کجا بورد ضد آتش قابل اعتماد تهیه کنیم؟

درک رتبه‌بندی مقاومت در برابر آتش و استانداردهای ایمنی جهانی

طبقه‌بندی‌های مقاومت در برابر آتش: ASTM E84، UL 723 و رتبه‌بندی کلاس A/B/C

هنگام انتخاب تخته‌های ضد حریق، درک رده‌بندی مقاومت در برابر آتش آنها ضروری است. استاندارد ASTM E84 میزان سرعت گسترش شعله روی سطوح را بررسی کرده و آنها را به سه دسته اصلی تقسیم می‌کند: کلاس A (0 تا 25)، که بهترین است؛ کلاس B (26 تا 75)؛ و کلاس C (76 تا 200). آزمون مهم دیگری نیز از استاندارد UL 723 نشأت می‌گیرد که علاوه بر گسترش شعله، میزان دود تولیدی مواد هنگام احتراق را نیز بررسی می‌کند. محصولاتی که در کلاس A قرار دارند، مانند تخته‌های سیمانی ضد حریق، معمولاً نرخ بسیار پایینی در گسترش شعله (کمتر از 25 واحد) دارند و در آزمون‌های اخیر انجام‌شده توسط Underwriters Laboratories مقدار اندکی دود تولید می‌کنند.

استانداردهای ایمنی آتش‌نشانی سازه‌ای: ASTM E119، BS 476 و EN 13501

استانداردهای ایمنی آتش‌نشانی سازه‌ای تضمین می‌کنند که تخته‌های ضد حریق در کاربردهای تحمل‌کننده بار، در برابر حرارت شدید یکپارچگی خود را حفظ کنند:

• ASTM E119 : مونتاژ دیوارها را برای استقامتی معادل 1 تا 4 ساعت با استفاده از قرارگیری در معرض کوره کنترل‌شده ارزیابی می‌کند
• BS 476 : ارزیابی مبتنی بر بریتانیا از عملکرد عایق‌بندی، یکپارچگی ساختاری و حفظ بار در طول آتش‌سوزی
• EN 13501 : سیستم طبقه‌بندی اروپایی که ترکیبی از واکنش به آتش (A1-F) و رتبه‌های مقاومت (R30—REI 240) است

این استانداردها تأیید می‌کنند که تخته‌های ضدآتش در دماهای بالای 1,000°F به مدت زمان مشخصی عملکرد اساسی خود را حفظ می‌کنند.

آزمون و گواهی‌نامه تخته ضدآتش در شرایط واقعی

مراکز آزمایشگاهی مستقل، عملکرد تخته‌های ضد حریق را با انجام آزمون‌های سخت‌گیرانه مختلف بررسی می‌کنند. این آزمون‌ها شامل قرار دادن مواد در شرایط تغییرات دمایی شدید از ۴۰- درجه فارنهایت تا ۱۵۰۰ درجه فارنهایت، نگهداری آن‌ها در شرایط رطوبت بالا با رطوبت نسبی ۹۵ درصد به مدت یک ماه کامل و سپس بررسی اینکه آیا همچنان پس از قرار گرفتن در معرض آتش‌سوزی واقعی مقاومت خود را حفظ می‌کنند، می‌شود. هنگامی که در سناریوهای آزمون مقیاس بزرگ قرار می‌گیرند، تخته‌هایی که استاندارد UL 263 را پشت سر گذاشته‌اند معمولاً به‌طور متوسط حدود ۹۴ دقیقه مقاومت ساختاری دارند که در واقع از حداقل الزامات بیشتر کدهای ساختمانی در سراسر جهان بهتر است. از آنجا که علم مواد بسیار سریع در حال پیشرفت است، شرکت‌ها باید هر سه تا پنج سال فرآیند گواهی‌نامه‌دهی را دوباره تکرار کنند تا اطمینان حاصل شود محصولاتشان با آخرین استانداردهای ایمنی و پیشرفت‌های فناوری سازگار هستند.

