الحماية من الحرائق للمباني ذات الهيكل الصلب

المباني الهيكل الصلب لديك كعب أخيل: مقاومة ضعيفة للحريق. من أجل الحفاظ على قوة وصلابة الهيكل الفولاذي في الحريق لفترة طويلة، وحماية سلامة حياة الناس وممتلكاتهم، يتم اعتماد مجموعة متنوعة من تدابير الحماية من الحرائق في المشروع الفعلي.

لماذا تحتاج الهياكل الفولاذية التي لا تحترق إلى الحماية من الحرائق؟

الصلب مادة بناء لا تحترق. بالمقارنة مع الخرسانة، يتمتع الفولاذ بالعديد من المزايا مثل مقاومة الزلازل ومقاومة الانحناء. لذلك، في المباني الحديثة، يتم استخدام الهياكل الفولاذية على نطاق واسع، ليس فقط لزيادة الحمولة النسبية للمباني، ولكن أيضًا لتلبية احتياجات النمذجة الجمالية للتصميم المعماري، مثل العديد من المصانع المكونة من طابق واحد أو متعددة الطوابق وناطحات السحاب والمستودعات غرف الانتظار تم تصميم القاعة بشكل عام بهيكل فولاذي.

على الرغم من أن الفولاذ لا يحترق، إلا أنه سوف يتشوه عند تعرضه لدرجات حرارة عالية، مما يؤدي إلى انهيار الهيكل. باعتباره مادة بناء، فإن الفولاذ لديه بعض العيوب التي لا يمكن تجنبها في الوقاية من الحرائق.

بشكل عام، الحد الأقصى لمقاومة الحريق للهياكل الفولاذية غير المحمية هو حوالي 15 دقيقة. عادة، عند درجة حرارة 450 إلى 650 درجة مئوية، سيتم فقدان قدرة التحمل، وسيحدث تشوه كبير، مما يؤدي إلى ثني الأعمدة الفولاذية، والعوارض الفولاذية وحتى الانهيار الهيكلي.

تدابير الحماية من الحرائق للهياكل الفولاذية

وفقا لمبادئ الوقاية من الحرائق المختلفة، تنقسم تدابير الحماية من الحرائق للهياكل الفولاذية إلى طرق مقاومة الحرارة وطرق تبريد المياه.

طرق مقاومة الحرارة

يمكن تقسيم طريقة المقاومة للحرارة إلى طريقة الرش و مبادئ السلوك طريقة التغليف.

طريقة الرش

بشكل عام، يتم استخدام الطلاء المقاوم للحريق لطلاء أو رش السطح الفولاذي لتشكيل طبقة واقية مقاومة للحريق وعازلة للحرارة وتحسين حد مقاومة الحريق للهيكل الفولاذي.

هذه الطريقة سهلة البناء، وخفيفة الوزن، وطويلة المقاومة للحريق، وغير محدودة بهندسة المكونات الفولاذية. لديها اقتصاد جيد وعملي وتستخدم على نطاق واسع.

هناك العديد من أنواع الطلاءات المقاومة للحريق للهياكل الفولاذية، والتي تنقسم تقريبًا إلى فئتين: النوع الأول ذو الطلاء الرقيق الطلاءات المقاومة للحريق (النوع ب)، أي المواد المقاومة للحريق المنتفخة للهياكل الفولاذية؛ الآخر هو الطلاءات ذات الطلاء السميك (H).

طلاءات مقاومة للحريق من الفئة ب, سمك الطلاء عموما 2-7 ملم. المادة الأساسية هي الراتنج العضوي، الذي له تأثير زخرفي معين، ويتوسع ويكثف عند درجات الحرارة العالية. يمكن أن يصل حد مقاومة الحريق إلى 0.5 ~ 1.5 ساعة.

الطبقة الرقيقة المقاومة للحريق ذات الهيكل الفولاذي تحتوي على طبقة رقيقة، وخفيفة الوزن، ولها مقاومة جيدة للاهتزاز. بالنسبة للهياكل الفولاذية المكشوفة الداخلية والهياكل الفولاذية ذات السقف الخفيف، عندما يتم تحديد حد مقاومة الحريق ليكون 1.5 ساعة أو أقل، يجب استخدام الطلاءات المقاومة للحريق للهياكل الفولاذية ذات الطلاء الرقيق.

