پوشش های مقاوم به حریق


“FIRE PROTECTION”


در ابتدا قبل از معرفی انواع محصولات پوششی باید عرض شود که در طبیعت هیچ ماده ای یافت نمیشود که ضد حریق باشد ، همگی به نوعی مقاوم به حریق بوده که میزان این مقاومت بستگی به نوع ماده و اجزا تشکیل دهنده آن می باشد. بنابراین واژه مقاوم به حریق بودن محصولات جایگزین ضد حریق اصلح تر و مناسب تر می باشد.

مهندسین مجرب سازه و معماری جدا از زیبایی بصری که به سازه و کلیه مستحدثات می دهند ، به ایمنی و رفاه مصرف کنندگان و شاغلین و ساکنین این بناها بیش از پیش دقت نظر و توجه می نمایند.

پوشش های مقاوم به حریق


“FIRE PROTECTION”


در ابتدا قبل از معرفی انواع محصولات پوششی باید عرض شود که در طبیعت هیچ ماده ای یافت نمیشود که ضد حریق باشد ، همگی به نوعی مقاوم به حریق بوده که میزان این مقاومت بستگی به نوع ماده و اجزا تشکیل دهنده آن می باشد. بنابراین واژه مقاوم به حریق بودن محصولات جایگزین ضد حریق اصلح تر و مناسب تر می باشد.

مهندسین مجرب سازه و معماری جدا از زیبایی بصری که به سازه و کلیه مستحدثات می دهند ، به ایمنی و رفاه مصرف کنندگان و شاغلین و ساکنین این بناها بیش از پیش دقت نظر و توجه می نمایند.
یکی از صنعتهایی که دیر بازی است در اقصا نقاط جهان و کشورهای پیشرفته مورد استفاده علمی قرار میگیرد و مدتی است که به یک الزام قانونی (مبحث سوم مقررات ملی ساختمان) در کشور عزیزمان ایران مبدل گردیده، بحث کنترل و مقاوم سازی ساختمانها در برابر حریق می باشد.
با توجه به رشد تکنولوژی و همچنین علمی شدن صنعت ساخت و ساز های متنوع از جنبه کاربریهای متفاوت ، همانگونه که کلیه طراحان سازه و مهندسین مجرب معماری اصرار بر استفاده اصولی و صحیح از منابع و مصالح ساختمانی با کیفیت را دارند، اعتقادی راسخ مبنی  بر علمی و عملی نمودن اجرا با استفاده از منابعی  که به عنوان مصالح نوین نامیده می شود و نسبت به سبک سازی ساختمانها و ابنیه ها نقش به سزایی دارند را نیز اهتمام جدّی دارند.
محصولات مقاوم به حریق به دو دسته کلی زیر تقسیم میگردند

1.      محصولات و پوششهای مقاوم به حریق بر اساس پایه مواد معدنی (ورمی کولایت ، پرلیت و......)

2.      محصولات و پوششهای مقاوم به حریق بر اسا س رنگ رنگهای بر پایه آب منبسط شونده( INTUMECENT)

هر یک از دسته بندی های فوق متناسب با تعریف یک پروژه از لحاظ اقتصاد مهندسی و مهندسی ارزش قابلیت های خود را بروز می دهند ، ولیکن هر دو بخش به لحاظ کمّی قابلیتهای بسیار زیادی و نقش مهمی در تاخیر انداختن فروپاشی یک سازه فلزی نسبت به زمان طراحی شده داشته و نمیتوان این اثر گذاری را نادیده گرفت.
همانگونه که مطلعید دمای ذوب هر نوع فلزی با توجه به تعاریف علمی متغیر بوده و و در این بحث بواسطه استفاده از انواع محصولات فولادی در صنعت ساختمان به همین بسنده مینمایم که برای آهن 1200 درجه سانتیگراد نقطه ذوب تعریف شده و نقطه شروع به نرم شدگی آن بین 600 تا 800 درجه سانتیگراد تعیین گردیده است . برای انواع فولاد زنگ نزن st 304  بین 1400تا 1450 درجه نقطه ذوب تعیین گردیده است. بر اساس هندبوک ASM))
حال با استناد به کتاب زرد استاندارد BS 476  پارت 20 و 21 طراحی لازم انجام و بر اساس مدل نیاز مقاومت نسبت به زمان تاخیر اندازی سازه فولادی میزان ضخامت بر اسا س جداول تببین شده و با نهایت دقت اجرا میگردد.

