Πυροπροστασία Κτιρίων Μεταλλικών Κατασκευών

κτίρια από μεταλλικές κατασκευές έχουν αχίλλειο πτέρνα: κακή αντοχή στη φωτιά. Προκειμένου να διατηρηθεί η αντοχή και η ακαμψία της χαλύβδινης κατασκευής για μεγάλο χρονικό διάστημα στη φωτιά και να προστατευθεί η ασφάλεια της ζωής και της περιουσίας των ανθρώπων, υιοθετούνται διάφορα μέτρα πυροπροστασίας στο πραγματικό έργο.

Γιατί οι μεταλλικές κατασκευές που δεν καίγονται χρειάζονται πυροπροστασία;

Ο χάλυβας είναι ένα δομικό υλικό που δεν καίγεται. Σε σύγκριση με το σκυρόδεμα, ο χάλυβας έχει πολλά πλεονεκτήματα, όπως αντοχή σε σεισμό και αντοχή σε κάμψη. Ως εκ τούτου, στα σύγχρονα κτίρια, οι μεταλλικές κατασκευές χρησιμοποιούνται ευρέως, όχι μόνο για να αυξήσουν σχετικά τη χωρητικότητα φορτίου των κτιρίων, αλλά και για να καλύψουν τις ανάγκες της αισθητικής μοντελοποίησης αρχιτεκτονικού σχεδιασμού, όπως διάφορα εργοστάσια μονώροφα ή πολυώροφα, ουρανοξύστες, αποθήκες , αίθουσες αναμονής Η αίθουσα είναι γενικά σχεδιασμένη με μεταλλική κατασκευή.

Αν και ο χάλυβας δεν θα καεί, θα παραμορφωθεί όταν εκτεθεί σε υψηλές θερμοκρασίες, με αποτέλεσμα τη δομική κατάρρευση. Ως δομικό υλικό, ο χάλυβας έχει κάποια αναπόφευκτα ελαττώματα στην πρόληψη πυρκαγιάς.

Γενικά, το όριο πυραντίστασης των απροστάτευτων μεταλλικών κατασκευών είναι περίπου 15 λεπτά. Συνήθως, σε θερμοκρασία 450~650 C, η φέρουσα ικανότητα θα χαθεί και θα συμβεί μεγάλη παραμόρφωση, με αποτέλεσμα την κάμψη των χαλύβδινων υποστυλωμάτων, των χαλύβδινων δοκών και ακόμη και της δομικής κατάρρευσης.

Μέτρα πυροπροστασίας για μεταλλικές κατασκευές

Σύμφωνα με διαφορετικές αρχές πρόληψης πυρκαγιάς, τα μέτρα πυροπροστασίας για μεταλλικές κατασκευές χωρίζονται σε μεθόδους αντίστασης στη θερμότητα και σε μεθόδους υδρόψυξης.

μέθοδοι αντίστασης στη θερμότητα

Η μέθοδος αντίστασης στη θερμότητα μπορεί να χωριστεί σε μέθοδος ψεκασμού και την μέθοδος ενθυλάκωσης.

Μέθοδος ψεκασμού

Γενικά, η επίστρωση επιβραδυντικής πυρκαγιάς χρησιμοποιείται για την επίστρωση ή τον ψεκασμό στην επιφάνεια του χάλυβα για να σχηματίσει ένα πυρίμαχο και θερμομονωτικό προστατευτικό στρώμα και να βελτιώσει το όριο αντοχής στη φωτιά της χαλύβδινης κατασκευής.

Αυτή η μέθοδος είναι εύκολη στην κατασκευή, ελαφριά σε βάρος, μεγάλη αντοχή στη φωτιά και δεν περιορίζεται από τη γεωμετρία των εξαρτημάτων από χάλυβα. Έχει καλή οικονομία και πρακτικότητα και χρησιμοποιείται ευρέως.

Υπάρχουν πολλές ποικιλίες πυρίμαχων επιστρώσεων για μεταλλικές κατασκευές, οι οποίες χωρίζονται χονδρικά σε δύο κατηγορίες: η μία είναι τύπου λεπτής επίστρωσης πυρίμαχες επιστρώσεις (τύπου Β), δηλαδή διογκούμενα υλικά επιβραδυντικά φωτιάς για μεταλλικές κατασκευές. το άλλο είναι επιστρώσεις τύπου παχιάς επίστρωσης (H).

