Vì thế xây dựng nhà cao tầng đang là xu hướng phát triển của loại hình nhà ở này ở Việt Nam và trên thế giới. Bên cạnh đó việc đất xây dựng trong các khu đô thị ngày càng khan hiếm thì việc xây dựng các khu chung cư cao tầng và các nhà đa năng sẽ là giải pháp hữu hiệu đang được nhiều đô thị lựa chọn để làm tăng hiệu quả sử dụng đất.

Tuy nhiên, các công trình nhà cao tầng, siêu cao tầng là các cơ sở nguy hiểm về cháy, nổ tiềm ẩn nhiều nguy cơ cháy. Một số vụ cháy điển hình nhà cao tầng như: vụ cháy ngày 10/3/2010 tòa nhà chung cư JSC, thuộc Công ty công trình 34 (34, ngõ 164, đường Khuất Duy Tiến, phường Nhân Chính, quận Thanh Xuân, Hà Nội) khiến 2 người chết và nhiều người khác bị thương; khoảng 1h15 ngày 23/3/2018 xảy ra cháy tại chung cư Carina Plaza, quận 8, TP. Hồ Chí đã làm 13 người chết, 51 người bị thương; hơn 340 xe máy và 17 ôtô bị thiêu rụi.

Nhằm đảm bảo an toàn phòng cháy, chữa cháy tại các tòa nhà cao tầng thì tòa nhà đó phải đảm bảo các yêu cầu thiết kế theo các văn bản quy phạm kĩ thuật về: kết cấu, kiến trúc; giao thông, nguồn nước, khoảng cách an toàn PCCC; lối, đường thoát nạn; giải pháp ngăn cháy, chống cháy lan; hệ thống PCCC (báo cháy, chữa cháy, chiếu sáng thoát nạn…).

Trong các tòa nhà cao tầng thì hệ thống đường ống kỹ thuật, đường cáp đi xuyên qua các kết cấu tường, sàn, vách, kênh, giếng, đường ống vận chuyển khí cháy, hỗn hợp bụi là một trong những con đường lan chuyền cháy, khói khí độc nguy hiểm, hay tại các vị trí tiếp giáp giữa các bộ phận ngăn cháy với các kết cấu bao che của nhà… cũng là những vị trí yêu cầu sử dụng các vật liệu ngăn cháy, chống cháy toàn diện.

Từ những năm 1970, các nhà khoa học đã nhận thức và không ngừng nghiên cứu, phát triển các dạng vật liệu xây dựng nhằm tối ưu hóa tác dụng ngăn cháy, chống cháy lan sử dụng trong tác tòa nhà cao tầng. Bản chất của sự cháy là phản ứng hóa học giữa chất cháy và chất oxy hóa (Oxi không khí). Cơ chế chống cháy của các loại vật liệu đó là hình thành một lớp bảo vệ hay còn gọi là tạo lớp phấn trên bề mặt cần bảo vệ. Lớp bảo vệ này có 2 tác dụng: ngăn cản sự tiếp xúc của oxi với bề mặt cháy và tạo thành một lớp cách nhiệt. Vì vậy, để ngăn chặn sự cháy toàn diện thì các bề mặt cần bảo vệ này sẽ được phủ lớp chống cháy hay bản thân trong thành phần của vật liệu có chứa chất phụ gia chống cháy.

Trong quá trình cháy, phản ứng giữa chất cháy và chất oxy hóa (oxi không khí) tạo ra các gốc tự do của Oxy, Hidroxy và Hydro.

Một số phản ứng tạo ra gốc tự do:
H* + O2 <--> O* + HO*
O* + H2 <--> H* + OH*
HO* + CO <--> CO2 + H*

Dưới tác dụng của nhiệt độ, lớp bảo vệ trên bề mặt vật liệu hay chất phụ gia chống cháy trong thành phần vật liệu chứa phi Halogen, photpho, brom sẽ phân hủy tạo các gốc tự do và có khả năng bắt các gốc tự do H* , OH* sinh ra trong phản ứng cháy, từ đó làm giảm số lượng tâm hoạt động có ảnh hưởng lên quá trình phát triển sự cháy của vật liệu.

Các chất phụ gia chống cháy không thúc đẩy tăng cường hàm lượng lớp than rắn còn lại sau quá trình phân hủy nhiệt, hoạt động chống cháy chủ yếu trên pha khí, tuy nhiên cũng đóng góp phần nào vào cơ chế hoạt động ở pha rắn, trong suốt quá trình phân hủy nhiệt. Trên bề mặt của vật liệu có thể tạo thành một lớp rắn mỏng bảo vệ bao phủ bề mặt vật liệu và chính lớp bảo vệ này đóng vai trò ngăn cản sự thoát ra của các sản phẩm sinh ra trong quá trình phân hủy nhiệt và ngăn cản sự khuếch tán của oxygen vào bên trong vùng cháy. Bên cạnh các yêu cầu chống cháy thì các loại vật liệu chống cháy này phải đảm bảo thành phần phụ gia không làm ảnh hưởng đến độ bền axit của vật liệu.

Ngày nay, nhằm đáp ứng các yêu cầu chống cháy trong lĩnh vực xây dựng hiện đại các nhà khoa học đã nghiên cứu và phát triển đa dạng các vật liệu chống cháy đảm bảo yêu cầu chống cháy toàn diện, không làm ảnh hưởng đến độ bền axit của vật liệu, giảm thiểu ảnh hưởng đến môi trường và các nguy cơ tác động đến tính mạng con người. Một số sản phẩm như: Barrier chắn lửa, vữa chống cháy, keo silicone chống cháy, băng keo chống cháy, ống chống cháy … đang là xu hướng xây dựng hiện đại, an toàn được nhiều đơn vị nhà thầu lựa chọn.

Khúc  Trung - Nguyễn  Trung (K2)