Протипожежний захист будівель із сталевих конструкцій

будівлі зі сталевими конструкціями мати ахіллесову п'яту: погана вогнестійкість. Щоб довго зберегти міцність і жорсткість сталевої конструкції під час пожежі, а також захистити безпеку життя людей і майна, в реальному проекті прийняті різноманітні протипожежні заходи.

Чому металеві конструкції, які не горять, потребують вогнезахисту?

Сталь - будівельний матеріал, який не горить. Порівняно з бетоном сталь має багато переваг, таких як сейсмостійкість і стійкість до вигину. Тому в сучасних будівлях металоконструкції широко використовуються не тільки для відносного підвищення навантажувальної здатності будівель, але й для задоволення потреб естетичного моделювання архітектурного дизайну, наприклад, різноманітних одноповерхових або багатоповерхових фабрик, хмарочосів, складів. , зали очікування Зал, як правило, сконструйований із сталевої конструкції.

Хоча сталь не горить, вона деформується під впливом високих температур, що призведе до руйнування конструкції. Як будівельний матеріал, сталь має деякі неминучі дефекти щодо запобігання пожежі.

Як правило, межа вогнестійкості незахищених металоконструкцій становить близько 15 хвилин. Зазвичай при температурі 450~650C несуча здатність буде втрачена, і відбудеться велика деформація, що призведе до вигину сталевих колон, сталевих балок і навіть руйнування конструкції.

Заходи протипожежного захисту металоконструкцій

Відповідно до різних принципів протипожежної безпеки заходи протипожежного захисту сталевих конструкцій поділяються на методи термостійкості та методи водяного охолодження.

методи термостійкості

Метод термостійкості можна розділити на метод розпилення і метод інкапсуляції.

Спосіб обприскування

Як правило, вогнезахисне покриття використовується для нанесення або розпилення на сталеву поверхню для формування вогнестійкого та теплоізоляційного захисного шару та підвищення межі вогнестійкості сталевої конструкції.

Цей метод простий у виготовленні, має малу вагу, має тривалу вогнестійкість і не обмежений геометрією сталевих компонентів. Він має хорошу економічність і практичність і широко використовується.

Існує багато різновидів вогнетривких покриттів для сталевих конструкцій, які умовно поділяються на дві категорії: одна — тонкошарова. вогнезахисні покриття (тип В), тобто вогнезахисні матеріали, що спучуються, для сталевих конструкцій; інший є товстошарові покриття (H).

Вогнезахисні покриття класу В, товщина покриття зазвичай становить 2-7 мм. Основним матеріалом є органічна смола, яка має певний декоративний ефект, розширюється і густіє при високих температурах. Межа вогнестійкості може досягати 0.5 ~ 1.5 год.

Вогнетривке покриття сталевої конструкції з тонким покриттям має тонке покриття, легке та добре стійке до вібрації. Для відкритих сталевих конструкцій усередині приміщень і сталевих конструкцій дахів для легких навантажень, коли межа вогнестійкості вказана як 1.5 год і нижче, слід використовувати вогнезахисні покриття для сталевих конструкцій з тонким покриттям.

Товщина Вогнезахисне покриття класу H зазвичай становить 8 ~ 50 мм. Зерниста поверхня. Основним компонентом є неорганічний теплоізоляційний матеріал з низькою щільністю і низькою теплопровідністю.

Межа вогнестійкості може досягати 0.5 ~ 3.0 год. Вогнетривкі покриття сталевих конструкцій з товстим покриттям, як правило, негорючі, стійкі до старіння та довговічніші. Для прихованих сталевих конструкцій усередині приміщень, висотних повністю сталевих конструкцій і сталевих конструкцій багатоповерхових цехів, коли встановлено межу вогнестійкості вище 1.5 години, слід використовувати вогнезахисні покриття для сталевих конструкцій з товстим покриттям. 

Метод інкапсуляції

Метод порожнистої інкапсуляції: Вогнетривка плита або вогнетривка цегла використовується для обгортання сталевого елемента вздовж зовнішньої межі сталевого елемента. Більшість цехів металоконструкцій у вітчизняній нафтохімічній промисловості використовують метод виготовлення вогнетривкої цегли для обгортання сталевих компонентів для захисту сталевої конструкції.

Перевагами цього способу є висока міцність і ударостійкість, а недоліками – багато місця і більш клопітка конструкція. Вогнетривкі легкі плити, такі як армовані волокном цементні плити, гіпсокартонні плити, вермикулітові плити тощо, які використовуються як вогнетривкі зовнішні шари.

Спосіб коробчатої обмотки великі сталеві компоненти має переваги плоскої та гладкої поверхні декорування, низької вартості, невеликих втрат, відсутності забруднення навколишнього середовища, стійкості до старіння тощо, і має гарну перспективу просування.

