Proteksi Kebakaran pada Bangunan Struktur Baja

bangunan struktur baja memiliki kelemahan: ketahanan api yang buruk. Untuk menjaga kekuatan dan kekakuan struktur baja dalam waktu lama jika terjadi kebakaran, dan melindungi keselamatan jiwa dan harta benda manusia, berbagai tindakan proteksi kebakaran diadopsi dalam proyek yang sebenarnya.

Mengapa struktur baja yang tidak terbakar memerlukan proteksi kebakaran?

Baja merupakan bahan bangunan yang tidak terbakar. Dibandingkan dengan beton, baja mempunyai banyak keunggulan seperti tahan gempa dan tahan lentur. Oleh karena itu, pada bangunan modern, struktur baja banyak digunakan, tidak hanya untuk meningkatkan daya dukung bangunan secara relatif, tetapi juga untuk memenuhi kebutuhan pemodelan estetika desain arsitektur, seperti berbagai pabrik berlantai satu atau bertingkat, gedung pencakar langit, gudang. , ruang tunggu Aula umumnya didesain dengan struktur baja.

Meskipun baja tidak akan terbakar, namun akan berubah bentuk jika terkena suhu tinggi, sehingga mengakibatkan keruntuhan struktur. Sebagai bahan bangunan, baja memiliki beberapa cacat yang tidak dapat dihindari dalam pencegahan kebakaran.

Umumnya batas ketahanan api pada struktur baja yang tidak terlindungi adalah sekitar 15 menit. Biasanya, pada suhu 450~650C, daya dukung akan hilang, dan akan terjadi deformasi yang besar, yang mengakibatkan pembengkokan kolom baja, balok baja, dan bahkan keruntuhan struktur.

Langkah-langkah proteksi kebakaran untuk struktur baja

Menurut prinsip pencegahan kebakaran yang berbeda, tindakan proteksi kebakaran untuk struktur baja dibagi menjadi metode tahan panas dan metode pendinginan air.

metode tahan panas

Metode tahan panas dapat dibagi menjadi metode semprot dan metode enkapsulasi.

Metode penyemprotan

Umumnya pelapis tahan api digunakan untuk melapisi atau menyemprotkan pada permukaan baja untuk membentuk lapisan pelindung tahan api dan insulasi panas serta meningkatkan batas ketahanan api pada struktur baja.

Cara ini mudah dibuat, ringan, tahan api lama, dan tidak dibatasi oleh geometri komponen baja. Ini memiliki ekonomi dan kepraktisan yang baik dan digunakan secara luas.

Ada banyak jenis pelapis tahan api untuk struktur baja, yang secara kasar dibagi menjadi dua kategori: satu adalah jenis pelapis tipis pelapis tahan api (tipe B), yaitu bahan tahan api intumescent untuk struktur baja; yang lainnya adalah pelapis tipe lapisan tebal (H).

Pelapis tahan api kelas B, ketebalan lapisan umumnya 2-7mm. Bahan dasarnya adalah resin organik, yang memiliki efek dekoratif tertentu, serta mengembang dan mengental pada suhu tinggi. Batas ketahanan api bisa mencapai 0.5~1.5 jam.

Lapisan tahan api struktur baja lapis tipis memiliki lapisan tipis, ringan, dan memiliki ketahanan getaran yang baik. Untuk struktur baja terbuka dalam ruangan dan struktur baja atap tugas ringan, ketika batas ketahanan api ditentukan 1.5 jam ke bawah, pelapis tahan api struktur baja berlapis tipis harus digunakan.

Ketebalan Lapisan tahan api kelas H umumnya 8~50mm. Permukaan granular. Komponen utamanya adalah bahan isolasi termal anorganik, dengan kepadatan rendah dan konduktivitas termal rendah.

Batas ketahanan api bisa mencapai 0.5~3.0 jam. Lapisan tahan api struktur baja berlapis tebal umumnya tidak mudah terbakar, anti penuaan, dan lebih tahan lama. Untuk struktur baja tersembunyi di dalam ruangan, struktur baja bertingkat tinggi, dan struktur baja bengkel bertingkat, bila batas ketahanan api ditentukan di atas 1.5 jam, pelapis tahan api struktur baja berlapis tebal harus digunakan. 

Metode enkapsulasi

Metode enkapsulasi berongga: Papan tahan api atau batu bata tahan api digunakan untuk membungkus bagian baja di sepanjang batas luar bagian baja. Sebagian besar bengkel struktur baja di industri petrokimia dalam negeri menggunakan metode pembuatan batu bata tahan api untuk membungkus komponen baja guna melindungi struktur baja.

Kelebihan cara ini adalah kekuatannya yang tinggi dan tahan benturan, namun kekurangannya adalah memakan banyak tempat dan konstruksinya lebih merepotkan. Papan ringan tahan api seperti papan semen bertulang serat, papan gipsum, papan vermikulit, dll digunakan sebagai lapisan luar tahan api.

Metode pembungkusan kotak komponen baja berukuran besar memiliki keunggulan permukaan dekorasi yang rata dan halus, biaya rendah, kerugian kecil, tidak ada pencemaran lingkungan, ketahanan terhadap penuaan, dll, dan memiliki prospek promosi yang baik.

