V „Požiarnom inžinierstve“ uverejnenom v apríli 2006 sme diskutovali o problémoch, ktoré by sa mali zvážiť, keď dôjde k požiaru v jednoposchodovej komerčnej budove. Tu si preberieme niektoré z hlavných konštrukčných komponentov, ktoré môžu ovplyvniť vašu stratégiu požiarnej ochrany.
Nižšie uvádzame viacpodlažnú budovu s oceľovou konštrukciou ako príklad, aby sme ilustrovali, ako ovplyvňuje stabilitu každej budovy v rôznych fázach budovy (foto 1, 2).
Stĺpový konštrukčný prvok s kompresným účinkom. Prenášajú váhu strechy a prenášajú ju na zem. Porucha stĺpa môže spôsobiť náhly kolaps časti alebo celej budovy. V tomto príklade sú kolíky pripevnené k betónovej podložke na úrovni podlahy a priskrutkované k I-nosníku blízko úrovne strechy. V prípade požiaru sa oceľové nosníky vo výške stropu alebo strechy zahrejú a začnú sa rozťahovať a krútiť. Expandovaná oceľ môže odtiahnuť stĺp z jeho vertikálnej roviny. Spomedzi všetkých stavebných komponentov je najväčším nebezpečenstvom porucha stĺpa. Ak uvidíte stĺpec, ktorý sa zdá byť naklonený alebo nie úplne zvislý, okamžite o tom informujte veliteľa incidentu (IC). Budovu treba okamžite evakuovať a zvolať (foto 3).
Oceľový nosník - vodorovný nosník, ktorý podopiera ďalšie nosníky. Nosníky sú určené na prenášanie ťažkých predmetov a spočívajú na podperách. Keď oheň a teplo začnú erodovať nosníky, oceľ začne absorbovať teplo. Pri približne 1 100 °F začne oceľ zlyhávať. Pri tejto teplote sa oceľ začína rozťahovať a krútiť. Oceľový nosník s dĺžkou 100 stôp sa môže roztiahnuť asi o 10 palcov. Akonáhle sa oceľ začne rozťahovať a krútiť, začnú sa pohybovať aj stĺpy podopierajúce oceľové nosníky. Roztiahnutie ocele môže spôsobiť vytlačenie stien na oboch koncoch nosníka (ak oceľ narazí do tehlovej steny), čo môže spôsobiť prehnutie alebo prasknutie steny (foto 4).
Ľahké oceľové priehradové nosníky – paralelné pole ľahkých oceľových nosníkov, ktoré sa používajú na podporu podláh alebo striech s nízkym sklonom. Predné, stredné a zadné oceľové nosníky budovy podopierajú ľahké väzníky. Nosník je privarený k oceľovému nosníku. V prípade požiaru ľahký nosník rýchlo absorbuje teplo a môže zlyhať do piatich až desiatich minút. Ak je strecha vybavená klimatizáciou a iným zariadením, kolaps môže nastať rýchlejšie. Nepokúšajte sa prerezať vystuženú trámovú strechu. Ak tak urobíte, môže sa odrezať horný pás priehradového nosníka, hlavný nosný prvok, a môže dôjsť k zrúteniu celej priehradovej konštrukcie a strechy.
Vzdialenosť medzi nosníkmi môže byť približne štyri až osem stôp od seba. Takýto široký rozstup je jedným z dôvodov, prečo nechcete rezať strechu s ľahkými oceľovými nosníkmi a strešnou plochou v tvare písmena Q. Zástupca komisára hasičského zboru v New Yorku (na dôchodku) Vincent Dunn (Vincent Dunn) poukázal v knihe „Kolaps protipožiarnych budov: Sprievodca požiarnou bezpečnosťou“ (Fire Engineering Books and Videos, 1988): „Rozdiel medzi drevenými nosníky a oceľ Dôležité konštrukčné rozdiely Vrchný nosný systém nosníkov je rozstup nosníkov. Vzdialenosť medzi otvorenými nosníkmi z oceľovej siete je až 8 stôp, v závislosti od veľkosti oceľových tyčí a zaťaženia strechy. Široký priestor medzi nosníkmi, aj keď nie sú oceľové nosníky V prípade nebezpečenstva zrútenia hrozí hasičom aj niekoľko nebezpečenstiev prerezania otvoru na strešnom plášti. Po prvé, keď je obrys rezu takmer dokončený a ak strecha nie je priamo nad jedným z oceľových nosníkov so širokým rozstupom, môže sa odrezaná horná doska v ohni náhle ohnúť alebo sklopiť nadol. Ak je jedna noha hasiča v prerezanej streche, môže stratiť rovnováhu a spadnúť do ohňa dole s motorovou pílou (foto 5).(138)
Oceľové dvere - horizontálne oceľové podpery prerozdeľujú hmotnosť tehál cez okenné otvory a dverné otvory. Tieto oceľové plechy sa zvyčajne používajú v tvare „L“ pre menšie otvory, zatiaľ čo I-nosníky sa používajú pre väčšie otvory. Telo dverí je upevnené v murovanej stene na oboch stranách otvoru. Rovnako ako iná oceľ, akonáhle sa dverné obloženie zahreje, začne sa rozťahovať a krútiť. Porucha oceľového prekladu môže spôsobiť zrútenie hornej steny (foto 6 a 7).
