دودبندی مواد آتشبند، عامل اصلی نجات انسان در زمان حریق

امروزه می­دانیم که آتش نقشی حائز اهمیت در پیشرفت صنعت ایفا می­کند. اما باید به این موضوع نیز توجه داشت که نادیده گرفتن خطرات آتش‌سوزی و عدم رعایت نکات ایمنی در برابر حریق می­تواند صدمات جبران‌ناپذیری به جان و مال انسان وارد نماید. از آنجایی که آمار تلفات در حوادث آتش‌سوزی حاکی از آن است که علت مرگ شمار زیادی از متوفیان، مسمومیت با گازهای سمی می‌باشد، خاصیت دودبند و گازبندی مواد آتشبند در این راستا، می‌تواند عامل اصلی نجات جان انسان از گازگرفتگی گردد. علاوه بر این، گازبندبودن فضاها، نقشی مهم در ایجاد عایق حرارتی در ساختمان ایفا می‌کند. لذا جهت نیل به این دو خصیصه (دودبند و گازبندبودن) ضروریست تا قوانین و مقررات مختلفی در نظر گرفته شود و به دنبال آن کارایی تجهیزات مورد استفاده در این فضاها مورد ارزیابی قرار گیرد تا از عملکرد مناسب آنها در زمان وقوع حادثه اطمینان حاصل گردد.

در این زمینه محصولات آتشبند هیلتی نه تنها آزمایش­های بین‌المللی منطبق با مقررات پیشگیری از آتش‌سوزی به روش غیرعامل را پشت سر گذاشته و به تایید رسیده­اند، بلکه جهت انطباق با استانداردهای مربوط به دودبند و گازبندبودن مواد نیز، به صورت جامع در معرض آزمایش قرار گرفته­اند.

این مقاله سعی بر آن دارد تا اصول کلی حاکم بر شرایط دودبند و گازبندبودن مواد آتشبند را توضیح دهد.

 

مقاومت ساختمان در برابر آتش‌سوزی به عواملی از قبیل: جنس، ‌چگونگی ترکیب و رفتار مصالح مورد مصرف و همچنین ماهیت حریق بستگی دارد. منظور از مقاومت این است که جزء یا قسمت مورد نظر چه مدت کارکرد خود را در ساختمان حفظ می­کند، یا چه مدت می­تواند گسترش آتش و خطرات آن را محدود کند و در بعضی موارد نیز ترکیبی از این دو مورد مد نظر می­باشد­. برای درک صحیح از رفتار مواد آتشبند و کارایی آن­ها، در مجاورت با دود و یا گازهای سمی لازم است در ابتدا با ساختار آنها و ویژگی­هایشان آشنا شویم.

• نفوذپذیری گاز

برای نفوذپذیری گاز از یک دیوار یا هر جسم دیگر، در دو طرف آن باید اختلاف فشار وجود داشته باشد که اگر مصالح ساختمانی و یا مواد عایق به کار رفته دارای ریز ترک باشند، مقادیر زیادی از گاز از آن عبور خواهند کرد. در این میان اختلاف فشار و اندازه مولکول‌های گاز عواملی تاثیرگذار می‌باشند.
[auth]
تصویر ۱

 

• انتشار گاز

در این حالت، فشار گاز در دو طرف دیوار یکسان است، اما غلظت آن متفاوت می­باشد. نمونه ملموس آن وجود بو در یکی از دو اتاق مجاور هم است. با توجه به عدم تفاوت در فشار، سرعت انتشار مولکول‌های گاز، کمتر از حالت قبل بوده و متاثر از تعامل فیزیکی و شیمیایی مابین مولکول‌های گاز و دیوار می­باشد.

