مقاومت اجزای ساختمان در مقابل حریق
- شناسه خبر: 19230
- تاریخ و زمان ارسال: 31 شهریور 1396 ساعت 10:00
ربیع قلی‌پور، کارشناس ایمنی شهرداری سرخ‌رود Mehdi_bluehart@yahoo.com
عوامل مؤثر در روند آتش‌سوزی بسته به فشار آتش‌سوزی و نوع آن، به میزان و ترتیب نفوذ هو‌ا، حرارت مؤثر و چگونگی ضریب جذب حرارتی قطعات ساختاری موجود در محیط و فرم فضاهای ساختمان ارتباط دارد. همچنین توسعه حریق در ساختمان بستگی زیادی به پوشش اجزای ساختمانی ازقبیل دیوارها، سقف‌ها و در نهایت سازه‌های اصلی ساختمان دارد. بسته به نوع مصرف و عملکرد ساختمان، همیشه مقداری مواد قابل‌اشتعال در ساختمان به کارگرفته می‌شود. بنابراین لازم است تا از طریق محصورکردن صحیح فضاهای در معرض خطر و پوشش اطراف این اجزاء در ساختمان، از پیش‌روی آتش جلوگیری نمود. برای جلوگیری از خطر آتش‌سوزی حتی‌الامکان باید از انواع مصالح ساختمانی غیرقابل‌اشتعال استفاده نمود.
در ادامه مطلب می‌خواهیم برخی مصالح مورداستفاده در ایمن‌سازی بناها را بررسی نمائیم.
۱ – بلوک سیمانی سبک عایق لیکا:
لیکا چیست: لیکا دانه‌های مدور و سبک رس منبسط شده‌ای است که درکوره‌های گردان و در حرارت حدود ۱۲۰۰ درجه سانتی‌گراد تولید می‌شود. این دانه‌ها درحال حاضر در بیش از ۳۰ کشور جهان، با نام‌های تجاری گوناگون تولید و عرضه می‌گردند. دانه‌های لیکا تقریباً مدور و با سطحی زبر و ناهموار هستند. قشر میکروسکوپی خارجی آن دارای خلل و فرج ریز و قهوه‌ای‌رنگ و داخل دانه‌ها به شکل بافت سلولی و به رنگ سیاه است. دانه‌های تولیدشده در ایران در انداز‌ه‌های متفاوت و در چهار نوع ۳ ،۱۰،۲۰ و ۲۵ میلی‌متر عرضه می‌شوند. سبکی دانه‌ها به علت هوای موجود بین و داخل دانه‌ها است که برحسب درجه‌بندی، بین ۷۳ تا ۸۸ درصد فضای کل را اشغال می‌کند.
کاربردهای لیکا:
لیکا را می‌توان در اشکال مختلف برای کسب استحکام و مقاومت حریق سازه استفاده کرد:
– ساخت بلوک بتنی و بتن سبک و نیمه‌سبک: یکی از راه‌های ساخت بتن سبک برای قطعات ساختمانی، استفاده از دانه‌های سبک لیکا است. بتن لیکا از مخلوط‌کردن لیکا با سیمان و آب به دست می‌آید. افزایش ماسه‌ها بافت بتن را پیوسته‌تر کرده و موجب استحکام ساختار بتن می‌شود. این نوع بتن ساخته‌شده، بتن نیمه‌سبک نامیده می‌شود.
[auth]
– ممانعت از گسترش آتش‌سوزی در ساختمان: از آنجائی‌که دانه‌های لیکا در دمای نزدیک به ۱۲۰۰ درجه سانتی‌گراد تولید می‌شوند ، قادرند شوک حرارتی تا ۱۱۰۰ درجه سانتی‌گراد را بدون اشتعال تحمل نمایند. از سوی دیگر این دانه‌ها دارای قابلیت حرارتی پایین بوده و نقش مؤثری در جلوگیری از انتقال آتش دارند. باتوجه به این ویژگی‌ها، سایر فرآورده‌های ساخته‌شده از لیکا، نظیر: ملات سیمانی، بلوک بتنی و بتن دانه سبک نیز قابلیت خوبی برای مقابله با آتش و جلوگیری از انتقال آن دارند.
