pompierivideo.blogspot.com http://pompierivideo.blogspot.com/2011/03/rezistenta-la-foc-materialelor-de.html

Rezistenta la foc a materialelor de constructii si a cladirilor1.NOTIUNI PRIVIND PRINCIPALELE PROPRIETATI FIZICO-MECANICE ALE MATERIALELOR, CONEXEMODULUI DE COMPORTARE LA FOC

1.1 SCHIMBAREA STARII DE AGREGARE

In general,in natura substantele se pot gasi in stare solida,lichida sau gazoasa in raport cu fortele decoeziune intermoleculara care scad,de la starea solida la cea lichida si la cea gazoasa.Ca urmare,

corpurile solide se caracterizeaza prin volum si forma determinate,substantele lichide isi pastreaza volumulconstant si curg,iar cele gazoase ocupa intregul volum disponibil,functie de densitatea specifica.

Multe substante sub influenta temperaturii si presiunii pot trece dintr-o stare de agragare in alta prinfenomele de topire si vaporizare,condesare si solidificare sau prin sublimare si desublimare.

De exemplu,gheata prin topire se transforma in apa si prin vaporizare in vapori de apa,iar in sens invers princondensare in vapori in apa lichida si prin solidificare in gheata.Daca in primul flux de transformari seabsoarbe caldura ,in al doilea flux se cedeaza caldura.

Fenomenele de trecere a substante dintr-o stare in alta au loc potrivit unor legi valabile,atit pentru topire,citsi pentruvaporizare,cum sunt:

- topirea si vaporizarea substantelor pure,la presiune constanta,se produc la temperature binedeterminate,constante si caracteristice fiecarui substante;

- schimbarea starii de agregare a unei unitati de masa dintr-o substanta necesita o cantitate de calduradeterminanta,denumita cadura latenta specifica de transformare (topire,solidificare,vaporizare,condensare).

Prin topire,majoritatea substantelor isi maresc volumul,cu exceptia ghetii care si-l reduce.Lavaporizare,marirea volumului este mult accentuate.De exemplu,apa isi mareste volumul de circa 1700 deori,absorbind la vaporizare o caldura specifica de 538,7 cal/g,la care se adauga aproximativ 85 calorii pentrua ajunge la fierbere,deci 623,7 cal/g.

Aceasta proprietate a apei o recomanda ca substanta de stingere a incendiilor foarte eficienta prin efectelede racire,inabusire,daca este folosita sub forma de jet compact si de dislocare.

Unele corpuri,ina la presiune atmosferica,trec direct din starea solida in vapori prin fenomenul desbulimare,cum sunt iodul ,acidul benzonic,pentasulfura de fosfor,zapada carbonica (dioxidul de carbonlichefiat) clorura de amoniu etc.

Totodata sunt materiale (lemnul,hirtia etc.) care prin incalzire,in lipsa oxigenului initial se descompun,dindnastere la diferite substante,unele fiind combustibile,care se pot aprinde ulterior foarte usor.

De asemenea,multe aliaje se topesc la temperaturi reduse fata de temperaturile de topire ale substantelorcomponente.Pe acest fenomen se bazeaza constructia unor detectoare de incendiu si capete de pulverizaretip sprinkler realizata din aliaje cutectice (Daracet,Lipowitz,Wood,Rose etc.).

In tabelul XIV-1.1 se arata temperaturile de topire a unor substante.

Temperatura de topire a unor substante

Substanta Temperatura de topire

[°C]

Substanta Temperature de topire

[°C]

Mercur

Stearina

- 38,87

45

Magneziu

Aluminiu

650

660

Aliaj Daracet

Parafina

Aliaj Lipowitz

Aliaj Wood

Naftalina

Aliaj Rose

Sulf

Selac

Staniu

Plumb

Zinc

Bromura de argint

50

54

60

66

80

94

119

150

232

327

419

434

Bronz

Email

Sticla

Aur

Cupru

Fonta

Otel

Nichel

Portelan

Platina

Cuart

Wolfram

900

960

800 – 1400

1.064

1.083

1.130 – 1.200

1.300 – 1.500

1.451

1.550

1.773

1.730 – 2.000

3.380

In cazul amestecurilor de substante lichide,punctele de fierbere si implicit vaporizarea lor,au loc la praguri detemperature stabilite pentru fiecare substanta,semnificativ fiind in acest sens procesul de distilare fractionataa produselor petroliere.

Punctual de fierbere variaza direct proportional in functie de presiunea existenta la suprafata lichidului.Deexemplu,in cazanul cu abur,fierberea incepe la peste cu 100°C,iar intr-o coloana,de distilare invid,fenomenul are loc sub temperaturile determinate la presiunea atmosferica.

Evaporarea este tot o vaporizare,care are loc insa la suprafata unui lichid,la orice temperatura cuprinsa intrecea de solidificare si cea de fierbere ,daca presiunea vaporilor lichidului considerat in spatiul de deasupralichidului este inferioara presiunii vaporilor saturati ai acestui lichid si daca presiunea atmosferica depasesteaceasta presiune a vaporilor saturati (pentru a nu avea loc fierberea).

Viteza de evaporare se poate calcula cu urmatoarea formula empirica stabilita de Dalton:

v=KS(pm-p) [cm3/s];

H

K – constanta care depinde factori externi;

S – suprafata libera a lichidului [cm²];

H – valoarea presiunii atmosferice [mm Hg];

pm -valoarea presiunii vaporilor nesaturati ai lichidului,existenti la suprafata lui [mm Hg];

p – valoarea presiunii lichidului considarat in spatiul de deasupra lichidului [mm Hg].

Punctul triplu al apei reprezinta o stare unica a acesteia,in care gheata,apa si vaporii pot exista simultan inechilibru.Starea corespunde presiunii de 4,57 mm Hg si temperaturii de 0,0075°C.Punctul 0 este punctultriplu.Intre curbele OP si Om apa se afla in stare lichida,intre curbele On si OP ca gheatza,iar sub curbeleOn si OM apa exista in stare de vapori.

Umiditatea relativa U reprezinta raportul dintre masa m a vaporilor de apa dintr-un volum dat din atmosfera simasa M de vapori de apa,care ar satura atmosfera in aceleasi conditii,adica:

U= m

M

a) Coeficienti de dilatare liniara ai unor corpuri solide

Substanta x10 grd-1 in intervalul de temperature [°C]

0 - 100 0 – 200 0 – 300 0 – 400 0 – 500 0 – 800 0 – 1000

Aluminiu

Argint

Aur

Constantan

60% Cu –

40% Ni

Cupru

Fonta

Nichel

23,8

19,5

14,2

15,2

16,5

10,4

13

11,7

12

42,5

20

14,6

15,6

16,9

11

13,7

12,2

13,6

25,5

20,3

14,8

16

17,2

11,6

14,3

12,8

13,1

26,5

20,6

15

16,4

17,7

12,2

14,9

13,3

13,6

27,4

20,9

15,6

16,8

18,1

12,9

15,2

13,8

14,1

-

22,1

-

-

18,1

12,9

15,2

13,8

14,1

-

-

-

-

-

-

16,8

-

-

Intrucit vaporii asculta aproximativ de legea Boyle-Mariotte,rezulta:

ps

p – presiunea partiala a vaporilor de apa prezenti in atmosfera [at];

ps – presiunea vaporilor saturati la temperature aerului [at].

Lichefierea gazelor se realizeaza in multe cazuri prin comprimare izotermica pina se ajunge la starea criticacind toata masa gazului se lichefiaza deodata.De exemplu,starea critica a CO2 este la temperatura critica de31,1°C si la presiunea critica de 7,6 at.Intrucit majoritatea gazelor,intre care azotul,aerul,oxigenul,heliuletc.,au o temperatura critica scazuta ,lichefierea lor se poate face prin realizarea unor amestecurirefrigirente sau prin evaporarea intensiva a unor substante.In industrie,

Lichefierea gazelor se face prin metoda detentei,bazata pe proprietatea gazelor de a se raci la destinderebrusca.

1.2. DILATAREA CORPURILOR SOLIDE SI LICHIDELOR

Sub efectul temperaturilor in crestere corpurilor se dilata,iara daca temperaturile scad corpurile se contractaindiferent de starea lor de agregare.Variatiile mai mari au loc in mai mari au loc in directiile dimensiunilorpredominante ale corpurilor.

In cazul barelor,grinzilor si altor corpuri avind lungimea ca dimensiune predominanta ,dilatarea liniara seexprima prin relatia:

∆1 = x10 ∆t sau lt= lo ( l + xΔt);

∆1 = lt - lo – modificarea lungimii sub efectul variatiei temperaturii Δt ;

lo – lungimea initiala [m];

lt - lungimea finala (la temperature t),[m];

x – coeficientul de dilatare liniara.

In tabelul XIV 1.2 se arata coeficientii de dilatare a unor substante.

Coeficientii de dilatare liniara a unor substante

Otel tare

Otel moale

Platina

Plumb

Sticla decuart

Tungsten

Zinc

9

29

0,5

4,5

16,5

9,1

29,6

0,6

4,5

-

9,3

31,1

0,6

4,7

-

9,4

-

0,6

4,7

-

9,5

-

0,6

4,5

-

9,5

-

0,6

4,6

-

10,2

-

0,5

4,6

-

b) Coeficienti de dilatare ai unor corpuri lichide

Substanta x105 in intervalul de temperature [°C]

0 – 10 0 – 20 0 – 30 0 – 40 0 – 50 0 – 80 0 – 100

Acetona

Benzene

Glicerina

Mercur

Toluen

135

120

50

18,19

-

138

120

50

18,2

107

143

123

50

18,21

108

146

125

51

18,21

108

150

127

52

18,22

112

134

18,25

117

18,26

Corpurile solide de diferite nature se caracterizeaza si prin coeficientul de dilatare in volum xv.

Intrucit acest coeficient se schimba putin cu temperatura,in apropierea lui 0°C,relatia de modificare avolumului se poate scrie:

V=V0 (1+xvt );

xv ≈ pentru corpurile isotope,care au aceleasi proprietati in toate directiile,sau:

xv ≈ x1 + x2 + x3 pentru corpurile solide anizotrope,coeficientii x1 , x2 si x3 fiind coeficienti de dilatare liniara pe3 directii care formeaza doua cite doua unghiuri de 90°C.

Un vas gol,confectionat dintr-un material oarecare,se dilata la fel ca atunci cind spatiul din interiorul sau ar fiocupat de materialul vasului.

In cazul dilatarii termice apar forte insemnate.Astfel,la dilatarea termica a unei bare,aflata initial la 0°Cdatorita alungirii ∆1=1xΔt apare o forta :

F= SEx∆t;

F – forta care se exercita pe suprafata S[ N ] ;

E – modulul lui Young,de elasticitate;

Aceeasi forta trebuie aplicata la captele barei pentru a impiedica contractarea ei la revenirea la 0°C.

Asemanator pentru a opri dilatarea unei bare,trebuie aplicata o forta care sa comprime bara,la temperaturet,de la lungimea l0 (1+x1),pina la lungimea l0 exprimata prin relatia:

F=SE. xt.

