آتش پس از انفجار؛ آزمون پنهان تاب‌آوری شهرها در زمان جنگ

در جنگ، آتش فقط یک حادثه ساختمانی نیست؛ بخشی از زنجیره تخریب است. انفجار اولیه شاید چند ثانیه طول بکشد، اما آتش و دود می‌توانند ساعت‌ها ادامه پیدا کنند و بیشترین تلفات را رقم بزنند. وقتی زیرساخت‌ها آسیب دیده‌اند، آب قطع است، نیروهای امدادی دیر می‌رسند و شبکه برق از کار افتاده، کنترل حریق دیگر به تجهیزات اطفای فعال وابسته نیست؛ بلکه به آنچه از قبل در دل سازه تعبیه شده است.

در چنین شرایطی، محصولات مقاوم در برابر آتش از پوشش‌های منبسط‌شونده و درهای ضدحریق گرفته تا عایق‌های مقاوم و دیوارهای جداکننده نقش مؤثری دارند؛ چون این محصولات با خریدن زمان برای تخلیه، رسیدن امداد، برای جلوگیری از سرایت آتش به کل بلوک شهری می‌توانند از گسترش فاجعه انسانی بکاهند. این محصولات هیچ‌کدام قدرت معجزه‌گر در شرایط بحران ایجاد نمی‌کنند، اما می‌توانند فروپاشی را به تأخیر بیندازند و دامنه خسارت را محدود کنند.

تجربه درگیری‌های سال‌های اخیر نیز نشان داده که آتش‌های ثانویه پس از حملات، اغلب خسارت‌بارتر از موج انفجار اولیه‌اند. در جریان حملات موشکی به زیرساخت‌های انرژی و مناطق مسکونی در اوکراین، بخش قابل توجهی از تخریب ناشی از گسترش آتش در ساختمان‌هایی بود که فاقد جداسازی مناسب حریق یا پوشش‌های مقاوم استاندارد بودند.

همچنین در جنگ شهرها میان ایران و عراق، بسیاری از سازه‌های شهری نه برای انفجار و نه برای آتش پس از آن طراحی نشده بودند و همین مسئله دامنه خسارت را تشدید می‌کرد.

این تجربه‌ها یک نکته روشن دارند؛ در شرایط بحران، اتکا به واکنش پس از حادثه کافی نیست. آنچه اهمیت پیدا می‌کند، تاب‌آوری پیش‌بینی شده ساختمان‌هاست؛ اینکه سازه تا چه اندازه بتواند بدون وابستگی به سیستم‌های فعال، در برابر حرارت بالا مقاومت کند و از سرایت شعله و دود جلوگیری کند. بنابراین بحث محصولات مقاوم در برابر آتش در زمان جنگ، نه یک موضوع لوکس ساختمانی، بلکه بخشی از راهبرد ایمنی و مدیریت بحران شهری است.

در سناریوهای جنگ شهری و بحران‌های گسترده، تجربه جهانی نشان می‌دهد اتکا به تجهیزات اطفای فعال به‌تنهایی کافی نیست؛ زیرا در بسیاری از موارد شبکه آب، برق و دسترسی امدادی مختل می‌شود. به همین دلیل، تمرکز اصلی بر فناوری‌های موسوم به «حفاظت غیرفعال در برابر حریق» است؛ چون این راهکارها بدون نیاز به مداخله بیرونی، گسترش آتش و دود را به تأخیر می‌اندازند.

پوشش‌های منبسط‌شونده که بر سازه‌های فولادی اعمال می‌شوند، در دمای بالا متورم شده و با تشکیل لایه‌ای عایق، زمان تحمل سازه در برابر حرارت را افزایش می‌دهند. همچنین دیوارها و درهای دارای درجه مقاومت حریق ۶۰ تا ۱۲۰ دقیقه، با جداسازی فضاهای داخلی، از سرایت شعله و دود جلوگیری می‌کنند. در جریان حملات به زیرساخت‌های شهری در اوکراین، گزارش‌های فنی نشان داد ساختمان‌هایی که از جداسازی مناسب حریق برخوردار بودند، کمتر دچار گسترش زنجیره‌ای آتش شدند.