سمك الطلاء المقاوم للحريق من الفئة H يتراوح بشكل عام من 8 إلى 50 مم. سطح حبيبي. المكون الرئيسي هو مادة العزل الحراري غير العضوية، ذات الكثافة المنخفضة والتوصيل الحراري المنخفض.

يمكن أن يصل حد مقاومة الحريق إلى 0.5 ~ 3.0 ساعة. تعتبر الطلاءات المقاومة للحريق ذات الهيكل الفولاذي السميك عمومًا غير قابلة للاحتراق ومضادة للشيخوخة وأكثر متانة. بالنسبة للهياكل الفولاذية المخفية الداخلية، والهياكل الفولاذية الشاهقة والهياكل الفولاذية لورش العمل متعددة الطوابق، عندما يتم تحديد حد مقاومة الحريق ليكون أعلى من 1.5 ساعة، يجب استخدام الطلاءات المقاومة للحريق للهيكل الفولاذي السميك. 

طريقة التغليف

طريقة التغليف المجوف: يتم استخدام لوح مقاوم للحريق أو الطوب الحراري لتغليف العضو الفولاذي على طول الحد الخارجي للعضو الفولاذي. تستخدم معظم ورش الهياكل الفولاذية في صناعة البتروكيماويات المحلية طريقة بناء الطوب الحراري لتغليف المكونات الفولاذية لحماية الهيكل الفولاذي.

تتمثل مزايا هذه الطريقة في القوة العالية ومقاومة الصدمات، لكن عيوبها هي أنها تشغل مساحة كبيرة ويكون البناء أكثر إزعاجًا. الألواح المقاومة للحرارة خفيفة الوزن مثل الألواح الأسمنتية المسلحة بالألياف، وألواح الجبس، وألواح الفيرميكوليت، وغيرها، والتي تستخدم كطبقات خارجية مقاومة للحريق.

طريقة تغليف الصندوق مكونات فولاذية كبيرة يتمتع بمزايا سطح الديكور المسطح والسلس، والتكلفة المنخفضة، والخسارة الصغيرة، وعدم التلوث البيئي، ومقاومة الشيخوخة، وما إلى ذلك، وله احتمالية ترويج جيدة.

طريقة التغليف الصلبة: بشكل عام، عن طريق صب الخرسانة، يتم تغليف الأجزاء الفولاذية وإغلاقها بالكامل. المزايا هي القوة العالية ومقاومة الصدمات، لكن العيوب هي أن الطبقة الواقية الخرسانية تشغل مساحة كبيرة والبناء مزعج، خاصة أن البناء على العوارض الفولاذية والأقواس القطرية صعب للغاية.

طرق تبريد الماء

تتضمن طريقة التبريد المائي طريقة تبريد الدش المائي و طريقة التبريد بملء الماء.

طريقة تبريد الدش المائي

تتمثل طريقة التبريد برذاذ الماء في ترتيب نظام رش أوتوماتيكي أو يدوي على الجزء العلوي من الهيكل الفولاذي. عند حدوث حريق، يتم تفعيل نظام الرش لتكوين طبقة مائية مستمرة على سطح الهيكل الفولاذي. عندما ينتشر اللهب إلى سطح الهيكل الفولاذي، يتبخر الماء ويزيل الحرارة، مما يؤخر بناء الهيكل الفولاذي للوصول إلى درجة الحرارة القصوى.

طريقة التبريد المملوءة بالماء

طريقة التبريد المملوءة بالماء هي ملء العضو الفولاذي المجوف بالماء. ومن خلال دوران الماء في الهيكل الفولاذي، يتم امتصاص حرارة الفولاذ نفسه. لذلك، يمكن للهيكل الفولاذي الحفاظ على درجة حرارة منخفضة في النار، ولن يفقد قدرته على التحمل بسبب التسخين الزائد. لمنع الصدأ والتجمد، أضف مانع الصدأ ومضاد التجمد إلى الماء.

بشكل عام، يمكن أن تؤدي طريقة المقاومة للحرارة إلى إبطاء سرعة توصيل الحرارة إلى المكونات الهيكلية من خلال المادة المقاومة للحرارة. تعتبر طريقة مقاومة الحرارة أكثر اقتصادية وعملية، وتستخدم على نطاق واسع في المشاريع العملية.

