پوشش ضد حریق اسکلت فلزی

قطعاً خساراتی که بر اثر آتش‌سوزی به جان و مال وارد می شود می تواند زندگی افراد را مختل کند و مشکلات زیادی را برای افراد ایجاد کند. به همین دلیل باید قبل از وقوع حادثه ایمنی لازم را رعایت کنیم تا دچار همچنین حوادث و خساراتی نشویم. امروزه برای جلوگیری از این حوادث دلخراش از پوشش های ضد حریق برای افزایش سطح سازه فلزی استفاده می‌شود. استفاده از پوشش مقاوم حریق می‌تواند باعث حفاظت از سازه فلزی و جلوگیری از یک آتش سوزی عظیم شود. اگر از این عایق ضد حریق استفاده نکنیم به احتمال خیلی زیاد آتش‌سوزی باعث ریزش کلیه ساختمان و خسارات جانی زیادی خواهد شد. در واقع امروزه با پیشرفت تکنولوژی در ساخت و ساز و افزایش سطح ایمنی ساختمان‌ها اجرای پوشش ضد حریق اهمیت زیادی در بین عموم پیدا کرده است.

پوشش ضد حریق به خاطر نوع عملکردی که دارد می تواند تا زمان رسیدن آتش نشان ها به محل آتش‌سوزی از تخریب سازه فلزی جلوگیری کند. در اینجا نه تنها به اهمیت استفاده از پوشش عایق های ضد حریق اشاره داریم، بلکه به ضرورت استفاده از آن هم در سازه تاکید می‌کنیم

پوشش ضدحریق چیست؟

در حال حاضر در بسیاری از سازه‌ ها یکی از ‌مهم‌ترین مواردی که در نظر گرفته می شود توجه به سطح ایمنی سازه است. یکی از بهترین گزینه‌ها و آسان‌ترین روش‌ها برای حفاظت از سازه‌های فلزی استفاده از پوشش مقاوم حریق می باشد. این پوشش مقاومت سازه فلزی را در مواقع آتش‌سوزی تا درصد زیادی افزایش می دهد و میزان خسارت‌ها را به میزان زیادی کاهش می‌دهد.استفاده از پوشش ضدحریق اسکلت فلزی یکی از مهم‌ترین مواردی در ایمنی سازه است، که باید مورد توجه کارشناسان و طراحان باشد. در واقع این پوشش یکی از متداول‌ترین روش‌ها برای تقویت ستون‌ها و تیرهای اصلی سازه فلزی است.برای تعیین مقاومت سازه باید از مصالح کم خطر از نظر آتش‌سوزی استفاده شود.  تعیین مقاومت به چند پارامتر وابسته است ارتفاع ساختمان، کاربری آن، نوع فضا ها.

مواد تشکیل‌دهنده پوشش‌های ضد حریق ترکیبی از موادمعدنی با سایر مواد افزودنی دیگر است. یکی از ماده های اصلی این پوشش را ماده‌ای معدنی به نام ورمیکولیت تشکیل می دهد.این ماده به بقیه مواد افزودنی خاصیت ضد حریق می‌دهد. همان‌طور که گفتیم ورمیکولیت یک ماده معدنی است که به صورت طبیعی یافت می‌شود. از ویژگی‌های مهم این ماده عایق صوتی، عایق حرارتی، بدون بو و فساد ناپذیر است و مقاومت حرارتی آن بالاتر از ۱۲۵۰ درجه سانتیگراد است.مواد معدنی دیگری که در این ترکیب  استفاده می‌شوند گچ، سیمان و مواد آلی می‌باشد. انواع مختلفی از پوشش ضد حریق اسکلت فلزی وجود دارد که برای ساخت هر کدام از ‌آن‌ها از ترکیبات خاصی استفاده می‌شود. اجرای پوشش ضد حریق بر روی سازه فلزی از فروپاشی سازه در برابر حرارت بالا جلوگیر می‌کند. و مدت زمان فروپاشی سازه فلزی را افزایش می‌دهد. در این صورت ساکنان فرصت بیشتری برای نجات جان خود دارند. این پوشش تا حد زیادی از آسیب‌های جدی جلوگیری می‌کند.

