محافظت از ساختمان‌ها و صنايع در برابر حريق را مي‌توان به دو روش فعال و غيرفعال تقسيم كرد
روش فعال
اجراي سيستم‌هايي كه در هنگام آتش‌سوزي فعال مي‌شوند، مانند سيستم‌هاي اعلام حريق يا سيستم‌هاي خودكار اطفاء حريق.
روش‌هاي غيرفعال
اجراي پوشش ضدحريق بر روي سازه‌ها به منظور پيشگيري از تخريب آنها در آتش‌سوزي، به دست آوردن زمان ارائه خدمات آتش‌نشاني. روش‌هاي فعال و غيرفعال تكميل كننده يكديگر در هنگام آتش‌سوزي مي‌باشند. پوشش‌هاي ضدحريق براي محافظت از سازه‌هاي فلزي و بتني طراحي و اجرا مي‌شوند. با اين روش دماي سازه پوشش داده شده در هنگام آتش‌سوزي در يك زمان معين به دماي تخريب سازه نمي‌رسد.
زمان محافظت از سازه به شرايط سازه مانند شكل آن، نوع كاربري، ميزان مواد قابل اشتغال، نوع حريق احتمالي و فاصله از ايستگاه آتش‌نشاني و افراد در حال كار و ساكن در محل بستگي دارد. بررسي پوشش‌هاي ضدحريق مستلزم شناخت آتش و عملكرد آن بر روي سازه‌ها مي‌باشد.
اقسام حریق
تقسیم بندی نوع حریق بر اساس منبع سوخت حریق می باشد. تفاوت اصلی در درجه حرارت ایجاد شده در محیط نبوده بلکه در مدت زمان رسیدن درجه حرارت محیط به درجه حرارت می باشد.
حریق سلولزی در ساختمان هایی همانند دفتر کار، بیمارستانها، هتل ها، مراکز خرید، مدارس و… بوجود می آید؛ در حالیکه حریق های هیدروکربنی به واسطه مواد شیمیایی و سوخت هایی مانند گاز یا سوخت های مایع در انبارهای مواد شیمیایی، مراکز صنعتی و تاسیسات صنایع نفت و گاز و پتروشیمی ایجاد می شوند. همچنین زیر شاخه سومی از حریق هیدروکربنی وجود دارند که حریق در یک تونل می باشد.
به صورت کلی سه عامل زیر باید در مورد هر نوع ضد حریق مورد بررسی قرارگیرد:
الف-احتراق پذیری. ب-مقدار گسترش حریق در سطح ج-مشارکت در انتشار حریق
انواع مواد مقاوم در برابر حریق
در مجموع می توان از سه نوع اصلی مواد مقاوم حریق نام برد:
- مواد عایق
- مواد جاذب انرژی
- پوشش های منبسط شونده (پف کننده)
بسیاری از مواد رایج در حقیقت به نوعی با مکانیسم ترکیبی از انواع 1 و 2 عمل می نمایند و حاوی مقادیری از هر دو گروه مواد عایق و جاذب انرژی می باشند. پوشش های منبسط کننده تا حدودی مقادیر اندک از انرژی را جذب می نماید.
بیشترین مصرف مواد عایق که دارای خواص حرارتی عالی است مربوط به الیاف معدنی همانند پشم سنگ و سنگدانه های منبسط شونده مانند ورمیکولیت و پرلیت است. از مواد رایج با مکانیسم جذب انرژی نیز می توان گچ و سیمان پرتلند را نام برد که در حین گرمایش، بخار آب آزاد می نمایند.
نوع سوم پوشش ها، پوشش ضدحريق متورم شونده يا حجيم شونده مي باشد كه به محض رسيدن اولين شعله به سطح آن شروع به تورم مي نمايد و يك فوم جامد مشكي رنگ با ضخامت تقريبي 5/2 سانتیمترايجاد مي شود كه فوم پف كرده حاوي ميليونها سلول كوچك، بسته و مقاوم در برابر حريق است. فوم بعنوان عايق، تماس شعله با زير لایه را به تعويق مي اندازد و بعنوان يك مانع تأخيرانداز از گرم شدن سريع و احتراق سطح زيرين جلوگيري بعمل مي آورد. اين فوم عايق تا حدود دو ساعت از رسيدن حرارت به سطح زيرين جلوگيري مي نمايد و گسترش شعله را به تأخير مي اندازد. در واقع مصالح و موادي كه در محيط قرار دارند؛ مي توانند با اولين شعله، توسعه حريق را بدنبال داشته باشند، استفاده و اعمال پوشش ضد حريق برروي آن مي تواند زمان سوختن چند ثانيه اي را به ساعت تبديل كند كه اين خود در شرايط بحران آتش سوزي، يك فرصت حياتي غيرقابل تصور بشمار مي رود.