مقایسه انواع تخته‌های ضد حریق: MgO، گچ، سیمان و سیلیکات کلسیم

مروری بر مواد رایج تخته‌های مقاوم به آتش و ترکیب آنها

بسیاری از تخته‌های ضدآتش، مقاومت خود را از هسته‌های معدنی به دست می‌آورند. به عنوان مثال، تخته‌های اکسید منیزیم که در آنها MgO با الیاف تقویت‌کننده مختلف ترکیب می‌شود و این امر باعث ایجاد تراکم بالا و در عین حال خواص سبک‌وزن قابل توجهی می‌گردد. تخته‌های گچی نیز وجود دارند که دی‌هیدرات سولفات کلسیم را بین دو لایه کاغذ قرار می‌دهند. در تخته‌های سیمانی، معمولاً سیمان پرتلند با الیاف سلولزی ترکیب می‌شود. گزینه دیگر، تخته‌های سیلیکات کلسیم است که از ترکیب کوارتز، آهک و مواد تقویت‌کننده‌ای که به دفع حرارت بهتر کمک می‌کنند، ساخته می‌شوند. آنچه این انواع مختلف را به هم متصل می‌کند، ترکیب بی‌آلی آنهاست که به جای استفاده از افزودنی‌های شیمیایی، باعث مقاومت در برابر آتش می‌شود. اما بیایید صادق باشیم، عملکرد واقعی آنها بسته به کاربرد خاص و شرایط محیطی می‌تواند تفاوت قابل توجهی داشته باشد.

MgO در مقابل تخته گچی مقاوم به آتش: مقاومت در برابر حرارت، عملکرد در برابر رطوبت و دوام

صفحه‌های MgO در معیارهای کلیدی عملکردی نسبت به صفحه‌های گچی برتری دارند:

• مقاومت در برابر گرما : تحمل بیش از ۱,۲۰۰°C بدون خرابی، در مقایسه با رتبه‌بندی معمول ۱ ساعته گچ در دمای ۴۰۰ تا ۶۰۰°C
• پایداری در برابر رطوبت : کمتر از ۰٫۵٪ آب جذب می‌کند و بنابراین برای محیط‌های با رطوبت بالا که در آن‌ها گچ در رطوبت نسبی بالاتر از ۸۵٪ تخریب می‌شود، ایده‌آل است
• استحکام : عمر مفیدی بیش از ۵۰ سال در شرایط پایدار ارائه می‌دهد که به‌مراتب فراتر از انتظارات ۱۵ تا ۲۰ ساله گچ است

این ویژگی‌ها MgO را به‌ویژه برای کاربردهای مسکونی و تجاری پرمخاطره مناسب می‌سازد.

صفحه‌های سیمانی و سیلیکات کلسیم: عملکرد در محیط‌های صنعتی با دمای بالا

صفحه‌های سیمانی با هزینه مناسب، جداکننده‌های آتش‌نشانی در محیط‌های صنعتی هستند و دماهای پایدار ۳۰۰ تا ۴۰۰°C را تحمل می‌کنند. سیلیکات کلسیم در عایق‌بندی حرارتی برجسته است و انتقال حرارت را در آزمایش‌های کوره به مدت ۴۰ تا ۶۰ دقیقه به تأخیر می‌اندازد. با این حال، محدودیت‌هایی وجود دارد:

• صفحه‌های سیمانی در برابر تغییرات سریع دما بیش از ۲۰۰°C در ساعت مستعد ترک خوردن هستند
• سیلیکات کلسیم ممکن است هنگام قرار گرفتن در دمای 800°C بین 30 تا 50 درصد از مقاومت فشاری خود را از دست بدهد

با وجود این محدودیت‌ها، هر دو گزینه بسته به نیازهای عملیاتی، قابل‌اجرا باقی می‌مانند

رسیدگی به ادعاهای گمراه‌کننده: «غیرقابل اشتعال» برای تخته ضد آتش واقعاً چه معنایی دارد

اگرچه تمام مواد مورد بحث در معیارهای پایه غیرقابل اشتعال بودن ASTM E136 صدق می‌کنند، اما ضد آتش واقعی نیازمند انطباق گسترده‌تری است. یک تخته ضد آتش واقعاً غیرقابل اشتعال باید سه شرط زیر را برآورده کند:

1. شاخص گسترش شعله ≤25 (بر اساس ASTM E84)
2. عدم وجود شعله پایدار پس از حذف منبع اشتعال
3. نرخ آزادسازی حرارت ≤20 کیلووات بر متر مربع در طول آزمون 30 دقیقه‌ای

