[pull_quote_center] Passiver Brandschutz besteht aus nicht mechanischen, aber stationären Systemen, die an einem Gebäude gebaut, angeschraubt oder beschichtet sind, um die schnelle Ausbreitung des Feuers einzudämmen und so wertvolle Zeit zu sichern, um Leben und wertvolle Strukturen zu retten. [/ pull_quote_center]
Kabelrinnen, die ein Gebäude antreiben, verteilen sich im Allgemeinen horizontal über Decken, durch Bodenplatten und dann wieder heraus, um und über die Decken des Bodens darüber. Diese können mit Adern verglichen werden, die Blut durch den menschlichen Körper transportieren.
Sollte an einem beliebigen Punkt in diesem Kabelnetz ein Brand entstehen, verläuft dieser in der Regel sehr schnell über den Decken und dann vertikal durch Kabelkanäle zur Oberseite des Gebäudes und auf jeder Etage. Sehr schnell setzt brennendes Material die Decken selbst in Brand.
Das brennende Material fällt dann auf die Teppiche, Vorhänge und Möbel darunter und es gibt ein typisches Hochhausfeuer! Da sich Feuer über Decken und versteckten Kanälen ausbreitet, kann es gut festgestellt werden, bevor es entdeckt wird.
Passiver Brandschutz
Der Brandschutz von Gebäuden stützt sich traditionell fast ausschließlich auf den passiven Brandschutz. Passiver Brandschutz besteht aus nicht mechanischen, aber stationären Systemen, die an einem Gebäude gebaut, verschraubt oder beschichtet sind, um die schnelle Ausbreitung des Feuers einzudämmen und so wertvolle Zeit für die Rettung von Leben und wertvollen Strukturen zu sichern.
Mit dem Aufkommen aktiver Brandschutzsysteme hat jedoch die Bedeutung passiver Systeme zur Reduzierung der Rauch- und Brandausbreitung durch Unterteilung langsam abgenommen. Tatsächlich werden aktive Brandschutzfunktionen immer häufiger anstelle von nicht brennbaren feuerfesten Konstruktionen verwendet.
Designer reduzieren oder tauschen den passiven Brandschutz in Gebäuden aus, indem sie zusätzliche aktive Funktionen implementieren. Passive Systeme bleiben jedoch unerlässlich, um Sachschäden zu minimieren und die Nutzung einer Struktur auch nach einem Brand zu ermöglichen.
Wir betrachten eine Art des passiven Brandschutzes - feuerfeste Beschichtungen.
Feuerfeste Beschichtungen
Feuerhemmende Beschichtungen isolieren eine Oberfläche vor Hitze, indem sie sich ausdehnen, um eine harte Holzkohlebarriere zu bilden, in die Feuer nicht eindringen kann. Ohne Treibstoff stirbt das Feuer schnell.
Alternativ reagiert die Verkohlungsbarriere unter Bildung einer Wärmebarriere, die den Temperaturanstieg auf Baustahl verringert oder die Zeit vermeidet oder verzögert, die der Stahl benötigt, um sich bis zu dem Punkt zu erwärmen, an dem er seine strukturelle Integrität verliert.
Feuerfeste Farben sind so formuliert, dass sie bei Kontakt mit Feuer ein Flammenlöschgas freisetzen. Sie helfen bei der Kontrolle der Brandgefahr durch brennbare Materialien wie Holz und derivative Baumaterialien.
Sie können entweder als dekorative Oberfläche über intumeszierenden Beschichtungen oder allein für eine dekorative Deckschicht verwendet werden, die einen angemessenen Brandschutz bietet. Diese Farben eignen sich auch zur direkten Verwendung auf blanken Oberflächen oder auf zuvor lackierten, nicht brennbaren Wänden und Decken.
Hybrides anorganisches Polymersystem (HIPS)
Das hybride anorganische Polymersystem (HIPS) ist ein relativ neues feuerfestes Beschichtungsmaterial, das Temperaturen von bis zu 1000 Grad Celsius standhält, im Gegensatz zu kommerziellen Beschichtungen, die für Baumaterialien und Strukturen verwendet werden und bei 150 bis 250 Grad Celsius zusammenbrechen.
HIPS-Beschichtungen enthalten ein anorganisches Geopolymerharz und einen kleinen Bestandteil von Polymeradditiven. Geopolymere, eine aufstrebende Klasse keramischer wie anorganischer Polymere, die bei Raumtemperatur hergestellt werden, sind feuerfest und säurebeständig.
Sie sind kostengünstig und werden aus leicht verfügbaren Rohstoffen hergestellt. Sie können aus industriellen Nebenprodukten wie Flugasche und Hochofenschlacke gewonnen werden.
Geopolymere können auch billiger als organische Harze sein und mit Pigmenten oder Farbstoffen gefärbt werden. Die Polymeradditive in HIPS verbessern die Flexibilität und die Wasserdichtigkeitseigenschaften und sorgen für eine stärkere Haftung, eine wichtige Eigenschaft für jede Beschichtung.
