अग्निरोधी बोर्ड, जिसे कभी-कभी अग्नि प्रतिरोधी बोर्ड भी कहा जाता है, एक विशेष प्रकार की निर्माण सामग्री के रूप में कार्य करता है जिसकी मुख्य डिज़ाइन लपटों के फैलने की गति को धीमा करने, संरचनाओं के माध्यम से ऊष्मा के संचरण को कम करने और आग के दौरान इमारतों को लंबे समय तक खड़ा रखने के लिए की गई है। इन बोर्डों का निर्माण उन सामग्रियों से किया जाता है जो आसानी से आग नहीं पकड़ती हैं, जिनमें जिप्सम, मैग्नीशियम ऑक्साइड (MgO) या यहां तक कि सामान्य सीमेंट भी शामिल हैं। इन्हें इमारतों में दीवारों के अंदर, छतों के ऊपर और फर्श के नीचे सुरक्षात्मक परतों के रूप में लगाया जाता है। जब वास्तविक आग लगती है, तो इन बोर्डों की रसायन शास्त्र लपटों के खिलाफ काम करना शुरू कर देता है। ये सामग्री जल वाष्प निकालती हैं और सुरक्षात्मक चार परतों का निर्माण करती हैं जो आग के फैलाव को एक घंटे से लेकर दो घंटे तक रोक सकती हैं, हालांकि यह बोर्ड की मोटाई और घनत्व पर अधिक निर्भर करता है। इस अतिरिक्त समय से लोगों को सुरक्षित बाहर निकालने में बहुत अंतर पड़ता है और तीव्र ऊष्मा के संपर्क में आने पर इमारतों के महत्वपूर्ण हिस्सों के टूटने से रोका जा सकता है।
आज के इमारतों को ऐसी सामग्री की आवश्यकता होती है जो आग को पूरी संरचना में फैलने से पहले नियंत्रित कर सके। अग्निरोधी बोर्ड अंतरिक्षों के बीच उन महत्वपूर्ण अवरोधों का निर्माण करते हैं, मूल रूप से ऑक्सीजन की आपूर्ति को काटते हुए, जबकि गर्मी को इतनी स्वतंत्रता से घूमने से रोकते हैं। घनी आबादी वाले शहरी क्षेत्रों के बारे में सोचें जहां लपटें मिनटों में एक इमारत से दूसरी इमारत में कूद सकती हैं यदि उन्हें रोका नहीं गया। अध्ययनों से पता चलता है कि नियमित ड्राइवॉल विकल्पों की तुलना में इन विशेष बोर्डों के कारण संरचना के विभिन्न हिस्सों में आग फैलने की संभावना लगभग दो तिहाई तक कम हो जाती है। और एक और लाभ भी है – जब आग लग जाती है, तो ये सामग्री इमारत को अधिक समय तक खड़ा रखने में मदद करती हैं। इसका अर्थ है बाद में चीजों की मरम्मत पर कम पैसा खर्च होता है और अन्यथा संभव की तुलना में बहुत तेजी से परिचालन को फिर से शुरू किया जा सकता है।
अग्नि-प्रतिरोधी सामग्री को शामिल करके वास्तुकार सुरक्षा विनियमों को पूरा करते हैं, साथ ही व्यावहारिक निर्माण आवश्यकताओं को भी पूरा करते हैं, जो बदलती सामाजिक और नियामक अपेक्षाओं के अनुरूप है।
अग्निरोधी बोर्ड मुख्य रूप से तीन चीजों के एक साथ होने के कारण आग के खिलाफ काम करते हैं: पानी निकलता है, एक सुरक्षात्मक चार (कोयला) बनता है, और कुछ योजक पदार्थ फैलते हैं। जब तापमान लगभग 300 डिग्री सेल्सियस से अधिक हो जाता है, तो जिप्सम जैसी सामग्री में पाए जाने वाले खनिज जो पानी युक्त होते हैं, वे भाप छोड़ने लगते हैं। यह प्रक्रिया ऊष्मा ऊर्जा को अवशोषित करती है और चीजों के गर्म होने की दर को धीमा कर देती है। इसी समय, विशेष खनिज चार में बदल जाते हैं जो एक तापरोधी की तरह काम करता है। यह चार की परत ऑक्सीजन के आगे बढ़ने को रोकती है और कुछ ऊष्मा को