Các tòa nhà khung thép nhẹ (LSF) được công nhận về tính bền vững, hiệu quả và hiệu suất cấu trúc.Các tính chất vốn có của thép như khả năng dẫn nhiệt cao và độ bền giảm ở nhiệt độ cao đặt ra những thách thức đáng kể trong việc đạt được an toàn cháyBài báo này khám phá các nguyên tắc và chiến lược chính để tăng cường khả năng chống cháy trong các cấu trúc LSF, bao gồm việc áp dụng các vật liệu chống cháy, cách nhiệt tiên tiến,và các kỹ thuật đóng gói sáng tạo.
Hành vi của thép trong điều kiện cháy
Thép là một vật liệu không cháy, có nghĩa là nó không góp phần vào tải trọng lửa. Tuy nhiên, hiệu suất của nó xấu đi nhanh chóng ở nhiệt độ vượt quá 500 ° C,dẫn đến sự sụp đổ cấu trúc tiềm năngĐể chống lại điều này, các biện pháp bảo vệ như cách nhiệt và hệ thống bảo vệ cháy thụ động được sử dụng để duy trì tính toàn vẹn cấu trúc.
Các chiến lược thiết kế chống cháy
Sử dụng vật liệu chống cháy Các hệ thống LSF kết hợp các vật liệu như tấm vữa và cách nhiệt chống cháy để trì hoãn chuyển nhiệt đến khung thép.Những vật liệu này có thể cung cấp cho nhiều giờ chống cháy, tùy thuộc vào độ dày và thành phần.
Bảo hiểm nhiệt Các rào cản nhiệt, chẳng hạn như len khoáng sản và sợi gốm, được sử dụng để bảo vệ các thành phần thép.Các vật liệu này làm giảm tốc độ tăng nhiệt và ngăn ngừa tiếp xúc trực tiếp với ngọn lửa.
Kỹ thuật đóng gói Việc đóng gói các thành phần thép trong bê tông hoặc tấm chống cháy làm tăng khả năng chống cháy.Phương pháp này đảm bảo rằng thép vẫn được cách nhiệt ngay cả khi tiếp xúc với lửa kéo dài.
Giải pháp ngăn cháy Các chất niêm phong, vòng cổ chống cháy và các hàng rào chống cháy được sử dụng để ngăn chặn sự lây lan của lửa thông qua các khoảng trống, khớp nối và các lỗ hổng trong vỏ tòa nhà.
Tuân thủ quy định và kiểm tra
Việc tuân thủ các quy tắc an toàn hỏa hoạn là bắt buộc đối với tất cả các tòa nhà LSF. Các tiêu chuẩn như International Building Code (IBC) và EN 1365 xác định các quy trình thử nghiệm và tiêu chí hiệu suất.Các thử nghiệm chống cháy đánh giá khả năng chống cháy của các bộ phận trong thời gian được chỉ định, đảm bảo an toàn và độ tin cậy.
Tiến bộ trong phòng cháy
Những đổi mới gần đây đã cải thiện an toàn cháy trong các tòa nhà LSF:
Lớp phủ thấm: Những lớp phủ này mở rộng khi tiếp xúc với nhiệt, tạo thành một lớp than bảo vệ cách nhiệt bề mặt thép.
Hệ thống phát hiện hỏa hoạn thông minh: Các hệ thống phát hiện và dập tắt hỏa hoạn tích hợp đảm bảo phản ứng nhanh chóng với các sự cố hỏa hoạn, giảm thiểu thiệt hại và tăng cường an toàn cho người trong xe.
Công cụ mô phỏng tiên tiến: Phần mềm mô phỏng động lực lửa giúp thiết kế các cấu trúc chống cháy bằng cách dự đoán hành vi cháy và đánh giá hiệu suất cấu trúc.
Nghiên cứu trường hợp
Phần này trình bày các ví dụ thực tế về các tòa nhà LSF đã thành công trong các sự cố hỏa hoạn do các biện pháp bảo vệ cháy mạnh mẽ.một tòa nhà dân cư LSF ở Úc sống sót sau một đám cháy rừng do hệ thống phủ và cách nhiệt chống cháy của nó.
Kết luận
Chống cháy là một cân nhắc quan trọng trong việc thiết kế các tòa nhà thép nhẹ.và tuân thủ nghiêm ngặt các tiêu chuẩn an toànCác cấu trúc LSF có thể đạt được mức độ an toàn cháy cao. Nghiên cứu và phát triển liên tục là điều cần thiết để giải quyết các thách thức mới và cải thiện hệ thống bảo vệ cháy.
Các tài liệu tham khảo
Buchanan, A. H., & Abu, A. K. (2017). Thiết kế cấu trúc cho an toàn cháy.
Hội đồng quy tắc quốc tế. (2021).
Ủy ban Tiêu chuẩn hóa châu Âu. (2014). EN 1365: Thử nghiệm chống cháy cho các phần tử chịu tải.