Incendiu post seism: Cercetare inovatoare nouă
Ce legătură are focul cu cutremurul?
Cutremurele sunt o amenințare reală pentru o mare parte a planetei noastre. Ele apar în mod neașteptat, iar cauzele lor sunt numeroase și imprevizibile. Când un cutremur lovește un oraș sau o regiune, acesta provoacă adesea daune teribile și pierderi de vieți omenești. Din păcate, aceasta nu este, de obicei, întreaga dimensiune a calamității. Multe evenimente istorice (de exemplu, cutremurele din 1906 în San Francisco, 1923 în Tokyo, 1995 în Kobe, 1999 în Turcia, 2011 în Tohoku și în Christchurch) au arătat că un cutremur poate duce la ruperea conductelor de gaz și/sau la defectarea sistemelor electrice, ceea ce poate declanșa o altă calamitate – un incendiu post seism (cunoscut și sub numele de FFE).
Cutremurul, doar prima fază dintr-o serie de dezastre
În general, se crede că toate cutremurele sunt doar mișcări ale pământului, dar nu este corect. De fapt, cele mai multe decese după un cutremur nu se produc prin cădere sau prin loviturile unor obiecte, așa cum se arată în filme, ci din alte motive – efecte secundare ale cutremurelor.
De exemplu, majoritatea cutremurelor produc valuri în apă din cauza efectelor lor la nivelul mării. Particulele fine de nămol din rocă pot fi lichefiate de cutremur și pot provoca valuri, inundații periculoase și tsunami-uri. Și asta nu este tot.
Cutremurele provoacă adesea alunecări de teren și avalanșe, care pot declanșa, la rândul lor, incendii. Acestea sunt, de asemenea, corelate cu eliberarea de gaze inflamabile, ale căror niveluri ridicate pot duce la incendii sau explozii. Dacă locuiți lângă o falie, acest lucru s-ar putea întâmpla în viitor. Dacă se întâmplă acest lucru, ieșiți din casă și priviți prin fereastră pentru a vedea direcția vântului. Rămâneți cu familia și animalele, dacă este posibil, sau intrați într-o clădire destinată adăpostirii populației civile.
Incendiu post seism
Incendiul post seism este, deci, doar unul dintre numeroasele efecte ale acestuia din urmă. Cu toate acestea, incendiile, indiferent de proveniența lor, pot slăbi structura portantă din oțel a unei clădiri deja deteriorate prin acțiuni seismice. Prin urmare, este esențial ca sistemele de protecție anti-foc să continue să protejeze clădirea împotriva incendiilor, chiar și după un cutremur puternic.
De ce performanța structurală la incendiu se deteriorează după un incendiu?
Performanța structurală la incendiu se poate deteriora deoarece focul acționează asupra unei structuri deteriorate anterior. În plus, este posibil ca acel cutremur să fi deteriorat elementele de protecție împotriva incendiilor, iar focul se poate răspândi mai rapid dacă pereții de compartimentare au fost dărâmați. Acest lucru este deosebit de relevant pentru structurile din oțel, deoarece conductivitatea termică ridicată a elementelor cu grosime redusă implică o creștere rapidă a temperaturii, cu pierderea rapidă a rezistenței și rigidității.
Limitări ale studiilor privind efectele simultane ale incendiului în cutremure
Efectele acțiunilor seismice și de combatere a incendiilor au fost studiate, în mod tradițional, separat, din cauza următoarelor limitări:
- problemele inerente legate de fiecare acțiune sunt destul de complexe în sine;
- cercetătorii și practicienii sunt, de obicei, specializați într-un anumit domeniu;
- au fost concepute instalații experimentale pentru a reproduce una dintre cele două acțiuni;
- testele la scară largă sunt foarte costisitoare și fezabile în foarte puține instalații;
- există o lipsă de coduri numerice capabile să efectueze analiza incendiilor în urma cutremurului (FFE) la un cost de calcul scăzut.
Prin urmare, puținele lucrări care pot fi găsite sunt în principal cantitative și există o lipsă de teste experimentale care oferă dovezi privind performanța la foc a clădirii, care poate fi puternic redusă prin defectarea elementelor de protecție la incendiu și compartimentare.
Noutăți aduse de cadrul EQUFIRE
Comportamentul structurilor supuse cutremurului seismic și de incendiu (FFE) a fost investigat în cadrul proiectului EQUFIRE sponsorizat de „Alianța de cercetare în domeniul seismologiei și ingineriei seismice pentru Europa” sau SERA. Proiectul EQUFIRE este primul test din istorie care simulează un incendiu post seism.
Cercetarea a investigat comportamentul structurilor supuse la foc în urma unui cutremur, luând în considerare și deteriorarea componentelor nestructurale, cum ar fi elementele de protecție împotriva incendiilor și de compartimentare. Proiectată în așa fel încât să încorporeze două bugete și personal de instalații diferite, metoda avansată de testare experimentală a reușit să respecte specificațiile de testare pentru a imita rezultatele unui incendiu provocat de un cutremur.
Testarea live EQUFIRE a plăcii de construcție rezistentă la foc PROMATECT®-H
Promat a contribuit la acest proiect unic pentru a testa dacă placa de construcții rezistentă la foc PROMATECT®-H își menține capacitățile de protecție împotriva incendiilor după mai multe cutremure puternice urmate de incendiu.
O serie unică de teste seismice realizate într-un laborator italian și unul german au simulat cutremure reale și au arătat că placa de silicat de calciu Promat, cu tehnologia sa unică Promax®, este capabilă să protejeze pe deplin o structură de oțel portantă la scară largă împotriva incendiilor – chiar și atunci când pământul se cutremură.
Cum anume a fost testat PROMATECT®-H?
Testul seismic a fost efectuat pe mai multe elemente din oțel și pe o copie a unei structuri din oțel existente, așa cum a fost instalată într-o clădire din Lisabona, un oraș cu reglementări specifice pentru a acoperi pericolul unui cutremur. Rezultatele au fost pur și simplu spectaculoase. După o serie de teste seismice exigente care au făcut instalația să tremure până în profunzime, placa a rămas aproape intactă. Au apărut unele fisuri mici în placă, dar capacitățile de protecție la incendiu ale sistemului nostru au rămas intacte, iar testul la foc a fost reușit, arătând că performanțele la foc nu au fost compromise.
Cooperarea dintre CE și Promat deschide noi posibilități
Până în prezent, nici o cercetare seismică nu a analizat imaginea de ansamblu a protecției pasive anti-foc pentru clădiri. Această primă colaborare între Comisia Europeană și Promat va aduce liniște sufletească tuturor arhitecților, inginerilor și contractanților care utilizează panourile PROMATECT®-H pentru a proteja oamenii și clădirile împotriva incendiilor în zonele de risc.
Și, deoarece scopul testelor menționate mai sus a fost de a oferi dovezi și cunoștințe experimentale solide pentru evoluțiile și îmbunătățirile viitoare ale standardizării europene, putem spera, de asemenea, la standarde viitoare adecvate în acest domeniu.
