حصر الحرائق بالتقسيم

تخطيط البناء والموقع

يجب أن يبدأ عمل هندسة السلامة من الحرائق مبكرًا في مرحلة التصميم لأن متطلبات السلامة من الحرائق تؤثر بشكل كبير على تخطيط وتصميم المبنى. بهذه الطريقة ، يمكن للمصمم دمج ميزات السلامة من الحرائق في المبنى بشكل أفضل وأكثر اقتصادا. يشمل النهج العام النظر في كل من وظائف المبنى الداخلي وتخطيطه ، بالإضافة إلى تخطيط الموقع الخارجي. يتم استبدال متطلبات التعليمات البرمجية الوصفية أكثر فأكثر بمتطلبات قائمة على أساس وظيفي ، مما يعني أن هناك طلبًا متزايدًا على الخبراء في هذا المجال. منذ بداية مشروع البناء ، يجب على مصمم المبنى الاتصال بخبراء مكافحة الحرائق لتوضيح الإجراءات التالية:

• لوصف مشكلة الحريق الخاصة بالمبنى

• لوصف البدائل المختلفة للحصول على مستوى السلامة من الحرائق المطلوب

• لتحليل اختيار النظام فيما يتعلق بالحلول التقنية والاقتصاد

• لإنشاء افتراضات لاختيارات النظام التقنية المُحسَّنة.

يجب على المهندس المعماري استخدام موقع معين في تصميم المبنى وتكييف الاعتبارات الوظيفية والهندسية مع ظروف الموقع المحددة الموجودة. بطريقة مماثلة ، يجب على المهندس المعماري النظر في ميزات الموقع عند التوصل إلى قرارات الحماية من الحرائق. قد تؤثر مجموعة معينة من خصائص الموقع بشكل كبير على نوع الحماية النشطة والسلبية التي اقترحها استشاري مكافحة الحرائق. يجب أن تراعي ميزات التصميم موارد مكافحة الحرائق المحلية المتوفرة ووقت الوصول إلى المبنى. لا يمكن ولا ينبغي توقع أن توفر خدمة الإطفاء حماية كاملة لشاغلي المباني والممتلكات ؛ يجب أن تكون مدعومة من قبل كل من الدفاعات النشطة والسلبية من حرائق المباني ، لتوفير أمان معقول من آثار الحريق. باختصار ، يمكن تصنيف العمليات على نطاق واسع على أنها إنقاذ ، ومكافحة الحرائق ، والحفاظ على الممتلكات. تتمثل الأولوية الأولى في أي عملية لمكافحة الحرائق في ضمان خروج جميع الركاب من المبنى قبل حدوث الظروف الحرجة.

التصميم الإنشائي على أساس التصنيف أو الحساب

من الوسائل الراسخة لتقنين متطلبات الحماية من الحرائق والسلامة من الحرائق للمباني تصنيفها حسب أنواع البناء ، بناءً على المواد المستخدمة للعناصر الهيكلية ودرجة مقاومة الحريق التي يوفرها كل عنصر. يمكن أن يعتمد التصنيف على اختبارات الفرن وفقًا لمعيار ISO 834 (يتميز التعرض للحريق بمنحنى درجة الحرارة القياسي والوقت) ، أو الجمع بين الاختبار والحساب أو عن طريق الحساب. ستحدد هذه الإجراءات مقاومة الحريق القياسية (القدرة على أداء الوظائف المطلوبة خلال 30 ، 60 ، 90 دقيقة ، وما إلى ذلك) للعضو الحامل الإنشائي و / أو المنفصل. التصنيف (خاصة عندما يعتمد على الاختبارات) هو طريقة مبسطة ومحافظة ويتم استبدالها أكثر فأكثر بطرق الحساب القائمة على الوظائف مع مراعاة تأثير الحرائق الطبيعية المطورة بالكامل. ومع ذلك ، ستكون اختبارات الحريق مطلوبة دائمًا ، ولكن يمكن تصميمها بطريقة أفضل ويمكن دمجها مع عمليات محاكاة الكمبيوتر. في هذا الإجراء ، يمكن تقليل عدد الاختبارات بشكل كبير. عادة ، في إجراءات اختبار الحريق ، يتم تحميل العناصر الهيكلية الحاملة بنسبة 100٪ من الحمل التصميمي ، ولكن في الحياة الواقعية يكون عامل استغلال الحمل في أغلب الأحيان أقل من ذلك. معايير القبول محددة للبناء أو العنصر الذي تم اختباره. المقاومة القياسية للنار هي الوقت المقاس الذي يمكن للعضو أن يتحمل النار دون عطل.

