مقاوم سازي سازه ها به عنوان يكي از اركان ايمني ساختمانها در برابر آتش از چند منظر قابل بررسي است، به عبارتي، در صورت وقوع آتش سوزي در يك ساختمان، امكان خروج ساكنين در درجه اول حايز اهميت است و پس از ميبايستي امكان امداد رساني توسط نيروهاي آتش نشاني و اكيپ امداد و نجات فراهم شود و در نهايت، پايداري ساختمان به عنوان سرمايه ملي ميبايستي حفظ شود.مقاوم سازي سازهها و استفاده از پوشش هاي ضد حريق در برابر آتش يكي از مقوله هاي مهم در صنعت ساختمان ميباشد. اين امر در كنار تامين سيستمهاي اعلام و اطفا حريق ميتواند تضمين كننده ايمني ساختمان باشد. در صورتيكه سيستمهاي اطفا به هر دليل، توانايي خود را در خاموش نمودن آتش از دست داده باشد، سازه مقاوم سازي شده پايداري خود را براي تامين زمان امداد رساني حفظ خواهد نمود، بدين صورت كه نيروهاي امداد رساني زمان كافي براي خروج افرادي كه در محاصره آتش قرار دارند را فراهن سازند تا پيش از فروريزي ساختمان، امكان خاموش نمودن حريق فراهم گردد.
انواع حريق
حريق در اقع يك واكنش اكسيداسون گرمازا است كه گرماي حاصل از اين آزادسازي به صورت حريق مشهود است. حريق از نظر نوع مواد سوختي به به دو دسته مجزا تقسيم ميشود:
- حريق سلولزي (Cellulosic Fire)
اين حريق ناشي از سوخت مواد سلولزي نظير چوب، كاغد، الوار و… ميباشد. ويژگي اصلي اين حريق، رسيدن دما در مدت كمتر از 10 دقيقه به حدود 600 درجه سانتيگراد است.
- حريق هيدروكربني (Hydrocarbon Fire)
حريق هيدروكربني يكي از خطرناكترين گونهي حريق است. اين حريق ناشي از سوختهاي هيدروكربني و تركيبات شيميايي ميباشمد كه عموما در صنايع نفت، گاز و پتروشيمي رخ ميدهد. شاخصه اصلي اين نوع حريق، افزايش سريع دما است به صورتي كه دما در مدت كمتر از 10 دقيقه به بيش از 1000 درجه سانتيگراد ميرسد.
تفاوت اصلي بين اين دو حريق، زمان رسيدن به ماكزيمم دماست. حريق هيدروكربني در حدود 8 دقيقه به دماي 900 درحه سانتيگراد مي رسد. در حالي كه در حريق سلولزي، در حدود 60 دقيقه طول ميكشد تا به دماي مشابه برسد.
لزوم ضدحريق نمودن سازهها
الف) سازه فلزي:
وقتي سازه فولادي در معرض حريق قرار ميگيرد، بسته به سطح و حجم فولاد، ظرف مدت 15-5 دقيقه دماي فولاد به 470-500 درجه سانتيگراد ميرسد. در اين دما تقريبا فولاد نيمي از مقاومت خمشي خود را از دست ميدهد. بسته به نوع كاربري و ميزان بار بر روي سازه، به طور كلي ميتوان گفت كه ستونهاي باربر در 550 درجه سانتيگراد و تيرهاي باربر در 620 درجه در دماي بحراني خود قرار ميگيرند و در صورت رسيدن هريك به اين محدوده دمايي، قابليت تحمل بار خود را به طور كامل از دست ميدهند و سازه فرو خواهد ريخت.
ب) سازه بتني:
در اين سازهها مقاومت مكانيكي بتن در مقابل حرارت پسس از دماي 200 درجه سانتيگراد به شدت كاهش مييابد و و با افزايش دما تا حدود 500 درجه اين مقاومت تا حدود 50% كاهشمييابد. همچنين بر اثر تخريب آب متبلور موجود در بتن، بتن متلاشي خواهد.
سيستمهاي ضدحريق
محافظت در مقابل حريق شامل سيستمهاي طراحيشده پيچيدهاي است كه هدف نهايي آن جلوگيري از احتمال تماس مستقيم آتش با قسمتهاي سازهاي بنا، سازه و… ميباشد.
دو تعريف مجزا جهت مقابله با آتش بيان شده است:
- سيستمهاي فعال (Active Fire Protection or AFP)
اين سيستمها به هنگام حريق در اثر دود، حرارت يا نور ناشي از آتش فعال شده و اخطار ميدهند. اما اين سيستمها به تنهايي قابليت مقابله با حريق را ندارند.
- سيستمهاي غيرفعال (Passive Fire Protection or PFP)
از اين سيستمها جهت محافظت از سازههاي فلزي و بتني استفاده ميشود. با اعمال اين سيستم، رسيدن دماي سازه به دماي خم شدن و ريزش فولاد با متلاشي شدن شدن ساختار بتن را تا مدت خاصي به تاخير مياندازد.
انواع پوششهاي ضدحريق
- پوششهااي پاششي معدني (Spray Fire Resistive Materials or SFRM)
اين پوششها غالبا از مواد معدني نسوز و سنگدانههاي سبك استفاده ميشوند. اين پوششها به دليل مقاومت حرارتي بالا و ضريب رسانش گرمايي بسيار پايين، ميزان انتقال حرارت را كاهش ميدهند. اين مواد قادرند بسته به نوع كاربري سازه و نياز پروژه در ضخامتهاي مختلف اجرا شوند و تا حدود 4 ساعت از سازه در مقابل آتش محافظت كنند.
- رنگهاي منبسطشونده (Intumescent Coating)
اين رنگها جهت محافظت از بخشهاي نمايان سازه فلزي در برابر آتش به كار ميرود. در هنگام آتش سوزي، با افزايش دما، در سطح اين رنگها واكنش شيميايي رخ ميدهد و رنگ منبسط شده به شكل لايهاي عايق در ميآيد كه بسته به صخامت طراحي ميشوند.
- پنلهاي مقاوم در برابر آتش( Fire Protection Boards)
از اين سيستم ميتوان جهت محاظت از سازه، داكتها، سقفها، كفها و ديوارها در برابر حريق استفاده نمود. اين پانلها بسته به كاربرد و نياز پروژه در ضخامتهاي مختلف ارايه ميشوند.
منبع: مقاوم سازي سازه