1+xt

Datorita cresterii temperaturii rezultate in caz de incendiu si dilatarii corpurilor,pot sa apara fenomenenegative cum sunt:

- fisurarea conductelor metalice sau caderea lor de pe reazeme,aparitia scurgerilor de produse din retelelede transport si utilajele de vehiculare ca urmare a neetansitatilor aparute,indeosebi la armature din materialediferite;

- deplasarea de pe reazame a unor elemente de rezistenta ale constructiilor (ferme,grinzi,estacade etc.);

- distrugerea unor structuri,mai ales metalice,ca urmare a eforturilor mari aparute pe unele directii alenodurilor acestora;

- imposibilitatea inchiderii unor usi,clapete si alte elemente de protectie deformate de temperatura;

- modificarea ceartamentului liniilor de cale ferata sau metrou;

- marirea peste limitele admise a axelor (arborilor ) unor utilaje dinamice;

- cedarea unor rezervoare si vase cu produse inflamabile la care coeficientii de dilatare pe diferite directii aiperetilor si fundurilor sunt mari,iar rezistenta sudurilor si imbinarilor nu este corespunzatoare.

In domeniul prevenirii incendiilor fenomenul de dilatare este aplicat si in scopuri utile,cum este cazuldetectoarelor de incendiu pe principiul lamei bimetalice sai din aliaje eutectice ori cu recipient deaer,capetelor de pulverizare tip spinckler cu fuzibil din aliaj eutectic sau cu capsula (bulb) cu lichid.

Dilatarea lichidelor se caracterizeaza cu ajutorul coeficientului de dilatare in volum,care are valori mult maimari la lichide decit la solide.

Pentru intervale limitate de temperatura,coeficientul de dilatare x poate fi considerat constant si inlocuit cuvaloarea lui medie pe domeniul considerat.Astfel,in vecinatatea lui 0°C,de exemplu,relatia de dilatare sepoate scrie:

V=V0(1+xt);

Vo – valoarea volumului de lichid la 0ºC [m3];

V - valoarea volumului [m3] la temperatura t;

x - valoarea coeficientului de dilatare in vecinatatea lui 0ºC.

Experimental se poate masura intotdeauna un coeficient de dilatare aparenta a lichidului (a) prin metodapicnometrului.Intre acest coeficient de x dilatare apatenta a lichidului si coeficientul de dilatare in volum x,almaterialului din care este facut vasul exista relatia aproximativa:

x ≈ a+xc.

Concomitent cu dilatarea reala a lichidului,independent de ce se intimpla cu vasul care-l contine,are loc omodificare a densitatii lichidului a carei masurare permite determinarea coeficientului de dilataretermica,folosind relatia:

p= p0

1+xt

p – densitatea lichidului la temperatura t [kg/m3 sau g/cm3];

p0 – densitatea lichidului la 0ºC [kg/m3 sau g/cm3].

Apa prezinta o comportare „anormala” in variatia densitatii ei cu temperatura:

- de la 0ºC la 3,98º apa se contracta cu cresterea temperaturii;

- la 3,98ºC densitatea apei are un maxim (p=1,000 g/cm3),apoi scade continuu;

- la 10ºC densitatea este de aproximativ 0,997 g/cm3 .

- la 10ºC densitatea este de aproximativ 0,997 g/cm .

Cresterea presiunii la volum constant este mai mare la lichide decit la gaze,ceea ce explica faptul ca un vasumplut complet cu lichid explodeaza cu usurinta la incalzirea lui.

Presiunea moleculara interna de la suprafata lichidului este foarte ridicata si ca urmare a lichidele suntpractic incompresibile.De exemplu la suprafata unui mol de apa (V=10 cm3) se exercita o presiune de17.000 at.

Tensiunea superficiala a lichidelor scade odata cu cresterea temperaturii,intrucit la temperaturi mai ridicatemoleculele posedind o energie cinetica medie mai mare,se dimineaza efectul atractiei moleculare interne.Deasemenea tensiunea superficiala depinde de mediul cu care se afla in contact lichidul.De exemplu,apa incontact cu aerul are tensiunea superficiala de 73dyn/cm,iar in contact cu cloroformul 29dyn/cm.Existentatensiunii superficiale la lichide permite formarea spumelor folosite in stingerea incendiilor care sunt defaptaglomerari de bule de gaz (aer) sub stratul superficial al apei.

Presiunea conditionata de tensiunea superficiala intr-o bula de aer sferica,de raza 10-2 mm,aflata subsuprafata apei ,este de aproximativ 0,06 at.

1.3 Proprietati termice ale gazelor

Comportarea gazelor la variatiile de temperatura constanta are loc dupa legea lui Gay-Lussac,exprima prinrelatia:

ΔV= xΔt sau V=V0 (1+xΔt);

V0

ΔV = V-V0 – variatia volumului datorita dilatarii gazelor;

V0 – volumul initial [m3];

V – volumul final [m3];

x – constanta universala,coeficientul de dilatare a gazelor sub presiune:

x= 1 grd-1 ;

273,15

Δt =t-t0 variatia temperaturii [°C].

In conditiile incalzirii gazelor sub volum constant,variatia presiunii este redata de legea lui Charles,prinrelatiile:

Δp = βΔt sau p=p0 (1+βΔt);

p0

Δp = p- p0 – variatia presiunii datorita temperaturii;

p0 – presiunea initiala [at];

p – presiunea finala [at],

β – constanta,avind aceeasi valoare ca x;

Δt =t-t0 – variatia temperaturii [ºC].

Reducind la limita temperatura,pina cind inceteaza theoretic orice miscare moleculara a gazuluiperfect.presiunea p este nula,p0 are valoare finite,iar expresia 1+βt este nula,se poate deduce theoretictemperatura t=-1=-273,15°C considerata ca

β

temperatura de origine pe scara Kelvin.In realitate aceasta temperatura de zero absolute nu poate fi atinsa.

Daca temperatura se mentine constanta,parametrii gazelor (presiunea si volumul) variaza dupa legea Boyle– Mariotte,redata prin relatia:

p1V1 = p2V2 = piVi = const.

Generalizind se obtine legea gazelor perfecte a lui Clapeyron exprimata prin relatiile:

pV=p0V0(1+xΔt) sau pV = n RT;

R = 8,31 J/grd.·mol – constanta universala a gazelor;

n – numarul de moli (n=m),in care m este masa gazului,iar M masa lui moleculara.

M

Considerind ca parametrii initiali ai cazului p0,V0 si t0 ,si inlocuind pe t=T-273,15 rezulta relatia simplificataexprimata in grade Kelvin:

pV=p0V0=const ori p = pM;

T T RT

p este densitatea gazului (p=m).

V

In realitate gazele se comporta putin diferit,mai ales la presiuni foarte mari,cind produsul p V nu mai ramineconstant,ci creste in raport cu presiunea.Van der Waals a stabilit ca urmatoarea ecuatie termica de stare agazelor reale:

(p+n2a)(V-nb)=nRT;

V2

a si b – constante pozitive,caracteristice fiecarui gaz;

n²a – presiunea interna a gazului;

V²

T – temperature absoluta [K].

Presiunea exercitata de un gaz perfect este direct proportionala cu numarul de molecule din unitatea devolum a gazului si cu energia cinetica medie a moleculei in gaz.Se exprima prin relatia:

p=2·N·S;

3 V

N – numarul de molecule (N=nM); M este numarul lui Avogadro si este egal cu 6,023·1023mol-1;

S – energia cinetica a moleculei [J];

S=mV² = 3 . R . T =3 . kT;

2 2 M 2

k – constanta lui Boltzman:

k=1,38·10-23 J/K.

Energia interna (U) a unui gaz perfect monoatomic este direct proportionala cu temperatura absoluta agazului si cu cantitatea de gaz,darn u depinde nici de volumul ocupat de gaz si nici de presiune.Astfel:

U=3 . NKT = 3 . nRT.

2 2

Cunoasterea proprietatilor termice ale gazelor in activitatea de prevenire si stingere a incendiilor permiteluarea unor masuri eficiente in diferite situatii,cum sunt: evaluarea pericolului prezentat de crestereapresiunii gazelor lichefiate sau comprimate sau a volumului gazelor,sub efectul temperaturii,indeosebi in cazde incendiu,stabilirea limitelor maxime de umplere a buteliilor,cisternelor,etc. in raport cu naturagazelor,conditiile de transport si stocare si rezistenta recipientelor,determinarea consumului si rezervei deoxygen sau aer comprimat din buteliile aparatelr autonome de respirat ori de inhalat.De asemenea,sedesprinde utilitatea verificarii functionarii aparaturii de masura si control (manometre,termometre,etc.) de pesistemele de vehiculare,compresare si depozitare a gazelor,a supapelor si membranelor desiguranta,precum si a mijloacelor de racire cu care sunt echipate.

De exemplu,coeficientul de umplere N [kg/l] pentru butelii de gaze lichefiate de unele substante sunt:

0,42 la acid clorhidric;

0,75 la dioxid de carbon;

0,51 la amoniac;

0,68 la hidrogen sulfurat;

0,76 la oxid de etilina;

0,40 la propan;

0,40 propilena.

1.4 SCHIMBUL DE CALDURA

Schimbul de caldura este un transfer de energie intre sisteme,care nu se datoreste schimbului de lucrumecanic.

Raportul dintre lucrul mechanic L,si cantitatea de caldura Q este constant si reprezinta echivalentul mecanical cantitatii de caldura J,determinat prima oara de Joule si are valoarea:

J = (4,1855+0,0004) [J/cal].

Cresterea temperaturii Δt a unui corp se poate determina cu relatia:

Δt=Q;

Mc

Q – caldura absorbita [kcal/h];

m – masa corpului [kg];

c – caldura specifica a corpului [J/kg·grd sau cal/g·grd].

Caldura specifica a unor corpuri

Substanta La sau intre temperaturile[°C]

Caldura specifica

[J/kg·grd] [cal/g·grd]

Aluminiu

Aur

Beton

Cupru

0-100

0-100

0-100

0-100

910

129

880-1160

389

0,2175

0,0309

0,21-0,27

0,93

Grafit

Fier

Mercur

Nichel

Plumb

Platina

Siliciu

Sticla

Gheata

Apa

Apa de mare

Alcool etilic

Amoniac

Benzina

Eter

Petrol

Vapori de apa

Are

Dioxid de carbon

Hidrogen

Oxigen

0-100

0-100

-256

+760

0

210

0-100

0-100

0-100

0-100

19-100

0

0

17,5

0

20

20

0

21-58

100

0-200

15-100

12-198

13-207

904

460

2,8

1264

140

133

457

130

133

741

837

203,8

4185

3976

2293

4712

1480

2214

2138

1762

994

847

14,268

910

0,216

0,11

0,0067

0,302

0,03346

0,0319

0,192

0,031

0,032

0,177

0,20

0,487

1

0,95

0,548

1,126

0,34

0,529

0,511

0,421

0,2375

0,2025

3,4090

0,2175

Intre unitatile de caldura exista relatia: 1cal=4,1855 J.

