Building Construction Review (Svenska)
av Nick Salameh
foto över artighet av US Navy
inom brandkåren kan byggnadskonstruktion definieras som studier av hur byggnader sätts ihop; material och anslutningar används, hur brand påverkar material och anslutningar, vad som kan misslyckas, hur det kan misslyckas och vad som händer när det misslyckas. Så varför ska vi studera byggnadskonstruktion? Den sena Francis L. Brannigan sa det bäst, ” eftersom ditt liv beror på det!”
brandkåren måste utvecklas för att ligga steget före ny teknik., Forskningsorganisationer som National Institute of Standards and Technology (NIST) och Underwriter Laboratories (UL) hjälper oss att göra det genom sina studier, genom att beväpna oss med information och kunskap för att göra oss bättre, snabbare och säkrare, utan att ta bort från våra svurna uppgifter för att skydda liv och egendom.
relaterat: Bachman: från grunden / det Användbara motståndet av förplanering och Premortems
ny teknik används ständigt i byggnadskonstruktion., Utvecklare söker bättre sätt att bygga strukturer billigare samtidigt behålla eller öka sin lastbärande kapacitet. I många fall ger dessa nya byggfunktioner större styrka än tidigare byggnadstyper men till lägre kostnad. Minskad kostnad innebär minskad massa, så även om strukturer kan vara starkare, försvagar deras strukturella integritet snabbare under brandförhållanden. Till exempel, äldre trä ramkonstruktionstyper, som ger cirka 18-20 minuter från starten av eld tills kollaps blir ett bekymmer., Under tiden kan mer modern lättviktig träkonstruktion börja förlora sin strukturella integritet så snabbt som fyra till åtta minuter från Eldens början.
förändringar i byggnadskonstruktionen introducerar många fler konstruerade, sammansatta och gröna konstruktionstekniker och element samt användningen av syntetiska material. För brandmän översätter detta till förändrad branddynamik, mindre strukturell massa, större tomrum för vertikal och horisontell brandförlängning och tidig kollaps potential., Som ett resultat kommer att få tillräckligt med vatten på eldens säte så snabbt som möjligt leda till ökade säkerhets-och överlevnadsmöjligheter för brandmän och fångade passagerare.,
- studera det
- erkänna det
- Preplanera det
- storlek upp
- Läs röken
- förutse brandresor
- förutse kollaps
byggnadstyper
- brandmotstånd – typ I
- icke-brännbar/begränsad brännbar – typ II
- vanlig – typ III
- tung timmer – typ IV
- träram – typ v
Obs: som ingenjörer och arkitekter driva strukturella begränsningar av byggmaterial, byggnader kan byggas med alla fem typer av konstruktion eller en sort som i Hybrid konstruktion., Mer konstruerad timmer, syntetik (plast), lim och annan teknik inom byggkomponenter gör dem kostnadseffektiva och starka och hållbara för byggkonstruktion, men mycket värre för brandmän under brandförhållanden.
brandmotstånd (typ i) byggnadskonstruktion
allmänt
- en välbyggd byggnad där inget konstruktionsstål exponeras och alla vertikala öppningar skyddas.
- armerad betong, prefabricerad betong och skyddat stål Ramkonstruktion uppfyller kriterierna för typ i konstruktion.,
- generellt sett i höghus och kommersiella byggnader.
styrkor
- högsta skyddsnivå mot brandutveckling och spridning samt kollaps.
- Alla konstruktionsmaterial som består av obrännbara eller begränsade brännbara material med hög brandmotstånd.
- komponenter som väggar, golv och tak måste kunna motstå brand i tre till fyra timmar.
- förväntas förbli strukturellt stabil under Brand och anses vara den mest kollaps-resistenta.,
- strukturella komponenter bidrar inte till spridningen av eld, men innehållet gör det.
- använder ofta brandskyddssystem och brandmärkta aggregat.
svagheter
- sprutade brandskydd på stål kan avlägsnas, utsätta stålet.
- Spaltning av betong är möjlig under långvarig attack av eld.
- Fack kan behålla värme, vilket bidrar till potentialen för snabb brandutveckling.
- Tak är extremt svåra att penetrera för ventilationsändamål på grund av byggmaterial och design.,
- fönster kan vara svåra att öppna för ventilation.
- vidöppna planritningar kan underlätta värme/rök resor och snabb brand spridning.
- Det finns potential för vertikal brand spridning genom automatisk exponering, oskyddade peta-through (s), VVS kanal arbete, Hiss axlar, yttre gardin väggar, och öppen tillgång trappor mellan våningarna.
brandmotstånd
- strukturella medlemmar får i allmänhet tre till fyra timmars brandskydd.,
kollaps Potential
- endast under ihållande attack av brand inte inträffar, och i dessa fall är det oftast lokaliserad kollaps. 9/11 World Trade Center collapse är extremt exempel.
icke brännbart (typ II) Byggnadskonstruktion
allmänt
- normalt består av oskyddade metallkonstruktionskomponenter.