انواع پوشش ضد حریق اسکلت فلزی

امروزه محافظت از اسکلت فلزی ساختمان در برابر حریق باید از ملزومات یک پروژه ساخت وساز باشد. اجرای پوشش مقاوم حریق اسکلت فلزی به صورتی است که بیشتر ستون‌ها و تیرهای اصلی ساختمان توسط پوشش ضد حریق پوشانده می‌شود.

به طور کلی دو روش برای مقاوم سازی ساختمان ها وجود دارد که محافظت عامل و محافظت غیر عامل می باشد.

محافظت عامل (Active protection) 

محافظت عامل شامل مجموعه فعالیت هایی خواهد بود که باعث بهتر شدن روند کمک رسانی گروه امداد و نجات خواهد بود. به عنوان مثال سیستم های اعلام و اطفا حریق، مجهز سازی ساختمان ها به شکل شبکه بارنده خودکار ((sprinkler قرار دادن جعبه های آتش نشانی (**** box) در طبقات ساختمان های بلند و اتصال صحیح آنها به منبع تامین آب داخل ساختمان از جمله مجموعه الزاماتی هستند که با استفاده از آنها ساختمان به صورت اتوماتیک و نیمه اتوماتیک شروع به اطفای حریق میکند

محافظت غیر عامل (Passive Protection)

محافظت غیر عامل شامل مجموعه فعالیت هایی است که باعث عملکرد بهتر اجزای مختلف ساختمان هنگام آتش سوزی میشوند این اقدامات شرایط مناسب جهت تخلیه ساکنین را فراهم میکند. پیاده سازی ضوابط مربوط به طراحی فضای پلکان ها ، آسانسور، پله برقی ، مسیرهای خروجی ، جداسازی فضاهای مختلف از یک دیگر و نحوه ی ارتباط صحیح بین آنها از جمله این اقدامات میباشد.

 انواع پوشش ضد حریق اسکلت فلزی وجود دارد که شما می‌توانید متناسب با شرایط یکی را برای اجرای کار انتخاب کنید. چرا که یکی از مهم ترین ارکان محافظت غیر عامل ساختمان ها، مقاوم سازی اجزای باربر یک سازه فلزی میباشد. از پوششهای ضدحریق رنگ های منبسط شونده، مواد پوششی معدنی و موارد دیگر که توضیح خواهیم داد استفاده میشود اما به جز این مورد پوشش‌های  بور، فسفر نانوذرات و مواد ضد اشعه فرابنفش  جز مواردی هستند که در پوشش‌های ضدحریق استفاده می‌شوند. پوشش مقاوم حریق پایه معدنی و پوشش ضد حریق پایه غیر معدنی، که هر کدام شامل مواردی خاص هستند. ما در این مقاله به مواردی که پوشش ضدحریق اسکلت فلزی هستند اشاره می‌کنیم.

• پوشش ضد حریق پایه سیمانی
• پوشش ضد حریق پایه گچ

پوشش ضد حریق پایه غیر معدنی

• پوشش ضد حریق پایه رنگی
• بردهای ضد حریق

پوشش ضد حریق پایه سیمانی

پوشش‌های مقاوم حریق سیمانی با نام تجاری Firecement  محصول پوشش مقاوم در برابر حریق معدنی با چسباننده سیمان تولید شرکت کلینک ساختمانی ایران میباشد. این پوشش تشکیل شده از مواد معدنی و سنگدانه های منبسط شونده ، انواع الیاف ، گچ و مواد افزودنی می باشد. مکانیزم عملکرد پوشش های پاششی ضد حریق ایجاد تاخیر در مدت زمانی است که طول میکشد تا فولاد به دمای بحرانی خود برسد. پوشس ضد حریق سیمانی اصولا در دو رنگ موجود است. رنگ سفید و رنگ خاکستری کم‌رنگ. این پوشش با نام‌های دیگری هم معرفی می‌شود مانند: پوشش مقاوم حریق ماسونری یا پوشش ضد حریق با مصالح بنایی.تفاوت اساسی این نوع ضدحریق ضخامت آن است که نسبت به بقیه موارد ضدحریق، ضخامت بیشتری دارد و وزن بیشتری هم نسبت به سایر مواد دیگر دارد.

