Als er eenmaal brand uitbreekt in een gebouw, veroorzaakt het vaak binnen enkele minuten catastrofale gevolgen.Passieve brandbescherming, als de "eerste verdedigingslinie" voor de veiligheid van gebouwen, beperkt automatisch de verspreiding van vuur, houdt ontsnappingsroutes onbelemmerd,en beschermt de structurele integriteit van het gebouw door het ontwerp van materialen, componenten en systemen, zonder menselijke of elektrische interventie.
In tegenstelling tot actieve brandbeveiligingssystemen (zoals automatische sprinklers, rookmelders en brandblussers) berust passieve brandbeveiliging op de inherente kenmerken van het gebouw zelf,met brandwerende materialen als belangrijkste elementDeze materialen moeten niet-brandbaar, niet-ontbindend en niet-geleidend blijven bij extreme temperaturen, zodat de inzittenden een ontsnappingsruimte van 30 minuten tot enkele uren hebben.waardevolle tijd kopen voor brandredding.
Om de werkelijke prestaties van brandwerende materialen te waarborgen, moeten zij worden gecontroleerd door middel van internationaal erkende gestandaardiseerde test- en classificatiesystemen.De Europese normen EN 13501, EN 1363-1 en ISO 834-1, samen met de Amerikaanse normen ASTM E119 en UL 263, de Britse norm BS 476 en de Japanse norm JIS A 1304,samen het wereldwijde kader vormen voor de beoordeling van vuurvaste materialenDeze normen zijn grotendeels gebaseerd op gespecialiseerde brandwerende ovens om echte brandtemperatuurprofielen te simuleren, waardoor de reactie van het materiaal op vuur en brandwerendheid wordt gekwantificeerd.
In dit artikel wordt systematisch geïntroduceerd over de rol van vuurvaste materialen in passieve brandbeveiliging, hun belangrijkste soorten, belangrijkste test- en classificatienormen,een vergelijking van belangrijke wereldwijde normen, praktijkgevallen en toekomstige trends, en biedt een uitgebreide referentie voor architecten, ingenieurs, materiaalfabrikanten en professionals op het gebied van brandveiligheid.
De basisprincipes van passieve brandbescherming en de dubbele rol van vuurvaste materialen
De kerndoelstelling van de passieve brandbescherming is het bereiken van "drie controles"door brandcompartimentatie, structurele bescherming en rookbeheersing:
1.De verspreiding van vlam en warmte onder controle houden
2Behoud van de integriteit en draagkracht van bouwcomponenten
3.Vermijding van giftige dampen die de ontsnappingswegen en aangrenzende gebieden binnendringen
(Figuur 1: Schematisch schema van een passief brandcompartimentatiesysteem, waarin wordt aangetoond hoe componenten zoals firewalls, branddeuren, wanddichtingen,en brandwerende dampen werken samen om de verspreiding van vuur en rook te beperken- Ja.
Brandvaste materialen spelen "twee sleutels" rol hier:
1Reactie op brand: beoordeling of het materiaal in de vroege stadia van een brand gemakkelijk ontvlambaar is, of het bijdraagt tot de verspreiding van het vuur,en of het grote hoeveelheden rook of gesmolten druppels produceertTypische classificatienormen zijn EN 13501-1 (A1 hoogste niet-brandbare kwaliteit → F zeer brandbaar), ASTM E84 (Vlamverspreidingsindex en rookontwikkelingsindex), BS 476 Deel 7, enz.Materialen met een lage reactie op brand (zoals A1-klasse) kunnen de vroege ontwikkeling van een brand aanzienlijk vertragen.
2Brandwerendheid: onderzoek naar de duur van het draagvermogen (R), de integriteit (E, voorkoming van vlampen) en de isolatie van een materiaal of onderdeel (I,beperking van de temperatuurstijging aan de niet-ontmaskerde zijde) onder standaard brandomstandigheden.Gebruikelijke classificaties zijn EN 13501-2 (EI/REI + minuten, bijvoorbeeld EI 60 geeft integriteit en isolatie die gedurende 60 minuten wordt gehandhaafd), ASTM E119/UL 263 (uren) en BS 476 Deel 20-24.
Alleen materialen die zowel een uitstekende brandreactievermogen als een hoge brandwerendheid bezitten, kunnen werkelijk een betrouwbaar onderdeel van passieve brandbeschermingssystemen worden.
Testnormen, testapparatuur en classificatiesystemen voor vuurvaste materialen
De prestatieverificatie van vuurvaste materialen is gebaseerd op gestandaardiseerde vuursimulatietests.
ISO 834-1 / EN 1363-1: Standaard brandcurve van cellulose (kamertemperatuur → 945°C & 60min → ongeveer 1100°C & 180min), gebruikt voor het testen van de brandwerendheid van muren, deuren, balken, kolommen, afdichtingen, enz.
ASTM E119 / UL 263: Amerikaanse normen, met curves die vergelijkbaar zijn met ISO 834, maar enigszins andere belastingtoepassings- en storingskriteria.
UL 1709: Koolwaterstofbrandcurve (extrem snel temperatuurstijging, 1100°C in slechts 5 minuten), vaak gebruikt in risicovolle scenario's zoals petrochemische installaties en tunnels.
BS 476-serie: Traditionele Britse normen, nu grotendeels vervangen door EN-normen, maar nog steeds veel gebruikt in Commonwealth-landen en delen van Azië.
(Figuur 2: Verticale oven voor brandwerendheid)
(Figuur 3: De horizontale oven voor brandwerendheid)
De serie EN 13501 is de kernnorm voor de brandwerendheidsclassificatie van Europese bouwproducten:
EN 13501-1: Brandresponsclassificatie, waarbij wordt gekeken naar de bijdrage van het materiaal aan de aanvankelijke verspreiding van het vuur.
EN ISO 1182 (niet-brandbaarheidstest, niveau A1/A2)
(Figuur 4: ISO 1182 niet-brandbare testoven)
EN ISO 1716 (totale verwarmingswaarde, niveau A1/A2)
(Figuur 5: ISO 1716 bomcalorimeter)
EN 13823 (Small Intake Biology (SBI) test, niveau A2-D)
(Figuur 6: ISO 13823 SBI)
EN ISO 11925-2 (Test op ontsteking bij kleine opname, onder E-niveau)
(Figuur 7: ISO 11925 Test met een enkele vlambron)
EN ISO 9239-1 (Floorstralingswarmteproef, alleen voor vloeren)
(Figuur 8: ISO 9239 Test van vloerstralingspanelen)
ISO 5660-1 (Cone Calorimeter test, voor warmteafgifte- en rookproductiegegevens van producten met een B-D-niveau, is een van de hulpmethoden voor categorieën B-D in EN 13501-1.)
(Figuur 9: ISO 5660 Kegelcalorimeter)
Hieronder worden de gebruikelijke vuurvaste materiaalsoorten en hun prestaties onder de belangrijkste normen beschreven:
(Figuur 10: Tabel van typen, testnormen en classificatiesystemen voor vuurvaste materialen)
(Figuur 11: Schematisch schema van het werkingsprincipe van een intumescente brandvertragende coating - bij blootstelling aan vuur breidt de coating zich snel uit tot een dikke koolzuurlaag,het effectief isoleren van warmte en het beschermen van de stalen structuur- Ja.
In feitelijke tests moeten deze materialen meestal voldoen aan zowel brandwerendheids- als brandbestrijdingsvereisten en toegang krijgen tot de markt door middel van certificeringen van derden (zoals CE-markering,UL-certificering, Intertek, Applus+ enz.).
