ارایه الگوی مدیریت ایمنی و حفاظت ساختمانهای بلند
- شناسه خبر: 20847
- تاریخ و زمان ارسال: 13 بهمن 1396 ساعت 13:24
حامد مبارکی سهرابی، دانشجوی کارشناسی ارشد گرایش مهندسی شیمی HSE
ناهید رضایی، دانشجوی کارشناسی ارشد گرایش مهندسی شیمی HSE
rastansabzekhak@yahoo.com
چکیده
پروژه‌های بلند مرتبه سازی به دلیل افزایش جمعیت و توسعه شهرها و همچنین مهاجرت افراد به شهرهای بزرگ، روز به روز رو به افزایش هستند و از سوی دیگر علاوه بر ایمنی این ساختمانها از نظر مقاوم بودن در مقابل زلزله، خطر دیگری که آنها را تهدید می‌کند، وقوع حریق و نحوه کنترل آن می‌باشد. هدف از این مقاله بررسی راهکارهای مناسب برای کنترل حریق در این قبیل اماکن می‌باشد.
مقدمه
یکی از مهمترین نیازهای طراحی ساختمانهای بلند، تأمین ایمنی در برابر آتش است. هرچه ساختمانها از نظر جانی، اجتماعی، سیاسی یا اقتصادی مهم‌تر باشند، باید از ایمنی بیشتری نیز برخوردار باشند. این موضوع بخصوص برای ساختمانهای بیمارستانی هم صدق می‌نماید.]۱ [با توجه به اهمیت این ساختمانهای بلند و رشد روز افزون آنها در جامعه امروزی و نبود اطلاعات کافی در مورد اقدامات ایمنی در مقابل حریق سعی شده تا در این مقاله بخشی از کاستی‌های موجود برطرف شود. بعنوان نمونه برای تأمین ایمنی و مقاوم‌سازی ساختمانهای بلند در برابر آتش، لازم است از مصالح مناسب در سازه و نازک‌کاری ساختمان استفاده شود. بنابراین طراح باید از مشخصات مصالح و سیستم‌های ساختمانی در برابر آتش مطلع باشد و انتخاب مناسب را متناسب با مشخصات ساختمان مورد نظر انجام دهد. همچنین مقاومت سازه و عناصر ساختمانی در برابر آتش باید مطابق با مقررات ساختمانی تأمین شود. برای این هدف در بسیاری از مواقع نیاز است تا از پوشش‌های محافظت کننده برای مقاوم‌سازی اجزای ساختمان در برابر آتش استفاده شود.
پیشنیه تحقیق
آقای پیشگاهی در مقاله‌ای با عنوان بررسی شیوه‌های پیشگیری و اطفا حریق در ساختمانهای بلندمرتبه، به بررسی مشکلات موجود جهت کنترل حریق در بافت بازار (بافتی پرتراکم) پرداخته‌اند. [۲]آقای براتی در مقاله خود با عنوان ملاحظات ایمنی و آتش‌نشانی در ساختمانهای بلند، به روش محدود و محصورکردن آتش با ایجاد مناطق حریق اشاره نمود.]۳ [آقای محمد عباسی در تحقیقی با عنوان ایمنی از حریق در ساختمانهای بلند، سیستم کشف و اعلام حریق به بررسی اهمیت آشنایی با این قبیل سیستم‌ها توسط سازندگان اشاره نموده است.]۴ [لذا باتوجه به کم بودن مطالعات در این مورد و احساس نیاز در این مورد و جامعه امروزی، بررسی بر روی آن لازم می‌باشد.
سؤال‌های اصلی تحقیق که در این پژوهش قصد داریم به آنها پاسخ دهیم:
– مکان‌یابی مناسب سیستم‌های اطفاء حریق کجاست؟
– میزان هزینه صرف شده و نوع مکانیزم‌های اطفاء حریق چگونه خواهد بود؟
– مصالح و عایق‌های مناسب و مقاوم در برابر آتش کدامند؟
– ارتفاع و فاصله مناسب یک آسمان خراش باتوجه به آسمان خراش‌های مجاور جهت جلوگیری از انتقال آتش‌سوزی‌های احتمالی کدام است؟
– تعیین مقاومت مصالح ساختمان در برابر آتش چقدر است؟
روش تحقیق
به طور کلی، هدف از تدوین و اعمال آیین‌نامه‌های حفاظت در برابر حریق را می‌توان در چهار عنوان زیر بیان کرد:
الف) حفظ جان و ایمنی ساکنان ساختمان
ب) حفظ جان و ایمنی ماموران نجات و آتش‌نشانی
ج) حفظ بنا و محتویات آن
د) حفظ ساختمانها و اموالی که در مجاورت حریق قرار دارند. ]۵ [
برای رسیدن به این هدف‌ها باید معیارها و ویژگی‌هایی از طراحی و معماری مورد تجزیه و تحلیل قرار گیرند که گسترش حریق را محدود و ایمنی فرار را تامین کند. برخی از این ویژگی‌ها تاثیر مشخص و آشکار بر چهار هدف فوق دارند.