در کنار این تجهیزات، استفاده از بتن‌های حاوی الیاف پلیمری برای جلوگیری از ترکیدن حرارتی و مصالح مقاوم به دماهای بالا، به‌ویژه در طراحی پناهگاه‌ها و تأسیسات حیاتی، به یک اصل مهندسی تبدیل شده است. در برخی تأسیسات حساس در اسرائیل و کشورهای عضو NATO، چنین مصالحی بخشی از استاندارد پایه ساخت محسوب می‌شود.

کنترل دود نیز در بسیاری از کشورها اولویتی همتراز یا حتی بالاتر از مهار شعله دارد. سیستم‌های فشار مثبت در راه‌ پله‌های اضطراری، سامانه‌های تخلیه دود و دریچه‌های خود بازشو در سقف‌ها برای حفظ مسیرهای خروج ایمن طراحی می‌شوند. در کشور آلمان در ساختمان‌های حیاتی، مدیریت دود یکی از ارکان اصلی آیین‌نامه‌های ایمنی محسوب می‌شود.

پس از حملات ۱۱ سپتامبر در نیویورک نیز بازنگری گسترده‌ای در الزامات مقاومت سازه‌ای در برابر آتش طولانی ‌مدت انجام شد و استانداردهای سختگیرانه‌تری برای حفاظت سازه‌های فولادی و مسیرهای خروج اضطراری تدوین شد.

دستاورد دانش‌بنیان‌ها برای ارتقای سازه‌ها در برابر حریق

توپ اطفای حریق HE

توپ اطفای حریق یا توپ آتش، محصول یکی از شرکت‌های دانش‌بنیان است که در مقابل حرارت شدید و شعله‌های آتش واکنش سریع انجام می‌دهد و باعث می‌شود محرک‌های درون محفظه درآن واحد عکس‌العمل نشان داده و مواد خاموش کننده بر روی آتش پخش شوند تا آتش اطفاء شود.

در این توپ اطفای حریق‌ها از ماده شیمیایی منوآمونیوم فسفات به عنوان یک جایگزین غیرسمی برای خاموش کردن آتش‌های کلاس A، B یا C، بدون مداخله انسان استفاده می‌شود. این وسایل ایمنی معمولاً در لفاف‌هایی با رنگ روشن بسته‌بندی شده و مورد استفاده قرار می‌گیرند. برای کسانی که از این وسایل استفاده می‌کنند، علائم هشداردهنده و اخطارهای لازم نوشته و توضیح داده شده است.

توپ اطفای حریق HE یک وسیله کارآمد و مؤثر برای اطفای حریق است. این توپ‌ها دارای مواد خاصی هستند که در صورت تماس با آتش به طور خودکار منفجر می‌شوند و مواد خنک کننده و خاموش کننده آتش را پخش می‌کنند. این ویژگی باعث می‌شود که اطفا کردن حریق با استفاده از توپ اطفای حریق HE بسیار سریع و اثربخش باشد.

از جمله ویژگی‌های این محصول می‌توان به سهولت در نصب، قدرت اطفای حریق بالا، وزن سبک و استفاده آسان و اطفای اتوماتیک بدون نیاز به افراد اشاره کرد. این توپ‌ها در وزن ۱.۲ کیلوگرم و در قطر ۱۵۰ میلی‌متر و به فرم کره به قطر حدود ۱۴سانتی متر از جنس پلاستیک ضد آب ساخته شده‌اند. زمان فعال‌سازی آنها کمتر از ۳ ثانیه است و صدای تولید شده بعد از انفجار برای اطفای حریق ۱۰۰ تا ۱۲۰ دبی اعلام شده است. محدوده عملکرد این محصول ۳ متر مکعب است و عامل خاموش کننده آن پودر نوع ABC و غیر سمی است.