التصميم الأمثل لهندسة الحرائق ، المتوازن ضد شدة الحريق المتوقعة ، هو الهدف من متطلبات الحماية الهيكلية والحماية من الحرائق في الأكواد الحديثة المستندة إلى الأداء. لقد فتحت هذه الطريق أمام تصميم هندسة الحرائق عن طريق الحساب مع التنبؤ بدرجة الحرارة والتأثير الهيكلي بسبب عملية حريق كاملة (يتم اعتبار التسخين والتبريد اللاحق) في مقصورة. الحسابات المستندة إلى الحرائق الطبيعية تعني أنه لا يُسمح للعناصر الهيكلية (مهمة لاستقرار المبنى) والهيكل بأكمله بالانهيار أثناء عملية الحريق بأكملها ، بما في ذلك التبريد.

تم إجراء بحث شامل خلال الثلاثين عامًا الماضية. تم تطوير نماذج كمبيوتر مختلفة. تستخدم هذه النماذج الأبحاث الأساسية حول الخصائص الميكانيكية والحرارية للمواد في درجات حرارة مرتفعة. يتم التحقق من صحة بعض نماذج الكمبيوتر مقابل عدد كبير من البيانات التجريبية ، ويتم الحصول على تنبؤ جيد بالسلوك الهيكلي في الحريق.

تقسيم

حجرة الحريق هي مساحة داخل المبنى تمتد على طابق واحد أو عدة طوابق محاطة بأعضاء منفصلة بحيث يتم منع انتشار الحريق خارج المقصورة أثناء التعرض للحريق ذي الصلة. يعتبر التقسيم مهمًا لمنع الحريق من الانتشار في مساحات كبيرة جدًا أو في المبنى بأكمله. يمكن حماية الأشخاص والممتلكات خارج حجرة الحريق من خلال حقيقة أن الحريق قد تم إخماده أو احتراقه من تلقاء نفسه أو من خلال التأثير المؤخر للأعضاء المنفصلة على انتشار الحريق والدخان حتى يتم إنقاذ الركاب إلى مكان آمن.

تعتمد مقاومة الحريق المطلوبة من قبل المقصورة على الغرض المقصود منها وعلى الحريق المتوقع. يجب إما أن تقاوم الأجزاء المنفصلة المحيطة بالحجرة الحد الأقصى للحريق المتوقع أو احتواء الحريق حتى يتم إخلاء الركاب. يجب أن تقاوم العناصر الحاملة في المقصورة دائمًا عملية الحريق الكاملة أو يتم تصنيفها إلى مقاومة معينة يتم قياسها من حيث الفترات الزمنية ، والتي تكون مساوية أو أطول من متطلبات الأعضاء المنفصلة.

السلامة الهيكلية أثناء الحريق

إن مطلب الحفاظ على السلامة الهيكلية أثناء الحريق هو تجنب الانهيار الهيكلي وقدرة الأعضاء المنفصلة على منع الاشتعال وانتشار اللهب في المساحات المجاورة. هناك طرق مختلفة لتوفير التصميم لمقاومة الحريق. إنها تصنيفات تستند إلى اختبار مقاومة الحريق القياسي كما هو الحال في ISO 834 ، مزيج من الاختبار والحساب أو الحساب الوحيد والتنبؤ الحاسوبي للإجراء القائم على الأداء بناءً على التعرض الحقيقي للحريق.

