Virkningen av skogbrannrøyk på byggematerialer og elektronisk utstyr

Skogbranner er et naturfenomen som forekommer i mange deler av verden. I de senere årene har imidlertid skogbranner blitt hyppigere og mer alvorlige på grunn av klimaendringer. Kanadiske skogbranner rammer for tiden stater i USA. Fra 8. juni 2023 utstedte byer som Washington, DC, Philadelphia, New York City, Baltimore, Buffalo og Chicago luftkvalitetsvarsler kategorisert som «usunne» på grunn av røyken. Selv om de umiddelbare effektene av skogbranner er ødeleggende, kan de potensielle langsiktige konsekvensene være like alvorlige.

Skader på bygninger og elektronisk utstyr er en betydelig bekymring etter eksponering for røyk. I denne bloggen diskuterer vi effektene av skogbrannrøyk på bygninger og utstyr og deler veiledning for å redusere risikoen.

Effekter av skogbrannrøyk på byggematerialer

Røyk fra skogbranner kan inneholde forskjellige forurensende stoffer som karbonmonoksid, flyktige organiske forbindelser (VOC) og partikler. Partikler er spesielt bekymringsfulle fordi de kan feste seg til overflater, akkumuleres over tid og føre til flekker og misfarging av utsatte overflater.

Tremedlemmer

De strukturelle egenskapene til treelementer påvirkes ikke bare av røyk. Dybden av forkullet materiale for elementer i nærheten av brann er en sterk indikator på skadens omfang. Dimensjonale egenskaper ved grunntre kan måles under forkullet lag, og gjenværende strukturelle egenskaper kan bestemmes. Metallforbindelser som er utsatt for brann eller høye temperaturer, bør nøye inspiseres for deformasjoner og tap av forbindelse.

Stålkonstruksjonselementer

Egenskapene til stålkonstruksjoner påvirkes av høye temperaturer. Stålkonstruksjoner begynner å miste styrke ved temperaturer på rundt 180 °C og mister i hovedsak all sin styrke ved rundt 1100 °C.

Deformasjoner av stålkonstruksjoner etter høy temperatureksponering kan være synlige for det blotte øye under visuelle inspeksjoner. Ved å bruke branntemperaturen som bestemmes av brannundersøkelsen, kan det tas innledende «triage»-beslutninger om hvilke elementer som kan bli igjen eller som må byttes ut før mer detaljerte inspeksjoner kan utføres.

Armerte betongelementer

De strukturelle egenskapene til armerte betongelementer kan ikke påvirkes av skogbranner i tillegg til røykeffekter. Armerte betongelementer har en relativt høy toleranse for brann og høye temperaturer før det oppstår strukturelle skader. Armert betong utsatt for høye temperaturer vil først ha en rød til rosa farge før den blir hvitaktig grå og deretter en matt farge hvis temperaturen fortsetter å øke.

«Loddemåling» av armerte betongelementer er en metode for ikke-destruktiv testing for å avgjøre om det har oppstått intern delaminering, og består av å slå betongen med et verktøy og lytte etter dumpe eller hule lyder. En annen ikke-destruktiv metode inkluderer ultralydpulshastighetstesting som gir data for korrelasjon med publiserte verdier for betongens trykkfasthet for å avgjøre om betongen har mistet kapasitet på grunn av brann.

Effekter av skogbrannrøyk på elektronisk utstyr

Røykforurensning er et problem når partikler fra brennende materiale legger seg på eksponerte elektroniske overflater. På grunn av bygningers ventilasjonssystemer og åpne inntrengningspunkter kan røyk sirkulere til forskjellige områder i bygningen og innholdet. Som et resultat kan utstyr i en bygning bli utsatt for forurensninger på varierende nivåer. I tillegg, på grunn av ventilasjonsvifter og åpninger i utstyrsskap, føres røyk inn i utstyr der den legger seg på sensitive elektroniske komponenter og kretskort.

Det finnes flere mekanismer som røyk påvirker utstyr negativt gjennom. For det første består røyk av ørsmå partikler av det forbrente materialet. Røyk kan forårsake skade på mekaniske enheter ved å fungere som et slipemiddel mellom bevegelige komponenter. I tillegg kan partiklene som finnes i røyk tette filtre, og dermed hindre luftstrømmen og føre til at utstyr overopphetes. For det andre er effekten av røyk når avgassing av materialer potensielt er etsende, noe som er mer bekymringsfullt. Etsende partikler deltar aktivt i korrosjonen av følsomme enheter.

