Yêu cầu phòng cháy chữa cháy đối với trang trí nội thất
Thiết kế trang trí nội thất công trình xây dựng là một bộ phận của thiết kế kiến trúc. Các vật liệu dùng để trang trí đều là loại vật liệu tương đối nhạy cảm với lửa, và phần lớn các vụ cháy công trình bắt đầu lan rộng và phát triển từ bên trong nhà. Do đó, khả năng cháy của vật liệu trang trí nội thất là yếu tố ảnh hưởng đến tình trạng đám cháy …một trong những yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến sự phát triển đám cháy và an toàn tính mạng con người. Các ảnh hưởng chính của vật liệu trang trí đối với đám cháy và an toàn con người bao gồm các khía cạnh sau: ảnh hưởng đến tốc độ phát triển đám cháy từ thời điểm bắt lửa đến khi xảy ra hiện tượng cháy bùng toàn bộ, tăng mật độ tải trọng cháy, sinh ra khói độc và làm giảm tầm nhìn trong nhà. Do đó, thiết kế trang trí nội thất của công trình phải tính đến nhu cầu phòng cháy của công trình.
[Tài liệu tham khảo] Mật độ tải trọng cháy là tỷ số giữa tổng nhiệt lượng cháy sinh ra khi toàn bộ vật liệu cháy được trong không gian nội thất công trình cháy hoàn toàn và diện tích tham chiếu của không gian đó. Trong thực tế kỹ thuật, diện tích sàn thường được lấy làm diện tích tham chiếu.
10.2.1 Nguyên tắc thiết kế chung
Việc trang trí nội thất khu phẫu thuật sạch của bệnh viện chủ yếu bao gồm các hạng mục tường, trần, sàn, cùng với đồ nội thất và vật trang trí trong nhà. Khi thiết kế, cần xem xét đầy đủ đặc tính kín khí và yêu cầu chức năng của không gian trong khu phẫu thuật sạch, xử lý hợp lý mâu thuẫn giữa hiệu quả trang trí, an toàn sử dụng và công tác khử trùng, làm sạch; tối đa ưu tiên sử dụng vật liệu không cháy và vật liệu chậm cháy, tránh các loại vật liệu sinh ra nhiều khói hoặc khí độc khi tiếp xúc với nhiệt độ cao hay trong quá trình cháy. Phù hợp với quy luật luồng khói nhiệt độ cao và diễn biến đám cháy sau khi hỏa hoạn xảy ra bên trong công trình, các quy chuẩn của Trung Quốc yêu cầu lựa chọn vật liệu sao cho trong cùng một phòng, cấp độ khả năng cháy của vật liệu trang trí giảm dần từ trần xuống sàn.
(1) Đối với các khu vực sạch, nếu cửa sổ không thể mở được hoặc thường xuyên duy trì trạng thái đóng kín, thiết kế trang trí nội thất phải được thực hiện theo tiêu chuẩn của phòng không có cửa sổ.
(2) Trần, tường và sàn của cầu thang không có chiếu sáng tự nhiên, cầu thang kín và cầu thang chống khói đều phải sử dụng vật liệu trang trí cấp A.
(3) Đối với hành lang sơ tán ngang của công trình và sảnh lối ra an toàn, vật liệu trang trí trần phải là vật liệu cấp A, các bộ phận còn lại phải sử dụng vật liệu trang trí có cấp độ không thấp hơn cấp B₁.
(4) Cấp độ khả năng cháy của vật liệu trang trí cho các bộ phận khác nhau của công trình dân dụng không được thấp hơn yêu cầu nêu tại Bảng 10.1.