**"محصولات و پوششهای مواد بر پایه مواد معدنی " بواسطه ساختار فیزیکی و مواد تشکیل شده ان (ورمی کولایت ، پرلیت و......) به دلیل داشتن نقطه ذوب بسیار بالا نسبت به فولاد از خود مقاومتی در ابتدا ایجاد نموده که سطح مورد قرار گیری در مقابل آتش همچون سپری حرارتی مانع از نفوذ دمای بالای آتش به سطح فلز و سازه اصلی می گردد.
در ضمن اشاره میگردد که بواسطه نوع اجرا در پاشش این نوع محصول بر روی سطوح فلزی به دلیل ایجاد حبابهای ریز هوا که ایجاد میشود، یک پرده محافظتی حرارتی را نیز تشکیل میدهد.
**" محصولات و پوششهای رنگ منبسط شونده "بواسطه ی ساختار فیزیکی مواد تشکیل دهنده پس از پوشش روی سطح فلزی در صورت بروز حریق حال چه شعله  مستقیم باشد چه غیر مستقیم ، متناسب با زمان مقاومت طراحی شده پس از سپری شده حد اقل 20 دقیقه شروع به انبساط نموده که این انبساط ناشی از ایجاد یک char یا خاکستر کربنی است که به میزان بین حد اقل 15 تا 50 برابر ضخامت طراحی شده منبسط شده (پف میکند) و ایجاد این انبساط در هر لحظه مانع از رسیدن حریق و آتش با دمای بالا به سطح فلز و نهایتاً نرم شدگی فلز و رسیدن به نقطه بحرانی  CCt میگردد. مثال: 1000 میکرون یا یک ملیمتر ضخامت ، ضخامتی بعد از رسیدن شعله مستقیم آتش به سطح ایجاد می نماید حدودا بین 1.5 تا 5.5 سانتیمتر می باشد. که بعد از اتمام زمان مقاومت شعله به فلز شروع به گرم شدن می نماید. این زمان از 30 دقیقه تا 180 دقیقه قابل تاخیر اندازی نرم شدگی فولاد  و طراحی می باشد.

این نکته را بایستی توجه داشت با توجه به دسته بندی حریقها به

1.      حریقهای هیدرو کربنی (شامل: انفجارها و حریقهای ناشی از اشتعال و سوختن مواد نفتی و میعانات گازی و....)

2.      حریقهای سلولزی (شامل : سوختن کلیه عناصر مانند چوب، کاغذ، پارچه، و...........)

هر یک از دسته بندی فوق دارای طراحی خاص خود بوده و بایستی جدا گانه مدّ نظر قرار گیرد.
در این گزارش صرفاً برای حریقهای نوع دوم که سلولزی خوانده می شود مقایسه انجام پذیرفته است.
"مقایسه معایب و محاسن از نظر فنی و مهندسی ارزش"

همانگونه که اشاره گردید در دیدگاه و بررسی ابتدایی پوششهای مواد معدنی بواسطه ی تاثیر گذاری در قیمت پایه، مجریان و کارفرمایان را در بدو امر متقاعد به استفاده می نماید که این امر انکار ناپذیر است که محصولات یاد شده قابلیت خوبی برای استفاده در اماکن و نقاطی از سازه را دارند که همان اثر گذاری و مقاومت بالا در برابر حریق را از خود بروز می دهند.

محاسن پوششهای مواد معدنی

1.      قیمت پایه فوق العاده مناسب و پایین (در نگاه اول)

2.      تنوع ارائه ی محصولات متفاوت از برند های مطرح داخلی و خارجی

3.      عدم نیاز به داشتن تخصص کامل دراجرا و اطلاعات تخصصی.

