Rischi d'incendio - Valutazione rapida dei pannelli in FRP in costruzione

Immaginate un improvviso incendio che si diffonde rapidamente in un edificio,mentre le misure di sicurezza antincendio a cui si affida falliscono a causa di un materiale apparentemente ordinario, pannelli di plastica rinforzati con fibre, con conseguenti danni incalcolabili.I pannelli in FRP, ampiamente utilizzati come materiali di costruzione per interni, spesso nascondono rischi di incendio trascurati che richiedono un'attenzione urgente.

Comprendere i pannelli in FRP

La plastica rinforzata con fibre (FRP), talvolta chiamata plastica rinforzata con vetro (GRP), è un materiale composito costituito da una matrice polimerica rinforzata con fibre.Le fibre sono in genere di vetro, ma possono anche contenere carbonioLa matrice polimerica è di solito resina di poliestere, sebbene possano essere utilizzate altre materie plastiche termo-resistenti.

In architettura, i pannelli in FRP sono utilizzati principalmente come finiture interne, offrendo diversi vantaggi:

• Superfici resistenti agli graffi dovute a trame specializzate
• Facilità di pulizia e esigenze di manutenzione ridotte
• Resistenza alle macchie, alla muffa e alla muffa, prolungando la durata di vita

La sfida delle prestazioni del fuoco

Tuttavia, i pannelli in FRP presentano gravi problemi di sicurezza antincendio se progettati o installati in modo improprio.

• Attivazione eccessiva degli sprinkler:Le fiamme in rapido movimento possono innescare contemporaneamente più sprinkler, potenzialmente travolgendo i sistemi di approvvigionamento idrico e riducendo l'efficacia complessiva dell'igiene degli incendi.
• Distribuzione della fiamma superiore alla risposta degli sprinkler:Il fuoco può avanzare oltre il punto di origine prima che gli irrigatori si attivino, compromettendo gli sforzi iniziali di soppressione e consentendo l'escalation del fuoco.

Fattori critici che influenzano le prestazioni del fuoco

La sperimentazione completa dell'incendio ha identificato cinque fattori chiave che determinano il comportamento dei pannelli in FRP in scenari di incendio:

1. Materiali di supporto

Dischi senza supporto:Quando viene installato senza supporto su entrambi i lati, il calore si dissipa efficacemente, rallentando significativamente la diffusione della fiamma.inibendo le reazioni di pirolisi che producono gas infiammabili.

Dispositivi a schiena:Anche una distanza minima (pochi centimetri) tra il pannello e il supporto impedisce la dissipazione del calore, elevando le temperature superficiali e accelerando la diffusione della fiamma.La scelta del materiale di supporto si rivela altrettanto critica.

2. Sistemi di sprinkler

Suppressione efficace:I sistemi di irrigatori automatici correttamente progettati possono rallentare significativamente la diffusione orizzontale della fiamma, ridurre le temperature del soffitto e spegnere gli incendi dopo la dissipazione del calore.Gli irrigatori lo fanno raffreddando le zone di combustione e diluendo le concentrazioni di gas infiammabili.

Requisiti di progettazione:L'efficacia del sistema dipende dai parametri di progettazione appropriati specifici per le caratteristiche dei FRP, tra cui il tipo di sprinkler, la spaziatura, la portata e la pressione dell'acqua.

3. Ritardanti di fiamma

Riduzione dello spread:Sebbene i ritardanti di fiamma non possano rendere i pannelli in FRP incombustibili (restano materiali di plastica), possono rallentare efficacemente la diffusione della fiamma e contribuire alla soppressione dell'incendio dopo la dissipazione del calore.I ritardanti funzionano attraverso vari meccanismi come la formazione di uno strato protettivo, assorbimento di calore o rilascio di gas inerti.

Limitazioni delle prestazioni:L'efficacia del ritardante dipende da molteplici variabili, tra cui tipo chimico, concentrazione, formulazione di FRP e condizioni di incendio.dovrebbero integrare piuttosto che sostituire le strategie di protezione antincendio complete.

4. Spessore del pannello

Ritardo di scarica:I pannelli più spessi resistono al burn-through più a lungo, ma paradossalmente aumentano i tassi di diffusione della fiamma.rilasciano più calore e gas infiammabili quando si accendono.