با توجه به وقوع بیشترین حریق‌ها در مراکز مسکونی و با عنایت به این که بروز حوادث ناشی از عدم اطلاع و رعایت مسایل ایمنی بوده، ضروری به نظر می‌رسد که در زمینه ایمنی و گسترش آموزش، اقدام‌های جدی‌تری صورت پذیرد.
بررسی حریق‌ها نشان می‌دهد که مهمترین عامل مرگ‌آفرین، گسترش سریع و مخفیانه آتش از طریق معابر عمودی یعنی پلکان‌ها، بادکش‌ها، نورگیرها و چاه‌های آسانسور (به اصطلاح تنوره‌های ساختمان) می‌باشد. این‌گونه فضاها همیشه به منزله دودکش عمل می‌کنند و گازها و دودهای گرم را همراه با شعله به طبقات بالای ساختمان انتقال می‌دهند. از طرف دیگر، اگر دلایل اصلی از بین رفتن و یا صدمه دیدن افراد در حریق‌ها را بررسی کنیم، آشکار می‌شود که معمولا آسیب‌ها و ضایعات، ناشی از شدت حرارت و شعله نیست، بلکه غالبا به دلیل آلوده‌شدن فضا از دود و گازهای سمی روی می‌دهد. بدین منظور برای جلوگیری از صعود هوای گرم و انتقال دود و گازهای سمی (که باعث مکش هوای تازه، رسیدن اکسیژن به سوخت در حال احتراق و تغذیه حریق نیز می‌شود) باید اطراف تمام تنوره‌های ساختمان با دیوارهایی از مصالح غیر قابل‌احتراق و همچنین درهای مقاوم در برابر حریق محصور و مسدود شود. البته با انجام این کار حالت تنوره‌ای از بین نمی‌رود ولی عملکرد آن محدود می‌شود.
در صورتی که دیوارهای محصور و مسدودکننده تنوره‌ها از مصالح قابل‌احتراق ساخته شده باشد، برای جلوگیری از پیشروی شعله باید تمام قسمت‌های دیوار را از داخل و خارج تنوره، آتش‌بندی کرد. معمولا آتش‌بندی دیوار تنوره‌ها را نمی‌توان به طور دقیق و کاملا بی‌نقص انجام داد، اما با وجود این، چون تنوره‌ها همواره به شدت باعث انتقال حرارت و گسترش حریق هستند، باید سعی شود که در انجام این عمل ابدا سهل‌نگاری نشود تا به این طریق بتوان بخشی از خطرات حریق در فضاهای پنهان را کنترل نمود.
به طور کلی، برای تامین تندرستی ساکنان ساختمان و کاهش خطرات جانی حریق باید موارد ذیل مد نظر قرار گیرد:
– تنوره‌های ساختمان با مصالح غیرقابل احتراق محصور و مسدود شود.
– با توجه به احتراق‌پذیری و مقدار پیشروی شعله، محدودیت‌ها و ضوابط ویژه در به کاربردن مصالح نازک‌کاری و تزیینات داخلی ساختمان (به ویژه در مسیرهای خروج) رعایت شود.
– لااقل اعضای باربر ساختمان توسط مصالح غیرقابل احتراق محافظت شوند که خطر انهدام ساختمان در میان نباشد.
– سطح زیربنای ساختمان به کمک دیوارها، کف‌ها و درهای مقاوم در برابر حریق و آتش‌بندها تقسیم‌بندی شود.
– بار حریق و مقدار احتراق پذیری بنا همیشه متناسب با امکاناتی که برای کنترل و خاموش‌نمودن حریق پیش‌بینی می‌گردد، محدود شود.