Bảng 10.1 Cấp độ khả năng cháy của vật liệu trang trí cho các bộ phận khác nhau của công trình dân dụng
| Công trình | Quy mô và tính chất công trình | Trần | Tường | Sàn | Vách ngăn | Đồ nội thất cố định | Rèm cửa vải trang trí | Rèm treo vải trang trí | Vải bọc đồ nội thất trang trí | Vật liệu trang trí khác |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Công trình khu phòng bệnh bệnh viện một tầng và nhiều tầng | Có phòng phẫu thuật sạch | A | B₁ | B₁ | B₁ | B₂ | B₁ | — | — | B₂ |
| Công trình văn phòng và công trình đa năng một tầng và nhiều tầng | Công trình văn phòng và công trình đa năng có hệ thống điều hòa không khí trung tâm | A | B₁ | B₁ | B₁ | B₂ | B₂ | — | — | B₂ |
| Công trình văn phòng và công trình đa năng một tầng và nhiều tầng | Các công trình văn phòng và công trình đa năng khác | B₁ | B₁ | B₂ | B₂ | B₂ | — | — | — | — |
| Công trình đa năng và công trình khu phòng bệnh bệnh viện cao tầng | Công trình cấp I | A | B₁ | B₁ | B₁ | B₂ | B₁ | B₁ | B₂ | B₁ |
| Công trình đa năng và công trình khu phòng bệnh bệnh viện cao tầng | Công trình cấp II | B₁ | A | B₂ | B₂ | B₂ | B₂ | B₂ | B₂ | B₂ |
| Công trình văn phòng và công trình nghiên cứu khoa học cao tầng | Công trình cấp I | A | B₁ | B₁ | B₁ | B₂ | B₁ | B₁ | B₁ | B₁ |
| Công trình văn phòng và công trình nghiên cứu khoa học cao tầng | Công trình cấp II | B₁ | B₁ | B₂ | B₁ | B₂ | B₁ | B₂ | B₂ | B₂ |
(5) Việc trang trí không được che khuất các cơ sở phòng cháy chữa cháy (như họng nước chữa cháy, thiết bị báo cháy tự động, hệ thống chữa cháy tự động, hệ thống kiểm soát và thải khói, v.v.) cũng như biển báo chỉ dẫn sơ tán và lối ra; không được thay đổi hướng mở của cửa lối ra sơ tán, cửa lối ra an toàn, không được làm giảm chiều rộng sơ tán hiệu quả của lối ra sơ tán, lối ra an toàn và tuyến đường sơ tán, cũng không được cản trở hoạt động sử dụng bình thường của các cơ sở này. Chiều rộng sơ tán hiệu quả là chiều rộng thông thủy tối thiểu cần thiết cho việc sơ tán an toàn của người trong công trình, được tính toán dựa trên số người cần sơ tán theo quy định của quy chuẩn và chỉ số sơ tán trên một trăm người. Theo thông lệ quốc tế phổ biến, chiều rộng này nói chung cũng cần tính đến hiệu ứng biên của lối ra hoặc tuyến đường sơ tán. Khi xem xét chiều rộng tuyến đường sơ tán trong một khoang cháy, cần tính toán chiều rộng hiệu quả của tuyến đường sơ tán hoặc lối ra sơ tán thay vì chỉ dùng chiều rộng thông thủy, cần đặc biệt lưu ý điểm này.
Các nội dung thiết kế phòng cháy khác đối với trang trí nội thất công trình phải tuân thủ các quy định liên quan của tiêu chuẩn quốc gia Quy chuẩn Phòng cháy trong Thiết kế Trang trí Nội thất Công trình Xây dựng (GB50222-95). 【Tham khảo】 Chiều rộng sơ tán hiệu quả. Khi đi lại, người ta vung tay hai bên để giữ thăng bằng cơ thể; do đó, khi sơ tán dọc theo lối đi, người sơ tán giữ một khoảng cách nhất định với tường bên thay vì đi sát vào tường bên hoặc tay vịn. Do đó, tồn tại một lớp biên tại ranh giới của lối đi sơ tán hoặc lối ra sơ tán, và phần chiều rộng này không thể được người sơ tán sử dụng. Vì vậy, khi thực hiện tính toán sơ tán, cần trừ đi chiều rộng của lớp biên, và chiều rộng được lấy bằng chiều rộng thông thủy của lối đi hoặc lối ra sơ tán trừ đi chiều rộng lớp biên. Bảng 10.2 đưa ra giá trị chiều rộng lớp biên tương ứng với các loại lối đi khác nhau.
Bảng 10.2 Giá trị chiều rộng lớp biên ở các loại lối đi khác nhau
| Loại lối đi sơ tán | Cầu thang | Lan can, tay vịn | Ghế trong rạp hát, băng ghế trong nhà thi đấu | Hành lang, tường đường dốc | Chướng ngại vật | Sảnh rộng, lối đi bộ | Cửa ra vào, cổng vòm |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Độ dày lớp biên/cm | 15 | 9 | 0 | 20 | 10 | 46 | 15 |
10.2.2 Phân loại và xếp hạng vật liệu trang trí
(1) Phân loại và xếp hạng.
