Bông khoáng chống cháy đạt chuẩn EI – Giải pháp cho vách ngăn chống cháy hiệu quả

Sau hơn 15 năm tư vấn và triển khai các giải pháp phòng cháy chữa cháy cho các công trình công nghiệp và dân dụng, chúng tôi nhận thấy nhiều chủ đầu tư vẫn chưa nắm rõ tầm quan trọng của vật liệu chống cháy trong việc đảm bảo an toàn cho công trình. Đặc biệt khi các vụ hỏa hoạn tại các khu công nghiệp, nhà xưởng ngày càng gia tăng, việc lựa chọn đúng giải pháp chống cháy trở nên cấp thiết hơn bao giờ hết.

Bông khoáng chống cháy là gì?

Bông khoáng chống cháy là vật liệu được sản xuất từ đá bazan, đá vôi hoặc xỉ lò cao được nung chảy ở nhiệt độ 1400-1500°C, sau đó được kéo sợi và ép thành tấm hoặc cuộn với mật độ khác nhau. Cấu trúc sợi vô cơ này tạo nên đặc tính không cháy vốn có của vật liệu.

Khác với các loại vật liệu cách nhiệt thông thường như xốp EPS, bông thủy tinh hay bông polyester, bông khoáng chống cháy không chỉ không bắt lửa mà còn duy trì được hình dạng và tính năng cơ lý ở nhiệt độ cao lên đến 1000°C. Đây là yếu tố then chốt khiến bông khoáng trở thành vật liệu lý tưởng cho các vách ngăn chống cháy trong công trình.

Cấu trúc sợi đan xen tạo nên hàng triệu túi khí nhỏ bên trong bông khoáng, giúp vật liệu không chỉ có khả năng chống cháy mà còn cách nhiệt, cách âm hiệu quả. Đặc tính đa năng này khiến bông khoáng chống cháy trở thành giải pháp tối ưu cho các công trình yêu cầu cao về phòng cháy chữa cháy như nhà xưởng, kho hàng, trung tâm thương mại, và các tòa nhà cao tầng.

Tại Việt Nam, bông khoáng chống cháy đang được ứng dụng ngày càng rộng rãi trong thi công phòng cháy chữa cháy, đặc biệt là sau khi các quy chuẩn về PCCC được siết chặt từ năm 2020.

Tiêu chuẩn EI – Đảm bảo an toàn theo quy định quốc tế

Khi nói đến vách ngăn chống cháy, tiêu chuẩn EI là chỉ số quan trọng nhất để đánh giá hiệu quả. Nhưng EI 60, EI 90, EI 120 là gì và có ý nghĩa thế nào trong thực tế?

Theo tiêu chuẩn châu Âu EN 13501, chỉ số EI bao gồm hai thành phần:

• E (Integrity): Khả năng ngăn chặn lửa và khói xâm nhập qua kết cấu
• I (Insulation): Khả năng cách nhiệt, ngăn nhiệt độ truyền qua kết cấu

Con số đi kèm (30, 60, 90, 120) chỉ thời gian tính bằng phút mà kết cấu có thể duy trì được hai tính năng trên trong điều kiện cháy tiêu chuẩn. Ví dụ, vách ngăn đạt tiêu chuẩn EI 60 có khả năng ngăn lửa và cách nhiệt trong 60 phút liên tục.

Bông khoáng tiêu chuẩn EI được thử nghiệm theo EN 1364 (thử nghiệm khả năng chịu lửa cho vách ngăn không chịu lực) và phải đáp ứng các yêu cầu khắt khe về khả năng chống cháy. Cụ thể, vật liệu phải chịu được nhiệt độ lên đến 1000°C mà không bị cháy, không sinh khói độc và không lan truyền lửa.

Tại Việt Nam, tiêu chuẩn TCVN 9311-1:2012 (tương đương với EN 13501) được áp dụng để phân loại và đánh giá vật liệu chống cháy. Theo quy định hiện hành, các công trình công nghiệp, kho hàng thường yêu cầu vách ngăn đạt chuẩn EI 60 trở lên, trong khi các công trình đặc biệt như kho chứa hóa chất, vật liệu dễ cháy có thể yêu cầu đến EI 120.