Conductibilitatea termica reprezinta o proprietate importanta a metarialelor de care trebuie sa se tina seamain analiza comportarii lor la foc,aceasta depinzind de natura materialelor respective si se caracterizeaza princoeficientul de conductivitate λ al fiecaruia.

In general,metalele si aliajele acestora au cel mai ridicat coeficient de conductivitate termica.Lichidele cuexceptiamercurului au o conductibilitate termica foarte scazuta.De asemenea,la majoritatea gazelorcoeficientului λ este mai mic ca la multe materiale termoizolatoare,exeptie facind de exemplu aerul la care λeste mai mare de citeva ori fata de cel al unor izolanti termici.

Semnificative sunt in acest sens valorile coeficientului de conductivitate termica λ (in kcal/m·h·°C) pentru:aluminiu tehnic 175,alama 96,cupru tehnic 300, duraluminiu 137, fier tehnic 40-50,plumb 300,beton armat1,37 , caramida 0,3-0,4 , linoleum 0,15 , lemn de stejar 0,3 ,pamint 1,1 ,sticla obisnuita 0,34 ,hirtie obisnuita0,12 ,pluta placi, 0,036 – 0,054,vata de sticla 0,044-0,051,vata de azbest 0,05, placaj 0,13 ,apa 0,5-0,6,alcool 0,16 ,mercur 8,0 ,ulei de transformator 0,1 ,aer 0,5-0,6 , hidrogen 0,15-0,35, dioxid de carbon 0,012-0,020 ,abur 0,17-0,42.

Proprietatea materialelor de a transmite caldura prin conductibilitatetermica poate duce la crearea de situatiinegative,cum sunt: supraincalzirea partiala a unor elemente metalice dintr-o incapere si incendiereamaterialelor combustibile ca urmare a operatiunilor de sudare sau de taiere cu flacara,

efectuate la elementele respective in alta incapere: in alta incapere; propagarea incendiului dintr-uncompartiment antifoc in altul prin usi sau clapete metalice neizolate termic; supraincalzirea suprafetelorexterioare ale unor utilaje dinamice ca urmare a frecarii,patinarii sau altor defectiuni si aprinderea pulberilorcombustibile depuse pe acestea; termodegradarea in timp si aprinderea elementelor de constructiicombustibile aflate in contact cu suprafetele burlanelor sau cosurilor de fum ale mijloacelor de incalzire.

Desigur,folosirea materialelor termoizolatoare impiedica transmiterea caldurii prin conducte,iar la foc celeincombustibile se comporta foarte bine,insa cele combustibile dupa ce se aprind contribuie la dezvoltarea sipropagarea incendiului.Au fost cazuri cind s-au aprins si materiale termoizolatoare apreciate caincombustibile,datorita unor substante combustibile folosite in aplicarea acestora (straturi de vata mineralalipite cu prenadez sau a infiltratilor de produse petroliere).

Atunci cind corpurile nu sunt in contact direct,schimbul de caldura se realizeaza prin intermediul moleculelorfluidului care le desparte (apa,aer,ulei de racire,soba etc.),cantitatea de caldura transmisa siprimita,depinzind de temperaturile sursei calde si a fluidului purtator,natura,viscozitatea,densitatea,

viteza si alte caracteristici,fizico-chimice ale fluidului,marimile,pozitiile relative ale suprafetelor etc.

Aceasta modalitate de transmitere a caldurii prin convectie are aplicatii practice in munca de prevenire sistingerea incendiilor.De exemplu, “ventilarea incendiilor” constituie o metoda eficienta pentru limitareapropagarii incendiilor produse,indeosebi in depozite de materiale si substante combustibile,in care semonteaza in acoperis trapa de evacuare a fumului si gazelor fierbinti,precum si in incaperi speciale decabluri electrice unde se asigura sisteme de ventilare naturala sau mecanica.La unele incendii de padure sepoate folosi metoda de stingere “foc contra foc”.

O mare parte din caldura se transmite insa prin radiatie electromagnetica ,dupa legi asemanatoare cu celeale propagarii luminii,fasciculele de raze calorice avind viteza de 300.000 km/s.

Corpurile retin numai o parte din energia orientate spre ele,in raport cu coeficientul de absortie al acestora,restul caldurii fiind reflectata ori absorbita de mediul dintre corpuri.

Cantitatea de caldura absorbita din radiatia calorica poate fi calculate cu relatia:

Q=cS [ ( Tc ) – ( Tr ) 4 ] [kcal/h];

100 100

c – constanta de radiatie a corpurilor.Pentru corpul negru:

c=4,96 kcal/m²·h·grd;

S – suprafata prin care se primeste caldura radiate [m²]’

Tc – temperatura absoluta a corpului care radiaza caldura [K];

Tr – temperatura absoluta a corpului care primeste caldura radiata [K].

Radiatia calorica poate deveni periculoasa atunci cind sursa are temperatura de peste 600-700°C,situatiefrecventa in cazul incendiilor,iar corpurile sau materialele au un coeficient de absortie a caldurii cit maiapropiat de valoarea 1.Diminuarea efectului de incalzire a corpurilor se poate face prin aplicarea de vopseleori alte finisaje in culori de albe care reflecta o cantitate mai mare de caldura,micsorindu-se astfelcoeficientul de absortie sau prin marirea distantei dintre corpul cald si cel rece,ceea ce duce la dispersareain aer a unei parti mai mari din energia calorica.De asemenea,in unele cazuri se pot reduce suprafetele cese expun si durata schimbului de caldura,iar pe timpul incendiului se intensifica racirea cu apa.

In realitate,transmiterea caldurii nu se face numai printr-un singur mod (conductie,convectie sau radiatie),ciprin doua ori prin toate trei caile deodata.Masurile de protectie impotriva incendiilor trebuie sa vizezedeterminarea modalitatilor prin care se transmite cantitatea cea mai mare de caldura si in raport cu aceastasa se adopte solutiile eficiente.

1.5 PROPRIETATILE MECANICE ALE MATERIALELOR DE CONSTRUCTII

Dupa comportarea materialelor de constructii in urma indepartarii sarcinilor dupa care actioneaza asupralor,se disting:

1) Materialele elastice,la care deformatiile dispar odata cu sarcinile care le-au produs.Aceasta proprietate amaterialelor se numeste elasticitate.

2) Materialele plastice sunt acelea care se deformeaza fara a mai reveni dupa disparitia sarcinilor.Exemplesunt in acest sens,metale incalzite la temperatura de forjare.

3) Materialele elastoplastice sunt majoritatea materialelor de constructii .Ele se deformeaza partial elastic sipartial plastic.Pe masura cresterii efortului unitar,deformatiile plastice sporesc,iar cele elastice se reduc.

In raport cu marimea deformatiilor produse inainte de rupere exista:

1) Materialele tenace,care sufera deformatii plastice mari inainte de a se rupe,cum sunt: otelurile derezistenta mica,cuprul,aluminiul,alama etc.

2) Materialele fragile,care se deformeaza foarte putin inainte de a se rupe: otelurile de marerezistenta,fonta,sticla,betonul,piatra etc.

In functie de valorile constantelor elastice E (modulul de elasticitate longitudinal denumit si modulul luiYoung),G (modulul de elasticitate transversal) si v (coeficient de contractie universala sau coeficientul luiPoison),masurate pe directii diferite,exista:

1) Materialele isotope,care au aceleasi constante elastice pe toate directiile,structural or fiind amorfa oricristalina foarte fina,fara directii prioritare de orientare a cristalelor,cum sunt otelurile,alama,sticla,cauciuculsi multe altele.

2) Materialele anizotrope care datorita stratificatilor pe care le au,se comporta diferit pe diverse directii.

In practica,caracteristicile mecanice ale materialelor se pot modifica sensibil in functie de temperature,timp siecruisare.

De exemplu,un otel care la temperatura de 20°C are rezistenta la rupere σr = 42 daN/mm²,aceastacreste,avind un maxim de ≈ 49 daN/mm² la 200-300°C,apoi coboara repede incepind de la 400°.Modulul deelasticitate E,limitele de curgere σc si de proportionalitate σp scad continuu odata cu crestereatemperaturii,in timp ce coeficientul de contractie transverasala v suferoa o usoara crestere.Gituirea specificaψ si alungirea la rupere δ scad la inceput,avind un minim la 200-300°C,dupa care cresc mereu.

Invers,la temperaturi foarte scazute,rezistentele de rupere ale otelurilor si altor materiale cresc sensibil.Laastfel de temperaturi deformatiile plastice ale otelurilor se reduc foarte mult.

Timpul indelungat de aplicare a sarcinilor modifica starea de eforturi si deformatii a pieselor.Fenomenulpoarta numele de fluaj sau curgere lenta,iar in studiul acestuia,pe linga eforturile unitare si deformatii,caprincipale marimi din rezistenta materialelor ,apar si parametrii specifici – timp si temperatura,iar ca marimederivata – viteza de fluaj.

Cind au loc variatii foarte mari de temperatura,indeosebi de la valori ridicate pozitive coborite,negative siinvers,la intervale scurte de timp,datorita socurilor termice,apar modificari insemnate in comportareamaterialelor.

Una din metodele standardizate de incercare la soc a materialelor este cea care calculeaza raportul dintrelucrul mecanic de rupere si aria sectiunii de rupere denumit rezilienta (K) si se executa cu ajutorul ciocanuluipendul.Astfel,otelurile de rezistenta mare (de exemplu σr= 80...100 daN/mm²) au rezilienta relativ mica(K=5...10 daJ/cm²),pe cind cele de rezistenta mica (de exemplu OL37) au rezilienta mult mai mare (K=25daJ/cm²).La incercarea de incovoiere prin soc,folosita mai des la metale,rezilienta K se exprima direct prinenergia necesara pentru rupere si se masoara in daJ.Rezulta ca otelurile de mare rezistenta nu sunt indicatepenntru piese solicitate prin socuri,cum este cazul unor conducte metalice din industria petrochimica caretrebuie sa lucreze la variatii bruste ale temperaturii produselor vehiculate prin aceasta.