Fasáda - vonkajší povrch budovy. Ľahké oceľové komponenty tvoria rám fasády. Na uzavretie podkrovia sa používa vodotesný omietkový materiál. Ľahká oceľ pri požiari rýchlo stratí konštrukčnú pevnosť a tuhosť. Vetranie podkrovia je možné dosiahnuť prerazením sadrového plášťa namiesto umiestnenia hasičov na strechu. Pevnosť tejto vonkajšej omietky je podobná ako pri sadrokartónových doskách používaných vo väčšine vnútorných stien domov. Po nainštalovaní sadrového plášťa na miesto konštruktér nanesie polystyrén® na omietku a potom nanesie omietku (foto 8, 9).
Povrch strechy. Materiál použitý na konštrukciu strešného povrchu budovy sa dá ľahko postaviť. Najprv sa na vystužené nosníky privaria ozdobné oceľové klince v tvare písmena Q. Potom položte penový izolačný materiál na dekoratívnu dosku v tvare písmena Q a pripevnite ho k podlahe pomocou skrutiek. Po inštalácii izolačného materiálu na miesto prilepte gumovú fóliu na penový izolačný materiál, aby ste dokončili povrch strechy.
Pri strechách s nízkym sklonom je ďalším strešným povrchom, s ktorým sa môžete stretnúť, izolácia z polystyrénovej peny pokrytá 3/8 palcovým latexom modifikovaným betónom.
Tretí typ strešnej plochy pozostáva z vrstvy tuhého izolačného materiálu pripevneného k strešnému plášťu. Potom sa asfaltový plstený papier nalepí na izolačnú vrstvu horúcim asfaltom. Kameň sa potom položí na povrch strechy, aby sa zafixoval na mieste a chránil plstenú membránu.
Pri tomto type konštrukcie neuvažujte s rezaním strechy. Pravdepodobnosť zrútenia je 5 až 10 minút, takže na bezpečné odvetranie strechy nie je dostatok času. Namiesto umiestnenia komponentov na strechu je žiaduce vetranie podkrovia horizontálnym vetraním (prerazenie fasády budovy). Rezanie ktorejkoľvek časti krovu môže spôsobiť zrútenie celého povrchu strechy. Ako je popísané vyššie, strešné panely môžu byť sklopné nadol pod váhou prvkov, ktoré prerezávajú strechu, čím sa ľudia dostanú do požiarnej budovy. Priemysel má dostatok skúseností s ľahkými nosníkmi a dôrazne sa odporúča, aby ste ich odstránili zo strechy, keď sa objavia členovia (foto 10).
Závesný stropný hliníkový alebo oceľový roštový systém, s oceľovým lankom zaveseným na podpere strechy. Mriežkový systém pojme všetky stropné dlaždice a vytvorí hotový strop. Priestor nad zaveseným stropom predstavuje pre hasičov veľké nebezpečenstvo. Najčastejšie sa nazýva „podkrovie“ alebo „prázdno krovu“, môže skrývať oheň a plamene. Po preniknutí do tohto priestoru sa môže vznietiť výbušný oxid uhoľnatý, čo spôsobí kolaps celého mriežkového systému. V prípade požiaru musíte kokpit včas skontrolovať a ak oheň náhle vybuchne zo stropu, všetkým hasičom by malo byť umožnené uniknúť z budovy. V blízkosti dverí boli nainštalované nabíjateľné mobilné telefóny a všetci hasiči mali na sebe kompletnú výstroj. Elektrické rozvody, komponenty systému HVAC a plynové vedenia sú len niektoré zo zariadení budovy, ktoré môžu byť skryté v dutinách krovov. Mnoho plynovodov na zemný plyn môže preniknúť cez strechu a používajú sa ako ohrievače na vrchu budov (foto 11 a 12).
