مسکن به عنوان یکی از اولین و مهم‌ترین نیازهای بشر شناخته می‌شود و در طول تاریخ همواره انسان در تلاش بوده است که سرپناهی مطمئن داشته باشند. پیشرفت علوم و تکنولوژی‌های مختلف باعث شده است که امروزه از مصالح و تجهیزات مدرنی همچون یونولیت و … در ساختمان‌سازی استفاده شود و میزان امنیت ساختمان‌ها به شکل قابل‌توجهی افزایش پیدا کرده است. آتش‌سوزی از خطرناک‌ترین پدیده‌هایی است که می‌تواند خطرات جانی و مالی متعددی به همراه داشته باشد به همین دلیل مهندسین و معماران ساختمان‌سازی همواره در تلاش هستند که با بهره‌گیری از مصالح و ابزارهای مختلف میزان مقاومت ساختمان در برابر حریق را افزایش بدهند. در ادامه مطلب به بررسی مهم‌ترین راهکارهای مقاوم‌سازی ساختمان در برابر آتش‌سوزی و حریق پرداخته شده است.
اگرچه امروزه گسترش حریق در ساختمان‌ها احتمال کمتری دارند اما در زمان ساخت هر نوع ساختمانی باید به حداقل احتمال آتش‌سوزی نیز توجه شود و تمهیداتی برای مقابله با آن اندیشیده شود. در ادامه مطلب به بررسی روش‌ها مقاوم‌سازی ساختمان در برابر آتش و تاثیر آن پرداخته خواهد شد.
دلایل بروز آتش‌سوزی در ساختمان
به صورت کلی برای بروز آتش‌سوزی نیاز به سه عنصر اصلی سوخت، حرارت و اکسیژن است و زمانی که این سه عنصر فراهم باشند مثلث آتش شکل خواهد گرفت. آتش‌سوزی‌ها می‌توانند بر اساس نوع سوخت انواع متفاوتی داشته باشند و در دسته‌بندی‌های مختلفی قرار بگیرند. سوخت آتش‌سوزی‌های کلاس A از موادی همچون چوب، پارچه، کاغذ و … هستند، سوخت آتش‌سوزی‌های کلاس B از نوع مایعات و گازهای قابل اشتعال هستند، سوخت آتش‌سوزی‌های کلاس C از تجهیزات الکتریکی است، سوخت آتش‌سوزی‌های کلاس D از جنس فلزات قابل احتراق مانند تیتانیوم، منیزیم، سدیم، لیتیوم، آلومینیوم و پتاسیم هستند و در نهایت سوخت آتش‌سوزی‌های کلاس K از چربی‌های صنعتی، حیوانی و گیاهی می‌باشند.
هر کدام از مواد گفته شده می‌توانند دلیلی برای بروز آتش‌سوزی در انواع ساختمان‌های مسکونی، صنعتی، تجاری و اداری باشند. در مقاله‌ای تحت عنوان تأثیر استفاده از یونولیت بر وزن و استحکام ساختمان به بررسی تأثیر استفاده از مصالح مدرنی همچون یونولیت در کاهش وزن ساختمان پرداخته شده که می‌تواند اطلاعات مفیدی در اختیار خواننده قرار بدهد.
تأثیر نوع اسکلت ساختمان در برابر آتش‌سوزی
برخلاف گذشته که از مصالح سنتی در ساخت سازه اصلی ساختمان‌ها استفاده می‌شد، امروزه بیشتر از دو سازه فلزی و بتنی استفاده می‌شود. هر کدام می‌توانند مزایا و معایب خاص خود را داشته باشند. در زمان آتش‌سوزی گرما به اندازه و نوع آتش‌سوزی آزاد می‌شود و قسمت زیادی از آن به مصالح ساختمانی می‌رسد و توسط آنها جذب می‌گردد.
زمانی که مقدار گرما و شعله‌های آتش بیشتر از حد ممکن افزایش پیدا کند باعث می‌شود که مصالح مقاومت خودشان را از دست بدهند و ممکن است به صورت کامل دچار تخریب شوند، بنابراین در زمان ساخت هر پروژه‌ای توجه ویژه‌ای به مقاوم‌سازی ساختمان شود. مهم‌ترین پارامترهایی که در انتخاب مصالح ساختمان باید مورد توجه قرار بگیرد درجه مقاومت مصالح و قابلیت حفظ پایداری آنها در صورت آتش‌سوزی و میزان پایداری آنها در برابر گسترش حریق است.