- ofta igenkännlig från utsidan. Från interiören är bevis på oskyddat stål på taknivå en giveaway.,
- metall inramning medlemmar, metallbeklädnad, eller betong-block konstruktion av väggarna med metall däck tak stöds av oskyddade öppen webb reglar är de vanligaste formerna av typ II konstruktion.
- dessa strukturer har en en – till två timmars rating beroende på byggkomponenter (halv rating av typ i).
svagheter
- oskyddade metallkomponenter gör denna konstruktionstyp benägen att tidigt kollapsa.,
- brännbara produkter som används för uppbyggda takmaterial (isoleringsskum, asfaltvattentätning, filtpapper, gummi) kan vara mycket brandfarliga och kan leda till en separat Brand över och under taket (metalltaksbrand), som kan vara självbärande och spridas på grund av genererad värme och brandfarliga ångor från dessa mycket brännbara material.
- Tak void kan tillåta en betydande volym av uppvärmda gaser att samla in i overhead, som kan sjunka ner snabbt, vilket leder till en utlösande händelse (flashover, backdraft) på införandet av tillräcklig luft.,
- underlåtenhet att kyla takytan tidigt kommer att tillåta värme för att försvaga oskyddat stål, vilket leder till potentiella fel och kollaps, samt bidra till en metall takdäck Brand och utlösa händelser.
brandmotstånd
- konstruktionselementen får sällan brandskydd och utsätts för värme av en brand.
- konstruktionen kan omfatta brandskydd för sprinklersystem.
Kollapspotential
- eftersom de strukturella medlemmarna är oskyddade och utsätts för brand / värme, kommer de att misslyckas snabbt och en tidig kollaps bör förväntas.,
- stål expansion kan orsaka kollaps av ytterväggar och räcken.
- stål börjar förlänga vid 800º och kan misslyckas vid temperaturer över 1000 º.
vanlig (typ III) Byggnadskonstruktion
allmänt
- finns vanligtvis i äldre skolor, merkantil, företag och bostadsstrukturer.
- full dimensionell virke.
- Fire-cut reglar (tillåta golv att kollapsa och murade väggar att förbli stående).
- ytterväggar och konstruktionsdelar tillverkade av icke brännbart material.,
- innerväggar, kolonner, balkar, golv och tak är helt eller delvis konstruerade av trä.
svagheter
- gemensamma partiväggar. Reglarna kan sitta i samma vägguttag (potential för horisontell brandförlängning, hotande strukturell stabilitet).
- vanliga cocklofts eller vindar kan finnas, vilket möjliggör brandspridning.
- vertikala och horisontella tomrum finns inuti trä kanaler som skapats av tak-och fackverkssystem, vertikala rör jagar, och mellan väggreglar. Dessa kommer att tillåta brand spridning om inte Brand stopp installeras i tomrummen.,
- äldre typ III-strukturer kan ha genomgått renoveringar som har bidragit till större brandrisk på grund av skapandet av stora dolda tomrum över tak och under golv som kan skapa flera dolda tomrum.
- i vissa fall kan regntak ha installerats över befintliga platta tak.
brandmotstånd
- strukturella medlemmar är vanligtvis skyddade av gips eller gips konstruktion.
- ytterväggar är obrännbara.,
kollaps Potential
- äldre byggnader av vanlig konstruktion innehåller strukturella medlemmar av betydande storlek, som håller upp väl under brand attack men kan och kommer att misslyckas, orsakar kollaps.
- lätta trä strukturella medlemmar kommer att misslyckas lätt under brand attack.
- Fire-cut reglar gör det möjligt för det inre av byggnaden att kollapsa medan murade väggar förblir intakta. Denna funktion kan påverka brandmän som arbetar inom byggnaden.,
tungt virke (typ IV) Byggnadskonstruktion
allmänt
- konstruerat av fasta strukturella medlemmar bestående av 6×6, 8×8 och större dimensionellt virke.
- moderna tunga träkonstruktionsmedlemmar konstrueras ofta med hjälp av laminerat virke. Dessa medlemmar kan misslyckas mycket snabbare eftersom laminatet lim som håller ihop dem kan försämras och förångas under värmeförhållanden.
- finns i kvarnfabriker, lador, kyrkor, nya och renoverade kontorslokaler etc.,
styrkor
- stora strukturella medlemmar kommer att stödja en struktur för en offensiv attack.
- bärande väggar är icke brännbara.
- Det kan finnas golv avlopp för att dränera vatten som används i brandbekämpning. Denna funktion minskar vatten vikt och kollaps potential.
- normalt finns det inga tomrum.
svagheter
- golv kan vara oljedränkt från nuvarande eller tidigare maskinanvändning.
- oskyddade öppningar kan förekomma mellan våningarna.,
- Det kan finnas en överdriven brandbelastning av lager, tillverkningsprocess eller lagring av färdiga varor.
- ändringar kan skapa dolda utrymmen.
- insticks / tenon leder minska Trä fett och kan vara sårbara under värmeförhållanden.