V súčasnosti sú oceľové a drevené nosníky inštalované vo všetkých typoch budov, od súkromných rezidencií až po výškové kancelárske budovy, a rozhodnutie o evakuácii hasičov sa môže objaviť skôr vo vývoji požiariska. Doba výstavby priehradovej konštrukcie je dostatočne dlhá na to, aby všetci velitelia požiarov vedeli, ako budovy v nej reagujú v prípade požiaru a podnikli príslušné opatrenia.
Aby bolo možné správne pripraviť integrované obvody, musí začať so všeobecnou myšlienkou výstavby budov. “Fire Building Structure” od Francisa L. Brannigana, tretie vydanie (National Fire Protection Association, 1992) a Dunnova kniha boli vydané už nejaký čas a musia si ju prečítať všetci členovia hasičskej knihy.
Keďže zvyčajne nemáme čas na konzultácie so stavebnými inžiniermi na mieste požiaru, zodpovednosťou IC je predpovedať zmeny, ktoré nastanú, keď budova horí. Ak ste dôstojník alebo ašpirujete na dôstojníka, musíte sa vzdelávať v architektúre.
JOHN MILES je kapitán hasičského zboru v New Yorku, zaradený do 35. rebríčka. Predtým slúžil ako poručík pre 35. rebrík a ako hasič pre 34. rebrík a 82. motor. (NJ) Fire Department and Spring Valley (NY) Fire Department a je inštruktorom v Rockland County Fire Training Center v Pomone v New Yorku.
John Tobin (JOHN TOBIN) je veterán s 33-ročnými skúsenosťami v hasičskej službe a bol šéfom hasičského zboru Vail River (NJ). Má magisterský titul v odbore verejná správa a je členom poradného výboru Školy práva a verejnej bezpečnosti okresu Bergen (NJ).
V „Požiarnom inžinierstve“ uverejnenom v apríli 2006 sme diskutovali o problémoch, ktoré by sa mali zvážiť, keď dôjde k požiaru v jednoposchodovej komerčnej budove. Tu si preberieme niektoré z hlavných konštrukčných komponentov, ktoré môžu ovplyvniť vašu stratégiu požiarnej ochrany.
Nižšie uvádzame viacpodlažnú budovu s oceľovou konštrukciou ako príklad, aby sme ilustrovali, ako ovplyvňuje stabilitu každej budovy v rôznych fázach budovy (foto 1, 2).
Stĺpový konštrukčný prvok s kompresným účinkom. Prenášajú váhu strechy a prenášajú ju na zem. Porucha stĺpa môže spôsobiť náhly kolaps časti alebo celej budovy. V tomto príklade sú kolíky pripevnené k betónovej podložke na úrovni podlahy a priskrutkované k I-nosníku blízko úrovne strechy. V prípade požiaru sa oceľové nosníky vo výške stropu alebo strechy zahrejú a začnú sa rozťahovať a krútiť. Expandovaná oceľ môže odtiahnuť stĺp z jeho vertikálnej roviny. Spomedzi všetkých stavebných komponentov je najväčším nebezpečenstvom porucha stĺpa. Ak uvidíte stĺpec, ktorý sa zdá byť naklonený alebo nie úplne zvislý, okamžite o tom informujte veliteľa incidentu (IC). Budovu treba okamžite evakuovať a zvolať (foto 3).
Oceľový nosník - vodorovný nosník, ktorý podopiera ďalšie nosníky. Nosníky sú určené na prenášanie ťažkých predmetov a spočívajú na podperách. Keď oheň a teplo začnú erodovať nosníky, oceľ začne absorbovať teplo. Pri približne 1 100 °F začne oceľ zlyhávať. Pri tejto teplote sa oceľ začína rozťahovať a krútiť. Oceľový nosník s dĺžkou 100 stôp sa môže roztiahnuť asi o 10 palcov. Akonáhle sa oceľ začne rozťahovať a krútiť, začnú sa pohybovať aj stĺpy podopierajúce oceľové nosníky. Roztiahnutie ocele môže spôsobiť vytlačenie stien na oboch koncoch nosníka (ak oceľ narazí do tehlovej steny), čo môže spôsobiť prehnutie alebo prasknutie steny (foto 4).
