Cum se proiectează un hangar rezistent la foc?

Evaluarea Riscurilor de Incendiu Specifice Hangarului și a Cerințelor Reglementare

Identificarea surselor de aprindere: combustibili aviatici, fluide hidraulice și sisteme electrice

Proiectarea hangarelor care rezistă la incendii începe cu cunoașterea modurilor specifice în care diferitele materiale ard. Carburanții pentru aviație, cum ar fi Jet A și JP-8, precum și lichidele hidraulice și toate componentele electrice din jur, prezintă riscuri serioase. Atunci când aceste substanțe se revarsă sau se evaporă, formează puzderii periculoase sau nori care s-ar putea aprinde din cauza unui scurtcircuit în unele unelte utilizate pentru întreținere, contactul cu piese metalice fierbinți sau chiar doar datorită acumulării de electricitate statică. Vaporii de combustibil tind să se adune chiar lângă canalele de scurgere atunci când avioanele sunt alimentate cu combustibil, motiv pentru care are mult sens să existe sisteme eficiente de detectare a vaporilor. Gândiți-vă la acest lucru: doar un litru de combustibil pentru aviație vărsat pe podea poate extinde incendiul pe o suprafață de două ori mai mare decât cea a majorității garajelor, în doar câteva momente. Din acest motiv, proiectanții de hangare includ elemente precum pardoseli conductoare pentru a preveni acumularea de electricitate statică, instalează tavă de colectare sub motoarele avioanelor acolo unde apar scurgeri și specifică anumite tipuri de echipamente electrice certificate pentru zonele în care se manipulează combustibil. Și să nu uităm nici de procedurile de sudură și verificările regulate pentru scurgeri. Aceste măsuri de siguranță nu sunt opțiuni suplimentare, ci sunt absolut necesare dacă dorim să menținem siguranța oamenilor.

Clasificări NFPA 409 și modul în care dimensiunea hangarului, tipul aeronavei și gradul de ocupare dictează prescripțiile privind rezistența la foc

Standardul NFPA 409 creează un sistem pentru hangarele de aeronave în care cerințele de siguranță corespund nivelului de risc implicat. Hangarele sunt împărțite în patru categorii în funcție de dimensiunea lor, mărimea avioanelor din interior și tipul operațiunilor desfășurate acolo. Cele mai mari hangare, cele cu o suprafață peste 40.000 de picioare pătrați sau cu avioane mai înalte de 28 de picioare, necesită pereți și tavan rezistente la foc timp de două ore, precum și sisteme automate cu spumă pentru a stinge rapid flăcările. Hangarele mai mici, sub 12.000 de picioare pătrați, pot avea nevoie doar de protecție la foc de o oră și echipamente manuale de stingere a incendiilor. De asemenea, contează ce se întâmplă în interior. Hangarele în care mecanicii lucrează la avioane cu mult combustibil necesită sisteme speciale de drenaj pentru lichidele vărsate, bariere contra vaporilor pentru a conține emisiile și sisteme îmbunătățite de ventilare. Hangarele de stocare fără operațiuni active de întreținere au în general cerințe mai reduse. Această abordare treptată asigură faptul că clădirile beneficiază de protecție adecvată împotriva incendiilor, bazată pe factori reali precum cantitatea de combustibil stocată, numărul persoanelor care trebuie să fie evacuate și tipurile de pericole existente în timpul operațiunilor obișnuite.

