Požiarna ochrana budov s oceľovou konštrukciou

budovy s oceľovou konštrukciou má Achillovu pätu: slabá požiarna odolnosť. S cieľom zachovať pevnosť a tuhosť oceľovej konštrukcie po dlhú dobu pri požiari a chrániť bezpečnosť života a majetku ľudí sa v aktuálnom projekte prijímajú rôzne protipožiarne opatrenia.

Prečo oceľové konštrukcie, ktoré nehoria, potrebujú protipožiarnu ochranu?

Oceľ je stavebný materiál, ktorý nehorí. V porovnaní s betónom má oceľ mnoho výhod, ako je odolnosť proti zemetraseniu a odolnosť proti ohybu. Preto sa v moderných budovách vo veľkej miere využívajú oceľové konštrukcie, a to nielen na relatívne zvýšenie nosnosti budov, ale aj na uspokojenie potrieb architektonického dizajnu estetického modelovania, ako sú rôzne jednopodlažné alebo viacposchodové továrne, mrakodrapy, sklady. , čakárne Hala je celkovo navrhnutá s oceľovou konštrukciou.

Hoci oceľ nezhorí, pri vystavení vysokým teplotám sa zdeformuje, čo má za následok zrútenie konštrukcie. Oceľ ako stavebný materiál má niektoré nevyhnutné nedostatky v protipožiarnej ochrane.

Vo všeobecnosti je limit požiarnej odolnosti nechránených oceľových konštrukcií približne 15 minút. Zvyčajne sa pri teplote 450 ~ 650 C stratí únosnosť a dôjde k veľkej deformácii, čo vedie k ohýbaniu oceľových stĺpov, oceľových nosníkov a dokonca k zrúteniu konštrukcie.

Protipožiarne opatrenia pre oceľové konštrukcie

Podľa rôznych zásad požiarnej ochrany sa protipožiarne opatrenia pre oceľové konštrukcie delia na metódy tepelnej odolnosti a metódy vodného chladenia.

metódy tepelnej odolnosti

Metódu tepelnej odolnosti možno rozdeliť na sprejová metóda a enkapsulačná metóda.

Striekacia metóda

Vo všeobecnosti sa náter spomaľujúci horenie používa na náter alebo nástrek na oceľový povrch, aby sa vytvorila ohňovzdorná a tepelne izolujúca ochranná vrstva a zlepšila sa hranica požiarnej odolnosti oceľovej konštrukcie.

Táto metóda je jednoduchá na konštrukciu, nízku hmotnosť, dlhú požiarnu odolnosť a nie je obmedzená geometriou oceľových komponentov. Má dobrú hospodárnosť a praktickosť a je široko používaný.

Existuje mnoho druhov ohňovzdorných náterov pre oceľové konštrukcie, ktoré sú zhruba rozdelené do dvoch kategórií: jedna je typu s tenkým náterom protipožiarne nátery (typ B), tj napučiavacie protipožiarne materiály pre oceľové konštrukcie; druhý je hrubovrstvové nátery (H).

Protipožiarne nátery triedy B, hrúbka povlaku je všeobecne 2-7 mm. Základným materiálom je organická živica, ktorá má určitý dekoratívny efekt a pri vysokých teplotách expanduje a hustne. Hranica požiarnej odolnosti môže dosiahnuť 0.5 ~ 1.5 h.

Ohňovzdorný náter oceľovej konštrukcie s tenkým povlakom má tenký povlak, je ľahký a má dobrú odolnosť voči vibráciám. Pre vnútorné odkryté oceľové konštrukcie a ľahké strešné oceľové konštrukcie, kde je stanovený limit požiarnej odolnosti 1.5 h a menej, by sa mali použiť ohňovzdorné nátery oceľových konštrukcií s tenkým povlakom.

Hrúbka Protipožiarny náter triedy H je všeobecne 8 ~ 50 mm. Zrnitý povrch. Hlavnou zložkou je anorganický tepelnoizolačný materiál s nízkou hustotou a nízkou tepelnou vodivosťou.