Επιστρώσεις επιβραδυντικών πυρκαγιάς κατηγορίας Β, το πάχος της επίστρωσης είναι γενικά 2-7mm. Το υλικό βάσης είναι οργανική ρητίνη, η οποία έχει ένα ορισμένο διακοσμητικό αποτέλεσμα και διαστέλλεται και πυκνώνει σε υψηλές θερμοκρασίες. Το όριο αντοχής στη φωτιά μπορεί να φτάσει τις 0.5~1.5 ώρες.

Η πυρίμαχη επίστρωση χαλύβδινων κατασκευών με λεπτή επίστρωση έχει λεπτή επίστρωση, είναι ελαφριά και έχει καλή αντοχή στους κραδασμούς. Για εσωτερικές εκτεθειμένες κατασκευές από χάλυβα και κατασκευές ελαφριάς χρήσης από χάλυβα οροφής, όταν το όριο αντίστασης στη φωτιά καθορίζεται να είναι 1.5 ώρα και κάτω, θα πρέπει να χρησιμοποιούνται πυρίμαχες επιστρώσεις μεταλλικών κατασκευών με λεπτή επίστρωση.

Το πάχος του Η επιβραδυντική πυρκαγιά κατηγορίας H είναι γενικά 8~50mm. Κοκκώδης επιφάνεια. Το κύριο συστατικό είναι ανόργανο θερμομονωτικό υλικό, με χαμηλή πυκνότητα και χαμηλή θερμική αγωγιμότητα.

Το όριο αντοχής στη φωτιά μπορεί να φτάσει τις 0.5~3.0 ώρες. Οι πυρίμαχες επιστρώσεις κατασκευών από χάλυβα με παχιά επίστρωση είναι γενικά άκαυστες, αντιγηραντικές και πιο ανθεκτικές. Για εσωτερικές κρυφές μεταλλικές κατασκευές, πολυώροφα κατασκευές από χάλυβα και πολυώροφα μεταλλικές κατασκευές εργαστηρίου, όταν το όριο αντίστασης στη φωτιά καθορίζεται να είναι πάνω από 1.5 ώρα, θα πρέπει να χρησιμοποιούνται πυρίμαχες επιστρώσεις από χάλυβα με παχιά επίστρωση. 

Μέθοδος ενθυλάκωσης

Μέθοδος κοίλης ενθυλάκωσης: Η πυρίμαχη σανίδα ή το πυρίμαχο τούβλο χρησιμοποιείται για την περιτύλιξη του χαλύβδινου μέλους κατά μήκος του εξωτερικού ορίου του χαλύβδινου μέλους. Τα περισσότερα από τα εργαστήρια κατασκευών από χάλυβα στην εγχώρια πετροχημική βιομηχανία χρησιμοποιούν τη μέθοδο κατασκευής πυρίμαχων τούβλων για να τυλίξουν τα χαλύβδινα εξαρτήματα για την προστασία της χαλύβδινης κατασκευής.

Τα πλεονεκτήματα αυτής της μεθόδου είναι η υψηλή αντοχή και η αντοχή στην κρούση, αλλά τα μειονεκτήματα είναι ότι καταλαμβάνει πολύ χώρο και η κατασκευή είναι πιο ενοχλητική. Πυρίμαχες ελαφριές σανίδες όπως τσιμεντοσανίδες ενισχυμένες με ίνες, γυψοσανίδες, σανίδες βερμικουλίτη κ.λπ. που χρησιμοποιούνται ως πυρίμαχες εξωτερικές στρώσεις.

Η μέθοδος του τυλίγματος κουτιού μεγάλα εξαρτήματα χάλυβα έχει τα πλεονεκτήματα της επίπεδης και λείας επιφάνειας διακόσμησης, χαμηλού κόστους, μικρής απώλειας, μη ρύπανσης του περιβάλλοντος, αντοχής στη γήρανση κ.λπ., και έχει καλή προοπτική προώθησης.

