ضوابط طراحی ساختمانها و لند اسکیپهای ایمن در مقابل انفجار؛ با رویکرد پدافند غیر عامل- مقاله
یکی از منابع مورد استفاده واستناد:
6 -هاشمی فشارکی، سید جواد )1387 ،)آشنایی با پدافند غیر عامل، تهران: دانشگاه صنعتی مالک اشتر.
اولین نشریه تخصصی پدافند غیرعامل کشور
نشریه علمی- تخصصی پدافند غیرعامل سال چهاردهم شماره 32
حسن صالحی محمدرضا آبشناس 3 احسان اکبری 1 -دکترای عمران 2 -کارشناس ارشد پدافند غیرعامل 3 -کارشناس ارشد عمران
حملات نظامی و تروریستی، پدافند غیر عامل، الگوهای طراحی معماری و لنداسکیپ، سایتهای ایمن. کلید واژهها : نشریه علمی- تخصصی پدافند غیرعامل سال چهاردهم شماره32 23 مقدمه پدافند غیر عامل عبارتست از مجموعه اقدامات غیر مسلحانهای که باعث افزایش قدرت بازدارندگی، کاهش آسیبپذیری، تداوم فعالیتهای ضروری، ارتقای پایداری ملی و تسهیل مدیریت بحران در مقابل تهدیدات و اقدامات نظامی و حوادث غیرمترقبه میگردد )جاللی فراهانی، 1391 :67 .)امروزه پدافند غیرعامل به عنوان یکی از مؤثرترین و پایدارترین روشهای دفاع در مقابل تهدیدات، همواره مد نظر اکثر کشورهای جهان قرار داشته و حتی کشورهای برخوردار از توان نظامی باال مثل آمریکا و روسیه به این موضوع به صورت ویژهای توجه دارند. به همین منظور طی سالیان اخیر و در دوران جنگ سرد تمهیدات طراحانه وسیعی در این زمینه، در اکثر کشورهای دنیا انجام شده است. در طول تاریخ بشر کمتر سالی را میتوان یافت که جنگی در نقطهای از جهان به وقوع نپیوسته باشد. با ورود بشر به دوران شکوفایی و پیشرفت نیز این روند نهتنها کاهش نیافت، بلکه شیوههای جنگیدن به شکلی تغییر یافتند که کشته شدن جمع کثیری از انسانها در کسری از ثانیه به امری ممکن بدل شد )فرزام شاد، 1386 .)ابزارهای جنگی روز به روز پیشرفتهتر شد و جهت مقابله با این جنگافزارها نیاز به استراتژیهای دفاعی مناسب، روز به روز بیشتر احساس شد. این مسئله به خصوص در جنگهای شهری و نابرابر اهمیت بیشتری پیدا میکند، تا بتوان با استفاده از کمترین نیرو و تجهیزات، بهترین دفاع ممکن را در مقابل دشمن انجام داد. اقدامات پدافند غیرعامل بر روی یک هدف ثابت یا متحرک از زمان طراحی مفهومی و مطالعاتی تا زمان پایان و بهره برداری هدف، قابل اجرا بوده و این اقدامات در مراحل مختلف چرخه عمر هدف، روشها و فنون ویژهای را شامل میگردد. شناخت روشها و فناوریهای نوین و بکار بردن آن در طراحی ایمن محوطهها و مجموعههای مسکونی در زمان مناسب خود، هزینه اقدامات ثانویه را کاهش داده، و اثر بخشی اقدامات غیرعامل، و حفظ و بقای سوژه را افزایش میدهد. با تلفیق هوشمندانه عناصر طبیعی، اصول معماری و اصول پدافند غیرعامل، میتوان این آسیبها را به حداقل میزان ممکن کاهش داد. بیان مسئله تهاجم به شهرها و فضاهای استراتژیک آن )همچون مناطق عمومی شهری( همواره از مهمترین اهداف کشورهای مهاجم بوده و دلیل این امر آن است که ضربه به این مراکز، دارای آثار مخرب گستردهای بر عملکردهای نظامی، دفاعی و روانی است که در پیروزی مهاجم دارای اهمیت کلیدی میباشد. به طوری که حتی مقررات بین المللی نیز آن را از حمله به اینگونه مراکز و چشم پوشی از مزایای برتری روانی آن باز نمیدارد. از این رو توجه به کاهش آسیبپذیری اینگونه اماکن جایگاه مهمی در افزایش توان دفاعی هر شهر و کشوری دارد. این مهم نیازمند چاره جویی و انجام اقدامات پیشگیرانه برای تقلیل آسیب به این مراکز، حفظ جان نیروها و پرسنل، به عنوان سرمایه انسانی است )فرزام شاد، 1386.) امروزه به واسطه پیشرفت وسیع علم و فنآوری، با طراحی موشک‌های دور برد میتوان از فواصل بسیار زیاد اهداف شناسایی شده به واسطه عکسهای ماهوارهای را به طور دقیق مورد هدفگیری قرار داد و منهدم نمود. حال این سؤال در ذهن تداعی میشود که جهت مقابله با آثار تخریبی موشک‌های دوربرد هوایی و زمینی دشمن، و چه اقداماتی میتوان انجام داد؟ بی شک کم هزینهترین و مؤثرترین راه، استفاده از الگوهای استتاری و تکنیک‌هایی است که قدرت تخریبی امواج انفجار را کاهش داده و پتانسیل مناسبی برای اختفاء و پناه نیروهای انسانی ایجاد نماید. حال مسئله اصلی این تحقیق بررسی نوع، کیفیت و چگونگی طراحی پایدار فضاهای عمومی شهری و محوطههای بین ساختمانهاست؛ به گونهای که ضمن ایجاد مانع در مقابل قدرت تخریبی امواج انفجار، پتانسیل مطلوبی برای اختفاء موقت نیروهای انسانی در مجموعه نیز ایجاد نماید. اهدف امروزه با پیشرفت تکنولوژی، به دالیل متعددی اصول اخالقی رو به انحطاط رفته و کشورهای مختلف به دالیل واهی همدیگر را تهدید کرده و به یکدیگر حمله نظامی می کنند )شایسته افشار، 1389 .)