آتشها بر اساس نوع سوخت به دو دسته اصلی تقسیم می شوند :
1- آتش سلولزی : در حریق حاصل از مواد سلولزی و سوخت ها ی جامد آلی ، دما پس از یک ساعت به 920 درجه سانتیگراد رسیده و سپس منحنی شیب ملایمی خواهد داشت .
2- آتش هیدرو کربنی : در حریق حاصل از سوخت مواد هیدرو کربنی دما در مدت 4 دقیقه به 930 درجه سانتیگراد طبق منحنی اســتاندارد می رسد .
در آتش سوزی سلولزی تغییرات دمـا به سه بخش ، رشد ، توسعه حریق و دوره فروکـش تقسیم می شود.
هنگام شروع آتش سوزی (رشد) ، حرارت از مرکز آتش شروع و باعث مشتعل شدن مواد دیگر (Growth period) و افزایش سریع دما (Flash over) می گردد .
در مرحله توسعه حریق ( Developed period) آتش کلیه مواد سوختنی را در بر می گیرد و دما به 1000 درجه سانتیگراد می رسد .
پس از سوخت بیشتر مواد سوختنی ، ابعاد حریق کاهش یافته و از دمای حریق کاسته می شود (Decay period)
در آتش های سلولزی امکان فروریختن سازه در دو مرحله توسعه حریق و مرحله فروکش وجود دارد .
عواملی که در تعیین دمای آتش دخالت دارند عبارتند از : میزان مواد سوختنی و نحوه پراکندگی آنها ، مصالح به کار رفته در دیوار ، کف و سقف ، پنجره و اندازه آن ، کانالهای خروج ، مسیر و سرعت باد و دمای محیط .
انتقال حرارت در آتش سوزی ها به سه طریق هدایتی ، جابجایی و تشعشعی صورت می گیرد ، که انتقال حرارت تشعشعی از عوامل مهم در طراحی پوششهای ضد حریق آتشهای هیدروکربنی است که آن نیز تحت تأثیر شکل ، طول ، قطر و زاویه آتش و همچنین رطوبت هوا می باشد .
احتمال مرگ انسان زمانیکه به مدت 10 ثانیه تحت تشعشع حرارتی kw/m 10 قرار گیرد 1 درصد و در مدت 90 ثانیه 100 درصد می باشد . به همین علت در تشعشعات حاصل از انفجار هسته ای مرگ انسانها بسیار سریع و در کسری از ثانیه اتفاق می افتد .
رفتار سازه های فلزی در برابر آتش
آتش با افزایش دما باعث تغییر خواص فیزیکی فولاد و در نتیجه تخریب سازه های فلزی می گردد . طبق استاندارد ASTM E_119 دما بحرانی ستون ها 538 درجه سانتیگراد و برای تیرها 598 درجه سانتیگراد می باشد .
زمان رسیدن به دما ی بحرانی برای ستون به مشخصات W14*193 در منحنی دمای آتش سلولزی 15 تا 18 دقیقه و این زمان برای منحنی دمای آتش هیدروکربنی بین 6 الی 7 دقیقه می باشد. کاهش مقاومت مکانیکی ، کششی و افزایش طول عوامل تغییر شکل و خم شدن اسکلت فلزی می باشد. تخریب ساختمان در صورت افزایش زمان آتش سوزی قطعی خواهد بود .
رفتار سازه های بتنی در برابر آتش
بتن به عنوان یکی از مصالح ساختمانی پر مصرف ، مقاوم و پایدار در شرایط جوی مختلف استفاده می گردد ولی کاهش مقاومت مکانیکی بتن در اثر افزایش دما از معضلات رفتار بتن هنگام آتش سوزی می باشد. درخصوص رفتاربتن دربرابر حریق ، هیچگونه استانداردی وجود ندارد و تنها رفتار آنها بررسی شده است از عمده علل آن می توان به موارد زیر اشاره کرد :
- میزان متفاوت سیمان در بتن
- نوع و دانه بندی سنگ دانه ها
- نسبت آب به سیمان
افزایش سریع دما در آتش باعث خرد شدگی بتن همواره با انفجار می گردد . ترک و خرد شدگی باعث انتقال حرارت به داخل بتن و در نتیجه سازه و یا میله گردهای داخل بتن شده و افزایش سریع حرارت در لایه های داخلی را سبب می شود .
تبخیر آب در دمای بین 100 تا 300 درجه سانتیگراد باعث ایجاد فشار در داخل بتن HSE تا 8MPa (مقاومت بتن MPa HSE 5 می باشد .) شده که در نهایت موجب خرد شدگی و انفجار می گردد . به عبارتی هر چه نفوذ پذیری بتن کمتر باشد خرد شدگی آن بیشتر می شود .
بطور کلی دما 400 درجه سانتیگراد برای شروع کاهش سریع شاخصهای رفتاری بتن تعریف شده است . آتش سوزی و انفجار بتن در تونلهای (1994) Great Belt دانمارک ، (1996) Channel انگلستان و (1996) Manche ، حاکی از عدم ماندگاری بتن در حریق می باشد ، بطوریکه در تونل channel از45 سانتیمتر ضخامت بتن ، 40 سانتیمتر آن فروریخت . علاوه بر آتش ، اطفاء آن توسط آب ، عامل مهم دیگری برای ایجاد حالت انفجاری در بتن می باشد .
علاوه بر ناپایداری بتن در هنگام افزایش دما ، انتقال حرارت زیاد نسبت به ضد حریقها نیز از نقاط ضعف بتن می باشد .
استفاده از مواد فایر پروفینگ یا ضد آتش با استفاده از تکنولوژی جدید عایق های حرارتی ، صوتی و ضد حریق بر روی سازه های فلزی ، بتنی و کابل های فشار قوی برق می تواند خدمات ارزنده ای را در پیشبرد اهداف و برنامه های مقابله با حریق یک پروژه ایفا نماید .
پوششهای ضد حریق برای محافظت از سازه های فلزی و بتنی طراحی و اجرا می شوند.
با این روش دمای سازه پوشش داده شده در هنگام آتش سوزی در یک زمان معین به دمای تخریب سازه نمیرسد.
زمان محافظت از سازه به شرایط سازه مانند شکل آن ، نوع کاربری ، میزان مواد قابل اشتعال ، نوع حریق احتمالی و فاصله از ایستگاه آتش نشانی بستگی دارد .