Anwendungen von HIPS
Klebstoff und Beschichtungen
Bei Klebstoff- und Beschichtungsanwendungen wird HIPS auf die Oberfläche eines oder mehrerer Substrate aufgebracht und durch erhöhte Temperatur oder eine Kombination aus Druck und erhöhter Temperatur gehärtet.
HIPS härtet von Umgebungstemperatur bis unter 90 Grad Celsius aus. HIPS können verwendet werden, um Laminate und Sperrhölzer herzustellen und eine Vielzahl von Materialien miteinander zu verbinden. Das HIPS kann beispielsweise als Beschichtung auf Holz, Holzprodukten und Metallen wie strukturiertem oder verzinktem Stahl aufgebracht werden.
Wenn Holz einer offenen Flamme ausgesetzt wird, werden flüchtige und brennbare Substanzen im Holz freigesetzt, die zur Entzündung und Ausbreitung der Flamme beitragen.
Dies führt zu einer schnellen und signifikanten Wärmeabgabe. Wenn das Holz jedoch mit einem anorganischen Hybridpolymer beschichtet wird, wird die Freisetzung flüchtiger Substanzen im Holz gehemmt, so dass die Flammenausbreitung (und damit das Verbrennen des Holzes) verringert wird.
Mit anderen Worten wird angenommen, dass das anorganische Hybridpolymer jene flüchtigen Substanzen im Holz versiegelt, die zur (Brennstoff-) Flammenausbreitung beitragen.
Es wird auch angenommen, dass die HIPS-Beschichtung intumeszierende Eigenschaften bereitstellen kann, die von der anorganischen Polymergrundgerüststruktur abgeleitet sind, die sowohl Holz isoliert als auch die Entflammbarkeit unterdrückt.
Die Zusammensetzung der zum Beschichten von Holz zu verwendenden HIPS muss eine geeignete Viskosität aufweisen. Wenn die Zusammensetzung zu viskos ist, dringt die Oberfläche des Holzes nur minimal ein.
Eine gewisse Penetration ist erforderlich, um eine gute Bindung zu erreichen. Wenn die Zusammensetzung zu dünn ist (nicht viskos genug), kann möglicherweise keine entsprechend dicke Schicht auf der Holzoberfläche gebildet werden (obwohl dies durch Aufbringen mehrerer Beschichtungen behoben werden kann).
In der Praxis sollte die Viskosität der Zusammensetzung typischerweise bei Raumtemperatur in der Größenordnung von 1500 bis 2000 Centipoise liegen.
Die Viskosität der Beschichtung kann auch die Art und Weise beeinflussen, in der die Zusammensetzung auf das Holz aufgebracht wird. Hier kann eine Vielzahl von Techniken möglich sein, einschließlich Bürsten und Sprühen der Zusammensetzung auf das Holz und Eintauchen des Holzes in ein Reservoir der Zusammensetzung.
Eine weitere nützliche Anwendung des HIPS ist die Herstellung von Holzmöbeln. Herkömmlicherweise können die Fugen in Möbeln unter Verwendung von Phenolklebstoff verklebt werden.
Diese sind jedoch tendenziell teuer und haben einen hohen Gehalt an flüchtigen Bestandteilen, was zu Sicherheitsauswirkungen führt. Im Gegensatz dazu können HIPS-Harze mit einer ähnlichen oder sogar überlegenen Bindungsleistung und den damit verbundenen Vorteilen reduzierter Kosten und reduzierter flüchtiger Bestandteile eingesetzt werden.
Bei feuerfestem Baustahl ermöglicht HIPS, seine Integrität lange genug aufrechtzuerhalten, damit Personen ein Gebäude evakuieren können, und ermöglicht es dem Gebäude, fest zu bleiben und lange genug zu stehen, damit eine Feuerwehr das Feuer löschen kann.
HIPS-Beschichtungen sind frei von flüchtigen organischen Verbindungen, verbrennen nicht und erzeugen keine Wärme und setzen bei Temperaturen von bis zu 1200 Grad Celsius keinen Rauch oder giftige Chemikalien frei.
Bindings
Bei Verwendung als Bindemittel werden die HIPS-Komponenten mit einem funktionellen Additiv gemischt, bei dem es sich um ein Pulver, ein Granulat oder ein Fasermaterial handeln kann, das durch Einwirkung von Wärme oder eine Kombination aus Wärme und Druck geformt und dann gehärtet wird, um ein monolithisches Produkt zu bilden.
Während des Aushärtens führen Co-Kondensationsreaktionen zur Bildung eines thermisch stabilen Verbundprodukts. Die thermische Stabilität solcher Verbundprodukte kann durch Einschluss von funktionellen Additiven verbessert werden, die eine gute Hochtemperaturstabilität (Oxidationsbeständigkeit) aufweisen. Solche Additive umfassen beispielsweise Naturfasern und Graphit.
Die Art des funktionellen Additivs und der im Verbundstoff enthaltene Anteil bestimmen die Endverwendung des Verbundstoffs. Typische Verwendungen solcher Verbundwerkstoffe umfassen Automobil-, Schienen-, Schiffs- und Luftfahrtprodukte wie Brems- und Kupplungskomponenten, Motorformen, Reifen und Auskleidungsmaterialien (wie Fahrzeug-Cockpit-Auskleidungen, Paketregale usw.).
