هر آنچه باید درباره پوشش‌های ضد حریق بدانید

پوشش صد حریق یکی از راه‌های استاندارد و تأیید شده از سوی سازمان آتش‌نشانی و خدمات ایمنی است که اجرای صحیح آن آورده شده در مبحث سوم مقررات ملی ساختمان، به منظور اخذ پایان کار ساختمانی ضروری است. در این مقاله از پاوان به معرفی انواع پوشش‌های ضد حریق، نحوه اجرا، استاندارهای اجرا و فرمول محاسبه اجرای آن پرداخته شده است. در ادامه با ما همراه باشید.

پوشش ضد حریق چیست؟

پوشش ضد حریق به موادی گفته می‌شود که روی فلزات و دیگر مصالح ساختمانی به کار رفته در ساختمان‌ها پاشیده می‌شود تا از سوختن آنها در هنگام آتش سوزی پیشگیری کرده و زمان تخریب سازه را به تعویق بیندازد.

البته در ساخت بسیاری از مصالح ساختمانی مانند انواع بلوک‌ها، کفپوش ها، اجزا غیر فلزی و … از مواد ضد حریق استفاده شده است و اجرای پوشش صد حریق برای آنها ضرورتی ندارد.

مطالب مرتبط: انواع پوشش ضد حریق سازه های فلزی و کاربرد آن ها

چه ماده‌ای باعث خاصیت ضد حریق می‌شود؟

به طور کلی برای ساخت پوشش‌های ضد حریق از مواد معدنی و پلیمری استفاده می‌شود که از بین آنها برای پوشش‌های ضد حریقی که روی سازه‌های فلزی اجرای می‌شود از ورمیکولیت استفاده می‌شود. البته پوشش‌های دارای بور، فسفر، نانوذرات و مواد ضد اشعه فرابنفش نیز از دیگر موادی هستند که در سایر پوشش‌های ضد حریق به کار می‌روند.

ورمیکولیت چیست؟

ورمیلکولیت (Vermiculus) یک کانی پاراژنز بیوتیت (طلق نسوز) و فلوگوپیت است که از خانواده سیلیکات‌های آهن و منیزیم دار آبدار است. این کانی به رنگ قهوه‌ای، زرد و سبز دیده می‌شود و فلسی شکل است که برای اولین بار در معادن اتریش یافت شد.

این کانی به دلیل ویژگی‌هایی چون وزن مخصوص پایین، جذب آب بالا، ضد حریق، عایق، آنتی باکتریال، غیرسمی و دوستدار محیط‌زیست بودن؛ در صنایع مختلفی مثل لنت سازی، خوراک دام، کشاورزی (گلخانه‌های هیدروپونیک و افزایش رشد گیاهان مانند چمن)، عایق‌های دما بالا، صنایع بسته‌بندی و … کاربرد دارد.

انواع پوشش ضد حریق کدام است؟

به طور کلی پوشش‌های ضد حریق به دو دسته پایه معدنی و پایه غیر معدنی تقسیم می‌شوند که در ادامه به هر دوی آنها اشاره شده است.

پوشش‌های ضد حریق
پوشش ضد حریق پایه معدنی	پوشش‌های ضد حریق پایه غیر معدنی
پوشش ضد حریق پایه سیمانی	رنگ‌های ضد حریق
پوشش ضد حریق پایه گچی	پوشش‌های ضد حریق نانوکامپوزیت
پوشش‌های ضد حریق پایه بور	پوشش ضد حریق ژل سل
پوشش ضد حریق پایه فسفر