Tại sao bông khoáng phù hợp cho vách ngăn chống cháy?

Bông khoáng vách ngăn chống cháy sở hữu nhiều đặc tính vượt trội so với các vật liệu chống cháy khác trên thị trường.

• Đầu tiên, điểm nóng chảy của bông khoáng lên đến 1200°C, cao hơn nhiều so với nhiệt độ đám cháy thông thường (600-800°C). Điều này đảm bảo vật liệu giữ nguyên hình dạng và tính năng trong suốt thời gian chống cháy theo yêu cầu.
• Thứ hai, cấu trúc sợi vô cơ của bông khoáng không sinh ra khói độc khi tiếp xúc với lửa. Đây là ưu điểm quan trọng vì trong nhiều vụ hỏa hoạn, khói độc là nguyên nhân chính gây tử vong, thậm chí còn nguy hiểm hơn cả ngọn lửa.

Trong một thử nghiệm thực tế tại phòng thí nghiệm của Viện Khoa học Công nghệ Xây dựng, mẫu bông khoáng mật độ 100kg/m³ dày 100mm được đặt trong lò nung ở nhiệt độ 1000°C trong 120 phút. Kết quả cho thấy vật liệu chỉ bị co ngót khoảng 5% về thể tích, không bắt lửa và vẫn duy trì được khả năng cách nhiệt. Mặt đối diện với nguồn nhiệt chỉ đạt nhiệt độ khoảng 150°C sau 120 phút thử nghiệm.

Ngoài ra, bông khoáng còn có khả năng chống rung và hấp thụ âm thanh tốt, giúp cải thiện hiệu quả cách âm cho vách ngăn. Đặc tính này đặc biệt hữu ích cho các công trình yêu cầu cả chống cháy và cách âm như phòng họp, phòng máy chủ, studio âm thanh…

Ứng dụng thực tế trong hệ vách tường chống cháy

Trong thực tế thi công, bông khoáng chống cháy thường được tích hợp vào hệ vách thạch cao chống cháy hoặc các hệ vách panel để tạo nên vách ngăn chống cháy hoàn chỉnh.

Hệ vách thạch cao chống cháy tích hợp bông khoáng điển hình bao gồm:

• Khung xương thép mạ kẽm (độ dày từ 0.6-1.2mm tùy yêu cầu chịu lực)
• Lớp bông khoáng mật độ cao (80-100kg/m³) đặt bên trong khung
• Hai lớp tấm thạch cao chống cháy (12.5mm/lớp) bọc hai bên

Hệ vách này có thể đạt tiêu chuẩn từ EI 60 đến EI 120 tùy theo độ dày của bông khoáng và số lớp tấm thạch cao. Ví dụ, với bông khoáng dày 100mm và hai lớp tấm thạch cao mỗi bên, hệ vách có thể đạt chuẩn EI 120.

Tại dự án nhà máy sản xuất linh kiện điện tử ở Bắc Ninh, chúng tôi đã triển khai hệ vách ngăn chống cháy EI 90 sử dụng bông khoáng mật độ 100kg/m³ dày 75mm kết hợp với hai lớp tấm thạch cao chống cháy mỗi bên. Hệ vách này được sử dụng để ngăn cách giữa khu vực sản xuất và kho nguyên vật liệu, với tổng diện tích lên đến 1,200m².

Quá trình thi công diễn ra trong 3 tuần, với các bước chính:

• Lắp đặt hệ khung xương thép theo module 600mm
• Lắp đặt lớp tấm thạch cao thứ nhất một bên
• Cắt và lắp đặt bông khoáng vào giữa các thanh đứng
• Hoàn thiện lớp tấm thạch cao còn lại ở hai bên
• Xử lý mối nối và hoàn thiện bề mặt

Điểm đáng chú ý là việc lắp đặt bông khoáng phải đảm bảo không có khe hở giữa các tấm, tránh tạo điểm yếu cho hệ vách. Các mối nối giữa tấm thạch cao cũng cần được xử lý kỹ bằng băng giấy và bột bả chuyên dụng để đảm bảo tính đồng nhất của hệ thống.

