مقدمه
بخش مهمی از علم معماری سازه، مسئله ایمنی ساختمان و سازه است که تقریباً در تمامی مراحل طراحی و اجرا، مورد توجه مهندسین قرار می‌گیرد. ایمنی سازه‌ها درباره مقاومت آن‌ها از جنبه‌های مختلف صحبت می‌کند و یکی از مهم‌ترین جنبه‌های ایمنی سازه، موضوع مقاومت آن در برابر حرارت و آتش سوزی است. مقاومت در برابر آتش سوزی طی فرایند ساخت سازه فلزی از آنجایی اهمیت پیدا می‌کند که هنگام وقوع آتش سوزی یک ساختمان، همین مقاومت سازه فلزی است که استحکام ساختمان را در برابر فرو ریختن تضمین می‌کند و موضوع فایرپروفینگ اسکلت فلزی نیز از همین رو دارای اهمیت است. در این مطلب کوتاه درباره مزایای فایر پروفینگ بر روی اسکلت فلزی ساختمان صحبت خواهیم نمود.
فایرپروفینگ سازه‌های فلزی
فایرپروفینگ سازه فلزی چیست و چرا انجام می‌گیرد؟
فایرپروفینگ در لغت به معنای عایق بودن در برابر آتش است و فرایند فایرپروفینگ در پروسه ساخت یک سازه به معنای ایجاد یک لایه عایق بر روی اسکلت فلزی ساختمان است که به مقاومت بیشتر سازه در هنگام آتش سوزی کمک خواهد کرد. ایمنی ساختمان‌ها بخش مهمی از فرایند ساخت آن‌ها است که در تمامی مراحل آن باید مورد نظر باشد. امروزه با تغییراتی که در نوع مصالح ساختمانی به وجود آمده، سبک‌تر شدن مصالح ساختمانی، وجود دیوارهای پیش ساخته و بسیاری مصالح دیگر، ایمنی ساختمان را در برابر آتش سوزی کاهش داده‌اند و از این رو، ساختمان‌های امروزی در برابر آتش از امنیت کمتری برخوردارند. هرچند که آیین‌نامه‌های اجرایی سازمان نظام مهندسی تمهیداتی برای جلوگیری از وقوع حوادث اندیشیده و بخش‌هایی را به عنوان الزامات ساختمان در برابر آتش سوزی در نظر گرفته است؛ اما با این حال در صورت وقوع یک آتش سوزی غیر قابل کنترل، امکان آسیب پذیری افزایش خواهد یافت.
از سویی هر چه تعداد طبقات و واحدهای یک ساختمان بیشتر شود، احتمال وقوع حادثه نیز بیشتر خواهد شد و از سوی دیگر در ساختمان‌های بزرگ‌تر، توانایی اطفاء حریق در زمان کوتاه‌تر دشوار می‌شود و در کل می‌توان گفت که ساختمان‌های بلندتر، آسیب‌پذیری بیشتری در برابر آتش سوزی خواهند داشت. در این شرایط پیش بینی سوختن تمامی اجزای داخلی ساختمان دور از ذهن نیست و آنچه ساختمان را در برابر ریزش و نابودی مقاوم خواهد کرد، مقاومت اسکلت فلزی سازه در برابر حرارت است. اینجا است که اهمیت فایرپروفینگ سازه فلزی ساختمان‌ها بیش از پیش خود را نشان خواهد داد و به همین دلیل هم هست که این فرایند، جزو دستورالعمل‌های اجباری سازمان نظام مهندسی است.
اهمیت استفاده از فایر پروفینگ بر روی سازه فلزی چیست؟
امروزه بیش از 50% فولاد تولید شده در جهان برای ساخت سازه‌های ساختمانی استفاده می‌شود و این فولاد با تمام استحکاماتی که در ساختمان ایجاد می‌کند، در دمای 500 درجه سانتی‌گراد، نیمی از مقاومت خود را از دست خواهد داد. فاجعه رخ داده در ساختمان پلاسکوی تهران، نمونه بارز اتفاقی است که می‌تواند برای سازه‌های فلزی در زمان آتش سوزی رخ دهد و برای جلوگیری از این موضوع، باید تمامی اسکلت فلزی ساختمان به وسیله فرایند فایرپروفینگ، عایق کاری شود.
هنگامی که آتش سوزی مهیبی در یک ساختمان با سازه فولادی اتفاق بیافتد و این آتش سوزی برای مدتی تداوم یابد، ممکن است شاهد تغییر شکل و کمانش در ستون‌های فولادی ساختمان باشیم که این فرایند ممکن است گاهی به تخریب کامل ساختمان بیانجامد و تنها راه جلوگیری از این آسیب جبران ناپذیر، فایرپروفینگ سازه است. این فرایند به فولاد کمک می‌کند تا در دمای بالا و زمان آتش سوزی، استحکام خود را برای مدتی طولانی‌تر حفظ کند و مقاومت خود را از دست ندهد. به همین دلیل هم هست که سازه‌های فولادی ملزم به فایرپروفینگ دقیق و مطابق با آیین‌نامه‌ها هستند. در ادامه درباره انواع فایرپروفینگ موجود برای سازه‌های فلزی، کاربردها و تفاوت‌های آن‌ها صحبت خواهیم کرد.
