مهندسی آتش چیست و چه کاربردهایی دارد؟

مهندسی آتش در تعریف به معنای بکارگیری اصول علمی و مهندسی برای حفاظت انسان ها، دارایی ها و محل زیست بشری از اثرات مخرب و زیان آور حریق و دود ناشی از آن است. برخی مولفه های اساسی مهندسی آتش عبارتند از:

• سیستم های تشخیص خودکار (detection) که عمدتا شامل حسگرهای آتش و دود است.
• سیستم های فعال اطفاء (suppression) مثل شبکه خودکار بارنده
• سیستم های غیرفعال (passive) مانند دودبندها و جداکننده های فضاها
• سیستم های کنترل گر دود (smoke control)
• سیستم های کاهش پیامدهای حریق (mitigation)، از جمله استفاده از پوشش ضد حریق برای کم کردن احتمال فروریزش ناشی از آتش
• تدوین دستورالعمل های ایمنی (safety) که از یک سو به موضوع اصلاح رفتار افراد می پردازد.
• دینامیک آتش و مدلسازی آتش
• تحلیل ریسک آتش و مباحث اقتصادی مترتب بر آن

مهندسی آتش به عنوان یک رشته دانشگاهی

شاید برای شما جالب باشد مهندسی آتش به عنوان یک برنامه درسی دانشگاهی در برخی کشورها می گردد. برای نمونه در آمریکا دانشگاه مریلند و  دانشگاه ایالتی اوکلاهاما دوره کارشناسی و نیز دوره کارشناسی ارشد با عنوان “مهندسی آتش و حفاظت” را در برنامه خود دارند. دانشگاه های یورک و واترلو در کانادا نیز این رشته را برگزار می کنند. دانشگاه های ادینبورگ و لیدز نیز از نمونه های اروپایی هستند که به صورت تخصصی رشته مهندسی آتش را ارائه می دهند.

مروری بر برنامه درسی این رشته در دانشگاه های معتبر شاید جالب باشد. دروس پایه فیزیک، ریاضی و شیمی و سپس علم مواد، استاتیک و دینامیک، ترمودینامیک، مکانیک سیالات، انتقال حرارت، اقتصاد مهندسی، فرآیند حریق، تحلیل احتمالاتی خطر و ریسک، طراحی سیستم های اطفاء، طراحی سیستم های هشدار، ایمنی ساختمان ها در برابر حریق، خوانش و تفسیر آیین نامه های حریق، شبیه سازی کامپیوتری آتش از عمده درس های رشته مهندسی آتش است.

برخی فناوری های تازه در مهندسی آتش

با پیشرفت های فناورانه امروزی، شاهد برخی نوآوری های بسیار جالب و امیدوارکننده در موضوع مهندسی آتش هستیم. در اینجا به تعدادی از تازه ترین و امیدوارکننده ترین تکنولوژی های مهندسی آتش اشاره شده است.

اطفاء حریق با امواج صوتی، تکنولوژی خیره کننده در مهندسی آتش

دو دانشجوی مهندسی آتش در دانشگاه جورج میسون موفق به ثبت یک اختراع فوق العاده شده اند، که اطفای حریق به کمک امواج صوتی انجام می شود. در این روش بدون استفاده از آب یا مواد شیمیایی، با استفاده از گسیل امواج صوتی خاص ساختارهای قابل سوختن از اکسیژن جدا می شوند. طبیعی است گرفتن اکسیژن از حریق به معنای اطفای آن است. در ویدئو زیر می توانید نحوه کارکرد این اختراع را مشاهده کنید.

 

به گزارش CNN، این اختراع نمونه سازی شده و با عملکرد موفقی از خود نشان داده است. هزینه ساخت این نمونه حدود ششصد دلار است. البته فعلا این تکنولوژی صرفا برای حریق های کوچک هدف گذاری شده است. اما به صورت مشخص، برای استفاده از خانه های مسکونی و اطفای حریق های کوچک ایده بسیار منحصر به فردی به نظر می رسد. محققان عرصه مهندسی آتش معتقدند در  آینده با تلفیق این فناوری با فناوری پهپادها شاید بتوان حریق های گسترده را نیز به خوبی مهار نمود.

سیستم های مه پاش مدرن

با هدف بهبود عملکرد اسپرینکلرهای متعارف، نوآوری تازه ای در مهندسی آتش رخ داده که می تواند در اطفای حریق آینده استفاده گردد. در نوآوری جدید به جای قطره های آب بزرگ، آب به صورت بسیار بسیار کوچک پاشش می شود. ذرات بسیار بسیار زیر آب سطح تماس بسیار بزرگی را فراهم می کند و بدین ترتیب تشکیل بخار آب در زمان بسیار کوتاه تری رقم می خورد. به این ترتیب، بخار حرارت بسیار بیشتری از شعله جذب می کند و به این ترتیب دمای آتش سریعا کاسته می شود.

امتیاز ارزشمند دیگر این سیستم آن است که آسیب های متعارف حاصل از سیستم های کلاسیک بارنده به شدت کاسته می شود. این سیستم بخصوص برای آن دسته از کسب و کارهای حساس با تجهیزات گران قیمتی واجد ارزش است. سیستم های مه پاش مدرن حتی برای اطفای حریق های الکتریکی هم قابلیت استفاده دارند. در حالی که سیستم های بارنده متعارف مهندسی آتش در این حریق ها فاقد کاربرد هستند.

سامانه تشخیص دود بر اساس پردازش تصویر

سامانه ای با عنوان VISD که از عبارت Video Image Smoke Detection مشتق شده است برای تشخیص هوشمند دود و شعله توسعه یافته است. این فناوری جالب مهندسی آتش بر اساس پردازش کامپیوتری تصاویر دوربین های مدار بسته مجتمع های ساختمانی ساخته شده است. اگر این سیستم تشخیص دود یا آتش را بر اساس پردازش تصاویر حاصل نماید، سیگنالی به سیستم هشدار ارسال می شود. وضعیت روشنایی، کنتراست، حرکت و رنگ دود مولفه های اصلی در تشخیص این سامانه مهندسی آتش است.

یکی از امتیازهای بسیار مهم این سیستم گستردگی مکان پایش است. از این رو، امروزه از این سیستم برای پایش حریق در سالن های بزرگ با سقف مرتفع مثل انبارها یا کارخانه ها قابل استفاده است. همچنین، در پایش سایت های صنعتی فضای آزاد مثل سایت های نفت و گاز قابلیت استفاده دارد. استفاده از این سامانه در پایش جنگل ها نیز می تواند ایده مناسبی از کاربردهای این رشته باشد.