Protecția împotriva incendiilor a clădirilor din oțel

Clădirile cu structură metalică au un punct slab: rezistența slabă la foc . Pentru a menține rezistența și rigiditatea structurii metalice pentru o perioadă lungă de timp în fața incendiului și pentru a proteja siguranța vieții și a bunurilor oamenilor, în cadrul proiectului propriu-zis se adoptă o varietate de măsuri de protecție împotriva incendiilor.

De ce structurile din oțel care nu ard au nevoie de protecție împotriva incendiilor?

Oțelul este un material de construcție care nu arde. În comparație cu betonul, oțelul are multe avantaje, cum ar fi rezistența la cutremur și rezistența la încovoiere. Prin urmare, în clădirile moderne, structurile din oțel sunt utilizate pe scară largă, nu numai pentru a crește relativ capacitatea de încărcare a clădirilor, ci și pentru a satisface nevoile de modelare estetică de proiectare arhitecturală, cum ar fi diverse fabrici cu un singur etaj sau cu mai multe etaje, zgârie-nori, depozite. , săli de așteptare Sala este proiectată în general cu structură din oțel.

Deși oțelul nu va arde, se va deforma atunci când este expus la temperaturi ridicate, ducând la prăbușirea structurii. Ca material de construcție, oțelul are unele defecte inevitabile în prevenirea incendiilor.

În general, limita de rezistență la foc a structurilor din oțel neprotejate este de aproximativ 15 minute. De obicei, la o temperatură de 450~650C, capacitatea portantă se va pierde și se va produce o mare deformare, ducând la îndoirea stâlpilor de oțel, a grinzilor de oțel și chiar la prăbușirea structurii.

Măsuri de protecție împotriva incendiilor pentru structurile din oțel

Conform diferitelor principii de prevenire a incendiilor, măsurile de protecție împotriva incendiilor pentru structurile din oțel sunt împărțite în metode de rezistență la căldură și metode de răcire cu apă.

metode de rezistență la căldură

Metoda de rezistență la căldură poate fi împărțită în metoda de pulverizare și metoda de încapsulare.

Metoda de pulverizare

În general, stratul ignifug este utilizat pentru a acoperi sau pulveriza suprafața de oțel pentru a forma un strat protector rezistent la foc și termoizolant și pentru a îmbunătăți limita de rezistență la foc a structurii de oțel.

Această metodă este ușor de construit, ușoară, rezistentă la foc lungă și nu este limitată de geometria componentelor din oțel. Are economie și practicabilitate bună și este utilizat pe scară largă.

Există multe varietăți de acoperiri ignifuge pentru structuri din oțel, care sunt împărțite aproximativ în două categorii: una este acoperirea ignifugă de tip subțire (tipul B ), adică materiale ignifuge intumescente pentru structuri din oțel; cealaltă este acoperirea de tip gros (H).

Acoperirile ignifuge din clasa B , grosimea stratului este în general de 2-7 mm . Materialul de bază este rășina organică, care are un anumit efect decorativ și se extinde și se îngroașă la temperaturi ridicate. Limita de rezistență la foc poate ajunge la 0.5~1.5 ore.

Învelișul ignifug cu structură subțire de oțel are un strat subțire, este ușor și are o rezistență bună la vibrații. Pentru structurile din oțel expuse interioare și structurile din oțel pentru acoperișuri ușoare, atunci când limita de rezistență la foc este specificată a fi de 1.5 ore și mai jos, trebuie utilizate acoperiri ignifuge pentru structuri din oțel cu acoperire subțire.

Grosimea stratului de acoperire ignifug din clasa H este în general de 8~50 mm . Suprafață granulară. Componenta principală este materialul termoizolant anorganic, cu densitate și conductivitate termică reduse.

Limita de rezistență la foc poate ajunge la 0.5 ~ 3.0 ore. Straturile ignifuge cu structură de oțel cu acoperire grosă sunt în general incombustibile, anti-îmbătrânire și mai durabile. Pentru structurile din oțel ascunse de interior, structurile înalte din oțel și structurile din oțel de atelier cu mai multe etaje, atunci când limita de rezistență la foc este specificată a fi mai mare de 1.5 ore, trebuie utilizate acoperiri ignifuge pentru structuri din oțel cu acoperire gros. 

Metoda de încapsulare

Metoda de încapsulare cu goluri : Se utilizează placă ignifugă sau cărămidă refractară pentru a înfășura elementul de oțel de-a lungul marginii exterioare a acestuia. Majoritatea atelierelor de structuri metalice din industria petrochimică autohtonă utilizează metoda de construire a cărămizilor refractare pentru a înfășura componentele din oțel și a proteja structura metalică.

Avantajele acestei metode sunt rezistența ridicată și rezistența la impact, dar dezavantajele sunt că ocupă mult spațiu, iar construcția este mai deranjantă. Plăci refractare ușoare, cum ar fi plăci de ciment armat cu fibre, plăci de gips, plăci de vermiculit etc. utilizate ca straturi exterioare ignifuge.

Metoda de ambalare în cutii a componentelor mari din oțel are avantajele unei suprafețe decorative plane și netede, cost redus, pierderi mici, lipsa poluării mediului, rezistența la îmbătrânire etc. și are o bună perspectivă de promovare.