تصویر ۲

عملکرد سیستم‌های عامل و غیرعامل در زمان حریق

برای جلوگیری از گسترش حریق تمهیدات ویژه­ای باید صورت گیرد. در این راستا سیستم‌های اطفاء حریق می‌تواند با روش‌های مختلفی آتش را مهار کند. باید توجه داشت که سیستم­های اطفاء حریق آبی و یا فوم ممکن است در مناطقی نصب شوند که استفاده از فوم و یا آب جهت خاموش‌کردن حریق­، منجر به آسیب‌های غیرقابل‌جبران گردد، مانند: اتاق­های بایگانی اسناد، کتابخانه­ها و مراکز کامپیوتر. از طرفی سیستم‌های مهارکننده گازی نیز با کم‌کردن اکسیژن موجود در فضای اتاق به کمتر از ۱۵ درصد آتش را مهار می­کنند. لازم به ذکر است که گاز مورد استفاده بدین منظور ممکن است دی اکسید کربن، گاز خنثی و یا گازی ترکیبی باشد. در اکثر سیستم­های حفاظت از حریق گازی، لازم است انسان‌ها از ناحیه حریق دور شوند تا به واسطه کاهش میزان اکسیژن، آسیب جسمی متوجه آنها نشود. در ضمن سیستم­های اطفاء توسط گاز دی اکسید کربن به واسطه افت ناگهانی دما و کاهش میزان اکسیژن، بحرانی­تر می­باشند. زیرا فرار در این حالت تقریباً غیرممکن است. بنابراین برنامه­ریزان و افراد ذیربط، جهت تجهیز یک فضا به مواد عایق در برابر آتش، باید به موارد ذیل توجه داشته باشند:

• منافذ و بازشوهای موجود تا چه حد خوب عایق شده­اند؟ آیا سیستم اطفاء گازی می­تواند دود و گازهای سمی ناشی از حریق را مهار کند؟
• آیا عایق قادر خواهد بود تا فشار گاز منتشرشده در آن قسمت را تحمل کند؟

جهت کاهش خسارات جانی و مالی مذکور، مواد آتشبند هیلتی کمک خواهند کرد تا با بستن بازشوها و درزها، از انتقال حریق و مشتقات آن (دود، گاز، حرارت) به فضاهای مجاور جلوگیری به عمل آید. لازم به ذکر است که این محصولات آزمایش­ شده و دارای تاییدیه­های معتبر هستند. مقادیر فشار گاز قابل‌تحمل در محصولات آتشبند هیلتی، ۵۰ تا ۲۰۰ پاسکال می­باشد. به علاوه محصولات آزمایش‌شده، تحت افزایش ناگهانی فشاری در حدود ۵۰۰۰۰ تا  ۲۰۰۰۰۰ پاسکال قرار گرفته­اند. محصولات مورد آزمایش با توجه به پاسخ آنها در برابر این تنش بر طبقEN 13123  وEN 13124  به رده­های EPR 1 تاEPR 4  تقسیم‌بندی می­شوند. نتایج بدست آمده از آزمایش­ها حاکی از آن است که سیستم­های تست‌شده نه تنها دارای مقاومت فشاری لازم هستند، بلکه از نفوذ و گسترش دود، گاز و بخارهای سمی نیز جلوگیری می­کنند. در شرایطی که مواد آتشبند در مجاورت مواد شیمیایی به کار گرفته شود،

دو نکته حائز اهمیت می­باشد:

۱- مقاومت شیمیایی: مقاومت شیمیایی مواد آتشبند هیلتی مطابق باDIN EN 12808  مورد آزمایش قرار گرفته است. آزمایش­های مذکور از طرفی در فاز مایع، یعنی غوطه­ور در مواد شیمیایی و از طرفی دیگر نمونه­ها برای یک دوره زمانی در فاز گازی، یعنی بالاتر از سطح مایع و در بخارات ناشی از آن، قرار گرفته­اند.