• پوشش ضد حریق پایه معدنی: از ترکیباتی مثل سیمان، گچ، بور و فسفر ساخته می‌شود و بسته به نوع ترکیب، روی سازه‌های فلزی یا چوبی اجرا می‌گردد.
• پوشش ضد حریق پایه سیمانی: به رنگ سفید یا خاکستری است، به صورت پاششی اجرا می‌شود و تا دمای ۴۵۰ درجه سانتی‌گراد مقاومت دارد.
• پوشش ضد حریق پایه گچی: مشابه نوع سیمانی است، هنگام آتش گرفتن منبسط می‌شود و از گرم شدن سازه جلوگیری می‌کند.
• پوشش ضد حریق پایه بور: حاوی اسید بوریک یا بورات، مخصوص محافظت از چوب و فرآورده‌های آن با مقاومت حرارتی تا ۵۲۷ درجه سانتی‌گراد است.
• پوشش ضد حریق پایه فسفر: بر پایه اسید فسفریک تهیه شده و معمولاً با روش غوطه‌وری در الوار چوبی برای مقاوم‌سازی آن‌ها استفاده می‌شود.
• نکته اجرایی: برای افزایش چسبندگی و هماهنگی حرارتی، از توری فلزی یا الیاف فایبرگلاس/پلیمری در پوشش‌های گچی و سیمانی استفاده می‌شود.
• پوشش ضد حریق غیر معدنی: شامل رنگ‌های پلیمری، ژل‌ها و ترکیبات نانو بوده که گران‌تر از پوشش‌های معدنی هستند اما در شرایط خاص استفاده می‌شوند.
• رنگ‌های ضد حریق: روی سطوح فلزی و غیرفلزی اجرا می‌شوند، در برابر حرارت متورم و زغالی شده و مانع انتقال گرما می‌گردند؛ مناسب برای سطوح نمایان.
• پوشش‌های ضد حریق نانوکامپوزیت: دارای ذرات رسی مونتموریلونیت هستند، عملکرد عالی دارند ولی بسیار گران بوده و فقط در شرایط خاص استفاده می‌شوند.
• پوشش ضد حریق ژل سل: یک سوسپانسیون نانویی پایه آب یا پلیمری است که در آینده ممکن است جایگزین اقتصادی پوشش‌های دیگر برای چوب شود.
• بوردهای ضد حریق: صفحات آماده با ضخامت ۱۰ تا ۲۵ میلیمتر هستند که نصب آسانی دارند اما فعلاً مجوز استفاده از آتش‌نشانی را ندارند.

عملکرد پوشش‌های ضد حریق چگونه است؟

به طور کلی پوشش‌های ضد حریق دارای دو خاصیت ضد آتش و مقاوم در برابر آتش و حرارت دارند که به دلیل وجود مواد و واکنش آنها در مواجهه با آتش است.

 برخی از مواد مانند ورمیکولیت طبیعتاً در برابر آتش مقاومت دارد و این مقاومت به دلیل تحمل حرارت بالای آن و عدم رسانایی گرمایی آنها است. در واقع این مواد ضد حریق به دلیل داشتن خاصیت دیرگدازی مانند انواع مواد معدنی، دیر دچار حریق می‌شوند و باعث به تعویق افتادن زمان تخریب سازه‌ها می‌شوند.

از طرف دیگر برخی از دیگر مواد مانند رنگ‌های ضد حریق که عموماً از کانی‌های رسی تشکیل شده‌اند در هنگام مواجهه با آتش افزایش حجم می‌دهند که به دلیل جذب آب در کانی‌های رسی (سیلیکات سدیم) موجود در آنها بوده و در واقع این افزایش حجم و حالت فیبری آنها است که از انتقال حرارت به سازه زیرین آنها جلوگیری می‌کند.

مقایسه پوشش ضد حریق پایه معدنی و رنگ ضد حریق

به طور کلی یک پیمانکار برای مقاوم سازی سازه خود در برابر آتش سوزی دو راه پیشرو دارد. استفاده از پوشش‌های ضد حریق معدنی و رنگ‌های ضد حریق هستند. در ادامه به مقایسه‌ای بین این دو محصول پرکاربرد در ایران پرداخته شده و مزایا و معایب هر کدام آورده شده است.