– وزن کم
– عایق حرارتی و صدا
– مقاوم در برابر یخ‌زدگی و بازدارنده نفوذ رطوبت
– Ph نزدیک به نرمال
۲- پانل‌های عایق‌دار پوما: عده‌‌ای از سازندگان در ساختمان‌سازی صنعتی از قطعاتی به نام پانل پلی‌اورتان استفاده می‌نمایند که یکی از مواد مصرفی در تولید عایق این‌گونه پانل‌ها، ایزوسیانات و ماده پلی‌یور است و دیگری که به عنوان مکمل یا اکتیو مورد استفاده قرار می‌گیرد، گاز فریون به میزان ۱۰ کیلوگرم در هر متر‌مکعب عایق می‌باشد. سالانه حدود ۰۰۰/۵۰۰/۱ مترمربع پانل توسط ۳ کارخانه بزرگ و چندین کارگاه کوچک در کشور تولید می‌شوند که جهت تولید این مقدار پانل پلی‌اورتان، حدود ۱۵۰۰ تن گاز فریون ۱۱ وارد چرخه آلاینده‌های محیط زیست می‌شود. مضافاً این‌که هنگام تولید پانل و پس از آن نیز خطر گاز سیانوز ناشی از ماده ایزوسیانات، انسان‌ها، محیط زیست و دیگر جانداران را تهدید می‌کند.
چنانچه در پوشش دیوار و سقف، پنل‌های پلی‌استایرن جایگزین پنل‌های پلی‌اورتان شود، علاوه بر حمایت از تولید داخلی، از خروج مقدار قابل ملاحظه‌ای ارز نیز جلوگیری خواهد شد. چرا که مواد اولیه پلی‌اورتان وارداتی بوده ولی مواد اولیه پلی‌استایرن را پتروشیمی تبریز تولید می‌نماید.
انواع پانل‌های متداول در کشورهای پیشرفته مانند: ساندویچ پانل، درای‌وال، ورق آزبست، پلاستو فوم و ….. به دلیل عدم کاربرد گسترده در کلیه سازه‌های ایرانی و همچنین گرانی و بعضاً وارداتی‌بودن مواد اولیه آنها، کمتر مورد استقبال ساختمان‌سازها قرار گرفته است. یکی از راه‌حل‌های مناسب، استفاده از ماده پیش‌ساخته‌ای است که ارزبری نداشته و در پوشش سنتی جایگزین و ارائه گردد. در جهت دستیابی به این هدف، اخیراً محصول پیش‌ساخته سبک و عایق‌داری به‌نام پوما تولید شده است که پس از ملات‌پاشی طرفین آن، در احداث ساختمان‌ها کاربرد خوبی پیدا کرده است.
۳- پنل پلی‌استایرن:
صفحات پلی‌استایرن در ساختمان به عنوان دیوارهای باربر و جداکننده سقف و کف ساختمان بطور دلخواه کاربرد دارد که بدین منظور شبکه مش بیرونی و داخلی صفحات (هردو طرف) با بتن ریزدانه بتن‌پاشی می‌شود. ضخامت بتن در هر یک از لایه‌های طرفین حدود ۳ الی ۴ سانتی‌متر می‌باشد. در ساختمان‌های احداثی با این پنل، انتقال نیرو به صورت سطحی است. در ساختمان‌های با سازه تیر و ستون انتقال بار به صورت خطی است. یعنی بار هر طبقه از طریق تیرها به ستون و از ستون به فونداسیون منتقل می‌شود. در ساختمان‌های تیر و ستونی، هنگام وقوع زلزله، با تخریب سازه‌ای در هر یک از اجزاء، اعم از تیرها یا ستون‌ها، تخریب کلی و فروریزی ناگهانی صورت می‌گیرد. اما در ساختمان‌های احداثی با پنل‌های پلی‌استایرن، چنانچه در اتصال یک سقف تخریبی ایجاد شود، سایر اجزاء، بار وارده را تحمل نموده و مانع از تخریب کلی ساختمان می‌شوند که همین موضوع، توجه مهندسین ساختمان را به این روش جلب کرده است.
