ویژگی های آتش نشانی و ایمنی ساختمان ها و سازه های مرتفع

ویژگی های آتش نشانی و ایمنی ساختمان ها و سازه های مرتفع

اندیشیدن تمهیدات ایمنی در برابر آتش سوزی و سایر ویژگی های ایمنی ساختمان ها و سازه های مرتفع بسیار ضروری است. نگرانی های مربوط به این ویژگی ها همواره مورد بحث قرار گرفته است.
مفهوم ساخت و ساز در ساختمان های بلند، در مقایسه با سایر ساختمان ها، دارای ویژگی ها و کیفیات خاصی است که آنها را منحصر به فرد و برجسته می کند. ساختمان های مرتفع را محصول تکامل معماری مدرن می دانند که از سیستم های پیچیده بسیاری تشکیل شده و اجزای ضروری بسیاری دارد. هر یک از این سیستم ها نقش های مثبت یا منفی خاصی را ایفا می کنند. این عناصر نقش موثری در عملکرد کلی مقابله با آتش دارند.
بیشتر اجزای ساختمان های بلندمرتبه، بر ایمنی در هنگام خطر آتش سوزی یا اضطراری تمرکز دارند. آنها بیشتر بر روی نصب سیستم های آتش نشانی برای محافظت از سرنشینان متمرکز هستند.
سیستم‌های ایمنی در این نوع ساختمان ها بسیار گران‌ است و همچنین کدهای ایمنی آتش‌سوزی منحصربه‌فردی را می‌طلبد. مسائل ایمنی و آتش نشانی با ویژگی های مختلف موجود در ساختمان بلند در ادامه توضیح داده شده است.
در طول سال ها، ساختمان های مرتفع توجه قابل توجهی را در بحث ایمنی آتش سوزی در سراسر جهان به خود جلب کرده اند. طبقات متعدد موجود در ساختمان مرتفع باعث می شود تعداد زیادی از افراد در طول تخلیه، مسافت های عمودی طولانی را از طریق پله طی کنند.
مقررات عمومی ساختمان، مقررات طراحی ساختمان، مالکیت ها، نهادهای مجری استانداردها، دولت های منطقه ای، محلی و فدرال در هر جای دنیا تحت تأثیر ضوابط ایمنی ساختمان های بلند قرار دارند.
ساختمان های مرتفع به گونه ای طراحی شده اند که در تمامی شرایط نامطلوب ایمن باشند. اما زمانی که نیاز به تخلیه کامل وجود دارد، لازم است که این ساختمان ها، جدا از فعالیت آتش نشانان ، بتوانند ساختار ایمن خود را بر اساس اقداماتی که در آن ها برنامه ریزی شده حفظ کنند.

نگرانی های سازه ای در ساخت ساختمان های بلندمرتبه

در مقایسه با سایر اشکال ساخت و ساز، ساختمان های مرتفع تمرکز عمده ای بر آتش سوزی ساختمان و نگرانی های اضطراری در هنگام آتش دارد. برای درک این موضوع، اولین نیاز اصلی، مطالعه تعداد طبقات ساختمان مورد نظر است.
تعداد طبقات هم در بالا و هم زیر طبقه ی دچار حادثه، باید برای یک هدف ارزیابی شوند. عملیات اطفای حریق بستگی زیادی به نحوه شناسایی و برچسب گذاری این طبقات در ساختمان دارد.
به عنوان مثال، اگر طبقه ای وجود داشته باشد که شماره آن 13 باشد. مشخص می شود که آیا کاربری هایی مثل مانند سالن یا نیم طبقه هم در آن وجود دارد یا خیر، یا اینکه طبقه 13 جایی است که تراز مکانیکی در آن قرار دارد و دارای سطوح مکانیکی متفاوتی است، یا شاید کف آن دارای یک سطح پنت هاوس است.
وقوع یک آتش سوزی در یک ساختمان بلندمرتبه یا هر شرایط اضطراری دیگری، سوالات زیادی را در مورد ویژگی های ساختمان بلندمرتبه ای که در دسترس هستند مطرح می کند.
از این رو فرمانده حادثه (IC) وظیفه دارد که تیم های مختلف را برای انجام یک شناسایی کامل و مداوم تعیین کند. این تیم متشکل از رهبران گروه و سرپرستان بخش ها می باشد. بیشتر بخش مهم آتش نشانی متشکل از یک «افسر سیستم» است که در داخل مرکز فرماندهی آتش نشانیFCC)) مستقر شده است.
«افسر سیستم» مسئول نظارت بر سیستم های مختلف ساختمان، مانند پانل اعلام حریق، سیستم HVAC، آسانسورها و غیره است. «افسر سیستم» منبع اطلاعاتی مهمی برای فرمانده حادثه، برای جمع آوری داده ها و اطلاعات ساختمان در نظر گرفته می شود که در شرایط بحرانی بسیار مهم است.
تعیین سریع سن ساختمان‌های مرتفع و میزان نیرویی که سقوط می کند، نیز توسط تیم IC مشخص می‌شود. این بسیار مهم است که بدانیم آیا ساختمان از اجزای سبک وزن، به عنوان مثال، از مجموعه خرپایی استفاده می کند یا خیر.
این اطلاعات به ما تخمینی می دهد که آتش نشانان چه مدت می توانند در داخل ساختمان ها با ایمنی معقول کار کنند.