वापस परावर्तित करने में भी मदद करती है। कुछ उत्पादों में ऐसे पदार्थ मिलाए जाते हैं जिन्हें 'इंट्यूमेसेंट' कहा जाता है, जो अपने मूल आकार की तुलना में तीस गुना तक फैल सकते हैं, जिससे आग और सुरक्षित रखी जा रही वस्तु के बीच एक घनी दीवार बन जाती है। ये सभी प्रभाव एक साथ काम करके आजकल आमतौर पर उपयोग होने वाली निर्माण सामग्री की तुलना में सामग्री के माध्यम से ऊष्मा के संचरण को चालीस से साठ प्रतिशत तक कम कर देते हैं।
अग्नि बोर्डों की प्रभावशीलता ऊष्माग्राही अभिक्रियाओं और भौतिक इन्सुलेशन की समन्वित क्रिया में निहित है। जलयुक्त यौगिक निर्जलीकरण के माध्यम से ऊष्मा को अवशोषित करते हैं, जबकि फूलने वाले योज्य विशिष्ट सक्रियण तापमान पर सुरक्षात्मक झाग या सेरेमिक जैसी परतों का उत्पादन करते हैं, जिससे अग्नि प्रतिरोधकता बढ़ जाती है।
अदाह्य बाइंडर और विशेष प्रबलन तंतुओं से बने फायर बोर्ड लंबे समय तक ऊष्मा के संपर्क में आने पर भी संरचनात्मक रूप से स्थिर रह सकते हैं। उपयोग किया गया कैल्शियम सिलिकेट काफी शुद्ध पदार्थ होता है जो अपने क्रिस्टलों के पुनर्व्यवस्थापन के कारण आकार नहीं बदलता। इसके विपरीत, सीमेंट पर आधारित बोर्ड आग के दौरान अधिक सुरक्षित रहते हैं क्योंकि उनकी खनिज संरचना बहुत सघन होती है जो टुकड़ों के टूटने से रोकती है। ये सामग्री 0.5 वाट प्रति मीटर केल्विन से कम दर पर ऊष्मा का संचालन करती हैं, जिसका अर्थ है कि उनके पीछे की सतहें इतनी ठंडी रहती हैं कि आग पकड़ने से बच जाती हैं। इससे अग्नि सुरक्षा अनुप्रयोगों में बहुत अंतर पड़ता है जहां संरचनात्मक अखंडता बनाए रखना सबसे महत्वपूर्ण होता है।
| सामग्री | मुख्य अग्नि प्रतिरोध क्रियाविधि | उच्चतम तापमान प्रतिरोध | 900°C पर संरचनात्मक स्थिरता |
|---|---|---|---|
| मैग्नीशियम ऑक्साइड (MgO) | ऊष्मा के तहत सघन सिरेमिक निर्माण | 1200°C | 85% |
| ग्यप्सम | ऊष्माशोषी निर्जलीकरण अभिक्रिया | 300°C | 40% |
| सीमेंट बोर्ड | उच्च तापीय द्रव्यमान और कम पारगम्यता | 1000°C | 75% |
| सिलिकेट कैल्शियम | क्रिस्टलीय प्रावस्था संक्रमण | 1100°C | 90% |
खनिज स्थिरता के कारण सीमेंट-आधारित बोर्ड आर्द्र वातावरण में अच्छा प्रदर्शन करते हैं, जबकि एमजीओ उत्कृष्ट तापीय आघात प्रतिरोध प्रदान करता है। आंतरिक शुष्क अनुप्रयोगों में 30–90 मिनट की अग्नि रेटिंग प्राप्त करने के लिए जिप्सम एक लागत प्रभावी समाधान बना हुआ है।
आजकल निर्माण उद्योग पाँच प्रमुख सामग्रियों पर मुख्य रूप से निर्भर करता है: मैग्नीशियम ऑक्साइड (MGO) बोर्ड, जिप्सम उत्पाद, पारंपरिक सीमेंट, कैल्शियम सिलिकेट पैनल और फाइबर सीमेंट कंपोजिट। मैग्नीशियम ऑक्साइड बोर्ड में मैग्नीशियम ऑक्साइड को विभिन्न प्रबलित तंतुओं के साथ मिलाया जाता है। ये नमी और फफूंद के प्रति बहुत अच्छी तरह से प्रतिरोधी होते हैं, जिससे आर्द्रता वाले स्थानों के लिए इन्हें उत्कृष्ट विकल्प बनाता है। जिप्सम बोर्ड अलग तरीके से काम करते हैं क्योंकि उनमें पानी के अणु होते हैं जो गर्मी के संपर्क में आने पर वास्तव में भाप में बदल जाते हैं। यह