تاثیر آتش سوزی بر مقاومت ساختمان ها چیست؟

به گزارش شهرداران  روابط عمومی مرکز مطالعات و برنامه ریزی شهر تهران در راستای برگزاری سلسله رویدادهای دانش بنیانی نشست علمی- تخصصی «اثرات آتش بر پایداری و مقاومت سازه ها و راهکارهای کاهش خسارت» توسط گروه مطالعات فنی و عمرانی مرکز مطالعات و برنامه ریزی شهر تهران با مشارکت دانشگاه علم و صنعت و مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی با حضور حسین شورورزی، مدیر گروه مطالعات فنی و عمرانی مرکز مطالعات و برنامه ریزی شهر تهران؛ اسماعیل سلیمی، معاون پیشگیری و کاهش خطر سازمان پیشگیری و مدیریت بحران شهر تهران؛ وحید بروجردیان، عضو هیئت علمی دانشگاه علم و صنعت؛ سعید بختیاری، عضو هیئت علمی و رئیس بخش فناوری آتش مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی؛ محمد رشوند، مدیر تحقیق و توسعه سازمان مشاور فنی و مهندسی شهر تهران و کوثر یزدان نجاد، کارشناس گروه مطالعات فنی و عمرانی مرکز مطالعات و برنامه ریزی شهر تهران برگزار شد.

در ابتدای نشست، حسین شورورزی، مدیر گروه مطالعات فنی و عمرانی مرکز مطالعات و برنامه ریزی شهر تهران، ضمن اشاره به حوادث حریق در سال­ های اخیر و آسیب­ دیدگی سازه­ ها نظیر ساختمان پلاسکو، ساختمان متروپل و بیمارستان گاندی، بررسی دقیق تمام زوایای این حوادث به منظور پیش­ بینی راهکارهای لازم برای کاهش خسارات را ضروری دانست. وی در ادامه پیچیدگی برآورد رفتار و میزان آسیب ­دیدگی سازه ­ها در برابر آتش را مورد توجه قرار داد و درک سناریوهای آتش­ سوزی و ارزیابی فروریزش­ های محلی یا مرحله ­ای در طول هر کدام از سناریوهای آتش سوزی را مهم ارزیابی نمود. شورورزی همچنین عوامل موثر بر آسیب ­دیدگی سازه ها در برابر حریق در بخش های سازه­ای، تاسیسات مکانیکی و برقی، ایمنی و اطفای حریق­ و مراقبت و نگهداری را مورد واکاوی قرار داد.

دبیر کمیته پژوهشی فنی و عمرانی شهرداری تهران، در بخش پایانی سخنرانی خود، برخی از راهکارهای عملیاتی جهت کاهش خسارات سازه ها ناشی از حریق را عنوان کرد و افزود: از جمله این راهکارها، می توان به تدقیق و اصلاح ضوابط و مقررات مرتبط با حریق در مباحث ششم، نهم و دهم مقررات ملی ساختمان و تدوین دستورالعمل طراحی ساختمان­ ها در برابر حوادث ناگهانی؛ تدوین دستورالعمل بهسازی و مقاوم سازی ساختمان­ ها (به ویژه ساختمان های فرسوده) در برابر حوادث ناگهانی از قبیل آتش سوزی و خرابی پیشرونده؛ برپایی نظام یکپارچه مدیریت حوادث و بحران شهر تهران با انجام مطالعات دقیق علمی و الگوبرداری از نظام ­های جاری در کلان­شهرهای پیشرفته دنیا با توجه به تنوع مخاطرات و گستردگی شهر تهران؛ ضرورت تجدید نظر در شرایط عمومی و دستورالعمل بازرسی فنی طرح بیمه عیوب پنهان ساختمان ( طرح بیمه تضمین کیفیت ساختمان)؛ تهیه ساز و کار استفاده از تکنیک­ های نوین در زمینه مراقبت و نگهداری ساختمان مانند فناوری های اطلاعات مکانی (GIS)، مدل سازی اطلاعات ساختمان (BIM­) و هوشمندسازی ساختمان، حداقل برای ساختمان­ های مهم، حساس و حیاتی و توسعه تشکل­­ های محل ه­ای به منظور ظرفیت­ سازی برای مدیریت بحران اشاره کرد.

سلیمی، معاون پیشگیری و کاهش خطر سازمان پیشگیری و مدیریت بحران شهر تهران، عوامل تاثیرگذار بر شدت آتش را شامل میزان مواد در حال سوختن و پراکندگی آن، مصالح و مواد بکار رفته، مسیر، میزان سرعت باد و دمای محیط شمرد و افزود: سازه­ های فولادی در برابر حریق بسیار آسیب­ پذیر بوده و در صورت افزایش زمان آتش سوزی، به علت کاهش مقاومت مکانیکی و کششی و تغییر شکل اسکلت فلزی، احتمال آسیب­ دیدگی شدید سازه قوت می­ یابد.