۲- گاز‌بندی: این اصطلاح بیانگر توانایی یک ماده جهت ایجاد عایق گازی است و مقدار آن از تقسیم حجم بر واحد زمان و مساحت سطح بدست می­آید. (m^۳/ h * m ^۲ )

به طورکلی گاز در یک فرآیند تدریجی از مواد با غلظت­های متفاوت عبور می­کند. در این شرایط قوانین انتشار گاز نقشی تعیین‌کننده ایفا می­کنند. از طرفی گازها و بوهای سمی می­توانند مسیر خود را از طریق ریز ترک­ها در مواد ساختمانی و یا عایق­ها به اتاقی که حفاظت‌شده است، پیدا کنند. بنابراین عایق­بندی یک فضا در درازمدت با عملکردی پایدار، مسئله مهمی است که جهت نیل به این هدف آزمونی جامع و زمان‌بر موردنیاز می­باشد. از آنجایی‌که قرارگرفتن هر فضای حفاظت‌شده در مجاورت با گازهای سمی، ملزم به داشتن مقاومت مشخصه عایق مورداستفاده در برابر مواد شیمیایی می­باشد، لذا عایق‌بندی یک بازشو توسط مواد آتشبند هیلتی، کاهش غلظت گازهایی همچون بخارات سمی را به دنبال خواهد داشت. این محصول می­تواند با ایجاد عایقی ماندگار در طول عمر مفید یک ساختمان و انجام آزمایش‌هایی مطابق با استانداردهای یاد شده، بهترین عملکرد را داشته باشد. دانستن این موضوع که مواد آتشبند، جهت محافظت در برابر دود و گازهای سمی، چه اهدافی را دنبال می­کنند، در انتخاب ماده­ مناسب، لازم و ضروری به نظر می­رسد. موارد ذیل را به عنوان دلایل و اهداف اصلی استفاده از مواد آتشبند می­توان نام برد:

الف) دودبند و گازبندبودن در زمان آتش‌سوزی: دود و بخارات ناشی از آتش‌سوزی مسبب اصلی مرگ و میر هنگام حریق می‌باشند و از آنجایی‌که:

• دود در ساختمان با سرعتی حدود ۱۰۰- ۱۵ متر بر دقیقه منتشر می­شود.
• دود منجر به کاهش بینایی در ساختمان و یا بخشی از آن می­شود. (لازم به ذکر است که نیمی از نجات‌یافتگان از سوانح آتش‌سوزی، قادر نبودند مسافتی بیش از ۵/۳ متر را مشاهده کنند.)
• ۳/۲ تلفات در حریق ناشی از تاثیر مستقیم و غیر مستقیم دود و بخارهای سمی می­باشد.
• بیش از نیمی از قربانیان آتش در داخل اتاقی که منشا حریق بوده است، نبوده­اند.

خاصیت دودبند و گازبند بودن مواد آتشبند در زمان آتش­سوزی معیار مهمی در اکثر آزمایش­های حفاظت در برابر حریق به روش غیرعامل می­باشد.

تصویر شماره ۳: دود تنها ۸ دقیقه پس از شروع آزمایش حریق، از لوله پلاستیکی عایق‌بندی‌شده بیرون می­آید.

دود و بخارات سمی نه تنها برای زندگی انسان مخاطره‌آمیزند، بلکه به اجزا دیگر یک ساختمان نظیر: سیستم تاسیسات، کابل­ها و لوله­ها نیز آسیب می­رسانند. بخارهای سمی تولیدشده از سوختن اینگونه مواد، معمولاً حاوی هالوژن (کلر و برم) می­باشد که در مکان‌های مرطوب، هالوژن تبدیل به اسید شده و به کاغذ و یا فلزات آسیب می‌رساند. در این میان تجهیزات کامپیوتری و کتابخانه­ها نیز در معرض خطر شدیدی قرار دارند.

ب) گازبندی و هوابندی ساختمان: در راستای ارتقای مقررات حفاظت از انرژی، قوانین در کشورهای مختلف، هوابند و گازبندبودن درزها و بازشوها در سازه را الزامی می‌دانند.

ج) حفاظت در برابر بو و گازهای سمی: در بسیاری از شاخه­های صنعت، جلوگیری از گسترش بو و یا گازهای سمی با استفاده از مواد نفوذناپذیر امری ضروری تلقی می­گردد.