بلوک‌های سقفی پلی‌استایرن در صورتی عملکرد مناسب و قابل قبولی خواهند داشت که مواردی از قبیل ایمنی در برابر حریق، مقاومت مصالح، شکل هندسی و روش اجرایی مناسب در آنها رعایت گردد. بنابراین لازم است تا مشخصات بلوک تولیدی و روش کاربرد آن با ضوابط استاندارد انطباق داشته باشد. عدم رعایت
این ضوابط می‌تواند عواقب خطرناکی از نظر ایمنی ساختمان و ساکنین آن در برابر حریق‌های احتمالی داشته باشد که مسئولیت آن متوجه اشخاص و سازمان‌های مسئول، ازجمله مجریان ساختمان و مهندسین ناظر می‌باشد.
تنها نوع کندسوز پلی‌استایرن دارای گواهینامۀ فنی از مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن بوده و استفاده آن مجاز می‌باشد. اما متأسفانه این روزها می‌بینیم که استفاده از نوع غیرکند‌سوز آن به شدت رایج شده است. برای حفاظت از بلوک سقفی پلی‌استایرن و جلوگیری از مواجهه مستقیم حریق احتمالی با بلوک لازم است تا زیرسقف به وسیله پوششی مناسب محافظت شود. به عنوان نمونه اندود گچ یا پوشش محافظت‌کننده در برابر آتش، با پایه گچی به ضخامت ۵/۱ سانتی‌متر که به نحو مناسب و مستقل از بلوک به سقف سازه مهار شده باشد، پیشنهاد مناسبی است.
لازم به تأکید است که اتصال مستقیم اندود به بلوک، با هر شکل هندسی اعم از معمولی یا دارای انواع شیار، به تنهایی و بدون استفاده از اتصالات مکانیکی به هیچ‌وجه مجاز نمی‌باشد، بلکه باید از اتصالات مکانیکی مهارشده به تیرها و تیرچه‌ها نظیر سیستم رابیتس استفاده شود.
بلوک‌های پلی‌استایرن، در محل کارگاه ساختمانی می‌بایست دور از هرگونه مواد قابل‌اشتعال نظیر رنگ‌ها و حلال‌ها نگه‌داری شوند. نصب آنها و مقاومت در برابر آتش باید مطابق با الزامات مقررات ملی ساختمان و آئین‌نامه‌های مصوب موجود در کشور تأمین شود. هرگونه امتداد عمودی لایه‌های پلی‌استایرن در دیوارهای خارجی، شفت پلکان، آسانسور و نظایر آنها در محل سقف/ کف قطع گردد. چنانچه هرگونه سوراخ یا گشودگی در دیوارهای با مقاومت الزامی در برابر آتش، ایجاد شود، مثلأ برای عبور تأسیسات، گشودگی باید به نحو مناسب آتش‌بندی شود. به گونه‌ای که درجه مقاومت آن در برابر آتش کاهش نیافته و ضمناً لایه پلی‌استایرن در برابر آتش کماکان محافظت شود.
پلی‌استایرن‌ها براساس ایده‌هایی از قبیل: ساختار پوششی، دوام، عایق‌بودن در برابر حریق، عایق‌بودن در برابر صوت و رطوبت و … طراحی شده‌اند. ساختمان‌هایی که با بلوک‌های سقفی پلی‌استایرن بنا شده‌اند، مقاومت بسیار مناسبی در برابر نیروهای جانبی باد و زلزله از خود نشان داده‌اند. این پنل‌ها به عنوان عناصر دیوار و سقف ساختمان به کار می‌روند. همچنین علاوه بر نقش جداسازی فضای معماری، به عنوان دیوار باربر قائم و برش‌گیر در برابر بارهای جانبی نیز عمل می‌کنند و از مقاومتی که از اتصال مش‌ها به یکدیگر حاصل می‌شود، پایداری در برابر زلزله و بادهای تند ایجاد می‌گردد.