Vật liệu trang trí trong khoa phẫu thuật sạch của bệnh viện, tùy theo vị trí sử dụng và chức năng, có thể được phân loại thành vật liệu trang trí trần nhà, vật liệu trang trí tường, vật liệu trang trí sàn nhà, vật liệu trang trí vách ngăn, đồ nội thất cố định, vải trang trí (như rèm cửa, màn dày, khăn trải giường, vải bọc đồ nội thất, v.v.) và các vật liệu trang trí khác (như tay vịn cầu thang, thanh treo tranh, tấm ốp chân tường, hộp rèm, vỏ bọc bộ tản nhiệt, v.v.).
Đặc tính cháy của vật liệu trang trí được phân loại thành bốn hạng, tham khảo theo tiêu chuẩn quốc gia Phương pháp phân loại đặc tính cháy của vật liệu xây dựng (GB8624): vật liệu không cháy (tức Loại A), vật liệu khó cháy (tức Loại B₁), vật liệu cháy được (tức Loại B₂) và vật liệu dễ cháy (tức Loại B₃). Hầu hết vật liệu được xếp hạng theo Phương pháp phân loại đặc tính cháy của vật liệu xây dựng (GB8624); tuy nhiên, vật liệu trang trí sàn được xếp hạng theo Xác định thông lượng bức xạ tới hạn của vật liệu trải sàn — Phương pháp nguồn nhiệt bức xạ (GB11785); vải trang trí được xếp hạng theo Xác định khả năng khó cháy của vải dệt — Phương pháp thẳng đứng (GB5455); và vật liệu nhựa được xếp hạng theo Phương pháp chỉ số oxy (GB2406), Phương pháp cháy ngang (GB2408) và Phương pháp cháy đứng (GB4609). Trong tiêu chuẩn quốc gia Quy tắc phòng cháy trong thiết kế trang trí nội thất công trình xây dựng (GB50222), ba loại vật liệu trang trí nêu trên lần lượt được xếp vào Loại B₁ và Loại B₂.
【Tham khảo】 Vật liệu trang trí công trình xây dựng.
① Theo phương pháp thử cháy và phương pháp xếp hạng vật liệu xây dựng hiện hành của Trung Quốc, tấm thạch cao mặt giấy có đặc tính cháy Loại B₁; tuy nhiên, khi tấm thạch cao mặt giấy được lắp đặt trên khung xương thép, nó có thể được sử dụng làm vật liệu trang trí Loại A.
② Khi bề mặt ván dán được phủ lớp phủ chống cháy hoàn thiện hạng nhất, nó có thể được sử dụng làm vật liệu trang trí Loại B₁. Khi sử dụng để trang trí tường, lớp phủ chống cháy có thể được thi công ở mặt hướng vào bên trong phòng; khi sử dụng để trang trí trần treo, lớp phủ chống cháy phải được thi công ở cả hai mặt.
③ Giấy dán tường bằng giấy hoặc vải có trọng lượng đơn vị dưới 300g/m² có thể được sử dụng làm vật liệu trang trí Loại B₁ khi được dán trực tiếp lên lớp nền có đặc tính cháy Loại A.
④ Vật liệu trang trí vô cơ thi công trên lớp nền có đặc tính cháy Loại A có thể được sử dụng làm vật liệu trang trí Loại A; lớp phủ trang trí hữu cơ thi công trên lớp nền Loại A với tỷ lệ phủ ướt dưới 1,5kg/m² có thể được sử dụng làm vật liệu trang trí Loại B₁.
⑤ Khi các vật liệu trang trí khác nhau được sử dụng để trang trí theo lớp, hạng đặc tính cháy của vật liệu trang trí ở tất cả các lớp phải tuân thủ các yêu cầu của Quy tắc phòng cháy trong thiết kế trang trí nội thất công trình xây dựng. Vật liệu trang trí composite phải được kiểm tra tổng thể bởi cơ quan giám sát và kiểm định chất lượng chuyên ngành, và hạng đặc tính cháy của chúng sẽ được xác định.