الانتهاء من الداخلية

التشطيب الداخلي هو المادة التي تشكل السطح الداخلي المكشوف للجدران والسقوف والأرضيات. هناك أنواع عديدة من مواد التشطيبات الداخلية مثل الجبس والجبس والخشب والبلاستيك. أنها تخدم عدة وظائف. بعض وظائف المواد الداخلية هي مواد صوتية وعازلة ، فضلاً عن الحماية ضد التآكل والتآكل.

يرتبط التشطيب الداخلي بالنار بأربع طرق مختلفة. يمكن أن يؤثر على معدل تراكم النار لظروف وميض ، ويساهم في امتداد الحريق عن طريق انتشار اللهب ، ويزيد من إطلاق الحرارة عن طريق إضافة الوقود وإنتاج الدخان والغازات السامة. المواد التي تظهر معدلات عالية من انتشار اللهب ، والتي تساهم في الوقود في حريق أو تنتج كميات خطيرة من الدخان والغازات السامة ستكون غير مرغوب فيها.

حركة الدخان

في حرائق المباني ، ينتقل الدخان غالبًا إلى أماكن بعيدة عن مساحة النار. يمكن أن تصبح سلالم وأعمدة المصاعد مسكونة بالدخان ، وبالتالي تمنع الإخلاء وتمنع مكافحة الحرائق. اليوم ، يعتبر الدخان القاتل الرئيسي في حالات الحريق (انظر الشكل 1).

الشكل 1. إنتاج الدخان من الحريق.

تشمل القوى الدافعة لحركة الدخان تأثير المداخن الذي يحدث بشكل طبيعي ، وطفو غازات الاحتراق ، وتأثير الرياح ، وأنظمة التهوية التي تعمل بالمروحة وتأثير مكبس المصعد.

عندما يكون الجو باردًا بالخارج ، هناك حركة تصاعدية للهواء داخل أعمدة المبنى. الهواء في المبنى له قوة طفو لأنه أكثر دفئًا وبالتالي أقل كثافة من الهواء الخارجي. تتسبب قوة الطفو في ارتفاع الهواء داخل أعمدة المبنى. تُعرف هذه الظاهرة باسم تأثير المكدس. يتم توضيح فرق الضغط من العمود إلى الخارج ، والذي يسبب حركة الدخان ، أدناه:

أين

_{= فرق الضغط من العمود إلى الخارج}

g = تسارع الجاذبية

= الضغط الجوي المطلق

R = ثابت الهواء في الغاز

_{= درجة الحرارة المطلقة للهواء الخارجي}

= درجة الحرارة المطلقة للهواء داخل العمود

z = الارتفاع

دخان الحرارة المرتفع الناتج عن الحريق له قوة طفو بسبب كثافته المنخفضة. تشبه معادلة طفو غازات الاحتراق معادلة تأثير المدخنة.

بالإضافة إلى الطفو ، يمكن أن تتسبب الطاقة المنبعثة من الحريق في حركة الدخان بسبب التمدد. سوف يتدفق الهواء إلى حجرة النار ، وسيتم توزيع الدخان الساخن في المقصورة. بإهمال الكتلة المضافة للوقود ، يمكن ببساطة التعبير عن نسبة التدفقات الحجمية كنسبة من درجة الحرارة المطلقة.

للرياح تأثير واضح على حركة الدخان. لا ينبغي إهمال تأثير مكبس المصعد. عندما تتحرك عربة المصعد في عمود ، يتم إنتاج ضغوط عابرة.

