Brandhämmande egenskaper hos industriella metallbyggnader

Hur ståls inneboende egenskaper påverkar brandmotståndet i industriella metallbyggnader

Termiskt beteende och bärförmåga under brandförhållanden

Det faktum att stål inte brinner alls gör det till en verklig tillgång när det gäller brandsäkerhet i industriella byggnader av metall. Jämfört med material som trä eller betong ledger stål värme mycket långsammare, vilket innebär att strukturella delar förblir intakta under längre tid under en brand. Allra viktigast är att stål behåller sin sammanhållning även när temperaturen når cirka 500–550 grader Celsius innan situationen börjar bli allvarlig. Denna typ av stabilitet ger människor mer tid att ta sig ut på säkert sätt och minimerar ytterligare skador efter den första elden. Dessutom, eftersom stål expanderar så lite vid upphettning, uppstår mindre belastning på fogar och yttre beläggningar. Det hjälper till att hålla olika sektioner åtskilda från varandra, vilket gör det svårare för lågor att sprida sig från ett område till ett annat i byggnaden.

Kritiska temperaturtrösklar och förebyggande av strukturellt ras

Stål börjar förlora sin draghållfasthet när temperaturen stiger förbi cirka 600 grader Celsius, men oroa dig inte för omedelbart ras eftersom stål har en mycket högre smältpunkt över 1370 grader Celsius. Dessutom innebär metallets stabila struktur att det inte helt plötsligt rasar samman eller spricker i bitar som vissa andra material kan göra. Denna inbyggda tidsbuffert fungerar faktiskt till vår fördel eftersom den ger passiva brandskyddslösningar tid att aktiveras innan situationen blir allvarlig. Att behålla strukturers integritet tills dessa farliga temperaturgränser uppnås hjälper byggnader att uppfylla kraven enligt ASTM E119-standarder. Och att uppfylla dessa standarder handlar inte bara om pappersarbete – det översätter sig direkt till säkrare förhållanden för personer inomhus vid brand, vilket vi sett bekräftat gång på gång genom faktiska provningsscenarier.

Passiva brandskyddssystem för industriella metallbyggnader

Svällande beläggningar och sprutade brandskyddande material (SFRM)

När svällande beläggningar utsätts för värme kan de svälla upp till femtio gånger sin ursprungliga tjocklek och därigenom skapa ett skyddande kolager som verkligen hjälper till att sakta ned hur snabbt stålets temperatur stiger, samtidigt som strukturer bevaras. Det andra alternativet är sprutade brandskyddande material, så kallade SFRM. Dessa finns i två huvudtyper: sådana gjorda av cement och sådana som innehåller mineralfibrer. De måste sprutas på i en tjocklek av cirka 15 till 30 millimeter för att ge god termisk isolering över stålytor. Vad som gör dessa lösningar så värdefulla är att båda erbjuder brandmotståndsklassificeringar på upp till fyra timmar i sträck. Dessutom fungerar de bra även på komplicerade former och vinklar där traditionella metoder kanske inte håller. Och eftersom de inte kräver någon extern strömkälla för att fungera är dessa passiva system särskilt säkra att installera i områden med elektrisk risk eller mycket lättantändligt material i närheten.

Brandklassad isolering, icke-brännbar panel och kavitetshindrande barriärer

Mineralullsisolering, som smälter vid temperaturer över 1 000 grader Celsius, erbjuder utmärkt brandskydd för väggar och takkonstruktioner. Genom att kombinera den med brandklassade material som aluminiumkompositpaneler med mineralkärnor skapas byggnadsdelar som kan motstå eld i 60 till 120 minuter. Dessa kavitetshindrande barriärer placeras i dolda områden mellan väggar, golv och där installationer går genom konstruktioner, för att förhindra spridning av rök och lågor. Korrekt placering runt viktiga strukturella anslutningar hjälper till att skapa brandceller som håller elden innesluten där den uppstår, vilket krävs enligt byggnormer som ASTM E119 för säkerhetsstandarder. Rätt placering gör stor skillnad i hur väl en byggnad klarar sig under en brandhändelse.

Integrerade brandklassade konstruktioner i industriella metallbyggnader

Tak-, vägg- och öppningskonstruktioner enligt ASTM E119 och UL 263

Integrerade brandklassade konstruktioner kombinerar tak, väggar och öppningar till sammanhängande system utformade för att förhindra spridning av eld i industriella metallbyggnader. Certifierade enligt ASTM E119 och UL 263 – de internationellt erkända standarderna för brandbeständighetstestning – bedöms dessa konstruktioner utifrån tre prestandakriterier vid kontrollerad brandexponering:

• Strukturell stabilitet (motståndskraft mot ras)
• Integritet (inneslutning av lågor och het gas)
• Isolering (begränsning av värmeöverföring till oskyddade ytor)

Elningsklassningar kan variera från en halvtimme upp till tre fulla timmar, och detta beror i stor utsträckning på hur konstruktionen är utformad och om alla delar ansluts korrekt. De flesta väggar idag levereras med mineralullsisolering inpackad samt speciella svälltätningar runt hål eller öppningar. Dörrar och fönster med elnigsklassning har oftast gummilika tätningslister som expanderar vid upphettning. Det är också mycket viktigt att alla delar installeras kontinuerligt, eftersom hela systemet kommer att misslyckas med att hålla tillbaka lågor om det finns springor någonstans. Därför skickar många tillverkare sina produkter för oberoende tredjepartsprovning. Dessa tester simulerar verkliga bränder för att se hur materialen klarar sig under press. Resultaten är viktiga eftersom de avgör hur mycket tid människor faktiskt får på sig att ta sig till säkerhet innan konstruktioner börjar falla samman.

Efterlevnad, certifiering och verifiering av prestanda i verkligheten

Metallbyggnader som används i industriella miljöer måste uppfylla vissa brandsäkerhetskrav, till exempel standarderna ASTM E119 och UL 263. Dessa standarder testar i grunden hur väl väggar, tak och andra byggnadsdelar tål eld när de kontrolleras av oberoende laboratorier. Certifieringsprocessen bedömer aspekter såsom hur länge konstruktioner kan bära vikt under en brand och hur effektivt de innesluter lågor under kontrollerade brinningsförhållanden. Byggnader som följer dessa certifierade brandskyddsmetoder drabbas enligt branschrapporter ungefär 70–75 procent mindre av problem relaterade till eld. Det är inte konstigt, eftersom korrekt brandskydd minskar risken för rättsliga stämningar och produktionsstopp samtidigt som arbetstagare skyddas och värdefull utrustning bevaras för företag som är beroende av oavbruten drift.

Frågor som ofta ställs

Varför föredras stål för brandsäkra industribyggnader?

Stål brinner inte och leder värme långsammare än material som trä eller betong, vilket bevarar strukturell integritet längre under brand, ger mer evakuerings tid och minimerar skador.

Vad är svällande beläggningar?

Dessa beläggningar sväller vid värmeexponering och bildar ett skyddande lager som bromsar stålets temperaturökning, vilket hjälper till att bevara strukturell integritet vid brand.

Hur fungerar integrerade brandklassade konstruktioner?

De kombinerar strukturella komponenter som tak, väggar och öppningar för att förhindra spridning av eld och testas för stabilitet, integritet och isolering enligt standarder som ASTM E119.