Skovbrandsrøgens påvirkning af byggematerialer og elektronisk udstyr

9. juni 2023

Del på LinkedIn Del på Facebook Del på X

Skovbrande er et naturfænomen, der forekommer i mange dele af verden. I de senere år er skovbrande dog blevet hyppigere og mere alvorlige på grund af klimaforandringer. Canadiske skovbrande påvirker i øjeblikket stater i USA. Den 8. juni 2023 udsendte byer som Washington, D.C., Philadelphia, New York City, Baltimore, Buffalo og Chicago advarsler om luftkvaliteten, der blev kategoriseret som 'usund' på grund af røgen. Mens de umiddelbare virkninger af skovbrande er ødelæggende, kan de potentielle langsigtede konsekvenser være lige så alvorlige.

Skader på bygninger og elektronisk udstyr er et stort problem, når de udsættes for røg. I denne blog diskuterer vi virkningerne af skovbrandsrøg på bygninger og udstyr og giver råd om, hvordan man kan mindske risikoen.

Effekter af skovbrandsrøg på byggematerialer

Røg fra skovbrande kan indeholde forskellige forurenende stoffer som kulilte, flygtige organiske forbindelser (VOC'er) og partikler. Partiklerne er særligt bekymrende, fordi de kan sætte sig fast på overflader, ophobes over tid og føre til pletter og misfarvning af udsatte overflader.

Medlemmer af træ

Træelementers strukturelle egenskaber påvirkes ikke af røg alene. Dybden af forkullet træ i nærheden af branden er en stærk indikator for skadens omfang. Træets grundlæggende dimensionelle egenskaber kan måles under forkullingslaget, og de resterende strukturelle egenskaber kan bestemmes. Metalforbindelser, der udsættes for brand eller høje temperaturer, skal inspiceres omhyggeligt for deformationer og tab af forbindelse.

Strukturelle stålelementer

Konstruktionsstålets egenskaber påvirkes af høje temperaturer. Konstruktionsstål begynder at miste styrke ved temperaturer på omkring 600°F og mister stort set al sin styrke ved omkring 2000°F.

Deformationer af konstruktionsstål efter eksponering for høje temperaturer kan være synlige for det blotte øje under visuelle inspektioner. Ved hjælp af brandundersøgelsens bestemmelse af brandtemperaturen kan der træffes indledende "triage"-beslutninger om, hvilke elementer der kan forblive eller skal udskiftes, før der kan udføres mere detaljerede inspektioner.

Armerede betonelementer

Armerede betonelementers strukturelle egenskaber kan blive påvirket af skovbrande ud over røgeffekten. Armerede betonelementer har en relativt høj tolerance over for brand og høje temperaturer, før der opstår strukturelle skader. Armeret beton, der udsættes for høje temperaturer, får først en rød til lyserød farve, før den bliver hvidgrå og derefter brunlig, hvis temperaturen fortsætter med at stige.

"Sounding" af armerede betonelementer er en metode til ikke-destruktiv testning for at afgøre, om der er sket indvendig delaminering, og består i at slå på betonen med et værktøj og lytte efter kedelige eller hule lyde. En anden ikke-destruktiv metode omfatter ultralydspulshastighedstest, der giver data til korrelation med offentliggjorte værdier for betontrykstyrke for at afgøre, om betonen har mistet kapacitet på grund af brand.

Effekter af skovbrandsrøg på elektronisk udstyr

Røgforurening udgør et problem, når partikler fra brændende materiale sætter sig på udsatte elektroniske overflader. På grund af bygningens ventilationssystemer og åbne indgangspunkter kan røg cirkulere til forskellige områder i bygningen og dens indhold. Det betyder, at udstyr i hele bygningen kan blive udsat for forurenende stoffer i varierende grad. På grund af ventilatorer og åbninger i udstyrskabinetter kommer der desuden røg ind i udstyret, hvor den sætter sig på følsomme elektroniske komponenter og printplader.

Der er flere mekanismer, som gør, at røg påvirker udstyret negativt. For det første består røg af bittesmå partikler af det forbrændte materiale. Røg kan forårsage skader på mekaniske enheder ved at virke som et slibemiddel mellem bevægelige komponenter. Desuden kan partiklerne i røgen tilstoppe filtre og dermed hindre luftstrømmen og få udstyret til at overophede. For det andet er effekten af røg mere bekymrende, når de afgivne materialer er potentielt ætsende. Ætsende partikler deltager aktivt i korrosionen af følsomme enheder.