پوشش ضد حریق پایه گچی

ملات‌های پایه گچی امروزه می‌توانند یکی از موارد پوشش ضد حریق اسکلت فلزی به شمار روند و از سازه در برابر آتش سوزی محافظت کند. یکی از ویژگی‌های خوب این پوشش مقاوم حریق سبک بودن آن نسبت به پایه سیمانی است. این پوشش که با نام تجاری  firetard محصول پوشش مقاوم در برابر حریق پایه معدنی با چسباننده گچ تولید شرکت کلینیک ساختمانی ایران می باشد. این پوشش متشکل از مواد معدنی و سنگدانه های منبسط شونده ، انواع الیاف ، گچ و مواد افزودنی می باشد. از آنجایی که وزن این پوشش‌ها می‌تواند بر وزن سازه تاثیرگذار باشد، به همین دلیل مهندس پروژه باید در محاسبات خود قبل از اجرای کار این موارد را لحاظ کند. اصولا از  پوشش مقاوم حریق پایه گچی در قسمتی از سازه فلزی استفاده می‌شود که باید کاملا پوشیده شود. این پوشش شباهت زیادی به پوشش ضد حریق سیمانی دارد و بر روی سازه فلزی استفاده می شوند. انبساطی که در زمان آتش سوزی بر روی پوشش گچی اتفاق می‌افتد، مانع از گرم شدن سازه شده و از سازه در برابر حرارت بالای آتش محافظت می کند.

به طور کلی زمانی که بخواهیم از ملات یا پوشش سبک برای ایمنی سازه در برابر آتش‌سوزی استفاده کنیم، یکی از گزینه‌ها استفاده از پوشش ضد حریق پایه گچی است. از موارد کاربرد آن:

• پوشش ستون‌ها، تیرها و تیرچه‌های داخلی
• پوشش عرشه‌ها، دیوارها، سقف‌ها و کف‌ها
• پوشش بتن‌های پیش ساخته

به طور کلی اگر بخواهیم دلیل استفاده از این دو محصول را در مقاوم سازی سازه فلزی بررسی کنیم به سه دسته تقسیم میشوند

1. زمانی که حرارت محیط اطراف افزایش پیدا میکند سنگدانه ها سبک معدنی به سرعت منبسط میشوند. این انبساط باعث میشود مدت زمان بیشتری طول بکشد تا سطح فولادی پوشش داده شده توسط این ماده به دمای بحرانی خود برسد. 
2. به دلیل رسانش گرمایی پایین عناصر به کار رفته در تولید این محصول باعث می شود مدت زمانی که لازم است تا فولاد پوشش داده شده توسط این محصول به دمای بحرانی خود برسد افزایش یابد.
3. به توجه به این امر که اجرای این پوشش به صورت پاششی و با دستگاه مخصوص پاشش انجام میشود باعث میشود در حین اجرا ذرات هوا در داخل پوشش محبوس میشود از آنجایی که هوا بهترین عایق حرارت میباشد. مدت زمان رسیدن فولاد به دمای بحرانی خود افزایش می یابد

پوشش ضد حریق پایه رنگی

این نوع پوشش ضدحریق اسکلت فلزی به صورت اسپری رنگی بدون هوا و با فشار با دستگاه مخصوص بر روی سطوح سازه فلزی پاشیده می شود. این رنگ خاصیت انبساطی دارد. رنگ منبسط شونده ضد حریق، از مواد آلی تهیه می‌شود و در زمان آتش سوزی از سطح زیرین در برابر حرارت و آتش محافظت می کند. در حالت کلی برای حفظ لایه زیرین به یک جرم جامد متخلخل قابل انبساط نیاز است. برای این امر ۳ ماده باید در کنار هم حضور داشته باشند. یک ماده که دارای محتوای کربن باشد. دومی اسیدی که به راحتی می‌تواند در دمای مناسب با مواد اولیه واکنش دهد و سومی ماده‌ای است که، تولید گاز می‌کند و ایجاد یک ساختار اسفنجی می‌کند. این اعمال همه در کنار هم یک عمل اطفاء حریق محسوب می‌شود.