نگرانی در مورد سیستم سازه ای که ساختمان دارد
نگرانی یا سوالی که در طول عملیات آتش سوزی به ذهن خطور می کند این است که آیا:
1. ساختمان از نوع هسته ای است یا نه؟
2. اگر از نوع هسته ای نباشد، دارای چه سیستم سازه ای است؟
3. و اگر یک نوع هسته ای است، از نوع مرکز اصلی است یا نوع دیگری؟
4. آیا ساختمان دارای سیستم HVAC مرکزی است؟
این اطلاعات به ارائه یک طرح اطفاء حریق با کیفیت، قبل از وقوع آتش سوزی کمک می کند. هنگامی که میزان اهمیت ساختمان های بلند مرتبه در جهان را در نظر بگیرید، می بینید همه کشورها دارای تعداد قابل توجهی ساختمان مرتفع هستند. برای همین فقدان منابع اطلاعاتی مناسب، و محدودیت زمانی، در ارائه یک طرح با کیفیت قبل از آتش سوزی برای ساختمان، بسیار تأثیرگذار خواهد بود. بسیاری از شرکت ها برای تهیه و توسعه ی طرح های قبل از آتش سوزی کار می کنند که بسیار گران هستند.
این یک واقعیت است که اکثر ساختمان ها به تنهایی دارای نقشه طرح های قبل از آتش سوزی نیستند و به هیچ شرکت دیگری هم برای آن مراجعه نمی کنند.

نگرانی در مورد ویژگی های استاتیک و دینامیک ساختمان
هنگامی که یک طرح پیش از آتش سوزی، برای یک ساختمان بلند در نظر گرفته می شود، تا زمانی که تمام ویژگی های ساختمان ثابت هستند، موثر می مانند. مسئله اصلی این است که بیشتر ساختمان های بلندمرتبه پویا هستند. بر حسب نیاز، سیستم های بیشتر و بیشتری به ساختمان ها آورده می شوند. هر گونه تغییر در ویژگی های سیستم یک ساختمان بر پلان و ملاحظات تأثیر می گذارد. از این رو طرح های پیش از آتش سوزی باید بر این اساس به طور مرتب به روز شوند.

