Focul este reacția chimică dintre un material combustibil și oxigen sub influența căldurii. Când reacția chimică produce suficientă căldură, va declanșa o reacție în lanț care continuă atât timp cât sunt disponibile materiale combustibile și oxigen.
Cu această înțelegere de bază a chimiei focului, este clar că în realitate nu există două incendii la fel. Tipul, cantitatea și distribuția materialelor combustibile sunt specifice pentru orice situație dată. Un incendiu poate începe în multe locații, datorită unei varietăți de surse posibile de aprindere (de exemplu, scurtcircuit într-un dispozitiv electric).
De asemenea, disponibilitatea oxigenului este influențată de mulți factori, cum ar fi ușile (deschise sau închise?), ferestrele (deschise, închise sau poate sparte din cauza căldurii) și sistemele de ventilație mecanică. Și, în cele din urmă, o parte din căldura unui incendiu poate fi disipată de structura înconjurătoare (pereți și tavan) și energia poate fi pierdută datorită scăpării de fum și a aerului cald prin deschideri.
Pe scurt, fiecare incendiu este unic. Cu toate acestea, este imposibil să testați și să evaluați performanța fiecărui produs de protecție împotriva incendiilor în raport cu infinitatea posibilelor curbe temperatură-timp. Din acest motiv, standardizarea testelor de incendiu a avut loc încă de la începutul testelor de incendiu la începutul anilor 1900.
Standardizarea a dus la așa-numitele curbe nominale de foc. Aceste curbe descriu o relație între temperatură și timp. O presupunere este că temperatura este uniformă în întreaga incintă, ceea ce este de obicei cazul unui incendiu complet dezvoltat. Cealaltă ipoteză este că relația timp/temperatură este conservatoare pentru o anumită gamă de situații practice, luând în considerare și faptul că cele mai nominale curbe cresc constant, fără nicio fază de răcire.
Curba de foc standard
Cea mai veche curbă temperatură-timp este curba de foc standard. Aceasta reprezintă un incendiu într-o incintă a clădirii. Uneori este denumită și curba celulozică, chiar dacă în realitate materialele combustibile din clădiri pot fi de multe tipuri în afară de materialul celulozic. Curba reprezintă focul în faza sa de „post flash over”, adică în faza sa de dezvoltare completă. Curba de foc standard este definită în diferite standarde naționale de pe glob, de ex. ISO 834, EN 1363-1, BS 476: partea 20, DIN 4102 și AS 1530. (În standardele nord-americane ASTM E119 și UL263 se utilizează o curbă de foc standard ușor diferită.) Curba de foc standard este utilizată pentru testarea și clasificarea sistemelor pasive de protecție împotriva incendiilor pentru clădiri, de exemplu protecția împotriva incendiilor a structurilor portante, compartimentarea și oprirea incendiilor.
În cazuri specifice, pot fi necesare și alte curbe de foc pentru clădiri, în special curba de expunere la foc extern, curba de încălzire lentă și, în unele cazuri, curba de foc cu hidrocarburi. Aceste curbe de foc alternative sunt descrise in EN 1363-2.
Curba de expunere la foc extern
Când apare un incendiu într-o incintă în perimetrul clădirii, flăcările pot ieși prin deschiderile din fațadă. Aceste flăcări pot avea o lungime suficientă pentru a încălzi exteriorul clădirii etajului (etajelor) de deasupra incintei cuprinse de incendiu. Când exteriorul clădirii ar trebui să ofere rezistență la foc pentru a evita revenirea focului în clădire la etajul următor, se utilizează curba externă de foc. Această curbă temperatură-timp ia în considerare faptul că flăcările sunt răcite de prezența aerului în afara clădirii.
Curba de încălzire lentă
Orice incendiu real va avea întotdeauna o anumită fază de dezvoltare, unde focul este localizat în jurul locului de aprindere și unde temperatura din interiorul incintei este încă relativ scăzută. La un moment dat, se va produce flash-over, ceea ce înseamnă că toate materialele combustibile din incintă încep să contribuie la incendiu. Cu toate acestea, faza dinainte de flash-over poate dura mult, mai ales dacă există o lipsă de alimentare cu oxigen. Într-un astfel de caz, pe o perioadă lungă de timp temperatura crește doar încet. Pentru materialele reactive, cum ar fi vopselele intumescente, performanța de protecție împotriva incendiilor depinde de activarea lor prin energie termică. Potențial, un incendiu care se dezvoltă lent sau un foc mocnit poate limita reacția corectă a materialului. Pentru a verifica dacă produsele reactive, cum ar fi vopselele intumescente, funcționează și în condiții de încălzire lentă, se recomandă efectuarea unui test de încălzire lentă în plus față de testele cu curba de foc standard.
Curba hidrocarburilor (incendii în bălți de lichid)
În cazul în care combustibilul lichid, cum ar fi benzina, se scurge dintr-un rezervor și formează o baltă pe podea care ia foc, temperaturile cresc rapid la aproximativ 1.100 °C. Aceasta este reprezentată de curba de incendiu a hidrocarburilor (HC). Acesta este cazul în situații industriale, de exemplu, la rafinării, dar incendii similare pot apărea și în clădiri, de exemplu în cazul depozitării materialelor foarte combustibile.
Incendii în tunel
În tuneluri, dezvoltarea focului este complet diferită de focul dintr-o incintă. Datorită spațiului limitat, a condițiilor de ventilație și a cantităților semnificative de materiale combustibile prezente în vehicule, focul se dezvoltă extrem de rapid și atinge temperaturi foarte ridicate. De obicei, un foc în tunel atinge temperaturi de peste 1.000 °C în doar 3 până la 5 minute, iar temperaturile maxime pot ajunge până la 1.350 °C. Pentru materialul de protecție împotriva incendiilor, acesta este un scenariu de proiectare sever, deoarece multe produse de protecție împotriva incendiilor sunt deteriorate sau chiar se topesc la temperaturi mult sub 1,350 °C. Materialele de protecție împotriva incendiilor pentru tuneluri trebuie să fie rezistente la aceste rate excepționale de încălzire și la temperaturi maxime. Cea mai frecventă (și cea mai severă) curbă temperatură-timp utilizată în tuneluri este curba de foc RWS, care a fost dezvoltată de Ministerul Transporturilor din Olanda în anii 1980 și este folosită în prezent în multe țări, inclusiv în standardele utilizate la nivel internațional, cum ar fi NFPA 502 și ASTM E3134. Mai mult, reglementările franceze utilizează curba de foc HCM, iar reglementările germane curba de foc RABT.
Curbe de foc natural
Tehnologiile moderne permit calcularea curbelor naturale de foc, care pot defini evoluția timp-temperaturi într-o incintă, pe baza caracteristicilor sale morfologice și geometrice reale, cantității și vitezei de degajare a căldurii materialelor combustibile, cantității de oxigen, prezenței substanțelor active protecție și a numeroși alți parametri. Aceste curbe, prin definiție, nu sunt „standard” și corespund doar unui scenariu specific, într-o incintă specifică, pe toată durata focului (adică includ și partea de răcire). Dacă aveți nevoie de informații despre protecția împotriva incendiilor în combinație cu curbele de foc natural, contactați expertul tehnic Promat.