در این بین آمریکا به عنوان نیروی برتر نظامی و ابر قدرت جهان به یکه تازی خود پرداخته و در این راه به بسیاری از کشورها صدمات جبران ناپذیری وارد نموده و آنها را تحت اشغال خود در آورده است . • جمهوری اسالمی ایران با توجه ماهیت اسالمی خود و قرار داشتن در یکی از نقاط استراتژیک جهان )خاورمیانه( همواره در معرض انواع تهدیدات از سوی کشورهای گوناگون قرار داشته و دارد؛ بنابراین الزم است با کاملترین تدابیر 24 دفاعی، خود را در برابر هرگونه تهدید نظامی دشمنان ایمن سازد. در این میان میتوان اظهار داشت که به لحاظ دفاع عامل و تجهیزات و جنگ افزارهای نظامی، اکثر کشورهای دنیا در وضعیتی یکسان و هم سطح قرار دارند و آنچه تعیین کننده نتایج جنگ خواهد بود استراتژیهای جنگی و پدافند غیرعامل در ارتباط با خنثیسازی حمالت و غافلگیری دشمن میباشد. با توجه به توضیحات فوق، هدف اصلی این پژوهش بررسی و تجزیه و تحلیل مؤلفههای ساختاری و معماری تأثیرگذار در الگوهای برنامهریزی و طراحی محالت مسکونی و فضاهای عمومی در مناطق شهری برای مقابله با آثار تهاجم نظامی )زمینی و هوایی( تروریستی به شهرها است. از دیگر اهداف فرعی این پژوهش میتوان به موارد زیر اشاره کرد: • باال بردن قابلیت بقا، استمرار فعالیتهای حیاتی، و خدمات رسانی به مراکز حیاتی در فضاهای عمومی شهر و مرکز محالت، به هنگام بحران و آشوبهای خیابانی و جنگ. • حفظ روحیه و انسجام وحدت، و پیشنهادات راهبردی جهت تقویت بازدارندگی و افزایش آستانه مقاومت مردم. • افزایش احتمال تداوم فعالیت سازه، استمرار فعالیتهای حیاتی و ارتقای سطح تابآوری ساختمانها و فضاهای پیرامونی به واسطه نوع طراحی در هنگام حمله دشمن. • تقلیل آسیبپذیری و کاهش خسارت به تجهیزات و نیروی انسانی و نیز نقاط حساس و استراتژیک مجموعه. • صرفهجویی در هزینه و زمان، جهت استتار مجموعهها و نقاط استراتژیک و حساس به هنگام احساس خطر. • تالش در جهت سلب آزادی و ابتکار عمل از دشمن و تروریستها به واسطه فریب آنها از طریق نوع طراحی. • کاهش قدرت تخریب موج انفجار )به مقدار بسیار جزئی( و کنترل تقریبی تنشهای حاصله از آن و کمتر نمودن خسارات جانی به واسطه طراحی فرمهای منحنی هدایت کننده و حذف گوشهها در محوطه و نمای ساختمانها. مبانی علمی یا فنی و روش اجرای طرح: این تحقیق نوعی پژوهش توصیفی تحلیلی است که اطالعات آن به صورت نظری ـ میدانی گردآوری شدهاست. در این راستا با بررسی منابع کتابخانهای و آییننامههای مصوب از قبیل آییننامههای فما، آییننامههای طراحی معماری و لنداسکیپ وزارت دفاع آمریکا و لوح فشرده طراحی لنداسکیپ پدافند غیرعامل جمهوری اسالمی ایران، پارامترهایی کاربردی و در عین حال کم هزینه، به منظور ارتقای امنیت فضاهای عمومی شهری و محوطههای بین ساختمانها شناسایی و به صورت ایدههایی قابل طراحی در اختیار معماران و طراحان محیط معرفی گردید. مقایسه بازدهی طرحهای فریب و مقاومسازی در ایمنی سازههای نیمه مدفون: در این تحقیق احتمال تداوم فعالیت به عنوان معیار اصلی بازدهی معرفی شده و بازدهی طرح "فریب و اغتشاش" و طرح "مقاومسازی" برای یک سازه مدفون در عمق کم محاسبه و با یکدیگر مقایسه شدهاند. در این تحقیق به منظور رعایت بدترین شرایط محاسباتی، از تأثیر برنامههای پیشگیری از شناسایی سازههای مدفون صرف نظر شده و و رویتپذیری سازه 100 %در نظر گرفته شده است. در این صورت دو راهبرد برای ایمنسازی سازههای مدفون قابل تصور است: • ایجاد طرحهای فریب و اغتشاش به منظور افزایش CEP خطای مهمات. • مقاومسازی دیوارهای بتنی سازه با اتخاذ استراتژی افزایش ضخامت دیوار به منظور کاهش شعاع نفوذ پذیری خط سازه. برای مقایسه بازدهی روشهای ایمن سازی، از یک سناریوی ساده استفاده میشود که در آن یک سازه مدفون در عمق کم و به مساحت 300 متر مربع، توسط بمبهای Paveway Enhanced DMLGB III از نوع 28-GBU با ترکیب دو نوع حسگر لیزری و ماهوارهای مورد تهاجم قرار میگیرد. برای این منظور احتمال تداوم فعالیت سازه پس از اجرای 10 حمله هوایی، برای سطوح مقاوم سازی و سطوح فریب مختلف محاسبه شد. بدین منظور پنج سطح از مقاوم سازی برای ضخامت دیواره از 30 سانتی متر تا 1/1 متر منظور شد. همچنین پنج سطح از فریب برای خطای مهمات از 10 متر تا 90 متر با هم مقایسه شد. بدین ترتیب تعداد 25 وضعیت مختلف بدست آمد که در جدول زیر آورده شده