Метод твердої інкапсуляції: зазвичай під час заливки бетону сталеві елементи загортаються та повністю закриваються. Перевагами є висока міцність і ударостійкість, а недоліками є те, що бетонний захисний шар займає великий простір і будівництво є клопітким, особливо будівництво на сталевих балках і діагональних розкосах дуже складне.

способи водяного охолодження

Метод водяного охолодження включає метод охолодження водяним душем та водозаливний спосіб охолодження.

Спосіб охолодження водяним душем

Метод охолодження водяним розпиленням полягає в тому, що на верхній частині сталевої конструкції встановлюють автоматичну або ручну систему розпилення. Коли виникає пожежа, спринклерна система активується, щоб утворити суцільну водяну плівку на поверхні сталевої конструкції. Коли полум'я поширюється на поверхню сталевої конструкції, вода випаровується і забирає тепло, затримуючи сталеву конструкцію, щоб досягти граничної температури.

Водонаповнений метод охолодження

Водонаповнений метод охолодження полягає в заповненні порожнистого сталевого елемента водою. Через циркуляцію води в сталевій конструкції поглинається тепло самої сталі. Таким чином, сталева конструкція може підтримувати більш низьку температуру при пожежі, і не втратить свою несучу здатність через надмірне нагрівання. Щоб запобігти іржі та замерзанню, додайте у воду інгібітор іржі та антифриз.

Загалом, метод термостійкості може сповільнити швидкість теплопровідності до структурних компонентів через термостійкий матеріал. Метод термостійкості є більш економічним і практичним, і він широко використовується в практичних проектах.

Переваги та недоліки методу напилення та методу капсулювання в заходах протипожежного захисту сталевих конструкцій

Вогнестійкість

За вогнестійкістю метод герметизації кращий, ніж метод розпилення. Вогнестійкість герметизуючих матеріалів, таких як бетон і вогнетривка цегла, вища, ніж у звичайних вогнетривких покриттів.

Крім того, вогнестійкість нової вогнетривкої плити також краща, ніж у вогнетривких покриттів. Його показник вогнестійкості значно вищий, ніж у вогнетривких та теплоізоляційних матеріалів зі сталевих конструкцій тієї ж товщини, а також вище, ніж у вогнетривких покриттів, що спучуються.

Міцність

Оскільки герметичні матеріали, такі як бетон, мають високу міцність, з часом нелегко погіршити їх характеристики; і довговічність завжди була проблемою, яку не змогли вирішити вогнетривкі покриття сталевих конструкцій.

Тонкі та ультратонкі вогнезахисні покриття на основі органічних компонентів, незалежно від того, використовуються вони на вулиці чи всередині приміщень, можуть мати такі проблеми, як розкладання, деградація, старіння тощо.

Конструктивність

Метод напилення для вогнезахисту сталевих конструкцій є простим і легким у виготовленні та може бути виготовлений без складних інструментів.

Однак якість конструкції методу напилення вогнезахисного покриття є поганою, і важко контролювати видалення іржі з основи, товщину вогнезахисного покриття та вологість будівельного середовища; конструкція методу інкапсуляції є більш складною, особливо для діагональних розкосів і сталевих балок, але конструкція Сильна керованість і легке забезпечення якості.

Товщину капсульованого матеріалу можна точніше змінювати для контролю межі вогнестійкості.

Охорона навколишнього середовища

Метод напилення забруднює навколишнє середовище під час будівництва, особливо під дією високих температур, може випаровувати шкідливі гази. Метод інкапсуляції не має токсичних викидів у будівництві, нормальному середовищі використання та високій температурі вогню, що сприятливо для захисту навколишнього середовища та безпеки персоналу під час пожежі.

Економічний

Метод напилення має переваги простої конструкції, короткого терміну будівництва та низької вартості будівництва. Однак ціна вогнезахисних покриттів висока, а витрати на технічне обслуговування відносно високі через такі недоліки покриттів, як старіння.

Вартість конструкції методу інкапсуляції висока, але використовувані матеріали дешеві, а вартість обслуговування низька. Загалом метод капсулювання більш економічний.

Застосовність

Метод напилення не обмежений геометрією компонентів і в основному використовується для захисту балок, колон, перекриттів, дахів та інших компонентів. Він особливо підходить для вогнезахисту сталевих конструкцій у легких сталевих конструкціях, сітчастих конструкціях і сталевих конструкціях спеціальної форми.

Конструкція методу капсулювання є складною, особливо для сталевих балок, діагональних розкосів та інших компонентів. Метод інкапсуляції зазвичай використовується для колон, і область застосування не така широка, як метод розпилення.

Зайнятий простір

Вогнетривка фарба, яка використовується в методі розпилення, має невеликий об’єм, тоді як матеріали для інкапсуляції, які використовуються в методі інкапсуляції, такі як бетон і вогнетривка цегла, займатимуть простір і зменшуватимуть корисну площу. І якість матеріалу для капсулювання також велика.