Industriel hygiejne

For effektivt at kunne evaluere potentielle konsekvenser af skovbrande på en ejendom bruger EFI Globals industrielle hygiejnespecialister (IH'er) biprodukter fra forbrænding (sod, trækul og aske) som indikatorer til at evaluere potentiel eksponering. Forbrændingsbiprodukter (CBP'er) er de mest almindelige indikatorer, der er forbundet med skader som følge af en brand, og de giver også en kvantificerbar metrik til at bestemme omfanget af påvirkningen. Derudover er der typisk mindre sandsynlighed for, at CBP'er forsvinder, hvis der ikke er nogen rengøringsaktiviteter, og det giver en mere pålidelig indikator for potentielle påvirkninger. Men når man evaluerer potentiel røgeksponering, skal der tages højde for alternative forbrændingskilder.

Baggrundskoncentrationer af CBP'er findes ofte på indvendige bygningsoverflader, især dem, der sjældent rengøres (dvs. spær, dæk, loftsarmaturer osv.), eller hvor der findes kilder, der genererer forbrændingspartikler. Inden for en ejendom kan der være lokaliserede CBP-genererende kilder, som bidrager til baggrundskoncentrationerne på indvendige overflader. Typiske baggrundsbidragsydere, der involverer det indre af en ejendom, kan omfatte, men er ikke begrænset til: Infiltration af udeluft gennem åbne døre eller vinduer (f.eks. udstødning fra køretøjer), madlavningsprocesser, visse apparater, brug af pejs, rygning og afbrænding af stearinlys eller røgelse.

Afhængigt af anlægstypen (f.eks. erhverv, produktion, bolig) er der en række yderligere faktorer, der påvirker baggrundsakkumulering af CBP'er i en struktur, herunder rengøringsfrekvens, bygningsdesign, ventilationshastigheder, driftsaktiviteter og tilstedeværelse af forbrændingsudstyr, apparater eller køretøjer.

Af denne grund evaluerer EFI Global kvantitativt overfladekoncentrationer af CBP'er på byggematerialer for at sammenligne påvirkede og ikke-påvirkede overflader for at udvikle anbefalinger til afhjælpningsprotokoller i stedet for at evaluere påvirkningen ved hjælp af en tilstedeværelses-/fraværsmetode.

CBP-partikler transporteres gennem en struktur, der ligner støv i omgivelserne, idet de følger luftstrømme og sætter sig på overflader. Derudover kan opvarmet luft fra en brand skabe trykforskelle, der giver et løft, som fremmer migrationen af partikler højere op i strukturen, før de sætter sig eller bliver ventileret. CBP-partikler har karakteristiske aflejrings- eller medrivningsmønstre, der påvirker overflader forskelligt. CBP-partikler aflejres lettere på store vandrette overflader, metal, plast, eller hvor der er aktive luftstrømme (dvs. varme-, ventilations- og klimaanlæg (HVAC)).

CBP-partikler transporteres gennem en struktur, der ligner støv i omgivelserne, idet de følger luftstrømme og sætter sig på overflader. Derudover kan opvarmet luft fra en brand forårsage trykforskelle, der skaber løft, som fremmer migrationen af partikler højere op i strukturen, før de sætter sig eller bliver ventileret. CBP-partikler har karakteristiske aflejrings- eller medrivningsmønstre, der påvirker overflader forskelligt. CBP-partikler aflejres lettere på store vandrette overflader, metal, plast, eller hvor der er aktive luftstrømme (dvs. varme-, ventilations- og klimaanlæg (HVAC)).

Hvordan reagerer EFI Global på påstande om røg?

EFI Globals ingeniører og arbejdshygiejnikere foretager visuelle, ikke-invasive inspektioner for at forstå, hvor alvorlig eksponeringen/skaden er. Baseret på resultaterne af den indledende inspektion kan anbefalingerne omfatte en mere omfattende inspektion/undersøgelse med ikke-destruktiv og/eller destruktiv testning.

Efter inspektionerne og testene defineres eksponeringen og de potentielle skader, og der gives anbefalinger til rengøring, reparation eller udskiftning efter behov for at bringe bygningen tilbage til den tilstand, den var i før skaden.

Effekten af skovbrandrøg og høje temperaturer på byggematerialer og elektronisk udstyr kan være betydelig - og føre til potentielle elektriske og strukturelle problemer. Elektronisk og elektrisk udstyr som kontrolpaneler og HVAC-systemer kan opleve systemfejl, hvis de bliver udsat, hvilket også kan føre til dyre reparationer eller udskiftninger.

Få mere at vide > besøg efiglobal.com eller kontakt [email protected]; [email protected]; eller [email protected].

Tags: bygning, skade, udstyr, brand, naturkatastrofer, vejr, skovbrand