است. - برای مقادیر خطای بیشتر از 90 متر هیچ نیازی نشریه علمی- تخصصی پدافند غیرعامل سال چهاردهم شماره32 25 به مقاوم سازی نیست )این در حالی است که برای ضخامت دیوار 1/1 متری در صورتی که خطای مهمات دشمن 10 متر باشد، احتمال تداوم فعالیت سازه صفر ً درصد خواهد بود و سازه کامال نابود میشود(. - نرخ تغییرات بازدهی نسبت به خطای مهمات خیلی بیشتر از نرخ تغییرات آن نسبت به مقاوم سازی سازه است. - برای یک مقدار خطای ثابت، تغییرات بازدهی با افزایش ضخامت دیواره حداکثر 28 %است؛ در حالی که برای یک ضخامت ثابت، تغییرات بازدهی حداکثر 55 %یعنی حدود دو برابر است. حال که اطمینان حاصل شد احتمال تداوم حیات سازه در الگوهای فریب بازدهی بیشتری نسبت به الگوهای مقاوم سازی دارد، برآورد امکان پایش اهداف توسط ماهوارههای تصویر برداری را در یک مدل ریاضی و در سه حالت مختلف مورد بررسی قرار میدهیم. سه روش اساسی برای محاسبه عرض پوششی مدار وجود دارد: 1 -فرض مسطح بودن زمین، 2 -فرض کروی بودن زمین 3 -فرض بیضوی بودن با استفاده از یک مثلث غیر از قائم الزاویه برای کاربردهایی که به دقت باالیی نیاز دارند. حل مثلث قائم الزاویه میتواند کافی باشد )رابطه زیر(: Sp(1-tan=SWm (h)*( برای بیشتر کاربردها یک مدل زمین کروی شکل مطلوب میباشد. یک راهحل برای محاسبه پوشش زمینی بدین صورت است که خط دید ماهواره به صورت عمود بر سطح زمین، تصویر کرد و سپس زاویه )α )بین خط حاصل شده از نقطه تقاطع شعاع زمین و خط دید ماهواره با مرکز زمین، و خط بین مرکز زمین و ماهواره )شکل1 )را بدست آورد. فاصلهای که در راستای این کمان بر روی زمین وجود دارد از رابطه زیر قابل محاسبه است: Re)*2π/α=( SWm تصویر 1 -تعیین پوشش تصویری ماهواره برای سه حالت، زمین مسطح و زمین کروی ، منبع: فیضی و خزایی، 1395 یک راهحل ریاضی دیگر پیدا کردن زاویه محاطی )f )یک مثلث باز یا تند و سپس زاویه محیطی است. Re )و زاویه ارتفاع ماهواره )h ،)شعاع کره زمین ) خارج از نادیر )S )معلومات مسئله هستند. پاسخ برای یافتن F بر اساس قانون سینوسهاست که برای این مورد به شرح زیر است: Re)(s(sin)= f (Sin Re)/h+ عبارت جبری مزبور را میتوان به صورت زیر مرتب کرد تا زاویه محاطی )f )را بدست آورد. سه زاویه α φ و s باید در مجموع 180 درجه باشند. از آنجا که )s-α-180=f ) است: Re)(s(sin)=s+α(Sin Re)/h+ بنابراین در نهایت رابطه زیر بدست میآید: Re)(s(sin{1-sin=α Re)/h+ s} - هنگامی که پهنای باند مدار محاسبه شد، موقعیتهای چپ و راست بر روی نقشههای آزیموتی در زاویههای عمود بر مسیر حرکت ماهواره به صورت زیر حاصل میشود: (SW)*(-180 – heading(cos=Xright (SW)*(-180 – heading(sin= - Yright (SW)*(180 – heading(cos= Xleft (SW)*( 180 – heading(sin= - Yleft الزامات طراحی محوطهها از منظر پدافند غیر عامل: توجه به طراحی اصولی فضاهای باز بر مبنای اندیشههای دفاعی توسط طراحان مجتمعهای زیستی و ضابطین قوانین شهرسازی، باعث باال رفتن ضریب ایمنی این فضاها و به تبع آن کاهش خسارات و صدمات جانی خواهد شد. با تلفیق هوشمندانه عناصر طبیعی، عناصر معماری و اصول پدافند غیرعامل میتوان این آسیبها را به حداقل ممکن کاهش داد. البته در بسیاری از سایتها و فضاهای شهری امکان ایمن نمودن تمامی فضاهای باز وجود ندارد. از این رو تنها میتوان به ایمن نمودن فضاهایی محدود اقدام نمود تا در اینگونه فضاها استفادهکنندگان بتوانند در ساعات تفریح و استراحت احساس آرامش و امنیت بیشتری نمایند. تجربه جنگ تحمیلی عراق علیه ایران، جنگ شش روزه اعراب و رژیم صهیونیستی و بسیاری از جنگهای دنیا نشان میدهد که دشمن با استفاده از اصل غافلگیری مبادرت به حمله ناگهانی به کشور هدف نمودهاست. این امر باعث میگردد کسانی که در محوطههای باز قرار دارند بشدت در معرض آسیبهای ً ناشی از عوامل جدی قرار گیرند. این آسیبها معموال 26 زیر میباشند: • اصابت مستقیم ترکشهای ناشی از عامل انفجار؛ • موج انفجار؛ • پرتاب تکههای اشیاء منهدم شده؛ • ریزش آوار؛ • انفجار اتومبیلها و مخازن سوخت داخل محوطه. بنابراین با طراحی هوشمندانه محوطهها میتوان تا حدود زیادی از آسیبپذیری محیط در شرایط بحرانی و در زمان حمله دشمن جلوگیری کرد: محصور نمودن فضا: محصور نمودن فضا یکی از مؤثرترین روشها برای ایجاد فضاهای امن میباشد که با روشهای مختلفی تحقق مییابد. از جمله این روشها میتوان به محصوریت توسط دیوار، اختالف سطح و ردیفی از درختان اشاره نمود. البته باید به این