فقط تخته‌های MgO و برخی از تخته‌های سیلیکات کلسیم به‌طور مداوم تمام سه معیار را در استانداردهای جهانی برآورده می‌کنند که اهمیت گواهی‌نامه چندبعدی را برجسته می‌کند

تخته ضد آتش در ساخت‌وساز: تأمین الزامات آیین‌نامه در کاربردهای مختلف

هماهنگی با آیین‌نامه ساختمانی برای مواد مقاوم در برابر آتش در ساخت‌وساز تجاری

تابلوهای ضد حریق برای ساختمان‌های تجاری ضروری هستند و باید استانداردهای خاصی مانند ASTM E119 برای دوام سازه‌ای و NFPA 286 در مورد ویژگی‌های گسترش آتش را رعایت کنند. بررسی اخیر از صنعت در سال ۲۰۲۳ نشان داد که تقریباً چهار پنجم تأخیرهای ساخت‌وساز به دلیل مشکلات مربوط به رتبه‌بندی گسترش شعله یا مسائل مربوط به مدارک رخ داده است. آیین‌نامه بین‌المللی ساختمان در واقع الزام می‌کند که مواد ساختمانی بتوانند در برابر دماهایی بالاتر از ۱۰۰۰ درجه فارنهایت به مدت بین یک تا چهار ساعت، بسته به نوع فضای مورد بحث، مقاومت کنند. رعایت دستورالعمل‌های ASTM E84 در مورد احتراق سطحی همراه با بازرسی‌های منظم توسط بازرسان مستقل نه تنها همه را در چارچوب قانونی نگه می‌دارد، بلکه اطمینان حاصل می‌شود افراد ساکن در این ساختمان‌ها در مواقع اضطراری ایمن باشند.

کاربردهای مسکونی، تجاری و صنعتی تخته ضد حریق معتبر

تخته ضد حریق معتبر در بخش‌های مختلفی استفاده می‌شود:

• مسکونی : دیوارهای مقاوم به آتش به مدت 30 دقیقه در ساختمان‌های چندخانوار برای جداسازی واحدها
• تجاری : آب‌بندی حرارتی در شفت‌های تهویه مطبوع و حصارهای آسانسور
• صنعتی : سیلیکات کلسیم با دانسیته بالا که سازه‌های فولادی را در پالایشگاه‌ها و نیروگاه‌ها محافظت می‌کند

مطالعه‌ای در سال 2024 توسط UL نشان داد که ضدآتش‌کاری صنعتی، توقف عملیات تسهیلات ناشی از آتش‌سوزی را از طریق تقسیم‌بندی مؤثر به میزان 62٪ کاهش داده است.

مطالعه موردی: بازسازی یک انبار صنعتی با تخته ضدآتش مطابق با استاندارد

یک انبار به وسعت 120,000 فوت مربع با نصب تخته اکسید منیزیم کلاس A ارتقا یافت و به موارد زیر دست یافت:

• رتبه‌ی مقاومت به آتش به مدت 4 ساعت برای ستون‌های تحمل‌کننده بار (فراتر از حداقل 3 ساعتی ASTM E119)
• کاهش 40٪ در حق بیمه پس از گواهی‌نامه مجدد
• هماهنگی با محدودیت‌های چگالی دود EN 13501-1

این بازسازی 12 تخلف قبلی از مقررات را حل کرد و نشان داد که چگونه تخته‌های مدرن ضدآتش می‌توانند به‌طور کارآمد شکاف‌های ایمنی قدیمی را پوشش دهند.

مزایای کلیدی و روندهای بازار که تقاضا برای تخته نسوز با عملکرد بالا را افزایش می‌دهند

