خطر آتش سوزی بررسی سریع پنل های FRP در ساختمان

تصور کنید یک آتش ناگهانی به سرعت در یک ساختمان گسترش می یابد،در حالی که اقدامات ایمنی آتش که به آن تکیه می کنید به دلیل یک ماده ظاهرا معمولی شکست می خورنداین مبالغه ای نیست. پنل های FRP که به طور گسترده ای به عنوان مواد ساختمانی داخلی استفاده می شوند، اغلب خطرات آتش سوزی را پنهان می کنند که نیاز به توجه فوری دارند.

درک پنل های FRP

پلاستیک تقویت شده با فیبر (FRP) ، گاهی اوقات به عنوان پلاستیک تقویت شده با شیشه (GRP) نامیده می شود، یک ماده ترکیبی است که از یک ماتریس پلیمر تقویت شده با فیبر تشکیل شده است.فیبر ها معمولا شیشه هستند اما ممکن است شامل کربن نیز باشند.، بازالت، سلولز یا حتی آزبست. ماتریس پلیمر معمولا رزین پلی استر است، اگرچه ممکن است از پلاستیک های ترموستات دیگر نیز استفاده شود.

در معماری، پنل های FRP در درجه اول به عنوان پایان بخش داخلی استفاده می شوند و مزایای متعددی را ارائه می دهند:

• سطوح مقاوم در برابر خراش به دلیل بافت های تخصصی
• تمیز کردن آسان و نیاز به نگهداری کم
• مقاومت در برابر لکه ها، فلفل و فلفل، طول عمر خدمت را افزایش می دهد

چالش عملکرد آتش

با این حال ، پنل های FRP در صورت طراحی یا نصب نادرست ، نگرانی های قابل توجهی در مورد ایمنی آتش را ایجاد می کنند. این ماده می تواند گسترش سریع شعله را در سراسر سطوح تسهیل کند و مشکلات سلسله مراتبی ایجاد کند:

• فعال کردن بیش از حد اسپریلر:شعله های سریع می توانند چندین اسپریکر را به طور همزمان فعال کنند، به طور بالقوه سیستم های تامین آب را فرا می گیرند و اثربخشی کلی آتش نشانی را کاهش می دهند.
• گسترش شعله با سرعت بالاتر از واکنش اسپرینکر:آتش ممکن است قبل از فعال شدن اسپریلرها فراتر از نقطه شروع خود حرکت کند و تلاش های اولیه سرکوب آن را به خطر بیندازد و باعث افزایش آتش شود.

عوامل حیاتی که بر عملکرد آتش تاثیر می گذارند

آزمایشات آتش فشانی جامع در مقیاس کامل پنج عامل کلیدی را شناسایی کرده است که رفتار پنل FRP را در سناریوهای آتش تعیین می کند:

1مواد پشتیبان

پنل های بدون پشتیبان:هنگامی که بدون پشتیبان در هر دو طرف نصب می شود، گرما به طور موثر از بین می رود و گسترش شعله را به طور قابل توجهی کاهش می دهد. این اتفاق می افتد زیرا از بین رفتن گرما دمای سطح را کاهش می دهد،بازدارنده واکنش های پیرولیزی که گاز های قابل اشتعال تولید می کنند.

پانل های پشت سر:حتی فاصله حداقل (چند سانتی متر) بین پنل و پشتیبان مانع از تبعید گرما، افزایش دمای سطح و سرعت گسترش شعله می شود.انتخاب مواد پشتیبان نیز به همان اندازه مهم است.

2. سیستم های آب پاشی

سرکوب موثر:سیستم های آب پاشی خودکار به درستی طراحی شده می توانند به طور قابل توجهی گسترش شعله افقی را کند کنند، دمای سقف را کاهش دهند و آتش پس از تبعید گرما را خاموش کنند.اسپریکرها این کار را با خنک کردن مناطق سوزان و رقیق کردن غلظت گاز های قابل احتراق انجام می دهند.

الزامات طراحی:اثربخشی سیستم به پارامترهای طراحی مناسب خاص برای ویژگی های FRP، از جمله نوع اسپرینکر، فاصله، سرعت جریان و فشار آب بستگی دارد.

3مهار کننده های شعله

کاهش اسپرد:در حالی که مهار کننده های شعله نمی توانند پانل های FRP را غیر قابل احتراق کنند (آن ها مواد پلاستیکی باقی می مانند) ، آنها می توانند به طور موثر گسترش شعله را کند کنند و در مهار آتش پس از تبعید گرما کمک کنند.بازدارنده ها از طریق مکانیسم های مختلف مانند تشکیل لایه محافظ عمل می کنند، جذب گرما، یا آزاد کردن گاز بی اثر.

محدودیت های عملکرد:اثربخشی بازدارنده بستگی به متغیرهای متعدد از جمله نوع شیمیایی، غلظت، فرمول FRP و شرایط آتش دارد.آنها باید به جای جایگزینی استراتژی های جامع حفاظت از آتش، مکمل باشند..