Selectarea și specificarea sistemelor structurale rezistente la foc pentru hangare

Structură din oțel cu acoperiri intumescente: performanță în condiții de expunere conform ASTM E119

Oțelul rămâne materialul de referință pentru construcția hangarelor, deoarece oferă o rezistență mare fără a fi prea greu. Atunci când este acoperit cu materiale speciale intumescente, oțelul devine mult mai rezistent la foc. Aceste straturi pot chiar să se extindă până la 50 de ori dimensiunea lor normală atunci când temperaturile ajung la aproximativ 500 de grade Fahrenheit. Ceea ce se întâmplă apoi este destul de impresionant — ele formează un strat protector de cocs care acționează ca o barieră izolatoare împotriva căldurii. Testele efectuate conform standardelor precum ASTM E119 arată că sistemele instalate corect pot rezista timp de aproximativ două până la trei ore, chiar și în condiții de temperaturi extreme de peste 1700 de grade F. Acest lucru oferă inginerilor timp suplimentar înainte ca oțelul să se încălzească suficient pentru a ceda complet, la aproximativ 1100 de grade F. Formulele mai noi de straturi acoperitoare aderă mai bine în timpul expansiunii și fac față mai bine problemelor precum vapori de combustibil și umiditate, fără a se degrada. Testele independente confirmă eficiența acestor straturi pe toate tipurile de îmbinări de construcție și pe formele complicate necesare pentru structurile mari de hangare.

Compararea panourilor metalice termoizolate rezistente la foc (IMPs) cu betonul precomandat pentru pereți și acoperișuri

Selectarea sistemelor de pereți și acoperișuri necesită echilibrarea performanței la foc, ușurinței de montaj și rezistenței pe termen lung:

Panourile IMP se montează rapid, economisesc energie și funcționează bine cu forme complexe de acoperișuri, ceea ce le face ideale pentru proiecte rapide și locații care necesită control termic. În ceea ce privește materialele durabile, betonul precomandat se remarcă prin rezistența sa ridicată și caracteristicile sale intrinseci de rezistență la foc. Acest lucru devine foarte important în zonele unde există o cantitate mare de combustibil stocată sau procesată pe loc. Ambele opțiuni îndeplinesc cerințele standardului NFPA 409, atâta timp cât respectă indicațiile producătorilor și obțin aprobările corespunzătoare ale părților terțe. Totuși, oricine ia decizii legate de aceste sisteme trebuie să analizeze contextul mai larg. Costurile inițiale versus preocupările continue legate de siguranță, precum și timpul de nefuncționare acceptabil în timpul întreținerii sau reparațiilor, sunt factori care influențează dacă una dintre opțiunile de material se dovedește mai bună decât cealaltă pe termen lung.

Proiectarea unui sistem integrat de supresie și detectare a incendiilor pentru hangare cu deschidere mare

Sisteme cu duză deluge echipate cu duze ESFR: acoperire, timp de răspuns și considerente legate de spațiul liber în hangar

Hangarele cu deschidere mare prezintă provocări unice, deoarece tavanul acestora poate depăși 12 metri înălțime, ceea ce face ca sistemele obișnuite de sprinklere să fie ineficiente. Aici intervin sistemele deluge echipate cu duze Early Suppression, Fast Response (ESFR), care oferă capacități fiabile de supresie a incendiilor atunci când sunt cel mai necesare. Aceste duze specializate sunt concepute pentru a gestiona situații dificile, cum ar fi incendii provocate de combustibili aviatici. Ele pulverizează între 378 și 946 de litri de apă pe minut, răspunzând rapid datorită indicelui redus de răspuns, de 50 sau mai mic. Acest lucru înseamnă mai puțină așteptare până la declanșarea apei și o controlare mai rapidă a flăcărilor înainte ca acestea să se răspândească în întreaga clădire.

Principalele considerente de proiectare includ:

• Acoperire : Fiecare duză acoperă o suprafață de 9,3–12 m², reducând complexitatea sistemului și încărcarea structurală;
• Timpul de activare : Conform NFPA 409 (2022), sistemele trebuie să se activeze în maxim 15 secunde de la detectarea incendiului pentru a contracara răspândirea rapidă a flăcărilor;
• Clearance : Mențineți o distanță de 18–24 de inch între duze și tavan pentru a asigura o distribuție neîngrădită a pulverizării—validat prin testele fabricantului.