با افزایش حجم آتش و گسترش آن، به همان نسبت که زمان فرار از دست می‌رود، خطر مرگ (در اثر دود و گازهای سمی) نیز افزایش می‌یابد. بنابراین به محض آگاه‌شدن از وقوع حریق باید از ساختمان خارج شد. سرعت تخلیه بستگی به فاصله‌ای دارد که ساکنان برای رسیدن به خروجی‌ها و محل امن طی می‌کنند. برای تخلیه به موقع ساختمان از ساکنان آن، تعداد و چگونگی قرار گرفتن خروجی‌ها و همچنین وجود شبکه‌های کشف و اعلام حریق از اهمیتی ویژه برخوردار است.
در موقع بروز حریق و یا هر موقعیت اضطراری دیگر، نحوه طراحی راه‌های خروج و فرار مستقیماً بر ایمنی جان ساکنان ساختمان تاثیر می‌گذارد و مقررات مربوط به مسیرهای خروج همیشه از مهمترین قسمت‌های آیین‌نامه‌های محافظت در برابر حریق محسوب می‌شود. تعداد افراد ساکن در یک بنا و آزادی نسبی که در موقع بروز حریق برای تخلیه افراد در نظر گرفته می‌شود؛ مشخصه‌ای است که با توجه به نوع تصرف بنا و توانایی افراد می‌توان به کمک آن، تسهیلات خروج و دیگر ویژگی‌های حفاظتی را در هر مورد تعیین نمود.
آیین‌نامه حفاظت باید حاوی مقرراتی باشد که کفایت خروجی‌ها را در هر تصرف و در هرگونه طراحی معماری تضمین کند. برای مثال عواملی مانند مشخصات نازک‌کاری‌ها، نحوه بکارگیری شبکه‌های خاموش‌کننده خودکار، محل قرار گرفتن ارتباط‌های عمودی (پله و آسانسور) و غیره که همگی مستقیما در طراحی راه‌های خروج موثر هستند، طبق ضوابط مشخص در نظر گرفته شوند.
اگر هدف از تدوین قوانین حفاظت از حریق، صرفا تأمین سلامتی ساکنان فرض شود، کافی است که ساختمان از مصالح غیرقابل‌احتراق بنا شود. محتویات آن در گروه کم خطر قرار گیرند و همچنین راه‌های خروج و فرار به حد کافی تدارک دیده شوند. البته مقاومت اعضای ساختمان در برابر حریق مستقیما برای حفظ ساختمان و محتویات آن و نیز حفظ جان ماموران اهمیت دارد. همچنین شناخت ویژگی‌های مربوط به دیوارهای خارجی و بام‌ها نیز برای جلوگیری از سرایت آتش به بناها و اموال مجاور ضروری می‌باشد. دومین و سومین هدف محافظت در برابر حریق را می‌توان با هم مورد بررسی قرار داد. موارد ذیل به ایمنی ماموران آتش‌نشانی و حفظ ساختمان و محتویات آن ارتباط دارد:
الف) حجم، شدت و قدرت تخریب حریق
ب) چگونگی مقاومت و پایداری ساختمان در برابر حریق
اصولا حجم آتش و شدت آن به مقدار و نوع سوخت و چگونگی تهویه ساختمان بستگی دارد. البته بسیاری عوامل دیگر نیز می‌توانند در گسترش حریق و افزایش حجم آن موثر باشند.
برای اطمینان کامل از پابرجایی ساختمان در هنگام حریق و تامین سلامت مأموران آتش‌نشانی، نه تنها لازم است که ساخت بنا از نوع غیرقابل احتراق در نظر گرفته شود، بلکه ساختمان باید بتواند متناسب با شدت حریق یا حتی شدتی افزون‌تر از آنچه از احتراق کامل محتویات ساختمان حاصل می‌شود، مقاومت نماید. در مواردی که کوشش‌های حفاظت از حریق از نظر ایستایی و در مقابل بار حریق ناشی از نوع تصرف کفایت نمی‌کند، میزان خطرات حریق به شدت افزایش می‌یابد. در چنین مواردی اصول ایمنی ایجاب می‌کند که از لحاظ ارتفاع و وسعت، محدودیت‌هایی برای ساختمان در نظر گرفته شود.