نکته توجه نمود که تناسبات این فضاها هرگز نباید به گونهای باشد که فضای نامطلوب، یکنواخت، سرد و بی روح و زندان گونه را برای استفاده کنندگان تداعی کند. ایجاد کنجهای امن: ایجاد کنجهای امن میتواند به روشهای مختلف و حاالت گوناگون، پیش بینی و طراحی گردد که برخی از اصلیترین این روشها عبارتند از: الف( اختالف سطح با استفاده از شیب زمین: شیب زمین نیز امکان دیگری است که محیط برای ایجاد کنجهای امن در اختیار ما قرار میدهد. فضاهایی که در سطح پایینتری قرار گرفتهاند، با ایجاد تمهیداتی نظیر احداث دیوارها، کاشت درختان و یا حفر فضاهایی در دیوارههای حاصل از شیب میتوانند از تهدیداتی که از سطوح باالتر وجود دارد در امان بمانند و کنجهایی را ایجاد نمایند که احساس آرامش و امنیت را برای افراد به ارمغان آورد. در صورتی که فضای خارج از فضای داخل باالتر باشد، نیاز به دیواره بلندی وجود ندارد و دیوارههای کوتاه و یا یک فالور باکس میتواند امنیت را برای محوطه فراهم آورد. الزم است حداقل فاصله این اختالف سطوح از ساختمان برای کاهش خطر ریزش آوار برابر ارتفاع ساختمان باشد. ب( ساختمانهای اطراف محوطهها: در هنگام طراحی ساختمان میتوان حجم کلی را به صورتی طراحی کرد که در بخشهای گوناگون، فضاها و کنجهای امن را به وجود بیاورد. همچنین وجود پیلوت در زیر ساختمانها عالوه بر ایجاد فضایی گرم و جلوگیری از ریزش آوار بر روی عابرین، سقف مناسبی جهت محافظت از آفتاب در تابستان و نزوالت جوی میباشد. ضمن آنکه بوجب عبور موج انفجار از زیر و البهالی ساختمانها شده و میزان اصطکاک آنرا با سطح درگیر ساختمان کاهش میدهد. فرم ساختمانها: افقی گرایی و شکل پلکانی ساختمان میتواند تأثیر زیادی در جلوگیری از ریزش آوار به محوطه داشته باشد. همچنین استفاده از گوشههای گرد و فرمهای منحنی در ساختمان نیز میتواند در رد کردن موج انفجار و مستهلک نمودن آن نقش مهمی داشته باشد. حذف عناصر الحاقی و تزیینی در ساختمان: عناصر الحاقی به ساختمان، نظیر تراسها، بالکنها، تابش بندها و ...، عامل بسیار مهمی در افزایش خسارات میباشند. زیرا از یکسو این عناصر در هنگام ایجاد خالء و مکش ناشی از انفجار از ساختمان جدا شده و در محوطه آوار میشوند؛ و از سوی دیگر وسایل موجود در آنها مانند گلدان، کولر و ...، به اطراف و فضای محوطه پرتاب میگردند و در صورت برخورد با افراد و کارکنان، آسیبهای جدی و مرگبار به آنها جدول 1 -مقایسه طرحهای فریب و مقاوم سازی )منبع: حسینی یگانه، 1391) احتمال تداوم فعالیت سازه نمونه پس از 10 حمله با مهمات نفوذی ضخامت دیوار )متر( 3/0 5/0 7/0 9/0 1/1 خطای مهمات دشمن )متر( 10 0 %0 %0 %0 %0% 30 23 %32 %37 %40 %42% 50 59 %66 %70 %72 %73% 70 76 %81 %83 %84 %85% 90 85 %88 %89 %90 %91% نشریه علمی- تخصصی پدافند غیرعامل سال چهاردهم شماره32 27 وارد میکنند. استفاده از موجگیرها و خم: برای جلوگیری از ورود امواج انفجار و کاهش اثرات ً میتوان آن، از فضایی به فضای دیگر در سازهها معموال راهروها و مسیرهای حرکتی را به صورت تو در تو و با زوایای مختلف ایجاد نمود، که در صورت انفجار، امواج کمتری به تونلهای قسمتهای دیگر وارد گردد. واضح است که در تونلهای مستقیم کاهش موج به کندی صورت میگیرد. بنابراین برای جلوگیری از ورود امواج انفجار و کاهش اثرات آن به فضاهای امن میتوانیم از تونلهای انحرافی با زوایای مختلف استفاده کنیم. در تصویر2 مجموعهای از خمها با زوایای مختلف آورده K فاکتوری است که در ازای استفاده از p شده است. هر خم در مسیر اندازهگیری نسبت به حالت تونل مستقیم، در مقدار فشار ضرب میشود. به عنوان مثال، یک خم 90 درجه مقدار پیک فشار را در حدود 30 درصد کاهش میدهد و یک انشعاب T شکل این کار را در حدود 50 درصد انجام میدهد. تصویر 2 -مقایسه نسبی بعضی از خمهای کاهش دهنده فشار موج، منبع: Christopherson ,1946 عاله بر خمها، در انتهای راهروها میتوان موجگیرهایی تعبیه کرد که امواج ناشی از انفجار را در درون خود مستهلک نمایند تا امواج کمتری به راهروهای اطراف برسد. )of fundamentals Army Us desiyn protective ,1965.) استفاده از درختان، المانها و مبلمان مناسب: درختان از دیگر عناصری هستند که میتوانند در ایجاد فضای امن نقش مؤثری را ایفا کنند. آنها میتوانند عالوه بر ایجاد فضایی دلنشین و فرح بخش، عامل بسیار مؤثری در مقابل ترکشهای انفجار و تقلیل فشار و انحراف موج انفجار باشند. همچنین پوششهای گیاهی انبوه، ابزار بسیار مناسبی جهت اختفاء و