تقویت ساختمان های بتنی در برابر حریق
برای مقاوم‌سازی ساختمان در برابر آتش در پروژه‌هایی که دارای سازه‌های بتنی هستند لازم است که حتماً از میلگردهای ۵.۴٪ در ستون‌ها استفاده شود. برای مقابله با آسیب دیدن سازه‌ها در برابر آتش‌سوزی در زمانی که درصد میلگردهای یک ستون از ۵/۲ درصد تجاوز کرد حتماً باید اقدامات و تمهیدات ضروری برای افزایش مقاومت ساختمان در نظر گرفته شود. از جمله مهم‌ترین و بهترین راهکار برای مقاوم‌سازی ساختمان در برابر حریق استفاده از پوشش‌های ضد حریق یا عایق حرارتی ساختمان است که می‌تواند مزیت‌های متعددی داشته باشد که مهم‌ترین آنها به شرح زیر هستند:
- محافظت از جان و مال ساکنان
- محافظت و افزایش پایداری اسکلت سازه
- افزایش مقاومت ساختمان در برابر فروپاشی
- تعمیر آسان و عدم تاثیر در زیبایی ساختمان
- قابلیت اجرا در سطوح داخلی و خارجی سازه
- امکان استفاده در سازه‌های جدید و کهنه
- تأمین فرصت بیشتر برای عملیات فرار و …
تقویت سازه‌های فولادی در برابر آتش‌سوزی
مقاوم سازی ساختمان در برابر آتش در سازه‌هایی که از اسکلت فولادی برخوردارند نیز می‌تواند اهمیت و ارزش بسیار زیادی داشته باشد. سازه‌های فولادی از نظر داشتن اینرسی حرارتی پایین‌تر در مدت زمان کمتری به نقطه بحرانی می‌رسند اما باید به مقاوم‌سازی آنها نیز توجه ویژه‌ای شود. مقاوم‌سازی این نوع سازه‌ها دارای قواعد و استانداردهای خاصی است و لازم است که به این قواعد توجه شود.
- ساختمان‌هایی که فقط ۴ طبقه یا کمتر باشند نیازی به مقاوم سازی حرارتی ندارند.
- چنانچه ساختمان‌های مسکونی ۵ طبقه دارای سیستم بارنده باشند نیازی به مقاوم‌سازی نخواهند داشت.
- ساختمان‌هایی با سازه فلزی که از ۵ تا ۱۱ طبقه هستند باید برای حریق به مدت حداقل دو ساعت مقاوم‌سازی شوند.
- سازه‌های بیشتر از ۱۲ طبقه حتماً باید از سیستم ضد حریق ۳ ساعته استفاده کنند حتی اگر دارای سیستم بارنده باشند.
- چنانچه بیش از ۱۰۰۰ نفر در یک سازه حضور داشته باشند و بدون توجه به تعداد طبقات حتماً باید از سیستم‌های ضد حریق استفاده شود.
- برای سازه‌هایی که بیش از ۱۰۰۰ نفر در آن حضور دارند علاوه بر سیستم بارنده و ضد حریق از طبقه ۱۲ به بعد باید حتماً از سیستم ضد حریق سه ساعت استفاده کرد.
- چنانچه در یک سازه فلزی بیش از ۳۰۰ و کمتر از ۱۰۰۰ نفر حضور دارند. در صورتی که ساختمان یک طبقه باشد نیازی به مقاوم سازی ساختمان در برابر آتش نیست. اگر سیستم بارنده وجود داشت نیازی به مقاوم کردن ساختمان تا دو طبقه نیست. خوشبختانه امروزه از مصالح مدرنی در صنعت ساختمان‌سازی استفاده می‌شود که می‌توانند در برابر حرارت مقاومت مناسبی داشته باشند. در مقاله‌ای با عنوان تفاوت یونولیت کندسوز و بسوز به‌خوبی به این مطلب پرداخته شده است.
بهترین نوع اسکلت در برابر حریق
همان‌طور که گفته شد خوشبختانه امروزه می‌توان از مصالح مدرن و پیشرفته‌ای در صنعت ساختمان استفاده کرد که میزان ایمنی و امنیت ساختمان‌ها را به شکل قابل توجهی افزایش بدهد. بر اساس آزمایش‌ها و تحقیقاتی که انجام شده است مشخص شده که اسکلت‌های بتنی برخلاف تصور مقاومت کمتری در برابر آتش‌سوزی دارند و زودتر دچار آسیب و خسارت می‌شوند.
