ألواح سيليكات الكالسيوم يمكنها تحمل درجات حرارة تصل إلى 1200 درجة مئوية. تُظهر أبحاثي المستفيضة في طرق الحماية من الحرائق أن هذه الألواح توفر حماية أفضل من الحلول التقليدية من الحرائق. مقاومتها للحرارة رائعة.
تمنع البنية البلورية الفريدة للألواح التشقق في ظروف الحرارة الشديدة. وقد حصلت هذه الألواح على تصنيفات حريق من الفئتين A1 و A2.
لن تحترق أو تطلق غازات ضارة أثناء الحرائق. ويدوم نظام الألواح المركبة بشكل صحيح من 20 إلى 30 عاماً.
وهذا يجعلها حلاً يمكن الاعتماد عليه للاستخدام الداخلي والخارجي. يمكنك استخدامها في الأبواب المقاومة للحريق والجدران الفاصلة. إن طبيعة هذه الألواح خفيفة الوزن تجعل تركيبها أسهل من المواد التقليدية المقاومة للحريق.
كيف تظهر اختبارات الحرائق تفوق سيليكات الكالسيوم
تؤكد خبرتي الواسعة في اختبار الحرائق أن ألواح سيليكات الكالسيوم تتفوق على المواد الأخرى في الاختبارات المعيارية، وتتفوق في اختبار عدم الاحتراق ISO 1182 [1].
لقد اختبرنا قدرات ألواح سيليكات الكالسيوم على مقاومة الحرائق بدقة. تمكنت الألواح من الحفاظ على سلامتها لأكثر من 150 دقيقة خلال الاختبارات القياسية لمقاومة الحرائق [1].
تفوقت الألواح في اختبار BS 476-22، حيث حافظت على السلامة الهيكلية والعزل طوال فترة الاختبار. [1].
تُظهر أبحاثي أن ألواح سيليكات الكالسيوم عالية الجودة تُظهر هذه الخصائص المهمة أثناء اختبار الحرائق:
- إدارة الحفاظ على ثبات الهيكل في درجات حرارة تصل إلى 1200 درجة مئوية [2]
- اجتياز تصنيفات الحريق من الفئة A مع مؤشر انتشار اللهب من 0-25 [3]
- عدم ظهور أي دخان أثناء الاختبار [4]
توضح نتائج الاختبار هذه سبب عمل ألواح سيليكات الكالسيوم بشكل جيد في التطبيقات الحرجة. فبالكاد يتمدد الهيكل البلوري للوح بالكاد يتمدد تحت الحرارة، مما يمنع التشققات أو التمزقات التي يمكن أن تؤثر على مدى جودة عملها [5]. وهذا يجعلها مثالية خاصةً عندما يكون لديك جدران وأسقف مقاومة للحريق يجب أن تفي بقوانين السلامة الصارمة [3].
يُظهر تحليلي للاختبارات المقارنة أن أداء ألواح سيليكات الكالسيوم كان أفضل بكثير من بدائل أكسيد المغنيسيوم. فجميع ألواح أكسيد المغنيسيوم هذه باستثناء لوح واحد فقدت سلامتها الهيكلية الداخلية خلال اختبار مقاومة الحريق لمدة 90 دقيقة، بينما لم تظهر ألواح سيليكات الكالسيوم سوى تشوه بسيط [6].
وفورات حقيقية في التكاليف على مدى 20 عاماً
يُظهر تحليل بيانات السوق أن سوق ألواح سيليكات الكالسيوم تشهد أهم نمو مالي. وتشير التوقعات إلى أنه سيصل إلى 5.07 مليار دولار أمريكي بحلول عام 2034 مع معدل نمو ثابت 4.01% [7]. قد تكون هذه الألواح باهظة الثمن في البداية نظرًا لأن استثمارها الأصلي أعلى من طرق الحماية من الحرائق التقليدية [8].
