כשמדובר בהתנגדות לאש בחומרי בניין, הכוונה היא עד כמה הם מסוגלים לעצור את התפשטות האש, למנוע העברת חום דרכם ולשמור על יציבות מבנית גם בהבערה. לוחות כיבוי אש מיטביים עושים זאת באמצעות ליבה שאינה בעירה יחד עם כימיקלים מיוחדים שמונעים אספקת חמצן לדליקה על פני השטח. מחקר שהתפרסם בשנת 2024 בדק חומרים שונים ומצא דבר מעניין: לוחות שנמנו בדרגה A (בעלי מדד הפצת להט מתחת ל-25) הצליחו לעצור את התפשטות האש לכ-90 דקות רצופות. ביצועים מסוג זה מהווים הבדל משמעותי במצבים של חירום, כאשר נדרשת זמן לריצה כדי לה_EVACUATION בטוחה.
שלושה מדדים עיקריים מגדירים את יעילות לוחות כיבוי אש:
כישלון בכל אחת מאreas אלו עלול לפגוע בזמן ההתפנות ולגבות עלות תיקון גבוהה לאחר שריפה.
דרגות העמידות באש משקפות את משך החסימה בתנאים תקניים:
נתוני מעבדה מראים כי לוחות עמידים באש במשך 120 דקות יכולים לעמוד בטמפרטורות של עד 1,800°F תוך שימור 85% מכוח הכיווץ שלהם לפני השריפה – שיפור של 42% לעומת דגמים קודמים.
לוחי אש עמידים כיום צריכים למצוא איזון בין היכולת שלהם, המחיר שלהם, והמשך חייהם. לוחי מגנזיום אוקסיד או MGO בולטים כי הם לא יתלקחו באש בקלות והם יכולים לסבול מכות רבות מבלי לשבור. בנוסף, הם קלים מספיק כדי לעבוד היטב בבניינים גבוהים שבהם משקל חשוב. לוחי הגבס זולים יותר וקל להניח, מה שהופך אותם לבחירה פופולרית עבור פרויקטים רבים. עם זאת, אלה נוטים להתפרק כאשר חשופים לתנאים לחים עם הזמן. סימון סיבים מתמודד עם לחות די טוב, אבל לא מבודד מפני חום בצורה יעילה מאוד. גם למוצרים של סיליקט סידן יש את נקודות החוזק שלהם, במיוחד כאשר הם שומרים על טמפרטורה יציבה על חלקים של מבנים שאינם חשופים ישירות להבות או מקורות חום קיצוניים.
איך שматériלים מתמודדים עם חום מהווים הבדל גדול כשמדובר בהכלה של שריפות. סיליקט הסידן בולט כיוון שהוא מוליך חום בצורה גרועה מאוד, רק 0.056 וואט/מ'קלווין, מה שאומר שהפלדה המבנית נשארת שלמה לאורך זמן רב יותר במהלך שריפה. MGO אינו רחוק מאחור עם דירוג של 0.09 וואט/מ'קלווין, אך אסבסטו-סימנ트 מגיע ל-0.25 וואט/מ'קלווין ומשלב יותר על יכולת לעמוד בלחץ מאשר על שמירה מפני חום. הסיבה שבגללה בוחרים בסיליקט הסידן כל כך הרבה פעמים לצורך שימוש כמו מחיצות אש במערכות מיזוג או אלו שמקיפות פתחי תשתית חשמלית? ובכן, אף אחד לא רוצה שהמבנה יתמוטט כשיש עשן באוויר, נכון? החומר פשוט מבצע טוב יותר בטמפרטורות קיצוניות בהשוואה לחלופות הזמינות בשוק היום.
מה גורם ללוחות אש מסוימים לעמוד במבחן הזמן? עמידות סביבתית משחקת תפקיד חשוב כאן. חומרים כמו לוח MGO ולשון סיליקט קلسium עמידים היטב בפני בעיות כמו עישוש ועקבות של יבלות, גם כאשר מותקנים קרוב לחופים או במקומות שבהם יש תמיד נוכחות של לחות. קחו לדוגמה גבס – רוב הקבלנים יודעים שהוא נעשה חלש למדי לאחר שהייה בתנאי לחות למשך זמן ממושך. כמה מבחנים מראים שהוא יכול לאבד כ-30% מתכונות הגנת האש שלו לאחר חשיפה מתמדת לרמות לחות גבוהות מעל 90%. כשמסתכלים על אפשרויות אחרות, אסבסטוס צמנט הוכיח את עצמו כחזק בסביבות תעשייתיות בהן חומרים כימיים שכיחים. המינרלים בחומר הזה פשוט לא מתעוותים בקלות, מה שחשוב מאוד לבניינים שצריכים לעמוד בסחיפה כימית קשה יום אחרי יום.
