ایمنی در برابر حریق با کناف (سطح پیشرفته)(مدیران فنی)

ایمنی حریق با کناف

حریق

در بحث ایمنی ساختمان موضوع حریق در مقایسه با مباحث بهسازی ،حرارتی وصوتی که با هزینه ها و آرامش روحی و روانی افراد در ارتباط است به دلیل اینکه همانند بحث زلزله با جان و مال انسان ها پیوند خورده خصوصا در ساختمان های فولادی از اهمیت بسیار زیادی برخوردار است.

آیین نامه هایی در مورد بحث حریق در کشور داریم از جمله مبحث سوم مقررات ملی ساختمان و تشریه 682 مرکز تحقیقات مسکن که الزاماتی را ارائه کرده اند.

حریق چگونه بوجود می آید؟ و چگونه گسترش پیدا میکند؟

همانطور که میدانید مثلث حریق از 3  ضلع تشکیل  شده و 3 مورد مهم را برای برپا نگه داشتن و روشن نگه داشتن حریق ضروری دانسته ( اکسیژن ، حرارت و ماده سوختنی ) هر کدام از این 3 مورد حذف شوند در گسترش حریق مشکل بوجود می آید و بدون وجود هر 3 مورد به صورت همزمان روشن کردن آتش امری غیر ممکن خواهد بود.

اکسیژن

وجود اکسیژن جهت انجام عمل احتراق الزامی است و با وجود این فاکتور است که آتش در واقع تداوم پیدا خواهد کرد به همین جهت هم معمولی ترین روش برای خاموش کردن و یا مهار کردن آتش، حذف اکسیژن از آتش یا مثلث آتش خواهد بود. که اصطلاحا خفه کردن آتش گویند. ما وقتی که خاک روی آتش میریزیم یا آب روی آتش میریزیم به غیر از اینکه حرارت آن را کاهش میدهیم باعث میشویم که اکسیژن هم به آن نرسد

حرارت

وقتی که ماده سوختنی حرارت لازم را به آن میدهیم با فرض وجود اکسیژن در واقع شعله ور میشود و آتش برپا میشود. البته که اکسیژن همیشه در کنار ماده سوختنی وجود دارد ولی تمامی ترفندهای برپایی آتش برای شروع نیاز به حرارت دارنند

ماده سوختنی

ماده ایی است که به آن حرارت میدهیم که آتش برپا شود وقتی حریقی اتفاق می افتد، حرارت شعله ها آتش را برپا نگه میدارد به شرطی که ماده سوختنی بیشتری در اختیارش قرار بگیرد و با حذف ماده سوختنی آتشی هم وجود نخواهد داشت

همانطور که در شکل بالا مشاهده میفرمایید برای ایجاد حریق رفتار مواد و مصالح اهمیت دارد و برای حریق کامل یعنی آن 3 شرط مثلث حریق برقرار بوده و رفتار اجزا و ساختارها اهمیت دارد. در این مرحله رفتار مواد و مصالح دیگه اهمیتی ندارد و رفتار اجزا و ساختارهاست که اهمیت دارد. این که چقدر یک ساختاری میتواند در برابر حریق مقاومت کند و دود و آتش را از خودش عبور ندهد و دچار تغییر شکل نشود و امثال اینها تعیین کننده خواهد بود که فرصت باقی باشد که افرادی دچار حریق شدنند بتوانند از زون های حریق خارج شوند ( محل هایی که برای ورود و خروج تعبیه شده )

اصول حفاظت ساختمان در برابر حریق

روش های مقابله با حریق

در شکل بالا و در روش مستقیم همانطور که میبینید روشی است که ما مستقیم به حریق حمله میکنیم

در روش غیر مستقیم حریق است که به ما حمله میکند و ما در برابر آن باید مقاومت کنیم. سیستم های مقاوم در برابر حریق ساخت و ساز خشک جزو همین روش غیر مستقیم هستند و به چند بخش تقسیم میشوند همانطور که در شکل بالا ملاحظه میکنید ( دیوارهای جدا کننده – داکت های تاسیساتی – سقف های کاذب – پوشش های مقاوم در برابر حریق تیر و ستون به خصوص در اسکلت فلزی ) موارد بالا سیستم های ساخت و ساز خشک در برابر حریق محسوب میشوند

استاندارد های موجود در کد حریق

DIN = آلمان

ASTM = آمریکا

BSI = انگلستان

EN = اروپایی

ما در کشورمان بیشتر استاندارد DIN و EN استفاده میکنیم.

دوستان توجه داشته باشند ما در بحث حریق می بایست در هر موضوعی کاملا موارد استانداردی را رعایت کنیم بالفرض اگر دیوار جدا کننده ایی را میسازیم که به عنوان ساختار مقاوم در برابر حریق باشد کلیه موارد استانداردی را باید داخلش رعایت کنیم حتی یک موضوع هم اگر رعایت نشود آن دیوار دیگر دیوار مقاوم در برابر حریق نخواهد بود. بالفرض در یک ساختار جدا کننده کلیه ضوابط حریق را رعایت میکنیم اگر دیوار را تا زیر سقف اصلی نبریم آن دیوار دیگر دیوار مقاوم در برابر حریق نخواهد بود بنابراین به این نکته توجه داشته باشین.