خروج از محدوده رویت در حمالت هوایی است. برای این منظور استفاده از درختان همیشه سبز و تنومند مثل کاج و سرو، و درختچههایی نظیر شمشاد توصیه میشود. پوششهای تضعیف کننده: قدرت تخریبی یک انفجار به مقدار انرژی امواج بستگی دارد و برای کاهش این قدرت باید به طریقی امواج را تضعیف کرد یا به عبارت بهتر انرژی آنها را مستهلک کرد. قرار دادن موضعی پوششها در برابر امواج، باعث میرایی سریعتر آنها میشود. این پوششهای سبک وزن، اثر مهمی بر بخش امواج ناشی از انفجار دارند و دیوارها و سایر المانها از نظر فیزیکی، یکپارچگی را طی انفجار حفظ میکنند. انواع حفاظهای موجود عبارتند از: الف( حفاظهای دارای واسطه مایع: اساس این حفاظها پوششی است که میتواند درون خود حجم الزمی از آب را نگه دارد. ویژگی عمده آنها قابلیت تخلیه آب در زمانهای الزم و انتقال آسان آن میباشد. بدین ترتیب آب میتواند انرژی گرمایی قابل توجهی را جذب کند. ب( پوششهای دارای واسطه جامد ـ گاز: این پوششها نوعی از حفاظهایی هستند که در برابر امواج ناشی از انفجارات قوی مقاومت میکنند و از دانههایی از فلز توری، به فرم بیضی ساخته میشوند. مقدار زیادی از این دانهها که به علت داشتن حفره، دارای فاز گازی هستند، داخل پوششهای توری ریخته میشوند. این پوشش بر روی سازه مورد نظر ً باید جهت حفاظت نصب میشود. الیه رویی حتما متخلخل باشد. به طوری که موج بتواند از آن رد شود. اگر این الیه سخت باشد حفاظ مانند پانل جامد عمل کرده و تخریب خواهد شد. شکل پذیری بسیار باالی این ساختار باعث میشود انرژی موج انفجار به طور 28 قابل توجهی مستهلک شود. ج( حفاظهای دارای واسطه مایع ـ گاز: کارایی تضعیف کنندههای امواج انفجار با جایگزینی واسطه گاز ـ مایع به جای مایع افزایش مییابد و واسطه دو فاز انرژی انفجار را چندین برابر واسطه تراکم پذیر کاهش میدهد. کاهش چندین باره سرعت خطی یا غیر خطی در واسطه دو فاز بر روی پروفیل فشار موج انفجار تأثیر میگذارد. سه نوع پوشش معرفی شده قابلیتهای خاصی دارند )keenan ,2002:) - پوششهای دارای واسطه مایع: به علت امکان شارژ و دشارژ مایع و حمل و نقل ساده، استفاده از آن در فضاهایی که احتمال انفجار وجود دارد، توصیه میشود. - پوشش دارای واسطه جامد ـ گاز: شکل پذیری بسیار باالی این ساختار باعث میشود انرژی موج انفجار به طور قابل توجهی مستهلک شود. - ساختارهای دارای واسطه مایع ـ گاز: وجود فاز گازی باعث کاهش سرعت و افزایش زمان انتقال موج انفجار میشود. جانپناه و دیوارهای محافظ: در فضاهای باز، وجود سطوح هموار و وسیع، به هیچ وجه مناسب نیست. لذا باید با استفاده از عوارض سطحی ساده ضمن غنیسازی فضا برای تأمین فعالیتهای مورد انتظار در شرایط عادی، به ایجاد لبههای متعدد برای شکلگیری جانپناههای آنی کمک نمود. - محل استقرار جانپناهها باید خارج از محدوده ریزش آوارهای ساختمانی تعیین شود. - وجود جانپناه با ظرفیت کم، ولی با پراکندگی زیاد، بهتر از وجود جانپناههایی با ظرفیت زیاد ولی با تمرکز باالست. - نظر به اینکه بهترین وضعیت بدن در برابر نیروهای انفجاری، حالت خوابیده است، باید در فضای باز مجموعه، جانپناهها منطبق با حالت درازکش طراحی شوند )FEMA 430 .)بهترین سطوحی که امکان پناه گرفتن فرد به حالت خوابیده در فضای باز را فراهم میکنند ، دیوارهای تزیینی، گلدانها، نیمکتها و جویهای آب است. - حداکثر شعاع فاصله تا جانپناه در فضای باز بر اساس سرعت متوسط دویدن )حدود سه متر بر ثانیه( در مدن حداکثر ده ثانیه معادل 30 متر پیشنهاد میشود؛ - طول لبه جانپناه یا هر گونه موانع سخت باید تا حد امکان کم و همراه با بریدگیهایی در فواصل مناسب باشد، تا به تخلیه سریع امواج انفجار کمک نماید. دیوار یکی از عناصر بسیار مهمی است که میتواند امنیت در فضاهای باز را تأمین نماید. مشروط به آنکه به نوع مصالح، بافت و شکل کالبدی دیوارها در هنگام طراحی توجه شود. وجود فضاهای وسیع و صاف در محلهای تجمع و محوطهها از نظر ایمنی مناسب نمیباشد. با احداث دیوارهای تزیینی با اشکال مختلف )موازی، متقاطع و ...