Variatiile constantelor E,G si v pentru unele materiale

Denumirea materialului Modul de elasticitate

(longitudinal) E

[daN/cm²]

Modulul de elaticitatetransversal G [daNcm²]

Coeficientul decontractie transversalav

Otel-carbon

Otel aliat

Otel turnat

Fonta cenusie si alba

Arama laminata la rece

Bronz fosforos

Alama laminata la rece

Aliaje de aluminiu

Duraluminiu

Zidarie de caramida

Beton cu rezistenta 100-200 daN/cm²

Lemn,in lungul fibrelor

Lemn,perpendicular pefibre

Cauciuc

(2,00-2,10)x106

2,10x106

1,75x106

(1,15-1,60)x106

(1,10-1,30)x106

1,15x106

(0,91-0,99)x106

(0,67-0,71)x106

(0,70-0,75)x106

(0,025-0,030)x106

(0,15-0,23)x106

(0,09-0,12)x106

(0,004-0,01)x106

0,00008x106

8,1-x105

8,10x105

-

4,50x105

4,90x105

4,20x105

(3,50-3,70)x105

(2,40-2,70)x105

(2,60-2,70)x105

-

-

(0,0045-0,65)x105

(0,045-0,065)x105

-

0,24-0,28

0,25-0,30

-

0,23-0,27

-

0,32-0,35

0,32-0,42

0,32-0,36

-

-

0,16-0,18

-

-

0,47

2.COMBUSTIBILITATEA SI REZISTENTA LA FOC A MATERIALELOR SI ELEMENTELOR

DE CONSTRUCTIE.DETERMINAREA GRADULUI DE REZISTENTA LA FOC AL CONSTRUCTIILOR

2.1 COMBUSTIBILITATEA SI REZISTENTA LA FOC A MATERIALELOR

Prin combustibilitatea materialelor si elementelor de constructii se intelege capacitatea lor de a se aprinde side a arde in prezenta aerului,contribuind la cresterea cantitatii de caldura dezvoltata in incendiu.

Materialele si elementele de constructii,din punct de vedere al combustibilitatii,pot fi:incombustibil C0 (celecare sub actiunea focului sau temperaturilor inalte nu se aprind,nu ard mocnit si nu se carbonizeaza) saucombustibile C1…C4 (cele care sub actiunea focului sau a temperaturilor inalte se aprind,ard mocnit sau secarbonizeaza).

Materialele si elementele combustibile se clasifica,la rindul lor,in functie de proprietatea lor de a se aprindeusor sau greu si de capacitatea lor de a contribui la dezvoltarea incendiului,in 4 clase de combustibilitate.

Materialele din clasele C1 si C2 constituie sub grupa materialelor “greu combustibile” caracterizate prin faptulca arderea,mocnirea sau carbonizarea au loc numai in cazul existentei unei surse exterioare de foc sau detemperaturi inalte,incetind dupa indepartarea lor.

Elemtele de constructii se considera incombustibile sua combustibile in functie de caracteristicile materialedin care sunt executate dar si de modul de alcatuire si distribuire a acestor materiale in cadrul elementului(structurii).

Incadrarea in clasele C1…C4 a materialelor combustibile suple cu grosimea mai mica de 5 mm se face pebaza rezultatelor incercarilor standardizate efectuate in laborator cu aparatul cu flacara de alcool,cuarzatorul electric si de ardere a picaturilor.Pentru materialele suple cu grosimea mai mare de

5mm,materialele rigide,precum si pentru elementele de constructii,clasele de combustibilitate C1…C4 sestabilesc in urma incercarilor executate cu epiradiatorul sau cu panoul radiant.

Limita de rezistenta la foc a unui element este durata pina la care acesta isi epuizeaza capacitatea derezistenta la actiunea unui incendiu standard definit de curba logaritmica temperature-timp din STAS 7771-81.

Limita de rezistenta la foc a elementelor se determina pe baza criteriilor de:

- capacitate portant (stabilitatea);

- izolare termica;

- etansitate.

Elementele a caror limita se determina dupa toate aceste 3 criterii,luindu-se in considerare valoarea cea maimica,se noteaza cu RF (rezistenta la foc),urmata de durate in ore si minute.

In situatiile in care se iau in considerare numai criteriile de capacitate portanta (stabilitate) sietanseitate,limita de rezistenta la foc se noteaza cu EF (etanse la foc),urmate de durata in ore siminute.Astfel de situatii se pot intilnii la peretii exteriori,suportul invelitorilor acopesisurilor si alte elementeperimetrale,precum si unele usi.

In cazul in care se ia in considerare numai criteriul de capacitate portanta,

elementele,cum sunt stilpii,fermele si alte care nu au rol de separare a spatiilor se noteaza cu SF (stabile lafoc),precizind durata lor in ore si minute.

2.2 DETERMINAREA GRADULUI DE REZISTENTA LA FOC A CONSTRUCTIILOR

Gradul de rezistenta la foc reprezinta capacitatea globala de a raspunde la actiunea focului.

In functie de combustibilitate si limita de rezistenta la foc a elementelor de constructie,compartimentele deincendiu si constructiile se incadreaza in 5 grade de rezistenta la foc.(I,II,III,IV si V).Capacitatea constructieisau compartimentului de incendiu de a raspunde la actiunea focului se reduce de la gradul I la gradul Vrezistenta la foc

Conditiile minime pentru incadrarea constructiilor in grade de rezistenta la foc sunt date in tabelulurmator:XIV.2.1

Nr.crt. Tipul de elementede constructie

Gradul I Gradul II Gradul III GradulIV

GradulV

Observatii

1

2

3

4

5

6

7

8

Stilpi,coloane,

pereti portanti

Stilpi,coloane,

pereti portanti

la ultimul nivel

Pereti interiori

neportanti

Pereti exteriori

neportanti

Grinzi,plansee

Nervure,acope-

C0

2h 30`

C0

1h 30`

1h

C0

30`

C0

15`

C0

1h

C0

2h

C0

1h (45`)

C0

15`

C2

15`

C0

45` (30`)

C0

C0

1h 30`

C0

45`(30`)

C2

15`

C2

15`

C1

45` (30`)

C0

C2

30`

C2

30`

C2

15`

C3

15`

C2

15`

C2

C3

-

C4

-

C4

-

C4

-

C4

-

C3

In cladiri parterde gradul Vseadmite C4

In cladiri indus-

triale siagrozoo-

tehnice parterli-

mita derezistenta

la foc nu senor-

meaza

In cladiri parter

risuri terasa

Grinzi si plansee

peste subsol

Acoperisuri auto-

portante fara pod

(inclusive contra-

vintuirile),sar-

pante,acoperisuri

fara pod,con-

structii aero-

statice

Panouri de in-

velitoare si su-

portul continuu

al invelitorii

C0

1h 30`

C0

45` (30`)

C0

15`

C0

1h

C1

30` (15`)

C1

15`

C0

1h

C2

15`

C2

15`

C2

30`

C3

-

C4

-

C3

-

C4

-

C4

-

de gradul V se

admite C4

La cladiri degradul

III cu sali aglo-

merate,limitade

rezistenta lafoc

va fi deminimum

30`.In cladiri cu

pericol deexplozie

limita de rezis-

tenta la foc aele-

mentelorincom-

bustibile nu se

normeaza

In compartimentele de incendiu ale cladirilor,in care sarcina nu depaseste 200 Mcal/m² (840 MJ/m²) (cuexceptia cladirilor inalte,a celor cu sali agglomerate,care adapostesc persoane care nu se pot evacuasingure,sau cu echipament de importanta deosebita),se pot aplica valorile din paranteza.

Toate elementele principale ale constructiei,functie de rolul acestora in cladire,trebuie sa indeplineascaambele conditii minime,atit de combustibilitate (clasele C0,C1,C2,C3 sau C4),cit si ale rezistentei la foc(durata de epuizare a capacitatii de rezistenta) prevazute pentru incadrarea in gradul respectiv de rezistentala foc.Gradul de rezistenta la foc al constructiei sau al unui compartiment de incendiu este determinat deelementul sau cu cea mai defavorabila incadrare in tabelul XIV.2.1.

In general,la stabilirea gradului de rezistenta la foc nu se iau in considerare invelitoarea acoperisurilor deorice fel,inclusive termoizolatia si hidroizolatia,montata deasupra unui suport continuu (in afara de tabla)care indeplineste conditiile de la nr.8 din tabelul XIV.2.1; pardoselile,timplaria,

ferestrele,obloanele): finisajul interior (tapete,lambriuri,vopsele etc.); platformele metalice si elementelemetalice care nu fac parte din structura de rezistenta a cladirii; elementele constructive ale marchizelor,

verandelor,pridvoarelor si alte asemenea din locuinte.

In unele conditii prevazute de normele tehnice,la determinarea gradului de rezistenta la foc nu se tine seamade: sarpanta si suportul invelitor cu pod; luminatoarele si cupoletele incombustibile,fisiile fixe pentruiluminatul natural execuatate din materiale din clasele C2 si C3 de combustibilitate; peretii despartitorineportanti sau panourile fara rol de limitare a propagarii incendiilor,incombustibile ori din materialecombustibile cu geamuri sau plasa din sirma: plafoanele suspendate si pardoselile tip estrada.

Structurile metalice indifferent ca sunt protejate sau nu pot fi utilizate in cladiri de gradul II rezistenta la foc,incare sarcina termica nu depasteste 420 MJ/m² (100 Mcal/m²) si materialele combustibile sunt distribuiteastfel incit sa nu pericliteze stabilitatea constructiei prin incalzirea locala a unor elemente de constructie.Inaceste cazuri se admite reducerea corespunzatoare a limitelor de rezistenta la foc ale stilpilor,peretilor si

planseelor pina la minimum 15 min.In salile aglomerate,folosirea

structurilor metalice poate fi justificata numai in cazul unei sarcini termice sub 210 MJ/m² (50 Mcal/m²).

Avind in vedere rolul elementelor structurilor metalice (protejate partial sau local) in asigurarea stabilitatiiconstructiei,importanta cladiri,numarul de persoane si valoarea bunurilor adapostite,urmarile posibile aleprabusirii cladirii si economicitatea solutiilor de protectie,in conditiile prevazute de normele tehnice,se poatereduce rezistenta la foc a structurilor respective.

In asemenea situatii sunt unele cladiri de productie sau depozitare avind: categoriile D si E pericol deincendiu in care cantitatile de lichide combustibile din clasele LIII si LIV folosite pentruardere,racire,ungere,comenzi hidraulice sunt stocate in rezervoare de maximum 1 m³ si la distante mai

mari de 10m intre recipiente; numai parter,categoria C de pericol de incendiu,aria construita de cel mult2000 m² si in cazul depozitelor stive de maximum 4 m inaltime; compartimente protejate prin instalatiiautonome de stingere ale depozitelor cu stive de peste 4 m inaltime; parcaje.

3. ELEMENTE DE COMPARTIMENTARE A CONSTRUCTIILOR

IMPOTRIVA INCENDIILOR

3.1 TIPURILE DE ELEMENTE SI FUNCTIILE ACESTORA

Elementele de constructii folosite pentru compartimentarea impotriva propagarii incendiilor si pentru limitareaefectelor exploziilor,prevazute in normele tehnice,sunt prezentate in tabelul X.IV.3.1.