معایب پوششهای مواد معدنی

1.      ظاهری نامناسب بعد از اجرا روی سطح

2.      نیاز به زیر سازی لازم قبل از پاشش مواد(توری مرغی ، رابیتس و......)

3.      به دلیل اجرای ضخامت که حد اقل 2 سانتیمتر از هر طرف می باشد ، فضای معماری را بیشتر اشغال می نماید.

4.      زمان اجرای بسیار طولانی.

5.      جذب بسیار بالای رطوبت به دلیل متخلخل بودن می باشد.

6.       عدم پایداری و استحکام لازم در برابر تنشهای ساختمان ، ضربه، تخریب و.....

7.      عدم ترمیم پذیری به سادگی چنانچه ریزش و یا هر اقدام اجرایی صورت گیرد.

8.      بار مرده مضاعف بر روی سازه به واسطه وزن محصول که در هر یک سانتیمتر از اجرا بین 9 تا 11 کیلوگرم در هر متر مربع می باشد.(برای ضخامت حد اقل 2.5 سانت وزن ایجاد شده روی سازه بین 22.5 تا 27.5 کیلو گرم می باشد.

9.      عدم امکان به اجرای یکنواخت سطح و عدم امکان کنترل دقیق.

10.  درصد ضایعات و انباشت بسیار زیاد نخاله حاصل از اجرا در محل پروژه.

11.  تقدم اجرا نسبت به اجرای تاسیسات که تاخیر در اجرای تاسیسات را طبق برنامه زمان بندی دارد.

12.  اجرا ی پوشش بعد از اتمام و نصب اسکلت و اتمام سقفها و اجرای سفت کاری (حد اقل 60درصد کل و یا 80 در صد در طبقه)

13.  به دلیل استفاده از این محصول در طبقات خصوصا در زیر سقف کاذب روی تیرها ، به دلیل مجاورت در محیط که رطوبت نسبی ایجاد مینماید و تاریکی می تواند باعث رشد قارچ و انواع باکتری مضر و همچنین محلی امن برای لانه گذاری حشرات موذی گردد.

البته این اتفاق یکی از دلایل می تواند باشد چرا که اثر آن در سالهای آتی و زمان بهره برداری نمود پیدا می کنند و به مانند شرایط استفاده از محصولات آزبست سیمان که در گذشته ای نه چندان دور مورد اقبال عمومی به دلیل قیمت بسیار مناسب ، سهل الوصول بودن ، سبکی وزن ، و نصب سریع و آسان مورد توجه قرار گرفت ولیکن بعد از گذشت چند سال از استفاده همگان و عموماً متخصصان به این نتیجه رسیدند که نه تنها اقتصادی نمی باشد بلکه شرایطی غیر قابل مصرف از لحاظ فنی و بهداشتی و خصوصاً سرطان زایی دارد,

معایب پوششهای رنگ منبسط شونده.

1.      در استفاده از این محصولات به تنها عیبی که میتوان اشاره نمود قیمت تمام شده می باشد.

محاسن پوششهای رنگ منبسط شونده

1.      ظاهری تماماً اکسپوز و قابل استفاده و تمیز

2.      یاز به زیر سازی (توری مرغی و یا رابیتس) نداشته و تنها با اعمال رنگهای اکریلیک و یا زینک ریچ و یا زینک فسفات و یا ....که برای ضد زنگ کردن سطوح فلزی استفاده می شود، دارد.

3.      عدم اشغال فضای معماری به جهت اعمال ضخامت به میکرون

4.      زمان اجرا یی بسیار کوتاه نسبت به پایه مواد معدنی حداقل یک پنجم مدت زمان مورد نیاز برای پاشش مواد معدنی. (متناسب با متراژ)

5.      عدم جذب رطوبت و ماندگاری طولانی

6.       استحکام و پایداری بالا و سختی مناسب در اثر ضربه های احتمالی و افت و تنش های سازه ای

7.      ترمیم پذیری بسیار آسان و راحت حتی با استفاده از قلم مو.