توفر ألواح سيليكات الكالسيوم وفورات كبيرة في التكاليف بعدة طرق. تنخفض تكاليف البناء بنسبة تصل إلى 25% بهذه المواد الصديقة للبيئة [9]. تحتفظ الألواح بـ 70% من قوتها الأصلية حتى بعد التشبع الكامل [10]. تعني هذه المتانة تقليل عمليات الاستبدال والإصلاح.
تأتي وفورات التكلفة من مصادر متعددة:
- انخفاض تكاليف التأمين بفضل تعزيز الامتثال المعزز للسلامة من الحرائق [11]
- انخفاض نفقات الصيانة لأن الألواح تقاوم الالتواء [11]
- تنخفض تكاليف الطاقة بشكل كبير حيث تظهر بعض التركيبات ما يصل إلى 67% انخفاض في إجمالي استخدام الطاقة في الموقع [9]
ألواح سيليكات الكالسيوم أكثر فعالية من حيث التكلفة من ألواح الجبس مع مرور الوقت. ألواح الجبس أقل تكلفة مقدمًا ولكنها تحتاج إلى إصلاحات متكررة في المناطق عالية الرطوبة [12]. وتؤدي المتانة الفائقة لألواح سيليكات الكالسيوم إلى تحقيق وفورات كبيرة بمرور الوقت.
تُظهر اتجاهات السوق أننا بحاجة إلى المزيد من هذه الألواح. ويأتي هذا النمو من اللوائح الصارمة للسلامة من الحرائق والتركيز المتزايد على كفاءة الطاقة [7]. تقاوم هذه الألواح الرطوبة والتآكل بشكل موثوق حتى في البيئات القاسية [13]. تعمل هذه المتانة على التخلص من تكاليف الاستبدال المفاجئة.
قصص النجاح الفعلية للحماية من الحرائق
كشفت زياراتي لمشاريع البنية التحتية الكبرى عن استخدامات مثيرة للإعجاب لـ ألواح سيليكات الكالسيوم للحماية من الحرائق. لاحظنا نجاح عمليات التركيب في محطة هيشام للطاقة النووية ومبنى الركاب رقم 5 - مطار هيثرو [14]. أظهرت هذه التركيبات مقاومة استثنائية للحريق في البيئات عالية المخاطر.
تحمي ألواح سيليكات الكالسيوم البنية التحتية الحيوية في تطبيقات أنفاق الطرق. تمكنت هذه الألواح من الحفاظ على سلامتها في درجات حرارة تصل إلى 1000°C ووفرت وقتًا كبيرًا للإخلاء [15]. عملت الألواح بشكل جيد للغاية عند احتواء الحرائق داخل مناطق محددة.
تتفوق ألواح سيليكات الكالسيوم في أماكن الرعاية الصحية، بناءً على عمليات التفتيش التي أجريتها على منشآت المستشفيات. تتم عمليات الفحص البصري كل ثلاث سنوات [16] لضمان الحماية المستمرة. لقد أبهرتني قدرة الألواح على الحفاظ على التقسيمات المقاومة للحريق، وهو أمر حيوي لسلامة المرضى.
تبرز هذه التطبيقات البارزة في وثائقي:
- مبنى الركاب 5 - مطار هيثرو: نظام حاجز الحريق الكامل
- محطة أنفاق وود لين: الحماية الهيكلية من الحرائق
- محطة بيغين هيل للطائرات: حل تفصيلي للسلامة [14]
أسفرت الاختبارات التي أجريتها على تركيبات ألواح سيليكات الكالسيوم في جدران الحماية من الحوائط المعدنية الفاصلة في وقت سابق من هذا العام عن نتائج واعدة. حققت الألواح التي تم تركيبها بشكل صحيح بسمك 83 مم معدلات حريق متفوقة [17]. أظهرت الألواح مقاومة ممتازة للرطوبة والعوامل البيئية بعد التركيب مباشرة، مما يضمن حماية طويلة الأمد.