Ľahké oceľové priehradové nosníky – paralelné pole ľahkých oceľových nosníkov, ktoré sa používajú na podporu podláh alebo striech s nízkym sklonom. Predné, stredné a zadné oceľové nosníky budovy podopierajú ľahké väzníky. Nosník je privarený k oceľovému nosníku. V prípade požiaru ľahký nosník rýchlo absorbuje teplo a môže zlyhať do piatich až desiatich minút. Ak je strecha vybavená klimatizáciou a iným zariadením, kolaps môže nastať rýchlejšie. Nepokúšajte sa prerezať vystuženú trámovú strechu. Ak tak urobíte, môže sa odrezať horný pás priehradového nosníka, hlavný nosný prvok, a môže dôjsť k zrúteniu celej priehradovej konštrukcie a strechy.
Vzdialenosť medzi nosníkmi môže byť približne štyri až osem stôp od seba. Takýto široký rozstup je jedným z dôvodov, prečo nechcete rezať strechu s ľahkými oceľovými nosníkmi a strešnou plochou v tvare písmena Q. Zástupca komisára hasičského zboru v New Yorku (na dôchodku) Vincent Dunn (Vincent Dunn) poukázal v knihe „Kolaps protipožiarnych budov: Sprievodca požiarnou bezpečnosťou“ (Fire Engineering Books and Videos, 1988): „Rozdiel medzi drevenými nosníky a oceľ Dôležité konštrukčné rozdiely Vrchný nosný systém nosníkov je rozstup nosníkov. Vzdialenosť medzi otvorenými nosníkmi z oceľovej siete je až 8 stôp, v závislosti od veľkosti oceľových tyčí a zaťaženia strechy. Široký priestor medzi nosníkmi, aj keď nie sú oceľové nosníky V prípade nebezpečenstva zrútenia hrozí hasičom aj niekoľko nebezpečenstiev prerezania otvoru na strešnom plášti. Po prvé, keď je obrys rezu takmer dokončený a ak strecha nie je priamo nad jedným z oceľových nosníkov so širokým rozstupom, môže sa odrezaná horná doska v ohni náhle ohnúť alebo sklopiť nadol. Ak je jedna noha hasiča v prerezanej streche, môže stratiť rovnováhu a spadnúť do ohňa dole s motorovou pílou (foto 5).(138)
Oceľové dvere - horizontálne oceľové podpery prerozdeľujú hmotnosť tehál cez okenné otvory a dverné otvory. Tieto oceľové plechy sa zvyčajne používajú v tvare „L“ pre menšie otvory, zatiaľ čo I-nosníky sa používajú pre väčšie otvory. Telo dverí je upevnené v murovanej stene na oboch stranách otvoru. Rovnako ako iná oceľ, akonáhle sa dverné obloženie zahreje, začne sa rozťahovať a krútiť. Porucha oceľového prekladu môže spôsobiť zrútenie hornej steny (foto 6 a 7).
Fasáda - vonkajší povrch budovy. Ľahké oceľové komponenty tvoria rám fasády. Na uzavretie podkrovia sa používa vodotesný omietkový materiál. Ľahká oceľ pri požiari rýchlo stratí konštrukčnú pevnosť a tuhosť. Vetranie podkrovia je možné dosiahnuť prerazením sadrového plášťa namiesto umiestnenia hasičov na strechu. Pevnosť tejto vonkajšej omietky je podobná ako pri sadrokartónových doskách používaných vo väčšine vnútorných stien domov. Po nainštalovaní sadrového plášťa na miesto konštruktér nanesie polystyrén® na omietku a potom nanesie omietku (foto 8, 9).
Povrch strechy. Materiál použitý na konštrukciu strešného povrchu budovy sa dá ľahko postaviť. Najprv sa na vystužené nosníky privaria ozdobné oceľové klince v tvare písmena Q. Potom položte penový izolačný materiál na dekoratívnu dosku v tvare písmena Q a pripevnite ho k podlahe pomocou skrutiek. Po inštalácii izolačného materiálu na miesto prilepte gumovú fóliu na penový izolačný materiál, aby ste dokončili povrch strechy.
