از پلاسکو تهران تا گرنفل لندن مسئله اين است !!!

از پلاسکو تهران تا گرنفل لندن مسئله اين است !!!

 بسم الله النور

از پلاسکو تهران تا گرنفل لندن مسئله اين است !!!

بعد از حادثه پلاسکو، به عنوان يکي از پيشگامان حوزه مهندسي ايمني آتش سازه‌اي و بررسي اثرات آتش‌سوزي بر سازه‌ها در کشور، بر خود واجب ديدم که به صورت مفصل حادثه مذکور را تشريح نمايم. به حمدالله بازخوردهاي بسيار مثبتي نيز در اين خصوص دريافت نمودم که نشان مي‌داد برخلاف گذشته که مردم و مسئولين توجه چنداني به پديده آتش‌سوزي نداشتند، مسئله آتش‌سوزي و اثرات آن بر ساختمان‌ها توانسته توجهات را جلب نمايد و حداقل مردم را وادار به تفکر و توجه در اين خصوص نمايد. با عنايت به اين مسئله بعد از حادثه برج گرنفل لندن نيز تصميم گرفتم در چکيده‌اي کوتاه ضمن ارائه توضيحات در خصوص حادثه مقايسه‌اي بين اين دو حادثه انجام دهم.
برج گرنفل لندن ساختماني با سيستم قاب خمشي بتني و ديوار برشي بتني با ارتفاع 24 طبقه و ساخته شده در سال 1974 مي‌باشد. آتش‌سوزي احتمالاً به دليل اتصالي برق در سيم‌کشي طبقه چهارم رخ داده است. آتش از يکي از پنجره‌هاي اين واحد به نماي ساختمان منتقل شده است. نماي ساختمان از نوع کامپوزيت بوده که از دو لايه فلزي با يک ميان لايه به عنوان عايق حرارتي براي جلوگيري از انتقال حرارت بين داخل و خارج ساختمان ساخته شده بود. اين ميان لايه پايه کربني داشته و ضد حريق هم نبوده است. لذا با نفوذ حرارت به نما اين لايه داخل دو لايه فلزي آتش گرفته و به دليل مکش ايجاد شده بين دو لايه در ارتفاع ساختمان آتش به سرعت در کل نما منتشر شده و از آن طريق به کل طبقات و واحدها سرايت نموده است. در داخل ساختمان آشکارساز دود و آبفشان وجود داشته است که برخي از آن‌ها وارد مدار نشده و فعاليت نکرده‌اند. الباقي نيز همان‌طور که در مقاله پلاسکو نيز شرح داده شد فقط در ساعت اوليه حادثه قادر به سرويس‌دهي بودند و بعد از گذشت آن زمان با توجه به تخريب زيرساخت‌هاي تأسيساتي سازه از کار افتاده اند. نتيجتاً آتش‌سوزي عملاً تا زمان اتمام بخش قابل توجهي از منابع سوختني در ساختمان ادامه پيدا کرده است.
از مقايسه و بررسي هم‌زمان دو حادثه آتش‌سوزي برج گرنفل و ساختمان پلاسکو چند نکته مهم را که در مقاله قبل اشاره کردم به وضوح مي‌توان دريافت:
نکته اول اينکه تدابير فعال در جلوگيري از آتش‌سوزي شامل آبفشان‌ها آشکارسازهاي دود و ... فقط در حدود 30 درصد در جلوگيري و کنترل يک حادثه آتش‌سوزي تأثيرگذار هستند چرا که بعد از مدت کوتاهي از بروز حادثه به دليل از بين رفتن زيرساخت‌ها از مدار خارج شده و قادر به سرويس‌دهي نخواهند بود. نتيجتاً اگر در ابتداي امر نتوانند مانع بروز و گسترش آتش‌سوزي شوند بعد از گسترش آتش کارساز نيستند. لذا در حادثه لندن نيز با وجود اين سيستم‌ها آتش شعله‌ور شده و کل ساختمان را در بر گرفت.
نکته دوم هم بحث اکيپ‌هاي امدادي است. بعد از حادثه پلاسکو کم نبودند بدخواهاني که انواع تهمت‌ها را به بزرگ‌مردان آتش‌نشان وارد کردند و سوء مديريت و يا کمبود امکانات را دليل طولاني شدن و کم نتيجه بودن عمليات امدادي عنوان کردند. وليکن در آنجا هم اشاره شد که در يک پديده آتش‌سوزي حداکثر برد اکيپ‌هاي امدادي 10 تا 20 درصد است و عملاً امکان اطفاء حريق در يک پديده آتش‌سوزي در يک برج بسيار ضعيف است. در خصوص امکانات نيز ذکر شد که استفاده از بالگرد در آتش‌سوزي‌هاي برجي داخل شهر در حد يک ايده آزمايشي است و جز آتش‌نشاني شهر توکيو ، سازمان‌هاي آتش‌نشاني ديگر از بالگرد براي اطفاي حريق‌هاي برجي استفاده نمي‌کنند و از بالگرد صرفاً در حريق جنگل‌ها و يا فضاهاي باز به سيستم رهاسازي ثقلي آب استفاده مي‌کنند. حادثه لندن نشان داد که اکيپ‌هاي امدادي در حوادث بزرگ حقيقتاً برد تأثير بسيار کمي دارند و اين مسئله بيش از امکانات و يا مديريت به دليل ذات حادثه مي‌باشد.