Μέθοδος στερεάς ενθυλάκωσης: γενικά με την έκχυση σκυροδέματος, τα χαλύβδινα μέλη τυλίγονται και κλείνουν τελείως. Τα πλεονεκτήματα είναι η υψηλή αντοχή και η αντοχή στην κρούση, αλλά τα μειονεκτήματα είναι ότι η προστατευτική στρώση σκυροδέματος καταλαμβάνει μεγάλο χώρο και η κατασκευή είναι ενοχλητική, ειδικά η κατασκευή σε χαλύβδινες δοκούς και διαγώνιες τιράντες είναι πολύ δύσκολη.

μέθοδοι ψύξης νερού

Η μέθοδος υδρόψυξης περιλαμβάνει μέθοδος ψύξης ντους με νερό και μέθοδος ψύξης με πλήρωση νερού.

Μέθοδος ψύξης ντους με νερό

Η μέθοδος ψύξης με ψεκασμό νερού είναι η διευθέτηση ενός αυτόματου ή χειροκίνητου συστήματος ψεκασμού στο πάνω μέρος της χαλύβδινης κατασκευής. Όταν εκδηλώνεται πυρκαγιά, το σύστημα καταιονισμού ενεργοποιείται για να σχηματίσει μια συνεχή μεμβράνη νερού στην επιφάνεια της χαλύβδινης κατασκευής. Όταν η φλόγα εξαπλώνεται στην επιφάνεια της χαλύβδινης κατασκευής, το νερό εξατμίζεται και αφαιρεί τη θερμότητα, καθυστερώντας το κτίριο της μεταλλικής κατασκευής να φτάσει στην οριακή της θερμοκρασία.

Μέθοδος ψύξης γεμάτη νερό

Η μέθοδος ψύξης με πλήρωση νερού είναι η πλήρωση του κοίλου χαλύβδινου μέλους με νερό. Μέσω της κυκλοφορίας του νερού στη χαλύβδινη κατασκευή, η θερμότητα του ίδιου του χάλυβα απορροφάται. Επομένως, η χαλύβδινη κατασκευή μπορεί να διατηρήσει χαμηλότερη θερμοκρασία σε μια πυρκαγιά και δεν θα χάσει τη φέρουσα ικανότητα της λόγω υπερβολικής θέρμανσης. Για να αποφύγετε τη σκουριά και το πάγωμα, προσθέστε αναστολέα σκουριάς και αντιψυκτικό στο νερό.

Γενικά, η μέθοδος αντίστασης στη θερμότητα μπορεί να επιβραδύνει την ταχύτητα της αγωγιμότητας της θερμότητας στα δομικά στοιχεία μέσω του ανθεκτικού στη θερμότητα υλικού. Η μέθοδος αντοχής στη θερμότητα είναι πιο οικονομική και πρακτική και χρησιμοποιείται ευρέως σε πρακτικά έργα.

Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα της μεθόδου ψεκασμού και της μεθόδου ενθυλάκωσης σε μέτρα πυροπροστασίας χαλύβδινων κατασκευών

Αντοχή στη φωτιά

Όσον αφορά την αντοχή στη φωτιά, η μέθοδος ενθυλάκωσης είναι καλύτερη από τη μέθοδο ψεκασμού. Η αντοχή στη φωτιά των υλικών ενθυλάκωσης όπως το σκυρόδεμα και τα πυρίμαχα τούβλα είναι καλύτερη από αυτή των συνηθισμένων πυρίμαχων επιστρώσεων.

Επιπλέον, η πυραντίσταση της νέας πυρίμαχης σανίδας είναι επίσης καλύτερη από αυτή των πυρίμαχων επιστρώσεων. Η βαθμολογία πυραντίστασής του είναι σημαντικά υψηλότερη από αυτή των πυρίμαχων και θερμομονωτικών υλικών από χάλυβα του ίδιου πάχους και υψηλότερη από αυτή των διογκούμενων πυρίμαχων επιστρώσεων.

Αντοχή

Δεδομένου ότι τα υλικά ενθυλάκωσης όπως το σκυρόδεμα έχουν καλή αντοχή, δεν είναι εύκολο να υποβαθμιστεί η απόδοση με την πάροδο του χρόνου. και η ανθεκτικότητα ήταν πάντα ένα πρόβλημα που δεν μπορούσαν να λύσουν οι πυρίμαχες επιστρώσεις από χάλυβα.

Λεπτές και εξαιρετικά λεπτές επιβραδυντικές πυρκαγιάς που βασίζονται σε οργανικά συστατικά, είτε χρησιμοποιούνται σε εξωτερικούς είτε σε εσωτερικούς χώρους, μπορεί να έχουν προβλήματα όπως αποσύνθεση, υποβάθμιση, γήρανση κ.λπ.

