کتاب مهندسی ایمنی آتش

کتاب مهندسی ایمنی آتش نوشته بهروز بهنام، بر پایه‌ی پژوهش نویسنده در حوزه‌ی مهندسی حریق تدوین شده و تلاش کرده تصویری جامع از آتش‌سوزی‌های شهری، رفتار آتش، ایمنی ساکنان و پایداری سازه‌ها در برابر حریق ارائه کند. کتاب از مبانی فیزیکی و شیمیایی حریق و سوخت‌ها آغاز می‌شود و تا مباحث پیشرفته‌ای مانند شبیه‌سازی حریق، رفتار سازه‌های بتنی و فولادی در دماهای بالا، طراحی مبتنی بر عملکرد، تحلیل هزینه‌ی چرخه‌ی عمر و استفاده از یادگیری ماشین در پیش‌بینی تعداد آتش‌سوزی‌های شهری ادامه می‌یابد. این راهنما به‌ کوشش مرکز نشر دانشگاه صنعتی امیرکبیر منتشر شده است. نسخه‌ی الکترونیکی این اثر را می‌توانید از طاقچه خرید و دانلود کنید.

درباره کتاب مهندسی ایمنی آتش

کتاب مهندسی ایمنی آتش اثر بهروز بهنام با ارجاع به فجایع نمادینی چون پلاسکو و گرنفل آغاز می‌شود تا ضرورت بازنگری بنیادین در تاب‌آوری حریق شهری را برجسته سازد؛ اثری که این حوزه را نه یک تخصص تک‌بعدی، بلکه دانشی چندرشته‌ای در تلاقی دینامیک سیالات، انتقال حرارت، متالورژی، مهندسی سازه، علوم رفتاری و مدیریت بحران تعریف می‌کند. 

نویسنده در گام نخست، مبانی احتراق و دینامیک آتش را با تمرکز بر متغیر تعیین‌کننده‌ی نرخ آزادسازی حرارت و تفاوت رفتار ترمودینامیکی سوخت‌ها پی‌ریزی کرده و سپس به مقایسه‌ی پارادایم‌های سنتیِ تجویزی با متدولوژی‌های مدرن مبتنی بر عملکرد می‌پردازد؛ تحلیلی انتقادی که نشان می‌دهد چگونه سنجش دقیق زمان خروج ایمن موجود در برابر زمان خروج ایمن مورد نیاز، رفتارشناسی ساکنان و مهار سم‌شناسی دود، بر ابعاد استاتیک و آیین‌نامه‌ای پله‌های فرار و راه‌های خروج اولویت دارد.

کتاب مهندسی ایمنی آتش، گذار از آزمون‌های آتش استاندارد به مدل‌های آتش طبیعی، متحرک و موضعی در محفظه‌ها، پارکینگ‌ها و نماهای ساختمانی را کالبدشکافی می‌نماید. اثر با تحلیل مکانیکی و ترمودینامیکی کاهش مقاومت، خزش، انبساط حرارتی و پدیده‌ی قلوه‌کن شدن بتن در دماهای بالا، به ارزیابی آسیب‌پذیری قاب‌های فولادی و بتنی در برابر سناریوهای خرابی پیش‌رونده می‌پردازد. رویکرد بهروز بهنام، تلفیق این محاسبات فنی با تحلیل اقتصادی چرخه‌ی عمر و ارزیابی ریسک است؛ نگرشی که در فصول پایانی با بهره‌گیری از الگوریتم‌های یادگیری ماشین و شبکه‌های عصبی برای پیش‌بینی سوانح و تخمین مقاومت حرارتی اعضا تکمیل شده و چارچوبی نوین، داده‌محور و بهینه برای ارتقای تاب‌آوری سازه‌ها در برابر حریق ارائه می‌دهد.

خلاصه کتاب مهندسی ایمنی آتش

کتاب مهندسی ایمنی آتش با تبیین این چالش ساختاری آغاز می‌شود که با وجود تکامل آیین‌نامه‌ها، تداوم خسارات جانی و مالی سوانح شهری نشانگر ناکارآمدی اتکای صرف به دستورالعمل‌های تجویزی و ایستا است؛ از این رو، نویسنده بازتعریف ایمنی حریق را در گروِ درک همزمان دینامیک احتراق، رفتارشناسی انسان‌ها و عملکرد غیرخطی سازه‌ها در دماهای بحرانی می‌داند. 

