انواع پوشش های ضد حریق سازه های فلزی

اصطلاح ” ضد حریق ” به چه معناست؟

قبل از صحبت در مورد انواع پوشش های ضد حریق سازه های فلزی بهتر است با معادل فارسی عبارت “Fireproofing” (فایرپروفینگ یا همان فایرپروف کردن)، ضد‌حریق کردن، مقاوم‌سازی در برابر آتش، یا محافظت در برابر آتش آشنا شویم. تمامی این واژگان در حقیقت به معنی مقاوم‌سازی هر چیزی در برابر حریق می‌باشد. برای مثال می‌توان یک ساختار کامل، یک ماده خاص یا برخی از اجزای ساختمان را در برابر حریق مقاوم‌سازی نمود. این مقاوم‌سازی بر اساس روش انجام، اقلام مقاوم‌سازی شده، شدت آتش، و مدت زمانی که آتش در جوار آن اقلام فعال است، می‌تواند موثر یا غیرموثر باشد. صنعت ساختمان، یکی از مواردی است که مبحث فایرپروفینگ در آن بسیار پررنگ بوده، تا جایی که مقاوم‌سازی اسکلت فلزی ساختمان در برابر حریق در اکثر نقاط دنیا به صورت الزام در آمده است. در این صنعت، چندین روش برای محافظت از سازه‌های فلزی در برابر آتش، وجود دارد که در مقاله حاضر بیشتر به آن‌ها خواهیم پرداخت.

پوشش ضد حریق برای جلوگیری از تغییر شکل سازه فولادی

دمای ذوب فولاد سازه‌ای در حدود 2500 درجه فارنهایت می‌باشد، در حالی که دمای ساختمان در حال آتش‌سوزی معمولاً به 2000 درجه فارنهایت می‌رسد، از این رو احتمال ذوب فولاد در حین آتش‌سوزی ساختمان نادر است، اما این بدان معنا نیست که سازه‌های فولادی در برابر حریق ایمن هستند. در حقیقت دمای تغییر شکل یا به طور عامیانه نرم شدن فولاد در زمان آتش‌سوزی بسیار پر اهمیت است، زیرا به دلیل افزایش دما و در نتیجه گسیختگی ایجاد شده، خواص فولاد تضعیف می گردد باعث از بین رفتن توزیع صحیح بارگذاری در کل سازه شده و در نهایت فرو ریزش سازه را در پی داشته باشد. آیین‌نامه‌های ساختمانی (در ایران: مبحث سوم مقررات ملی ساختمان)، مقاوم‌سازی سازه‌های فلزی در برابر آتش را به عنوان یک اقدام احتیاطی ایمنی در نظر گرفته‌اند. اسکلت فولادی ضد حریق شده، تضمین می‌کند که در صورت آتش‌سوزی، ساختمان شکل خود را، در بازه زمانی مشخصی که با استفاده از پوشش ضد حریق مقاوم سازی شده است، حفظ می‌کند و به ساکنان و ماموران آتش‌نشانی اجازه می‌دهد که به موقع از مهلکه فرار و نسبت به مهار و اطفاء حریق اقدام کنند.

پر کاربردترین پوشش های ضد حریق

به منظور مقاوم سازی سازه های فولادی در برابر آتش، روش های مختلفی وجود دارد که به دو دسته کلی واکنش پذیر و غیر واکنش پذیر تقسیم می‌گردند. روش های غیر واکنش پذیر بر اساس ویژگی ذاتی عایق بودن مواد اولیه به کار رفته در محصولات مقاوم ساز عمل می کنند. در روش واکنش پذیر محصول مورد استفاده در مقابل گرمای  آتش واکنش نشان داده و متورم یا منبسط شوند و به عنوان عایق از فولاد محافظت می‌کند. در ادامه انواع پوشش های ضدحریق به صورت کامل معرفی خواهند شد.

• پوشش ضد حریق پاششی (مواد معدنی مقاوم به حریق)
• پوشش های ضد حریق منبسط شونده
• پوشش های ضد حریق پتویی
• بوردهای ضدحریق
• بتن

پوشش ضد حریق پاششی (مواد معدنی مقاوم به حریق)

یکی از انواع پوشش های ضد حریق سازه های فلزی که به عنوان متداول‌ترین و پرمصرف ترین پوشش محافظ در برابر آتش شناخته می شود، ترکیبی از مواد معدنی از جمله سیمان، ورمیکولیت، الیاف می باشد که به صورت پودر تولید و بسته بندی شده و در نهایت  پس از اختلاط با آب بر روی ستون ها، تیرهای اصلی، تیرهای فرعی، و عرشه پاشش می شوند. این نوع از پوشش ضد حریق با استفاده از دستگاه شاتکریت، با ضخامت مشخص بر روی سطح فلز پاشش می شود تا در زمان وقوع حریق به عنوان عایق برای سازه فولادی مقاومت حرارتی ایجاد نماید. این نوع از پوشش ضد حریق سازه های فلزی معمولا بر روی بخش هایی از سازه اجرا می شود که از دید پنهان باشد و اصطلاحا تیر یا ستون اکسپوز نباشد.