4ضخامت پنل

تاخیر سوزاندن:پنل های ضخیم تر به مدت طولانی تر مقاومت می کنند اما به طور متناقض سرعت گسترش شعله را افزایش می دهند. این اتفاق می افتد زیرا پنل های ضخیم تر حاوی مواد قابل احتراق بیشتری هستند.که در هنگام روشن شدن گرما و گاز های قابل احتراق بیشتری را آزاد می کند..

تعادل طراحی:انتخاب ضخامت پنل نیاز به بررسی دقیق عملکرد آتش، الزامات ساختاری و عوامل هزینه دارد. به طور کلی، نازک ترین پنل هایی که نیازهای ساختاری را برآورده می کنند باید انتخاب شوند.

5مواد تقویت کننده

از پارچه های غیر بافنا یا پارچه های غیر بافناهنگامی که کمتر از 50٪ از وزن را تشکیل می دهند، این ها سفتی پنل را کاهش می دهند، به طور بالقوه سوراخ هایی را ایجاد می کنند که گسترش شعله را با افزایش مناطق تماس اکسیژن-سوخته ای تسریع می کنند.

پارچه های پارچه ای:در مقابل، روبین های بافته شده سفتی را افزایش می دهند اما شبکه های فیبر مداوم ایجاد می کنند که گسترش سریع شعله را تسهیل می کنند.

دستورالعمل های اجرای ایمنی

بر اساس این یافته ها باید اقدامات زیر برای به حداقل رساندن خطرات آتش هنگام استفاده از پنل های FRP در ساخت و ساز انجام شود:

1سیستم های پاششی: حفاظت ضروری

سیستم های سیلاب خودکار باید در تمام مناطق با پنل های FRP نصب شوند، صرف نظر از درمان ضد شعله. سیستم ها باید حداقل الزامات را برآورده کنند که شامل:

• تراکم:0.20 gpm/sq.ft (8 mm/min) بر روی دورترین 2000 sq.ft (186 m2)
• مقدار مجاز جریان لوله:250 gpm (950 l/min)
• عامل K:حداقل 5 کلو6
• درجه حرارت:165 درجه فارنهایت (74 درجه سانتیگراد)

این پارامترها نیازمندی های اولیه را نشان می دهند. طرح های واقعی باید شامل ارزیابی های دقیق تر بر اساس اشغال و ملاحظات ساختاری باشد.

2نصب پنل: بهینه سازی انتشار گرما

نصب پانل های FRP بدون پشتیبان باید اولویت داشته باشد. حتی حداقل فاصله پشتیبان مانع از از بین رفتن گرما می شود. هنگامی که پشتیبان گیری اجتناب ناپذیر است، از این مشخصات پیروی کنید:

• حداکثر ضخامت:1/16 اینچ (1.6 میلی متر)
• حداکثر وزن:8 اونس/فوت مربع (2.4 کیلوگرم/م2)
• درمان ضد شعله:مطابق با ASTM E-84 با شاخص گسترش شعله ≤25
• تقویت کننده:رشته های خرد شده یا رشته های بدون بافت

3مواد پشتیبان: موانع آتش

هنگامی که پشتیبان گیری لازم است، مواد با خواص مقاومت حرارتی برتر را انتخاب کنید مانند:

• صفحه گچ نوع X (حداقل 1/2 اینچ/13 میلی متر)
• چوب پلائیویی استاندارد یا ضد آتش (حداقل 1/2 اینچ/13 میلی متر)
• فولاد (حداقل گج 26/0.5 میلی متر)
• آلومینیوم (حداقل 0.032 اینچ/0.8 میلی متر)

علاوه بر این، اسپرینکرهای محیطی با واکنش سریع را در امتداد لبه های سقف در نزدیکی دیوارها نصب کنید، که تقریباً 2 فوت از دیوارها در فواصل 10 فوت قرار دارند. این اسپرینکرها باید دارای:

• حداقل عامل K: 1/2 اینچ (13 میلی متر)
• درجه حرارت درجه بندی: 165°F (74°C)

سیستم های محوطه باید قادر به کار همزمان حداقل ۱۰ اسپریکر با حداقل 20 gpm (76 l/min) جریان در هر اسپریکر، به علاوه 250 gpm (950 l/min) اجازه جریان لوله باشند.توجه داشته باشید که سیستم های محوطه ای نیازی به تعادل هیدرولیکی با سیستم های اسپرینکر سقف ندارند..

4سیستم های ساندویچ پانل: حفاظت بیشتر

هنگامی که پنل های FRP بخشی از سیستم های پنل ساندویچ هستند (به عنوان مثال با هسته های فوم پلی استیرین، پلی اورتان یا پلی ایزوسیانورات) ، اقدامات اضافی زیر را اجرا کنید:

• افزایش حداقل جریان اسپریکر به 30 gpm (114 l/min)
• اطمینان از تعادل هیدرولیکی بین سیستم های آب پاشی محیط و سقف

5ارزیابی ریسک حرفه ای

با توجه به پیچیدگی خطرات آتش سوزی مربوط به FRP، ارزیابی حرفه ای ریسک برای ساختمان های موجود و پروژه های جدید به شدت توصیه می شود.کارشناسان واجد شرایط می توانند سناریوهای احتمالی از دست دادن اموال را ارزیابی کنند و استراتژی های مناسب کاهش را توصیه کنند.