تولید پوشش‌هایی برای جلوگیری از پیشروی آتش‌سوزی در جنگل‌ها

محققان یکی از شرکت‌های فناور به فرمولاسیون محلول و پوشش‌های ضد آتشی دست یافته‌اند که می‌تواند به مدت ۲ ساعت آتش را در نقطه‌ای محصور کند و با توسعه آن موفق به تولید محلولی برای جلوگیری از پیشروی آتش در جنگل‌ها شدند. کشور کانادا درصدد است تا این فناوری را از ایران دریافت کند، این در حالی است که این محصولات فناورانه در کشور مورد بی‌مهری قرار گرفته‌اند.

محصول این شرکت با نام پروماکوت است که در سال ۱۳۸۵ توانست ۶ گواهی ثبت اختراع داخلی را اخذ کند و در سال گذشته این محصول به ثبت جهانی رسید.

آتش‌سوزی، یکی از مخاطراتی است که جان شهروندان را در ساختمان‌ها و همچنین صنایع تهدید می‌کند، ضمن آنکه هر ساله باعث از بین رفتن میلیاردها ریال سرمایه کشور می‌شود. این در حالی است که مصالح مورد استفاده در ساختمان‌ها و صنایع در درجه حرارت ۲۵۰ تا ۳۰۰ درجه سانتی‌گراد مقاومت خود را از دست می‌دهند، به گونه‌ای که نقطه ذوب فولاد ۱۳۰۰ تا ۱۴۰۰ درجه سانتی‌گراد است، ولی در برابر حرارتی حدود ۴۰۰ درجه سانتی‌گراد مقاومت خود را از دست می‌دهد.

بعد از آتش‌سوزی حادثه سپتامبر ۲۰۰۱ در برج‌های دوقلوی مرکز تجارت جهانی و همچنین حوادث داخل کشور مانند پلاسکو، به دلیل عدم مقاومت سازه‌های فولادی در برابر آتش‌سوزی این مساله مطرح شد که آیا استفاده از محصولات مقاوم به آتش‌سوزی می‌تواند مانعی برای جلوگیری از انهدام کامل سازه‌ها باشد یا خیر.

بر این اساس این محققان مطالعات گسترده‌ای در زمینه دستیابی به فرمولاسیون پوشش‌های ضد حریق انجام دادند  که نتیجه آن تولید پوشش‌های ضد حریقی شد که نه تنها مانع از گسترش آتش‌سوزی می‌شوند، بلکه مانع از پخش شدن دود و تولید گازهای زیان‌آور و سمی حاصل از سوختن مواد قابل اشتعال می‌شوند.

این پوشش‌ها که در انواع مختلف پاششی، اعمال کاور، خمیر و ژل تولید شده، قادر به نگهداری شعله آتش در یک نقطه هستند و از گسترش آن جلوگیری می‌کنند، به گونه‌ای که اعمال محلول پاششی ضد آتش به ضخامت یک میلی‌متر، تا ۴ ساعت آتش را در یک نقطه محصور می‌کند و تا زمان رسیدن گروه امداد آتش‌نشانی از گسترش آتش جلوگیری می‌کند. به طور کلی این مواد تا ۲ ساعت قادر به محصور کردن آتش هستند.

افزایش مقاومت سازه‌های فلزی در برابر حریق

محققان شرکت‌های دانش‌بنیان همچنین پوشش‌هایی را برای سازه‌های فولادی ساختمانی و صنعتی عرضه کرده‌اند که در صورت بروز حریق، در به تاخیر انداختن آتش‌سوزی و فرو ریختن فولاد کمک می‌کند.

فولاد در دمای ۴۰۰ تا ۶۰۰ درجه سانتی‌گراد سختی خود را از دست می‌دهد و با اعمال پوشش‌های ضد حریق بر روی سازه‌های فلزی، این پوشش‌ها در برابر حرارت به فوم تبدیل شده که چند برابر لایه خشک خود می‌شود، ضمن آنکه این فوم در دمای بالای بیش از ۲۲۰ درجه سانتی‌گراد گاز خنک کننده‌ بدون ضرری را آزاد می‌کند که باعث به تاخیر انداختن بی‌ثباتی سازه‌های فلزی می‌شود.