⑥ Khi nhựa đa lỗ hoặc nhựa bọt được sử dụng cục bộ trên bề mặt trần hoặc tường, độ dày của chúng không được vượt quá 15mm và diện tích của chúng không được vượt quá 10% diện tích trần hoặc tường của phòng đó.
(2) Polystyren trong tấm panel composite và độc tính khi cháy của nó.
Khi các chất cháy được tạo ra từ quá trình phân hủy nhiệt của polyme cao phân tử trộn lẫn với không khí theo một tỷ lệ nhất định và đạt đến nhiệt độ chớp cháy (còn gọi là điểm chớp cháy), nhiệt độ bắt lửa (còn gọi là điểm cháy) hoặc nhiệt độ tự bốc cháy (còn gọi là điểm tự cháy), quá trình cháy sẽ bắt đầu. Thông thường, điểm cháy cao hơn điểm chớp cháy 20~30℃. Điểm chớp cháy của polystyren là 360℃, điểm cháy của nó khoảng 380℃ và điểm tự cháy của nó là 495℃. Cấu trúc của tấm panel polystyren composite Hình dạng quyết định rằng polystyren không tiếp xúc trực tiếp với ngọn lửa trần trong quá trình chịu tác động của đám cháy; nó trải qua biến dạng, khí hóa và cháy không ngọn do nhiệt dẫn qua lớp bảo vệ vữa xi măng. Tấm cách nhiệt polystyren: Tấm lõi polystyren hầu như không được sử dụng trong hệ thống vỏ bọc bên ngoài công trình xây dựng, nhưng lại phổ biến trong ứng dụng cách nhiệt bên trong các công trình (ví dụ như nhà máy chế biến thực phẩm). Đặc tính cháy của polystyren khác với polyurethane cứng (PIR/PUR); đây là vật liệu nhựa nhiệt dẻo dễ nóng chảy, co ngót và bắt cháy, với nhiệt độ làm mềm khoảng 100℃ và nhiệt độ nóng chảy khoảng 180℃. Khi nhiệt độ tăng lên, polystyren nóng chảy, bề mặt bị đốt nóng co ngót tạo thành các hốc rỗng, cho phép ngọn lửa xâm nhập vào bên trong các hốc này, từ đó tạo ra các giọt vật liệu nóng chảy chảy ra từ cả mặt trong và mặt ngoài của bề mặt vỏ công trình. Các kết quả thử nghiệm cho thấy một khi ngọn lửa đã xâm nhập vào lõi tấm, đám cháy có thể lan truyền không bị cản trở giữa các lớp mặt, đốt cháy và phá hủy vật liệu lõi. Nếu các lớp mặt không được lắp đặt chắc chắn, sẽ xảy ra hiện tượng sập đổ sớm, ảnh hưởng nghiêm trọng đến tốc độ lan truyền của ngọn lửa. Miễn là các lớp mặt và toàn bộ các mối nối được lắp đặt đáng tin cậy, sẽ không xảy ra hiện tượng ngọn lửa lan truyền đột ngột lên bề mặt tường.
Các biểu hiện chính của tấm cách nhiệt polystyren trong các thử nghiệm cháy quy mô lớn là: nóng chảy và co ngót, tạo ra giọt vật liệu nóng chảy, tăng cường độ đám cháy, ngọn lửa lan truyền ẩn bên trong các lớp mặt, và sập đổ hệ khung giữ các lớp mặt không chắc chắn.
Độc tính cháy là các khí độc sinh ra từ vật liệu dễ cháy trong quá trình cháy hoặc phân hủy nhiệt. Khi con người ở trong không gian bị ảnh hưởng bởi đám cháy hít phải các khí này, họ sẽ tử vong do tác động độc hại của chúng. Trước tác hại mà độc tính cháy gây ra cho cơ thể con người, nhiều quốc gia đã tiến hành nghiên cứu rộng rãi về độc tính đám cháy. Kết quả thử nghiệm cho thấy các sản phẩm dạng khí sinh ra khi polyme hữu cơ thông thường cháy trong môi trường không khí bao gồm carbon monoxide (CO), carbon dioxide (CO₂), sulfur dioxide (SO₂), amoniac (NH₃), mêtan (CH₄), xyanua hydro (HCN), hydro clorua (HCL), v.v. Trong số đó, CO, CO₂ và HCN là những khí độc cháy quan trọng nhất gây tử vong trong các vụ hỏa hoạn.