• قیمت پایین‌تر پوشش‌های ضد حریق پایه معدنی در برابر رنگ‌های ضد حریق از مزایای مهم آن است که در پروژه‌های بزرگ نمی‌توان آن را نادیده گرفت.
• اجرای پوشش‌های ضد حریق پایه معدنی با استفاده از روش اسپری یا شاتکریت بوده که باعث اتلاف مواد اولیه شده و همچنین کثیف کاری زیاد نیز به دنبال دارد، همچنین برای اجرای پوشش‌های ضد حریق گچی نیاز به نیروی متخصص است در صورتی که این مشکلات برای اجرای رنگ‌های ضد حریق وجود ندارد و می‌توان آن را مانند هر رنگ دیگری اجرا کرد.
• از دیگر سو اجرای پوشش‌های ضد حریق پایه معدنی به دلیل حجم کاری بالای آنها به زمان بیشتری نیاز دارد که با حجیم بودن پروژه نیز این زمان بالاتر می‌رود در صورتی که زمان برای اجرای رنگ‌های ضد حریق مسئله مهمی نخواهد بود.
• واکنش‌های شیمیایی بین مواد آلکیدی موجود در ضد زنگ‌های اجرا شده روی سازه‌های فلزی و سیمان موجود در پوشش‌های ضد حریق به مرور می‌تواند به کاهش چسبندگی بین پوشش ضد حریق و فولاد بینجامد که برای برطرف کردن آن از پرایمرهایی پیش از اجرای پوشش ضد حریق استفاده می‌شود که به بالا رفتن زمان اجرای پوشش ضد حریق ختم می‌شود.
• در برخی مواد نیز گیرش پوشش‌های ضد حریق و فولاد خوب نبوده و پیمانکاران مجبور به استفاده از مش‌های درگیر کننده به صورت تورهای فلزی هستند که این امر نیز زمان اجرا را افزایش می‌دهد.
• یکی از کاستی‌هایی که پوشش ضد حریق گچی دارد، مقاومت کم آن در برابر رطوبت است که استفاده از آن را برای مناطق با رطوبت بالا و شرجی ناممکن می‌کند که در این شرایط نوع سیمانی جایگزین می‌شود.

مزایای استفاده از پوشش‌های ضد حریق

• بعد از حریق و مواجهه مواد با آتش، گازهای سمی تولید نمی‌شود.
• به دلیل سبک بودن مواد، بار مرده اضافی به سازه وارد نشده و سازه سنگین نمی‌شود.
• تا حدی علاوه بر مقاومت در برابر آتش، عایق صدا نیز هست.
• در هر نوع سازه‌ای قابل اجرا است.
• از رشد قارچ، باکتری و… بر روی سازه جلوگیری می‌کند.
• از خوردگی‌های فلز از جمله خوردگی و زنگ زدگی پیشگیری می‌کند.
• تأثیر منفی بر ظاهر ساختمان ندارد.
• اگر زمان اجرا متناسب با تعداد نیرو باشد، بسیار سریع پیش می‌رود.
• در زمان مواجهه با آتش فرصت برای نجات جان افراد بیشتر خواهد بود.

نحوه اجرای پوشش ضد حریق

پیش از هر اقدامی لازم است ابتدا محل اجرای پوشش ضد حریق پاک‌سازی شود. ممکن است روغن، گریس، گردوخاک و ذرات به جا مانده از جوشکاری روی سازه وجود داشته باشد که نیاز است پاک شوند. از طرفی در سازه‌های بتنی هم باید سطوح برای اجرای پوشش ضد حریق صاف و بدون هرگونه کثیفی باشد.

پس از تمیزکاری اگر سازه فولادی است و پیش از این روی سازه از ضدزنگ استفاده شده است، نیاز است پرایمرهایی برای چسبندگی بیشتر بین فولاد و پوشش ضد حریق روی سازه اجرا شده و سپس اقدام به اجرای پوشش ضد حریق شود.

اگر سازه بتنی است یا پرایمر روی سازه‌های فلزی ضدزنگ شده اجرا شده است. باید پوشش ضد حریق یا رنگ ضد حریق با توجه به نظر کارفرما و کارشناس پوشش ضد حریق، اجرا شود.

مطالب مرتبط: معرفی جامع انواع فونداسیون بتنی و فلزی همراه با شکل

برای اجرای پوشش‌های ضد حریق پایه سیمانی و گچی که به صورت اسپری به وسیله شاتکریت بوده، نیاز است متخصص اجرا، با توجه به فرمولاسیون از پیش تعیین شده به اجرای ضخامت مشخصی از پوشش ضد حریق روی سازه‌های فلزی یا بتنی اقدام کند.