یکی دیگر از اهداف گازبندکردن فضا، حفاظت در برابر بو و گازهای خطرناکی همچون:

• کلر در استخرهای شنا
• بنزین، روغن و بخارات ناشی از آن در صنعت پتروشیمی
• بخار مواد سوختنی در ایستگاه‌های سوخت

و گاز فاضلاب در تصفیه­خانه­های آب و فاضلاب می­باشد.

تصویر شماره ۴

در تدوین و اجرای استانداردها و آئین‌نامه­های محافظت ساختمان در برابر حریق، کدهایی از پیش بررسی، تدارک و طرح می­شوند تا میزان تلفات و زیان­های جانی و مالی، به کمترین میزان ممکن تنزل یابد. افزایش آگاهی در سال­های اخیر موجب شده تا با توجه به ضوابط حفاظت در برابر آتش، از هزینه­های اتلاف انرژی و سرمایه تا حدودی کاسته شود. در همین راستا موارد اجباری جهت مقاوم‌سازی در بحث دودبند و گازبند تصرفات یک سازه، از قوانین و آیین‌نامه­های ذکر شده در ذیل قابل‌دسترسی می­باشد:

• قوانین L (انگلستان): میزان حفاظت از انرژی در یک ساختمان را مشخص می­کند. به طور مثال عایق­های هوابند جداره خارجی ساختمان یکی از مواردی است که علاوه بر آن، این مواد باید عایق حرارتی مناسبی نیز باشند.
• ENEV (آلمان): مقررات حفاظت از انرژی در آلمان نیز قوانینی به منظور کاهش اتلاف انرژی در ساختمان وضع می‌کند و مغایر با تاییدیهL ، درخصوص عایق­های گازبند جداره خارجی ساختمان هیچ نکته­ای را ذکر نکرده است.

شایان ذکر است مطابق با آخرین قوانین وضع‌شده حفاظت از انرژی L، در ساختمان نوساز، میزان نشت هوا نباید از مقدارm^۲ *m^۳/h 10 تجاوز کند. اما تلاش هیلتی بر آن است، این مقدار که توسط افزایش فشار محیط با آزمون درب دمنده اندازه­گیری می­شود، بینm^۲ *m^۳/h 3-2 باشد.

تصویر شماره ۵

 

همانطور که در مقالات پیشین گفته شد، دود، گاز، حرارت و شعله­های آتش از نقاط ضعیف سازه عبور می‌کنند. لذا طبقه­بندی فضاها، جهت مقاوم­سازی آنها با مواد آتشبند حائز اهمیت است تا با نصب موادی متناسب با سطح عملکردشان، نسبت به اینکه هر بازشو به میزان مطلوب در برابر آتش مقاوم شده است،

اطمینان لازم حاصل شود. نقاط ضعیف مربوطه در ساختمان به شرح زیر می­باشد:

• درزهای سازه­ای و غیر سازه‌ای (داخلی و خارجی)
• منافذ و بازشو­های تاسیساتی
• فضای پشت نمای ساختمان، حدفاصل فضای بین نما و انتهای دال
• کابل‌ها و …

برای اجرای موارد فوق، مواد پیشنهادی هیلتی در جدول ذیل شرح داده شده‌اند:

جدول شماره ۱

 

در سال‌های گذشته­، همگام با پیشرفت­های صورت گرفته در سطح جهانی، استفاه از مواد آتشبند بیش از پیش رایج شده است. شرکت مادوی (نمایندگی انحصاری فروش و خدمات پس از فروش محصولات شرکت هیلتی در ایران) از پیشگامان ارائه و اجرای این سیستم در ایران بوده و در پروژه­های متعدد ملی مشارکت نموده است. برگزاری سمینارهای آموزشی، بازدید از پروژه، ارائه پیشنهاد فنی و اقتصادی توسط تیم مهندسی شرکت مادوی بخشی از خدمات این مجموعه می­باشد.
[/auth]