Ignifugar estructura metálica es un requisito crucial de seguridad en el campo del diseño y la construcción de edificios. Como un tipo de construcción común, la resistencia al fuego de las estructuras metálicas se ha convertido en una de las principales preocupaciones. Las altas temperaturas causadas por un incendio pueden tener un impacto directo en las estructuras de acero. Aunque el acero en sí mismo no es inflamable, su resistencia, rigidez y estabilidad se verán significativamente reducidas en un entorno de alta temperatura, e incluso puede ocurrir el fenómeno de ablandamiento a altas temperaturas. Por lo tanto, si se absorbe demasiado calor durante un incendio, la estructura de acero puede perder su integridad estructural, lo que podría llevar al colapso del edificio. Para mejorar el rendimiento en caso de incendio de los edificios de acero, se necesitan técnicas y medidas efectivas de prevención de incendios. Estas medidas ralentizan el calentamiento del acero, proporcionando tiempo para apagar el fuego y para la evacuación de las personas.
Comprensión de los riesgos de incendio en las estructuras metálicas
Estructuras metálicas son considerablemente afectadas por altas temperaturas. Son susceptibles a la oxidación y corrosión, lo que reduce propiedades como la resistencia, rigidez y tenacidad. Esta reducción de propiedades puede llevar a problemas como la deformación, flexión y torsión de la estructura metálica. El acero no arde, pero bajo una llama de alta temperatura, su resistencia disminuye a medida que aumenta la temperatura. Cuando la temperatura alcanza un punto crítico definitivo, la capacidad de carga del acero se reduce significativamente. En los incendios reales, la temperatura crítica en la que la estructura metálica pierde su estabilidad de equilibrio estático es de aproximadamente 500℃, mientras que la temperatura del incendio suele alcanzar los 800~1000℃.
Por lo tanto, las estructuras de edificios de acero deben tomar medidas de prevención de incendios para evitar que la estructura metálica se calienta rápidamente hasta alcanzar la temperatura crítica en caso de incendio. Esto no solo ganará tiempo valioso para la extinción del fuego y la evacuación segura de las personas, sino que también reducirá el daño causado por el incendio. Las medidas de protección contra incendios efectivas incluyen el uso de recubrimientos resistentes al fuego, paneles resistentes al fuego y sistemas de rociadores de agua.
Métodos de Protección Contra Incendios para Estructuras Metálicas
| Método | Principio | Materiales | Ámbito de Aplicación |
| Método de rociado | Uso de rociado | Vario | Cualquier estructura metálica |
| Método de encapsulado | Envolviendo | Tableros resistentes al fuego, concreto, ladrillos, mortero | Columnas de acero, vigas de acero |
| Método de blindaje | Encerrar los componentes de acero dentro de paredes o techos hechos de materiales resistentes al fuego | Tableros resistentes al fuego | Techos de acero |
| Método de rociado de agua | Instalar una red de rociadores para formar una capa continua de agua sobre las superficies de los componentes durante un incendio | Agua | Grandes espacios |
| Método de enfriamiento por agua | Llenar componentes huecos con agua para disipar el calor a través de evaporación o circulación | Circulación de agua | Columnas de acero |
Pinturas Resistentes al Fuego
Las pinturas resistentes al fuego son un tipo de pintura funcional. Tienen la función especial de proteger contra incendios, además de las propiedades protectoras y decorativas de las pinturas generales. Actualmente, la pintura resistente al fuego es el método más utilizado y conveniente en la protección contra incendios de estructuras metálicas. El recubrimiento ignífugo puede bloquear las altas temperaturas y ralentizar el calentamiento del acero. También retrasa el ablandamiento y doblamiento del acero en un incendio. Esto da tiempo para apagar el fuego. El mecanismo de protección contra incendios dice que el recubrimiento ignífugo de estructuras metálicas tiene tipos intumescentes y no intumescentes.
Recubrimiento Ignífugo Intumescente
Recubrimiento ignífugo intumescente: El recubrimiento ignífugo para estructuras metálicas intumescentes, también conocido como recubrimiento ignífugo delgado. En un incendio, se expande y forma una espuma de carbono uniforme y densa, tipo panal o esponjosa. Esto aísla la llama del objeto, deteniendo o ralentizando la combustión y protegiendo el acero. El recubrimiento ignífugo intumescente tiene las ventajas de una capa delgada, peso ligero, buena resistencia a las vibraciones y buenas propiedades decorativas. En un edificio comercial prefabricado, los recubrimientos ignífugos intumescentes ralentizan el calor del acero, evitando el colapso estructural durante un incendio. Así, las personas pueden ser evacuadas a tiempo.
Recubrimiento Ignífugo No Intumescente
El recubrimiento ignífugo no intumescente para estructuras metálicas, también conocido como recubrimiento ignífugo grueso. No se expande en caso de incendio y tiene buena capacidad de aislamiento térmico. El recubrimiento ignífugo no intumescente tiene buenas propiedades adiabáticas y ablativas inherentes. Bloquea y consume el calor del fuego, retrasando así el alcance de la temperatura crítica del acero. Al diseñar edificios de almacén de acero, el uso de recubrimientos ignífugos no intumescentes para proteger la estructura metálica ayuda a que se mantenga estable durante el fuego, dándole tiempo a los bomberos para realizar tareas de rescate.
