Požární ochrana budov s ocelovou konstrukcí

budovy s ocelovou konstrukcí má Achillovu patu: špatná požární odolnost. Aby byla zachována pevnost a tuhost ocelové konstrukce po dlouhou dobu při požáru a byla chráněna bezpečnost života a majetku lidí, jsou ve skutečném projektu přijata různá protipožární opatření.

Proč ocelové konstrukce, které nehoří, potřebují protipožární ochranu?

Ocel je stavební materiál, který nehoří. Ve srovnání s betonem má ocel mnoho výhod, jako je odolnost proti zemětřesení a odolnost proti ohybu. Proto jsou v moderních budovách široce používány ocelové konstrukce, a to nejen k relativnímu zvýšení nosnosti budov, ale také k uspokojení potřeb architektonického návrhu estetického modelování, jako jsou různé jednopatrové nebo vícepatrové továrny, mrakodrapy, sklady , čekárny Hala je celkově řešena s ocelovou konstrukcí.

Přestože ocel nehoří, při vystavení vysokým teplotám se deformuje, což má za následek zhroucení konstrukce. Jako stavební materiál má ocel některé nevyhnutelné nedostatky v protipožární ochraně.

Obecně je limit požární odolnosti nechráněných ocelových konstrukcí asi 15 minut. Obvykle se při teplotě 450 ~ 650 C ztratí nosnost a dojde k velké deformaci, která má za následek ohýbání ocelových sloupů, ocelových nosníků a dokonce i kolaps konstrukce.

Protipožární opatření pro ocelové konstrukce

Podle různých zásad požární prevence se protipožární opatření pro ocelové konstrukce dělí na metody tepelné odolnosti a metody chlazení vodou.

metody tepelné odolnosti

Metodu tepelné odolnosti lze rozdělit na stříkací metoda a metoda zapouzdření.

Metoda postřiku

Obecně se nátěr zpomalující hoření používá k nátěru nebo nástřiku na ocelový povrch, aby se vytvořila ohnivzdorná a tepelně izolační ochranná vrstva a zlepšila se mez požární odolnosti ocelové konstrukce.

Tato metoda je jednoduchá na konstrukci, nízkou hmotnost, dlouhou požární odolnost a není omezena geometrií ocelových součástí. Má dobrou hospodárnost a praktičnost a je široce používán.

Existuje mnoho druhů protipožárních nátěrů pro ocelové konstrukce, které jsou zhruba rozděleny do dvou kategorií: jedna je tenkovrstvého typu protipožární nátěry (typ B), tj. intumescentní protipožární materiály pro ocelové konstrukce; druhý je tlustovrstvé povlaky (H).

Nátěry zpomalující hoření třídy B, tloušťka povlaku je obecně 2-7 mm. Základním materiálem je organická pryskyřice, která má určitý dekorativní účinek a při vysokých teplotách expanduje a houstne. Limit požární odolnosti může dosáhnout 0.5~1.5h.

Ohnivzdorný povlak ocelové konstrukce s tenkým povlakem má tenký povlak, je lehký a má dobrou odolnost proti vibracím. U ocelových konstrukcí vystavených vnitřním expozicím a lehkých střešních ocelových konstrukcí, kdy je limit požární odolnosti stanoven na 1.5 h a méně, by se měly používat protipožární nátěry ocelových konstrukcí s tenkým povlakem.

Tloušťka Nátěr zpomalující hoření třídy H je obecně 8~50 mm. Zrnitý povrch. Hlavní složkou je anorganický tepelně izolační materiál s nízkou hustotou a nízkou tepelnou vodivostí.

Limit požární odolnosti může dosáhnout 0.5~3.0h. Ohnivzdorné nátěry ocelové konstrukce s tlustým povlakem jsou obecně nehořlavé, odolné proti stárnutí a odolnější. U vnitřních skrytých ocelových konstrukcí, výškových celoocelových konstrukcí a vícepodlažních dílenských ocelových konstrukcí, kde je limit požární odolnosti stanoven na více než 1.5 h, by měly být použity protipožární nátěry ocelových konstrukcí s tlustým povlakem. 

Způsob zapouzdření

Metoda dutého zapouzdření: Ohnivzdorná deska nebo žáruvzdorná cihla se používá k obalení ocelového prvku podél vnějšího okraje ocelového prvku. Většina dílen na ocelové konstrukce v domácím petrochemickém průmyslu používá metodu stavby žáruvzdorných cihel k obalení ocelových komponentů k ochraně ocelové konstrukce.

Výhodou této metody je vysoká pevnost a rázová houževnatost, nevýhodou však je, že zabírá hodně místa a konstrukce je namáhavější. Žáruvzdorné lehké desky, jako jsou cementové desky vyztužené vlákny, sádrokartonové desky, vermikulitové desky atd. používané jako ohnivzdorné vnější vrstvy.

Způsob balení krabic velké ocelové komponenty má výhody plochého a hladkého povrchu dekorace, nízké náklady, malé ztráty, žádné znečištění životního prostředí, odolnost proti stárnutí atd., a má dobré vyhlídky na propagaci.