गुण आग के दौरान घरों की सुरक्षा में मदद करता है, हालांकि इनका उपयोग मुख्यतः सामान्य आवासीय इमारतों में किया जाता है। सीमेंट बोर्ड अधिकांश विकल्पों की तुलना में झटकों का बेहतर ढंग से सामना करते हैं, इसलिए अक्सर ऐसे क्षेत्रों में इनका उपयोग होता है जहां चीजों को अधिक टक्कर लगती है। कैल्शियम सिलिकेट 1,000 डिग्री सेल्सियस से अधिक के तापमान को सहन कर सकता है, जो कई औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए आवश्यक नवीनतम NFPA 2023 मानकों को पूरा करता है। फाइबर सीमेंट लकड़ी जैसे तंतुओं को पोर्टलैंड सीमेंट के साथ मिलाकर बोर्ड बनाता है जो आग और मौसमी क्षति दोनों का एक साथ सामना करते हैं। निर्माणकर्ता इसे उन क्षेत्रों में विशेष रूप से उपयोगी पाते हैं जहां जंगल की आग आम है।
नमी रोधी ऑक्साइड (MGO) बोर्ड लिफ्ट शाफ्ट और बाथरूम में हर जगह देखे जाते हैं क्योंकि वे पानी के नुकसान या फफूंदी की समस्याओं की परवाह नहीं करते। अपार्टमेंट और कार्यालय स्थानों में आंतरिक दीवारों के लिए, जिप्सम पैनल लोकप्रिय विकल्प बने हुए हैं क्योंकि वे बजट सीमाओं और अग्नि सुरक्षा आवश्यकताओं के बीच एक अच्छा संतुलन बनाते हैं, जो आमतौर पर 1 से 2 घंटे की अग्नि सुरक्षा रेटिंग प्रदान करते हैं। पार्किंग संरचनाओं और भवन के बाहरी हिस्सों के मामले में, सीमेंट बोर्ड कई अग्नि रेटेड प्रणालियों का मुख्य आधार बनते हैं, जो आग और भौतिक झटकों दोनों के खिलाफ अच्छी तरह से टिके रहते हैं। यांत्रिक कमरों और भट्ठी क्षेत्रों में कैल्शियम सिलिकेट उत्पादों को पसंद किया जाता है, जो तब भी बने रहते हैं जब तापमान खतरनाक स्तर तक बढ़ जाता है। और आइए जंगल की आग के प्रवण क्षेत्रों में फाइबर सीमेंट सामग्री के बारे में बात करते हैं। हाल के UL परीक्षणों (2023) के अनुसार, नियमित साइडिंग विकल्पों की तुलना में इन लोगों ने वास्तविक वादा दिखाया है, जलने के जोखिम को लगभग 72 प्रतिशत तक कम कर दिया है।
भवन निर्माण सामग्री चुनते समय, यह बहुत महत्वपूर्ण होता है कि वे विभिन्न पर्यावरणों के साथ कैसे व्यवहार करते हैं और किस प्रकार के दबाव को वे सहन कर सकते हैं। तटीय क्षेत्र या अधिक आर्द्रता वाले स्थानों के लिए MGO या फाइबर सीमेंट की आवश्यकता होती है, क्योंकि सामान्य सामग्री समय के साथ खराब हो जाती हैं। भारी उपयोग वाले कार्यों में जहां वजन महत्वपूर्ण होता है, वहां सीमेंट या कैल्शियम सिलिकेट बोर्ड्स 3,000 PSI तक के दबाव को बिना झुके सहन कर सकते हैं। जब रूप-रंग महत्वपूर्ण होता है तो जिप्सम बोर्ड्स अच्छा प्रदर्शन करते हैं क्योंकि वे पेंट को अच्छी तरह ग्रहण करते हैं और फिनिश भी ठीक से धारण करते हैं, इसके अलावा वे अधिकांश स्थानों द्वारा आवश्यक लगभग 1 घंटे के अग्नि सुरक्षा मानकों को पूरा करते हैं। कोड क्षेत्रानुसार भिन्न होते हैं, इसलिए स्थानीय नियमों की जाँच करना उचित होता है। व्यावसायिक भवनों में आमतौर पर दीवारों के अंदर वायु डक्ट्स जैसी चीजों के लिए ASTM E84 क्लास A पैनल्स की आवश्यकता होती है, लेकिन आवासीय छत के अटारियों में निरीक्षक की मंजूरी पर निर्भर करते हुए क्लास C सामग्री काम चला सकती है। UL 723 जैसे प्रमाणन केवल कागजी कार्रवाई नहीं हैं। वे यह दर्शाते हैं कि प्रयोगशाला परीक्षणों में जो काम करता है, वास्तविक निर्माण परियोजनाओं में सामान्य उपयोग और घिसावट के तहत भी वही प्रदर्शन बना रहता है।