نگرانی در مورد مصالح مورد استفاده در ساختمان های مرتفع
در مورد سازه ی ساختمان از نوع هسته ای، تأکید بر این است که بفهمیم چه موادی اجزای سازه، هسته، قاب سازه، و اجزای کف را تشکیل می دهند. چه بتن چه فولاد و یا هر دو.
بیشتر ساختمان‌های مرتفع مدرن شامل طبقاتی هستند که در آنها، بتن روی یک عرشه فلزی ریخته می‌شود. در این رابطه سوالاتی مطرح می شود:
1. آیا بار کف توسط قاب سازه گرفته می شود؟
2. آیا بخش( I –) برای پشتیبانی از طبقات وجود دارد؟
3. آیا مواد ضد حریق برای محافظت از قطعات فولادی استفاده شده است؟
نگرانی های مربوط به ساخت سقف ساختمان: نوع متریال سقف، نوع تجهیزات روی پشت بام، باری که توسط این اجزای سازه ای حمل می شود از دغدغه های مربوط به ساخت سقف می باشد.
در بلندمرتبه سازی این سوال مطرح می شود که آیا سقف ظرفیت تحمل بار هلیکوپتر را دارد یا خیر. نگرانی های دیگر در مورد موانع سقف است.
یک سقف با دیوارهای پاراپت بلند (دیوار جانپناه)، ایمنی بیشتری را برای آتش نشانانی که در پشت بام مشغول به کار هستند و همچنین کسانی که تخلیه شده اند را فراهم می کند. در مواقعی که به دلیل وجود دود یا در حین عملیات شبانه، دید از دست می‌رود، جان پناه کوتاه‌تر هیچ محافظتی ایجاد نمی‌کند.

نگرانی های مربوط به تشخیص حریق و سیستم های حفاظتی در ساختمان های مرتفع
تعیین و شناسایی سیستم تشخیص حریق و سیستم حفاظتی در ساختمان، برای ارائه بهترین طرح ایمنی آتش بسیار ضروری است.
ممکن است انواع مختلفی از دستگاه های تشخیص حریق در ساختمان نصب شده باشد. شامل آشکارسازهای دود، آشکارسازهای حرارتی، ایستگاه‌های کشش دستی و غیره. تعیین محل اعلام حریق در ساختمان نیز بسیار ضروری است.
اگر از چند آلارم که در مکان های مختلف قرار دارند استفاده شود ، احتمال نشان دادن آتش سوزی واقعی در ساختمان را قطعی می کند. در هنگامی که در چندین مکان، صدای هشدار آلارم شنیده می شود، توصیه می شود که کمترین صدای آلارم را بررسی کنید.
سیستم اسپرینکلر در صورت نصب در ساختمان، مشخص می شود. موقعیت یا مکان سیستم اسپرینکلر بسیار ضروری است. همچنین تعیین نوع سیستم آبپاش در ساختمان بسیار ضروری است. خواه حفاظت جزئی از آبپاش باشد، یا حفاظت کامل از آب پاش یا بدون حفاظت از آب پاش. نحوه عملکرد سیستم اسپرینکلر در هنگام آتش سوزی باید بطور کامل و دقیق بررسی شود.

تامین آب در ساختمان های بلندمرتبه
برای ساخت یک سیستم حفاظت حریق در ساختمان های مرتفع، داشتن اطلاعات جامعی در مورد سیستم های ضد حریق داخلی بسیار ضروری است. تامین آب یک نگرانی اساسی برای اقدامات ایمنی آتش نشانی است. نحوه تامین آب برای سیستم حفاظت آتش باید تعیین شود. نه تنها منبع بلکه جریان آب. تجهیزات تامین آب به عنوان بخشی از سیستم حفاظت آتش، شامل مخازن ثقلی، پمپ های آتش نشانی، شبکه آب شهری و سایر اجزای مختلف خواهد بود.
در شرایطی که منبع آب اولیه تمام می شود یا کار نمی کند، یک منبع آب پشتیبان(FDC) توسط اتصال آتش نشانی که در زیر منطقه و محل قرار می گیرد، ارائه می شود.

نگرانی در مورد پله های اضطراری در ساختمان های بلند در هنگام آتش سوزی
شناسایی سریع تعداد راه پله های ساختمان باید در نظر گرفته شود. بیشتر ساختمان‌های بلند دارای دو راه پله هستند که در تمام ارتفاع ساختمان امتداد دارند. اما به احتمال زیاد یکی از این دو به پشت بام دسترسی خواهد داشت.
در ساختمان‌های مرتفع مدرن، زمانی که هشدار حریق در مناطق خاصی فعال می‌شود، راه پله‌های اولیه تحت فشار عبور و مرور قرار می‌گیرند. در ساختمان های قدیمی، در شرایط اضطراری آتش سوزی، راه پله ی داخلی مانند یک برج دود رفتار می کند.
هر نوع پله، نوع قیچی یا نوع برگشتی، هر دو در شرایط اضطراری آتش سوزی حیاتی هستند. تمام اطلاعات در مورد اینکه کدام پله برای تخلیه به راحتی قابل دسترسی است، و کدام پله به راحتی توسط آتش اشغال می شود، در طول یک طرح اضطراری بسیار مهم و ارزشمند است.
همیشه یک پیش پلان در جهت عملکرد خوب خود ساختمان باید دسته بندی شود، که کدام پله برای تخلیه استفاده می شود و کدام پله مورد حمله آتش است.

