نحوه محاسبه ضخامت پوشش ضد حریق یکی از مواردی است که برای بسیاری از کارفرمایان و افراد فعال در دفاتر فنی پروژه های ساختمانی بسیار جذاب است. محاسبه ضخامت میزان ماده معدنی قابل پاشش بر روی اسکلت فلزی از دو جنبه بسیار اهمیت دارد. اول اینکه پاشش کمتر نسبت به ضخامت استاندارد باعث پایین آمدن مقاومت پوشش محافظتی در برابر آتش خواهد بود و دوم اینکه افزایش ضخامت پوشش ضد حریق نسبت به استاندارد باعث افزایش هزینه و همچنین افزایش وزن سازه خواهد شد. محاسبه ضخامت پوشش ضد حریق بر اساس دو مرجع صورت میگیرد. اولین مرجع، مبحث سوم مقررات ملی ساختمان است که از طریق آن مدت زمانی که سازه فلزی باید در برابر حریق مقاومت نماید مشخص خواهد شد و مرجع دوم گواهینامه فنی پوشش ضد حریق مورد استفاده است که بر اساس تست های صورت گرفته از سوی مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی، تنظیم شده است. در این مقاله از وبسایت گروه مهندسی بتا قصد داریم شما را با این مبحث بسیار مهم در زمینه صنعت ساختمان آشنا نمائیم، پس تا پایان این مقاله با ما همراه باشید. 

نحوه محاسبه ضخامت پوشش ضد حریق و زمان مقاومت

برای نحوه محاسبه ضخامت پوشش ضد حریق ابتدا باید زمان مقاومت در برابر حریق، مطابق مبحث سوم مقررات ملی ساختمان برای سازه مورد نظر بر اساس کاربری ساختمان، تعداد طبقات، مساحت و ارتفاع آن تعیین نموده و سپس المان های فولادی مورد استفاده در پلان را تیپ بندی کرد. تیپ بندی شامل ستون ها، تیرهای اصلی مهار شده، تیرهای فرعی مهار شده، تیرهای اصلی مهار نشده و تیرهای فرعی مهار نشده می باشد. در ساختمان هایی که زمان مقاومت آنها در برابر حریق دو ساعت می باشد، محاسبه ضخامت پوشش ضدحریق تمامی المان ها باید از جدول مربوط به 120 دقیقه استخراج گردیده و در ساختمان هایی که زمان مقاومت آنها در برابر حریق سه ساعت می باشد، محاسبه ضخامت پوشش ضدحریق ستونها و بادبند ها و تیر های اصلی برای 3 ساعت و  تیر های فرعی برای 2 ساعت مقاومت طراحی می شوند.

به منظور آشنایی بیشتر با نحوه محاسبه حداقل زمان مقاومت سازه در برابر حریق ابتدا از بخش تقسیم بندی تصرف های ساختمانی در مبحث سوم مقررات ملی ساختمان، نوع تصرف بایستی مشخص گردد.

در مرحله دوم و پس از تعیین نوع تصرف، به منظور مشخص نمودن زمان مقاومت در برابر حریق از طریق جدول مقادیر مجاز ارتفاع و مساحت ساختمان از نظر ایمنی در برابر آتش اقدام به تعیین نوع ساختار ساختمان می گردد.

پس از تعیین تصرف و مقادیر مجاز ارتفاع و مساحت ساختمان از جداول بالا، با توجه به نوع ساختار ساختمان، با کمک جدول الزامات درجه بندی مقاومت در برابر آتش برای اجزای ساختمان، مدت زمان مقاومت برای انواع المان ها مشخص خواهد شد.

محاسبه ضخامت پوشش ضد حریق با توجه به زمان مقاومت

پس از تعیین مدت زمان مقاومت سازه در برابر حریق، می بایست از طریق جداولی که در تعیین دستورالعمل ضخامت پوشش ضدحریق در گواهینامه صادره از مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی ثبت شده اند، بر اساس ضریب مقاطع بوده و با در نظر گرفتن سه متغیر دمای بحرانی، ضریب مقطع، و زمان طراحی، ضخامت پوشش ضد حریق محاسبه گردد.

     هر شرکتی که در زمینه پوشش ضد حریق فعالیت می کند بایستی برای محاسبه ضخامت پوشش ضدحریق از جداول مربوط به محصول خود استفاده نماید و مجاز به استفاده از جداول محصولات دیگر، برای محاسبه ضخامت پوشش ضد حریق نمی باشد چرا که این جداول بر اساس نتیجه حاصل از مجموعه ای از آزمون های مقاومت در برابر حریق آن محصول استخراج شده اند. شایان ذکر است مجریان پوشش ضد حریق برای اجرای پوشش ضد حریق هر محصول بایستی از جداول محاسبه ضخامت پوشش ضد حریق همان محصول استفاده نمایند.