برای اجرای رنگ‌های ضد حریق نیز کافی است با استفاده از قلم مو یا غلتک پس از تمیزکاری محل، رنگ مورد نظر مانند هر رنگ دیگری روی بخش‌های درخواست شده اعم از سازه فولادی اسکلت بتنی، دیوارها، کف، چارچوب‌های در، سقف و … اجرا شود.

نکات اجرایی پوشش‌های ضد حریق

• دقت در اتصال پوشش ضد حریق به سطح زیر کار در اثر افزایش دمای محیط
• اجرای ضخامت لازم پوشش ضد حریق روی سازه با توجه به فرمولاسیون و ضخامت فولاد که از پیش تعیین می‌شود
• عدم استفاده از برخی موارد مانند اجرای نمای سازه به‌صورت مستقیم بروی رنگ ضد حریق که باعث ضعیف شدن پوشش ضد حریق و بی اثر شدن آنها می‌شود.

نحوه محاسبه پوشش ضد حریق

برای محاسبه مقدار و ضخامت پوشش ضد حریق به اطلاعاتی درباره میزان مقاومت اعضای باربر سازه در برابر آتش سوزی لازم است که در سومین مبحث ملی ساختمان به منظور جلوگیری از افزایش خسارات جانی و مالی بیش از حد در آتش سوزی‌ها محدودیت‌هایی برای تعداد طبقات و ارتفاع ساختمان بر اساس میزان مقاومت اعضای باربر ساختمان در برابر حریق مطرح شده است که آن را در لینک زیر مطالعه کنید.

پس از دریافت اطلاعات درباره مقاومت اعضای باربر سازه لازم است، فاکتور مقطع اعضای سازه‌ای تعیین شود مه به این منظور محاسبات میزان اینرسی حرارتی اعضاء سازه‌ای ضرورت پیدا می‌کند.

اینرسی حرارتی در واقع نشان دهنده زمان لازم برای رسیدن دمای فولاد به کار برده شده در سازه به میزان بحرانی ۵۰۰ درجه سانتیگراد (کاهش مقاومت خمشی فولاد به نصف) در یک شار حرارتی معلوم و ثابت است. هر چه اینرسی حرارتی یک عضو سازه‌ای بیشتر باشد، زمان طولانی‌تری برای رسیدن به دمای بحرانی نیاز است و به عبارتی آن عضو سازه‌ای مقاوم‌تر است.

مطالعات نشان داده‌اند که اینرسی حرارتی یک عضو سازه‌ای رابطه مستقیمی با مشخصات هندسی نیمرخ (مقطع) عضو سازه‌ای که پارامتر هندسی قابل تعریفی به نام فاکتور مقطع (section factor) است، دارد. از اطلاعات به دست آمده از نقشه‌های ساختاری می‌توان این پارامتر هندسی را محاسبه کرد. اطلاعات به دست آمده از نقشه‌ها به شرح زیر است.

• ضخامت و نوع میله‌های فولادی عرشه
• اندازه میله‌های فولادی عرشه
• مقطع عرضی ستون مورد نیاز برای مقاومت به آتش (تا چند ساعت برای پوشش ضد حریق)

نکته

به طور کلی هر چه ضریب فاکتور مقطع بالاتر باشد، مقدار و ضخامت ضد پوشش در ساختار فولاد افزایش می‌یابد. به زبان ساده فولادی با مساحت سطح مقطع کمتر (ضخامت کمتر) به مقدار پوشش ضد حریق بیشتری نیاز دارد و برعکس.

سخن آخر

پوشش‌های ضد حریق عوضی جدانشدنی از سازه‌های فولادی هستند که اجرا و محاسبه مقدار آن باید توسط مهندس ناظر و کارشناس اجرای پوشش ضد حریق انجام گیرد.

شرکت پاوان با فعالیت در زمینه اجرای سازه‌های فلزی خود را ملزم می‌دانست در زمینه اجرای پوشش‌های ضد حریق روی سازه‌های فلزی اطلاع رسانی کرده و استانداردها و ضوابط این امر را گوشزد کند. برای سفارش ساخت سازه‌های فولادی به پاوان مراجعه کنید.