Elementele de compartimentare

Functia Elemente utilizate Protectia golurilor

din aceste elementeTipul Denumirea

Pentru limitarea

propagarii

incendiilor

Elemente antifoc,care

separa compartimentele

de incendiu

Pereti antifoc Usi,obloane,incaperitampon,tamburi des-chisiantofoc

Elemente de intirziere

a propagarii incendii-

lor,care separa inca-

perile din interiorul

aceluiasi compartiment

de incendiu

Pereti rezistenti

la foc

Usi,obloane,ferestre,

precum si alte ele-

mente de inchidere

rezistente la foc

Plansee rezistente

la foc

Pentru limiatarea

efectelor explo-

ziilor

Elemente rezistente la

explozie,care separa

incaperile (spatiile) cu

pericol de explozie

Pereti rezistenti

la explozie

Incaperi tampon si

tamburi deschisi

antiex

Plansee rezistente

la exploxie

-

Pe linga aceste elemente de compartimentare,un rol insemnat in asigurarea protectiei corespunzatoareimpotriva incendiilor a mult constructi il au si acoperisurile,atit in ceea ce priveste limitarea propagariiincendiilor,cit si diminuarea efectelor negative ale exploziilor.

3.2 CONDTIILE CE TREBUIE INDEPLINITE DE ELEMENTELE

DE COMPARTIMENTARE

Peretii antifoc (AF) sunt pereti care in caz de incendiu indeplinesc functia de compartimentare independentde celelalte elemente ale constructiei si isi pastreaza stabilitatea,rezistentele mecanice si capacitatea deizolare temica in limite minime de timp (tabelul XIV.3.2)

Limitele de rezistenta la foc a peretilor antifoc

Densitatea sarcinii termice q a compartimentelor de incendiu

separate de peretele antifoc

Limita minima de rezistenta

la foc a peretelui antifoc

[MJ/m²] [Mcal/m²] [h]

q≤840

840< span=""><>

1000< span=""><>

q>3000

q≤200

200< span=""><>

400< span=""><>

q>700

3

4 (3)1

5 (3)1

7(3)1

1) Valoarea de trei ore din paranteza se refera la compartimentele protejate cu instalatii automate destingere a incendiilor.

Peretii antifoc trebuie sa indeplineasca urmatoarele conditii principale:

- incombustibilitatea (C0);

- dimensionare la efectele potentiale ale incendiului care se pot produce in compartimentele pe care sesepara;

- stabilitate la incarcari nesimetrice provenite din vint sau la unele sarcini accidentale (prabusiri deelemente);

- indeplinirea de catre peretii AF a conditiilor pentru peretii rezistenti la explozie in zonele expuse pericoluluide explozie;

- rezemarea libera sau articulate pe peretii AF a planseelor sau elemtelor constructive care au lrf (limita derezistenta la foc) mai mica de 3 ore,neadmitindu-se incastrarea.Rezemarea grinzilor metalice se face astfelincit grinda dilatata la incendiu sa nu dea impingeri laterale in perete;

- etansarea rosturilor dintre peretii AF si plansee,acoperisuri si peretii exteriori cu umplutura avind lrf de celputin 1 ora si 30 de minute,iar fata de celelalte elemente ale constructiei cu umplutura avind aceeasi limitade rezistenta la foc pe care le traverseaza;

- depasirea planului exterior al acoperisurilor,luminatoarelor,peretilor si a altor elemente combustibile pecare le intersecteaza; posibilitatea inlocuirii acoperisurilor,streasinilor sau a peretilor combustibili prin fisiiincombustibile avind latimea minima de 6 cm;

- montarea in peretii exteriori,in ambele parti ale peretelui AF,pe o distanta de minimum 4 m,numai aluminatoarelor si timplarie fixe,incombustibile cu geam armat;

- prevederea,in cazul cladirilor cu inaltimi diferite,a peretilor AF,de regula cladirea cea mai inalta.Pentruexceptii se aplica prescriptiile tehnice;

- amplasarea peretilor AF astfel incit sa se evite posibilitatea propagarii incendiilor dintr-un compartiment inaltul prin golurile neprotejate din peretii fatada,la colturile cladirilor sau prin incendierea unor constructiicombustibile vecine;

- continuitatea peretilor AF.In situatii exceptionale suprafata totala a golurilor nu trebuie sa depaseasca 25%din cea a peretelui in care sunt practicate;

- protectia golurilor strict necesare din peretii AF prin:

● etansarea spatiilor libere din jurul conductelor,cablurilor si conductoarelor electrice etc.,inclusive celepozate in canale,cu materiale incombustibile avind limita de rezistenta la foc egala cu cea a peretelui,existindin acest sens solutii tipizate;

● folosirea de canale de ventilatie a segmentelor de canale incombustibile si etansarea spatiului dintreacestea si perete cu materiale avind lrf minma de 1 ora si 30 de min.Prevederea pe canalele de ventilatie asistemelor de obturare cu inchidere automata in caz de incendiu,indifferent de compartimentul in care s-arproduce incendiul;

● evitarea discolacarii unor portiuni din peretin in zonele de penetratie datorita dilatarii conductelor sicanalelor sub efectul cresterilor de temperature;

● indepartarea materialelor combustibile din vecinatatea canalelor si conductelor metalice sau evitareaposibilitatii aprinderii acestora datorita caldurii transmise prin conductibilitate (traseunecorespunzator,termoizolatie etc.);

● montarea in goluri a usilor sau obloanelor antifoc cu sisteme de inchidere automata,avind lrf minima de 1ora si 30 min;

●montarea la scenele salilor de spectacole cu peste 600 locuri,a cortinelor de siguranta izolate termic pentrutemperature incendiului de 1000ºC (fara a tine seama de actiunea drencerelor),etanse contrafumului,rezistente in pozitia coborita la o presiune laterala de 45 N/m²,avind durata de cobirire de cel mult 40s;

● realizarea,in unele situatii temeinic justificate,a protectiei golurilor prin:

a) incaperi tampon antifc cu planseu si pereti laterali incombustibili avind limita de rezistenta la foc 1 ora siusi rezistente la foc 45 min; la cladirile foarte inalte (peste 45 m),usile sunt etanse la foc minimum 1 ora,iar lacele inalte (28-45 m) cel putin 30 min;

b) tamburi deschisi antifoc avind placa de beton si pereti incombustibili rezistenti la foc 1 ora,precum sisprinkere (1 buc/m² suprafata orizontala);

c) separarea depozitelor de baza si depozitelor principale pentru materiale si substante combustibile fata derestul constructiei prin pereti antifoc si protejarea golurilor din acesti pereti cu elemente antifoc;

Peretii rezistenti la foc (RF) trebuie sa intruneasca conditiile de combustibilitate si de limita de rezistenta lafoc prevazute in normele si prescriptiile tehnice sau in documentatia tehnico-economica,in raport cudestinatia si importanta spatiilor delimitate,categoria de pericol de incendiu,gradul de rezistenta la focnecesare,densitatea sarcinii termice a incaperilor si functia lor de separare.Conditii similare se impun sipentru elementele de inchidere a golurilor din pereti RF.

Peretii despartitori,prevazuti pentru limitarea propagarii incendiului in cadrul unui compartiment de incendiudintr-o constructie civila,trebuie sa aiba lfr de minimum 2 ore si sectioneaza transversal cladirea (putind fi sidecalati in plan vertical).Acesti pereti,functie de gradul de rezistenta la

foc ai constructiei se amplaseaza cel mult 110 m (gradul I si II),90m,(gradul III),70m(gradul IV) si 50m (gradulV).La cladirile cu pod al caror acoperis este executat din materiale combustibile,peretii respectivi trebuie sasepare si volumul podului.

Peretii rezistenti la explozie (R Fx) se alcatuiesc si se dimensioneaza pe baza rezultatelor determinate princalcul ,astfel incit acestia sa nu se produca in incaperile respective,functie de suprafatele de decomprimareasigurate prin ferestre,luminatoare acoperisuri zburatoare,trape si alte asemenea.Ei trebuie sa impiedice sipropagarea incendiilor din spatiile invecinate spre incaperea cu pericol de explozie,limita lor de rezistenta lafoc fiind stabilita in functie de densitatea sarcinii termice a incaperilor respective.

Peretii rezistenti la explozie,in principiu,trebuie sa indeplineasca conditiile prevazute la peretii antifoc,uneorichiar mai severe,inclusiv cele referitoare la protectia golurilor si strapungerilor.Totodata trebuie sa opreascatrecerea prafului (pulberilor),vaporilor si gazelor combustibile din spatiile periculoase,sa permita curatireausoara a depunerilor de praf de pe suprafetele interioare,sa asigure fixarea elementelor de decomprimarecare sa cedeze la o presiune de cel mult 120 kgf/m² (118 daN/m²),iar timplaria si sistemele de actionare a

care sa cedeze la o presiune de cel mult 120 kgf/m² (118 daN/m²),iar timplaria si sistemele de actionare aacesteia sa nu produca prin manevrare scintei capabile sa aprinda amestecurile explosive.

Planseele rezistente la foc (RF) pot constitui elemente de intirziere a propagarii incendiilor in interiorul unuicompartiment de incendiu numai atunci cind nu au goluri,sau daca golurile practice intre ele sunt protejatecu elemente de inchidere,rezistente la foc.

Potrivit normelor tehnice din tara noastra,planseele nu constituie elemente de separare a compartimentelorde incendiu.In unele reglementari de specialitate,conceptia de alcatuire si dimensionare a planseelor,cumeste cazul cladirilor inalte,porneste de la principiul ca planseele sa constituie elemente de compartimentareimpotriva incendiilor intre comparitmente de incendiu vecine.

Conditiile privind combustibilitatea si limita de rezistenta la foc sunt prevazute in normele si prescriptiiletehnice de specialitate.

Golurile tehnologice sau functionale din planseele intermediare,care constituie elemente de intirziere apropagarii focului se protejeaza prin elemente rezistente la foc cu limita de rezistenta la foc cel putin egala cua planseului respectiv prevazute cu dispozitive de autoinchidere automate in caz de incendiu .In cazurijustificate,protectia golurilor se poate face prin prevederea pe conturul golului,sub planseu,a unor ecrane sia unor perdele de apa cu intrare automata in functiune in caz de incendiu,sau alte sisteme eficiente.Insituatiile in care pe plansee sunt recipiente sau utilaje cu lichide combustibile,pe marginile golurilor serealizeaza reborduri incombustibile.

Limita de rezistenta la foc a planseelor poate fi redusa,daca incaperile sunt protejate cu instalatii automatede stingere a incendiilor.

Pentru planseele rezistente la explozie (REx),alcatuirea,dimensionarea si celelalte conditii sunt ca si pentruperetii rezistenti la explozie.Planseele REx si elementele lor de sustinere alcatuiesc si se dimensioneazaastfel incit sa nu fie atuncate de suflul exploziei.

Planseele REx si celelalte elemente constructive nu trebuie sa permita formarea de spatii neventilate,care saconduca la aglomerarea prafului ori la producerea unor concentratii locale periculoase de gaze sau vaporicombustibili,cum sunt de exemplu incaperile bateriilor acumulatoare.Pentru decomprimare in caz de exploziese prevad luminatoare cu geam simplu cu grosimea de maximum 3mm,iar la ochiuri cu latura mica de 0,80mse monteaza geamuri de 2 mm grosime.Nu se admit geamuri armate.Sub geamuri se poate pune plasa desirma pentru a evita accidentarea persoanelor de la locul de munca cu cioburi rezultate in cazul spargeriigeamurilor.