تعمل أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء (HVAC) على نقل الدخان أثناء حرائق المباني. عندما يبدأ حريق في جزء غير مأهول من المبنى ، يمكن لنظام التدفئة والتهوية وتكييف الهواء (HVAC) نقل الدخان إلى مكان آخر مشغول. يجب تصميم نظام التدفئة والتهوية وتكييف الهواء (HVAC) بحيث يتم إيقاف تشغيل المراوح أو ينتقل النظام إلى وضع خاص للتحكم في الدخان.

يمكن إدارة حركة الدخان باستخدام واحدة أو أكثر من الآليات التالية: التقسيم ، والتخفيف ، وتدفق الهواء ، والضغط ، أو الطفو.

إخلاء الركاب

تصميم الخروج

يجب أن يعتمد تصميم الخروج على تقييم نظام الحماية من الحريق الكلي للمبنى (انظر الشكل 2).

الشكل 2. مبادئ سلامة الخروج.

يتأثر الأشخاص الذين يخلون من مبنى محترق بعدد من الانطباعات أثناء هروبهم. يتعين على الركاب اتخاذ عدة قرارات أثناء الهروب من أجل اتخاذ الخيارات الصحيحة في كل موقف. يمكن أن تختلف ردود الفعل هذه على نطاق واسع ، اعتمادًا على القدرات الجسدية والعقلية وظروف شاغلي المبنى.

سيؤثر المبنى أيضًا على القرارات التي يتخذها شاغلوه من خلال طرق الهروب والعلامات الإرشادية وأنظمة السلامة المثبتة الأخرى. سيكون لانتشار النار والدخان أقوى تأثير على كيفية اتخاذ الركاب لقراراتهم. سيحد الدخان من الرؤية في المبنى ويخلق بيئة غير قابلة للاستمرار للأشخاص الذين تم إجلاؤهم. يخلق الإشعاع من النار واللهب مساحات كبيرة لا يمكن استخدامها للإخلاء ، مما يزيد من المخاطر.

في تصميم وسائل الخروج يحتاج المرء أولاً إلى الإلمام برد فعل الناس في حالات الطوارئ الناجمة عن الحرائق. يجب فهم أنماط حركة الناس.

المراحل الثلاث لوقت الإخلاء هي وقت الإخطار ووقت رد الفعل ووقت الإخلاء. يرتبط وقت الإخطار بما إذا كان هناك نظام إنذار حريق في المبنى أو إذا كان الشاغل قادرًا على فهم الموقف أو كيفية تقسيم المبنى إلى مقصورات. يعتمد وقت رد الفعل على قدرة الشاغل على اتخاذ القرارات ، وخصائص الحريق (مثل كمية الحرارة والدخان) وكيف يتم تخطيط نظام خروج المبنى. أخيرًا ، يعتمد وقت الإخلاء على مكان تكوين الحشود في المبنى وكيفية تحرك الأشخاص في المواقف المختلفة.

في مبانٍ محددة بها شاغلون متنقلون ، على سبيل المثال ، أظهرت الدراسات خصائص تدفق معينة قابلة للتكرار من الأشخاص الذين يغادرون المباني. عززت خصائص التدفق التي يمكن التنبؤ بها عمليات المحاكاة الحاسوبية والنمذجة للمساعدة في عملية تصميم الخروج.

ترتبط مسافات سفر الإخلاء بخطر نشوب حريق في المحتويات. كلما زاد الخطر ، كلما كانت مسافة السفر إلى المخرج أقصر.

يتطلب الخروج الآمن من المبنى مسارًا آمنًا للهروب من بيئة الحريق. ومن ثم ، يجب أن يكون هناك عدد من وسائل الخروج المصممة بشكل مناسب ذات السعة الكافية. يجب أن يكون هناك وسيلة بديلة واحدة على الأقل للخروج مع الأخذ في الاعتبار أن الحريق والدخان وخصائص الركاب وما إلى ذلك قد تمنع استخدام وسيلة واحدة للخروج. يجب حماية وسائل الخروج من الحريق والحرارة والدخان أثناء وقت الخروج. وبالتالي ، من الضروري وجود قوانين بناء تأخذ في الاعتبار الحماية السلبية ، وفقًا للإخلاء وبالطبع للحماية من الحرائق. يجب أن يدير المبنى المواقف الحرجة ، المنصوص عليها في القوانين المتعلقة بالإخلاء. على سبيل المثال ، في رموز البناء السويدية ، يجب ألا تصل طبقة الدخان إلى الأسفل