Solche Auskleidungen verwenden typischerweise Papier oder natürliche oder synthetische Materialien (z. B. Baumwolle, Glas) in Faser- oder Garnform als Additiv.
Das HIPS kann auch zur Herstellung von Gießereiformen für Hochtemperaturgussanwendungen verwendet werden. Die Festigkeit von HIPS-Materialien ist vergleichbar mit der von Phenolharzen bei wärmeempfindlichen Anwendungen. HIPS behält jedoch bei höheren Temperaturen eine höhere Festigkeit. Seine Formulierungen sind so zugeschnitten, dass sie mit Phenolharzen austauschbar sind und eine höhere Ermüdungsbeständigkeit aufweisen als normale Phenole.
Die HIPS-Technologie bietet Potenzial für die Herstellung feuerfester Holzverbundwerkstoffe und Brandschutzdichtungen, die eine Revolutionierung der Brandschutzindustrie versprechen.
HybridSil ™
Der HybridSil ™ von Nanosonic ist eine neue Beschichtungstechnologie, die verschiedene Arten von Strukturen von Schiffen bis zu Gebäuden vor Feuer, Explosion und ballistischem Schutz schützt. Die einzigartige Eigenschaft der Beschichtung ist ihre Fähigkeit, Flammen- und Explosionsschutz zu kombinieren.
Eine Handvoll Materialien bieten beide Funktionen, jedoch nicht beide, da sich die Eigenschaften mit den derzeit verfügbaren Materialtechnologien gegenseitig ausschließen. Kommerzielle Anwendungen für das flamm- und explosionsgeschützte Material umfassen sicherere Schutzbeschichtungen für Gebäude und Fahrzeuge.
Andere zukünftige Verwendungen könnten die Möbel- und Bekleidungsindustrie umfassen. Das Material kann 20 bis 60 Minuten bei Raumtemperatur zugeschnitten und anschließend innerhalb von 24 Stunden in Werftumgebungen ausgehärtet werden. Es kann auf verschiedene Arten in ein Produkt wie einen Schiffsrumpf eingebaut werden, einschließlich Lackieren oder Verwenden einer Airless-Sprühtechnik.
Das Produkt wurde als Reaktion auf die Forderung der US-Marine nach einem besseren Explosionsschutz ihrer Militärflotte entwickelt, ohne die Bedenken hinsichtlich Entflammbarkeit und Rauchtoxizität, die aktuelle Produkte in Frage stellen. HybridSil ™ wurde im vergangenen Jahr von der Zeitschrift American Research and Development (R & D) als eines der 100 technologisch bedeutendsten Produkte weltweit ausgezeichnet.
Albi verkleidet 800
Die Albums Cli 800 Intumeszenzbeschichtung von Albi Manufacturing schützt sowohl den inneren als auch den äußeren Baustahl, Beton und andere Baumaterialien vor Feuer. Seine überlegene Beständigkeit gegen Witterungseinflüsse und Missbrauch macht es zum universellen Material für raue Umgebungen.
Albi Clad 800 ist nach den Kriterien E-119 und UL 1709 High Rise, Hydrocarbon Fire Test für einen ein- bis dreistündigen Schutz nach UL klassifiziert. Weitere vorteilhafte Eigenschaften von Albi Clad 800 sind die leichte, hammerharte Dünnschichtanwendung, die der Kontur des Substrats folgt, die hervorragende Verschleißfestigkeit, die Fähigkeit, Staub, Abplatzungen, Risse und Delaminationen zu beseitigen, und der hervorragende Brandschutz auch nach Jahren extremer äußerer Beanspruchung Verwitterung, Missbrauch und Vibration.
Diese Beschichtung hat auch eine hohe Beständigkeit gegen UV-Strahlung, ist asbestfrei formuliert und wird als Einzelkomponenten-Fabrikformulierung geliefert, um das Vermischen auf der Baustelle zu vermeiden, ganz zu schweigen von ihrer ästhetischen, architektonischen Oberfläche. Es wurde von den wichtigsten Bauvorschriften und Versicherern genehmigt.
Liste der Mitwirkenden:
Contego Brandschutzlösungen
Alan Lancaster E-Mail [E-Mail geschützt]
Website: www.contegofirebarrier.com
Commonwealth-Organisation für wissenschaftliche und industrielle Forschung (CSIRO)
Dr. Dilip Manuel
Business Development Manager
Email: [E-Mail geschützt]
Website: www.csiro.au.
NanoSonic
Lynn Nyström
Direktor für Kommunikation
Email: [E-Mail geschützt]
Website: www.nanosonic.com
Aktives Feuer
Jeffrey Brown
Email: [E-Mail geschützt]
Website: www.activefireprojects.com
Löschen
Maxwell Okello
General Manager
Email: [E-Mail geschützt]
Website:www.xtinguish.co.ke