تولید درهای ضد حریق از دیگر دستاوردهای این فناوران است. در صورتی که در ساختمانی آتش‌سوزی رخ دهد، این درها اجازه سرایت آتش به بیرون را نخواهند داد.

این فناوران اعلام کردند تمامی فرمولاسیون پوشش‌های ضد حریق این شرکت بر پایه آب و همچنین مواد معدنی همچون "میکا"، "سیلیس"، "کربنات کلسیم" و "آکرولیک‌ها" است.

به گفته محققان این شرکت، این محصول در حال حاضر در کشور انگلستان مورد توجه خاصی قرار گرفته است، ولی ما در ایران با چالش‌های زیادی برای تجاری‌سازی آن مواجه هستیم و لازم است تا جامعه نظام مهندسی ما با این فناوری‌ها آشنا شوند. این شرکت سفارش‌های زیادی از کشورهای خارجی همچون کانادا، استرالیا و روسیه دریافت کرده است.

تولید محلولی برای جلوگیری از پیشروی آتش‌سوزی در جنگل‌ها

تولید محلولی برای جلوگیری از پیشروی آتش‌سوزی در جنگل‌ها و مراتع دستاورد دیگر دانش‌بنیان فناوران کشور است. فرمولاسیون این محلول به گونه‌ای است که با پاشش آن در جنگل‌ها می‌توان از پیشروی آتش در آن جلوگیری کرد.

این محصول هم اکنون به مرحله تولید رسیده است و کشور کانادا درخواست دریافت این محصول را ارسال کرده است؛ چرا که این محلول کاملا دوستدار محیط زیست است و امکان کاشت گیاه با این محلول نیز وجود دارد.

اطفای حریق هوشمند در اسکله‌ها با دستاورد فناوران ایرانی

متخصصان یکی از شرکت‌های دانش‌بنیان با طراحی و اجرای پروژه اطفای حریق هوشمند که بدون نیاز به اپراتور می‌تواند آتش‌سوزی‌های احتمالی در اسکله‌های نفت و گاز را در نطفه خفه کند، گامی مهم در جهت ارتقای ایمنی این تاسیسات برداشته‌اند.

سیستم اطفای حریق هوشمند این شرکت، به طور کامل تحت برنامه‌نویسی هوشمند قرار گرفته و بدون نیاز به اپراتور می‌تواند آتش‌سوزی‌های احتمالی را در نطفه خفه کند. این دستاورد که پیشرفت بزرگی در زمینه ایمنی صنعت نفت و گاز به شمار می‌رود، می‌تواند در سایر بخش‌هایی که با خطر آتش‌سوزی روبرو هستند نیز مورد استفاده قرار گیرد.

تولید ماده اطفای حریق با قابلیت خاموش‌کنندگی ۱۰ برابری نسبت به آب

محققان پارک علم‌وفناوری البرز با استفاده از مواد معدنی و حذف محدودیت‌های مواد خاموش‌کننده موجود، ماده‌ای در حالت کف تولید کردند که برای اطفای حریق ناشی از موادنفتی، گاز، کاغذ و پلاستیک قابل استفاده است و به گفته آن‌ها برخلاف سایر مواد اطفای آتش، قابلیت‌های آن در ارتفاعات بالای ۱۰۰ متر آتش نیز کاهش نمی‌یابد.

هدف این محققان عرضه قوی‌ترین دستگاه و مواد آتش‌نشانی برای اطفای حریق بوده است و برای این منظور در این طرح، ۳ ماده "آب"، "کف آتش‌نشانی" و "پودر" در دستگاهی مخلوط شدند و یک ترکیب جدید به دست آوردند. این ترکیب جدید زمانی که بر روی آتش پاشیده می‌شود، ۳ ضلع مثلث را در لحظه قطع می‌کند و موجب خاموش شدن آتش می‌شود، به طوری که بعد از خاموش شدن آتش می‌توان به ماده سوختی دست زد.