(، میتوان ضمن ایجاد کنجهای امن، فضاهای زیبا و متباینی را به وجود آورد. باید توجه نمود که هرگونه لبه در مواقع اضطراری یک جانپناه است. همچنین ایجاد شکستگی در دیوار، عالوه بر افزایش مقاومت دیوار در برابر نیروهای جانبی، موجب از بین بردن یکنواختی دیوار شده و فضاهایی خورد و کنجهایی در حاشیه دیوار پدید میآورد که جهت پناه گرفتن مناسب میباشد. استفاده از بخار پالسما: برای اولین بار کشور روسیه در یک حادثه اتفاقی، به خاصیت مواد یونیزه شده در تغییر ماهیت امواج پی برد. زمانی که این کشور ماهوارهای به فضا فرستاد و بعد از چند روز متوجه شدند که ارتباط آنان با ماهواره قطع شده است، به بررسی علل آن پرداختند و متوجه شدند که در باالی جو زمین الیهای از اکسیژن یونیزه شده وجود دارد، که زمانی که امواج راداری به این الیه برخورد نمایند تغییر ماهیت داده و دیگر قابل درک برای گیرندههای زمینی نمیباشند. آنها از این روش در هواپیماهای خود برای رادار گریزی و خالص شدن از تیررس موشک‌ها استفاده کردند )هاشمی فشارکی، 1387 .)امروزه با توجه به کنترل موشک‌ها تا هدف، به وسیله امواج راداری، میتوان با استفاده از ژنراتورهای مخصوص، مواد یون یزه شده ایجاد نمود و به وسیله لولههایی آنها را در سطح زمین برای گمراه کردن موشک‌ها استفاده کرد. مصالح پلی استایرن: پلی استایرنها مصالح ساخته شدهای میباشند که از فرایندهای پلیمری بدست میآیند. فومهای پلی استایرن مصالحی بسیار سبک و سفید رنگ بوده و از دانههای پلی استایرن ساخته میشوند. بر اساس مطالعات صورت گرفته، پلی استایرنهای منبسط شده در کاهش تنشهای ناشی از امواج کوبشی، کارایی مناسبی از خود نشان میدهند. استفاده از بازدارندههایی نظیر حفره، بلوک و غیره ...، عالوه بر کاهش بیشینه تنشها، موجب تأخیر در زمان رسیدن نشریه علمی- تخصصی پدافند غیرعامل سال چهاردهم شماره32 29 موج کوبشی میشوند )نشریه 524 نظام مهندسی، 1389.) کفسازی محوطه: هر آنچه سرعت گریز از خطر را محدود نماید، بهتر است از طرح محوطه حذف و یا مهار گردد. مصالح کف در محلهای تجمع افراد در فضای باز باید تا حد امکان متشکل از مصالح نرم انتخاب شود و سطوح سخت و ناهمواری همچون کفهای سنگی و تزیینی، به دلیل آنکه احتمال ایجاد آسیبدیدگیهای مضاعف را به دنبال دارند، در طرح کف سازی محوطه توصیه نمیگردد؛ ولی در عین حال ایجاد سطوحی که حرکت بر روی آنها دشوار است )همچون سطوح شن و ماسه خشک و نرم و یا سطوح گلی و چسبنده( فقط در مقیاس کوچک توصیه میشود. سطح کف زمینهای بازی باید تا حد امکان از جنس مصالح نرم باشد. کفسازی مسیرهای حرکتی باید بدون ناهمواری بوده و از ایجاد پلههای غیر ضروری، ً پلههای تکی، خودداری گردد. زیرا این موارد خصوصا موجب سقوط افراد در هنگام بروز بحران خواهد شد. توصیه میشود در اینگونه موارد از سطح شیبدار استفاده شود. استفاده از رمپ بهتر از پله است. شیب رمپ حداکثر 5 درصد و عرض رمپ برای خروج سریع و همزمان دو نفر نباید کمتر از 8/1 متر باشد. سطوح کف فضاهای سبز باید تا حد امکان از چمن پوشیده شده باشد. نصب هر گونه سنگ )با ابعاد و مقاومت کم در برابر نیروهای انفجاری( و با مقاصد تزئینی در این گونه سطوح نامناسب است. اما نصب سنگهای بزرگ که ضمن تأمین مقاصد تزیینی محیط، قادر به ایجاد نوعی جانپناه مقاوم باشند )FEMA 430 ،)در صورت نداشتن گوشههای تیز مناسب است. از دیگر عناصر مهم مبلمان محوطه و ممانعت از ورود خودرو به محدوده ساختمان 8 قابل رویت بودن سایت از داخل ساختمان 1 مخفیگاه در نزدیک ساختمان ایجاد نشود 9 پارکینگ زیر ساختمان نباشد 2 ساختمان در محدوده دید بناهای اطراف نباشد 10 عالیم هدایت کننده کم شود 3 حصار حفاظتی در دورترین الیه سایت باشد 11 سطل های زباله از ساختمان دور شود 4 ساختمان دور از منافع انسانی قرار گیرد 12 الگوهای بافت را حفظ کنید 5 دسترسی مناسب به تأسیسات 13 پارکینگ در فاصله مناسبی از ساختمان باشد 6 شفافیت و قابل رویت بدن محوطه های اطراف 7 تصویر 3 -طرح گرافیکی مجموعه اقدامات عمومی برای ارتقای امنیت سایت و ساکنین ساختمان، FEMA 426 30 فضاهای باز، نیمکتها هستند که در صورت طراحی مناسب میتوانند عالوه بر کارکرد اصلی خود، به عنوان جانپناه نیز مورد استفاده قرار گیرند )FEMA 430.) پنجرهها و نماهای مجاور محوطه: استفاده از نماهای شیشهای و پنجرههای بزرگ در مجاورت محوطهها بدون رعایت تمهیدات الزم، به دلیل پرتاب قطعات شیشه به اطراف، عامل مؤثری در افزایش تلفات و خسارات در محوطهها میباشد. ً قطعات الزم است در صورت استفاده از این عناصر اوال شیشه تا حد امکان کوچک شده و توسط قاب مهار ً نوع شیشه از نوع مسلح باشد. تورفتگی شوند، ثانیا پنجرهها نیز میتواند کمک مؤثری در کاهش آسیبها باشد. فاصله مناسب بلوکهای ساختمانی از محوطه: جهت جلوگیری از ریزش آوار ناشی از تخریب ساختمان روی محوطه و افراد موجود در آن، باید فاصله مناسب بین آنها رعایت گردد. همچنین