اثر در لایه‌ی مبانی، فرایندهای شیمیایی و ترمودینامیکی نظیر پیرولیز، تفاوت شعله‌های نفوذی و پیش‌مخلوط و نرخ آزادسازی حرارت در ارتباط با مصرف اکسیژن را تدوین کرده و با نقد رویکردهای تک‌نسخه‌ای، الگوی طراحی مبتنی بر عملکرد را معرفی می‌کند؛ الگویی که در ساحت ایمنی ساکنان، موازنه‌ی میان «زمان خروج ایمن در دسترس» و «زمان خروج ایمن موردنیاز» را بر پایه‌ی تحرک‌پذیری جمعیت، غلظت گازهای سمی و مسدودشدن بصری ناشی از دود شبیه‌سازی می‌نماید.

در بعد پاسخ سازه‌ای و فناوری‌های پیشرفته، کتاب ناکافی بودن آزمون‌های استاندارد مقاومت حریق را از طریق کالبدشکافی سناریوهای آتش طبیعی، موضعی، متحرک و آتش‌سوزی در نماهای شهری نمایان می‌سازد. نویسنده با تلفیق مدل‌سازی انتقال حرارت، دینامیک سیالات محاسباتی و تحلیل رفتار ترمومکانیکی اعضای فولادی و بتنی، توزیع گرادیان دما و اثرات خرابی پیش‌رونده را ارزیابی می‌کند. 

در امتداد این رویکرد تحلیلی، اثر به قلمرو تصمیم‌گیری اقتصادی و بهینه‌سازی ورود کرده و با تحلیل چرخه‌ی عمر و ریسک اقتصادی، سطوح بهینه‌ی محافظت را فراتر از حداقل‌های آیین‌نامه‌ای استخراج می‌نماید.

چرا باید کتاب مهندسی ایمنی آتش را بخوانیم؟

خواننده در این کتاب با سه لایه‌ی اصلی مواجه است: نخست، شناخت علمی آتش و سوخت‌ها و فرایندهای احتراق؛ دوم، تحلیل رفتار ساکنان و سازه‌ها در سناریوهای مختلف حریق؛ و سوم، ترجمه‌ی این شناخت به زبان آیین‌نامه، طراحی، هزینه و سیاستگذاری. این ترکیب باعث شده است که اثر حاضر هم برای آموزش دانشگاهی و هم برای استفاده‌ی حرفه‌ای در پروژه‌های واقعی قابل استفاده باشد. یکی از ویژگی‌های کتاب توجه همزمان به دو رویکرد تجویزی و عملکردی است. وجه دیگر اهمیت کتاب، نگاه آن به اقتصاد و داده است. فصل پایانی نیز با معرفی کاربردهای یادگیری ماشین و شبکه‌های عصبی در تخمین مقاومت در برابر حریق و پیش‌بینی تعداد آتش‌سوزی‌ها، پلی میان مهندسی سنتی و ابزارهای نوین داده‌محور ایجاد کرده است.

خواندن کتاب مهندسی ایمنی آتش را به چه کسانی پیشنهاد می‌کنیم؟

کتاب مهندسی ایمنی آتش به دانشجویان و پژوهشگران رشته‌های مهندسی عمران، سازه، معماری، مکانیک و مدیریت بحران پیشنهاد می‌شود. این کتاب همچنین به مهندسان طراح، ناظران ساختمانی، متخصصان ایمنی، برنامه‌ریزان شهری و افرادی که در حوزه‌ی تدوین یا تفسیر آیین‌نامه‌های ساختمانی فعالیت می‌کنند توصیه می‌شود، به‌ویژه کسانی که با مسائل سازه‌های بلند، تحلیل حریق، ارزیابی ریسک و تصمیم‌گیری مبتنی بر هزینه‌ی چرخه‌ی عمر سروکار دارند.