Staal verliest ongeveer 50% van zijn draagvermogen wanneer het 1.000°F, of 537°C bereikt, wat ernstige risico's met zich meebrengt tijdens brandgebeurtenissen. Betrouwbaar brandwerend materiaal voor constructiestaal is essentieel voor de bescherming van industriële gebouwen en faciliteiten en zorgt ervoor dat staalwerk brandwerend is voor veiligheid en veilige evacuatie.

Brandwering gedefinieerd

Brandwering is een beschermende maatregel die voorkomt dat constructiematerialen, zoals staal, tijdens een brand kritieke temperaturen bereiken. Door gebruik te maken van gesproeid brandwerend materiaal, of SFRM, en andere beschermende lagen, verbetert brandwering de veiligheid en stabiliteit van een gebouw tijdens brand.

Twee brandwerende categorieën: Actief vs. Passief

Het brandwerend maken van staal omvat zowel actieve brandbeveiligingssystemen, waarbij gebruik wordt gemaakt van sprinklersystemen of brandblussers, als passieve brandwerende oplossingen, waarbij brandwerende materialen rechtstreeks op stalen oppervlakken worden aangebracht. Deze lagen werken als een barrière, verminderen de warmteoverdracht en vertragen het falen van de constructie.

Brandbeveiliging wordt ook gespecificeerd op basis van potentiële brandtypes:

• Cellulosebranden (op houtbasis): Ontwikkelt zich langzamer, bereikt 2.000°F in vier uur en wordt aangetroffen in scholen, ziekenhuizen en woongebouwen.
• Koolwaterstofbranden (op brandstofbasis): Bereikt snel 2.000°F in vijf minuten, essentieel voor industriële en petrochemische installaties.

Toepassingen voor brandwerende constructiestaal

Het doel van brandwering is het beschermen van kritieke structurele onderdelen in industriële omgevingen, zoals:

Brandwerende eisen voor constructiestaal

De vereisten voor brandwerende voorschriften verschillen per regio en komen over het algemeen overeen met normen van organisaties zoals Internationale Code Raad (ICC/IBC), Nationale brandbeveiligingsvereniging (NFPA) of NORSOK.

Brandwerendheidsklassen, meestal uitgedrukt in uren, geven aan hoe lang brandwerende materialen vuur kunnen weerstaan onder specifieke omstandigheden.

Testen op brandwerendheid:

• ASTM E119 en UL263 voor cellulosebranden, waarbij de temperatuur 2.000F, of 1.093C, bereikt gedurende vier uur
• UL1709 voor koolwaterstofbranden, waarbij binnen vijf minuten een temperatuur van 2.000F wordt bereikt die gedurende de hele test aanhoudt.

Aanvullende tests, zoals VliegtuigbrandstofZwembad Vuur, Blast en Slangtests, beoordelen de brandwerendheid in gespecialiseerde toepassingen. Ingenieurs en architecten kunnen gidsen raadplegen zoals Underwriter's Laboratories om geschikte classificaties te bepalen. Lokale bouwverordeningen, modelnormen en ontwerpspecificaties bieden richtlijnen voor projectspecifieke vereisten.

Traditionele brandwerende methoden voor constructiestaal

Spray-Applied Fire-Resistive Material (SFRM) (opgespoten brandwerend materiaal)

Opgespoten brandwerend materiaal (SFRM) is een veelgebruikte, kosteneffectieve oplossing voor het brandwerend maken van stalen balken en kolommen. Brandwerende cementproducten zoals SFRM, die worden aangebracht als natte of droge spray, zijn ontworpen om de weerstand van een constructie tegen hoge temperaturen te verhogen. SFRM is voornamelijk samengesteld uit cement en gips, met minerale toevoegingen, en kan ook een beperkte akoestische en thermische isolatie bieden.

Hoewel effectief, is SFRM niet ideaal voor omgevingen met een hoge vochtigheidsgraad of vries-dooi cycli, omdat deze omstandigheden het materiaal kunnen aantasten. Bovendien biedt het minimale bescherming tegen corrosie, waardoor het essentieel is om oppervlakken grondig voor te bereiden met stralen, primen en wapening, vooral in corrosieve omgevingen. Hoewel SFRM betaalbaar is, kunnen deze voorbereidende stappen de projectkosten beïnvloeden.

Brandwerende coatings

Opzwellende brandwerende materialen (IFRM) zetten tot 100 keer hun oorspronkelijke dikte uit wanneer ze worden blootgesteld aan hitte, waardoor een dikke barrière ontstaat om staal te beschermen. Deze lichtgewicht coatings zijn populair voor blootgestelde stalen oppervlakken, waarbij de esthetiek van het ontwerp behouden blijft zonder afbreuk te doen aan de brandbeveiliging.

IFRM zijn echter zeer gevoelig voor omgevingsfactoren tijdens het aanbrengen, wat de prestaties kan beïnvloeden, en ze zijn duurder dan andere brandwerende opties, vooral voor hogere brandklassen. Hoewel IFRM enige corrosiebescherming biedt, kan het aanbrengproces, inclusief de voorbereiding van het oppervlak (stralen, primers, latten/bevestigingen, enz.) duur en tijdrovend zijn.

Hardboard brandwering

Bij brandwerende systemen met hardboard worden brandwerende materialen in plaatvorm bevestigd aan balken en kolommen, geschikt voor verschillende klimaten. Deze methode, die geschikt is voor buiten-volgorde constructie, is effectief in verschillende klimaten, waaronder gebieden waar het kan vriezen.

Stijve platen zijn echter langzamer en duurder om te installeren en bieden geen bescherming tegen corrosie, waardoor vaak extra voorbereidingen nodig zijn zoals stralen, primers of anticorrosieverf, wat de projectkosten verhoogt.

Flexibele deken systemen

Flexibele deken systemen combineren brand-, thermische en akoestische isolatie en bieden een lichtgewicht bescherming zonder giftige rookontwikkeling. Ze zijn eenvoudig te installeren op complexe vormen, maar hebben geen aanpasbare diktes en vereisen extra bevestigingsmiddelen.

Deze dekens bieden geen bescherming tegen corrosie, dus stappen vóór de installatie zoals primen en stralen zijn vaak noodzakelijk. Beperkte fabrikanten betekenen ook dat er minder keuze is voor dit type brandwering.

Portland Beton

Portlandbeton, ooit veel gebruikt voor brandwering, blijft een keuze voor grote stalen elementen zoals kolommen. Hoewel het duurzaamheid biedt, vereist het een aanzienlijk volume, heeft het een grote koolstofvoetafdruk en mist het ontwerpveelzijdigheid.

Brandwerende betonnen platen bieden minimale weerstand tegen corrosie, dus zijn er meestal extra beschermende maatregelen nodig, zoals primers of galvaniseren, om de integriteit van het staal te behouden.

Vooruitgang op het gebied van brandwerende spray voor constructiestaal

Ontdek Superieure Brandwerende Stalen

Zorg ervoor dat je project beschermd is met de beste brandwerende technologie die beschikbaar is. Neem contact met ons op om te leren hoe FP250 beter presteert dan traditionele methoden en kan voldoen aan de unieke eisen van uw toepassing.