấu kiện thép phức tạp

Ứng dụng tại chỗ hiệu quả

Khả năng tương thích tốt với các thiết kế kết cấu thép khác nhau

Có thể đạt được mức độ chống cháy khác nhau tùy thuộc vào hệ thống lớp phủ được phê duyệt và độ dày yêu cầu

Hệ thống thích hợp phải luôn được lựa chọn theo quy chuẩn xây dựng hiện hành, thông số kỹ thuật của dự án, điều kiện môi trường và các yêu cầu về khả năng chống cháy đã được thử nghiệm.

2. Những lưu ý chính khi thi công lớp phủ chống cháy

Ứng dụng đúng là điều cần thiết để đạt được hiệu suất phòng cháy chữa cháy cần thiết.

Độ dày lớp phủ không đủ

Hiệu suất chống cháy của hệ thống sơn có liên quan chặt chẽ đến độ dày màng khô được chỉ định của nó.

Nếu lớp phủ được phủ quá mỏng, phần thép có thể không đạt được giới hạn chịu lửa yêu cầu. Do đó, các nhà thầu phải tuân thủ nghiêm ngặt các yêu cầu về thiết kế, tài liệu sản phẩm và ứng dụng đã được phê duyệt.

Bề mặt không bằng phẳng

Lớp phủ không đồng đều, nhô ra quá mức, nứt hoặc độ dày không nhất quán có thể ảnh hưởng đến cả hình thức và hiệu suất.

Việc chuẩn bị bề mặt thích hợp, quy trình thi công, kiểm tra độ dày và kiểm soát chất lượng phải được thực hiện trong suốt quá trình thi công.

Lựa chọn lớp phủ không chính xác

Các thành phần thép và môi trường xây dựng khác nhau có thể yêu cầu các hệ thống phòng cháy chữa cháy khác nhau.

Không nên chọn lớp phủ chỉ dựa trên độ dày hoặc giá cả. Các yếu tố như chỉ số chống cháy yêu cầu, hệ số tiết diện thép, điều kiện tiếp xúc, khả năng tương thích của lớp sơn lót, độ bền và yêu cầu về kiến ​​trúc cũng cần được xem xét.

3. Phòng cháy chữa cháy

Lớp phủ chống cháy được sử dụng rộng rãi cho kết cấu thép, nơi cả khả năng chống cháy và hình thức đều quan trọng.

Khi tiếp xúc với nhiệt độ cao, lớp phủ trải qua phản ứng hóa học và giãn nở tạo thành lớp than cách nhiệt dày. Lớp này làm giảm tốc độ truyền nhiệt sang thép bên dưới nó.

Hệ thống phồng đặc biệt thích hợp cho các dự án mà các thành phần thép vẫn có thể nhìn thấy được, chẳng hạn như:

Tòa nhà thương mại

Sân bay và phương tiện vận tải

Trung tâm triển lãm

Cơ sở công nghiệp

Kho hàng

Nhà thép nhịp lớn

Hệ thống lớp phủ cuối cùng phải được lựa chọn theo mức độ chống cháy yêu cầu và các tiêu chuẩn địa phương có liên quan.

4. Bảo vệ chống cháy bên ngoài

Một phương pháp hiệu quả khác là bao bọc hoặc che phủ các bộ phận kết cấu thép bằng vật liệu chịu lửa.

Tùy theo yêu cầu của dự án, dầm và cột thép có thể được bảo vệ bằng các hệ thống như:

Tấm chống cháy

Vật liệu làm từ thạch cao

Chống cháy phun xi măng

Vách ngăn bê tông nhẹ

Các hệ thống phòng cháy chữa cháy đã được thử nghiệm và phê duyệt khác

Những vật liệu này tạo ra rào cản nhiệt giữa ngọn lửa và kết cấu thép, làm chậm quá trình tăng nhiệt độ của thép.

Hệ thống bảo vệ bên ngoài có thể đặc biệt phù hợp với các tòa nhà công nghiệp, nơi có yêu cầu về độ bền và khả năng chống cháy cao hơn.

Khoang chữa cháy trong nhà thép

Bảo vệ các thành phần thép riêng lẻ chỉ là một phần của chiến lược an toàn phòng cháy chữa cháy hiệu quả.

Một biện pháp quan trọng khác là ngăn lửa, chia tòa nhà thành các khu vực chống cháy riêng biệt. Mục đích nhằm hạn chế sự lan truyền của lửa và khói từ khu vực này sang khu vực khác.