Bilancio di progettazione:La scelta dello spessore del pannello richiede un'attenta considerazione delle prestazioni antincendio, dei requisiti strutturali e dei fattori di costo.

5- Materiali di rinforzo

di materie tessili non tessute:Quando comprendono meno del 50% in peso, questi riducono la rigidità del pannello, creando potenzialmente fori che accelerano la diffusione della fiamma aumentando le aree di contatto ossigeno-carburante.

Fabbricazione a partire da fibre sinteticheAl contrario, i rovings tessuti aumentano la rigidità, ma creano reti di fibre continue che facilitano una propagazione più rapida della fiamma.

Linee guida per l'attuazione della sicurezza

Sulla base di tali risultati, si dovrebbero attuare le seguenti misure per ridurre al minimo i rischi d'incendio nell'utilizzo di pannelli in FRP nella costruzione:

1Sistemi di irrigatori: protezione essenziale

I sistemi di irrigatori automatici devono essere installati in tutte le aree con pannelli in FRP, indipendentemente dal trattamento con ritardante di fiamma.

• Densità:0.20 gpm/ft quadrato (8 mm/min) su una superficie più remota di 186 m2
• Permetto di flusso del tubo:250 gpm (950 l/min)
• Fattore K:Il minimo è di 5 sterline.6
• Classificazione della temperatura:165°F (74°C)

Questi parametri rappresentano i requisiti di base e i progetti reali dovrebbero includere valutazioni più rigorose basate su considerazioni di occupazione e strutturali.

2Installazione dei pannelli: ottimizzazione della dissipazione del calore

L'installazione di pannelli in FRP senza supporto deve essere la priorità. Anche la minima distanza tra i supporti impedisce la dissipazione del calore. Quando il supporto è inevitabile, rispettare queste specifiche:

• Spessore massimo:1/16 pollice (1.6 mm)
• Peso massimo:8 oz/ft quadrato (2,4 kg/m2)
• Trattamento ignifugo:Conformi alla norma ASTM E-84 con indice di diffusione della fiamma ≤ 25
• Armatura:Fabbricazione a partire da fibre sintetiche

3- Materiali di supporto: barriere antincendio

Quando è necessario un supporto, si selezionano materiali con proprietà di resistenza termica superiori come:

• Tavola di gesso di tipo X (minimo 1/2 pollice/13 mm)
• Legno compensato standard o trattato per la resistenza al fuoco (minimo 1/2 pollice/13 mm)
• Acciaio (dislivello minimo 26/0,5 mm)
• Alumini (minimo 0,032 pollici/0,8 mm)

Inoltre, installate sprinkler perimetrali a risposta rapida lungo i bordi del soffitto vicino alle pareti, posizionati a circa 2 piedi dalle pareti a intervalli di 10 piedi.

• Fattore K minimo: 1/2 pollice (13 mm)
• Temperatura nominale: 74°C

I sistemi di perimetro dovrebbero consentire il funzionamento simultaneo di almeno 10 irrigatori con un flusso minimo di 20 gpm (76 l/min) per irrigatore, più 250 gpm (950 l/min) di flusso di tubo.Si noti che i sistemi di perimetro non devono essere idraulicamente bilanciati con i sistemi di irrigatori di soffitto.

4Sistemi di pannelli sandwich: protezione migliorata

Quando i pannelli in FRP fanno parte di sistemi di pannelli sandwich (ad esempio con nuclei di schiuma di polistirolo, poliuretano o polisocianurati), applicare le seguenti misure aggiuntive:

• Aumentare il flusso minimo degli irrigatori a 30 gpm (114 l/min)
• Assicurare l'equilibrio idraulico tra i sistemi di irrigatori perimetrali e di soffitto

5. Valutazione dei rischi professionali

Data la complessità dei rischi d'incendio connessi ai FRP, si raccomanda vivamente una valutazione del rischio professionale sia per gli edifici esistenti che per i nuovi progetti.Gli esperti qualificati possono valutare potenziali scenari di perdita di proprietà e raccomandare appropriate strategie di mitigazione.