پانل‌های ساندویچی پلی‌یورتان در ساختمان‌های کارگاهی و اسکان موقت- عملکرد در برابر آتش و توصیه‌های ایمنی

نوع مقاله : پژوهشی اصیل (کامل)

نویسندگان
1 وزارت راه و شهرسازی، مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی، بخش مهندسی آتش، تهران، ایران
2 وزارت راه و شهرسازی، مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی، بخش مهندسی آتش
چکیده
یکی از مهمترین کاربردهای پانل­های ساندویچی با مغزه فوم­ پلی‌یورتان، در کارگاه‌های ساختمانی و نیز در اسکان موقت پس از حوادث مخربی مثل سیل و زلزله است. این کانکس‌ها از نظر ایمنی در برابر آتش ضعیف و خطرناک هستند که به عنوان نمونه، وقوع حریق در چند کانکس اسکان موقت زلزله‌زدگان پس از زلزله آبان 1396 در استان کرمانشاه بود که ضرورت ارزیابی عملکرد آن­ها در برابر آتش با توجه به ماهیت قابل اشتعال فوم پلی‌یورتان مغزه پانل را بیش از پیش آشکار ساخت. در این تحقیق، ضمن مروری بر الزامات ایمنی در برابر آتش ساختمانهای موقت در دنیا، عملکرد چند نوع پانل ساندویچی تولید داخل با روکش فلزی و مغزه فوم پلی‌یورتان و فوم پلی ایزوسیانورات با آزمون‌های واکنش در برابر آتش و مقاومت در برابر آتش ارزیابی شد. رفتار فوم مغزه پانلها که منبع اصلی خطر هستند، نیز جداگانه ارزیابی شد. نتایج نشان داد فوم پلی یورتان با احراز طبقه F واکنش در برابر آتش، کندسوز نبود ولی فوم پلی ایزوسیانورات در طبقه E قرار گرفت. آزمون‌های مقاومت در برابر آتش بر روی دو جزئیات اجرایی شامل استفاده از ورق درزبند و رنگ محافظت کننده در برابر حریق، بر روی پانلهای رایج در کاربرد ساختمان‌های موقت انجام و عملکرد آنها با هم و با پانل محافظت نشده مقایسه شد. بر اساس نتایج تحقیق، درز بین پانل­ها نقطه ضعف اصلی در عملکرد در برابر آتش است و محافظت درز با ورق فولادی ضمن افزایش مقاومت در برابر آتش و بهبود معیار یکپارچگی با افزایش زمان 40 دقیقه نسبت به پانل محافظت نشده، از نفوذ آتش به داخل پانل جلوگیری می­کند که در حریق واقعی، هنگام تخلیه متصرفان و عملکرد نیروهای آتش­نشانی بسیار مهم است. در نهایت توصیه‌های ایمنی در برابر آتش برای کاربرد ایمن این نوع پانل‌ها در ساختمان‌های موقت ارائه شد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله English

Polyurethane sandwich panel (PUR SWP) used in construction sites- Fire Performance and safety recommendations

نویسندگان English

SAEED BAKHTIYAR 1
Leila Taghi Akbari 2
1 Department of Fire Engineering, Road, Housing & Urban Development Research Center,(BHRC), Ministry of Road & Urban Development Tehran, IRAN
2 Department of Fire Engineering, Road, Housing & Urban Development Research Center, Ministry of Road & Urban Development
چکیده English

