بار حریق چیست؟ (مخزن انرژی حرارتی)
بار حریق، بیان ریاضی مجموع وزن تمامی موادی است که پتانسیل سوختن دارند - از جمله مبلمان، کفپوش، محصولات نساجی، مصالح دکوراسیون و حتی اجزای چوبی/پلاستیکی سازه ساختمان که در یک فضای بسته یا سازه قرار دارند - و گرمای احتراق آنها (بر حسب مگاژول بر مترمربع یا کیلوکالری بر مترمربع). به بیان ساده، بار حریق نشاندهنده «مخزن کل انرژی حرارتی» و مقدار حرارتی است که آن اتاق میتواند در حین حریق تولید کند. هر چه بار حریق در یک سازه بالاتر باشد، انرژی حرارتی، مدت زمان و تخریب حریق بر محیط اطراف بزرگتر خواهد بود.
نقش حیاتی بار حریق در بررسی جنایی
کارشناسان قضایی بررسی حریق، در یک آوار ویرانشده تنها به جمعآوری شواهد مشاهدهای بسنده نمیکنند، بلکه فضا را بهصورت ریاضی شبیهسازی میکنند. تحلیل بار حریق در اینجا سه هدف اصلی را دنبال میکند:
اینکه اشیای درون یک سازه در شرایط عادی طی چه مدت و در چه دمایی میسوزند (نرخ آزادسازی حرارت - HRR) مشخص است. اگر سرعت رشد و گسترش حریق در یک اتاق بهمراتب بیشتر از حدود نظری بار حریق موجود در آن اتاق باشد، کارشناسان بلافاصله به مداخله خارجی، یعنی استفاده از سوختهای مایع (بنزین، تینر و غیره) که بهطور مصنوعی روند سوختن را تسریع کردهاند، مظنون میشوند.
با بررسی وضعیت فلزات ذوبشده در آوار (مانند قابهای آلومینیومی پنجره یا تیرهای فولادی)، دمایی که اتاق به آن رسیده تخمین زده میشود. با محاسبه بار حریق، مشخص میشود که آیا مصالح موجود در اتاق بهتنهایی میتوانند این دما را تولید کنند یا خیر. اگر دو مبل و یک فرش درون اتاق نتوانند نیروی حرارتی کافی برای ذوب تیر فولادی تولید کنند، وجود یک منبع حرارتی پنهان قطعیت مییابد.
بهویژه در حریقهای تأسیسات صنعتی و کارخانهها، بار حریق اعلامشده در مرحله طراحی پروژه با بار حریق واقعی در لحظه حادثه مقایسه میشود. اگر تأسیسات مواد اولیه قابلاشتعالی بیش از آنچه در مجوز اعلام کرده انبار کرده باشد و به همین دلیل سامانه اسپرینکلر (اطفای خودکار) ناکافی مانده باشد، قصور حقوقی و مسئولیت بیمهای مستقیماً بر عهده بنگاه قرار میگیرد.
مدلسازی ریاضی چگونه انجام میشود؟
در جرمشناسی حریق، این تحلیل با نرمافزارهای پیشرفته CFD (دینامیک سیالات محاسباتی) به کمک رایانه شبیهسازی میشود. این فرآیند با مراحل زیر پیش میرود:
نوع و جرم (کیلوگرم) مصالح موجود در اتاق از روی نقشههای چیدمان پیش از حریق، فاکتورها یا اظهارات شاهدان تعیین میشود.
مقدار حرارتی خالص هر ماده (برای مثال، حدود 18 مگاژول بر کیلوگرم برای چوب، حدود 24 مگاژول بر کیلوگرم برای فوم پلیاورتان) در جرم کل ضرب شده و مقدار کل مگاژول (MJ) اتاق محاسبه میشود؛ سپس بر مساحت کف تقسیم شده و بار حریق هر مترمربع به دست میآید.