این ترکیب اطفای حریق جدید برای همه انواع آتش قابل استفاده است. یکی از نقص‌هایی که در مواد و دستگاه‌های آتش‌نشانی در گذشته وجود داشت، محدودیت کاربرد آنها بوده است؛ به گونه‌ای که از "پودر" آتش‌نشانی برای مراحل اولیه آتش استفاده می‌شود و در صورتی که ارتفاع آتش از یک متر به دو متر و بیشتر افزایش یابد، این پودر کارایی خود را از دست خواهد داد.

فرمولاسیون ترکیبات این شرکت دانش‌بنیان در هر درجه حرارتی و در آتش‌سوزی‌های ناشی از هر ۴ نوع سوخت "چوب"، "کاغذ"، "نفت" و "گاز" قابل استفاده است، در حالی که "آب" را هیچ‌گاه نمی‌توان برای مواد نفتی استفاده کرد.

خاصیت اطفاکنندگی این ماده نسبت به آب ۱۰ برابر است، ضمن آنکه تجهیزات مورد استفاده برای آن ساده و دستگاه قابل شارژ است و لزومی ندارد برای شارژ کردن آن به مرکز خاصی منتقل شود. در صورتی که مواد اولیه در محل موجود باشد، به راحتی می‌توان ده‌ها بار دستگاه را شارژ کرد.

تولید سامانه‌های هوشمند اعلام آتش‌سوزی در کشور

متخصصان و فناوران یک شرکت دانش‌بنیان موفق شدند سامانه‌های اعلام هوشمند حریق را با استفاده از مجموعه کاملی از حسگرها و کنترل‌کننده‌های الکترونیکی طراحی، تولید و تجاری‌سازی کنند.

این شرکت دانش‌بنیان پس از تولید محصولات دانش‌بنیان حوزه اعلام حریق، از آن‌جایی‌که آزمایشگاه مرجع در زمینه سیستم‌های اعلام حریق، تست تجهیزات و ارزیابی استاندارد آنها در کشور وجود نداشت، با راه‌اندازی اولین آزمایشگاه سیستم‌های اعلام حریق و به عنوان همکار اداره استاندارد، شرایط دریافت استاندارد و تولید با کیفیت برای این نوع از محصولات را در کشور فراهم کرد.

این فناوران با پژوهش‌های علمی، تحقیق و توسعه فناوری سامانه‌های اعلام حریق، زنجیره فناوری و در نهایت سبد محصولات کارآمد در این فرآیند را تکمیل کردند. از جمله محصولاتی که توسط متخصصان این شرکت دانش‌بنیان در چرخه محصولات اعلام حریق ساخت داخل قرار دارد، می‌توان به انواع تجهیزات «کانوکشنال» و «آدرس‌پذیر» اشاره کرد. هر دو نوع این سیستم‌ها کاربردهای وسیعی دارند و شامل طیف متنوعی از تجهیزات و سیستم‌های الکترونیکی هستند.

اعلام حریق آدرس‌پذیر با استفاده از مجموعه کاملی از حسگرها و کنترل‌کننده‌های الکترونیکی، وضعیت دقیقی را از مکان و نحوه آتش‌سوزی ارائه می‌کند. قابلیت جمع‌آوری داده‌ها، ارسال آنها به سامانه مرکزی و تحلیل داده‌ها در بازه زمانی بسیار کوتاه، امکان واکنش دقیق و اطفای اثربخش‌تر حریق را فراهم می‌کند که تمامی تجهیزات از جمله حسگرها، شناساگرها و تجهیزات مرتبط این سامانه اکنون در کشور و توسط این شرکت دانش‌بنیان بومی‌سازی شده است.

به گزارش ایسنا، تجربه جهانی این پیام را به ما می‌دهد که فناوری به‌تنهایی کافی نیست. آنچه تعیین‌ کننده است، میزان اجرای واقعی این استانداردها در بافت شهری و زیرساخت‌های حیاتی است. پرسش کلیدی در هر کشور این است که چه سهمی از ساختمان‌ها به مقاومت ۶۰ یا ۱۲۰ دقیقه‌ای مجهزند و در صورت بروز بحران، آیا طراحی سازه‌ها صرفاً بر مبنای حریق‌های معمولی بوده یا سناریوی جنگی نیز در آن لحاظ شده است.