فاصله مناسب بین بلوکها عامل مؤثری در امنیت معابر بین آنها بوده و از فضای باز ایجاد شده میتوان به عنوان محل اسکان موقت و عملیات امداد و نجات استفاده نمود. )تصویر 3) پارکینگها و مخازن سوخت: اتومبیلها و مخازن سوخت از عوامل خطر آفرین هستند که در صورت انفجار، به دلیل ماده قابل انفجار میتوانند صدمه زیادی به اطراف خود وارد آورند. لذا الزم است فاصله ایمن پارکینگ تا محوطه حفظ شده تا در صورت اشتعال، آتش به ساختمانها سرایت نکند و همچنین جهت مخازن، مکان مناسبی با تمهیدات حفاظتی حتی االمکان پایینتر از سطح زمین و به صورت مدفون پیشبینی شود. جویهای آب: جویهای آب چنانچه با ابعاد مناسب طراحی شوند، محل مناسبی برای پناه گرفتن میباشند. حداقل عمق جوی آب باید 5 سانتی متر بیشتر از متوسط ضخامت بدن مردان، یعنی حدود 40 سانتی متر در نظر گرفته شود. همچنین جنس مصالح جویهای آب باید در برابر نیروهای انفجار مستحکم و مقاوم باشد. استفاده از میراگرها: در مقاوم سازی سازهها، یکی از روشهای کاهش نیروی جانبی ناشی از انفجار، استفاده از میراگرها میباشد. در طی انفجار انرژی زیادی به سازه اعمال میگردد. این انرژی به دو صورت جنبشی و پتانسیل )کرنشی( بر سازه اعمال میشود. که به طریقی جذب یا مستهلک میگردد. اگر سازه فاقد میرایی باشد ارتعاش آن پیوسته خواهد بود اما به دلیل وجود میرایی در مصالح، ارتعاش کاهش مییابد. مبراگرها را بر اساس عملکرد آنها به انواع اصطکاکی، فلزی )جاری شونده(، ویسکوز، ویسکواالستیک، آلیاژهای حافظه دار شکلی )SMA ،)و میراگرهای جرمی دستهبندی میکنند )نشریه 524 ،1389 .) بنابراین میتوان با توجه به مقدار ضربه بدست آمده از تحلیل نرمافزارهایی همچون اتوداین در فضای مدلسازی شده، جهت جذب حداکثر انرژی در سیکلهای اولیه، از میراگرهای با سختی متناسب و آرایش صحیح آنها )سری، موازی، و سری ـ موازی( بهره برد. تأسیسات زیر بنایی: آسیب دیدن شبکهها مانند برق یا گاز باعث تشدید آسیبها میشود؛ یعنی با نشت گاز در فضا، آتش سوزیهای بزرگی ایجاد میشود. الزم است تمهیدات حفاظتی مناسب، مانند دفن لولههای گاز در عمق مناسب و شیرهای قطع کن خودکار و سایر ضوابط پیشبینی شود و از عبور کابلهای برق به صورت هوایی خودداری گردد. نتایج در این مقاله به بررسی روشهای مختلف ارتقای امنیت سایت و محوطههای بین ساختمانها پرداخته شد. در این راستا ابتدا تهدیدات و آسیبهای محتمل از قبیل موج انفجار و آثار تخریبی آن بر اساس تجربیات پیشین مورد شناسایی قرارگرفت و راهکارهایی در زمینه ایجاد پناهگاه، کاهش قدرت تخریب امواج، چگونگی طراحی سایت و جانمایی فضاها، طراحی کف و جداره محوطهها و ... پیشنهاد گردید. نتایج به خوبی نشان داد که میتوان با اتخاذ تدابیر معمارانه، ضمن ایجاد فضاهای زیبا و دلنشین و بدون لطمه زدن به عملکرد فضاها، از شدت و گستردگی ناشی از حمالت دشمن در هنگام بروز بحران کاست؛ بدون آنکه این امر مستلزم صرف هزینههای گزاف باشد. در نهایت میتوان معیارها و شاخصهای طراحی سایتها و ساختمانهای ایمن را به طور خالصه در جدول 2 آورد: نشریه علمی- تخصصی پدافند غیرعامل سال چهاردهم شماره32 31 جدول 2 :معیارها و شاخصهای طراحی ساختمانها و محوطههای ایمن )منبع: نگارنده( معیارها شاخصها محصور نمودن فضا • محصوریت توسط دیوارهها؛ • محصویت با ایجاد اختالف سطح؛ • محصوریت با ردیفهای درختان. ایجاد کنجهای امن • اختالف سطح با استفاده از شیب زمین؛ • طراحی هدفمند بدنه ساختمانها؛ • استفاده از دیوارههای جداکننده یا تزئینی؛ • استفاده از درختان، المانها و مبلمان مناسب؛ • فاصله مناسب بلوکهای ساختمانی از محوطه؛ • عدم استفاده از نماهای شیشهای و پنجرههای بزرگ؛ • استفاده از شیشههای مسلح، و یا استفاده از ورقهای پالستیکی شفاف به جای شیشه. فرم ساختمان • افقی گرایی؛ • استفاده از اشکال پلکانی؛ • استفاده از گوشههای گرد و فرمهای منحنی. جانپناه و دیوارهای محافظ • طراحی جانپناه با ظرفیت کم و پراکندگی زیاد؛ • محل استقرار جانپناه باید خارج از محدوده ریزش آوار باشد؛ • طراحی جانپناه منطبق با حالت درازکش؛ • حداکثر شعاع فاصله تا جانپناه در فضای باز بر اساس سرعت متوسط دویدن 30 متر پیشنهاد میشود؛ • طول لبه جانپناه یا هر گونه موانع سخت باید تا حد امکان کم و همراه با بریدگیهایی در فواصل مناسب باشد تا به تخلیه سریع امواج انفجار کمک نماید. • طراحی جویهای آب به عنوان جانپناه. کف سازی محوطه • استفاده از مصالح نرم و پرهیز از سطوح سخت و ناهموار در کف