از رنگ‌های ضد آتش برای محافظت از ساختمان در برابر آتش‌سوزی استفاده می‌شود. زمانی که میزان حرارت بالا می رود،  این رنگ‌ها از تشکیل فوم جلوگیری می‌کند. این رنگ روی سازه فلزی قابل اجراست و در زمانی که سازه دچار آتش‌سوزی می‌شود، شکل و ساختار آن تغییر می کند. با متورم شدن مثل یک عایق حرارتی عمل می‌کند و از داغ شدن سازه فلزی جلوگیری می‌کند. این رنگ توسط دستگاهی بر روی سطح، در چند لایه مختلف اسپری می شود تا تمام نقاط را پوشش دهد. در حال حاضر در کشور تنها از یک نوع رنگ منبسط‎شونده که مورد تایید سازمان آتش نشانی است استفاده می‌شود.

بُردهای ضد حریق

نوع دیگری از پوشش ضد حریق اسکلت فلزی می توان به بُردهای ضد حریق اشاره کرد. بردهای ضد حریق  در مقابل رطوبت مقاومت بالایی دارند و در محیط‌های که مرطوب و شرجی است، ماندگاری بالایی دارد.

انواع بردهای ضد حریق

دو مدل از این پوشش در سازه کاربرد دارد:

• رنگ‌های ضد حریق
• پوشش‌های حجیم شونده

رنگ‌های ضد حریق مانند دیگر رنگ‌های موجود در بازار به صورت پاششی با دستگاه مخصوص سطح سازه را می‌پوشاند و مانند عایق حرارتی عمل می‌کند و باعث افزایش مقاومت اسکلت فلزی در برار آتش‌سوزی می‌شود. عملکرد پوشش‌های حجیم شونده به این صورت است که، در صورت بروز آتش حجمش افزایش میابد و تغییر شکل می‌دهد و حالت جامد و زغالی پیدا می‌کند . مقاوت بالایی را برای سازه در برابر آتش به وجود می‌آورد.

 نحوه اجرای پوشش ضدحریق

مهمترین کاری که باید قبل از اجرای پوشش مقاوم حریق انجام داد شستشوی محل با آب پر فشار است تا از مواد اضافی پاک شود. 

• نحوه اجرای پوشش ضدحریق پایه سیمانی

اولین مرحله برای اجرای پوشش مقاوم حریق اسکلت فلزی با پایه سیمانی، انجام زیر‌سازی است. زیر‌سازی توسط مصالح مختلفی از جمله توری رابیتس ، میلگرد و الکترود انجام می‌شود. جوشکاری و رابیتس‌کاری از المان‌های سازه های فلزی است. نوع رابیتس و نوع میلگرد استفاده شده در زیرسازی اهمیت زیادی دارد. از آنجایی که اگر رابیس سبک باشد و تعداد میله‌گرد گافی برای نگه داشتن آن استفاده نشود، در زمان شات کریت به دلیل سنگینی بار برجسته می‌شود وکیفیت کار کم می‌شود. نکته مهمی که وجود دارد  ضخامت مورد پذیرش برای سازمان آتش نشانی و سازمان تحقیقات است. اصولا ضخامت مناسب برای پوشش‌های ضد حریق اسکلت فلزی با مصالح بنایی برای تیر‌ها 4 سانتی متر و ستون ها 2/5 سانتی متر است.