مزايا وعيوب طريقة الرش وطريقة التغليف في تدابير الحماية من الحرائق للهيكل الصلب

مقاوم النار

ومن حيث مقاومة الحريق فإن طريقة التغليف أفضل من طريقة الرش. مقاومة الحريق لمواد التغليف مثل الخرسانة والطوب الحراري أفضل من الطلاءات المقاومة للحريق العادية.

بالإضافة إلى ذلك، فإن مقاومة الحريق للوح الجديد المقاوم للحريق أفضل أيضًا من الطلاءات المقاومة للحريق. إن معدل مقاومتها للحريق أعلى بكثير من تلك الخاصة بالهيكل الفولاذي المقاوم للحريق والمواد العازلة للحرارة بنفس السماكة، وأعلى من الطلاءات المقاومة للحريق المنتفخة.

المتانة

نظرًا لأن مواد التغليف مثل الخرسانة تتمتع بمتانة جيدة، فليس من السهل أن يتدهور أدائها بمرور الوقت؛ وكانت المتانة دائمًا مشكلة لم تتمكن الطلاءات المقاومة للحريق للهيكل الفولاذي من حلها.

قد تواجه الطلاءات الرقيقة والرفيعة للغاية المقاومة للحريق والتي تعتمد على مكونات عضوية، سواء تم استخدامها في الهواء الطلق أو في الداخل، مشاكل مثل التحلل والتدهور والشيخوخة وما إلى ذلك.

قابلية البناء

طريقة الرش للحماية من الحرائق للهياكل الفولاذية بسيطة وسهلة البناء ويمكن بناؤها بدون أدوات معقدة.

ومع ذلك، فإن جودة بناء طريقة رش الطلاء المقاوم للحريق رديئة، ومن الصعب التحكم في إزالة الصدأ من الركيزة، وسمك طلاء الطلاء المقاوم للحريق ورطوبة بيئة البناء؛ يعد بناء طريقة التغليف أكثر تعقيدًا، خاصة بالنسبة للأقواس القطرية والعوارض الفولاذية، ولكن البناء قابلية التحكم القوية وضمان الجودة السهل.

يمكن تغيير سمك مادة التغليف بشكل أكثر دقة للتحكم في حد مقاومة الحريق.

حماية البيئة

طريقة الرش تلوث البيئة أثناء البناء، خاصة تحت تأثير درجات الحرارة المرتفعة، يمكن أن تتطاير الغازات الضارة. لا تحتوي طريقة التغليف على انبعاثات سامة في البناء، وبيئة الاستخدام العادية ودرجة حرارة الحريق المرتفعة، وهو أمر مفيد لحماية البيئة وسلامة الموظفين في حالة الحريق.

اقتصادي

تتميز طريقة الرش بمزايا البناء البسيط وفترة البناء القصيرة وتكلفة البناء المنخفضة. ومع ذلك، فإن سعر الطلاءات المقاومة للحريق مرتفع، وتكاليف الصيانة مرتفعة نسبيًا بسبب عيوب الطلاء مثل التقادم.

تكلفة بناء طريقة التغليف مرتفعة، ولكن المواد المستخدمة رخيصة وتكلفة الصيانة منخفضة. بشكل عام، طريقة التغليف أكثر اقتصادا.

القابلية للتطبيق

لا تقتصر طريقة الرش على هندسة المكونات وتستخدم في الغالب لحماية الكمرات والأعمدة والأرضيات والأسطح والمكونات الأخرى. إنها مناسبة بشكل خاص للحماية من الحرائق للهياكل الفولاذية في الهياكل الفولاذية الخفيفة والهياكل الشبكية والهياكل الفولاذية ذات الأشكال الخاصة.

إن بناء طريقة التغليف معقد، خاصة بالنسبة للعوارض الفولاذية والأقواس القطرية والمكونات الأخرى. يتم استخدام طريقة التغليف بشكل عام للأعمدة، ونطاق التطبيق ليس واسعًا مثل طريقة الرش.

مساحة مشغولة

يكون الطلاء المقاوم للحريق المستخدم في طريقة الرش صغير الحجم، بينما مواد التغليف المستخدمة في طريقة التغليف مثل الخرسانة والطوب المضاد للحريق ستشغل مساحة وتقلل من المساحة الصالحة للاستخدام. كما أن جودة مواد التغليف كبيرة أيضًا.