Bọt polystyren sinh ra một số loại khí độc khi cháy. Các thử nghiệm chỉ ra rằng khi polystyren cháy, nó tạo ra carbon monoxide, carbon dioxide, mêtan, êtilen và êtan, nhưng không sinh ra xyanua hydro. Hàm lượng mêtan, êtilen và êtan chỉ chiếm khoảng 2% tổng hàm lượng khí. Lò ống ngang Lindberg do Cơ quan Hàng không và Vũ trụ Quốc gia (NASA) phát triển được dành riêng cho thử nghiệm độc tính. Trong quy trình thử nghiệm, 4 con chuột trắng được đặt trong lò và tiếp xúc với môi trường cháy trong 30 phút, tỷ lệ tử vong và mất khả năng hoạt động được đo mỗi 10 phút. Dựa trên số liệu đo đạc thực tế, đã thu được kết quả thử nghiệm đối với 27 loại vật liệu hữu cơ, chi tiết được trình bày tại Bảng 10.3. Về khía cạnh độc tính cháy, liều khí độc của quá trình cháy có ngọn lửa và cháy không ngọn lửa là khác nhau. Độc tính sinh ra từ quá trình cháy có ngọn lửa của polystyren lớn hơn so với cháy không ngọn lửa, với tỷ lệ giữa hai loại này là khoảng 1,76. Nói chung, quá trình cháy của polystyren trong tấm panel sandwich về cơ bản là cháy không ngọn lửa.
Bảng 10.3 Độc tính tương đối của vật liệu polyme được xác định bằng lò ống ngang Lindberg
| Vật liệu | Thời gian đến khi tử vong/phút | Thời gian đến khi mất khả năng hoạt động/phút | Số lượng động vật thí nghiệm |
|---|---|---|---|
| Acrylic/rayon (7/3) | 4.54±1.0 | 3.74±0.23 | 8 |
| Len | 7.60±2.90 | 5.45±1.77 | 16 |
| Tơ tằm | 8.94±0.01 | 5.84±0.12 | 8 |
| Da thuộc | 10.22±1.72 | 8.16±0.69 | 8 |
| Gỗ sồi đỏ | 11.50±0.71 | 9.09±1.00 | 8 |
| Polypropylene | 12.98±0.52 | 10.75±0.18 | 8 |
| Polyester (vải) | 13.30±1.95 | 8.85±3.25 | 8 |
| Polyamide thơm | 13.50±0.98 | 11.79±1.71 | 8 |
| Polyurethane (bọt cứng) | 14.05±0.60 | 12 | |
| ABS | 14.48±1.59 | 10.58±1.32 | 8 |
| Gỗ linh sam Douglas | 14.76±0.90 | 11.79±0.90 | 12 |
| Bông | 15.10±3.03 | 9.18±3.61 | 8 |
| PMMA | 15.58±0.23 | 12.61±0.06 | 8 |
| Polysulfone | 15.72±1.40 | 10.61±1.33 | 8 |
| Cao su butyl | 15.58±0.97 | 9.50±0.61 | 12 |
| Polyvinylidene clorua | 15.86±2.74 | 6.50±0.11 | 8 |
Bảng 10.3 (tiếp theo)
| Vật liệu | Thời gian đến khi tử vong/phút | Thời gian đến khi mất khả năng hoạt động/phút | Số lượng động vật thí nghiệm |
|---|---|---|---|
| Nylon-6.6 | 16.34±0.85 | 14.01±0.13 | 8 |
| Polyurethane (bọt mềm) | 16.60±1.14 | 10.21±0.86 | 8 |
| PVC | 16.84±0.93 | 12.67±2.84 | 8 |
| Nhựa phenolic | 18.81±4.84 | 12.92±3.22 | 16 |
| Polyethylene | 19.84±0.29 | 8.36±0.80 | 8 |
| Poly(ethylene) | 20.50±2.05 | 16.94±2.39 | 8 |
| Cao su tự nhiên | 22.13±1.73 | 15.35±4.32 | 12 |
| Polycarbonate bisphenol A | 23.04±5.25 | 16.02±1.85 | 8 |
| SBR | 24.11±2.08 | 15.73±6.25 | 12 |
| Polystyren | 26.16±0.12 | 19.04±0.39 | 8 |
| Polyvinyl clorua clo hóa | 27.35±4.21 | 11.11±6.21 | 8 |
(3) Tiêu chuẩn trong nước và phương pháp thử nghiệm cháy đối với nhựa bọt cứng.