نحوه اجرای پوشش مفاوم حریق پایه گچی

ابتدا محل اجرای پوشش ضد حریق باید پاکسازی شود . قبل از به کار بردن پوشش مقاوم حریق باید سطح سازه را با پرایمرهای که باعث چسبندگی بیشتر بین سازه فلزی و پوشش ضد حریق می‌شوند، بپوشانیم و بعد اقدام به اجرای پوشش مقاوم حریق کنیم. برای اجرای پوشش ضدحریق گچی، مهندس پروژه باید برحسب محاسبات از پیش تعین شده بر حسب ضخامت مشخصی، برای اجرای پوشش ضدحریق اسکلت فلزی اقدام کند.

نحوه اجرای پوشش ضدحریق پایه رنگی

در این روش نیاز به زیرسازی خاصی نیست. مهمترین کاری که باید انجام شود این است، که ابتدا باید المان‌های فلزی کاملا با فشار آب شسته شوند. بعد از آن در مرحله اول یه رنگ آستر زده می‌شود و در مرحله بعد رنگ نهایی به سازه فلزی پاشیده می‌شود

نحوه اجرای پوشش بردهای ضدحریق

در زمان اجرای پوشش مقاوم حریق اسکلت فلزی مهترین عامل پاکسازی محلی است که عملیات پوشش حریق انجام می‌شود. اما نکته مهم دیگری هم وجود دارد که باید به آن توجه کرد. توجه به دمای هوا،  میزان رطوبت و وزش باد است. معمولا در مکان‌هایی که امکان اجرای پوشش‌های ضد حریق دیگر وجود نداشته باشد این مورد می‌تواند گزینه مناسبی باشد.

نحوه محاسبه پوشش ضد حریق

برای محاسبه و اندازه گیری  دقیق مقدار و ضخامت پوشش مقاوم حریق اسکلت فلزی به اطلاعاتی  در رابطه با میزان مقاومت بخش‌های مختلف باربر سازه در برابر آتش سوزی نیاز داریم. طبق قوانین ملی ساختمان برای جلوگیری از بروز خسارت‌های جانی و مالی در آتش‌سوزی‌ها محدودیت‌هایی برای تعداد طبقات ساختمان و ارتفاع  ساختمان  بر‌اساس میزان مقاومت بخش‌های باربر مطرح شده است .پس از کسب اطلاعات کافی در رابطه با مقاومت بخش‌های مختلف باربر سازه، فاکتور مقطع اعضای سازه‌ای مشخص می‌شود.به همین خاطر محاسبه میزان مقاومت حرارتی سازه‌ ضرورت پیدا می‌کند.تجربه نشان داده هر چه مقاومت حرارتی یک عضو سازه‌ای بیشتر باشد،. برای رسیدن به نقطه بحرانی به مدت زمان طولانی‌تری نیاز است. در واقع می‌توان اینطور بیان کرد که سازه در برابر حرارت مقاوم‌تر است

با این وجود می‌توانیم بگوییم ارتباط مستقمی بین مقاومت حرارتی یک عضو از سازه با مشخصات هندسی سازه  وجود دارد. شاید از خودتان بپرسید چگونه می‌توان این پارامتر هندسی رو محاسبه کرد ؟ در جواب باید بگوییم که اطلاعات بدست آمده در هر نقشه به ما در انجام این محاسبات کمک خواهدکرد. این اطلاعات شامل موارد زیر است:

• ضخامت میله‌ها و نوع میله‌های فولادی 
• اندازه میله‌های فولادی
• مقطع عرضی ستون مورد نیاز برای مقاومت به آتش

به طور کلی هر چه میزان  ضریب فاکتور مقطع افزایش یابد، مقدار و ضخامت پوشش ضد حریق در ساختار فولاد بیشتر می‌شود. به عبارت دیگر فولادی با ضخامت کمتر به مقدار پوشش مقاوم حریق بیشتری نیاز دارد.

