تحلیل حوادث آتش‌سوزی در ساختمان‌های فولادی؛ تجربه‌های ایران و جهان
تحلیل حوادث آتش‌سوزی در ساختمان‌های فولادی؛ تجربه‌های ایران و جهان
مقدمه
سازه‌های فولادی به دلیل سرعت ساخت، مقاومت بالا و امکان اجرا در دهانه‌های بزرگ، در دهه‌های اخیر به یکی از اصلی‌ترین گزینه‌ها در ساخت‌وسازهای مدرن تبدیل شده‌اند. اما در برابر آتش‌سوزی، فولاد دارای ضعف ذاتی است. هرچند فولاد نمی‌سوزد، اما با افزایش دما، استحکام و مقاومت آن به‌شدت کاهش می‌یابد، که می‌تواند منجر به فروپاشی سازه شود.
⸻
آسیب‌پذیری فولاد در برابر آتش
• در دمای حدود ۵۰۰–۶۰۰ درجه سانتی‌گراد، مقاومت فولاد تا ۵۰٪ کاهش می‌یابد
• در دمای ۱۰۰۰ درجه سانتی‌گراد، فولاد تقریباً نرم شده و سازه ممکن است دچار ریزش شود
• افزایش دما باعث افت شدید مدول الاستیسیته، تغییر شکل (خزش حرارتی) و کمانش اعضای فولادی می‌شود
⸻
نمونه‌های جهانی از آتش‌سوزی در سازه‌های فولادی
- برج‌های دوقلو – نیویورک (۱۱ سپتامبر ۲۰۰۱)
• پس از برخورد هواپیماها، سوخت جت دمای فولاد را به بیش از ۹۰۰ درجه رساند
• سازه فولادی در طبقات بالا، پس از تضعیف شدید، دچار فروپاشی پی‌در‌پی شد
• این حادثه منجر به بازنگری اساسی در طراحی ضدحریق سازه‌ها در جهان شد - ساختمان Plasco – تهران (۱۳۹۵)
• آتش‌سوزی طبقات پایین در یک ساختمان تجاری ۱۷ طبقه با اسکلت فولادی
• عدم مقاومت کافی اتصالات فولادی در برابر حرارت
• استفاده ناکافی از پوشش ضدحریق و ناتوانی در اطفای حریق
• منجر به فروپاشی کامل ساختمان و شهادت ۱۶ آتش‌نشان - Windsor Tower – مادرید (۲۰۰۵)
• ساختمان ۳۲ طبقه با سازه مرکب فولادی و بتنی
• آتش‌سوزی گسترده در طبقات بالا
• قسمت‌هایی از سازه فولادی دچار ریزش شد، اما ستون‌های بتنی مقاومت بهتری نشان دادند - ساختمان Address Hotel – دوبی (۲۰۱۵)
• آتش‌سوزی گسترده شب سال نو
• با وجود سرعت بالای انتشار آتش، اسکلت فولادی دچار ریزش نشد به دلیل پوشش‌های مقاوم در برابر حریق و طراحی مهندسی‌شده
⸻
دلایل تشدید آسیب در سازه‌های فولادی هنگام آتش‌سوزی
1. عدم استفاده از پوشش ضد حریق (Fireproofing)
2. نقص در طراحی اتصالات مقاوم به حرارت
3. عدم جداسازی سیستم‌های برقی و اشتعال‌زا
4. خطای انسانی در نگهداری و نظارت
5. سرعت انتقال حرارت بالا در فولاد
⸻
روش‌های افزایش ایمنی سازه فولادی در برابر آتش
- پوشش ضدحریق (Passive Fire Protection)
• پوشش‌های پاششی، پشم سنگ، رنگ intumescent (پف‌کننده)
• افزایش مقاومت حرارتی اعضای سازه تا ۲ ساعت یا بیشتر - طراحی سازه با توجه به عملکرد حرارتی (Performance-Based Design)
• استفاده از شبیه‌سازی و تحلیل حرارتی در طراحی اسکلت
• پیش‌بینی رفتار اعضای بحرانی در سناریوهای مختلف آتش - تقویت اتصالات فلزی
• طراحی جوش‌ها و پیچ‌ها با درنظر گرفتن افت مقاومت در دماهای بالا - نصب سیستم‌های فعال هشدار و اطفا
• سیستم اسپرینکلر (Sprinkler)
• سنسورهای دود و گاز
• دسترسی سریع برای آتش‌نشان‌ها
⸻
تجربه ایران؛ درس‌هایی از پلاسکو
حادثه‌ی پلاسکو یک نقطه عطف در حوزه ایمنی آتش‌سوزی در ایران بود. دلایلی که در این حادثه نقش داشتند:
• نبود پوشش ضدحریق مناسب روی تیرها و ستون‌ها
• عدم وجود سیستم اطفای خودکار
• فرسودگی ساختمان و نظارت ناکافی
• تأخیر در تخلیه کامل ساختمان و عدم رعایت اصول ایمنی آتش
پس از این حادثه، مقررات ملی ساختمان در بخش H (مبحث ۳ مقررات ملی: حفاظت ساختمان‌ها در برابر حریق) مورد بازنگری جدی قرار گرفت.
⸻
جمع‌بندی
سازه‌های فولادی، با وجود مزایای فراوان، در برابر آتش‌سوزی آسیب‌پذیر هستند. نمونه‌های جهانی و داخلی نشان داده‌اند که طراحی هوشمندانه، اجرای دقیق و استفاده از سیستم‌های محافظت در برابر حریق، می‌توانند از خسارات مالی و جانی شدید جلوگیری کنند.
ایمن‌سازی سازه در برابر آتش نباید به عنوان هزینه اضافی، بلکه به عنوان سرمایه‌گذاری در امنیت، جان انسان‌ها و دوام سازه‌ها دیده شود.