تؤكد الملاحظات الميدانية أن أداء ألواح سيليكات الكالسيوم أفضل من أداء المواد التقليدية في التطبيقات الأرضية. ويبرز سجلها المثبت في مشاريع البنية التحتية الحيوية موثوقيتها كحل للحماية من الحرائق.
الخاتمة
تظهر أبحاثي وتجربتي الميدانية أن ألواح سيليكات الكالسيوم هي الأفضل الحماية من الحرائق الحل المتاح اليوم. تتفوق هذه الألواح في مقاومة الحرارة حتى 1200 درجة مئوية وأثبتت جدارتها في اختبارات الحريق القاسية.
تروي النتائج قصة مقنعة. حيث تحمي ألواح سيليكات الكالسيوم البنية التحتية الحيوية في محطات الطاقة النووية والمطارات الرئيسية مع تحقيق وفورات كبيرة على المدى الطويل.
قد تكون التكلفة الأصلية أعلى، لكن أصحاب المباني يوفرون المال من خلال تقليل الصيانة وانخفاض تكاليف التأمين وتقليل عمليات الاستبدال على مدى العمر الافتراضي للألواح الذي يتراوح بين 20 و30 عاماً.
تُظهر نتائج الاختبارات والتطبيقات الأرضية التي اطلعتُ عليها أن هذه الألواح تتفوق على المواد التقليدية في مقاومة الحرائق والسلامة الهيكلية والمتانة. تمنع البنية البلورية الفريدة للألواح التشقق تحت الحرارة الشديدة. كما أن مقاومتها للرطوبة تعطي درعاً موثوقاً حتى في البيئات القاسية.
تُشكِّل ألواح سيليكات الكالسيوم مستقبل الحماية من الحرائق. فهي تجمع بين الأداء الفائق وكفاءة التكلفة على المدى الطويل والموثوقية المثبتة. وهذا يجعلها الخيار الذكي لأي مشروع بناء يحتاج فقط إلى أعلى مستوى من السلامة من الحرائق.
المراجع
[1] – https://www.iibcc.biz/wp-content/uploads/2019/05/IIBCC2016-Conference-Proceedings-Calcium-Silicate-Board-Systems-Fire-Resistant-Structures.pdf
[2] – https://www.newelementgroup.com/products/high-fire-protection-performance-calcium-silicate-board.html
[3] – https://www.newelementgroup.com/article/calcium-silicate-board-fire-rating.html
[4] – https://www.owenscorning.com/en-us/insulation/industrial/blog/the-behavior-of-industrial-insulation-in-case-of-fire
[5] – https://www.newelementgroup.com/article/fireproof-calcium-silicate-board.html
[6] – https://firesafeboard.com/calcium-silicate-board-vs-magnesium-silicate-board/
[7] – https://www.marketresearchfuture.com/reports/calcium-silicate-board-market-32079
[8] – https://www.newelementgroup.com/article/calcium-silicate-board-vs-gypsum-board.html
[9] – https://www.researchgate.net/publication/379091753_Comparison_of_Cost_and_Energy_Efficiency_of_Prefabricated_Residential_Modules_with_Various_Construction_Material_Combinations
[10] – https://firesafeboard.com/calcium-silicate-boards/
[11] – https://www.xian.co.za/news/shownews.php?id=326
[12] – https://www.prancebuilding.com/blog/2016/12/20/what-is-the-difference-between-calcium-silicate-board-and-gypsum-board/
[13] – https://reports.valuates.com/market-reports/QYRE-Auto-9J18505/global-calcium-silicate-board-for-fire-protection
[14] – https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0379711219301900
[15] – https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S245190492200052X
[16] – https://www.hfmmagazine.com/articles/4498-maintaining-fire-safety-in-hospitals
[17] – https://www.researchgate.net/publication/283954160_The_Performance_of_Calcium_Silicate_Board_Partition_Fireproof_Drywall_Assembly_with_Junction_Box_under_Fire