سه دسته عمده ضدحریق ها به صورت زیر می باشند:
- پوشش هاي معدني پاششي
این پوشش های معدنی مقاوم حریق دارای سنگدانه های منبسط شده نظیر پرلیت و ورمیکولیت؛ چسباننده های هیدرولیک نظیر گچ و سیمان و یک عامل کفزا می باشند. این مواد ابتدا با آب برای رسیدن به یک غلظت مناسب پیش آمیخته می شوند و سپس بوسیله دست یا ماشین بر روی سطوح پاشیده می شوند. این پوشش ها را می توان در سطوح داخلی و خارجی ساختمان ها و سازه های فلزی اعمال نمود و قابلیت حفاظت سازه را در برابر حریق تا 4 ساعت دارند. با استفاده از این مواد در ضخامت 5-2 سانتی متر دیگر نیازی به خاک گچ و گچ سفید کاری نمی باشد و همچنین رنگبری کمتری دارند.
- رنگ هاي منبسط شونده
این پوشش ها معمولاً دارای چهار نوع ترکیب می باشند. یک ترکیب پلی هیدریک به منظور تولید کربن، یک عامل آب زدایی، عامل اسفنجی کننده یا تولید گاز و یک رزین که چسباننده رنگ می باشد. این پوشش ها با ضخامت حداکثر 6 میلی متر اجرا می شوند و سازه را تا 2 ساعت در برابر حریق حفاظت می نمایند. این مواد هنگامیکه در معرض حرارت قرار می گیرند به علت وقوع یک سری واکنش های شیمیایی، گازهای خنک کننده ای آزاد نموده و با حرارت مقابله می نمایند و در ضمن یک لایه عایق زغالی تولید می کنند که این ضخامت تا 20 برابر مقدار اولیه رنگ می رسد. از این پوشش ها به منظور حفاظت از سازه های فلزی و سطوح داخلی ساختمان استفاده می شود.
- بردهاي ضد حريق
این بردها به صورت پانل هایی می باشند که دارای انواع مختلفی همانند ورمیکولیت، گچ، پشم سنگ، منیزیم، اکسید منیزیم، فیبرهای سیمانی فشرده و… می باشند. این پانل ها در ضخامت 45-4 میلی متر استفاده می شوند و قابلیت حفاظت سازه های فلزی، داکت ها، سقف ها، کف ها و دیوارها را در برابر حریق تا 4 ساعت دارند.
مزایای رنگ های ضد حریق در مقایسه با سایر پوشش های ضدحریق
رنگ های ضد حریق در مقایسه با سایر روکش های ضد حریق، دارای مزیت های زیادی می باشند که در ذیل به شرح آن ها می پردازیم :
1- فضای اشغال شده
رنگ های ضد حریق می توانند بنابر شرایط تعریف شده به طور متوسط از 500 میکرون تا 5700 میکرون روی کلیه سطوح با هر زاویه ای و شکستگی اعمال گردند. در نتیجه فضایی را اشغال نکرده و به عنوان یک پوشش رنگ می باشندلیکن ملات های سیمانی در ضخامت چند سانتیمتر اعمال شده و در سازه فلزی، مسلح نمودن آن ضروری می باشد که این امر خود باعث اشغال فضای بیشتر می گردد.
2- زمان و سهولت اجرا
اجرای رنگ ضد حریق پس از آماده سازی سطح، به سهولت و در زمان بسیار کوتاه و با ابزار های مختلف اعمال می گردد، لیکن جهت اجرای ملات های سیمانی نیاز به ابزار خاص و زمان بسیار طولانی می باشد.