Acoperisurile (sarpante,invelitori) trebuie sa se incadreze in cerintele de combustibilitate si limita derezistenta la foc impuse de destinatia si gradul de rezistenta la foc ale constructiilor respective.

Dintre conditiile ce necesita a fi asigurate acoperisurilor se pot mentiona:

- izolarea termica a cosurilor si canalelor de fum,precum si a hotelor prin care se evacueaza gazefierbinti,flacari si scintei,fata de materialele combustibile ale acoperisurilor;

- montarea conform normelor tehnice a dispozitivelor de evacuare a fumului si gazelor fierbinti,cu actionareautomata si manuala,precum si realizarea de ecrane incombustibile care caseteaza spatiul cu pericolpotential ridicat sub acoperis; fiecare caseta se prevede cel putin un dispozitiv de evacuare a fumului sigazelor fierbinti;

- intreruperea continuitatii acoperisurilor combustibile cu suprafete mari prin fisii incombustibile;

- realizarea acoperisurilor pentru spatiile cu pericol de explozie din elementele de constructie usoara;

- izolarea corespunzatoare a instalatiilor de protectie contra trasnetului fata de elementele combustibile aleacoperisurilor;

- protectia cu instalatii automate de stingere cu apa a incendiilor a acoperisurilor sau a unor portiuni aleacestora,care nu au rezistenta la foc impusa de prescriptiile tehnice.

3.3. SOLUTII TEHNICE SI MATERIALE CARE POT FI UTILIZATE

PENTRU ASIGURAREA REZISTENTEI LA FOC A ELEMENTELOR

DE CONSTRUCTII CU ROL DE PROTECTIE IMPOTRIVA INCENDIILOR

La peretii antifoc si rezistenti la foc:

- realizarea peretilor din materiale termoizolatoare (exemplu BCA) sau cu coeficient de conductivitate termicaredus (beton armat,beton precomprimat,zidarie caramida cu goluri etc.);

- folosirea panourilor stratificate din beton prefabricat avind in interior un strat termoizolant (miez) dinBCA,vata minerala,beton perlit etc.

- placarea peretelui ori a scheletului acestuia (metallic sau din beton armat prefabricat) cu placi sau cochiliide etansare realizate din ipsos armat cu impislitura de fibra de sticla (IAFS) sau din marinit;

- tencuit cu mortar obisnuit ori termoizolant sau aplicarea de sape de mortar pe plasa de rabit;

- etansarea rosturilor si golurilor la imbinarile dintre elemente cu vata minerala (rigida sau vrac),chit saumastic rezistent la foc sau de etansare;

- lipirea profilelor metalice a cartonului de azbest;

- marirea grosimii stratului de acoperire a armaturilor metalice de rezistenta din betonul armat sauprefabricat;

- montarea de perdele drencer in dreptul golurilor din pereti care nu sunt protejate la nivelul rezistentei la focpe care o au peretii respectivi.

La usi rezistente la foc:

- placarea structurii din schelet metallic cu placi IAFS sau din marinit;

- realizarea usilor cu structura integrala IAFS avind elementele de feronerie metalica;

- realizarea usii dintr-o foaie de marinit,fara schelet (exemplu: usi pivotante);

- placarea foii usii cu marinit din placi din IAFS;

- etansarea rosturilor dintre placi cu mortar de ipsos;

- lipirea cartonului de azbest pe elementele din metal ale usii;

- aplicarea de vopsele termospumante pe usi.

La acoperisurile din tabla cutata termoizolante ale halelor parter:

- intreruperea continuitatii suprafetelor de acoperis cu fisii de termoizolatie incombustibila avind:

● termoizolatia din: placi de fibre de basalt topit,dale de basalt,vata minerala sau placi de sticla spongioasa;

● hidroizolatia din: strat de separare din PVC,plastifiat stratificat sau impislita de fibre de sticla protejate cusapa armata;

- realizarea de ecrane din tabla cutata sau marinit pentru delimitarea tramei in care se gaseste sursa cupotential ridicat de foc si de degajare a gazelor fierbinti (exemple: bai cu ulei combustible pentrutratamentetermice,recipiente cu ulei pentru ungere sau actionari hidraulice; cabine de vopsire si lacuire);

- montarea de hote pentru evacuarea gazelor fierbinti deasupra sursei potentiale de foc;

- montarea de luminatoare cu trape de evacuare a fumului si gazelor fierbinti;

- infundarea cutiei (local) cu vata minerala sau bazalt topit ,deseuri de placi sau vrac;

- aplicarea de vopsea reflectorizanta pe suprafata expusa radiatiilor solare.

La golurile din plansee rezitente la foc din cladirile etajate:

- montarea la cladirile industriale de trape sau chepenguri rezistente la foc avind:

● structura metalica placanta cu foi IAFS sau marinit;

● structura de beton armat sau prefabricat;

- montarea de perdele drencer in golurile escalatoarelor si benzilor transportare.

4. METODE PENTRU DETERMINAREA INCOMBUSTIBILITATII,

COMBUSTIBILITATII,PROPAGARII FLACARILOR,PUTERII

CALORIFICE SI REZISTENTEI LA FOC A MATERIALELOR

Determinarea incombustibilitatii materialelor si elementelor de constructii se face prin metodacuptorului,conform stas 8558-78,in care epruveta avind latura bazei de 40+2mm,este supusa timp de 20 deminute unei temperaturi de 750 + 10°C.Se urmareste cresterea temperaturii materialului si cuptorului siaparitia flacarilor pe o durata mai mare de 10 secunde.

Materialul supus incercarii se clasifica “incombustibil” (C0),daca pentru fiecare dintre cele trei epruveteintroduse succesiv in cuptor se intrunesc concomitent urmatoarele trei conditii:

- temperatura cuptorului nu s-a ridicat cu 50°C sau mai mult peste temperatura initiala a aceastuia;

- temperatura eprubetei nu s-a ridicat cu 50°C sau mai mult peste temperatura initiala a cuptorului;

- nu au aparut flacari cu o durata de 10 secunde sau mai mult

Determinarea puterii calorifice se face prin arderea completa in bomba calorimetrica in atmosfera deoxigen,la o presiune de aproximativ 25 de at. a unei cantitati cunoscute de material combustibil,in conditiileSTAS 8790-81,caldura degajata prin ardere fiind cedata unei cantitati cunoscute de apa,a carei crestere detemperatura se masoara si se inregistreaza grafic.

In urma incercarilor se calculeaza:

- puterea calorifica in bomba (Qb) in kJ/kg sau kcal/kg;

- puterea calorifica superioara a materialului combustibil (Qs) in kJ/kg sau kcal/kg;

- puterea calorifica inferioara a materialului combustibil (Qi),in kJ/kg sau kcal/kg.

Metoda diferentiaza aceste puteri calorifice in raport cu gradul de oxidare sau de combustie a unor produseale arderii (carbon,sulf,azot) de formarea sau nu a acidului clorhidric din clorul degajat,precum si de starealichida sau de vapori in care se considera in finalul incercarii apa din material si apa formata prin ardere.

Intre puterile calorofice ale materialului exista in relatiile:

Qi"s>Qb."

Determinarea claselor de combustibilitate C1,C2,C3 si C4 potrivit STAS 11357,se calculeaza prinurmatoarele metode:

1) Incercarea cu flacara de alcool (etalon) prin contactul acesteia cu latura inferioara a eprubetei de 24x30cm,timp de 3 minute + 15 secunde.Se constata: durata flacarilor (daca apar),persistenta punctelor deincandescenta si persistenta fumului.De asemenea se urmareste marimea suprafetei carbonizate si eventualaparitie a picaturilor.(tabelul XIV.4.1).

Rezultatele incercarii cu flacara de alcool

Clasa Durata

flacarilor

[s]

Persistenta

punctelor de

incandescenta

[s]

Persistenta

fumului [s]

Suprafata

carbonizata

[cm²]

Aparitia

picaturilor

C1 Nu apar ≤ 10 ≤ 30 <> Nu apar

C2 ≤ 5 Nelimitat

numai in

zona car-

Bonizata

Nelimitat <> Nu apar

C3 Nelimitat <> Nu apar

C4 Nu se incadreaza in rezultate de la C1,C2 sau C3

Elementele de constructii alcatuite din totalitate (inclusive lianti,adezivi,pelicula de acoperire etc.) dinmateriale incombustibile pot fi incadrate direct in grupa elementelor incombustibile fara a fi necesaraincercarea lor.

Determinarea propagarii flacarii pe suprafata materialelor combustibile folosite in constructii se face inlaborator printr-o metoda standardizata (STAS 7248-81),cu ajutorul unui aparat cu radianti ceramicialimentati cu gaz petrolier lichefiat sau gaz metan cu epruveta din materiale netratate sau tratateignifug,avind dimensiunile de 105x22cm si grosimea maxima de 3 cm.

Principiul metodei consta in determinarea distantei parcursa de flacara in timp de 10 min,pe suprafatamaterialului incalzit la temperature cuprinse intre 150 si 500ºC.

In raport cu distantele parcure de flacara se stabilesc clasele de propagare a flacarii,conform tabelului XIV4.2.

Distantele parcurse de flacara si clasele de propagare a flacarilor

Distanta parcursa de flacara dupa

10 min [cm]

Clasa de propagare a flacarilor

la suprafata materialelor

≤ 10

11-25

26-40

41-60

61-85

≥ 86

P I

P II

P III

P IV

P V

P VI

O metoda asemanatoare ca principiu (STAS 11388/1980) este utilizata pentru incercarea cablurilor electricecu izolatie si manta din PVC pozate in grup (flux),pe trasee verticale si orizontale,in incaperi speciale decabluri,in vederea considerarii acestor cabluri “greu combustibile”.Lungimea medie arsa nu trebuie sadepaseasca 50% din lungimea initiala a epruvetei,iar timpul de ardere (tava cu petrol) trebuie sa fie mai micsau cel mult egal cu 10 min.

2) Incercarea cu arzatorul electric,prin expunerea epruvetei unei duble actiuni: radiatia calorica si efectulgazelor calde matura suprafata epruvetei,favorizind astfel eventuala propagare a flacarii.Se urmarestedurata inflamarii epruvetei,dimensiunile zonei de propagare si eventuala aparitie a picaturilor de materialtopit (tabelul XIV.4.3).

Rezultatele incercarilor cu arzatorul electric

Clasa Durata inflamarii Zona de propagare Aparitia picaturilor

[s] [cm/cm]

C1 ≤ 5 Nu apare Nu apar

C2 > 5 Inaltime ≤ 35 Nu apar

C3 > 5 Inaltime <>

Latime <>

Nu apar

Se incadreaza in rezultatele de la C1 si C2 Apar

C4 Nu se incadreaza in rezultatele de la C1,C2 sau C3

3) Incercarea de ardere a picaturilor,folosind o sursa radianta.Se urmareste daca picaturile de material topitsunt sunt arzinde sau nu si daca vata din jurului vas de colectare a picaturilor se inflameaza sau nu.Metodadiferentiaza materialele din clasa C1,la care picaturile ard si vata se inflameaza fata de materialele din clasaC3 la care apar picaturi,dar acestea nu sunt arzinde si vata nu se aprinde.