Hranica požiarnej odolnosti môže dosiahnuť 0.5 ~ 3.0 h. Ohňovzdorné nátery z oceľovej konštrukcie s hrubým povlakom sú vo všeobecnosti nehorľavé, odolné proti starnutiu a odolnejšie. V prípade vnútorných skrytých oceľových konštrukcií, výškových celooceľových konštrukcií a viacposchodových dielenských oceľových konštrukcií, kde je stanovený limit požiarnej odolnosti nad 1.5 h, by sa mali použiť protipožiarne nátery oceľových konštrukcií s hrubým náterom. 

Spôsob enkapsulácie

Metóda dutého zapuzdrenia: Ohňovzdorná doska alebo žiaruvzdorná tehla sa používa na obalenie oceľového prvku pozdĺž vonkajšej hranice oceľového prvku. Väčšina dielní na výrobu oceľových konštrukcií v domácom petrochemickom priemysle používa metódu výstavby žiaruvzdorných tehál na zabalenie oceľových komponentov na ochranu oceľovej konštrukcie.

Výhodou tejto metódy je vysoká pevnosť a odolnosť proti nárazu, nevýhodou však je, že zaberá veľa miesta a konštrukcia je problematickejšia. Žiaruvzdorné ľahké dosky, ako sú vláknocementové dosky, sadrokartónové dosky, vermikulitové dosky atď. používané ako protipožiarne vonkajšie vrstvy.

Spôsob balenia škatúľ veľké oceľové komponenty má výhody plochého a hladkého povrchu dekorácie, nízke náklady, malé straty, žiadne znečistenie životného prostredia, odolnosť proti starnutiu atď., A má dobrú vyhliadku na propagáciu.

Pevná metóda enkapsulácie: Oceľové prvky sa vo všeobecnosti zaliatím betónom zabalia a úplne uzavrú. Výhodou je vysoká pevnosť a odolnosť proti nárazu, nevýhodou však je, že betónová ochranná vrstva zaberá veľký priestor a konštrukcia je problematická, najmä konštrukcia na oceľových nosníkoch a diagonálnych výstužiach je veľmi náročná.

metódy vodného chladenia

Spôsob vodného chladenia zahŕňa spôsob chladenia vodnou sprchou a spôsob chladenia s vodou.

Spôsob chladenia vodnou sprchou

Spôsob chladenia vodným striekaním spočíva v usporiadaní automatického alebo manuálneho striekacieho systému na hornej časti oceľovej konštrukcie. Pri požiari sa aktivuje sprinklerový systém, ktorý vytvorí súvislý vodný film na povrchu oceľovej konštrukcie. Keď sa plameň rozšíri na povrch oceľovej konštrukcie, voda sa odparí a odoberie teplo, čím sa oneskorí budovanie oceľovej konštrukcie, aby dosiahla svoju hraničnú teplotu.

Spôsob chladenia s vodou

Spôsob chladenia naplneného vodou je naplnenie dutého oceľového člena vodou. Cirkuláciou vody v oceľovej konštrukcii dochádza k pohlcovaniu tepla samotnej ocele. Preto môže oceľová konštrukcia udržiavať nižšiu teplotu pri požiari a nestratí svoju únosnosť v dôsledku nadmerného zahrievania. Aby ste predišli hrdzi a zamrznutiu, pridajte do vody inhibítor hrdze a nemrznúcu zmes.

Vo všeobecnosti môže metóda tepelnej odolnosti spomaliť rýchlosť vedenia tepla ku konštrukčným komponentom cez tepelne odolný materiál. Metóda tepelnej odolnosti je ekonomickejšia a praktickejšia a je široko používaná v praktických projektoch.