عایق حرارت در فولاد
فایرپروفینگ سازه فلزی در چه مواردی کاربرد دارد؟
فولاد نسبت به بتن، اینرسی حرارتی پایین‌تری دارد؛ اما سازه‌های فولادی از استحکام بیشتر و طول عمر طولانی‌تری برخوردارند و همچنین وزن سازه‌های فولادی نیز نسبت به سازه‌های بتنی کمتر است. بنا به تمام این دلایل، اغلب ساختمان‌های بزرگ و بلند، دارای اسکلت‌های فلزی هستند که در زمان ساخت، باید فایرپروفینگ شوند. بنابراین بهتر آن است که تمامی سازه‌های فلزی اعم از ساختمان‌های دارای اسکلت فولادی، استادیوم‌های بزرگ ورزشی، سوله‌ها، پل‌ها و… به وسیله همین فرایند، عایق کاری شوند. مخصوصاً پل‌هایی که نزدیک به جنگل‌ها هستند، بسیار اهمیت دارند؛ چرا که در هنگام آتش سوزی جنگل، اگر پل رابط دچار تزلزل یا شکست شود، در آن صورت دسترسی به آتش ممکن است بسیار دشوارتر شود و اختلالات زیادی در فرایند اطفاء حریق ایجاد کند.
مدت زمانی که یک سازه فولادی در دمای بالای 500 درجه قرار می‌گیرد، از اهمیت بالایی برخوردار است. زمانی که آتش سوزی منجر به افزایش دمای فولاد تا حد 500 درجه سانتی گراد شود، لحظات حساس و حیاتی برای سازه فولادی آغاز خواهد شد. از این نقطه به بعد هر ثانیه اهمیت پیدا می‌کند و هر چه بیشتر پیش برویم، امکان تزلزل سازه وجود دارد. به‌خصوص در ستون‌هایی که دیوارهای حمال را در خود دارند، فروشکست و یا خمیدگی یک ستون نیز ممکن است باعث ریزش تمام ساختمان شود.
سازه‌هایی که دارای عایق فایرپروفینگ هستند، تا حدود زیادی در برابر این خطرات در امان خواهند بود و حداقل این لایه عایق می‌تواند رسیدن به نقطه بحرانی را بین 30 تا 120 دقیقه به تعویق بیاندازد که این میزان، زمانی کاملاً مناسب و کافی برای اطفاء حریق و نجات ساختمان خواهد بود.
فایرپروف رنگی برای سازه‌های فولادی
انواع فایرپروفینگ موجود در جهان
انواع فایرپروف موجود در جهان را می‌توان به دو دسته معدنی و رنگ فایرپروف تقسیم کرد. در ادامه درباره هر یک از آن‌ها توضیح خواهیم داد.
فایرپروف پایه معدنی
اصلی‌ترین ماده در فایرپروف معدنی، یک کانی طبیعی به نام ورمیکولیت است که ذاتاً عایق حرارت بوده و می‌تواند در برابر آتش مقاومت کند. این نوع از فایرپروف قیمتی ارزان‌تر از نوع دوم خود دارد و اجرای آن نسبتاً دشوارتر است؛ اما با این حال به دلیل قیمت مناسب و تطابق با استانداردهای ایمنی ساختمان، اغلب پیمانکاران همین نوع فایرپروف را برای اسکلت فلزی ساختمان انتخاب می‌کنند. دلیل سختی فرایند اجرای این نوع عایق این است که پودر آن باید به صورت ملات درآید و سپس این ملات بر روی تمام اسکلت فلزی به صورت همگن و یکسان، قرار بگیرد. البته ظاهر این نوع فایرپروف به نوعی است که آن را برای ستون‌ها و بخش‌های اکسپوز سازه (بخش‌هایی که دیده می‌شوند) نامناسب می‌سازد. به همین جهت هم هست که نوع رنگی آن باید جایگزین این بخش‌های ساختمان شود.
فایرپروف رنگی
فایرپروف بر پایه رنگ، نوعی از عایق فایرپروفینگ است که به صورت رنگی درآمده و اجرای آن نیز درست مانند اجرای پرایمر ضد زنگ سازه‌های فولادی است و با کمک پیستوله‌های رنگ پاش بر روی تمام سازه پخش می‌شود. مکانیزم این نوع عایق به این صورت است که در صورت آتش سوزی و بالا رفتن حرارت، شروع به باد کردن نموده و لایه‌ای از هوا را به عنوان عایقی برای جلوگیری از گرم شدن بیش از حد فولاد ایجاد می‌کند. قیمت فایرپروف رنگی حدود 5 برابر نوع معدنی آن است؛ اما با این حال در بخش‌هایی از سازه الزام به انجام آن وجود خواهد داشت.
نظرات شما