8.      عدم ایجاد بار مضاعف مرده زیاد بر روی سازه.

9.      اجرای یکنواخت و مناسب و امکان کنترل دقیق در هر لحظه از اجرا.

10.  عدم آلوده نمودن محیط اجرا و عدم ضایعات به جز حلبهای  قابل باز یافت رنگ

11.  عدم تقدم و تاخر نسبت به سایر اجراهای تاسیساتی و یا ابنیه.

12.  قابل اجرا به صورت کامل سازه در محیط و کارخانه در حال ساخت و حمل و نصب بعد از اجرای پوشش مقاوم به حریق در مدت زمان اجرایی اندک.

محصول بواسطه سازگاری با محیط زیست و ساختار موادآن بر پایه آب هیچ گونه عارضه جانبی و یا بستر تولید و شکل و نمو قارچ و باکتری و حتی لانه گذاری حشرات موذی را ندارد.
ذکر یک مثال تطبیقی
صرفاً جهت یک برآورد ساده و تقریبی از هزینه های انجام شده برای دو محصول متراژی حدود 1000 متر مربع را مقایسه ریالی می نماییم. (در شرایط مشابه برای به طور مثال ستونهای یک پروژه به ابعاد مشابه باکس 20*300*400 میلی متر و مدت زمان مقاومت در برابر حریق را 90 دقیقه در نظر میگیریم)
محاسبات ابتدایی برای محیط آتش خوار به محیط مقطع همان Section factor (Hp/A)  هر دو محصول برابر 50 می شود.
حال مطابق با کتاب زرد پارت 20 و 21 که میزان مقاومت در برابر حریق این تیپ ستونها 520 درجه درنظر گرفته میشود نسبت به تعیین ضخامت مطابق با جداول استاندارد هر محصول اقدام میگردد.

1.      ضخامت برای پوششهای مواد معدنی برابر با 1.9 سانتیمتر.

2.      ضخامت برای پوششهای رنگ منبسط شونده (با توجه به هر محصول و برند متفاوت می باشد) در این مثال یک نمونه را در نظر میگیریم که مطابق با آیین نامه و استاندارد برابر 1070 میکرون می باشد.

وزن بار مرده ایجاد شده

1.      مواد معدنی در هر متر مربع سازه ستون برابر با حدود 20 کیلوگرم

2.      رنگهای منبسط شونده در هر متر مربع سازه ستون حدود 2.09 کیلوگرم.

3.      مدت زمان اجرا در شرایط مشابه محیطی برای 1000 متر مربع: (یک دستگاه شاتکریت برای مواد معدنی و یک دستگاه ایر لس برای مواد رنگی منبسط شونده:)

4.      مواد معدنی دو و نیم ماه. (زیر سازی با توری مرغی و سپس اجرا)

5.      رنگهای منبسط شونده کمتر از یک ماه.

مقایسه های فنی و اقتصادی دو محصول


با عنایت به استقبال گستره مجریان و کارفرمایان از پوششهای مقاوم به حریق که به واسطه قانون مند شدن ضوابط و به نوعی تبدیل الزام قانونی به یک التزام جدی، این صنعت رو به رشد گردید.
با توجه به اینکه استفاده از هریک از محصولات بالا در هر پروژه تعاریف خاص خود را دارد به صورت گذر از جزییات ، به صورت اعم در دو بخش اقتصاد مهندسی و مهندسی ارزش کیفیت و کمیت دو محصول به مقایسه گذاشته میشود.

اقتصاد مهندسی :

چنانچه بحث اقتصادی و بازرگانی استفاده را صرفاً در یک نقطه (فقط بحث ریالی ) بررسی کنیم ، بواسطه ی ارزان بودن و اقتصادی بودن استفاده از مصالح و مواد پوششی پایه مواد معدنی ، مجریان و کارفرمایان اقبال بیشتری را از استفاده این نوع مواد از خود نشان میدهند.
استفاده از رنگهای منبسط شونده به جهت وارداتی بودن ، قیمت و هزینه های بالایی را در نگاه اول به پروژه ها تحمیل می نماید . ولیکن در ادامه مطالبی را مطرح می نماییم که دیدگاه استفاده از این منابع میتواند به  یک مهندسی ارزش برای پروژه ها که نقش مهمی برای مدیران تاثیر گذار با نگرش فنی را دارند ،مبدّل گردد.