Metoda pevného zapouzdření: obecně zalitím betonem se ocelové prvky obalí a zcela uzavřou. Výhodou je vysoká pevnost a rázová houževnatost, nevýhodou však je, že betonová ochranná vrstva zabírá velký prostor a konstrukce je problematická, zejména konstrukce na ocelových nosnících a diagonálních výztuhách je velmi obtížná.

způsoby vodního chlazení

Metoda vodního chlazení zahrnuje způsob chlazení vodní sprchou si způsob chlazení vodou.

Způsob chlazení vodní sprchou

Způsob chlazení vodním postřikem spočívá v uspořádání automatického nebo ručního postřikového systému na horní část ocelové konstrukce. Při požáru se aktivuje sprinklerový systém, aby se na povrchu ocelové konstrukce vytvořil souvislý vodní film. Když se plamen šíří na povrch ocelové konstrukce, voda se odpařuje a odebírá teplo, čímž se stavba ocelové konstrukce zpožďuje, aby dosáhla své limitní teploty.

Způsob chlazení vodou

Metodou chlazení naplněnou vodou je naplnění dutého ocelového prvku vodou. Cirkulací vody v ocelové konstrukci je pohlcováno teplo samotné oceli. Ocelová konstrukce si proto může při požáru udržet nižší teplotu a nadměrným zahříváním neztratí svou únosnost. Abyste zabránili korozi a zamrznutí, přidejte do vody inhibitor koroze a nemrznoucí směs.

Obecně platí, že metoda tepelné odolnosti může zpomalit rychlost vedení tepla ke konstrukčním prvkům skrz tepelně odolný materiál. Metoda tepelné odolnosti je ekonomičtější a praktičtější a je široce používána v praktických projektech.

Výhody a nevýhody způsobu nástřiku a způsobu zapouzdření v protipožárních opatřeních ocelové konstrukce

Ohnivzdornost

Z hlediska požární odolnosti je metoda zapouzdření lepší než metoda stříkání. Požární odolnost zapouzdřovacích materiálů, jako je beton a žáruvzdorné cihly, je lepší než u běžných protipožárních nátěrů.

Kromě toho je požární odolnost nové protipožární desky také lepší než u protipožárních nátěrů. Jeho požární odolnost je výrazně vyšší než u ocelových konstrukcí ohnivzdorných a tepelně izolačních materiálů stejné tloušťky a vyšší než u intumescentních protipožárních nátěrů.

Trvanlivost

Vzhledem k tomu, že materiály pro zapouzdření, jako je beton, mají dobrou trvanlivost, není snadné časem zhoršit výkon; a životnost byla vždy problémem, který protipožární nátěry ocelových konstrukcí nebyly schopny vyřešit.

Tenké a ultratenké protipožární nátěry na bázi organických složek, ať už se používají venku nebo uvnitř, mohou mít problémy, jako je rozklad, degradace, stárnutí atd.

Konstruktivnost

Metoda stříkání protipožární ochrany ocelových konstrukcí je jednoduchá a snadno zkonstruovatelná a lze ji postavit bez složitého nářadí.

Konstrukční kvalita způsobu stříkání nátěru zpomalujícího hoření je však špatná a je obtížné kontrolovat odstraňování rzi ze substrátu, tloušťku nátěru zpomalujícího hoření a vlhkost stavebního prostředí; konstrukce způsobu zapouzdření je složitější, zejména u diagonálních výztuh a ocelových nosníků, ale konstrukce Silná ovladatelnost a snadné zajištění kvality.

Tloušťku zapouzdřovacího materiálu lze přesněji měnit, aby se řídil limit požární odolnosti.

Ochrana životního prostředí

Metoda nástřiku znečišťuje životní prostředí při výstavbě, zejména působením vysokých teplot může vypařovat škodlivé plyny. Metoda zapouzdření nemá žádné toxické emise ve stavebnictví, běžném prostředí použití a vysoké teplotě ohně, což je výhodné pro ochranu životního prostředí a bezpečnost personálu při požáru.

Ekonomické

Metoda stříkání má výhody jednoduché konstrukce, krátké doby výstavby a nízkých stavebních nákladů. Cena nátěrů zpomalujících hoření je však vysoká a náklady na údržbu jsou relativně vysoké kvůli nedostatkům nátěrů, jako je stárnutí.

Náklady na konstrukci metody zapouzdření jsou vysoké, ale použité materiály jsou levné a náklady na údržbu jsou nízké. Obecně je metoda zapouzdření ekonomičtější.

Použitelnost

Metoda nástřiku není omezena geometrií součástí a používá se většinou k ochraně trámů, sloupů, podlah, střech a dalších součástí. Je vhodný zejména pro požární ochranu ocelových konstrukcí lehkých ocelových konstrukcí, mřížových konstrukcí a ocelových konstrukcí speciálního tvaru.

Konstrukce způsobu zapouzdření je komplikovaná, zejména u ocelových nosníků, diagonálních výztuh a dalších komponent. Metoda zapouzdření se obecně používá pro kolony a rozsah použití není tak široký jako metoda sprejování.

Obsazený prostor

Ohnivzdorná barva použitá při metodě stříkání má malý objem, zatímco zapouzdřovací materiály použité při metodě zapouzdření, jako je beton a ohnivzdorné cihly, zaberou prostor a zmenší užitný prostor. A kvalita zapouzdřovacího materiálu je také velká.