ضخامت پوشش ضد حریق

یکی از مهمترین عوامل برای تعیین ضخامت پوشش مقاوم حریق، شکل پروفیل اسکالت سازه فلزی است.برای مشخص کردن ضخامت این پوشش از ضریب مقطع استفاده می‌شود. برای بدست آوردن ضریب مقطع باید سطحی از فولاد را بر سطح مقطع کل تقسیم کرد. یا به عبارت دیگر محیط در برابر اتش تقسیم بر سطح المان. هر چقدر عدد بدست آمده بیشتر باشد ضخامت پوشش ضد حریق بیشتر است.پارامتر ضریب مقطع یکی ار روش‌های مهم برای تعین میزان ضخامت پوشش مقاوم حریق اسکلت فلزی است. به طوری که اگر به عدد به دست آمده بزرگتر باشد، باید ضخامت  پوشش بیشتر شود. یا می‌توان گفت هر چه سطحی که در معرض آتش‌سوزی است بیشتر باشد، باید ضخامت بیشتری برای پوشش مقاوم حریق اسکلت فلزی در نظر گرفته شود تا مقاومت سازه در برابر حریق افزایش یابد.

عامل مهم دومبرای تعیین ضخامت پوشش ضد حریق توجه به استانداردهای عایق های حرارتی است  که شامل استانداردهای معتبر جهانی مختلفی است مانند ASTM E119  UL263 ، BS476 ،EN ،

ضخامت پوشش مقاوم حریق عدد ثابتی نیست، بلکه براساس قوانین سازمان آتش نشانی تغییر می‌کند. نکته مهم و قابل توجه این است که، قبل از اجرای ساخت سقف‌ها و محکم کاری ساختمان باید پوشش‌های ضدحریق انجام شود . قبل از اجرای پوشش باید به شرایط آب و هوایی  توجه کنیم. ضخامت پوشش ضد حریق اسکات فلزی زمانی قابل پذیرش است که، ضخامت طراحی شده با ضخامت اجرا شده در کار با هم برابر  باشد. ضخامت پوشش ضدحریق اسکلت فلزی به عواملی همچون:  نوع پوشش، مقاومت لازم در برابر اتش و نوع زیر‌کار بستگی دارد.

نکات مهم در اجرای پوشش ضد حریق اسکلت فلزی

• در زمان افزایش دما ، اتصال پوشش مقاوم حریق به سطح  زیرکار باید درست انجام شود.
• قبل از اجرای  پوشش ضد حریق،  طبق استانداردها و یا فرمولاسیون ضخامت پوشش تعیین می‌شود.
• از اجرای جزئیاتی که باعث تضعیف شدن پوشش مقاوم حریق اسکلت فلزی در برابر آتش‌سوزی می‌شود، جلوگیری کنید.

 نتیجه‌گیری

پوشش ضد حریق یکی از روش‌های مورد تایید سازمان آتشنشانی برای مقاوم سازی سازه فلزی است.  اما مهم این است که درست و اصولی و براساس ضوابط تعیین شده اجرا شود، تا عملکرد خوبی در زمان حریق داشته باشد. به‌طورکل عملکرد پوشش‌های مقاوم حریق به این‌گونه است، که هم خاصیت ضدحریق دارند و هم باعث مقاوم‌سازی سازه در برابر آتش‌سوزی می‌شوند.

در واقع به دلیل مقاومت بالایی که مواد معدنی و آلی موجود در پوشش‌های ضدحریق در برابر حرارت دارند، عایق خوبی برای جلوگیری از رسیدن حرارت به پیکره یا سازه فلزی هستند.از آنجایی که سازه فلزی نیمی از مقاومت خود را در دمای بالای 500 درجه سانتیگراد از دست می‌دهد، در مقابل آتش‌سوزی بسیار آسیب‌پذیر است. به همین دلیل برای مکان‌هایی مثل بیمارستان‌ها در مواقع آتش‌سوزی برای خروج عموم از ساختمان مدت زمان زیادی لازم است.  پوشش مقاوم حریق اسکلت فلزی این مقاومت را به سطح بالاتری افزایش می‎دهد و به حفظ جان افراد کمک می‌کند. کلینک ساختمانی ایران با سالها تجربه در زمینه پوشش ضد حریق و اجرای پوشش مقاوم حریق در کنار شما خواهد بود تا بتوانید بهترین مقاوم سازی را برای سازه خود انجام دهید. همچنین میتوانید با کارشناسان ما تماس بگیرید تا شما را راهنمایی کنند.