1.6 + 0.1H (H هو إجمالي ارتفاع المقصورة) ، الحد الأقصى للإشعاع 10 kW / m² لمدة قصيرة ، ويجب ألا تتجاوز درجة الحرارة في هواء التنفس 80 درجة مئوية.

يمكن أن يتم إخلاء فعال إذا تم اكتشاف حريق مبكرًا وتم تنبيه الركاب على الفور من خلال نظام الكشف والإنذار. من المؤكد أن العلامة الصحيحة لوسائل الخروج تسهل عملية الإخلاء. كما أن هناك حاجة لتنظيم وحفر إجراءات الإخلاء.

السلوك البشري أثناء الحرائق

كيف يتفاعل المرء أثناء الحريق مرتبط بالدور المفروض والخبرة السابقة والتعليم والشخصية ؛ التهديد المتصور لحالة الحريق ؛ الخصائص الفيزيائية ووسائل الخروج المتاحة داخل الهيكل ؛ وتصرفات الآخرين الذين يشاركون التجربة. أثبتت المقابلات والدراسات التفصيلية التي تزيد عن 30 عامًا أن حالات السلوك غير التكيفي أو الذعر هي أحداث نادرة تحدث في ظل ظروف معينة. يتم تحديد معظم السلوك في الحرائق من خلال تحليل المعلومات ، مما يؤدي إلى إجراءات تعاونية وإيثارية.

تم العثور على السلوك البشري يمر عبر عدد من المراحل المحددة ، مع إمكانية مسارات مختلفة من مرحلة إلى المرحلة التالية. باختصار ، يُنظر إلى الحريق على أنه يتكون من ثلاث مراحل عامة:

1. يتلقى الفرد إشارات أولية ويتحرى أو يسيء تفسير هذه الإشارات الأولية.
2. بمجرد ظهور الحريق ، سيحاول الفرد الحصول على مزيد من المعلومات أو الاتصال بالآخرين أو المغادرة.
3. بعد ذلك سيتعامل الفرد مع الحريق أو يتفاعل مع الآخرين أو يهرب.

نشاط ما قبل الحريق هو عامل مهم. إذا كان الشخص منخرطًا في نشاط معروف ، على سبيل المثال تناول وجبة في مطعم ، فإن الآثار المترتبة على السلوك اللاحق تكون كبيرة.

قد يكون استقبال الإشارات دالة لنشاط ما قبل الحريق. هناك ميل للاختلافات بين الجنسين ، حيث من المرجح أن تتلقى الإناث الضوضاء والروائح ، على الرغم من أن التأثير ضئيل فقط. هناك اختلافات في الأدوار في الاستجابات الأولية للإشارة. في الحرائق المنزلية ، إذا تلقت الأنثى الإشارة والتحقيق ، فمن المرجح أن "يلقي الذكر نظرة" ويؤخر المزيد من الإجراءات. في المؤسسات الكبيرة ، قد تكون الإشارة تحذيرًا. قد تأتي المعلومات من الآخرين وقد وجد أنها غير كافية للسلوك الفعال.

قد يكون الأفراد قد أدركوا أو لم يدركوا أن هناك حريقًا. يجب أن يأخذ فهم سلوكهم في الاعتبار ما إذا كانوا قد حددوا موقفهم بشكل صحيح.

عندما يتم تحديد النار ، تحدث مرحلة "الاستعداد". من المحتمل أن يكون لنوع الإشغال المعين تأثير كبير على كيفية تطور هذه المرحلة بالضبط. تتضمن مرحلة "الاستعداد" بالترتيب الزمني "التعليمات" و "الاستكشاف" و "الانسحاب".