Κατασκευησιμότητα

Η μέθοδος ψεκασμού για πυροπροστασία μεταλλικών κατασκευών είναι απλή και εύκολη στην κατασκευή και μπορεί να κατασκευαστεί χωρίς περίπλοκα εργαλεία.

Ωστόσο, η ποιότητα κατασκευής της μεθόδου ψεκασμού της επιβραδυντικής πυρκαγιάς είναι κακή και είναι δύσκολο να ελεγχθεί η αφαίρεση σκουριάς του υποστρώματος, το πάχος επίστρωσης της επιβραδυντικής πυρκαγιάς επίστρωσης και η υγρασία του περιβάλλοντος κατασκευής. η κατασκευή της μεθόδου ενθυλάκωσης είναι πιο περίπλοκη, ειδικά για διαγώνιες τιράντες και χαλύβδινες δοκούς, αλλά η κατασκευή Ισχυρή δυνατότητα ελέγχου και εύκολη διασφάλιση ποιότητας.

Το πάχος του υλικού ενθυλάκωσης μπορεί να μεταβληθεί με μεγαλύτερη ακρίβεια για τον έλεγχο του ορίου αντίστασης στη φωτιά.

Η προστασία του περιβάλλοντος

Η μέθοδος ψεκασμού μολύνει το περιβάλλον κατά την κατασκευή, ειδικά υπό την επίδραση υψηλών θερμοκρασιών, μπορεί να εξατμίσει επιβλαβή αέρια. Η μέθοδος ενθυλάκωσης δεν έχει τοξικές εκπομπές στην κατασκευή, το περιβάλλον κανονικής χρήσης και την υψηλή θερμοκρασία της φωτιάς, κάτι που είναι ευεργετικό για την προστασία του περιβάλλοντος και την ασφάλεια του προσωπικού σε μια πυρκαγιά.

Οικονομικός

Η μέθοδος ψεκασμού έχει τα πλεονεκτήματα της απλής κατασκευής, της μικρής περιόδου κατασκευής και του χαμηλού κόστους κατασκευής. Ωστόσο, η τιμή των επιβραδυντικών πυρκαγιάς είναι υψηλή και το κόστος συντήρησης είναι σχετικά υψηλό λόγω των ελλείψεων των επιστρώσεων όπως η γήρανση.

Το κόστος κατασκευής της μεθόδου ενθυλάκωσης είναι υψηλό, αλλά τα υλικά που χρησιμοποιούνται είναι φθηνά και το κόστος συντήρησης χαμηλό. Γενικά, η μέθοδος ενθυλάκωσης είναι πιο οικονομική.

Εφαρμογή

Η μέθοδος ψεκασμού δεν περιορίζεται από τη γεωμετρία των εξαρτημάτων και χρησιμοποιείται κυρίως για την προστασία δοκών, υποστυλωμάτων, δαπέδων, στεγών και άλλων εξαρτημάτων. Είναι ιδιαίτερα κατάλληλο για πυροπροστασία μεταλλικών κατασκευών σε ελαφριές μεταλλικές κατασκευές, δικτυωτές κατασκευές και μεταλλικές κατασκευές ειδικού σχήματος.

Η κατασκευή της μεθόδου ενθυλάκωσης είναι περίπλοκη, ειδικά για χαλύβδινες δοκούς, διαγώνιες τιράντες και άλλα εξαρτήματα. Η μέθοδος ενθυλάκωσης χρησιμοποιείται γενικά για στήλες και το πεδίο εφαρμογής δεν είναι τόσο ευρύ όσο η μέθοδος ψεκασμού.

Κατειλημμένος χώρος

Το πυρίμαχο χρώμα που χρησιμοποιείται στη μέθοδο ψεκασμού είναι μικρό σε όγκο, ενώ τα υλικά ενθυλάκωσης που χρησιμοποιούνται στη μέθοδο ενθυλάκωσης, όπως σκυρόδεμα και πυρίμαχα τούβλα, θα καταλάβουν χώρο και θα μειώσουν τον χρησιμοποιήσιμο χώρο. Και η ποιότητα του υλικού ενθυλάκωσης είναι επίσης μεγάλη.