 سلیمی، در ادامه، رفتار فولاد در حوادث ساختمان پلاسکو، ساختمان بهار و ساختمان جوانمرد قصاب را مورد ارزیابی قرار داد و استفاده غیرمجاز از زیرزمین و انبار کردن غیرمجاز مواد قابل اشتعال، عدم مقاوم­سازی ساختمان ها در برابر حریق علی رغم قدیمی بودن ساختمان ها، کاهش مقاومت فولاد به واسطه افزایش درجه حرارت و عدم وجود پوشش محافظت کننده در برابر آتش را از جمله دلایل خسارات بالای ساختمان ­های فولادی مذکور در برابر حریق عنوان نمود.

معاون پیشگیری و کاهش خطر سازمان پیشگیری و مدیریت بحران شهر تهران بازرسی ایمنی حریق ساختمان ها را امری مهم تلقی نمود و افزود: در توکیو به عنوان یکی از شهرهای پیشرفته و تاب آور در برابر بلایای طبیعی، نرخ ساختمان­ های دارای سیستم هشدار حریق از ۱۹ درصد در سال ۲۰۰۶ به ۸۶ درصد در سال ۲۰۲۱ رسید که افزایش قابل ملاحظه ­ای داشته است. سلیمی در پایان سخنرانی خود به نقش مهم آموزش فرهنگ ایمنی و پیشگیری از بحران در کاهش آسیب پذیری در برابر بلایای طبیعی به ویژه حریق اشاره نمود.

در ادامه این نشست علمی- تخصصی، سعید بختیاری، عضو هیئت علمی مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی، اصول و ضوابط حفاظت سازه و نما در برابر آتش را مورد ارزیابی قرار داد. بختیاری ضمن اشاره به ساختار ویرایش سوم مبحث سوم مقررات ملی ساختمان در خصوص نما و مقاومت در برابر آتش، برخی فصول این مبحث از جمله الزمات واکنش در برابر آتش برای مصالح، نازک­ کاری های داخلی و نما، مقاومت در برابر آتش و ضوابط اختصاصی ساختمان­ های بلندمرتبه را تشریح نمود. بختیاری افزود: سرعت رشد حریق در مرحله قبل از لحظه گرگرفتگی معمولا با یک منحنی سهموی توصیف می شود که متناسب با مربع زمان است. وی به آزمایش(SBI) Single Burning Item به عنوان یکی از آزمایش­ های مهم واکنش در برابر آتش اشاره کرد و گفت: بر اساس استاندارد­EN 13823 ، نرخ آزاد شدن حرارت و مقیاسی از گسترش سطحی شعله فراهم می­ شود. عضو هیئت علمی مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی­، عملکرد مصالح ساختمانی را از نظر واکنش در برابر آتش بیان نمود و مسائل مرتبط با کامپوزیت آلومینیوم را به عنوان یکی از کامپوزیت های پرمصرف در نما در سال های اخیر مورد واکاوی قرار داد.

بروجردیان، عضو هیئت علمی دانشگاه علم و صنعت، ارزیابی مقاومت سازه های فولادی در توالی آتش سوزی و زلزله را مورد واکاوی قرار داد. بروجردیان، دو بحث آتش سوزی پس از زلزله و زلزله پس از آتش سوزی را مطرح نمود و استانداردهای روش آزمون دوام در برابر آتش از جمله روش  ISO 834(آزمایش جهانی دوام در برابر آتش برای عضوهای ساختمانی)، روش  ASTM-E119 (آزمایش دوام در برابر آتش برای عضوها و مصالح) و ISIRI 12055 (روش آزمایش دوام در برابر آتش برای مصالح و سازه ­ها­) را برشمرد. وی افزود: با افزایش دما، هدایت گرمایی فولاد کاهش یافته و ظرفیت گرمایی ویژه آن دچار تغییر می شود. همچنین، مدول الاستیسیته و تنش موثر تسلیم فولاد کاهش یافته و تغییر شکل های آن افزایش می یابد. برای بررسی عملکرد سازه های فولادی پس از آتش سوزی، علاوه بر بررسی مدول الاستیسیته و تنش تسلیم، باید تنش ها و تغییر شکل های پسماند نیز در تحلیل مدنظر قرار گیرد. بروجردیان در ادامه سخنرانی خود، رفتار سازه های فولادی در آتش سوزی پس از زلزله را تشریح نمود و عوامل مختلفی از جمله میزان آسیب اولیه ناشی از زلزله و مقاومت باقیمانده؛ نوع سناریوی آتش، شدت و سرعت گسترش آتش سوزی؛ استحکام و دوام ستون ­ها؛ نوع سیستم باربر جانبی و زمان رسیدن واحدهای آتش نشانی را در رفتار سازه های آسیب دیده ناشی از زلزله پس از حریق حائز اهمیت دانست. وی همچنین اظهار داشت: اگرچه سناریوی زلزله پس از آتش سوزی (به علت اینکه غالبا بر حسب میزان تخریب حاصل از آتش سوزی، سازه، ترمیم یا نوسازی می شود)، کمتر محتمل است، اما عواملی نظیر میزان آسیب اولیه ناشی از آتش سوزی و مقاومت باقیمانده؛ نوع سناریوی آتش؛ استحکام و دوام ستون ها؛ نوع سیستم باربر جانبی و تاثیر عایق های حرارتی در رفتار لرزه­ای سازه های فولادی پس از آتش سوزی قابل توجه می باشد. لذا نیاز به ارائه چارچوبی نوین جهت تحلیل و مدل سازی سناریوها ضروری می باشد.