La efectuarea calculelor hidraulice, trebuie să luăm în considerare pierderile datorate înălțimii, mai ales în clădirile înalte, astfel încât să existe presiune suficientă care să ajungă la duzele de la nivelul solului. Adăugarea detectorilor de fum volumetrici ajută cu adevărat la coordonarea răspunsurilor sistemului și declanșează acțiunile mai devreme decât metodele tradiționale. Acest lucru este important deoarece, odată ce temperatura atinge aproximativ 500 de grade Fahrenheit, oțelul începe să se îndoaie și să cedeze structural. Specialiștii în protecție contra incendiilor efectuează în mod constant teste de validare folosind scurgeri de combustibil JP-8 ca scenariu standard de testare conform ghidurilor industriale din 2022. Aceste simulări din lumea reală arată că, atunci când totul este configurat corect, aceste sisteme pot opri incendiile în aproximativ 98 la sută dintre cazuri.

Asigurarea rezilienței operaționale: Evacuare, ventilare și recuperare post-incendiu în proiectarea hangarelor

Siguranța persoanelor și a operațiunilor în curs depinde în mod real de o bună evacuare, ventilare corespunzătoare și planuri solide de redresare. Atunci când există suficiente ieșiri care nu sunt blocate și sunt etichetate clar conform standardelor NFPA 101, oamenii se pot evacua rapid, chiar și atunci când vizibilitatea este redusă în situații de urgență. Sistemele de ventilare trebuie să elimine eficient vapori periculoși proveniți de la combustibilul pentru reacție și alte substanțe arse în timpul incendiilor. În caz contrar, fumul se acumulează în straturi, blocând căile de evacuare și afectând echipamente sensibile. Pentru gestionarea apei provenite de la sistemele de stingere a incendiilor, avem nevoie de instalații de drenaj care să mențină separat apa contaminată cu hidrocarburi. Aceasta ajută la respectarea reglementărilor de mediu și permite reluarea activităților normale mai repede. Alegerea materialelor este de asemenea foarte importantă. Materialele de construcție rezistente la foc care își păstrează forma după expunerea la căldură facilitează evaluarea daunelor și începerea lucrărilor de reparații. Și să nu uităm de modul în care sunt organizate clădirile. O planificare corectă presupune menținerea drumurilor largi și libere, astfel încât echipajele de urgență să se poată deplasa fără probleme, precum și stabilirea unor zone specifice unde să-și poată amplasa echipamentele. Toate aceste elemente împreună reduc timpul necesar pentru răspunsul la incidente și, în final, economisesc bani pentru refacerea tuturora ulterior.

Întrebări frecvente

Care sunt principalele pericole de incendiu în hangarele pentru aeronave?

Principalele pericole de incendiu în hangarele pentru aeronave includ combustibilii aviatici precum Jet A și JP-8, lichidele hidraulice și sistemele electrice. Aceste substanțe pot crea condiții periculoase atunci când se revarsă sau se evaporă.

Cum influențează dimensiunea hangarului și tipul aeronavei cerințele de rezistență la foc?

Conform NFPA 409, cerințele de rezistență la foc depind de dimensiunea hangarului, tipul aeronavei și gradul de ocupare. Hangarele mai mari cu avioane mai mari necesită sisteme de protecție împotriva incendiilor mai robuste, cum ar fi pereți rezistenți la foc și sisteme automate cu spumă.

Care sunt beneficiile utilizării structurii metalice cu acoperiri intumescente?

Structura metalică acoperită cu materiale intumescente oferă o rezistență mare și îmbunătățește semnificativ rezistența la foc. Aceste acoperiri se extind pentru a forma un strat protector atunci când sunt expuse la temperaturi ridicate, oferind o izolație critică împotriva căldurii.

Ce factori trebuie luați în considerare la alegerea sistemelor de supresie a incendiilor pentru hangarele cu deschidere mare?

Pentru hangarele cu deschidere mare, trebuie luate în considerare factori precum acoperirea sprinklerelor, timpul de răspuns, momentul declanșării și spațiul liber față de tavan. Sistemele cu duză ESFR sunt deosebit de eficiente pentru astfel de necesități.