نگرانی در مورد آسانسور
تمام ساختمان های بلند دارای آسانسور خواهند بود. ساختمان‌های بزرگ تعداد بیشتری آسانسور خواهند داشت که در بانک‌های جداگانه‌ای چیده شده‌اند که به مکان‌های جداگانه خدمات می‌دهند.
آسانسور را می توان به عنوان یک پارامتر ضروری برای آتش نشانان در نظر گرفت. آنها در مواقع اضطراری به عنوان ابزاری ارزشمند رفتار می کنند محاسبه تعداد آسانسورها و نوع آنها، در موفقیت عملیاتی موثر است.

سیستم های HVAC در ساختمان های مرتفع
اکثر ساختمان های مرتفع مدرن، مجهز به سیستم پیشرفته گرمایش مدرن و سیستم تهویه مطبوع هستند.
بسیاری از ساختمان ها نیز مجهز به سیستم تهویه برای خلاص شدن از شر دود و کنترل حرکت هوا در اثر آتش سوزی داخل ساختمان هستند.
ساختمان های نسل اول و دوم از تهویه افقی استفاده می کنند. که به هر احتمال اگر دود ایجاد شد، آنها اجبارا پنجره ها را باز می کنند. به این ترتیب از مسدود شدن دودها جلوگیری می شود. این استراتژی در ساختمان های مرتفع مدرن امروزی امکان پذیر نیست.
ساختمان های نسل سوم که بیشتر از نسل قبل مهر و موم شده اند. از این ساختمان ها به عنوان ساختمان های بدون پنجره یاد می شود. این به دلیل عدم وجود پنجره ها در ساختمان نیست، بلکه به این دلیل است که به گونه ای طراحی شده اند که بتوانند باز شوند و یا به راحتی شکسته شوند.
در ساختمان های نسل سوم، دود تولید شده در یک منطقه پرت از ساختمان جمع آوری می شود. این مشکل با نصب سیستم HVAC به خوبی حل می شود. گاهی اوقات سیستم HVAC می تواند منجر به مشکلات منفی بسیار تاسف باری نیز شود.
مشکل تهویه در ساختمان های مرتفع یک مسئله بزرگ است. بیشتر مسئله مربوط به دود است تا مشکلات آتش سوزی. دود در بیشتر آتش‌سوزی‌های ساختمان بلندمرتبه منجر به جراحات و کشته‌های بی شماری شده است.
موضوع تهویه در ساختمان های بلند باید در مراحل برنامه ریزی اولیه ساختمان ها مورد توجه قرار گیرد تا هزینه های اضافی کاهش یابد.

نگرانی در مورد تاسیسات در ساختمان های مرتفع
تاسیسات مورد استفاده در روز برای یک ساختمان؛ مانند برق، آب، بخار و گاز طبیعی؛ نقش بسیار مهمی در عملکرد روزانه یک ساختمان دارند. این عملیات در مواقع اضطراری آتش سوزی نقش مهمی دارند. کنترل این عملیات یک موضوع ساده است و با هزینه کم می تواند ایمنی را تا حد زیادی ارتقا دهد.

تعمیم خسارت آتش سوزی در ساختمان های بلندمرتبه
خسارت آتش سوزی به سه صورت طبقه بندی می شود.