به طور کلی، سطوح زیربنا و ارتفاع ساختمان همیشه باید متناسب با مجموعه باری باشد که در حریق شرکت می‌کند و در مواردی که پیش‌بینی‌های محافظت در برابر حریق برای مقابله با بار حریق ساختمان کافی نیست، برای مقابله با حریق باید حد نصاب بالاتری در محدودیت‌های سطح و ارتفاع قائل شد. در صورت بی‌اعتنایی به این ضوابط، مسلما ماموران آتش‌نشان در موقع حریق ناگزیرند به تدابیر و تاکتیک‌های موثرتری توسل جویند. روشن است که محدودیت‌های مربوط به وسعت و ارتفاع برای ساختمانهای قابل‌احتراق باید دقیق‌تر و محکم‌تر از محدودیت‌هایی باشد که برای ساختمانهای غیرقابل احتراق و برخوردار از مقاومت کافی در نظر گرفته می‌شود.
در ساخت‌های غیرقابل احتراق، مهمترین عاملی که بعد از بروز آتش‌سوزی در سرایت آتش به دیگر مواد سوختنی موثر است، جنس مصالح نازک‌کاری است. اگر سرعت پیشروی شعله در این مصالح زیاد باشد، مشکلاتی خاص برای ماموران آتش‌نشان ایجاد خواهد کرد. در این‌گونه از موارد، دود و حرارت زیاد مانع می‌شود که ماموران بتوانند به آسانی حریق را کنترل کنند. در ساخت‌های غیر مقاوم در برابر حریق، اگر بار حریق زیاد باشد، بدون اعمال محدودیت‌های وسعت و ارتفاع احتمال دارد، مهارنمودن و کنترل حریق غیرممکن شود. در چنین شرایطی، انجام عملیات مبارزه با حریق در داخل بنا امکان‌پذیر نیست و تنها از خارج ساختمان می‌توان برای خاموش‌کردن حریق اقدام کرد که البته این روش به مراتب کم اثرتر است. در چنین مواقعی، معمولا ایمنی ماموران با انهدام و ویرانی دیوارهای خارجی و سقف‌ها تهدید می‌شوند، زیرا در اغلب موارد، بلافاصله پس از پاشیدن آب، دیوارهای خارجی فرو می‌ریزند.
اگر دیوارهای خارجی ساختمان با مصالح غیرقابل احتراق مانند آجر، بلوک‌های سیمانی و نظایر آن ساخته شوند، به مثابه یک حایل حرارتی برای ماموران، جلوی گرمای ناشی از حریق را خواهند گرفت. اصولا، دیوارهای خارجی نه تنها لازم است در برابر قدرت و اثرات حریق ایستادگی کنند، بلکه باید بتوانند مانع سرایت آتش به ساختمانهای مجاور نیز باشند. اگر دیواری که با مصالح بنایی ساخته شده است در معرض حریقی با شدت و دوام زیاد قرار گیرد، سطح داخلی دیوار که در مجاورت حرارت قرار گرفته است، بیش از سطح بیرونی آن منبسط می‌شود که در نتیجه آن دیوار به طرف بیرون متمایل خواهد شد. حال، اگر افزایش درجه حرارت از داخل ادامه یابد و ارتفاع دیوار نیز زیاد باشد و یا اگر قسمت بیرونی دیوار با پاشیدن آب سریعا سرد شود؛ تبعا دیوار به طرف بیرون فرو خواهد ریخت. این مساله همیشه تهدیدی جدی برای جان ماموران و وسایل مورد استفاده آنان می‌باشد.
در اسکلت‌های چندطبقه، تاثیر حریق بر اسکلت بنا از داخل می‌تواند باعث از بین رفتن ایستایی ساختمان و خراب‌شدن دیوارهای خارجی بنا شود. در این قبیل از موارد، تا طبقه همکف و حداقل تا طبقه اول، تمام دیوارهای خارجی ناگهان فرو خواهند ریخت.
دور کردن تمام مصالح و محتویات قابل احتراق از ساختمان کاری غیرممکن است، ولی با رعایت ضوابط و مقررات می‌توان از احتمال سرایت حریق به دیگر ساختمانها جلوگیری نمود. طبق آیین‌نامه حفاظت از حریق، برای جلوگیری از سرایت آتش به اموال و ساختمانهای مجاور، می‌توان فاصله‌ای مناسب را بین ساختمانها رعایت نمود. ولی امروزه ساختمانها به هم پیوسته و به طور متصل به هم ساخته می‌شوند و اصولا مجتمع‌ها شامل واحدهای گوناگون می‌باشند. به طوری که مشکل کمبود زمین، گرانی قیمت و دیگر مسایل اقتصادی شهری، امکان مجزاکردن ساختمانها را از میان برده است. لذا رعایت چنین ضابطه‌ای برای تمام مناطق غیرممکن خواهد بود. از طرف دیگر، عواملی در شناخت و طبقه‌بندی مناطق دخالت می‌کنند که همواره متغیرند و اعتبار مقررات تدوین شده را مخدوش می‌نمایند. برای مثال در مرکز شهر نمی‌توان توقع داشت که ساختمانها از یکدیگر مجزا ساخته شوند ولی در شهرها و شهرک‌های جدید، اگر قیمت زمین و ساختمان ارزان باشد، می‌توان ساختمانها را دور از هم بنا کرد.