تعتمد مرحلة "الفعل" ، وهي المرحلة النهائية ، على الدور والشغل والسلوك والخبرة السابقة. قد يكون من الممكن حدوث إخلاء مبكر أو إطفاء فعال للحرائق.

بناء أنظمة النقل

يجب مراعاة أنظمة النقل في المباني خلال مرحلة التصميم ويجب دمجها مع نظام الحماية من الحرائق للمبنى بأكمله. يجب تضمين المخاطر المرتبطة بهذه الأنظمة في أي تخطيط مسبق للحريق ومسح للحماية من الحرائق.

بناء أنظمة النقل ، مثل المصاعد والسلالم الكهربائية ، يجعل المباني الشاهقة ممكنة. يمكن أن تساهم أعمدة المصعد في انتشار الدخان والنار. من ناحية أخرى ، يعتبر المصعد أداة ضرورية لعمليات مكافحة الحرائق في المباني الشاهقة.

قد تساهم أنظمة النقل في حدوث مشكلات خطيرة ومعقدة تتعلق بالسلامة من الحرائق لأن عمود المصعد المغلق يعمل كمدخنة أو مداخن بسبب تأثير المداخن للدخان الساخن والغازات المنبعثة من الحريق. ينتج عن هذا عمومًا حركة الدخان ونواتج الاحتراق من المستويات الأدنى إلى المستويات العليا من المبنى.

تمثل المباني الشاهقة مشاكل جديدة ومختلفة لقوى إخماد الحرائق ، بما في ذلك استخدام المصاعد أثناء حالات الطوارئ. المصاعد غير آمنة في الحريق لعدة أسباب:

1. قد يضغط الأشخاص على زر الممر ويضطرون إلى انتظار مصعد قد لا يستجيب أبدًا ، مما يؤدي إلى خسارة وقت هروب ثمين.
2. لا تعطي المصاعد الأولوية لمكالمات السيارة والممر ، وقد تكون إحدى المكالمات في طابق النار.
3. لا يمكن أن تبدأ المصاعد حتى يتم إغلاق أبواب المصعد والعمود ، وقد يؤدي الذعر إلى اكتظاظ المصعد وانسداد الأبواب ، مما يمنع بالتالي من الإغلاق.
4. يمكن أن تنقطع الطاقة أثناء الحريق في أي وقت ، مما يؤدي إلى الوقوع في فخ. (انظر الشكل 3)

الشكل 3. مثال على رسالة تحذير تصويرية لاستخدام المصعد.

تدريبات الحريق وتدريب الركاب

تسهل العلامة الصحيحة لوسائل الخروج عملية الإخلاء ، لكنها لا تضمن سلامة الحياة أثناء الحريق. تدريبات الخروج ضرورية لإجراء هروب منظم. هم مطلوبون بشكل خاص في المدارس ومجلس الإدارة ومرافق الرعاية والصناعات ذات المخاطر العالية. تدريبات الموظفين مطلوبة ، على سبيل المثال ، في الفنادق وشغل الأعمال الكبيرة. يجب إجراء تدريبات الخروج لتجنب الارتباك ولضمان إخلاء جميع الركاب.

يجب تعيين جميع الموظفين للتحقق من التوافر ، ولإحصاء الركاب عندما يكونون خارج منطقة الحريق ، والبحث عن المتطرفين والتحكم في إعادة الدخول. يجب عليهم أيضًا التعرف على إشارة الإخلاء ومعرفة طريق الخروج الذي يجب عليهم اتباعه. يجب إنشاء طرق أولية وبديلة ، ويجب تدريب جميع الموظفين على استخدام أي من المسارين. بعد كل تدريب خروج ، يجب عقد اجتماع للمديرين المسؤولين لتقييم نجاح التمرين وحل أي نوع من المشاكل التي يمكن أن تحدث.

الرجوع