- som oskyddade metallkomponenter kan metallkopplingar misslyckas (800-1, 000 º).
brandmotstånd
- strukturella medlemmar är av stor storlek och kommer att bidra till en stor bränslelast till en brand.,
- efter en brand är förbi de inledande stadierna är det mycket svårt att kontrollera och kan brinna under en längre tid.
Kollapspotential
- men konstruerade av väsentligen stora bitar av virke och inte benägna att kollapsa, under långvarig brand attack, dessa byggnader kommer att misslyckas.
- gemensamma anslutningar kan vara sårbara, beroende på anslutningspunkttypen.
träram (Typ V) Byggnadskonstruktion
allmänt
- används vid konstruktion av en – och flerfamiljshus, kommersiella, ut byggnader, etc.,
- invändiga väggbeklädnader kan vara av gips eller gips.
- kan bestå av solid dimensionell virke (Legacy-möjliggör mer brinntid och bättre strukturell integritet under brandförhållanden).
- kan bestå av konstruerade lätta trä-och laminatkomponenter (främjar snabb brandspridning och minskad strukturell stabilitet) som används i tak-och golvstolar och andra sammansatta strukturella komponenter.
- plattform, ballong, log, post och Balk, och planka och Balk är alla former av trä Ramkonstruktion.,
styrkor
- Plattformskonstruktion ger några hinder för vertikal förlängning av brand.
- Log, post och beam, och plank och beam byggnader har väsentligen storlek strukturella medlemmar.
svagheter
- Trä kommer att brinna.
- äldre byggnader kan ha torr röta, vattenskador eller skador från trä-tråkiga insekter.
- tomrum är vanliga, och i ballongram kan vara omfattande.
- renoveringar är vanliga i äldre strukturer.
- vertikala hålrum börjar i källare och kan leda till betydande vertikal brand sprids till vinden.,
- dagens konstruerade virke är svagare än äldre trä, som hade mycket tätare tillväxtringar.
- dagens dimensionella virke är ofta mindre i storlek jämfört med dess äldre motsvarighet. Då var en 2×4 faktiskt två inches med fyra inches. En del av dagens virke är hyvlat ner till något mindre dimensioner.
- lätta träkonstruktionselement och tekniker har omdefinierat träramkonstruktion vilket gör moderna träkonstruktioner mer mottagliga för snabb brandspridning och tidig kollaps och en fara för brandmän.,
brandmotstånd
- gips eller gips kan erbjuda ett visst skydd för strukturella medlemmar.
- exponerade trädelar och användning av plast / vinyl kommer att bidra bränsle till en brand.
kollaps Potential
- ramstrukturer utgör en kollaps oro eftersom de förlorar sin lastbärande kapacitet när de brinner.
- typen av ramkonstruktion kommer att avgöra kollaps potential, lätt mer sårbara än äldre konstruktion.
- timmerstugor är betydande och brukar upprätthålla endast tak kollaps.,
- andra ramstrukturer är benägna att lokaliseras och allmän kollaps.
det jämförande diagrammet nedan kommer från Vincent Dunns bok ”strategi för brandbekämpning” och visar förhållandet mellan varje byggnadstyp och dess brandspridning och kollapspotential.
*
trots olika byggnadstyper brinner alla strukturer som ett resultat av deras innehåll (främst syntetik idag) och, när det gäller en del av dagens konstruktion, deras strukturella och estetiska element., Varje Byggnadstyp är unik, och brandmän måste ha god arbetskunskap om byggnadskonstruktion, de material och anslutningar som används, hur rök och eld kommer att spridas inom och utanför strukturer, hur eld påverkar material och anslutningar, vad som kan misslyckas, hur det kan misslyckas och vad som händer när det misslyckas.
Theodore Lee Jarboe sa, ”Det finns inget större inflytande av förändring i brandkåren än en brandmans död.,”Eftersom ditt liv beror på det, gör ditt bästa för att undvika lärdomar genom din egen tragedi genom att hålla sig à jour med ny teknik och byggbranschen förändringar.
Frances L. Brannigan, Glenn Corbett, Brannigan ’ s Bygg för brandkåren, Femte Upplagan
Gordon Graham, Organisatoriska och Operativa Risker www.gordongraham.com, www.firefighterclosecalls.com, www.firefighternearmiss.com, www.Lexipol.com och [email protected]
James P., Smith, strategiska och taktiska överväganden på eldstaden, fjärde upplagan
Vincent Dunn, strategi för brandbekämpning
NIST – https://www.nist.gov/
UL – https://www.ul.com/
NICK J. SALAMEH är en 36-årig veteran i brandkåren. Han var Brand/akutmedicinska tjänster kapten II och tidigare utbildningsprogram chef för Arlington County (VA) Brandkår, där han tjänstgjorde 31 år. Han är tidigare ordförande i Northern Virginia Fire departements Training Committee. Nick är en bidragsgivare till Fire Engineering Magazine www.,fireengineering.com och sluta tro börja veta (SBSK).