Hiện nay, Trung Quốc chủ yếu có ba quy tắc hoặc tiêu chuẩn quốc gia liên quan trực tiếp đến phương pháp thử nghiệm cháy trong ứng dụng nhựa bọt cứng, đó là Quy tắc thiết kế phòng cháy chữa cháy công trình (GBJ-16-87), Nhựa bọt polyurethane cứng dùng cho cách nhiệt công trình xây dựng (GB10800-89), và Phương pháp phân loại đặc tính cháy của vật liệu xây dựng (GB8624-97). Để triển khai các tiêu chuẩn này, khoảng mười phương pháp thử nghiệm cấp quốc gia liên quan đã được xây dựng liên tiếp. Phương pháp phân loại hành vi cháy vật liệu xây dựng (GB8624-97) mới được sửa đổi gần đây đã bổ sung chỉ số oxy cho nhiều loại vật liệu. Tuy nhiên, do những hạn chế của chỉ số này, nó hầu như không được sử dụng trên thế giới như một chỉ số thử nghiệm bắt buộc theo tiêu chuẩn. Các nhà nghiên cứu trong nước đã từng sử dụng ba phương pháp, đó là phương pháp chỉ số oxy (nồng độ oxy tối thiểu cần thiết để vật liệu duy trì sự cháy), thử nghiệm khả năng bắt lửa (bức xạ nhiệt) theo ISO, và phương pháp đánh lửa bằng ngọn lửa hydro-oxy (đối lưu), để đánh giá hiệu suất cháy của 10 loại vật liệu xây dựng thường dùng, kết quả được trình bày trong Bảng 10.4. Kết quả cho thấy khả năng chống cháy của các vật liệu này có thứ tự không nhất quán giữa các phương pháp thử nghiệm. Lấy polyurethane chống cháy làm ví dụ, theo đo đạc bằng chỉ số oxy (24,5), nó đứng thứ hai trong 10 loại vật liệu này. Tuy nhiên, trong thử nghiệm khả năng bắt lửa theo ISO và thử nghiệm bằng phương pháp đánh lửa ngọn lửa hydro-oxy, khả năng chống cháy của nó là kém nhất. Rõ ràng, việc sử dụng mức chỉ số oxy để đánh giá mức độ dễ cháy của vật liệu là không đáng tin cậy. Do đó, cần thận trọng khi lựa chọn phương pháp chỉ số oxy làm phương pháp đánh giá quy định đối với hiệu suất cháy của vật liệu xây dựng. Tất nhiên, là một phương pháp đánh giá hiệu suất cháy của vật liệu, phương pháp chỉ số oxy do có thể đưa ra các số liệu tương đối chính xác nên được sử dụng rộng rãi để đánh giá khả năng chống cháy vật liệu trong các phòng thí nghiệm và trong quá trình lựa chọn công thức sản phẩm.
Bảng 10.4 So sánh phương pháp chỉ số oxy, thử nghiệm khả năng bắt lửa theo ISO và thử nghiệm đánh lửa bằng ngọn lửa hydro-oxy
| Vật liệu | Phương pháp chỉ số oxy | Thử nghiệm khả năng bắt lửa theo ISO | Phương pháp đánh lửa ngọn lửa hydro-oxy |
|---|---|---|---|
| Bọt polyurethane chống cháy | 8 | 10 | 5 |
| Tấm polystyrene | 1 | 9 | 4 |
| Tấm polyester gia cố sợi thủy tinh và nylon | 6 | 8 | 6 |
| Polystyrene mật độ cao | 3 | 7 | 3 |
| Tấm PMMA | 2 | 6 | 7 |
| Tấm sợi ép lớp | 4 | 5 | 8 |
| Tấm PP | 7 | 4 | 9 |
| Tấm PVC | 9 | 3 | 2 |
| Tấm PE | 10 | 2 | 10 |
| Tấm PE mật độ thấp | 5 | 1 | 1 |
Ghi chú: Các thử nghiệm được hoàn thành tại Phòng thí nghiệm Nghiên cứu Cháy của Hội đồng Nghiên cứu Quốc gia Canada.