4) Incercarea prin radiatie,folosind o sursa de radiatie (epiradiator cu puterea de 3W/cm²) timp de 20 min peepruvete de 30x40 cm.

Aprecierea comportarii materialelor se face pe baza a 4 indicii: inflamabilitatea (i),dezvoltarea flacarilor(s),lungimea maxima a flacarilor (h) si combustibilitatea (c),determinati prin relatiile:

i=1000+1000 ; s=∑1 ;

15t1 15t2 140

h=lmax ; c=∫i0(T-T0)dT ;

20 120

t1 si t2 - timpii de inflamare pe cele doua fete [s];

l - lungimea atinsa de flacari,in cm,masurata in fiecare jumatate de minut,pe toata durata incercarii;

t - durata incercarii [min];

T0 - temperatura de echilibru a aparatului [°C] ;

T - temperatura inregistrata la un moment dat in cursul incercarii [°C].

In cazul in care un material se strapunge la incercarea prin radiatie cu epiradiatorul fara sa aparainflamarea,aceasta se incadreaza in C1 daca zona de distrugere nu avasenseaza si nu apar picaturi.Dacauna din aceste doua conditii nu este indeplinita,materialul se incadreaza in C4 (tabelul XIV.4.4).

Rezultatele incercarii prin radiatie cu epiradiatorul

Clasa Indicele de

Inflamabilitate

Indicele de

dezvoltare a

flacarii [s]

Lungimeamaxima

a flacarii [h]

Indicele de

combustibilitate c

C1 0 0 0 1

C2 Nelimitat 0,2-1 1 1

1 0,2-1 1 1

C3 Nelimitat 1-5 Nelimitat

2 5 2,5 nelimitat

C4 Nelimitat 2,5

5) Incercarea cu panoul radiant (ceramic,poros) alimentat cu gaze,care expune epruveta la un flux caloricradiant.Se constata lungimea zonei afectate dupa 30 s,1 min si 30 s dupa 10 min (tabelul XIV.4.5)

Rezultatele incercarii cu panoul radiant

Clasa Marimea zonei arse pe lungimea epruvetei [cm]

Dupa 30`` Dupa 1`30`` Dupa 10``

C1 <> <> <>

C2 <> <> <>

C3 <> <> <>

C4 <> > 26,5 > 71,0

Clasele de combustibilitate si de propagare a flacarii determinate in laboratorul de Centre de Studii siExperimentari al comandamentului Pompierilor pentru unele materiale sunt aratate in Tabelul XIV.4.6

Clasele de combustibilitate si de propagare a flacarii

Materialul Clasa de

Combustibilitate

Clasa de

propagare a flacarii

1 2 3

Covor textile ignifugat C2/C3 PV

Covor lina 100% C3 PV

Doc diagonal ignifugat C2

Filtru textile ignifugat C2

Folie PVC ignifugata C3

Inlocuitor de piele pe baza de PVC C2/C3

Mocheta C3/C4

Mocheta ignifugata C2/C3

Perdea C2

Piele sintetica C2

Pinza cauciucata ignifugata C3 PV

Pinze fire sticla C1 PIII

Placi termoizolatoare din PVC C2 PIV

Placi termoizolatoare din pluta C2 PIV

Placi poliesterice C4 PVI

Placi din PAFS C4 PV-VI

Placi (cochilii) din polyester expandat C4

Sac filtru ignifugat C2

Sac filtru neignifugat C4

Stofa mobile C2

Spuma poliuretanica flexibila ignifugata C4 PVI

Termotex C4

Tesatura aluminizata C2/C3 PIV-V

Tesatura lina 100% ignifugata C2

Tricot fir ignifugat C3

Determinarea rezistentei la foc a elemetelor de constructie in laborator se face conform STAS 7771-81,prinintroducerea elementelor de incercare intr-un cuptor usor presurizat (15+5 N/m²) avind un program termicreglat astfel incit sa varieze cu timpul potrivit expresiei:

T-T0=345 log (8t+1);

t – intervalul de timp de la inceputul incercarii in momentul considerat [min];

T – temperatura cuptorului in momentul considerat (dupa intervalul de timp t), °C];

T0 – temperatura initiala a cuptorului [°C].

Relatia de mai sus se reprezinta grafic prin curba normalizata etalon temperatura – timp (fig. XIV4.1).

Valorile caracteristice sunt aratate in tabelul XIV.4.7.

Valorile caracteristice ale curbei normalizate

t [min] 5 10 15 30 60 90 120 180 240 360

T-T0

[°C]

556 659 718 821 925 986 1029 1090 1133 1193

In urma masurarii,inregistrarii si interpretarii datelor se evalueaza limitele de rezistenta la foc (lrf) aleelementului de constructie dupa urmatoarele 3 criterii:

1) Capacitatea portanta,functie de care limita de rezistenta la foc este egala cu intervalul de timp consideratla inceputul incercarii pina in care elementul capata deformatii maxime admise si seprabuseste,nemaiputindu-l indeplini rolul pentru care este destinat in constructie.In principiu,pentru grinzi siplansee,deformatiile maxime,exprimate prin raportul dintre sageata maxima a elementului si lungimea liberaaacestuia,nu trebuie sa depaseasca 1/30.

2) Izolarea termica,in functie de care limita de rezistenta la foc este egala cu intervalul de timp considerat dela inceputul incercarii pina in momentul in care se atinge una din urmatoarele situatii limita:

- temperatura medie a fetei neexpuse depaseste temperatura initiala cu peste 140°C;

- temperatura maxima atinsa in oricare din punctele fetei neexpuse depaseste cu peste 180°C temperaturainitiala,sau temperatura maxima ajunge la 220°C,indifferent de marimea temperaturii initiale.

3) Etanseitatea:

- initiala,in functie de care limita de rezistenta la foc este egala cu intervalul de timp considerat de lainceputul incercarii pina in momentul in care elementul de incercare se formeaza fisuri,crapaturi sau altedeschideri prin care flacarile calde aprind si ard timp de minimum 10 s tampoanele de vata aflata la 20-30mm de fata neexpusa a elementului;

- finala,in functie de care limita de rezistenta la foc este egala cu intervalul de timp considerat de la inceputulincercarii pina in momentul in care elementul se prabuseste total sau partial ori nu mai indeplineste uneleconditii speciale prestabilite.

Pe baza acestor criterii se stabileste limita de rezistenta la foc pentru peretii portanti sauneportanti,stilpi,grinzi si ferme,plansee si acoperisuri,cu sau fara plafoane suspendate ori sustinute deelementele portante.

Pentru usi (STAS 7771/2-82) limita de rezistenta la foc se stabileste in functie de urmatoarele criterii:

1)Stabilitate: intervalul de timp pina in momentul prabusirii usii ori deschiderii acesteia.

2) Izolare termica: temperatura medie pe fata neexpusa depaseste cu 140-180°C temperatura initiala a foiide usa sau radiatia termica a fetii neexpuse atinge niveluri periculoase stabilite la distanta de 0,30 m de fataneexpusa.

3) Etanseitate: se aprinde tamponul de vata,ori se inflameaza fata neexpusa sau se ating valorile critice(250-300°C) in spatiul delimitat de ecranul de incercare realizat din panouri verticale,orizontale,si frontaleasamblate.

La ferestre,potrivit STAS 7771/30-75,evaluarea limitei de rezistenta la foc se face similar ca la usi,urmarindu-se si inmuierea,topirea si curgerea sticlei,fisurarea blocurilor de sticla,depasirea cu 500°C a temperaturiiinitiale in spatiul delimitat de ecran.

Pentru unele elemente de constructii,indeosebi din beton armat sau prefabricat,exista diferite metode dedeterminare prin calcul a rezistentei la foc,insa sunt foarte laborioase,iar rezultatele se recomanda sa seconfrunte cu incercari practice la foc in laboratoarele autorizate.

5. IGNIFUGAREA MATERIALELOR COMBUSTIBILE

DIN LEMN SI TEXTILE UTILIZATE IN CONSTRUCTII

5.1 GENERALITATI SI DOMENIUL DE APLICARE AL IGNIFUGARII

Tratarea cu produse ignifuge a materialelor combustibile: lemn,materiale pe baza de lemn (placi din ascii delemn,placi din fibre de lemn,etc) prin tratamente de suprafata si in profunzime si textile celulozice (cumaximum 50% fibre sintetice) se executa pe baza normelor tehnice C.58-86.

Prin ignifugare materialele isi modifica capacitatea de a se aprinde si a arde in continuare,in sensuldiminuarii acesteia,ceea ce duce la imbunatatirea comportarii lor la foc.Ca urmare a tratamentelor deignifugare,lemnul si materialele pe baza de lemn,precum si textile celulozice neignifugate se incadreaza inclasele C3 si C4 de combustibilitate (mediu si usor inflamabile) isi reduce combustibilitatea trecind inmajoritatea cazurilor in clasa C2.

Obligativitatea ignifugarii materialelor combustibile utilizate in constructii se stabileste in conformitate cuprevederile Decretului nr.290/1977 (art.4,litera c),a normelor si masurilor tehnice privind proiectarea siexecutarea constructiilor,functie de importanta obiectivului,vulnerabilitatea la incendiu a constructiei,valoareasi periculozitatea la incendiu a bunurilor continute.

Ignifugarea este obligatory in urmatoarele cazuri:

- la constructiile noi,la modificarea sau schimbarea destinatiei celor existente,precum si periodic laconstructiile vechi,in scopul indeplinirii conditiilor necesare;

- la realizarea unor elemente de constructie,cum sunt tavanele,trecerile prin pereti,planseele,inchiderea saumascarea instalatiilor si echipamentelor,finisajelor pe caile de evacuare si altele;

mascarea instalatiilor si echipamentelor,finisajelor pe caile de evacuare si altele;

- la tratamente speciale (fonice,termice) si finisaje utilizate in cladiri inalte,cladiri cu sali aglomerate si centrede calcul electronic;

- la sali de spectacole,muzee,expozitii;

- la elemente decorative interioare si finisaje la sali aglomerate;

- la constructiile provizorii pentru ateliere,remize,depozite,magazii etc.,in care se lucreaza cu substantecombustibile sau cu foc deschis;

- la rafturile si stelajele din magazii si depozite care adapostesc materiale cu valori mari sau materiale greude inlocuit,cum sunt piesele unicat din import.

Pentru cladiri cu character monumental,monumentele istorice,precum si alte cladiri de importantadeosebita,necesitatea ignifugarii materialelor combustibile se stabileste,de la caz la caz,de catre proiectant siorganul tutelar.

Partile neaparente ale finisajului interior sau a altor elemente de constructie,care nu sunt accesibile decitprin demontarea sau desfacerea elementelor de constructie respective,ignifugate anterior,li se aplica dinnou tratamentul de ignifugare (indifferent de durata de mentinere a calitatii produsului ignifug),o data cureparatiile elementelor respective.