अग्निरोधी रेटिंग मूल रूप से हमें यह बताती है कि आग के खिलाफ लौ के प्रति कुछ सामग्री, जैसे अग्निरोधी बोर्ड, बिना अपनी संरचनात्मक बनावट खोए कितने समय तक टिक सकती हैं। इन रेटिंग्स को आमतौर पर F90 रेटिंग के लिए 90 मिनट जैसे समय के अंतराल में दिया जाता है। ये संख्याएँ ASTM E119 और UL 263 जैसे मानकों के अनुसार प्रयोगशाला परीक्षणों से आती हैं। इन परीक्षणों के दौरान, शोधकर्ता इस बात पर ध्यान देते हैं कि क्या दीवारें उजागर होने के बाद भी भार का समर्थन कर रही हैं, उनके माध्यम से कितनी गर्मी गुजरती है, और क्या लौ स्वीकार्य सीमा से आगे प्रवेश करने में सफल होती है। जब इमारतों में उचित रेटिंग वाली सामग्री को शामिल किया जाता है, तो वे आग के दौरान वास्तव में बड़ा अंतर बनाते हैं। वे आग के फैलने की गति को धीमा करने में मदद करते हैं, संरचनाओं के माध्यम से ऊष्मा स्थानांतरण की मात्रा को कम करते हैं, और सबसे महत्वपूर्ण बात यह है कि लोगों को सुरक्षित रूप से बाहर निकलने के लिए अधिक समय देते हैं। इसीलिए विभिन्न उद्योगों में संरचनाओं के विभिन्न हिस्सों के लिए भवन नियम विशिष्ट अग्निरोधी रेटिंग की आवश्यकता करते हैं।
एएसटीएम ई84 परीक्षण सतही लपट फैलाव का मूल्यांकन करता है और सामग्रियों को तीन श्रेणियों में वर्गीकृत करता है:
यूएल 723 उसी वर्गीकरण प्रणाली का अनुसरण करता है। जहां उच्च-जोखिम क्षेत्रों में क्लास ए सामग्री की आवश्यकता होती है, वहीं घंटे के अग्नि प्रतिरोध के साथ लपट फैलाव रेटिंग को जोड़ने से व्यापक सुरक्षा सुनिश्चित होती है।
इंटरटेक और अंडरराइटर्स लैबोरेटरीज (यूएल) जैसी स्वतंत्र प्रयोगशालाएं कठोर परीक्षण के माध्यम से अनुपालन की पुष्टि करती हैं। प्रमाणित उत्पादों को लपट फैलाव, धुआं उत्पादन और संरचनात्मक प्रदर्शन के लिए कठोर मानकों को पूरा करना आवश्यक होता है। निरंतर कारखाना ऑडिट और बैच परीक्षण अंतर्राष्ट्रीय भवन नियम (आईबीसी) और एनएफपीए 80 जैसे कोड्स के साथ लगातार अनुपालन सुनिश्चित करते हैं।
आग की सुरक्षा के मामले में केवल संहिता के न्यूनतम मानदंडों को पूरा करना पर्याप्त नहीं है क्योंकि वास्तविक आग प्रयोगशाला की स्थितियों में होने वाली आग की तुलना में काफी अधिक भयानक होती है। UL द्वारा 2023 में प्रकाशित एक अध्ययन के अनुसार, एक घंटे के लिए रेट की गई जिप्सम बोर्ड वास्तविक आग में एकाधिक कमरों में फैलने पर नियंत्रित परिस्थितियों में किए गए परीक्षणों की तुलना में लगभग 18 प्रतिशत तेजी से विफल हो गई। इसीलिए आजकल कई इमारत पेशेवर उन सामग्रियों का चयन करते हैं जिनकी अग्नि रेटिंग संहिता द्वारा निर्धारित मानदंडों से लगभग 20 से 30 प्रतिशत अधिक होती है। वे जानते हैं कि वातावरण में हवा के प्रवाह की प्रकृति या आसपास मौजूद ज्वलनशील सामग्री जैसे कई अप्रत्याशित कारक मौजूद होते हैं।
