تعتبر المباني ذات الإطار الفولاذي الخفيف (LSF) معروفة باستدامتها وكفاءتها وأدائها الهيكلي.تمثل الخصائص المتأصلة للصلب مثل التوصيل الحراري العالي والقوة المنخفضة عند درجات الحرارة المرتفعة تحديات كبيرة في تحقيق السلامة من الحرائقتستكشف هذه الورقة المبادئ والإستراتيجيات الرئيسية لتعزيز مقاومة الحريق في الهياكل LSF ، بما في ذلك تطبيق المواد المقبولة للحريق ، العزل الحراري المتقدم ،وتقنيات تغليف مبتكرة.
سلوك الفولاذ تحت ظروف الحريق
الفولاذ هو مادة غير قابلة للاشتعال، مما يعني أنها لا تسهم في الحرق. ومع ذلك، تتدهور أداؤها بسرعة في درجات حرارة تزيد عن 500 درجة مئوية،مما يؤدي إلى انهيار هيكلي محتمللمواجهة هذا، يتم استخدام تدابير حماية مثل العزل وأنظمة الحماية من الحريق السلبية للحفاظ على سلامة الهيكل.
استراتيجيات تصميم مقاومة للحريق
استخدام المواد المقبولة للنيران تتضمن أنظمة LSF مواد مثل ألواح الجبس والعزل المقبول للنيران لتأخير نقل الحرارة إلى الإطار الصلب.هذه المواد يمكن أن توفر حتى عدة ساعات من مقاومة النار، اعتمادا على سمك وتكوين.
العزل الحراري يتم استخدام الحواجز الحرارية، مثل الصوف المعدني والألياف السيرامية، لحماية مكونات الصلب.هذه المواد تقلل من معدل ارتفاع درجة الحرارة وتمنع التعرض المباشر للنيران.
تقنيات التغليف تغليف مكونات الصلب في لوحات خرسانة أو مقاومة للحريق يعزز مقاومة الحريق.هذا الأسلوب يضمن أن الحديد يبقى معزولا حتى في ظل تعرض طويل للحريق.
حلول إيقاف الحرائق يتم استخدام السدادات و طوقات الحرائق و الحواجز المقاومة للحرائق لمنع انتشار الحريق من خلال الفجوات والمفاصل والاختراقات في غلاف المبنى.
الامتثال التنظيمي والاختبار
الامتثال لقواعد السلامة من الحرائق أمر إلزامي لجميع المباني LSF. وتحدد معايير مثل قانون البناء الدولي (IBC) و EN 1365 إجراءات الاختبار ومعايير الأداء.اختبارات المقاومة للحريق تقيم قدرة التركيبات على مقاومة النار لفترات محددة، ضمان السلامة والموثوقية.
التقدم في حماية الحرائق
تحسنت الابتكارات الأخيرة من سلامة الحرائق في المباني:
الطلاء الداخلي: هذه الطلاءات تتوسع عند التعرض للحرارة ، وتشكل طبقة من الفحم الواقية التي عازلة أسطح الصلب.
أنظمة الكشف عن الحرائق الذكية: تضمن أنظمة الكشف عن الحرائق والإطفاء المتكاملة الاستجابة السريعة لحوادث الحرائق، وتقليل الأضرار وتعزيز سلامة المستخدمين.
أدوات المحاكاة المتقدمة: تساعد برامج محاكاة ديناميكية الحريق في تصميم الهياكل المقاومة للحريق من خلال التنبؤ بسلوك الحريق وتقييم الأداء الهيكلي.
دراسات الحالة
يقدم هذا القسم أمثلة حقيقية لمباني LSF التي صمدت بنجاح لحوادث الحرائق بسبب تدابير الحماية من الحرائق القوية.نجا مبنى سكني في LSF في أستراليا من حريق غابات بسبب نظام التغطية والعزل المقاوم للنيران.
الاستنتاج
المقاومة للحريق هي اعتبار حاسم في تصميم المباني الفولاذية الخفيفةوالامتثال الصارم لمعايير السلامة، يمكن أن تحقق الهياكل LSF مستويات عالية من السلامة من الحرائق. البحث والتطوير المستمرين ضروريان لمواجهة التحديات الناشئة وتحسين أنظمة حماية الحرائق.
المراجع
بوكانان، أ. ه.، وأبو، أ. ك. (2017). التصميم الهيكلي لسلامة الحرائق. ويلي.
مجلس التعليمات الدولية. (2021) القانون الدولي للبناء (IBC).
اللجنة الأوروبية للتوحيد. (2014). EN 1365: اختبارات مقاومة الحريق للعناصر المحملة.