اجرای پوشش ضدحریق ترموگپ بر روی تیر

ذکر این نکته لازم است که پوشش ضد حریق پایه معدنی ترموگپ که از انواع پوشش های ضد حریق سازه های فلزی تولید شده توسط شرکت بتا می باشد، به صورت دکوراتیو در بخش هایی از سازه که اکسپوز می باشند مانند پارکینگ‌ها به زیبایی اجرا می گردد.

اجرای دکوراتیو پوشش ضدحریق بر روی سازه فلزی پارکینگ طبقاتی پروژه صاروج پارس کرمان توسط شرکت بتا

پوشش های ضد حریق منبسط شونده

یکی دیگر از انواع پوشش‌های ضدحریق سازه های فلزی نسبتا متداول، پوشش مقاوم به حریق متورم شونده یا همان رنگ های منبسط شونده است. این رنگ ها بر پایه آب و حلال تولید گردیده و بر روی سطح سازه فلزی اجرا می شوند. هنگامی که این نوع پوشش ها در معرض حرارت زیاد قرار می گیرند، تحت یک واکنش شیمیایی تا چندین برابر ضخامت اصلی خود (حدود 50 برابر) منبسط می شوند و با ایجاد یک حایل بین یک عنصر فولادی و آتش یک پوشش عایق تشکیل می دهند که از المان فولادی در برابر دما محافظت می کند. عموما از این نوع پوشش برای ضد حریق نمودن سطوح اکسپوز (نمایان) سازه فولادی استفاده می شود.

تصویر فوق برگرفته از وبسایت  IFSEC GLOBALمی‌باشد.

پوشش های ضد حریق پتویی

از دیگر انواع پوشش های ضد حریق سازه های فلزی می توان به پوشش های پتویی اشاره کرد. این پوشش عبارت است از عایق های پتویی انعطاف پذیر که برای نیازهای خاص طراحی شده اند و می توانند به عنوان عایق محافظ در برابر آتش مورد استفاده قرار گیرند. هرچند پوشش ضدحریق پتویی بسیار کاربردی است و تقریباً تمام استانداردها و کدهای ایمنی را برآورده می کند، اما تعداد تولیدکنندگان این نوع پوشش بسیار محدود می باشد.

تصویر فوق برگرفته از وبسایت NEARBY ENGINEERS می‌باشد.

بوردهای ضدحریق

بوردهای مقاوم در برابر حریق یکی دیگر از انواع پوشش های ضد حریق سازه های فلزی می باشند که به صورت صلب و در ضخامت های مختلف مورد استفاده قرار می گیرند. مراحل نصب این نوع پوشش بسیار آسان و کم دردسرتر از سایر پوشش های معرفی شده می باشد.

تصویر فوق برگرفته از وبسایت STONEREX می‌باشد.

بتن متراکم

در پایان معرفی انواع پوشش های ضد حریق سازه های فلزی، ساده ترین نوع پوشش که بتن است معرفی می گردد. در آتش سوزی های هیدروکربنی، بتن رسانایی حرارتی نسبتاً کمی دارد و انتقال گرما به سازه فولادی را کند می‌نماید. پوشش بتنی یک راه حل مناسب برای ستون ها است زیرا نه تنها مقاومت در برابر آتش را افزایش می دهد بلکه می تواند برای بهبود ظرفیت سازه‌ای ستون‌ها نیز مهندسی شود. امروزه بتن به عنوان یک عایق مقاوم در برابر حریق برای اسکلت فلزی از محبوبیت کمتری نسبت به دیگر انواع پوشش های ضد حریق سازه های فلزی برخوردار است. عدم محبوبیت بتن بعنوان پوشش مقاوم به حریق، به دلیل اشغال بالای فضا به دلیل حجم بتن مورد استفاده، سنگین شدن وزن سازه یا بار مرده بالا، چسبندگی ضعیف به سازه، ایجاد خوردگی، و زیبا نبودن ظاهر می باشد.