استانداردهای تعیین کننده میزان مقاومت سازه جهت ضوابط ضخامت پوشش ضد حریق

     میزان مقاومت هر عضو سازه اي مقاوم سازي شده یا میزان ضخامت ماده مورد نیاز براي مقاوم سازي یک عضو در برابر آتش میبایستی بر اساس یکی از استانداردهاي بین المللی  UL 263, BS 476, ASTM E119 یا EN صورت پذیرد. تعیین جداول ضخامت توسط مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی برای هر محصول بر اساس آزمون های مربوط به استاندارد  BS EN 13381-4:2013  صورت می گیرد. جداول مذکور برای محاسبه ضخامت پوشش ضد حریق در قالب دو تیپ جدول با عناوین جداول ضخامت براي محافظت اعضاي فولادي با مقطع I و H و جداول ضخامت براي محافظت اعضاي فولادي با مقطع توخالي ارائه می شود.

     ضریب مقطع هر المان که برای نحوه محاسبه ضخامت پوشش ضدحریق ضروری می باشد، از حاصل تقسیم سطح آتش خور هر المان به سطح مقطع آن بدست می آید. سطح آتش خور المان ها بر حسب اینکه در تیر ها یا ستون ها مورد استفاده قرار گرفته است به دو تیپ سه طرف و چهار طرف تقسیم بندی می شود و برای محاسبه ضخامت پوشش ضد حریق آن المان تاثیرگذار می باشد بطوریکه سطح آتش خور المان در تیپ سه طرف کاهش پیدا می کند و در نتیجه ضریب مقطع کاهش می یابد. در محاسبه ضخامت پوشش ضدحریق بر اساس ضریب مقطع، هر چه ضریب مقطع کمتر باشد ضخامت طراحی برای پاشش کمتر  خواهد بود.

 دمای بحرانی در دستورالعمل اجرای ضخامت پوشش ضد حریق

فولاد ساختماني محافظت نشده حدود نيمي از مقاومت خود را دماهاي 500 تا 550 درجه سانتي گراد از دست مي دهد و از اين رو ، در مقابل حريق بسيار آسيب پذير است . در  نتيجه لازم است تا مجموعه هاي سازه اي فولادي را به وسيله عايق كاري با محاسبه ضخامت پوشش ضدحریق بر آن محافظت كرد.

    دمای بحرانی ستون بنا به تعریف دمایی است که در آن دیگر ستون قادر به ادامه عملکرد اصلی خود نباشد به عبارتی اگر ستون به آن دما برسد دیگر قادر به تحمل بار های وارده نخواهد بود و مقاومت فشاری آن کم می شود از این رو دماي بحراني ستون ها، بادبند ها و تيرهاي فولادي تنها مطابق آئين نامه 550 درجه سیلسیوس و برای تير فولادي همراه با دال بتني، برابر 620  درجه سیلسیوس است لذا برای نحوه محاسبه ضخامت پوشش ضد حریق تیر و ستون از جداول، بایستی از دما های طراحی 550 و 620 درجه سیلسیوس استفاده گردد.

نحوه ضخامت پوشش ضد حریق در زمان اجرا

در حین اجرای پوشش ضد حریق در پروژه ها، می بایست به صورت مستمر ضخامت مواد ضدحریق پاشش شده بر روی سطوح بررسی گردد. به منظور انجام این فرایند کنترلی از ابزاری به نام گیج استفاده می گردد که مسئول کنترل کیفیت موظف است با برنامه ریزی صحیح و بر اساس اصول کنترل کیفیت آماری، نواحی متفاوتی را به صورت تصادفی انتخاب نموده و ضخامت پوشش ضدحریق اجرا شده بر آن سطح را اندازه گیری نماید. این مساله از این نظر حائز اهمیت است که کم بودن ضخامت باعث عدم ایجاد مقاومت کافی در برابر حریق می گردد و افزایش ضخامت علاوه بر افزایش هزینه های اجرا و مصرف بالای مواد ضد حریق، باعث سنگین شدن وزن نهایی سازه نیز می گردد.

نظارت بر ضخامت پوشش ضد حریق توسط آتشنشانی

کارشناسان معاونت پیشگیری سازمان آتش نشانی به عنوان تاییدکننده نهایی اجرای پوشش ضد حریق در ساختمان ها، پس از درخواست کارفرمای پروژه به منظور بررسی وضعیت در محل پروژه حاضر شده و ضمن بررسی فاکتورهای مهم اعم از ترک، تبله، و …، نحوه ضخامت پوشش ضد حریق اجرا شده بر روی سطوح را بررسی نموده و در صورتی که تمامی بخش ها از ضخامت کافی برخوردار باشند اقدام به تایید پروژه از نظر تکمیل پوشش ضد حریق می نماید. این عملیات در صنایع نفت، گاز، و پتروشیمی، عموما از طریق یکی از بخش های داخلی مجموعه کارفرما مانند بخش QC صورت می پذیرد.