Việc ngăn cách hiệu quả có thể giúp giảm thiệt hại về tài sản đồng thời cung cấp các điều kiện an toàn hơn cho việc sơ tán và chữa cháy.

1. Tường lửa

Tường chống cháy thường được sử dụng để phân chia các tòa nhà thành các ngăn cháy riêng biệt.

Chúng cung cấp một rào cản vật lý giúp ngăn chặn ngọn lửa và nhiệt lan rộng giữa các phần khác nhau của tòa nhà.

Tuy nhiên, các tòa nhà thép công nghiệp lớn thường yêu cầu không gian mở cho quy trình sản xuất, xử lý vật liệu, cần cẩu, xe nâng, dây chuyền sản xuất và hoạt động hậu cần. Do đó, các bức tường cố định có thể ảnh hưởng đến hiệu quả hoạt động.

Đối với kết cấu thép công nghiệp, việc ngăn cháy cần được phối hợp chặt chẽ với yêu cầu bố trí tòa nhà và yêu cầu sản xuất.

2. Hệ thống rèm nước

Hệ thống rèm nước cũng có thể được sử dụng như một phần của chiến lược ngăn cháy khi được các quy tắc hiện hành cho phép và được cơ quan an toàn phòng cháy chữa cháy có liên quan phê duyệt.

So với các bức tường cố định, các hệ thống này có thể mang lại sự linh hoạt cao hơn cho các không gian công nghiệp lớn.

Tuy nhiên, chúng cũng có những hạn chế, bao gồm:

Nhu cầu nước cao

Yêu cầu bảo trì

Tác động tiềm tàng đến thiết bị điện và sản xuất

Cần hệ thống phát hiện và kiểm soát đáng tin cậy

Nguy cơ hư hỏng do nước không cần thiết nếu kích hoạt không đúng cách

Vì những lý do này, hệ thống phòng cháy và chữa cháy bằng nước phải được thiết kế chuyên nghiệp theo mục đích sử dụng cụ thể của tòa nhà, nguy cơ hỏa hoạn, quy định của địa phương và chiến lược an toàn phòng cháy tổng thể.

Lựa chọn giải pháp phòng cháy chữa cháy phù hợp

Không có phương pháp phòng cháy chữa cháy nào phù hợp cho mọi tòa nhà thép.

Giải pháp thích hợp phụ thuộc vào nhiều yếu tố, bao gồm:

Loại công trình và mục đích sử dụng

Yêu cầu giới hạn chịu lửa

Cấu hình kết cấu thép

Mã an toàn xây dựng và phòng cháy chữa cháy tại địa phương

Tiếp xúc với môi trường

Yêu cầu về kiến ​​trúc

Ngân sách dự án

Yêu cầu bảo trì

Đối với nhiều dự án kết cấu thép, sự kết hợp giữa hệ thống phòng cháy chữa cháy thụ động, hệ thống phòng cháy chữa cháy chủ động, ngăn cháy, hệ thống phát hiện và lập kế hoạch khẩn cấp sẽ mang lại giải pháp toàn diện hơn.

Phần kết luận

Kết cấu thép mang lại những lợi thế đáng kể về sức mạnh, tốc độ xây dựng, tính linh hoạt trong thiết kế và hiệu quả sử dụng vật liệu. Tuy nhiên, biện pháp phòng cháy thích hợp phải được xem xét trong giai đoạn thiết kế và xây dựng để duy trì sự ổn định về kết cấu trong thời gian xảy ra hỏa hoạn.

Lớp phủ chống cháy, lớp phủ chống cháy, hệ thống bảo vệ bên ngoài, ngăn cháy và hệ thống phòng cháy chữa cháy chủ động đều có thể đóng vai trò quan trọng trong việc cải thiện an toàn cháy nổ tổng thể của các tòa nhà thép.

Đối với các dự án kết cấu thép công nghiệp, phòng cháy chữa cháy cần được tích hợp ngay từ đầu với thiết kế kết cấu, chức năng của tòa nhà, quy định của địa phương và yêu cầu xây dựng.

ZSJH Steel cung cấp các giải pháp kết cấu thép cho nhà kho, nhà máy, tòa nhà công nghiệp, nhà xưởng và các dự án xây dựng thép tùy chỉnh khác, bao gồm hỗ trợ thiết kế, chế tạo, kiểm tra chất lượng, đóng gói và xuất khẩu toàn cầu.

Đối với các giải pháp kết cấu thép tùy chỉnh, bản vẽ dự án và yêu cầu kỹ thuật có thể được đánh giá theo nhu cầu cụ thể của từng dự án.