محوطههای جمعی؛ • پرهیز از سطوحی مانند شن و ماسه که حرکت بر روی آن دشوار بوده و سرعت فرار را کاهش میدهد؛ ً پلههای تکی؛ • پرهیز از ایجاد پلههای غیر ضروری مخصوصا • استفاده از رمپ با شیب استاندارد به جای پله؛ • پرهیز از نصب المانها، مبلمان و سنگهای تزیینی با گوشههای تیز. 32 معیارها شاخصها پارکینگ و مخازن سوخت • ایجاد فاصله ایمن بین پارکینگهای خودرو و ساختمانهای اصلی؛ • ایجاد فاصله ایمن بین مخازن و منابع سوخت و ساختمانهای اصلی؛ • طراحی مخازن سوخت در عمق زمین. تأسیسات زیر بنایی • دفن لولههای گاز در عمق مناسب و تعبیه شیرهای قطع کن خودکار؛ • عبور کابلهای برق به صورت زمینی و زیر زمینی. میراگرها • انتخاب میراگر با سختی مناسب؛ • آرایش مناسب میراگر. موجگیرها و خم • متهلک نمودن امواج؛ • مکانیابی و انتخاب مناسب موجگیرها؛ • استفاده از خمهایی که پیک فشار را به میزان بیشتری کاهش میدهند. مصالح پلی استاریرن • کاهش تنشهای ناشی از امواج کوبشی توسط پلی استایرنهای منبسط شده؛ • کاهش سرعت حرکت امواج به وسیلهی بازدارندههای حفره دار. بخار پالسما • استفاده از بخارهای یونیزه شده در جو زمین برای گمراه کردن و خارج کردن موشک‌ها از رادار. پوششهای تضعیف کننده • پوششهای دارای واسطه مایع • پوششهای دارای واسطه مایع – گاز؛ • پوششهای دارای واسطه جامد – گاز. سایر تمهیدات • امکان دسترسی اتومبیلهای امدادی به داخل سایت و فضای محوطه فراهم باشد؛ • امکان نقل و انتقال آسیبدیدگان و مجروحان با استفاده از آمبوالنس میسر باشد؛ • امکان اسکان موقت و برپایی چادرهای امدادی در سایت ممکن باشد؛ • امکان فرود بالگرد پیشبینی شود. نشریه علمی- تخصصی پدافند غیرعامل سال چهاردهم شماره32 33 منابع 1 -جاللی فراهانی، غالمرضا و عراقیزاده، مجتبی )1391 ،)تبیین جایگاه طراحی معماری در تأمین اهداف پدافند غیرعامل ساختمان، فصلنامه معماری و شهر پایدار، سال اول، شماره اول، صص 67-75. 2-فرزامشاد،مصطفی)1386 ،)مبانینظریمعماریدردفاعغیرعامل، تهران: موسسه انتشاراتی جام جم. 3 -شایسته افشار، اهام و همکاران )1389 ،)تعیین فرم شهری بهینه بر اساس اصول پدافند غیر عامل، اولین کنفرانس پدافند غیر عامل و سازههای مقاومت دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل. 4 -نشریه شماره 524 نظام مهندسی ایران، )1389 ،)راهنمای روشها و شیوههای بهسازی لرزه ساختمانهای موجود و جزئیات اجرایی، معاونت برنامهریزی و نظارت راهبردی ریاست جمهوری. 5 -مقررات ملی ساختمان، مبحث 21( 1391 ،)پدافند غیر عامل، تهران: انتشارات نظام مهندسی. 6 -هاشمی فشارکی، سید جواد )1387 ،)آشنایی با پدافند غیر عامل، تهران: دانشگاه صنعتی مالک اشتر. 7 -حسینی یگانه، سید محمد )1391 ،)مقایسه بازدهی طرحهای فریب و مقاوم سازی در ایمنی سازههای مدفون، فصلنامه پدافند غیر عامل، سال سوم، شماره 1 ،صص 25-35. 8 -فیضی، محسن و خزایی صفا، )1394 ،)برآورد امکان پایش اهداف زیر زمینی توسط ماهوارههای تصویر برداری اپتیکی، مجله علوم و فناوریهای پدافند نوین، شماره 4 ،صص 277-287. Mitigate to, Series Protection Infrastructure and Buildings), 2011 (06-BIPS/426-FEMA- 9 .2 Edition, Buildings Against Attacks Terrorist Potential ,(2010 (Description Architecture Reference: Description Architecture Reference DoD- 10 .CIO DoD the of Office the by Prepared Department: by Prepared). 2012 (0.2 Version Architecture Enterprise Information DoD- 11 .Officer Information Chief the of Office Defense of Attacks Terrorist Potential Against Guidance): FEMA (Security for Design Urban and Site- 12 .(2007( .Rooms Safe and Shelters for Guidance Design), 2006 (453-FEMA- 13 .Security for Design Urban and Site), 2007 (430-FEMA- 14 Technical army of Dept), 1965),(unclear non (desiyn protective of fundamentals Army Us- 15 .washington, 855-TM5 manual Expanded and Foil slittedmetal,Mesh Steel with Pads Explosion Anti), "1996, (sh.Alhamad- 16 .gov.uspto.www, 511, 576, 5. No Patent us", Net Metal a from andinjuries damage mitigate to apparatus based water), "2002; (al et keenan- 17 .Gov. uspto.www, b2 753, 397, 6. No patent us explosion confined partilly f
اولین نشریه تخصصی پدافند غیرعامل کشور
نشریه علمی- تخصصی پدافند غیرعامل سال چهاردهم شماره 32
مشاهده پی دی اف کل مقاله و نشریه :
