با توجه به گسترش ساخت و ساز و همچنین استفاده از تاسیسات الکتریکی و شبکه های انرژی برق و گاز در سازه‌ها، نیاز به ایمن سازی سازه ها در برابر حریق حس می‌شد. به همین سبب در سراسر دنیا در سوی دولت ها، قوانینی مبنی بر رعایت اصول آتش نشانی در سازه ها ایجاد شد. در این مقاله به اصول آتش نشانی در سازه ها خواهیم پرداخت.

نقش اسکلت ساختمان در کنترل حریق

نقش اسکلت ساختمان در کنترل حریق

سازه های بتن آرمه

در سازه های بتن آرمه، ترکیب بتن و فولاد در سازه ها دو علت اصلی دارند؛ اول اینکه فولاد فقط کشش را تحمل میکند و بتن فشار را به خوبی تحمل میکند. نکته دوم که اهمییت بسیار بالایی نیز دارد این است که فولاد در تحمل حرارت عملکرد مناسبی ندارد و میتواند باعث فرو ریزش سازه شود. به همین سبب از بتن به عنوان پوشش مناسبی برای گرفتن نتیجه بهتر در برابر حریق در سازه ها استفاده میشود.

سازه های فولادی

همانطور که بالاتر گفته شد، فولاد عملکرد مناسبی در برابر حریق ندارد. به عنوان مثال میتوان به پلاسکو اشاره کرد که یک سازه تمام فولادی بود و متاسفانه به دلیل عدم انجام اقدامات پیشگیرانه منجر به فرو ریزش سازه شد. در سازه های فولادی بهتر است که از تجهیزاتی استفاده شود که هرگز در برابر حرارت و آتش مستقیم قرار نگیرند اما با استفاده از روش های زیر می‌توان مقاومت سازه های فولادی را در برابر حریق بهبود بخشید:

  • رنگ های مقاوم در برابر حریق
  • مواد معدنی مقاوم در برابر حریق
  • استفاده از قلاف های بتنی
مقاوم سازی سازه های بتنی در برابر حریق

در دمای 600 درجه سانتی گراد، تنش تسلیم فولاد به 45 در صد و مقاومت مشخصه بتن 55 درصد کاهش میابد. با توجه به این موضوع، فولاد عملکرد بهتری نسبت به بتن دارد پس چرا میگوییم بتن در برابر حریق بهتر عمل میکند؟

نکته ای که وجو دارد اینست که خواص بتن و فولا در بسیاری از موارد با یکدیگر متفاوت است. به عنوان مثال فرض کنید بتن و فولاد هر دو در معرض حرارت ثابت قرار بگیرند؛ به علت تفاوت اینرسی حرارتی فولاد و بتن و ثقیل تر و حجیم تر بودن بتن، مدت زمان بیشتری طول میکشد تا حرارت به مرکز بتن برسد در صورتی که این زمان در فولاد کوتاهتر است. همین امر سبب میشود تا در سازه های فولادی حریق با سرعت بیشتری گسترش یابد و کنترل و اطفاء حریق سخت تر شود.

برای مقاوم سازی سازه های بتنی در برابر حریق باید به نکاتی در طراحی سازه ها توجه داشت که در مبحث نهم مقررات ملی تعیین شده اند و ما در اینجا فقط به تعدادی از آنها اشاره خواهیم کرد.

  • محدودیت تعداد آرماتور ها به 2.5 درصد برای ایجاد مقاومت حداقل 90 دقیقه ای در برابر حریق
  • مطابق مبحث نهم مقررات ملی، استفاده از آرماتور تا 4.5 درصد نیز مجاز میباشد منوط بر اینکه از میلگرد S400 استفاده شود.
  • طبق بخش 22 مبحث نهم مقررات ملی، در صورتی که طراح مجبور شود بیش از 2.5 درصد آرماتور در ستون های سازه های بلند تر از 6 طبقه استفاده کند، باید از پوشش های ضد حریق جهت مقاوم سازی سازه استفاده کند.
مقاوم سازی سازه های فولادی در برابر حریق

همانطور که بالاتر گفته شد، استفاده از پروفیل های فولادی به دلیل پایین بودن اینرسی حرارتی، عملکرد نامناسبی در برابر حریق دارند و لذا باید به خوبی مقاوم سازی شوند. به همین سبب در مبحث سوم مقررات ملی بسته به تعداد طبقات(زیر زمین جزو طبقات نیست) و کاربری سازه و استفاده یا عدم استفاده از سیستم اعلام حریق و سیستم اطفاء حریق، نکاتی آورده شده که ما به چند مورد اشاره خواهیم کرد.