Chi phí cho hệ vách thạch cao chống cháy tích hợp bông khoáng thường cao hơn 30-40% so với hệ vách thông thường, nhưng hiệu quả chống cháy vượt trội và tuổi thọ lâu dài khiến giải pháp này vẫn mang lại giá trị kinh tế trong dài hạn.

Lưu ý khi lựa chọn vật liệu chống cháy EI

Trên thị trường hiện nay có nhiều loại vật liệu được quảng cáo có khả năng chống cháy, nhưng không phải tất cả đều đáp ứng được tiêu chuẩn EI nghiêm ngặt. Dưới đây là một số lưu ý quan trọng khi lựa chọn vật liệu chống cháy cho công trình:

Thứ nhất, nên hạn chế sử dụng các loại bông sợi tổng hợp như polyester, polyurethane cho vách ngăn chống cháy. Những vật liệu này có điểm nóng chảy tương đối thấp (khoảng 200–300°C) và có xu hướng dễ bắt lửa, thậm chí trong một số tình huống còn có thể góp phần lan truyền ngọn lửa.

Thứ hai, cần kiểm tra kỹ chứng nhận kiểm nghiệm của vật liệu. Bông khoáng chống cháy đạt chuẩn phải có chứng nhận thử nghiệm theo tiêu chuẩn EN 13501 hoặc TCVN 9311-1:2012 từ các phòng thí nghiệm được công nhận. Chứng nhận này phải ghi rõ loại vật liệu, mật độ, độ dày và cấp chống cháy đạt được.

Thứ ba, cần lưu ý đến mật độ của bông khoáng. Để đạt hiệu quả chống cháy tối ưu, bông khoáng vách ngăn chống cháy cần có mật độ từ 80kg/m³ trở lên. Bông khoáng mật độ thấp (40-60kg/m³) thường được sử dụng cho mục đích cách nhiệt, cách âm thông thường và không đáp ứng đủ yêu cầu chống cháy cao.

Ngoài ra, việc lựa chọn nhà cung cấp uy tín cũng rất quan trọng. Một số vật liệu chống cháy lan công nghiệp kém chất lượng có thể đạt tiêu chuẩn trong phòng thí nghiệm nhưng nhanh chóng xuống cấp trong điều kiện thực tế do tác động của môi trường, độ ẩm hay côn trùng.

Đối với các công trình có yêu cầu chống cháy cao như nhà máy hóa chất, kho chứa vật liệu dễ cháy, nên sử dụng bông khoáng có lớp phủ bảo vệ (như giấy bạc, vải thủy tinh) để tăng cường khả năng chống ẩm và bảo vệ vật liệu khỏi tác động cơ học.

Cuối cùng, việc thi công đúng kỹ thuật cũng quan trọng không kém việc lựa chọn vật liệu. Hệ vách ngăn chống cháy chỉ phát huy hiệu quả khi được lắp đặt đúng quy trình, không có khe hở hay điểm yếu. Do đó, nên sử dụng đội ngũ thi công có kinh nghiệm và được đào tạo bài bản về lắp đặt hệ thống chống cháy.

Bông khoáng chống cháy đạt chuẩn EI không chỉ là một vật liệu xây dựng thông thường mà còn là giải pháp bảo vệ tính mạng và tài sản trong các tình huống hỏa hoạn. Với đặc tính không cháy, khả năng chịu nhiệt cao và tuổi thọ dài lâu, bông khoáng đang ngày càng được ứng dụng rộng rãi trong các công trình công nghiệp và dân dụng tại Việt Nam.

Khi lựa chọn giải pháp chống cháy cho công trình, chủ đầu tư cần cân nhắc không chỉ chi phí ban đầu mà còn hiệu quả lâu dài và sự an toàn tuyệt đối mà giải pháp mang lại. Bông khoáng vách ngăn chống cháy đạt chuẩn EI, dù có giá thành cao hơn các vật liệu thông thường, nhưng lại là khoản đầu tư xứng đáng cho sự an toàn của công trình và con người