در یک برنامه‌ریزی جهت توسعه شهری، می‌توان خطوطی را به عنوان مرزهای آتش‌بند تعیین نمود و برای آتش‌بندها، مقرراتی خاص اعمال کرد. ولی باز حریق می‌تواند با وجود لوله‌های گاز شهری و سایر عوامل دیگر در خارج این مرزها و در داخل مناطق گسترش یابد. نمونه موردی آن، انفجار اخیر در افسریه است که برخورد بیل مکانیکی با لوله گاز، منجر به تخریب نزدیک به۴۰ ساختمان گردید و موجب خسارات جانی و مالی بسیار شد. لذا، برای مهار و محدود کردن آتش در داخل یک ساختمان، دیوارهای خارجی بنا باید با مشخصاتی ساخته شوند که مانع رسیدن حرارت به بناهای مجاور باشند تا موجب نشوند که مصالح قابل احتراق موجود در مجاور آنها تا حد اشتعال گرم شود.
بنابراین؛ برای رسیدن به این هدف، نه تنها ممکن است لازم باشد که مقاومت دیوارها و ابعاد پنجره‌های تعبیه شده در آنها ( که ساختمانهای مجاور را در معرض خطر قرار می‌دهند) از شرایط خاص تبعیت کنند، بلکه رعایت فاصله‌هایی بین ساختمانها نیز ضروری است. در صورت مشخص و محدود بودن این فاصله‌ها، می‌توان مقدار مقاومت دیوارهای خارجی از لحاظ مهار کردن آتش را بر مبنای درجه احتراق‌پذیری ساختمانهای اطراف معین کرد.
Smoke rises from a residential building as firefighters attempt to extinguish a fire, in Dalian, Liaoning province April 21, 2014. The fire broke out from the exterior of the building and was put out after half an hour, no casualties have been reported, local media reported. REUTERS/China Daily (CHINA – Tags: DISASTER TPX IMAGES OF THE DAY) CHINA OUT. NO COMMERCIAL OR EDITORIAL SALES IN CHINA
نتیجه گیری
گردآوری و تدوین مقررات محافظت در برابر حریق، در واقع تدارک بیمه‌نامه‌ای است که برای حفظ جان افراد و اموال تنظیم می‌شود. بنابراین، برای اعتبار بخشیدن به این بیمه‌نامه باید موارد ذیل مد نظر قرار گیرد:
- به طور مناسب راه‌های خروج و فرار از حریق در ساختمان پیش‌بینی شود.
- برای حفظ ساختمان و اموال و کمک به حفظ جان افراد، ویژگی‌های طراحی و معماری در زمینه محدود کردن گسترش حریق و مهار قدرت پیشروی آن رعایت شود.
- آیین‌نامه محافظت در برابر حریق از لحاظ عملکرد به مثابه تجویز نسخه و دستورات ایمنی محسوب می‌شود و تدارک راه‌های خروج و به کارگیری ویژگی‌های معماری، اقدام‌های اجرایی پیشگیری از تلفات و خسارات به شمار می‌آیند.
- ساختمان باید به صورتی باشد که ساکنان به سرعت و سهولت تخلیه شوند و امکان آغاز عملیات مبارزه با حریق فراهم گردد.
- رعایت تدابیری که ایمنی فضاهای داخل بنا را تضمین می‌کند. ]۵ [
مراجع
- بختیاری، مسعود؛ جمالی آشتیانی، مسعود ؛ تقی اکبری، لیلا، مقاوم‌سازی ساختمانها در برابر آتش: انتخاب مصالح، طرح سازه و مقدمه‌ای بر پوشش‌های حفاظت‌کننده
- پیشگاهی، فرمان؛ نگارش مقاله برای همایش
- براتی، داود؛ نگارش مقاله برای همایش
- عباسی، محمد؛ نگارش مقاله برای همایش
- حسن‌نژاد امجدی، مسعود؛ مقاوم سازی ساختمانها در برابر آتش