Metoda de încapsulare solidă : în general, prin turnarea betonului, elementele metalice sunt înfășurate și complet închise. Avantajele sunt rezistența ridicată și rezistența la impact, dar dezavantajele sunt că stratul protector de beton ocupă un spațiu mare și construcția este dificilă, în special construcția pe grinzi metalice și contravântuiri diagonale este foarte dificilă.

metode de răcire cu apă

Metoda de răcire cu apă include metoda de răcire prin duș cu apă și metoda de răcire prin umplere cu apă.

Metoda de răcire a dușului cu apă

Metoda de răcire prin pulverizare cu apă este de a aranja un sistem de pulverizare automat sau manual pe partea superioară a structurii de oțel. Când se produce un incendiu, sistemul de sprinklere este activat pentru a forma o peliculă continuă de apă pe suprafața structurii de oțel. Când flacăra se răspândește la suprafața structurii de oțel, apa se evaporă și ia căldură, întârziend construcția din oțel să atingă temperatura limită.

Metoda de răcire umplută cu apă

Metoda de răcire umplută cu apă este de a umple elementul gol din oțel cu apă. Prin circulația apei în structura de oțel, căldura oțelului în sine este absorbită. Prin urmare, structura de oțel poate menține o temperatură mai scăzută într-un incendiu și nu își va pierde capacitatea portantă din cauza încălzirii excesive. Pentru a preveni rugina și înghețul, adăugați în apă inhibitor de rugină și antigel.

În general, metoda rezistenței la căldură poate încetini viteza de conducere a căldurii către componentele structurale prin materialul rezistent la căldură. Metoda rezistenței la căldură este mai economică și mai practică și este utilizată pe scară largă în proiecte practice.

Avantajele și dezavantajele metodei de pulverizare și a metodei de încapsulare în măsurile de protecție împotriva incendiilor a structurii de oțel

Rezistent la foc

În ceea ce privește rezistența la foc, metoda de încapsulare este mai bună decât metoda de pulverizare. Rezistența la foc a materialelor de încapsulare, cum ar fi betonul și cărămizile refractare, este mai bună decât cea a acoperirilor obișnuite ignifuge.

În plus, rezistența la foc a noii plăci ignifuge este, de asemenea, mai bună decât cea a straturilor ignifuge. Nivelul său de rezistență la foc este semnificativ mai mare decât cel al materialelor ignifuge și termoizolante cu structuri de oțel de aceeași grosime și mai mare decât cel al straturilor ignifuge intumescente.

Durabilitatea

Deoarece materialele de încapsulare, cum ar fi betonul, au o durabilitate bună, nu este ușor să se deterioreze performanța în timp; iar durabilitatea a fost întotdeauna o problemă pe care straturile ignifuge cu structuri de oțel nu au reușit să o rezolve.

Acoperirile subțiri și ultra-subțiri ignifuge pe bază de componente organice, indiferent dacă sunt utilizate în exterior sau în interior, pot avea probleme precum descompunerea, degradarea, îmbătrânirea etc.

Constructibilitate

Metoda de pulverizare pentru protecția împotriva incendiilor a structurilor din oțel este simplă și ușor de construit și poate fi construită fără unelte complicate.

Cu toate acestea, calitatea construcției metodei de pulverizare a stratului ignifug este slabă și este dificil de controlat îndepărtarea ruginii substratului, grosimea stratului de acoperire a stratului ignifug și umiditatea mediului de construcție; construcția metodei de încapsulare este mai complicată, în special pentru bretele diagonale și grinzile de oțel, dar construcția Controlabilitate puternică și asigurare ușoară a calității.

Grosimea materialului de încapsulare poate fi variată mai precis pentru a controla limita de rezistență la foc.

Protecția mediului înconjurător

Metoda de pulverizare poluează mediul în timpul construcției, mai ales sub acțiunea temperaturilor ridicate, poate volatiliza gazele nocive. Metoda de încapsulare nu are emisii toxice în construcție, mediu de utilizare normală și temperatură ridicată a focului, ceea ce este benefic pentru protecția mediului și siguranța personalului în caz de incendiu.

Economic

Metoda de pulverizare are avantajele construcției simple, perioadei scurte de construcție și costuri reduse de construcție. Cu toate acestea, prețul acoperirilor ignifuge este mare, iar costurile de întreținere sunt relativ mari din cauza deficiențelor acoperirilor, cum ar fi îmbătrânirea.

Costul de construcție al metodei de încapsulare este mare, dar materialele folosite sunt ieftine, iar costul de întreținere este mic. În general, metoda de încapsulare este mai economică.

aplicabilitate

Metoda de pulverizare nu este limitată de geometria componentelor și este utilizată în principal pentru protecția grinzilor, stâlpilor, planșeelor, acoperișurilor și a altor componente. Este potrivit în special pentru protecția împotriva incendiilor a structurilor din oțel din structuri ușoare din oțel, structuri cu grilă și structuri din oțel cu forme speciale.

Construcția metodei de încapsulare este complicată, în special pentru grinzile de oțel, bretele diagonale și alte componente. Metoda de încapsulare este utilizată în general pentru coloane, iar domeniul de aplicare nu este la fel de larg ca metoda de pulverizare.

Spațiu ocupat

Vopseaua ignifugă utilizată în metoda de pulverizare este de volum mic, în timp ce materialele de încapsulare utilizate în metoda de încapsulare, precum betonul și cărămizile ignifuge, vor ocupa spațiu și vor reduce spațiul util. Și calitatea materialului de încapsulare este, de asemenea, mare.