فولادهای ساختمان که امروزه در صنعت ساختمان‌سازی استفاده می‌شوند غیرقابل اشتعال هستند. میزان مقاومت این مصالح نیز می‌تواند با افزایش دما تحت تاثیر قرار بگیرد و خسارت‌های متعددی به بار بیاورد. استحکام فولاد از دماهای ۴۰۰ تا ۵۵۰ درجه کم می‌شود و در دماهای بالاتر از ۶۵۰ درجه تقریباً هیچ مقاومت از خود نشان نخواهند داد. بنابراین توجه به مقاوم سازی اسکلت ساختمان باید در اولویت باشد. در مقاله‌ای با عنوان فونداسیون چیست به بررسی مهم‌ترین مرحله از ساخت ساختمان و مصالح مورد استفاده در آن پرداخته شده که می‌تواند اطلاعات مناسبی به خوانندگان ارائه کند.
روش مقاوم سازی ساختمان در برابر آتش
خوشبختانه با پیشرفت علوم و تکنولوژی‌های مختلف صنعت ساختمان‌سازی نیز تغییرات بسیار زیادی داشته و در مقایسه با گذشته بسیار پیشرفت کرده است. برای مقاوم سازی ساختمان در برابر آتش در سازهای فولادی و بتنی می‌توان از مواد و مصالح مختلفی استفاده کرد و ایمنی ساختمان را به شکل قابل توجهی افزایش داد.
از جمله بهترین مواد برای تقویت فولاد و بتن در ساختمان‌ها می‌توان به مواردی همچون پتوهای سرامیکی، الیاف سرامیکی، تخته سرامیکی، کوتینگ نسوز، پوشش ضد حریق بر پایه ورمیکولت، پوشش‌های ضد حریق معدنی بر پایه گچ، پوشش ضد حریق بر پایه مواد معدنی پشم سنگ، رنگ منبسط شونده ضد حریق، طناب، پارچه و نوار نسوز و … اشاره کرد. هر کدام از این مواد ویژگی‌های منحصربه‌فردی داشته و می‌توانند در تقویت بخش‌های مختلف سازه مؤثر باشند.
مقاوم‌سازی ساختمان‌های بتنی در برابر حریق
بتن یکی از مصالحی است که می‌تواند در برابر آتش مقاومت خوبی داشته باشد اما در ساختمان‌هایی که دارای اسکلت بتنی هستند لازم است که برای افزایش مقاومت از میلگردهای ۵.۴٪ در ستون‌ها استفاده شود. در حقیقت زمانی که در یک ساختمان بتنی درصد میلگردهای یک ستون از ۵/۲ درصد تجاوز کرد باید از اقدامات و تمهیدات ضروری برای افزایش مقاومت ساختمان استفاده کرد. به دلیل اینکه سازه‌های بتنی و اجزای آنها از اینرسی بالاتری نسبت به سازه‌های فولادی برخوردار هستند، در زمان بروز حریق به زمان بیشتری برای رسیدن به دمای بحرانی بتن (۶۰۰ درجه) نیاز دارند درحالی‌که سازه‌های بتنی سریع‌تر به دمای بحرانی می‌رسند.
استفاده از عایق‌های حرارتی یکی از بهترین و مؤثرترین روش‌های افزایش مقاومت اسکلت بتنی است که می‌تواند مزیت‌های متعددی همچون محافظت از جان و مال ساکنان، محافظت و افزایش پایداری اسکلت سازه، افزایش مقاومت ساختمان در برابر فروپاشی، تعمیر آسان و عدم تأثیر در زیبایی ساختمان، قابلیت اجرا در سطوح داخلی و خارجی سازه، امکان استفاده در سازه‌های جدید و کهنه، تأمین فرصت بیشتر برای عملیات فرار و … داشته باشد.
مقاوم‌سازی سازه‌های فولادی در برابر حریق
سازه‌های فولادی در مقایسه با سازه‌های بتنی می‌توانند در برابر آتش‌سوزی آسیب‌پذیری بیشتری داشته باشند به همین دلیل مقاوم‌سازی آنها نیز اهمیت بیشتری دارد و باید توجه ویژه‌ای به آن داشت. مهم‌ترین و مؤثرترین روش برای مقاوم‌سازی این اسکلت‌ها استفاده از پوشش‌های ضد حریق پاششی است که مزایای متعددی همچون چسبندگی عالی، ترمیم راحت در صورت آسیب‌دیدگی، سازگاری بالا با محیط زیست، دارا بودن قابلیت ضدزنگ زدگی، مقاومت در برابر ضربه، اجرای سریع و راحت، مقاومت بالا در برابر رشد باکتری و قارچ، عدم تأثیر در ظاهر سازه و … دارد.