अग्निरोधी बोर्ड विशेष बाधाओं के रूप में कार्य करते हैं जो आग लगने पर लपटों के फैलने की गति को धीमा कर देते हैं और सामग्री के माध्यम से ऊष्मा के संचरण को कम कर देते हैं। ये बोर्ड दिलचस्प तरीकों से काम करते हैं, जैसे कि एक झागदार कार्बन ढाल बनाना या उनके भीतर खनिजों का विस्तार करना, इस तरह सुरक्षात्मक परतों का निर्माण करते हैं। यह अवरोधन वास्तव में सुरक्षित क्षेत्रों की तुलना में सतह के तापमान को लगभग 300 डिग्री फारेनहाइट तक कम कर सकता है। उचित ढंग से स्थापित होने पर, ये बोर्ड आग को इमारत के विशिष्ट खंडों में ही सीमित रखते हैं। इस सीमाबद्धता से आग को पोषण देने के लिए उपलब्ध ऑक्सीजन की मात्रा सीमित हो जाती है और फ्लैशओवर होने से रोकथाम होती है। फ्लैशओवर वह स्थिति है जब सभी ज्वलनशील चीजें अचानक एक साथ आग पकड़ लेती हैं, और NFPA के हालिया आंकड़ों के अनुसार, यह खतरनाक घटना इमारतों में होने वाली आग में लगभग तीन-चौथाई मौतों का कारण बनती है।
आग को नियंत्रित करने का प्रत्येक अतिरिक्त मिनट सुरक्षित खाली करने की सफलता को लगभग 40% तक बढ़ा देता है। अग्नि-प्रतिरोधी बोर्ड निकास मार्गों की अखंडता को बनाए रखकर और धुएं के उत्पादन को सीमित करके इसका समर्थन करते हैं। 2023 में एक अस्पताल के पुनर्निर्माण में, जिप्सम-आधारित अग्नि बोर्ड ने अनुकरणीय आग के अभ्यास के दौरान गैर-प्रतिरोधी ड्राइवॉल का उपयोग करने वाली संरचनाओं की तुलना में 11 मिनट पहले पूर्ण खालीकरण को सक्षम बनाया।
टेक्सास में 2022 की एक भंडारण गोदाम आग ने भार-वहन वाली दीवारों में स्थापित मैग्नीशियम ऑक्साइड (MGO) बोर्ड के जीवन रक्षण प्रभाव को उजागर किया:
| मीट्रिक | MGO प्रदर्शन | मानक ड्राइवॉल |
|---|---|---|
| लौ प्रवेश | 82 मिनट | 23 मिनट |
| संरचनात्मक ढहना | महंगी उत्पादन लाइन बाधाओं को | 34 मिनट पर हुआ |
| खालीकरण पूरा | फ्लैशओवर से पहले 100% | फ्लैशओवर से पहले 62% |
94% मामलों में आग को उसके उत्पत्ति बिंदु तक सीमित रखा गया, जिससे 157 लोगों को सुरक्षित निकलने की अनुमति मिली और इसी तरह की सुविधाओं के लिए उद्योग औसत की तुलना में 2.3 मिलियन डॉलर की संपत्ति की क्षति कम हुई।
एक फायर बोर्ड, जिसे अग्निरोधक बोर्ड के रूप में भी जाना जाता है, आग के दौरान लपटों के फैलाव को धीमा करने और ऊष्मा स्थानांतरण को कम करने के लिए डिज़ाइन की गई एक निर्माण सामग्री है।
फायर बोर्ड को जिप्सम, मैग्नीशियम ऑक्साइड (MgO), सीमेंट और कैल्शियम सिलिकेट जैसी सामग्री से बनाया जाता है।
फायर बोर्ड आग को रोकता है जल वाष्प छोड़कर, एक सुरक्षात्मक चार बनाकर और खनिजों को फैलाकर ऊष्मा-प्रतिरोधी ढाल बनाता है।
हां, आगरोधी बोर्ड का उपयोग आवासीय और वाणिज्यिक इमारतों दोनों में सुरक्षा बढ़ाने के लिए किया जाता है, जिससे महत्वपूर्ण प्रणालियों और निकास मार्गों की सुरक्षा होती है।
आगरोधी बोर्ड खाली करने के लिए महत्वपूर्ण समय प्रदान करते हैं, क्षति को कम करते हैं और ASTM E84 जैसे सुरक्षा मानकों के साथ अनुपालन सुनिश्चित करते हैं।