(4) Polyurethane cứng là vật liệu nhiệt rắn, cứng lại và tạo thành than khi tiếp xúc với lửa, trong khi polystyrene là vật liệu nhiệt dẻo, nóng chảy và có thể bắt lửa khi gặp lửa. Các thử nghiệm trên tấm polyurethane cứng cho thấy, đối với cả vật liệu cách nhiệt PUR và PIR chống cháy, không có sự lan truyền lửa ngầm giữa các lớp mặt trang trí. Lớp mặt trang trí bên trong hơi cong vênh và các mối nối vẫn giữ nguyên vẹn; tại các vị trí ngay sát nguồn lửa, lửa thực sự đã xâm nhập vào lõi tấm qua các mối nối, nhưng kiểm tra chỉ ghi nhận hiện tượng tạo than cục bộ. Đối với tấm polyurethane cứng, nhiệt từ đám cháy làm vật liệu cách nhiệt phân hủy dần dần và hình thành lớp than bảo vệ ổn định. Ban đầu, chỉ phần vật liệu cách nhiệt tiếp xúc với lớp mặt trang trí bên trong tạo than, nhờ đó bảo vệ tấm cách nhiệt. Khi đám cháy phát triển, lớp than dày dần lên cho đến khi lửa được dập tắt hoặc tự tắt. Trong quá trình này tấm thải ra khói. Tuy nhiên, polyurethane chống cháy (PIR) tạo ra ít khói, trong khi loại polyurethane cứng (PUR) khác lại tạo ra lượng khói tương đối lớn.
Các đặc tính cháy chính của tấm cách nhiệt cứng trong thử nghiệm cháy quy mô lớn là: cấu trúc giữ nguyên vẹn; không có sự lan truyền lửa bên trong lõi tấm; tuân thủ các tiêu chuẩn cách nhiệt; không có giọt nóng chảy bắt lửa; phân hủy dần dần ở nhiệt độ trên 300℃ với lượng khói phát thải tương đối ít; lớp tấm mặt và vật liệu lõi gần nguồn nhiệt mất độ bám dính nhưng không ảnh hưởng đến tính toàn vẹn tổng thể; không gây thêm nguy hiểm cho lực lượng cứu hỏa.
Thử nghiệm trên tấm polyurethane cứng có lắp đặt đầu phun nước: các thử nghiệm tấm polyurethane cứng được lặp lại với việc bổ sung đầu phun nước để kiểm tra tác động của chúng đối với tấm. Theo khoảng cách lắp đặt quy định, hai đầu phun nước được lắp gần bức tường làm bằng vật liệu dễ cháy. Thử nghiệm được kích hoạt thủ công để đảm bảo đám cháy phát triển hoàn toàn trước khi hệ thống hoạt động. Kết quả thu được: trong vòng 30s, ngọn lửa đang cháy tại các mối nối tường bên được dập tắt, màu khói chuyển sang xám, sau đó dần dần chuyển sang trắng khi thử nghiệm tiếp diễn. Cách bố trí đầu phun chỉ có thể làm ướt lớp đầu tiên và mặt sau của tường bên (mố gỗ), do đó nhiệt độ tại các vị trí này giảm từ 550℃ xuống 100℃ trong vòng 1 phút sau khi đầu phun hoạt động, nhiệt độ trung bình của lớp khói giảm xuống 270℃.
Việc sử dụng hệ thống phun nước không chỉ có thể kiểm soát đám cháy theo nghĩa truyền thống, mà đối với các đám cháy có sự hiện diện của tấm polyurethane cứng, còn giúp giữ nhiệt độ tại hiện trường dưới ngưỡng nhiệt độ làm cháy vật liệu lõi tấm.
Các đặc tính cháy chính của tấm polyurethane cứng trong thử nghiệm cháy quy mô lớn (có lắp đặt hệ thống phun nước) là: hạn chế quá trình cháy và sự tham gia của các tấm vào đám cháy; hạn chế diện tích tấm bị hư hỏng; giảm lượng khói phát thải.
