استانداردسازی و طبقه‌بندی مصالح ساختمانی از نظر احتمال حریق

برای تأمین ایمنی در برابر آتش در ساختمان‌ها باید از مصالح و عناصری استفاده کرد که در برابر آتش از خواص و رفتار مناسبی برخوردار باشند. از خواص مهم مصالح و عناصر ساختمانی در برابر آتش می‌توان قابلیت اشتعال، شدت آزاد شدن حرارت، سرعت پیشروی سطحی شعله، آزاد شدن گازهای سمی و بالاخره مقاومت در برابر آتش را نام برد. پس برای قانون‌مند کردن استفاده از مصالح در ساختمان از نظر ایمنی در برابر آتش،‌ ارائه یک طبقه‌بندی (یا طبقه‌بندی‌هایی) از رفتار و مشخصات مواد و مصالح در برابر آتش ضرورت دارد. به این در این پروژه، اهداف اصلی به شرح زیر پیگیری شد: 1ـ ارائه یک روش جامع برای طبقه‌بندی مصالح و فرآورده‌های ساختمانی از نظر خطر آتش‌سوزی. 2ـ انجام آزمایش آتش بر روی تعدادی مواد و مصالح رایج یا جدید به وسیله دستگاه گرماسنج مخروطی و تحلیل و بررسی رفتار آنها در برابر آتش. با انجام مطالعات و آزمایش‌های تجربی نتایج زیر به دست آمد: 1- ارائه روش طبقه‌بندی واکنش در برابر آتش: با مرور گسترده روش‌های طبقه‌بندی مصالح از نظر خطر حریق در جهان و نیز بررسی آخرین دست‌یافته‌های بین‌المللی در این زمینه،‌ روش طبقه‌بندی استاندارد ارائه شده توسط اتحادیه اروپا به عنوان مناسب‌ترین روش طبقه‌بندی تشخیص داده شد. 2- ارائه یک روش گروه‌بندی برای فرآورده‌های ساختمانی به منظور بیان انتظارات عملکردی: انتظارات فنی از هر فرآورده با توجه به جایگاه آن در ساختمان ممکن است متفاوت باشد. به عنوان مثال اگر از چوب به عنوان عنصر سازه‌ای استفاده شود، انتظارات ایمنی حریق از آن متفاوت با حالتی خواهد بود که به عنوان یک پوشش تزئینی داخل ساختمان استفاده شود. لذا قبل از بیان انتظارات عملکردی حریق و الزامات فنی در این خصوص، ارائه چارچوبی برای گروه‌بندی مصالح، ضروری (و یا حداقل منطقی) می‌نماید. به این منظور در این پروژه گروه‌بندی‌های مختلف امکان‌پذیر برای مصالح بررسی و یک گروه‌بندی تحت عنوان ساختاری/ غیرساختاری تدوین گردید که در گزارش پروژه ارائه شده است. 3- ارائه انتظارات عملکردی ایمنی در برابر آتش: برای هر عنصر ساختمانی با توجه به عملکرد و وظیفه‌ای که در ساختمان دارد، انتظاراتی متفاوت از نظر ایمنی در برابر آتش وجود دارد، قطعاً انتظارات از یک عنصر سازه‌ای بیشتر بر روی حفظ پایداری مکانیکی متمرکز می‌شود، در حالی‌که یک عنصر جداگر باید بتواند از گسترش حریق از یک فضا به فضاهای مجاور جلوگیری کند. این انتظارات براساس گروه‌بندی ساختاری/ غیرساختاری در گزارش ارائه شده است. 4- یافته‌‌ها و نتایج تجربی: آزمایش آتش بر روی یازده نوع مصالح ساختمانی رایج یا جدید به وسیله دستگاه گرماسنج مخروطی انجام شد. نتایج آزمایش‌ها و بحث و تحلیل روی آنها در گزارش ارائه شده است. از جمله یافته‌ها و نتایج زیر را می‌توان ذکر کرد: الف- در بین مواد آزمایش شده، نمونه‌های موکت، ورق MDF، ورق پلی‌کربنات و یک نوع پوشش دیواری سلولزی از نظر تولید حرارت بدترین رفتار را از خود نشان دادند. هر چهار ماده فوق مقادیر بالایی از حداکثر شدت رهایش گرما را از خود نشان دادند که برای گسترش ناگهانی حریق در ساختمان و ایجاد خطرات جانی و مالی بسیار خطرناک است. به علاوه نمونه‌های MDF و موکت در نهایت مقادیر قابل توجهی گرما آزاد نمودند. ورق پلی‌کربنات و پس از آن ورق MDF میانگین شدت رهایش گرمای بیشتری از بقیه نمونه‌ها نشان دادند. ب- بسیاری از مواد پلیمری که استفاده از آنها در صنعت ساختمان کشور رو به گسترش است، دارای رفتار خطرناکی در برابر آتش هستند. از جمله اسفنج‌های پلی‌استایرن و پلی‌یورتان رفتار حرارتی نامناسب و خطرناکی از خود نشان دادند. استفاده از هر دوی این مواد در ساختمان باید با استفاده از پوشش محافظت‌کننده صورت گیرد. کفپوش وینیلی و سقف‌پوش PVC اگر چه در نهایت به علت جرم نسبتاً پایین حرارت کلی خیلی زیادی طی آزمون آزاد نکردند، اما هر دو دارای حداکثر شدت رهایش گرمای بالایی هستند. هر دو ماده در اثر حرارت ذوب نیز می‌شوند، که این موضوع بخصوص برای سقف‌پوش‌ها بسیار خطرناک است، زیرا قطرات مذاب مشتعل یا داغ به سمت پایین سقوط خواهد کرد. همچنین آزمایش‌ها نشان داد که بیشترین شدت تولید دود در بین نمونه‌ها مربوط به پلی‌کربنات پس از آن به ترتیب مربوط به نمونه‌های EPS، سقف‌پوش PVC و پلی‌یورتان بوده است. پ- با توجه به نتایج آزمون استفاده از بسیاری از مصالح جدید و خصوصاً مصالح پلیمری در فضاهای مختلف ساختمان (بخصوص فضاهای تجمع و راه‌های خروج) مناسب نبوده و خطرناک محسوب می‌شود. بنابراین برای استفاده از آنها در ساختمان باید مقررات مناسب تدوین شود تا محدودیت‌ها و یا محافظت‌های لازم از آنها مشخص شود. همچنین باید تولیدکنندگان را ملزم نمود که محصولات خود را از نظر خواص آتش به آزمایش سپرده و نتیجه را بر روی محصول برچسب کنند. این پروژه تحقیقاتی به عنوان پروژه ملی در چارچوب پروژه های مصوب شورای پژوهش های علمی شورا به شماره ثبت 4718 صورت گرفت. علاوه بر گزارش های مربوط که پس از فرایندهای داوری و تصویب در جلسات کمیته تخصصی به شورای پژوهش های علمی کشور ارسال شد، مقالات زیر حاصل از آن منتشر شده است: سعید بختیاری، مسعود قاسم‌زاده. "تعیین انتظارات عملکردی و روش طبقه‌بندی برای مصالح و فرآورده‌های ساختمانی از نظر خطر حریق". مجله علمی – پژوهشی صفه، بهار 1381. Bakhtiyari, S. B., "A Functional Approach to Fire Tests on Building Products". Asian Journal Of Civil Engineering (Building & Housing), Vol. 4, No. 2 and 3, July 2003, pp 63-72.