Tableros Resistentes al Fuego
La siguiente es la introducción de varios tableros resistentes al fuego comunes para estructuras metálicas.
- Tableros de lana mineral y lana de vidrio: la lana mineral y la lana de vidrio se utilizan principalmente como materiales de aislamiento térmico. Son no combustibles, resistentes a altas temperaturas y ligeros.
- Tablero de yeso resistente al fuego: El componente principal es no combustible y contiene agua cristalizada, lo que tiene mejor resistencia al fuego. Puede usarse como partición, techo y panel de techo. En uso, es liviano, reduce la carga de la estructura del edificio y es fácil de procesar, conveniente para la construcción, con buenas propiedades decorativas.
- Tablero de fibra de silicato de calcio: Hecho de materiales reforzantes inorgánicos como cal, silicato y fibra inorgánica. Es liviano, de alta resistencia, con aislamiento térmico, durabilidad y un excelente rendimiento en el procesamiento y construcción. Se utiliza principalmente para hacer techos, particiones y protección contra incendios de columnas y vigas de acero.
| Tipo de Tablero Resistente al Fuego | Materiales Principales | Ámbito de Aplicación | Principales Ventajas |
| Tablero de Lana Mineral, Tablero de Lana de Vidrio | Lana Mineral, Lana de Vidrio | Paredes divisorias, Techos, Paneles de Techo | No Combustible, Resistencia a Altas Temperaturas, Ligero |
| Tablero de Yeso Resistente al Fuego | Yeso, Agua Cristalizada No Combustible | Paredes divisorias, Techos, Paneles de Techo | Ligero, Resistente al Fuego, Fácil de Procesar, Buenas Propiedades Decorativas |
| Tablero de Fibra de Silicato de Calcio | Cal, Silicato, Fibra Inorgánica | Techos, Paredes Divisorias, Protección Contra Incendios para Columnas y Vigas de Acero | Ligero, Alta Resistencia, Buen Aislamiento Térmico, Durabilidad, Excelente Rendimiento en Procesamiento y Construcción |
Rociado de Fuego
Los rociadores de protección contra incendios generalmente consisten en aglutinantes, rellenos y fibras y se entregan en forma de polvo al sitio de construcción. Los rociadores de protección contra incendios hacen que la superficie de la estructura metálica se vuelva rugosa, siendo adecuados para edificios donde no se requieren acabados estéticos. Generalmente, los trabajadores que realizan el rociado de fuego deben estar preparados con ropa protectora y respiradores, ya que el rociado contiene productos químicos tóxicos para el cuerpo humano.
Rociado de Agua
El método de rociado de agua generalmente se configura en la red de suministro de agua del techo. En un incendio, la red rociará agua. El agua formará una capa fluida sobre la superficie del edificio. Esta capa jugará un papel en la extinción del fuego.
Método de Enfriamiento con Agua
El método de enfriamiento es cerrado. Está en una columna de acero con un hueco interno lleno de agua. Cuando ocurre un incendio, los componentes transfieren su calor al agua. El agua se evaporará debido al calor. Al mismo tiempo, el calor absorbido por el agua continuará circulando para eliminar el calor.
Conclusión
La protección contra incendios en estructuras de acero, como una parte fundamental en la carga estructural de los edificios, es de suma importancia. Una buena protección contra incendios puede mejorar considerablemente la seguridad y durabilidad del edificio. Esto es cierto en una variedad de sitios y condiciones. Ya sea mediante el uso de recubrimientos resistentes al fuego, paneles ignífugos u otros métodos efectivos de protección contra incendios, estos pueden proporcionar una protección crítica al edificio en caso de un incendio, ralentizando la propagación del fuego y ganando tiempo valioso para la extinción y evacuación.
Especialmente con el número creciente de edificios de acero de varios pisos, cuando ocurre un incendio, es difícil apagarlo en un corto período de tiempo. Por lo tanto, el diseño del material debe reforzarse para mejorar el rendimiento en cuanto a la resistencia al fuego.
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FAQ
¿Cuáles son los métodos más comunes de protección contra incendios para estructuras de acero?
Pinturas resistentes al fuego, paneles ignífugos y sistemas llenos de agua son métodos comunes.
¿Cómo se comparan los paneles ignífugos con los aerosoles?
Los paneles ignífugos mantienen su forma y también son mejores para la estética. Los aerosoles son más fáciles de aplicar en formas complejas.
¿Existen normas para la prevención de incendios en edificios de acero?
Sí, existen diversas normas como BS EN 1994-1-2 y TCVN que especifican los requisitos de seguridad contra incendios.
¿Cuál es el papel de los sistemas llenos de agua en la prevención de incendios?
Mantienen la temperatura del acero baja durante los incendios, preservando la integridad estructural.
¿Con qué frecuencia deben inspeccionarse los sistemas de prevención de incendios?
Las inspecciones regulares son esenciales, generalmente anuales o según lo especificado por las regulaciones locales.