ایمنی، دوام و انطباق با مقررات: مزایای اصلی تخته نسوز با کیفیت

تابلوهای ضد حریق که عملکرد بالایی دارند، مزایای واقعی هم از نظر ایمنی و هم از نظر صرفه‌جویی در هزینه فراهم می‌کنند. این تابلوها که مطابق استانداردهای ASTM E84 و EN 13501 گواهی شده‌اند، بر اساس آزمون‌های اخیر سال ۲۰۲۴ در زمینه ایمنی حریق، سرعت گسترش شعله را در مقایسه با مواد ساختمانی معمولی حدود ۹۰ درصد کاهش می‌دهند. هنگام قرار گرفتن در شرایط حرارت شدید، این تابلوهای تخصصی از نظر ساختاری بین ۴۵ تا ۷۵ دقیقه مقاومت می‌کنند و این زمان کافی برای خروج ایمن افراد در شرایط اضطراری فراهم می‌آورد. نکته مثبت دیگر، مقاومت آنها در برابر رطوبت است که باعث می‌شود در محیط‌های مرطوب عمرشان حدود ۴۰ درصد بیشتر باشد. این عمر طولانی‌تر به مرور زمان منجر به کاهش هزینه‌های تعمیر و نگهداری می‌شود که به‌ویژه برای ساختمان‌های تجاری یا تأسیسات صنعتی در مناطق ساحلی که مرطوب بودن در تمام طول سال مشکل‌ساز است، اهمیت زیادی دارد.

فشارهای نظارتی موجب پذیرش می‌شود: 78٪ از معماران اکنون تخته‌های ضد حریق را در مناطق حیاتی مانند مسیرهای تخلیه و شفت آسانسور مشخص می‌کنند. بر اساس تحلیل گزارش‌های بازار تأییدشده، پیش‌بینی می‌شود که بازار جهانی تا سال 2028 به 10.1 میلیارد دلار برسد و به دلیل مقررات ساختمانی سخت‌گیرانه‌تر، هر ساله با نرخ رشدی حدود 6.4٪ رشد کند.

روند: تقاضای رو به افزایش برای تخته‌های ضد حریق چندمنظوره با گواهی‌نامه در پروژه‌های ساختمانی سبز و پایدار

انتخاب مواد، به طور فزاینده‌ای، نقطه تلاقی ایمنی در برابر حریق و پایداری است. بر اساس نظرسنجی‌های ساخت‌وساز در سال 2023، بیش از 60٪ از پیمانکاران به تخته‌هایی اولویت می‌دهند که دارای گواهی‌های دوگانه باشند — UL GREENGUARD برای کیفیت هوای داخلی و ISO 14001 برای تولید پایدار. این گونه مواد در راستای انطباق با LEED v4.1 عمل می‌کنند و تا 12٪ از کل امتیاز پایداری یک پروژه را فراهم می‌آورند.

تابلوهای سبک MgO نمونه‌ای از این تحول هستند و عملکرد آتش‌نشانی درجه A را با 30٪ کربن نهفته کمتر از سفالمه سنتی ارائه می‌دهند. شهرهایی مانند سان فرانسیسکو اکنون استفاده از این مواد را در زیرساخت‌های عمومی الزامی کرده‌اند و به این ترتیب پذیرش راه‌حل‌های ضد حریق که هم ایمنی و هم تاب‌آوری محیطی را افزایش می‌دهند، تسریع شده است.

بخش سوالات متداول

معیارهای کلیدی برای رتبه‌بندی مقاومت در برابر آتش چیست؟

معیارهای کلیدی شامل ASTM E84، UL 723، ASTM E119، BS 476 و EN 13501 هستند که هر کدام جنبه‌های مختلفی از مقاومت در برابر آتش و یکپارچگی ساختاری را ارزیابی می‌کنند.

تابلوهای MgO در مقایسه با تابلوهای سفالمه چگونه هستند؟

تابلوهای MgO در مقاومت حرارتی، پایداری در برابر رطوبت و دوام، عملکرد بهتری نسبت به تابلوهای سفالمه دارند و بنابراین برای محیط‌های چالش‌برانگیز ایده‌آل هستند.

آیا تمام تابلوهای ضد حریق به عنوان غیرقابل احتراق در نظر گرفته می‌شوند؟

ضروری نیست. تابلوهای واقعاً غیرقابل احتراق باید معیارهای متعددی را برآورده کنند که شامل شاخص گسترش شعله و نرخ آزادسازی گرما می‌شود.

کاربردهای مناسب برای تابلوهای ضد حریق کدامند؟

تابلوهای ضد حریق در کاربردهای مختلفی از جمله دیوارهای جداکننده مسکونی، سدهای آتش تجاری و حفاظت سازه‌ای صنعتی استفاده می‌شوند.