برخی از این استانداردها سخت گیرانه هستند و بعضی های دیگر نیستند مثلا پنل های گچی در استاندارد آلمان جزو گروه A2 است یعنی گروه نسوز هستند در گروه B میتوانیم مثلا پلی استایرن ها را نام برد که در سقف و دیوارها استفاده میشوند و در اصطلاح مهندسی به آنها مواد کند سوز هم میگویند چون جزو گروه B هستند ولی متاسفانه آنها دارای قطرات مذاب و دود هستند زمانی که در معرض حریق قرار میگیرند

شرایط یک ساختار مقاوم در برابر حریق چیست ؟

زمانی که یک حریق اتفاق می افتد این ساختار است که باید در برابر حریق مقاومت کند ساختار هم ترکیبی از مواد و مصالح است و مدت زمانی که یک ساختار در برابر حریق مقاومت میکند بسیار اهمیت دارد و از لحاظ استانداردی هم ملاک طبقه بندی درواقع مقاومت آن ساختار در برابر حریق است باید توجه کنیم که این مدت زمان ها استاندارد هستند مثلا 30 دقیقه ، 60 دقیقه ، 90 دقیقه ، 120 دقیقه و یا 180 دقیقه برای مثال کد حریق F60 یعنی یک ساختاری بیش از 60 دقیقه در برابر حریق مقاومت میتواند بکند.

نکته

نکته قابل توجه این است که ساختار مقاوم در برابر حریق را ما با مواد نسوز اشتباه نگیریم وقتی که میگوییم یک ساختار منظور از یک ساختار ترکیب چند ماده است به عنوان مثال در مصالح سنتی دیوار آجری ، درسته که آجر ماده نسوز است ولی خوب میتواند این دیوار آجری عملا یک ساختار مقاوم در برابر حریق نباشد. مقاوم بودن یک ساختار در برابر حریق به شرایطی بستگی دارد که این شرایط در شکل بالا توضیح داده شده است.

آزمایش حریق

برای آزمایش حریق یک ساختاری را اجرا میکنند و بر روی آن سنسورهایی را قرار میدهند 

سپس حریق استاندارد به ساختار اعمال میشود و از همان لحظه زمان سنج را فعال میکنند

در اولین لحظه ایی که یکی از موارد نقصان مثل انتقال دود یا آتش و یا تغییر مکان در ساختمان مشاهده شد زمان سنج متوقف میشود و زمان ثبت میشود 

طبق نتایج آزمایش بدست آمده جدول زیر تهیه گردیده

رفتار گچ در برابر حریق

با توجه به اینکه میدانیم نسوز بودن یکی از شرایط مقاوم بودن در برابر حریق است حال میخواهیم ببینیم رفتار گچ در برابر حریق به چه صورت است.

چرا از گچ در برابر حریق استفاده میشود؟

گچ ار لحاظ ذاتی و طبیعی ماده ایی بسیار مناسب برای مقابله با حریق است که از زمان های قدیم هم در صنعت ساخت و ساز کشور و کل دنیا استفاده میشده. مقاومت خوب گچ در برابر آتش به این علت است که گچ به طور طبیعی حدودا 20% آب تبلور دارد بنابراین زمانی که در برابر آتش قرار میگیرد، انرژی گرمایی آتش ابتدا صرف بخار شدن این مقدار آب تبلور میشود پس از اینکه آب تبلور تبخیر شد به صورت لایه ایی محافظ بین آتش و گچ قرار میگیرد و باعث سرد شدن آتش تا حدودی میگردد. در نهایت گچی که باقی میماند یک ماده عایقی است که در برابر حریق قرار میگیرد و نسوز هم خواهد بود.

طراحی پانل گچی

سیستم پانل های گچی هم  بر همین اساس طراحی شده و کاری که شرکت کناف انجام داده این است که از این خاصیت گچ استفاده کرده و گچ را به صورت پانل هایی با روکش کاغدی در آورده که پس از تبخیر شدن آب موجود در گچ، گچ باقی مانده نمیریزد و پودر نمیشود و به عنوان عایق مناسبی در برابر آتش قرار میگیرد و طبیعتا هر چه ضخامت پانل گچی بیشتر باشد مقاومت آن در برابر آتش هم بیشتر است و دیرتر شروع به ترک خوردن میکند. دوستان به این نکته توجه داشته باشین که ما ساختار ضد آتش نداریم بلکه ساختار مقاوم در برابر آتش داریم.