پس بزرگ‌ترين تفاوت بين ساختمان پلاسکو و برج گرنفل چه بوده که يکي سرپا مانده و ديگري تخريب شده است ؟؟؟
پاسخ اين سؤال در بحث تدابير غيرفعال نهفته است. همان‌طور که در مقاله پلاسکو اشاره شد مثلث ايمني در برابر آتش در سازه‌ها از سه رأس تيم‌هاي امدادي ، تدابير فعال و تدابير غيرفعال تشکيل شده است. همان‌طور که در بالا توضيح داده شد دو رأس تدابير فعال و اکيپ‌هاي امدادي در هر دو حادثه تقريباً يکسان بودند. در ساختمان پلاسکو اثري از تدابير فعال (آب فشان و آشکارساز دود ) نبود در گرنفل هم که اين وسايل بودند عملکرد مطلوبي نداشتند. در خصوص تيم‌هاي امدادي نيز صرف‌نظر از بحث ازجان‌گذشتگي آتش‌نشانان ايراني که نشان دهنده روحيه شهادت‌طلبي آن‌ها داشت به واسطه ابعاد حادثه برد تيم‌هاي امدادي در هر دو حادثه اندک بود.
وليکن از نقطه نظر تدابير غيرفعال که به معناي توانايي ذاتي خود سازه براي مقاومت در برابر آتش يا همان بحث مهندسي ايمني آتش سازه‌اي است اختلافات فاحشي بين دو سازه وجود داشت که در ادامه مقايسه شده است.
اولين تفاوت در سال ساخت دو ساختمان مي‌باشد. ساختمان پلاسکو در سال 1341 خورشيدي (1962 ميلادي ) ساخته شده است درحالي‌که برج گرنفل در سال 1974 ساخته شده، چيزي حدود 12 سال جوان‌تر! اگرچه هيچ‌کدام از دو ساختمان براي حريق طراحي نشده بودند وليکن 12 سال جوان‌تر بودن سازه لندن باعث شده که با آيين‌نامه‌هاي جديدتري در برابر بارهاي ثقلي و لرزه‌اي طراحي شود. آيين‌نامه‌ها سال به سال الزامات سخت‌گيرانه‌تري را لحاظ مي‌کنند و نتيجتاً حتي از نقطه نظر مقاومت در برابر زلزله ساختماني که با آيين‌نامه 12 سال جديدتر طراحي شده باشد مقاوم‌تر بوده و رفتار مناسب‌تري دارد. پس مي‌توان نتيجه گرفت سازه لندن نسبت به سازه پلاسکو با الزامات سخت‌گيرانه‌تري در برابر زلزله طراحي شده بود و مقاومت و سختي بالاتري داشته است. که اين ظرفيت مضاعف در برابر آتش نيز موثر بوده است.
تفاوت دوم در بحث بارگذاري دو سازه مي‌باشد. کاربري پلاسکو تجاري و انبار تجاري بوده و به واسطه استفاده غيرمجاز بسيار بيشتر از ظرفيت مجاز از کالا و پارچه انباشته شده بوده. درحالي‌که کاربري برج گرنفل مسکوني بوده پس مي‌توان نتيجه گرفت که ميزان بار وارد بر ساختمان در هر مترمربع ساختمان پلاسکو نسبت به برج لندن بسيار بيشتر از حد مجاز طراحي اوليه بوده است. به طور خلاصه ساختمان پلاسکو بر خلاف برج لندن بسيار بيشتر از طراحي اوليه بارگذاري شده بوده است.
تفاوت سوم در بحث بارگذاري حرارتي وارد بر سازه مي‌باشد. به دليل ماهيت کاربري دو سازه ، در برج گرنفل آتش ناشي از سوختن وسايل و امکانات موجود در هر خانه مسکوني بوده است (شامل فرش ، پرده ، موکت و ... ) درحالي‌که در پلاسکو آتش ناشي از سوختن انبوهي پارچه در واحدهاي مختلف بوده است. درجه حرارت و همچنين نرخ افزايش دما به دليل تفاوت در ماهيت مواد سوختني در پلاسکو بسيار بيشتر از گرنفل بوده است.