Pri strechách s nízkym sklonom je ďalším strešným povrchom, s ktorým sa môžete stretnúť, izolácia z polystyrénovej peny pokrytá 3/8 palcovým latexom modifikovaným betónom.
Tretí typ strešnej plochy pozostáva z vrstvy tuhého izolačného materiálu pripevneného k strešnému plášťu. Potom sa asfaltový plstený papier nalepí na izolačnú vrstvu horúcim asfaltom. Kameň sa potom položí na povrch strechy, aby sa zafixoval na mieste a chránil plstenú membránu.
Pri tomto type konštrukcie neuvažujte s rezaním strechy. Pravdepodobnosť zrútenia je 5 až 10 minút, takže na bezpečné odvetranie strechy nie je dostatok času. Namiesto umiestnenia komponentov na strechu je žiaduce vetranie podkrovia horizontálnym vetraním (prerazenie fasády budovy). Rezanie ktorejkoľvek časti krovu môže spôsobiť zrútenie celého povrchu strechy. Ako je popísané vyššie, strešné panely môžu byť sklopné nadol pod váhou prvkov, ktoré prerezávajú strechu, čím sa ľudia dostanú do požiarnej budovy. Priemysel má dostatok skúseností s ľahkými nosníkmi a dôrazne sa odporúča, aby ste ich odstránili zo strechy, keď sa objavia členovia (foto 10).
Závesný stropný hliníkový alebo oceľový roštový systém, s oceľovým lankom zaveseným na podpere strechy. Mriežkový systém pojme všetky stropné dlaždice a vytvorí hotový strop. Priestor nad zaveseným stropom predstavuje pre hasičov veľké nebezpečenstvo. Najčastejšie sa nazýva „podkrovie“ alebo „prázdno krovu“, môže skrývať oheň a plamene. Po preniknutí do tohto priestoru sa môže vznietiť výbušný oxid uhoľnatý, čo spôsobí kolaps celého mriežkového systému. V prípade požiaru musíte kokpit včas skontrolovať a ak oheň náhle vybuchne zo stropu, všetkým hasičom by malo byť umožnené uniknúť z budovy. V blízkosti dverí boli nainštalované nabíjateľné mobilné telefóny a všetci hasiči mali na sebe kompletnú výstroj. Elektrické rozvody, komponenty systému HVAC a plynové vedenia sú len niektoré zo zariadení budovy, ktoré môžu byť skryté v dutinách krovov. Mnoho plynovodov na zemný plyn môže preniknúť cez strechu a používajú sa ako ohrievače na vrchu budov (foto 11 a 12).
V súčasnosti sú oceľové a drevené nosníky inštalované vo všetkých typoch budov, od súkromných rezidencií až po výškové kancelárske budovy, a rozhodnutie o evakuácii hasičov sa môže objaviť skôr vo vývoji požiariska. Doba výstavby priehradovej konštrukcie je dostatočne dlhá na to, aby všetci velitelia požiarov vedeli, ako budovy v nej reagujú v prípade požiaru a podnikli príslušné opatrenia.
Aby bolo možné správne pripraviť integrované obvody, musí začať so všeobecnou myšlienkou výstavby budov. “Fire Building Structure” od Francisa L. Brannigana, tretie vydanie (National Fire Protection Association, 1992) a Dunnova kniha boli vydané už nejaký čas a musia si ju prečítať všetci členovia hasičskej knihy.
Keďže zvyčajne nemáme čas na konzultácie so stavebnými inžiniermi na mieste požiaru, zodpovednosťou IC je predpovedať zmeny, ktoré nastanú, keď budova horí. Ak ste dôstojník alebo ašpirujete na dôstojníka, musíte sa vzdelávať v architektúre.
JOHN MILES je kapitán hasičského zboru v New Yorku, zaradený do 35. rebríčka. Predtým slúžil ako poručík pre 35. rebrík a ako hasič pre 34. rebrík a 82. motor. (NJ) Fire Department and Spring Valley (NY) Fire Department a je inštruktorom v Rockland County Fire Training Center v Pomone v New Yorku.
John Tobin (JOHN TOBIN) je veterán s 33-ročnými skúsenosťami v hasičskej službe a bol šéfom hasičského zboru Vail River (NJ). Má magisterský titul v odbore verejná správa a je členom poradného výboru Školy práva a verejnej bezpečnosti okresu Bergen (NJ).
Čas odoslania: 26. marca 2021