לוחות אש מוסמכים חייבים לעמוד בתקנים בינלאומיים שמבטיחים את בטיחות התושבים והמבנה. המדדים המרכזיים כוללים:
| סטנדרטי | אזור | התמקדות מרכזית |
|---|---|---|
| ASTM E119 | צפון אמריקה | עמידות באש של רכיבי בניין (קיבולת נשיאה תחת אש) |
| EN 13501 | אירופה | קטגוריות תגובה לאש (A1-F) ורמות עשן/רעילות |
| BS 476 | הממלכה המאוחדת | התקדמות השריפה ומאפייני התפשטות על פני השטח |
התקנים הללו, שפותחו לאורך עשורים של מחקר בתחום בטיחות מאש, מעריכים כיצד חומרים מתנהגים בתנאי חום קיצוני. לדוגמה, ASTM E119 מחייב מבנים להחזיק מעמד בפני טמפרטורות הגבוהות מ-1,800°F (982°C) ללא קריסה מבנית במהלך התקופה המצוינת.
שני מבחני ASTM חיוניים משערכים חומרים קריטיים לשבירת אש:
בבדיקות משנת 2023, לוחות חומר חמצית המגנזיום לא הציגו התלקחות לאורך 200 ניסיונות לפי ASTM E136, מה שמראה על חוסר בערה יוצא דופן.
לפרויקטים מסחריים נדרשים בדרך כלל שני אישורים לצורך תאימות גלובלית:
| הסמכה | תקן בדיקה | קריטריונים |
|---|---|---|
| כיתה A | ASTM E84 | התרחבות להבה ≤25; צפיפות עשן ≤450 |
| A1 | EN 13501 | לא דלק; תרומה אפס למשא אש |
לוחות אש המ cumplים בשני התקנים הם אידיאליים למתקנים רב-לאומיים כגון בתי חולים ומוקדי נתונים. על מתקיני המערכת לוודא את תוויות האישור של גוף שלישי מארגונים כגון Underwriters Laboratories (UL) או Intertek, כדי לעמוד בחוקי הבניין המקומיים.
לוחות אש שעשויים מאוקסיד מغنזיום או סיליקט סידן יכולים לעמוד בחום קיצוני שמעל לסימן ה-1,000 מעלות מבלי לאבד את יכולתם לתמוך במשקל. לוחות גבס רגילים בדרך כלל מתמוטטים לאחר כעשרים דקות בלבד של חשיפה לאש, אך לוחות דרוגי אש מתקדמים אלו עומדים טוב בהרבה, נשארים שלמים במשך כשעה עד שעה וחצי בקירוב במהלך מבחני ASTM E119 סטנדרטיים. מה גורם להם להיות כל כך עמידים? הסוד נמצא במולקולות המים הכלואות בתוך ליבת הלוח. כאשר הם נחשפים לחום חזק, הלחות הזו הופכת לאדים, ויוצרת שכבת הגנה שמאטת בצורה משמעותית את מהירות התפשטות החום אל מבנה הבניין המרכזי. תכונה זו הפכה את הלוחות הללו לפופולריים יותר ויותר בקרב אדריכלים המחפשים פתרונות אמינים להגנת אש.
לוחות עמידים באש מהרמה הגבוהה מצמצמים את צפיפות העשן ב-40% בהשוואה לבניינים מפלדה לא מוגנים, לפי נתוני NFPA 2023. הפחתה זו מתרחשת באמצעות שני מנגנונים:
ניתוח הבטיחות מפני שריפה בבניינים גבוהים לשנת 2023 גילה שלוחות המ cumplים עם תקן EN 13501 Class A1 הגבילו את איפור העשן להלן 20%, ושיפרו משמעותית את הראות במהלך ההתפנות.
במהלך שריפה בשנת 2023 בבניין משרדים בן 34 קומות בדובאי, לוחות עמידים באש עם דירוג 90 דקות שהותקנו בארגזות מעלים ובמרכזי שירות:
תוצאה זו מהשטח תומכת במחקר בתחום הגנת המבנה מפני אש, שמראה כי התקנת לוחות כיבוי אש מתאימים יכולה להאריך את זמן ההתפנות הבטוח עד 300%.
עמידות בפני אש בחומרי בנייה היא קריטית מכיוון שהיא עוזרת למנוע התפשטות של שריפות, לשמר את שלמות המבנה ולספק יותר זמן להתפנות בבטחה במהלך חירום.
קריטריוני הביצועים המרכזיים כוללים שלמות מבנית, בידוד ופליטת עשן. קריטריונים אלו עוזרים לקבוע עד כמה חומר עמיד באש מסוגל לעמוד בתנאי שריפה.
דרגת בעירה מסוג A, לפי ASTM E84, מחייבת אינדקס הפצת להט של ≤25 וצפיפות עשן של ≤450. דרגת A1, בהתאם לתקן EN 13501, מציינת חומרים שאינם ניתנים לדלקה ואינם תורמים כלל לעומס האש.
לחלק מהחומרים הנפוצים שייכים אוקסיד מغنזיום (MGO), גבס, סימנט פיברגלאס וסיליקט סידן, כאשר לכל אחד מהם יש תכונות התנגדות לאש ייחודיות ויישומים משלו.
אישור האימות מבטיח שלוחות כיבוי אש עומדים בדרישות הבטיחות הבינלאומיות, ומבטיח הגנה אמינה מדליקות והתאמה לתקנות בנייה, הכרחי ל תשתיות קריטיות כמו בתי חולים ומراكז נתונים.
EN