Metode enkapsulasi padat: umumnya dengan menuangkan beton, member baja dibungkus dan ditutup seluruhnya. Kelebihannya adalah kekuatan dan ketahanan benturan yang tinggi, namun kekurangannya adalah lapisan pelindung beton memakan ruang yang besar dan konstruksinya merepotkan, terutama konstruksi pada balok baja dan bresing diagonal sangat sulit.

metode pendinginan air

Metode pendinginan air meliputi metode pendinginan pancuran air dan metode pendinginan pengisian air.

Metode pendinginan pancuran air

Metode pendinginan semprotan air adalah dengan mengatur sistem semprotan otomatis atau manual pada bagian atas struktur baja. Ketika terjadi kebakaran, sistem sprinkler diaktifkan untuk membentuk lapisan air terus menerus pada permukaan struktur baja. Ketika api menyebar ke permukaan struktur baja, air menguap dan menghilangkan panas, sehingga menunda bangunan struktur baja untuk mencapai suhu batasnya.

Metode pendinginan berisi air

Metode pendinginan berisi air adalah dengan mengisi bagian baja berongga dengan air. Melalui sirkulasi air dalam struktur baja, panas dari baja itu sendiri diserap. Oleh karena itu, struktur baja dapat mempertahankan suhu yang lebih rendah jika terjadi kebakaran, dan tidak akan kehilangan daya dukungnya akibat pemanasan yang berlebihan. Untuk mencegah karat dan pembekuan, tambahkan penghambat karat dan antibeku ke dalam air.

Secara umum metode tahan panas dapat memperlambat kecepatan konduksi panas ke komponen struktur melalui material tahan panas. Metode tahan panas lebih ekonomis dan praktis, dan banyak digunakan dalam proyek-proyek praktis.

Keuntungan dan kerugian metode penyemprotan dan metode enkapsulasi dalam tindakan proteksi kebakaran pada struktur baja

tahan api

Dari segi ketahanan api, metode enkapsulasi lebih baik dibandingkan metode semprot. Ketahanan api dari bahan enkapsulasi seperti beton dan batu bata tahan api lebih baik dibandingkan dengan pelapis tahan api biasa.

Selain itu, ketahanan api pada papan tahan api baru juga lebih baik dibandingkan dengan pelapis tahan api. Peringkat ketahanan apinya secara signifikan lebih tinggi dibandingkan dengan struktur baja tahan api dan bahan insulasi termal dengan ketebalan yang sama, dan lebih tinggi dibandingkan dengan lapisan tahan api intumescent.

Daya tahan

Karena bahan enkapsulasi seperti beton memiliki daya tahan yang baik, kinerjanya tidak mudah menurun seiring waktu; dan daya tahan selalu menjadi masalah yang belum mampu dipecahkan oleh lapisan tahan api struktur baja.

Lapisan tahan api tipis dan ultra-tipis yang berbahan dasar komponen organik, baik digunakan di luar ruangan atau di dalam ruangan, mungkin memiliki masalah seperti dekomposisi, degradasi, penuaan, dll.

kemampuan membangun

Metode penyemprotan untuk proteksi kebakaran pada struktur baja sederhana dan mudah dibuat serta dapat dibuat tanpa alat yang rumit.

Namun, kualitas konstruksi dari metode penyemprotan lapisan tahan api buruk, dan sulit untuk mengontrol penghilangan karat pada substrat, ketebalan lapisan lapisan tahan api dan kelembaban lingkungan konstruksi; konstruksi dengan metode enkapsulasi lebih rumit, terutama untuk penyangga diagonal dan balok baja, namun konstruksinya memiliki pengendalian yang kuat dan jaminan kualitas yang mudah.

Ketebalan bahan enkapsulasi dapat divariasikan dengan lebih akurat untuk mengontrol batas ketahanan api.

Perlindungan lingkungan

Metode penyemprotan mencemari lingkungan selama konstruksi, terutama jika terkena suhu tinggi, dan dapat menguapkan gas berbahaya. Metode enkapsulasi tidak memiliki emisi beracun dalam konstruksi, lingkungan penggunaan normal dan suhu api yang tinggi, yang bermanfaat bagi perlindungan lingkungan dan keselamatan personel jika terjadi kebakaran.

Ekonomis

Metode penyemprotan memiliki keunggulan konstruksi yang sederhana, masa konstruksi yang singkat dan biaya konstruksi yang rendah. Namun harga pelapis tahan api mahal, dan biaya perawatannya relatif tinggi karena kelemahan pelapis seperti penuaan.

Biaya konstruksi dengan metode enkapsulasi tinggi, namun bahan yang digunakan murah dan biaya pemeliharaannya rendah. Secara umum metode enkapsulasi lebih ekonomis.

Penerapan

Metode penyemprotan tidak dibatasi oleh geometri komponen dan banyak digunakan untuk perlindungan balok, kolom, lantai, atap dan komponen lainnya. Ini sangat cocok untuk proteksi kebakaran pada struktur baja pada struktur baja ringan, struktur jaringan, dan struktur baja berbentuk khusus.

Konstruksi metode enkapsulasi rumit, terutama untuk balok baja, bresing diagonal dan komponen lainnya. Metode enkapsulasi umumnya digunakan untuk kolom, dan cakupan penerapannya tidak seluas metode penyemprotan.

Ruang yang ditempati

Cat tahan api yang digunakan pada metode penyemprotan volumenya kecil, sedangkan bahan enkapsulasi yang digunakan pada metode enkapsulasi seperti beton dan batu bata tahan api akan memakan ruang dan mengurangi ruang yang dapat digunakan. Dan kualitas bahan enkapsulasinya juga bagus.