Industriell hygiene

For å effektivt kunne evaluere potensielle påvirkninger av skogbranner på en eiendom, bruker EFI Globals industrihygienikere (IH-er) forbrenningsbiprodukter (sot, forkulling og aske) som indikatorer for å evaluere potensiell eksponering. Forbrenningsbiprodukter (CBP-er) er de vanligste indikatorene knyttet til skader som følge av en brann, og gir også en kvantifiserbar målestokk for å bestemme omfanget av påvirkningen. I tillegg er det vanligvis mindre sannsynlig at CBP-er forsvinner uten rengjøringsaktiviteter, og de gir en mer pålitelig indikator for potensielle påvirkninger. Når man vurderer potensiell røykeksponering, må imidlertid alternative forbrenningskilder vurderes.

Bakgrunnskonsentrasjoner av CBP-er finnes ofte på innvendige bygningsoverflater, spesielt de som sjelden rengjøres (f.eks. takstoler, terrassebord, takarmaturer osv.) eller der det finnes kilder som genererer forbrenningspartikler. Innenfor en eiendom kan det være lokaliserte CBP-genererende kilder som bidrar til bakgrunnskonsentrasjonene på innvendige overflater. Typiske bakgrunnsbidragsytere som involverer innsiden av en eiendom kan omfatte, men er ikke begrenset til: inntrenging av uteluft gjennom åpne dører eller vinduer (f.eks. bileksos), matlagingsprosesser, noen apparater, peisbruk, røyking og brenning av stearinlys eller røkelse.

Avhengig av anleggstype (f.eks. kommersielt, produksjons-, bolig-) er det en rekke tilleggsfaktorer som påvirker bakgrunnsakkumulering av CBP-er i en struktur, inkludert rengjøringsfrekvens, bygningsdesign, ventilasjonsrater, driftsaktiviteter og tilstedeværelse av forbrenningsutstyr, apparater eller kjøretøy.

Av denne grunn evaluerer EFI Global kvantitativt overflatekonsentrasjoner av CBP-er på byggematerialer for å sammenligne påvirkede og ikke-påvirkede overflater for å utvikle anbefalinger for utbedringsprotokoller, i stedet for å evaluere virkningen ved hjelp av en tilstedeværelse/fravær-metode.

CBP-partikler transporteres gjennom en struktur som ligner på miljøstøv, følger luftstrømmer og legger seg på overflater. I tillegg kan oppvarmet luft fra en brann skape trykkforskjeller som skaper løft som fremmer migrasjon av partikler høyere opp i strukturen før de legger seg eller ventileres. CBP-partikler har karakteristiske avsetnings- eller medrivningmønstre som påvirker overflater forskjellig. CBP-partikler avsettes lettere på store horisontale overflater, metall, plast eller der aktive luftstrømmer er til stede (f.eks. varme-, ventilasjons- og klimaanlegg (HVAC)).

CBP-partikler transporteres gjennom en struktur som ligner på miljøstøv, følger luftstrømmer og legger seg på overflater. I tillegg kan oppvarmet luft fra en brann forårsake trykkforskjeller som skaper løft, noe som fremmer migrasjon av partikler høyere opp i strukturen før de legger seg eller ventileres. CBP-partikler har karakteristiske avsetnings- eller medrivningmønstre som påvirker overflater forskjellig. CBP-partikler avsettes lettere på store horisontale overflater, metall, plast eller der aktive luftstrømmer er til stede (f.eks. varme-, ventilasjons- og klimaanlegg (HVAC)).

Hvordan reagerer EFI Global på påstander om røyking?

Ingeniører og industrihygienikere fra EFI Global utfører visuelle, ikke-invasive inspeksjoner for å forstå alvorlighetsgraden av eksponering/skade. Basert på resultatene av den første inspeksjonen kan anbefalingene inkludere en mer omfattende inspeksjon/undersøkelse med ikke-destruktiv og/eller destruktiv testing.

Etter inspeksjonene og testingen vil eksponeringen og potensiell skade bli definert, og anbefalinger for rengjøring, reparasjon eller utskifting vil bli gitt etter behov for å bringe konstruksjonen tilbake til tilstanden den var før skaden.

Virkningen av skogbrannrøyk og høye temperaturer på byggematerialer og elektronisk utstyr kan være betydelig – noe som kan føre til potensielle elektriske og strukturelle problemer. Elektronisk og elektrisk utstyr som kontrollpaneler og HVAC-systemer kan oppleve systemfeil hvis de blir liggende eksponert, noe som også kan føre til kostbare reparasjoner eller utskiftinger.

Lær mer > besøk efiglobal.com eller kontakt [email protected] ; [email protected] ; eller [email protected] .