پرسنل مورد نیاز برای اجرا

1.      مواد معدنی (یک نفر پاشش کار، یک  نفر پای دستگاه، دو نفر حمل کننده کیسه ها ، یک نفر متخصص برای میکس محصول در دستگاه. حداقل 5 نفر در مجموع)

2.      رنگهای منبسط شونده (یک استاد کار حرفه ای برای پاشش و یک نفر پای دستگاه . حد اقل دو نفر در مجموع)

برآورد حدودی هر متر مربع تهیه و اجرا بر اساس حد اقل قیمت

Description: Description: baravord1

*****(هزینه زیر سازی برای پایه مواد معدنی صرف نظر شده است. به طور میانگین هزینه ای با تهیهئ مصالح بین 90.000 الی 110.000 ریال)

محاسبه و برآورد هزینه سربار نسبت به مدت زمان اجرا
برآورد هزینه سربار یک پروژه در ماه به صورت مقطوع (ریال)  متغیر و بستگی به پروژه دارد
Description: Description: baravord2

****مبلغ تعیین شده صرفا یک عدد پیشنهادی بوده و متناسب با پروژه و افراد تحت پوشش و مهندسین و شرایط متغیر بوده قابل افزایش یا کاهش می باشد. ******
همانگونه که مشاهده میگردد کلیه مراحل در زمان و شرایط یکسان محاسبه گردیده و در یک منظر میتوان دریافت که مابه التفاوت هزینه هایی که در طول یک ماه پروژه اجتناب ناپذیر می باشد ، با استفاده از محصولات رنگ منبسط شونده صرفه جویی می گردد. این محاسبه صرفاً یک برآورد و مقایسه ریالی و زمانی هزینه سربار بوده و اگر چناچه به جزئیات دیگری هم بپردازیم خواهیم دید که تاخیرات ناشی از تقدم اجرا ی مواد معدنی نسبت به تاسیسات برقی و مکانیکی چنانچه محاسبه گردد به مبلغ فوق اضافه می گردد. موارد دیگری همچون صرفه جویی در زمان اجرای استراکچر فلزی، سفت کاری، و نازک کاری را دیگر مطرح نمی نماییم. چنانچه مدت زمان یک پروژه تعریف شده باشد، و زمان تحویل به بهره بردار مدّ نظر باشد میتوان به صورت دقیق برآورد را انجام داد.
در هر حال این گزارش صرفا تاکیدی موکد می باشد که استفاده از محصولات و پوششهای مقاوم به حریق چه از مواد معدنی باشد و چه رنگهای منبسط شونده ، یک الزام بوده چرا که حفظ جان انسانها را نمی توان با هیچ وزنه و معیار ریالی ارزش گذاری نمود. هر چه که جان و سلامتی افراد مهم می باشد بایستی هزینه کرد.
در این بین بایستی عملکرد و وظایف انسانی افراد مطلع به گونه ای باشد که یک فعالیت کاملاً حرفه ای و فنی مطابق با آخرین متدها و روشهای استاندارد روز دنیا و فارغ از جذابیتهای مالی صورت پذیرد. نظارت و کنترل در تهیه و انتخاب محصول ؛ بررسی و نظارت کامل بر اجرا و همچنین انجام و کنترل دقیق محاسبات از جمله وظایف یک نفر متخصص و آگاه به کلیه مصالح قابل استفاده و مورد تایید می باشد، است.
در پایان اعلام میگردد مطالب مندرج هیچگاه از ارزشهای استفاده از محصولات پایه مواد معدنی کم نمی نماید و میتوان به صورت یک آیتم اثر گذار در حفظ منافع مالی و اقتصادی مجریان و کارفرمایان محترم به آن توجه داشت.