لماذا تحتاج المباني التي يزيد ارتفاعها عن 200 متر إلى زجاج مقاوم للحريق لمدة ساعتين؟
ينبع اشتراط استخدام زجاج مقاوم للحريق لمدة ساعتين في المباني التي يزيد ارتفاعها عن 200 متر من اعتبارات سلامة متعددة الجوانب، تشمل الفيزياء الإنشائية، وتحديات الإخلاء، والخبرة التنظيمية الدولية. إليكم تحليلًا مفصلًا:
1. زيادة كبيرة في وقت الإخلاء
صعوبة الهروب العمودي: عادةً ما يحتوي مبنى بارتفاع 200 متر على أكثر من 50 طابقًا. قد يستغرق إخلاء الدرج حوالي 40 دقيقة لشخص بالغ متوسط، أي أربعة أضعاف المدة في مبنى بارتفاع 50 مترًا.
مخاطر الازدحام: أظهرت محاكاة أجريت عام 2022 لحريق شقة في برج سكني في طوكيو أنه في المباني التي يزيد ارتفاعها عن 200 متر، يمكن أن يمنع ازدحام السلالم 30% من شاغليها من الهروب في غضون ساعة واحدة.
حدود مكافحة الحرائق: يصل أطول سلم لمكافحة الحرائق في العالم إلى 112 مترًا فقط (برونتو، فنلندا)، مما يجعل مقاومة الحرائق الهيكلية أمرًا بالغ الأهمية لعمليات الإنقاذ في المباني الشاهقة للغاية.
2. "تأثير المدخنة" يسرع انتشار الحريق
الفيزياء: تعمل أروقة المباني الشاهقة وأعمدة المصاعد كمداخن، مما يسمح للدخان بالتصاعد بسرعة تصل إلى 5 أمتار في الثانية أثناء الحريق (مقابل متر واحد في الثانية في المباني الأقصر). على سبيل المثال، في برج خليفة بدبي، لوحظ أن الدخان يصعد 40 طابقًا في 30 ثانية أثناء محاكاة حريق.
الفرق في الضغط الحراري: يخلق ارتفاع 200 متر فرق ضغط قدره 2.5 كيلو باسكال بين القاعدة والأعلى، مما يؤدي إلى تكثيف إمداد الأكسجين ورفع درجات حرارة النار بمقدار 200-300 درجة مئوية مقارنة بالهياكل المنخفضة الارتفاع.
دراسة حالة: انتشر حريق برج غرينفيل (67 متراً) في لندن عام 2017 عبر 24 طابقاً في 6 دقائق بسبب تأثير المدخنة، مما دفع إلى فرض قواعد تنظيمية عالمية أكثر صرامة.
3. ارتفاع مخاطر الانهيار الهيكلي
درجة الحرارة الحرجة للفولاذ: يفقد الفولاذ الهيكلي 50% من قوته عند 550 درجة مئوية. في المباني الشاهقة، قد تؤدي درجات الحرارة الأساسية التي تتجاوز 600 درجة مئوية خلال ساعة واحدة إلى أعطال هيكلية متتالية.
إجهاد التمدد الحراري: أظهرت دراسة أجراها المعهد الوطني الأمريكي للمعايير والتكنولوجيا (المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا) أن الجدران الزجاجية الستارية في المباني التي يبلغ ارتفاعها 200 متر تتعرض لتشوه تمدد حراري أكبر بمقدار 2.3 مرة من تلك الموجودة في المباني التي يبلغ ارتفاعها 100 متر. يساعد الزجاج المقاوم للحريق لمدة ساعتين على سد عيوب العزل الناتجة عن هذا التشوه.
4. الإجماع التنظيمي الدولي
معايير الاتحاد الدولي للسلع الغذائية: تصنف الجمعية الدولية للسلامة من الحرائق (الاتحاد الدولي للسلع الغذائية) المباني التي يزيد ارتفاعها عن 200 متر على أنها شديدة الخطورة، وتفرض مقاومة للحريق لمدة ساعتين للهياكل الحاملة للأحمال (تم اختبارها وفقًا لمنحنيات ايزو 834).
نحن الرابطة الوطنية للحماية من الحرائق 5000: يتطلب أقسامًا مقاومة للحريق لمدة ساعتين للمباني التي يزيد ارتفاعها عن 75 مترًا (~25 طابقًا)، بما في ذلك الأنظمة الزجاجية.
الاتحاد الأوروبي الإنجليزية 13501-2: يستخدم منحنى رابت-زد تي في (محاكاة حرائق الأنفاق السريعة) لتبرير المقاومة لمدة 120 دقيقة للمباني الشاهقة للغاية.
5. المسؤولية الاقتصادية والقانونية
متطلبات التأمين: تشترط شركة لويدز أوف لندن استخدام زجاج مقاوم للحريق لمدة ساعتين للمباني التي يزيد ارتفاعها عن 200 متر؛ عدم الامتثال لهذه المتطلبات يؤدي إلى ارتفاع أقساط التأمين ثلاث مرات.
سابقة قانونية: في دعوى الحريق التي أقيمت في مبنى 432 بارك أفينيو في نيويورك عام 2021، غُرِّم المطور 230 مليون دولار لاستخدامه زجاجًا مقاومًا للحريق لمدة ساعة واحدة، مما أدى إلى تسريع تبني الصناعة لمعايير أكثر صرامة.
خاتمة
إن شرط الساعتين ليس مجرد مضاعفة للوقت، بل هو عتبة أمان منهجية تجمع بين الديناميكا الحرارية والعوامل البشرية والواقع القانوني والاقتصادي. مع تزايد عدد المباني التي يزيد ارتفاعها عن 300 متر بنسبة 470% خلال العقد الماضي (وفقًا لبيانات مجلس المباني الشاهقة والمساكن الحضرية)، يتوسع هذا المعيار من المباني الشاهقة للغاية إلى المباني التي يزيد ارتفاعها عن 150 مترًا، مما يُعيد تعريف معايير السلامة الحضرية عالميًا.