مثال

نمودار شکل بالا بیانگر رفتار مناسب پنل گچی در برابر حریق است و نشان میدهد که یک متر مربع پانل گچی با ضخامت 15mm تقریبا 3 لیتر آب تبلور دارد که برای تبخیر شدن آن هم احتیاج به 8400 کیلو ژول معادل 2000 کیلوکالری انرژی ( گرما ) است. اگر بار حریق به این پانل اعمال شود افزایش دمای پانل در سمت گرم دیوار ما با نمودار قرمز رنگ نشان میدهیم و دمای قسمت سرد دیوار را با نمودار آبی رنگ مشخص میکنیم، ملاحظه میکنید که در دقیقه 30 در حالی که سمت گرم دیوار دما 800 درجه سانتی گراد است دما در قسمت سرد دیوار 100 درجه سانتی گراد است بنابراین میبینیم که این پانل 15mm تقریبا حدود 700 درجه سانتی گراد توانسته جلوگیری کند از عبور دما.

کاربرد صفحات گچی در مقاوم سازی ساختمان ها

1. دیوارهای جداکننده 

• این دیوار جهت تقسیم بندی و محصور کردن فضاها و ایجاد زون های حریق در ساختمان ها استفاده میشود
• جلوگیری میکند از پیشروی حریق به ساختمان ها ی مجاور

2. دیوارهای پوششی 

• جهت حفاظت چاه های تاسیساتی نظیر چاه آسانسور و تاسیساتی در برابر حریق
• جهت مقاوم سازی دیوارهای بنایی موجود در ساختمان های در حال بهره وری

• در مبحث 15 مقررات ملی ساختمان که مربوط به الزامات آسانسور و پله های برقی است عنوان شده که دیوارها و تیغه های پوشاننده چاله آسانسور باید از مصالح مقاوم در برابر آتش با قابلیت تحمل بیش از 1 ساعت ساخته شوند. بنابراین از این گونه ساختارها هم ما میتوانیم در چاه های آسانسور و تاسیساتی یا پله های فرار ( باکس پله ) استفاده کنیک که تا حدودا 120 دقیقه مقاومت کنند در برابر حریق.

3. سقف های کاذب

ساختار دیگری که درواقع بیش از پانل های گچی مقاوم در برابر حریق که میتوان از آن استفاده کرد

• به منظور مقاوم سازی سقف سازه ایی
• حفاظت تاسیسات پشت سقف کاذب
• حفاظت فضای زیر سقف کاذب

4. پوشش های محافظ شریان های تاسیساتی

از این ساختار برای حفاظت مسیرهای تاسیساتی نظیر موارد زیر میتوان استفاده کرد

• کانال های برق
• کانال های تهویه
• کانال های زباله

5. پوشش های محافظ تیر و ستون

این ساختار مخصوصا در ساختمان های اسکلت فلزی اهمیت بیشتری دارد و طبق استاندارد تا 180 دقیقه میتوانند در برابر حریق مقاومت کنند

• جهت حفاظت تیرها و ستون های فولادی در برابر حریق

محاسبه لایه پوششی تیر و ستون فولادی 

روش کار 

ابتدا یک زیرسازی یا قاب فلزی سبک دور تا دور ستون و یا تیر اجرا میشود سپس پانل گچی در یک یا چند لایه بر روی زیرسازی متناسب با کد حریق مورد نظر نصب میشود. با استفاده از این روش علاوه بر اینکه سازه فولادی در برابر حریق مقاوم میشود، نازک کاری ستون نیز همزمان میتواند انجام شود و به دلیل انعطاف پذیری که این ساختارها دارنند در هنگام بهره برداری ترکی را در این ساختارها ملاحظه نمیکنید برخلاف برخی سیستم های سنتی.

ضوابط مربوط با کد حریق

امتداد لایه های پوششی تا سقف اصلی حتما باید صورت گیرد 

درز انقطاع

آتش از نقطه تضیف شده میتواند عبور کند

اتصال سقف کاذب به دیوار کناف دیتیل هایی که از نفوذ حریق جلوگیری شود

اتصال دیوار به کف در صورت داشتن قرنیز

استاندارد 

گواهی نامه فنی 

نکته :

• دیوار  تک لایه W111  تا 60 دقیقه با زیرسازی سازه های CW و  یک لایه پانل (15mm) FR و یا FM میتواند در برابر حریق مقاومت کند که مورد تایید آتشنشانی میباشد
• دیوار دو لایه W112 تا 120 دقیقه با زیرسازی سازه های CW و UW  و دولایه پانل (15mm) FR و یا FM میتواند در برابر حریق مقاومت کند که مورد تایید آتشنشانی میباشد

از این ساختارها در ( راه پله های فرار ، زون های حریق ، داکت های تاسیساتی و چاله های آسانسور ) برای ساختارها و کاربری های متفاوت استفاده شود

منبع : kplusi.ir

منبع : ایمنی ساختمان در برابر حریق با ساختارهای ساخت و ساز خشک