  • سازه چهار طبقه با کاربری مسکونی نیازی به مقاوم سازی در برابر حریق ندارد
  • سازه 5 طبقه مسکونی در صورت استفاده از سیستم اطفاء حریق، نیازی به تمهیدات محافظت از سازه در برابر حریق ندارد.
  • برای سازه فولادی 5 تا 11 طبقه، با کاربری مسکونی باید تمهیدات حفاظت از سازه برای حریق حداقل دو ساعته اجرا شود
  • حفاظت در برابر حریق دو ساعته برای یک ساختمان فلزی ۱۲ طبقه هم کافی است به شرط آنکه از سیستم اطفاء حریق استفاده شود.
  • در سازه های فولادی بلند تر از 12 طبقه صرف نظر از استفاده یا عدم استفاده از سیستم اعلام حریق یا اطفای حریق، باید از پوشش برای حریق سه ساعته استفاده شود.
شبکه های کشف، اعلام و اطفاء حریق

شبکه های کشف، اعلام و اطفاء حریق

سیستم های کشف، اعلام و اطفای حریق از اهمیت بالایی در برابر آتش برخوردار هستند. به لحاظ مفهومی ساختمان باید به نحوی طراحی و ساخته شود که در صورت وقوع آتش‌سوزی، ساکنان و افراد داخل ساختمان در همان مراحل اولیه از آن مطلع شوند تا بتوانند واکنش مناسبی را به موقع از خود نشان دهند. سیستم های اعلام حریق شامل، دتکتور، آژیر، پنل مرکزی، شستی اعلام حریق و… میباشد که در هنگام بروز حریق از طریق دتکتور ها یا شستی ها به پنل مرکزی اعلام میشوند و سپس دستور به آژیر ها داده میشود تا ساکنین را آگاه سازند. سیستم های اطفائ حریق نیز طیف گسترده ای دارند که یا به صور دستی عمل میکنند یا به صورت خودکار. از جمله سیستم های اطفائ حریق میتوان به آیروسل، توپ اطفاء حریق، کپسول آتش نشانی، اسپرینکلر و … اشاره کرد. الزامات استفاده از این سیستم ها در مبحث سوم مقررات ملی مورد بحث قرار نگرفته‌اند اما تصریح شده است که در صورت نیاز، مراجع ذی‌صلاح میتوانند از مراجع زیر برای کنترل الزامات استفاده نمایند:

  1. آیین‌نامه محافظت ساختمان ها در برابر آتش، نشریه شماره 682 مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی
  2. استاندارد ایران شماره 19684-1 سیستم‌های کشف و اعلام حریق برای ساختمان ها ، بخش 1
  3. آیین نامه International Building Code، ویرایش 2012
  4. استاندارد NFPA 72
  5. استاندارد BS 5839-1

راه های خروج و فرار از حریق

راه های خروجی و فرار از ارکان مهم ساختمان برای نجات ساکنین از حریق میباشد. بر‌اساس مبحث سوم مقررات ملی، باید نوع، ظرفیت، تعداد و موقعیت راه های خروج اضطراری بسته به کاربری، ارتفاع و ظرفیت فضا برای هر ساختمان مشخص شوند. در اصلاح مهندسی، راه خروج به مسیر ممتد و بدون مانعی گفته میشود که شخص را از هر نقطه ای در ساختمان میتواند به محیط باز برساند. راه های خروج دارای سه بخش میباشد که در ادامه بیشتر خواهیم دانست:

دسترس خروجی

بخشی از راه خروجی که از هر نقطه ای به بخش خروج میرسد، درسترس خروجی گفته میشود. از جمله نکات مهم ذکر شده در مبحث سوم در باره دسترس خروجی این است که در سازه های بلند طولی این دسترسی نباید بیشتر از 30 متر باشد مگر آنکه تمام سازه مجهز به سیستم اطفائ حریق باشد که در این صورت میتوان طول دسترسی را تا 45 متر افزایش داد.

 در زیر تعاریف مربوط به “مسیر مشترک” و “راهرو بن بست” بیان می شود:

مسیر مشترک: مسیر مشترکی است که ساکنین باید تا رسیدن به مسیر های مجزا بپیمایند

راهرو بن بست: سمتی از مسیر خروج که فقط از یک جهت به خروج دسترسی داشته باشد و به عبارت دیگر درجایی که طول دالان بن بست بیشتر از 2.5 برابر کمترین عرض آن باشد راهرو بن بست محسوب می گردد. در ساختمان های بلند، هیچ بن بستی با طول بیش از ۱۵ متر در راههای خروج مجاز نخواهد بود.

در این مقاله سعی شد تا نکات مهم درباره اصول آتش نشانی در سازه ها که در مبحث سوم مقررات ملی ساختمان آورده شده بود بررسی شوند. جهت کسب اطلاعات بیشتر در مورد اصول آتش نشانی در سازه میتوانید کتاب مبحث سوم مقررات ملی را به صورت رایگان دانلود کنید