(5) Tấm cách nhiệt bông đá hoặc tấm cách nhiệt bông đá mật độ cao.
Các tấm này có mật độ thông thường là 100kg/m³, chủ yếu được sử dụng làm cấu trúc vỏ bao bên ngoài công trình tại những nơi quy chuẩn xây dựng yêu cầu giới hạn chịu cháy (về cách nhiệt) lớn hơn 30 phút, hoặc tại các vị trí khác có nguy cơ cháy cao. Kết quả thử nghiệm hiệu suất của tấm bông len đá mật độ cao tốt ngang bằng kết quả của các sản phẩm phòng cháy. Giống như tất cả vật liệu cách nhiệt và tất cả hệ thống cách nhiệt, những tấm này cũng có thể bị hỏng do lớp mặt trong cong vênh khi tiếp xúc với lửa, và lõi tấm cần được thay thế do tác động của nhiệt độ.
Các đặc tính cháy chính của tấm cách nhiệt bông len đá trong các thử nghiệm cháy quy mô lớn là: duy trì ổn định kết cấu; không có sự lan truyền ngọn lửa bên trong lõi tấm; vật liệu lõi tấm có tác động tối thiểu đến đám cháy; duy trì tính toàn vẹn của vật liệu cách nhiệt; chất kết dính và nhựa bị ảnh hưởng ở nhiệt độ trên 300℃; mất độ bám dính ở khu vực gần nguồn nhiệt, kèm theo hư hỏng các tấm (cong vênh).
(6) Tấm sợi thủy tinh và tấm bông len đá.
Các thử nghiệm so sánh đã được tiến hành trên một hệ thống lắp ráp đa thành phần tiêu chuẩn bao gồm tấm lót, bông cách nhiệt dày 86mm và tấm bảo vệ bên ngoài, đồng thời đánh giá hiệu suất cháy của sợi thủy tinh (11kg/m³) và bông len đá (23kg/m³).
Bản thân sợi khoáng là vật liệu không cháy và sẽ không làm trầm trọng thêm đám cháy. Tuy nhiên, chất kết dính liên kết các sợi và màng thoáng khí có thể cháy, gây tác động hạn chế đến đám cháy và lượng khói tạo ra. Các thử nghiệm cho thấy loại bông sợi mật độ thấp này bị co rút nghiêm trọng ở nhiệt độ trên 600℃. Đối với bông thủy tinh, ở 850℃ thủy tinh co lại còn độ dày chỉ 10mm. Bông len đá mật độ cao hơn cũng bị hư hỏng nghiêm trọng ở gần nguồn lửa, nhưng mức độ co rút nhỏ hơn và sự sụt giảm hiệu suất cách nhiệt cũng thấp hơn.
Các đặc tính cháy chính của hệ thống lắp ráp tại hiện trường dùng tấm cách nhiệt sợi thủy tinh và bông len đá trong các thử nghiệm cháy quy mô lớn là: duy trì ổn định kết cấu; vật liệu cách nhiệt bị co rút ở nhiệt độ trên 500℃; mất hiệu suất cách nhiệt ở nhiệt độ trên 850℃; vật liệu lõi tấm có tác động tối thiểu đến đám cháy; mất độ bám dính ở khu vực gần nguồn nhiệt, kèm theo hư hỏng các tấm (cong vênh). (7) Các điều kiện cơ bản cho việc thi công và thiết kế phòng mổ sạch xuất phát chính từ tính đặc thù của chức năng của chúng: ① yêu cầu duy trì môi trường sạch gần như vô trùng ở mức độ lớn nhất có thể; ② yêu cầu tạo ra môi trường thoải mái nhất, thuận lợi cho công việc của nhân viên y tế. Do đó, nhìn chung tường được yêu cầu phải là loại tường không ô nhiễm, có độ sạch cao. Loại tường này nên ưu tiên sử dụng các tấm ốp có các đặc tính như tĩnh điện thấp giúp giảm sự bám dính bụi, không cháy, màu mờ dịu mắt, chống mục nát, dễ bảo trì, không độc hại, chống va đập và chống thấm nước. Hình 10.1 thể hiện bức ảnh chụp tấm ốp tường phòng mổ thực tế được làm từ loại tấm chống cháy này.
Hình 10.1 Phòng mổ với tấm ốp tường bằng tấm chống cháy