Metal faced Polyurethane/Polyisocyanurate sandwich panels are used in construction sites and temporary accommodation especially after destructive events such as flooding and earthquake, that a clear example was the temporary settlement of earthquake victims after earthquake occurrence in the Kermanshah province at November 2017. However, flammability of polyurethane foam core of these panels and the higher risk of fire in these types of buildings, highlight the importance of assessing fire performance of these panels.In this study, fire performance of several types of metal faced sandwich panels with PUR/PIR foam core produced in the country, was evaluated by reaction to fire and fire resistance tests. The reaction to fire behavior of foams was also evaluated separately. The results showed that the polyurethane foam was not fire retarded and met reaction to fire class F; but the poly-isocyanurate foam depicted a better fire behavior and met fire class E. Fire resistance tests were performed on common types of sandwich panels in the temporary buildings with two different execution details including a steel sheet fixed to the joint position in the panels and the other, fireproof paint and their fire performance was compared to unprotected panel. According to the results, deformation of the joint in sandwich panel is the main disadvantage and it is very critical in real fire due to flame spread through the joints which is critical in a real fire incident, when evacuating the occupants and acting fire brigades. Hence, protection of the joints by insertion of a protective sheet, increases fire resistance and improves the integrity by increasing the time by 40 minutes compared to the unprotected panel. Finally, fire safety recommendations were provided for the safe use of these panels in temporary buildings.

کلیدواژه‌ها English

Polyurethane Sandwich panel
construction sites
fire performance
Earthquake
fire resistance
reaction to fire
temporary building
[1] EPIC, 2012 Insulated panels for external roof and wall cladding, A guide to fire safety and performance in fire, PART 1.
[2] Surrey Fire Services, Construction Fire Safety Plan Bulletin, 2013
[3] Dubai, Department of Planning & Development, Fire Protection, Fire Prevention & Fire/Emergency Control Regulations (2012 Edition), Requirements for Temporary buildings, Facilities or Structures at Construction sites for the use of Offices & Labour Accommodation.
[4] Chow W.K., Fire Hazard assessment on polyurethane sandwich panels for tempory accommodation units, Polymer Testing, 23, 973-977, 2004.
[5] Babrauskas V., Sandwich Panel Performance in Full-scale and Bench-scale Fire Tests, Fire and Materials, Vol.21, 53-65, 1997.
[6] Petrella R.V., The assessment of full-scale fire hazards from cone calorimeter data, Journal of Fire Science, Vol.12, 14-42, 1994.
[7] Checchin M. Cecchini C. Cellarosi B. and Sam F.O., Use of cone calorimeter for evaluating fire performances of polyurethane foams, Polymer Degradation and Stability, 64, 573-576, 1999.
[8] Wittbecker, Daems and Werther. Performance of Polyurethane (PUR) building products in fires. European Isocyanate Producers Association (ISOPA), http:// www.isopa.org.
[9] Bakhtiyati, S., Taghi-Akbari L., Veiseh S., Research Report, BHRC publication No. R-547, 2011 Properties and application of Polyurethane Sandwich Panels and Thermal insulation in buildings and related fire safety recommendation (in Persian).
[10] ISIRI 7271-4, 2005 Reaction to fire for building materials and products- Test methods, part -4: Ignitability of products subjected to direct impingement of flame -: Single-flame source test (in Persian).
[11] ISIRI 11621, 2008 Reaction to fire for building materials and products- Test methods, Building products excluding floorings exposed to the thermal attack by a single burning item (SBI) (in Persian).
[12] INSO 8299-1, 2016 building products and elements- part: 1- Reaction to fire classification (in Persian).
[13] ISIRI 12055-1, 2009 Fire resistance tests-part: 1- General requirements (in Persian).
[14] ISIRI 12245-1, 2009 Fire resistance tests for non-loadbearing elements -part: 1- Walls (in Persian).
[15] Sundström, B., 2007 Doctoral Thesis, The Development of a European Fire Classification System for Building Products – Test Methods and Mathematical Modelling, Department of Fire Safety Engineering, Lund University, Sweden, Lund.
[16] D'Albani, A.W., 2017 Mass Mass loss and flammability of insulation materials used in sandwich panels during the pre-flashover phase of fire, Fire and Materials, 2017.
[17] Bakhtiyati, S., Taghi-Akbari L., Jamali Ashtiani M., 2013 Classification of building materials and products based on reaction to fire performance, Research digests., BHRC publication No:R-724 (in Persian).
[18] ISO 13784-1. 2002 Reaction-to-fire tests for sandwich panel building systems - Part 1: Test method for small rooms.
[19] ISO 13784-2. 2002 Reaction-to-fire tests for sandwich panel building systems - Part 2: Test method for large rooms.