در ادامه نشست تخصصی، محمد رشوند، مدیر تحقیق و توسعه سازمان مشاور فنی و مهندسی شهر تهران، به “شناسایی و تهیه شناسنامه فنی و ایمنی ساختمان های ملکی شهرداری و تدوین برنامه ایمن سازی” توسط سازمان مشاور فنی و مهندسی شهر تهران در راستای عملیاتی کردن ماده ۸۷ برنامه ۵ ساله سوم شهرداری تهران جهت ارتقای ایمنی ساختمان های موجود شهر و کاهش نرخ وقوع حریق اشاره کرد و افزود: نرم افزارهای سرور و اپلیکیشن جمع آوری داده ها طراحی شده و کلیه اطلاعات در آن بارگذاری می شود. پس از بازدید و داده برداری از ساختمان ها، داده ها در نرم افزارهای RVS (ارزیابی سریع لرزه ای) وارد شده و پردازش می ­گردد. تهیه بانک اطلاعاتی جامع می­ تواند کمک شایانی به اولویت ­بندی مقاوم ­سازی و بهسازی لرزه­ ای سازه­ ها نماید. رشوند در ادامه اظهار داشت: تا کنون برای بخش عمده ­ای از ساختمان­ ها، چک لیست های مرتبط با مسائل سازه­ای، لرزه ­ای، ایمنی و آتش ­نشانی تکمیل شده است.

در ادامه نشست تخصصی، کوثر یزدان نجاد، کارشناس گروه مطالعات فنی و عمرانی، اظهار داشت: در دهه اخیر موضوع طراحی و مقاوم سازی سازه ها در برابر آتش سوزی مورد توجه ویژه قرارگرفته و در آیین­ نامه­ های طراحی سازه­ ها ضوابط خاصی برای این مورد در نظر گرفته شده است که نیازمند تدقیق و به روز رسانی می­ باشد. ارزیابی میزان مقاومت از دست رفته اعضای باربر سازه ای در اثر آتش سوزی به منظور تصمیمات مقاوم سازی و رسیدن به سطح عملکرد اولیه سازه، امری ضروری است. افت عملکرد لرزه­ ای به دلیل از دست رفتن خواص مکانیکی مصالح و تغییر شکل‌های ماندگار و تنش‌های پسماند ناشی از آتش امری محتمل بوده و بررسی این موضوع که سازه­ ای که تجربه حریق داشته، عملکرد مورد انتظار قبل از آتش سوزی را تامین کند، امر مهمی است که باید تدابیری در این خصوص اندیشیده شود.

در پایان این نشست تخصصی، حسین شورورزی، مدیر گروه مطالعات فنی و عمرانی مرکز مطالعات و برنامه ریزی شهر تهران ضمن جمع‌بندی مطالب مطروحه پیرامون نشست تخصصی حاضر، ابراز امیدواری کرد، با تحلیل و واکاوی مسائل اولویت ­دار مدیریت شهری و ارائه راهکارهای دانش بنیانی، برگزاری رویدادها و تعریف پروژه‌های مشترک با دانشگاه‌ها و سازمان‌های مرتبط و توسعه مناسبات و همکاری‌های فی مابین، در تحقق مدیریت یکپارچه و هوشمند شهری، منطبق بر سیاست‌های دوازده‌گانه شهردار محترم کلان‌شهر تهران و برنامه چهارم تحول و پیشرفت شهر تهران ایفای نقش نماییم.