各類建築物的結構保護 – 鋼構、混凝土、複合式、木造

如何保護承重結構?

當火災發生時,我們必須讓建築物內的居住者有足夠的時間疏散到安全的地方,並讓消防員撲滅火災,這一點至關重要。這就是為什麼我們需要防止建築物在火災中倒塌,或部分倒塌。

如果我們能夠避免建築物的部分倒塌,將能夠限制對建築物及資產的損壞。在大多數情況下,建築物的內容代表著特殊的、不可替代的價值。想想您在博物館或圖書館中發現的具有歷史或情感價值的物品。或者醫院使用的救生設備。損害遠遠超出了經濟損失。

Promat提供全系列的防火板材、噴漆和油漆產品,提供彈性的解決方案,以滿足所有常見建築材料的各種安裝和防火需求。所有 Promat 產品和系統均已在全球認可的實驗室按照各種標準進行測試,例如 AS1530.4、AS4100、AS3600、EN 13381 和 EN 1365 系列、BS 476:第 21 部分、UL 263 和 ASTM E119。

鋼材結構保護

當鋼材在火災中升溫時,結構會在 350oC 至 750 oC 的溫度下逐漸失去其承載能力。根據結構上的載荷和作用,當鋼達到 500 oC 到 600 oC 之間的溫度時,通常會失效。因此,需要鋼構防火以在發生火災時保持建築結構的穩定性。

每個產品所需的厚度取決於:

• 耐火要求(通常為 60、90 或 120 分鐘,有時甚至為 180 或 240 分鐘,根據國家法規,主要取決於功能和高度以及建築物內的活動)。

• 臨界鋼材溫度(通常為 500-600 oC,依國家法規或結構工程師規定)。這表示鋼仍具有足夠強度以避免坍塌或大變形的最高溫度。

• 鋼結構的幾何形狀和方向。鋼元素越厚,它們加熱的速度就越慢。較薄的元件會加熱得更快。這稱為“截面係數”,厚截面通常為 50-100 m-1,薄和輕截面通常為 200-300 m-1。截面係數也受火災暴露的影響,例如三邊為樑,四邊為柱。

根據耐火要求、臨界鋼溫度、元件類型、方向和截面係數,可得出表格提供所需的厚度。

混凝土結構

當混凝土在火災中升溫時,在某個時間點鋼筋也會升溫。因為鋼筋的加熱被混凝土覆蓋層延遲,所以通過混凝土的熱傳遞相對較慢。此外,在大約 200-800 oC 的溫度範圍內,由於水泥的內部微裂紋和化學變化(脫水),混凝土本身會失去其承載能力。通常,設計標準會假設混凝土的極限溫度為 500 oC 來簡化這種漸進的強度損失。

對於處於低濕度環境並暴露於標準(纖維素)火災升溫曲線的混凝土結構,大多數設計規範都認為混凝土不會發生剝落。但在更嚴重的火災或暴露在潮濕環境中的情況下,混凝土的剝落可能會導致短時間內覆蓋層脫落。

當混凝土保護層厚度不足以保持鋼筋溫度足夠低以避免倒塌時,或者當混凝土可能發生剝落、混凝土本身變質時,就需要防火。 Promat 提供防火板材、噴劑和防火漆,柱、樑、牆和板測試和評估的。如果混凝土結構不會剝落,則產品所需的厚度取決於鋼筋上缺少混凝土覆蓋層的數量。

複合結構防火

當複合結構(通常由頂部混凝土的鋼甲板組成)從下方暴露於火災時,鋼甲板將失去強度並可能與混凝土分離。這將大大降低複合甲板的承載能力。為了避免這種情況,甲板的底部必須有足夠的厚度進行防火保護,使鋼甲板保持其強度和對混凝土的附著力。 通常設定 350 oC 為結構失效的臨界溫度。

Promat 提供用於保護複合板的板材、噴劑和油漆。保護系統的選擇取決於耐火要求、耐久性要求和工地條件。

木材結構保護

當木材在火災中升溫時,材料開始在表面燃燒,會形成一層炭。在燃燒過程中,燒焦的深度會逐漸增加。燒焦的材料沒有剩餘的強度,而且熱解區(在炭和仍未燃燒的木材之間)具有非常有限的機械阻力。因此,木材元件的剩餘橫截面逐漸減小,最後不再能夠承受負載並且倒塌。

要提高防火性能,有兩個方面:

• 防火材料將延遲木材的加熱,從而推遲炭化過程的開始

• 一旦炭化開始,防火將減慢炭化速度(炭化率)

Promat 提供經過測試板材和塗料產品。評估報告指出防火系統延遲炭化開始的時間,以及在更長時間暴露於火中時炭化速度減慢。有了這些數據,工程師就可以計算出木材構件在一定的火災暴露後的有效剩餘橫截面,並檢查它是否仍然能夠承載荷載。

普渼登 常年致力於 被動式防火 的推廣,

呼籲所有人都能夠重視 建築防火 一系列與人身安全息息相關的問題!

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