۴- پیشگیری و حفاظت ساختمان از حریق با ساختارهای گچی:
ساختار هسته صفحات روکش‌دار گچی از گچ متبلور تشکیل شده است. ماده اصلی گچ در سنگ‌های رسوبی، به صورت کریستال است که به عنوان سولفات کلسیم دی‌هیدراته شناخته می‌شود. گچ در بیشتر نقاط ایران، خصوصاً در نواحی مرکزی کشور و استان سمنان به وفور یافت می‌شود. این سنگ‌ها دارای حدود ۲۱ درصد وزن حجمی، به صورت آب کریستالیزه شده می‌باشند. این یکی از خواص اصلی مقاومت این ماده در برابر آتش است. مصالح ساختمانی گچی، مواد معدنی غیر قابل‌اشتعالی هستند که به رده مواد ساختمانی نسوز تعلق دارند. مقاومت خوب این مصالح در مقابل اثرات آتش، به خاطر وجود تقریباً ۲۰ درصد آب تبلور در ترکیب آن می‌باشد. (یک مترمربع صفحه روکش‌دار گچی به ضخامت ۱۵ میلی‌متر، حاوی حدود ۳ لیتر آب تبلور است.)
صفحه روکش‌دار گچی در اثر حرارت آتش، آب خود را از دست می‌دهد و آب تبلور تبخیر می‌گردد. علاوه بر آن به خاطر به وجود آمدن پرده‌ای از غبار، میان آتش و مصالح گچی، پیشرفت آتش متوقف می‌گردد. به عنوان مثال: برای بالارفتن حرارت جهت تبخیر آب تبلور در یک صفحه گچی به ضخامت ۱۵ میلی‌متر، تقریباً ۸۴۰۰ کیلو ژول، معادل ۲۰۰۰ کیلوکالری انرژی لازم است. علاوه بر آب تبلور در مقابله با آتش، لایه باقیمانده گچی خود به عنوان یک عایق مؤثر حرارتی عمل می‌کند. هسته اصلی صفحات مقاوم در مقابل آتش، با الیاف شیشه مسلح گردیده است که استحکام یا چسبندگی هسته گچی را به مراتب افزایش می‌دهد. هسته گچ میانی در صفحات نسوز علاوه بر پوشش مخصوص نسوز از جنس الیاف شیشه، متشکل از مخلوط گچ متبلور خاص و اعلاء مسلح به الیاف شیشه است که صفحه‌ای با مقاومت بسیار بالا در مقابل اثرات آتش ایجاد می‌نماید.
تنوع مصالح ساختمانی گچی برای دیوار و ساختارهای سقفی بسیار زیاد است. همیشه سعی شده که برای اجزای ساختمانی با تجهیزات موجود در ساختمان، پوشش‌های اضافی برای حفاظت بین ۳۰ تا ۱۸۰ دقیقه نصب گردد. دستیابی به حفاظت در مقابل حریق با پوشش‌های صفحات نسوز و یا صفحات گچی صرفاً در
اثر به تعویق افتادن افزایش حرارت قطعات ساختمان، امکان‌پذیر می‌باشد. مدت زمان موردنظر برای حفاظت در مقابل حریق بستگی به عوامل زیر دارد:
۱- جرم در معرض حرارت
۲- سطح در معرض حرارت
۳- ضخامت پوشش از جنس صفحات یا لایه گچی
(از نظر مراکز مجاز نظارت ساختمان، مقاومت‌های بیش از ۳۰ دقیقه در مقابل آتش را نسوز، مقاومت بیش از ۹۰ دقیقه در مقابل آتش را ضد آتش و مقاومت بیش از ۱۸۰ دقیقه در مقابل آتش، مطلقاً نسوز تلقی می‌گردند).
[/auth]