3- ظاهر پوشش ها
ظاهر رنگ های ضد حریق بسیار صاف بوده و نیازی به عملیات ترمیم و ماستیک کاری نداشته و حتی می توان برای حفاظت و پایداری بیشتر ضد حریق، از رنگ های پایه آبی استفاده نمود. لیکن در ملات های سیمانی، به دلیل نا همواری سطح، چنانچه سطح صافی مورد انتظار باشد علیات ترمیم بسیار سخت و پر هزینه است.
4- وزن مصالح
مصالح در رنگ های ضد حریق به لحاظ وزن در واحد متر مربع بین 5-6/0 کیلوگرم را به خود اختصاص می دهند، لیکن در پوشش های ضد حریق با ملات سیمانی، این وزن در واحد متر مربع به چندین برابر افزایش می یابد، به طوریکه در مواردی می بایست در طراحی، این بار مرده را مورد محاسبه قرار داد.
5- ترمیم نقاط
ترمیم نقاطی از سطح که صدمه دیده باشد در پوشش های ضد حریق به سهولت و حتی با قلم مو قابل انجام است لیکن ملات های سیمانی نسوز، نیاز به عملیات گسترده و وقت گیر دارد.
6- ایمنی و بهداشت
رنگ های ضد حریق پایه آبی، سمیت نداشته و در زمان بروز حریق نیز گازهای سمی متصاعد نمی کنند. لیکن ضد حریق های پایه حلالی و نیز دیگر روکش ها، ایمنی لازم را در مراحل اعمال و نیز در زمان بروز آتش سوزی ندارند.
7- اثر پذیری
وجود گازهای خورنده در محیط ،به خصوص گاز دی اکسید سولفور، موجب خوردگی سطح بتن می گردد، لیکن در رنگ های ضد حریق، این خوردگی ایجاد نمی شود.
8- جنبه اقتصادی
به دلیل تسریع در زمان اجرا، اشغال فضای کمتر، دستیابی به سطح هموار و عدم نیاز به هزینه اضافی جهت هموار نمودن سطح اجرا شده و میزان کم مصرف در واحد سطح، استفاده از رنگ های ضد حریق بسیار مقرون به صرفه و اقتصادی می باشد.
9- کاربردهای متنوع رنگ های ضد حریق
رنگ های ضدحریق در گروه های مختلفی عرضه می گردند که گروهی ، نفش پف کننده را داشته و گروهی نقش دیرسوز کننده.گروهی که نقش پف کننده را دارند در ضخامت های 500 تا 5700 میکرون بر روی کلیه سطوح از جمله سازه های فلزی، بتن، گچ، کابل، چوب و دیگر سطوح قابل اعمال می باشند و به محض رسیدن حرارت حاصل از شعله، ضخامت 500 میکرونی به حدود 4 تا 5 سانتی متر می رسد و این امر مانع انتقال حرارت به سطح می شود.
گروهی که نقش دیرسوز کننده ها را دارند، می توانند بر روی سطوح کاغذ، پارچه ، چوب، چرم و دیگر مواد اعمال شوند تا هنگام آتش سوزی قابلیت مشتعل شدن نداشته باشند. همچنین زمانی که در برابر شعله قرا می گیرند، سوختن آن ها بسیار کند می باشند. این گروه از مواد علاوه بر قابلیت اعمال بر روی سطوح ، قابلیت وارد شدن به پروسه تولید را داشته و به طور نمونه می توان در تولید قطعات پلیمری از آن ها استفاده نمود و با توجه به نوع مواد پلیمر می توان درصدی از مواد ضد حریق را در پروسه تولید به آن اضافه نمود.به طور مثال در ساخت کلید و پریز ، بدنه تلویزیون، کامپیوتر، کابل، مقوا، کاغذ و غیره می توان از مواد کند سوز کننده استفاده نموده و آن ها را غیر قابل اشتعال کرد.
مواد ضد حریق و کند سوز کننده ها در دنیای امروز در جهت حفظ جان انسان و سرمایه ها بسیار با اهمیت می باشند و استاندارد های اروپا تماماً در این راستا تدوین گردیده است.حتی چوب های به کار رفته در یک داربست ساختمان، ضد حریق بوده و نیز لوازم صنعتی و خانگی، غیر شعله ور می باشند.