1. اثر مخرب برای ایمنی جان سرنشین
2. آسیب ساختاری
3. آسیب به اموال – آسیب غیر سازه ای
در میان اکثر حوادث آتش سوزی که ثبت شده است، مشاهده می شود که جراحات و تلفات انسانی خسارت کمتری نسبت به سایر خسارات دارد. و آنچه همه آرزو دارند این است که آتش سوزی تأثیر کمتری بر خسارات اموال داشته باشد.
عبور گرما و دود داخل ساختمان های مرتفع، تهدید بزرگی برای ساکنان داخل ساختمان است. بیشترین مرگ و میر ناشی از حوادث آتش سوزی در داخل منازل رخ می دهد.
آتش سوزی منجر به تشکیل گازهای سمی می شود که برای سلامتی انسان بسیار خطرناک است. در چنین شرایطی آسیب های سازه ای در مقایسه با ایمنی جانی کمترین اهمیت را دارند. پس از اطفاء حریق توسط آتش نشانان مشخص می شود که سازه در معرض آسیب زیاد آب قرار گرفته است. و در نهایت هزینه های تعمیر و نگهداری بسیار زیاد است و ضرر اقتصادی بزرگی محسوب می شود.
ساختمان های بلند پر از تجهیزات بزرگ و کوچکی هستند که بسیار پرهزینه هستند. آتش سوزی به این دلایل خسارات زیادی به همراه خواهد داشت. این دلایل منجر به ورشکستگی بسیاری از شرکت ها شده است زیرا روند تولید آنها به طور کامل متوقف شده و بازار را از دست داده است.
عوامل زیادی وجود دارد که بر نگرانی های آتش سوزی و ایمنی یک ساختمان بلندمرتبه تأثیر می گذارد. همیشه توصیه می‌شود که میزان خسارت آتش‌سوزی هر چقدر هم که شدید باشد، اقدامات و عملیات باید ایمنی جانی را به عنوان نگرانی اصلی در نظر بگیرند. این اقدامات شامل رعیا ت استانداردها و کدهای آتش سوزی و ساختمانی می شود که دارای سیستم های حفاظت آتش غیر فعال و فعال باشند تا خسارات آتش سوزی را تا حد ممکن کاهش دهند.

طراحی مبتنی بر عملکرد برای ایمنی سازه در برابر آتش
طراحی مبتنی بر عملکرد، به معنی طراحی ساختمان ها بر اساس اهداف اصلی است. از این رو استاندارد PBD به عنوان یکی از بهترین راه حل ها برای مشکل آتش سوزی از نظر ساختاری در نظر گرفته می شود.

عکس. 1. سطوح مختلف عملکرد در طراحی مبتنی بر عملکرد

انتخاب یک سطح از سطوح بالا شامل، اشغال فوری (IO)، ایمنی زندگی (LS)، پیشگیری از فروپاشی (CP) اساس طراحی ساختمان است. این یک مفهوم کلی طراحی است که در سازه های مقاوم در برابر زلزله استفاده می شود.
هر سطح دارای حالت های آسیب متفاوت است. در طراحی مقاوم در برابر آتش، از سطح ایمنی زندگی استفاده می شود، جایی که انتظار داریم خساراتی به ساختمان وارد شود اما آسیبی به جان انسان وارد نشود. گاهی اوقات می توان آن را بین IO و LS نیز انتخاب کرد.
طراحی PBD بیشتر در نقاط بحرانی سازه، ارائه لولاهای عملکردی را فراهم می کند و ساختمان را انعطاف پذیرتر می کند. این توانایی، قابلیت داشتن دینامیک آتش در فضاهای ساختمان های بلند را توصیف می کند. آتش هر چقدر که می تواند شدید باشد، سازه باید در هر حال ثابت بماند و اجازه دهد در تمام طول عمر خود ایمن باشد، این باید خروجی یک طرح PBD باشد.
درک و مطالعه حوادث آتش سوزی رخ داده در ساختمان های مدرن، به ارزیابی مولفه های حیاتی دخیل در استراتژی ایمنی آتش سوزی، کمک می کند. و ماهیت و اهمیت ساختمان های بلند در حریق را منعکس می کند.

همچنین بخوانید:
ریزش ناگهانی عناصر سازه ای بتنی در حین آتش سوزی

عایق حرارتی ضد آتش به همراه 8 ملاحظه اساسی طراحی برای ایمنی در برابر آتش در سازه ها

تاثیر آتش و دمای بالا بر FRP ها

عوامل موثر بر عملکرد بتن در هنگام آتش سوزی

منبع:
theconstructor.org

ترجمه شده توسط سفیدبام کرمانیان