و نهايتاً چهارمين و مهم‌ترين تفاوت بين دو ساختمان بحث مصالح سازنده مي‌باشد. ساختمان پلاسکو اسکلت فولادي داشته درحالي‌که ساختمان گرنفل داراي اسکلت بتني مي‌باشد. همان‌طور که در مقاله پلاسکو اشاره شده بود مقاومت و سختي دو ويژگي اساسي هر مصالحي هستند که تعيين کننده رفتار آن ماده در برابر بارهاي وارده من جمله حرارت مي باشند. با افزايش حرارت اين دو ويژگي کاهش مي يابند به طوري که عملا در حرارت هايي در حدود 900 درجه عملا اين دو ويژگي به صفر رسيده و اجزاي باربر از چرخه باربري خارج مي شوند. در ساختمان هاي فولادي صرفا اندود هاي گچ و خاک اطراف اجزاي سازه اي در برابر آتش مقاومت مي کنند و بعد از عبور حرارت از آنها عملا با نفوذ حرارت به سطح بيروني فولاد به واسطه ضريب انتقال حرارت بالاي اين مصالح، حرارت تا عمق ماده نفوذ کرده و موجب افت شديد مقاومت و سختي آن مي شود. در حاليکه در ساختمان بتني بعد از عبور حرارت از اندود هاي گچ و خاک موجود در سطح بيروني تير و ستون ها و نفوذ حرارت به سطح بيروني بتن، بتن خود به عنوان عايق بسيار مطلوبي عمل مي نمايد (ضريب انتقال حرارت بتن بسيار کمتر از فولاد است ) نتيجه اين رفتار باعث مي شود اولا ميلگرد هاي فولادي داخل بتن به خوبي محافظت شده (حداقل 5 سانتيمتر بتن در اطراف هر ميلگرد وجود دارد که مانع انتقال حرارت به آن مي شود) و ثانيا مدت زمان بسيار زيادي طول مي کشد که حرارت به مرکز اجزاي بتني نفوذ کرده و مقاومت و سختي آنها را کاهش دهد. اين مسئله نشان مي دهد که آسيب پذيري اسکلت بتني در برابر آتش‌سوزي بسيار پايين تر از سازه فولادي مي‌باشد.
تجميع چهار مورد بالا يعني سازه فولادي با بارگذاري حرارتي بسيار بالاتر و بار ثقلي بالاتر از حد طراحي و طراحي قديمي تر و دست پايين تر نسبت به برج گرنفل باعث تفاوت در عملکرد رفتاري دو ساختمان در برابر آتش‌سوزي شده است. که نهايتاً ساختمان اول فروريخته و ساختمان دوم سرپا ايستاده است. البته ادامه بهره برداري برج گرنفل مستلزم بررسي هاي کمي و کيفي است و نتيجه بررسي ها مشخص مي کند که ساختمان بدون ترميم اجزاي سازه‌اي و صرفاً با ترميم اجزاي غير سازه‌اي امکان ادامه بهره برداري دارد و يا نياز به بازسازي اجزاي سازه‌اي و غير سازه‌اي دارد و يا در بدترين حالت امکان بازسازي وجود ندارد و لازم است که تخريب شود.
در انتها ذکر چند نکته مهم الزامي است نکته اول انکه متن پيش رو بر اساس اطلاعات حداقلي به دست آمده در روز هاي اخير نگارش شده و کسب اطلاعات بيشتر مي تواند باعث تدقيق مساله شود. نکته دوم آنکه در نگارش بالا سعي شده از اصطلاحات و رويکرد هاي تخصصي پرهيز شود تا براي مخاطب عام جذاب و قابل لمس باشد. نکته آخر هم آنکه آتش‌سوزي پديده ايست که هر سازه در طول عمر خود ممکن است آن را تجربه نمايد لذا لازم است که ساختمان‌ها براي مقاومت در برابر آتش بر اساس روش هاي ارائه شده در مهندسي ايمني آتش سازه‌اي طراحي و ساخته شوند.
امير ساعدي داريان
دکتري مهندسي سازه
هيات علمي دانشکده عمران دانشگاه شهيد بهشتي تهران

لينک همين مقاله در جرايد: 

  1. روزنامه قانون
  2. روزنامه مردم سالاري

براي مشاهده مقاله پلاسکو مي توانيد به لينک هاي زير مراجعه کنيد:

  1. زير و بم
  2. مؤسسه مقاوم سازي و بهسازي لرزه اي ايران
  3. خبر فارسي

 

دوشنبه 29 خرداد 1396

عضویت در خبرنامه داریان