Výhody a nevýhody metódy nástreku a spôsobu zapuzdrenia pri protipožiarnych opatreniach oceľovej konštrukcie

Požiarna odolnosť

Z hľadiska požiarnej odolnosti je metóda zapuzdrenia lepšia ako metóda striekania. Požiarna odolnosť materiálov na zapuzdrenie, ako je betón a žiaruvzdorné tehly, je lepšia ako u bežných protipožiarnych náterov.

Okrem toho je požiarna odolnosť novej protipožiarnej dosky tiež lepšia ako u protipožiarnych náterov. Jeho požiarna odolnosť je výrazne vyššia ako u oceľových konštrukcií protipožiarnych a tepelnoizolačných materiálov rovnakej hrúbky a vyššia ako u intumescentných protipožiarnych náterov.

Trvanlivosť

Pretože materiály na zapuzdrenie, ako je betón, majú dobrú trvanlivosť, nie je ľahké časom zhoršiť výkon; a životnosť bola vždy problémom, ktorý ohňovzdorné nátery oceľových konštrukcií nedokázali vyriešiť.

Tenké a ultratenké nátery spomaľujúce horenie na báze organických zložiek, či už sa používajú vonku alebo v interiéri, môžu mať problémy, ako je rozklad, degradácia, starnutie atď.

Konštruovateľnosť

Metóda nástreku na protipožiarnu ochranu oceľových konštrukcií je jednoduchá a nenáročná na konštrukciu a dá sa postaviť bez zložitých nástrojov.

Konštrukčná kvalita spôsobu striekania náteru spomaľujúceho horenie je však zlá a je ťažké kontrolovať odstraňovanie hrdze zo substrátu, hrúbku náteru spomaľujúceho horenie a vlhkosť prostredia konštrukcie; konštrukcia metódy zapuzdrenia je komplikovanejšia, najmä pre diagonálne výstuhy a oceľové nosníky, ale konštrukcia Silná ovládateľnosť a ľahké zabezpečenie kvality.

Hrúbku zapuzdrovacieho materiálu možno presnejšie meniť, aby sa kontrolovala hranica požiarnej odolnosti.

Ochrana životného prostredia

Metóda nástreku znečisťuje životné prostredie pri výstavbe, najmä pri pôsobení vysokých teplôt môže prchať škodlivé plyny. Metóda enkapsulácie nemá žiadne toxické emisie v stavebníctve, prostredí bežného používania a vysokej teplote požiaru, čo je prospešné pre ochranu životného prostredia a bezpečnosť personálu pri požiari.

Ekonomické

Metóda nástreku má výhody jednoduchej konštrukcie, krátkej doby výstavby a nízkych stavebných nákladov. Avšak cena náterov spomaľujúcich horenie je vysoká a náklady na údržbu sú relatívne vysoké kvôli nedostatkom náterov, ako je starnutie.

Stavebné náklady metódy zapuzdrenia sú vysoké, ale použité materiály sú lacné a náklady na údržbu sú nízke. Vo všeobecnosti je metóda enkapsulácie ekonomickejšia.

Použiteľnosť

Metóda nástreku nie je obmedzená geometriou komponentov a väčšinou sa používa na ochranu trámov, stĺpov, podláh, striech a iných komponentov. Je vhodný najmä na protipožiarnu ochranu oceľových konštrukcií ľahkých oceľových konštrukcií, roštových konštrukcií a oceľových konštrukcií špeciálneho tvaru.

Konštrukcia metódy zapuzdrenia je komplikovaná, najmä pre oceľové nosníky, diagonálne výstuhy a iné komponenty. Metóda enkapsulácie sa vo všeobecnosti používa pre kolóny a rozsah aplikácie nie je taký široký ako metóda sprejovania.

Obsadený priestor

Ohňovzdorná farba použitá pri metóde striekania má malý objem, zatiaľ čo materiály na zapuzdrenie použité pri metóde zapuzdrenia, ako je betón a protipožiarne tehly, zaberú priestor a znížia využiteľný priestor. A kvalita zapuzdrovacieho materiálu je tiež veľká.