آشنایی با فناوری نسوز در ساخت و ساز

چکیده این مقاله :

آب­بندی و مسدود کردن ضد حریق در ساختمان از مهم­ترین ابزارهای فنی محافظت از ساختمان در برابر آتش بوده و همچنین دارای اهمیت و دشواری در حوزه در حال ساخت ­و ساز است. از نقطه آغاز تحلیل اصول آب­ بندی و انسداد نسوز در ساختمان­ها و تحلیل برخی عوامل تاثیرگذار کلیدی، این مقاله در ابتدا کاربردهای ترکیبی مقیاس­های فنی آب ­بندی نسوز را بر اساس ترکیب کاربردهای مهندسی ارائه می­دهد. سپس با در نظر گرفتن صفحه آب­بندی نسوز به‎عنوان نمونه، وضعیت فعلی محصول آب­ بندی نسوز را معرفی کرده و به تحلیل دلایل می­پردازد. در آخر، پیشنهادات مربوطه را از چهار جنبه: کیفیت محصول، استاندارد محصول، انتخاب محصول و کاربرد در ساخت ­و ساز، با تلاش برای ارائه برخی روش­ها و تفکرات جدید برای حل مسئله آب­بندی و انسداد نسوز، ارائه می­دهد.

در فرآیند ساخت ­و ساز بنا، به دلیل نیاز کارکردی و سازه­ای، بخش داخلی دارای تعداد زیادی لوله­ های مکانیکی و الکتریکی در فاصله شکاف بین کف و دیوار است. بنابراین، به سوراخ یا تخلخل­ هایی بین کف و لوله ­ها، یا بین دیوار و لوله­ ها منجر می­گردد. برای این سوراخ­ها یا تخلخل­ ها اقدامات آب­بندی باید انجام شود، در غیر این صورت در صورت بروز آتش ­سوزی، آتش و دود به سرعت در ساختمان منتشر شده و گسترش می­یابد

آب­بندی و انسداد نسوز برای آب­بند کردن سوراخ­ هایی که توسط کابل­ها یا لوله ­ها در دیوار یا کف به وجود آمده­اند، با مواد آب­ بندی نسوز است. این کار می­تواند از انتشار گرما، شعله و دود به مناطق همجوار جلوگیری کند، تا به هدف محافظت از ایمنی کارکنان و تجهیزات دست یافته شود.

اصول و اهمیت آب بندی و انسداد نسوز

اصول اساسی آب بندی و انسداد نسوز این است که مواد آب بندی در فرآیند گرماگیر عایق گرما و انبساط ایفای نقش می­کند تا تخلخل هایی که از احتراق سوخت باقی مانده ­اند را آب­ بند کرده و از گسترش گازهای سمی و دود ناشی از آتش جلوگیری کند. با جذب گرما و عایق گرما، می­توان دمای سطح دارای محافظت را کاهش داد و مانع از احتراق سوخت روی سطح دارای محافظت شد [2]. اهمیت آب بندی و انسداد نسوز این است که می­تواند از گسترش آتش و گازهای سمی در هنگام آتش سوزی به­ طور مؤثری جلوگیری کرده و بنابراین از ایمنی کارکنان و تجهیزات دور از محل منبع آتش محافظت کند.

شکل 1- نمودار شماتیک آب بندی و انسداد نسوز در مورد عبور از دهانه­ های نفوذ

1- عنصر گسترش دهنده آتش    2- ماده آب بندی نسوز  3- پوشش نسوز    4- پوشش عایق حرارتی

5- متصل کننده    6- یک لوله فلزی      7- یک کابل      8- یک لوله پلاستیکی  9- یک داکت کابل

کاربردهای ترکیبی مقیاس­ های فنی آب بندی نسوز

در کاربردهای عملی آب بندی و انسداد نسوز، اغلب برخی مسائل شامل یک مقیاس فنی آب بندی نسوز، روش آب بندی نادرست یا ناقص، بدون در نظر گرفتن نوع و ماهیت نفوذ سرویس، اندازه و موقعیت سوراخ و نیز مشخصات نفوذ سرویس وجود دارند. در نتیجه، آب بندی و انسداد نسوز نمی­تواند به اثرگذاری مورد نظر برسد. به همین دلیل، در ابتدا مقیاس­های فنی آب بندی مانند “آب بندی، انسداد، جداکننده، قرار دادن در لفاف، و پوشش ­دهی” که از ابتدایی­ ترین موارد و دارای بیشترین کاربردها هستند را معرفی می­کنیم. تمام موارد فوق با مشخصه­ های محصولات آب بندی نسوز، همچنین نحوه عمل و مقیاس­های فنی مربوطه در پروژه نصبیات مکانیکی و الکتریکی ساختمان، بر اساس الزامات دستورالعمل طراحی حفاظت در برابر آتش ساختمان (GB 50016-2014) و مشخصات فنی برای کاربرد آتش بند در ساختمان (CECS 154-2003) ترکیب می­شوند. تحلیل ساده در مورد کاربردهای ترکیبی این مقیاس­های فنی آب بندی نسوز به شرح زیر هستند :

• آب بندی: اتخاذ سازه محصور شده با ماده مقاوم در برابر آتش برای محافظت محصور از کابل. و، محصول آب­بند نسوز معمول سینی کابل نسوز است. مکانیزم محافظت در برابر آتش و شعله آن بدین شرح است. زمانی که کابل در سازه آب بندی قرار می­گیرد، به دلیل کند کردن شعله یا نسوز بودن ماده آب بندی، شعله بیرونی اثر مستقیمی بر کابل داخلی نخواهد گذاشت. به دلیل خاصیت انبساط حرارتی و بسته شدن سازه، حتی اگر برخی کابل­های داخلی به دلیلی آتش بگیرند، به دلیل کمبود اکسیژن خاموش خواهد شد. .
• انسداد: اتخاد مواد نسوز مانند مواد مسدودکننده نسوز غیر آلی، مواد مسدودکننده نسوز آلی، کیسه نسوز، برای مسدود کردن لوله­ ها یا سوراخ­هایی که سیم یا کابل­ ها از آن­ها گذشته­اند، به خصوص برای سوراخ­های بزرگ‎تر کاربرد دارد. محصولات آب بندی نسوز معمول مواد مسدود­کننده نسوز غیر آلی (برای مثال بتن نسوز)، مواد مسدود­کننده نسوز آلی (برای مثال درزبند نسوز، بتونه نسوز، درزگیر نسوز، اسپری نسوز، بلوک نسوز، فوم نسوز)، و کیسه نسوز هستند. اگر شکاف بین داکت و کابل کوچک باشد، می­توانیم از مواد مسدودکننده نسوز آلی برای آب بندی و مسدود کردن استفاده کنیم. در غیر این صورت، می­توانیم کیسه­ های نسوز را انتخاب کنیم. برای مثال، مواد مسدودکننده نسوز آلی تحت اثر دمای بالا و شعله منبسط شده و سخت خواهند شد و لایه سخت و متراکمی با لعاب تشکیل می­دهند. این فرآیند یک واکنش گرماگیر است که میزان زیادی گرما مصرف می­کند و این برای پایین آوردن دمای سیستم مطلوب است. لایه لعاب خاصیت عایق حرارتی خوبی دارد به طوری که در مهار آتش، متوقف ساختن دود و عایق­کاری حرارتی به خوبی کار می­کند.
• جداکننده: اتخاذ مواد نسوز مانند صفحه نسوز برای جدا کردن سوراخ دیوار یا کفی که نفوذ به آن انجام شده است. و، محصول آب بندی نسوز معمول صفحه آب­بند نسوز می­باشد. با توجه به انبساط حرارتی صفحه نسوز و کاربید جامد تشکیل شده پس از انبساط، بخش­های نسوز در موقعیت­های مناسب به نحوی قرار می­گیرند که منفذ کابل یا سوراخ لوله بسته خواهد شد و دهانه­های سوراخ­های بزرگتر در آتش را جدا خواهد کرد.
• قرار دادن در لفاف: اتخاذ ماده لفاف ­بندی برای انجام محافظت در برابر آتش و فرآیند مهار شعله روی لوله مکانیکی و لوله هود آشپزخانه. و، محصولات آب بندی نسوز معمول شامل طوق نسوز، نوار نسوز و غیره هستند. پس از اینکه ماده لفاف ­بندی نسوز روی قسمت بیرونی لوله مکانیکی و لوله هود آشپزخانه پیچیده می­شود، یک کارتریج آب بندی را تشکیل می­دهد. زمانی که آتش­سوزی در بخش داخلی یا خارجی رخ می­دهد، ماده لفاف­بندی از اثر واگرمش و عایق حرارتی خود استفاده می­کند تا یک پوشش محافظ حرارتی مناسبی ایجاد شود که گسترش شعله را کند ساخته و مانع سوختن می­شود و همچنین از انتشار دود و گاز به نواحی همسایگی آتش پس از سوختن لوله­ها جلوگیری می­کند. بدین ترتیب، زمان زیادی برای تخلیه ایمن پرسنل فراهم می­آورد.
• پوشش ­دهی: پوشش ­دهی سطح اشتعال­پذیر، سازه فولادی و بتن با پوشش مهارکننده آتش برای مقاومت در برابر آتش و فرآیند عایق حرارتی. و، محصولات آب بندی نسوز معمول پوشش مقاوم در برابر آتش برای سازه فولادی، پوشش مقاوم در برابر آتش کابل و غیره هستند. زمانی که پوشش مقاوم در برابر آتش روی سطح اشتعال­پذیر، سازه فولادی و بتن استفاده شود، لایه مقاوم در برابر آتش و عایق حرارتی روی سطح تشکیل خواهد شد، که اشتعال­پذیری سطح ماده پوشش داده شده را کاهش داده و مانع گسترش سریع آتش می­گردد و همچنین مقاوم ماده پوشش ­دهی شده را در برابر آتش­سوزی افزایش می­دهد.

صفحه آب­بند نسوز

مفاهیم و استانداردهای مواد صفحه آب­بند نسوز : صفحه آب­بند نسوز نوعی صفحه غیر قابل احتراق سخت است، که از ماده نسوز ساخته شده است. این ماده عموما برای دهانه­ های نفوذ بزرگ و دهانه­ های بدون آب بندی نسوز و مسدود کردن مناسب است چراکه ضخامت یکنواخت، محافظت در برابر آتش، عملکرد عایق حرارتی و ظرفیت حمل دارد. برای برش، سوراخ­کاری، تثبیت عناصر نفوذ کرده به کمک بست با عملکرد ضد حریق پس از برش مناسب است.

در ماده آتش­بند استاندارد ملی (GB 23864-2009) (برای اختصار در پاراگراف­های زیر به آن استاندارد گفته خواهد شد)، ماده 5-2-1 تصریح می­کند که “مقاومت در برابر آتش ماده آب بندی نسوز به سه سطح تقسیم می­شود: 1h، 2h و 3h که به مدت زمان مقاومت در برابر آتش بستگی دارد. و دسته دارای نقص از نظر مقاومت در برابر آتش A’ است. ماده 5-2-2  تصریح می­کند که “مقاومت در برابر آتش مواد آب بندی نسوز باید مطابق با مقررات جدول 1 باشد. ماده 6-16-7-2 استاندارد تصریح می­کند که مشخصه­های از دست دادن یکپارچگی پدیده­های زیر هستند که در سطح محافظت شده نمونه آزمایش ظاهر می­شوند: (آ) مشتعل کردن پدها؛ (ب) زبانه کشیدن شعله­های آتش به مدت 10 ثانیه .