البته علاوه بر پوشش‌های ضد حریق پاششی نوع دیگر نیز وجود دارد که به صورت پنل و برد ساخته می‌شوند و علاوه بر حریق می‌توانند در برابر رطوبت نیز مقاومت بالایی داشته باشند و همانند تری دی پانل وزن کمی دارند و صرفه اقتصادی زیادی نیز خواهند داشت.
مقررات مقاوم‌سازی ساختمان در برابر حریق
همان‌طور که گفته شد امروزه تمامی مراحل ساختمان‌سازی باید از اصول، استانداردها و قواعد خاص و مشخصی پیروی کنند. برای مقاوم‌سازی ساختمان در برابر آتش‌سوزی باید به موارد زیر توجه ویژه‌ای شود.
- در ساختمان‌های ۴ طبقه و کمتر نیازی به مقاوم‌سازی حرارتی نیست.
- اگر ساختمان‌های مسکونی ۵ طبقه از سیستم بارنده برخوردار باشند نیازی به مقاوم‌سازی نخواهند ندارند.
- سازه‌های فلزی ۵ تا ۱۱ طبقه باید به‌گونه‌ای مقاوم‌سازی شوند که بتوانند حداقل ۲ ساعت در برابر حریق مقاومت کنند.
- سازه‌های بیشتر از ۱۲ طبقه حتی در صورت برخورداری از سیستم بارنده حتماً باید از سیستم ضد حریق ۳ ساعته بهره‌مند باشند.
- اگر بیشتر از ۱۰۰۰ نفر در یک ساختمان حضور داشته باشند، فارغ از تعداد طبقات ساختمان باید از سیستم‌های ضد حریق استفاده شود.
- برای ساختمان‌هایی که بیش از ۱۰۰۰ نفر در آن حضور دارند علاوه بر سیستم بارنده و ضد حریق از طبقه ۱۲ به بعد باید حتماً از سیستم ضد حریق سه ساعت استفاده کرد.
- چنانچه در یک سازه فلزی از ۳۰۰ تا ۱۰۰۰ نفر حضور داشته باشند اگر ساختمان یک طبقه باشد نیازی به مقاوم‌سازی ساختمان در برابر آتش ندارد و اگر سیستم بارنده وجود داشت نیازی به مقاوم کردن ساختمان تا دو طبقه نیست.
سایر روش‌های مقاوم‌سازی مصالح ساختمان‌سازی
همان‌طور که گفته شد امروزه از مواد و مصالح ساختمانی مختلف و متعددی استفاده می‌شود که رایج‌ترین آنها فلز و بتن هستند و هر کدام از این مصالح می‌توانند در برابر آتش مقاومت متفاوتی داشته باشند. برای تقویت مصالح ساختمانی مانند ورق یونولیت، فلزات، بتن و … می‌توان از مواردی همچون پوشش‌های ضد حریق معدنی بر پایه گچ، پوشش ضد حریق بر پایه مواد معدنی پشم سنگ پتوهای سرامیکی، الیاف سرامیکی، تخته سرامیکی، کوتینگ نسوز، پوشش ضد حریق بر پایه ورمیکولت، رنگ منبسط شونده ضد حریق، طناب، پارچه و نوار نسوز و … استفاده کرد. در حقیقت هر ماده‌ای که بتواند میزان مقاومت در برابر حریق مصالح را افزایش بدهد می‌تواند برای مقاوم‌سازی به کار گرفته شود.
جمع‌بندی نهایی
در صنعت ساختمان‌سازی نباید به هیچ عنوان احتمال آتش‌سوزی نادیده گرفته شود. به همین دلیل امروزه در اکثر سازه‌های بتنی و فلزی از روش‌ها و راهکارهای مختلفی برای تقویت ساختمان در برابر آتش‌سوزی استفاده می‌شود. به صورت کلی اسکلت‌های فولادی نسبت به اسکلت بتنی از مقاومت بالاتری در برابر حریق دارند اما باید هر دو اسکلت به‌خوبی مقاوم سازی شوند تا از هرگونه آسیب و خسارت احتمالی جلوگیری شود. استفاده از پوشش ضد حریق می‌تواند مزیت‌هایی همچون چسبندگی بالا، تعمیر راحت، جلوگیری از زنگ‌زدگی و خوردگی مصالح، اجرای سریع و راحت داشته باشند و همانند یونولیت بسته بندی از رشد قارچ و باکتری جلوگیری کند به همین دلیل در سازه‌های بتنی می‌تواند بسیار مؤثر و مفید باشد.