Ignifugarea nu este obligatory in urmatoarele cazuri:

- cind materialele combustibile sunt in contact permanent cu atmosfera umeda (peste 70%);

- cind partile apartente ale materialului lemons sunt lustruite,vopsite sau tencuite; materialul lemons varuit vafi ignifugat de la caz la caz analizindu-se oportunitatea acestei operatii;

- cind magaziile din lemn sunt destinate pentru depozitatea cerealelor ;

- cind exista usi,ferestre,dusumele,precum si garduri,mobilier etc.

5.2 IGNIFUGAREA LEMNULUI SI A MATERIALELOR PE BAZA DE LEMN

Conditii de pregatire aplicare:

- curatirea lemnului si materialul din lemn (indepartarea cojii,cioplire,sectionare,rindeluire etc.);

- etansarea crapaturilor,golurilor si locurilor de imbinare cu chit ignifug obtinut din produsele respectiveamestecate cu huma sau creta,ori cu amestecuri pe baza de argila,nisip fin sau ipsos;

- reducerea umiditatii lemnului cu cel putin 18% pentru cel protejat la suprafata si 25% in cazul ignifugariiprin impregare;

- omogenizarea produselor ignifuge inainte de aplicare si dupa caz,diluarea acestora cu apa (maximum5%),iar produsul EVINIT se dizolva in apa conform retetei in concentratie de 16-20%;

- alegerea produsului ignifug si a procedeului de aplicare in functie de: specia de lemn si particularitatile deimpregnare,locul de utilizare (spatii inchise si uscate sau exterioare),rolul elementelor (derezistenta,nevizibile,vizibile,sarpanta,decorative etc.);

- efectuarea lucrarilor de ignifugare la temperatura mediului de minimum 5+°C.

- evitarea lavabilitatii produselor I-107-1,”DIASIL” si “IGNIFUG FC”.

Produse utilizate si tehnologia de aplicare:

1) Pentru tratamente de suprafata,conform 9302/4-88,prin aplicarea cu pensula sau prin pulverizare:

- vopsea ignifuga de interior pe baza de silicat de sodiu,cu doua componente “DIASIL” A si B; seaplica,recomandabil prin pulverizare,solutia A intr-un strat,iar dupa uscare (24-48h) se aplica solutia B indoua straturi la aceleasi intervale de timp;

- vopsea ignifuga de exterior pe baza de silicat de sodium,cu doua componente I-107-20/I (grund) si I-107-30/II (solutie de insolubilitate); se aplica solutia I dupa care solutia II la 1/2h,iar dupa uscare timp de 24-

48h,se repeta operatiile anterioare pina la realizarea consumului specific; apoi se aplica vopseaua deacoperire in doua straturi,in conditii normale,pentru aplicarea vopselelor pe baza de ulei;

- solutie ignifuga care nu decoloreaza lemnul “IGNIFUG FC” pe baza de substante ignifuge – fingiciale sisolventi; ignifugarea se realizeaza prin imersie de scurta durata,aplicare cu pensula sau pulberizare;

- produsul insectofungicid si ignifug lavabil “EVINIT” pe baza de sulfat de cupru,acid boric si bicromat desodiu – solutie apoasa se aplica numai pentru lemn,cu exceptia stejarului si a altor specii neignifugabile.

2) Pentru tratamente prin impregnare in instalatii speciale,folosind procedeele bailor simple si duble (calde-reci) sau procedeele vid-presiune,vid-presiune atmosfera si vid presiune atmosferica-vid,se utilizeaza,potrivitSTAS 9302/1,2 si 3,81,produsele IGNIFUG FC si EVINIT; utilizarea materialelor din lemn ignifugat se facedupa uscare.

3) Suprafatele ignifugate pot fi acoperite cu vopsea de baza de ulei,emailuri alchidice sau cu vopseaVINAROM.

4) La elementele ignifugate inainte de a fi puse in opera,se face rectificarea eventualelor deteriori alesuprafetelor,dupa montajul materialelor.

Receptionarea,controlul si eficienta ignifugarii:

- receptionarea lucrarilor de ignifugare se face pe baza rezultatelor obtinute in urma incercarilor efectuate inlaboratoare autorizate (Centrul de studii si experimentari pentru prevenirea si stingerea incendiilor dinComandamentul de Pompieri sau Statia de cercetari la foc din cadrul INCERC),in conditiile STAS 652=74,iarla cererea beneficiarului si conform STAS 7248-81,emitindu-se buletine de incercare;

- pregatirea epruvetelor pentru incercari se executa sub supravegherea beneficiarului lucrarii,concomitent siin aceleasi conditii cu cele utilizate in obiectul de constructie,numarul lor stabilindu-se in functie de suprafataignifugata si intervalul de timp la care urmeaza sa se faca incercari de verificare.Pastrarea epruvetelor seface in aceleasi conditii ca si lucrarea ignifugata.

- epruvetele dreptunghiulare (40x15cm) trimise la laborator (cel putin 3) se ambaleaza,sigileaza sieticheteaza precizind produsul inginifug,cantitatea,consumul specific pe unitatea de suprafata sau volumdata aplicarii,modul de aplicare,numarul de straturi si unitatea care a executat lucrarea; epruvetele suntinsotite de procesul verbal de receptie provizorie;

- eficacitatea ignifugarii in laborator se apreciaza prin conditiile de admisibilitate,constind in:

● pierderea de masa maximum 30-35%,functie de natura si grosimea materialului;

● clasele maxime de propagare a flacarilor la suprafata si de combustibilitate,functie de natura produsuluiignifug si forma materialului (tabelul XIV.5.2.1);

Clasele de propagare a flacarilor la suprafata

Forma materialului I.107-1

si DIASIL

IGNIFUG FC EVINIT

Lemn masiv

PAL de interior

PAL si PFL poros

PAL de exterior

Placaj

PII-C2

PII-C2

PIII-C2

PIV-C2

PV-C3

Lemn usor impregnabil

Lemn greu impregnabil

PIII-C2 PIII-C2

PIII-C2

- eficacitatea efectiva a lemnului si materialelor de baza de lemn utilizate in constructii este de:

● 3 ani pentru ignifugarea de suprafata,functie insa de conditiile de mediu;

● 15 ani pentru ignifugarea prin impregnare,in raport cu conditiile de utilizare a materialelor.

5.3. IGNIFUGAREA MATERIALELOR TEXTILE

Produsele utilizate si pregatirea lor pentru aplicare:

1) Produsul “ignifug textil”,pe baza de borax tehnic (componenta A),acid boric (componenta B) si fosfatdinamoniu (componenta C) livrate in proportie de amestec (14:14:2 parti in greutate).Inainte de aplicare,30kg de produse A+B+C se dizolva in 170 l apa calda (50-50°C),realizind o solutie cu concentratie de 15%.

2) Produsul “ignifug textile D”,pe baza de uree si fosfat de diamoniu,compus dintr-o parte solida si unalichida.Partea solida (44 kg) se dizolva “la rece” in 100 l apa,se filtreaza apoi se adauga partea lichida (22l),dupa care se agita bine.

3) Produsul “FOSCARB”,constind intr-un amestec de compusi pe baza de fosfor si azot.Se prepara prindizolvarea a 15 kg “FOSCARB” in 85 kg apa in filtrare.

Dupa preparare,la toate solutiile se verifica pH-ul si dupa caz se neutralizeaza cu amoniac.

Domeniile de aplicare:

1) Produsele “ignifug textil” si “ignifug textile D” se utilizeaza la fibrele celulozice si tesaturile din fibrecelulozice.

2) Produsul “FOSCARB” se poate folosi pentru ignifugarea materialelor din fibre celulozice in amestec cumaximum 50% fibre sintetice.

3) Produsele “ignifug textil” si “FOSCARB” se aplica pe toate tipurile de tesaturi,inclusive pe plusuri sicatifele,pe care nu se aplica produsul “ignifug textile D”.

4) Produsele “ignifug textile D” si “FOSCARB”,fiind lavabile,nu se aplica pe materiale folosite in locuri cuumiditate marita (peste 70%).

Tehnologiile de aplicare:

1) Fulardarea (impregnare cu foaia intinsa),stoarcerea prin valturi si uscarea este procedeul cel mai eficient.

2) Pulverizarea cu aparate tip Vermorel,Calimax ori instalatii mobile deservite de compresoare de aer siuscare lenta in aer liber (24-48 ore),pentru tesaturile care nu se pot demonta pentru a fi fulardate.

3) Imersarea (numai pentru produsul “FOSCARB”).

Conditiile de impregnare:

- spalarea prealabila a tesaturilor si curatirea de praf;

- tesaturile de tip plus si catifea tratate prin pulverizare nu trebuie sa fie apretate partea neplusata;

- omogenizarea solutiilor de produse ignifuge inainte de folosire;

- patrunderea rapida a produselor in materiale ignifugate;

- respectarea consumurilor specifice stabilite;

- tratament uniform (pe suprafata si in profunzime);

- neschimbarea aspectului materialelor ignifugate.

Receptionarea,controlul si eficienta ignifugarii:

- receptionarea lucrarilor de ignifugare se face de catre beneficiar prin organele tehnice,pe baza rezultatelorincercarilor efectuate in laboratoarele autorizate (Centrul de studii si experimentari pentru prevenirea si

stingerea incendiilor din Comandamentul Pompierilor si Statia de Cercetare la foc din cadru INCERC),careemite buletine de incercare conform stas 8025-84;

- epruvetele (3-4 buc) cu dimensiuni de 25x30 cm se decupeaza din materialul ignifugat sau se trateazaconcomitent in aceleasi conditii.Se ambaleaza in hirtie,se sigileaza si se eticheteaza (mentionind produsulignifug folosit,intreprinderea producatoare,data ignifugarii,metoda impregarii,unitatea care a executatlucrarea si consumul specific realizat);

- eficacitatea ignifugarii se determina conform STAS 8025-84,STAS 9155-73 si STAS 11357-90,si seapreciaza prin:

● clasa de combustibilitate maxima,care trebuie sa fie C2 pentru toate cele 3 produse ignifuge;

●gradele de eficacitate ale igniugarii,care sunt cuprinse intre gradele IV si VII pentru produsele “ignifug textil”si “igniug textil D,” precum si intre gradele VI-VII pentru “FOSCARB”.

Gradele de eficacitate,conform STAS 9155-73,sunt aratate in tabelul XIV.5.3.1

Gradele de eficacitate ale ignifugarii

Gradul de eficacitate aignifugarii

I II III IV V VI VII

Timpul maxim de propagare a

flacarii [s]

1 1 1 2 2 2 3

Timpul maxim de sustinere a

incandescentei [s]

1 2 2 3 3 3 4

Lungimea maxima a zonei

carbonizate in [mm]

140 100 90 75 60 40 25

La tesaturile pulsate se admite propagarea flacarii timp de maximum 25 s insa numai pe suprafata plusata.

La tesaturile pentru stofa de mobile se admite ca timpul de mentinere a incandescentei sa fie de maximum45 s.

S-ar putea să îţi placă şi: