מערכות ספרינקלרים לכיבוי אש כמאפשרות קהילות בטוחות מפני אש

ערים ברחבי העולם צומחות במהירות. יותר ממחצית מכלל האנשים על פני כדור הארץ גרים כיום באזורים עירוניים, ומספר זה עולה מדי שנה. ככל שהערים גדלות וגדלות, כך גם הסיכון לשריפות גדל. אוכלוסיות צפופות, בניינים רבי קומות ותשתיות מורכבות - כל אלה מקשים על כיבוי אש ויקרים יותר כשהיא מתפשטת.

מערכות כיבוי אש אקטיביות, ובמיוחד מתזים אוטומטיים, הן אחד הכלים המוכחים ביותר שיש לנו כדי להתמודד עם אתגר זה. עשרות שנים של נתונים מהאיגוד הלאומי לכיבוי אש (NFPA) ומארגונים מובילים אחרים מראים כי מתזים מצילים חיים, מגנים על רכוש ומפחיתים את העומס על שירותי כיבוי אש. הם אינם רק מאפיין של מבנה. הם תשתית בטיחות ציבורית.

מאמר זה בוחן מדוע הגנה אקטיבית מפני אש חשובה לדור הבא של ערים, מה הנתונים מספרים לנו, וכיצד פרויקטים של ערים ענקיות כמו NEOM בערב הסעודית מתוכננים תוך התחשבות באתגרים אלה. הוא גם בוחן את כלי המדיניות שבהם קהילות וממשלות יכולות להשתמש כדי להפוך מתזים לתקנות סטנדרטיות בכל מקום בו אנשים חיים ועובדים.

אתגר השריפות העירוניות

האומות המאוחדות צופות כי עד שנת 2050, כמעט 70 אחוז מאוכלוסיית העולם תחיה בערים. רבות מהערים הללו יהיו באזורים מתפתחים של אסיה, אפריקה והמזרח התיכון, שם הצמיחה העירונית עולה על יכולתן של הרשויות המקומיות לבנות ולאכוף תשתיות בטיחות אש.

מגמה זו יוצרת את מה שאנשי מקצוע בתחום בטיחות אש מכנים "פער סיכוני אש". ככל שבניינים הולכים וגדלים, שכונות נעשות צפופות יותר ואוכלוסיות גדלות; ההשלכות של אירוע שריפה בודד הופכות חמורות יותר. שריפה שעשויה להיות מוגבלת לחדר אחד בבניין מוגן היטב עלולה להתפשט דרך קומות ומסדרונות בבניין לא מוגן, ולסכן אלפי חיים.

הטרגדיה של שריפת מגדל גרנפל בלונדון בשנת 2017, שגבתה את חייהם של 72 בני אדם, הביאה תשומת לב עולמית לסיכונים אלה. היא הדגימה מה קורה כאשר מערכות בטיחות אש, כולל כיבוי אש אקטיבי, נעדרות או אינן מספקות בבנייני מגורים רבי קומות.

הנדסת אש באזורים עירוניים חייבת להתייחס למציאות זו כבר משלבי התכנון המוקדמים ביותר. בטיחות אש אינה יכולה להיות מחשבה שלאחר מעשה. יש לשלב אותה בתכנון ערים ומבנים כבר מההתחלה.

קטגוריה חדשה של פיתוח עירוני צצה: מגה-עיר מתוכננת. אלו הן סביבות עירוניות בקנה מידה גדול, שלעתים קרובות מתוכננות עם מטרות הכוללות קיימות, שילוב טכנולוגיה ורמת חיים מודרנית. בפרט, המזרח התיכון הפך למרכז לסוגים אלה של סביבות מגורים.

פרויקט NEOM של ערב הסעודית הוא בין הדוגמאות הידועות ביותר. פרויקט זה, שתוכנן במקור כעיר ליניארית באורך 170 ק"מ המכונה " הקו", הוא חלק מתוכנית "חזון 2030" של ערב הסעודית לגוון את כלכלתה ולמודרניזציה של התשתיות שלה. בעוד שהפרויקט צומצם משמעותית משאיפותיו המקוריות, כאשר שלב ראשון של כ-2.4 ק"מ מתוכנן להסתיים עד 2030, הוא מייצג ניסיון רציני לדמיין מחדש מה יכולה להיות עיר.

פרויקטים נוספים במסגרת חזון 2030 כוללים את פיתוח התיירות העולמי של ים סוף, קידייה, יעד בידור וספורט, ושער דירייה, אתר מורשת תרבותית המשוחזר עם תשתית מודרנית. כל פרויקט כרוך בבנייה מורכבת בקנה מידה גדול הדורשת תכנון מתקדם של בטיחות אש וחיים.

מה הנתונים מראים: יעילות מתזים לכיבוי אש

הראיות ליעילות מתזים לכיבוי אש הן מכריעות. הן מגיעות מעשרות שנים של נתוני שריפות מהעולם האמיתי שנאספו על ידי ארגונים, כולל ה-NFPA, האיגוד הלאומי לכיבוי אש (NFSA), האיגוד האמריקאי לכיבוי אש (AFSA) וקואליציית מתזים לכיבוי אש ביתי (HFSC). המספרים מספרים סיפור ברור.

• שיעור תמותה אזרחי נמוך ב-87% בנכסים עם מתזים לעומת ללא מתזים

• שיעור פציעות נמוך ב-67% בקרב כבאים בשטח אש במבנים עם מערכת ספרינקלרים

• שיעור פגיעה נמוך ב-27% בקרב אזרחים בהשוואה לשריפות ללא מתזים

בין השנים 2010 ו-2014, שריפות בבתים ללא מתזים גרמו למותם של בממוצע 2,660 בני אדם בשנה בארצות הברית בלבד. זהו יותר מפי 60 מהמספר השנתי הממוצע של אנשים שנהרגו בשריפות בהן היו מתזים. מספרים אלה משקפים דפוס עקבי שנראה לאורך תקופות דיווח מרובות של NFPA.

• הפחתה ממוצעת של 30-70% בנזקי רכוש בשריפות בהן קיימים מתזים (NFPA)

נזקי רכוש משתנים בהתאם לסוג התפוסה, אך הדפוס הכללי ברור. נתוני NFPA מראים כי מקרי המוות של אזרחים לכל אלף שריפות מופחתים ב-60 אחוזים במתקני ייצור, 74 אחוזים בחנויות ובמשרדים, 75 אחוזים במוסדות שירותי בריאות ו-91 אחוזים בבתי מלון ומוטלים כאשר קיימים מתזים.

אובדן הרכוש הממוצע לכל שריפה נמוך משמעותית גם בבניינים עם מערכת מתזים. עבור מלונות ומוטלים, נתוני NFPA מראים הפסדים ממוצעים של 5,900 דולר בבניינים עם מערכת מתזים בהשוואה ל-13,400 דולר בבניינים ללא מערכת מתזים, הבדל של 56 אחוזים. חיסכון זה משמעותי לא רק עבור בעלי נכסים בודדים, אלא גם עבור חברות ביטוח, קהילות והכלכלה הרחבה יותר.

אחת ההשפעות החשובות ביותר של מתזים אוטומטיים לכיבוי אש היא יכולתם לשמור על שריפות קטנות. כאשר מתז מופעל, הוא עושה זאת במהירות, ומגיב לחום בחדר בו מתחילה האש. ברוב המקרים, נדרשים רק מתז אחד או שניים כדי לשלוט באש.

• 96-97% מהשריפות מוגבלות לחדר השריפות בו הן נוצרו כאשר ישנן מתזים

• 90%+ שריפות נשלטות על ידי 6 מתזים או פחות מכלל האירועים המדווחים

אפקט בלימה זה חשוב במיוחד בסביבות עירוניות צפופות. שריפה המוגבלת לחדר אחד היא מצב חירום שניתן לנהל. שריפה שמתפשטת למספר קומות של בניין רב קומות הופכת לאסון פוטנציאלי. ספרינקלרים הם הכלי האמין ביותר הזמין למניעת הסלמה.

ממטרות גם צורכות הרבה פחות מים מאשר צינורות כיבוי אש. משמעות הדבר היא פחות נזקי מים לבניין ולתכולתו, ופחות עומס על תשתית אספקת המים.

מתזים לכיבוי אש אמינים ביותר כאשר הם מותקנים ומתוחזקים כראוי. נתוני NFPA מראים כי מתזים פעלו ב-91 אחוזים משריפות המבנים שדווחו בהן הם היו קיימים. באחוז הקטן של מקרים בהם הם לא פעלו, הסיבה הנפוצה ביותר הייתה שהמערכת כובתה ידנית, ולא שהיא כשלה מכנית.

רקורד אמינות זה משתרע על פני יותר מ-150 שנות שימוש. מתזים אוטומטיים לכיבוי אש נכנסו לשימוש לראשונה בארצות הברית בשנת 1874. מאז, הם שוכללו באמצעות אלפי יישומים בעולם האמיתי, בדיקות מעבדה וסטנדרטים של מחזורי פיתוח. התוצאה היא טכנולוגיה מוכחת ומשתפרת ללא הרף.

הגנה אקטיבית מפני אש בתכנון מגה-ערים

חוקי בנייה מסורתיים קובעים דרישות מדויקות: סוג קיר זה, סוג דלת זה, ואזור כיסוי ספרינקלרים זה. בטיחות אש מבוססת ביצועים היא גישה שונה. היא מגדירה את המטרות, כגון שמירה על בטיחות הדיירים והגבלת התפשטות האש, ומאפשרת למהנדסים לתכנן מערכות שמשיגות מטרות אלה גם בבניינים לא מסורתיים.

גישה זו חיונית לפרויקטים כמו NEOM ופיתוחים אחרים של ערים ענקיות, אשר לעתים קרובות כוללים צורות אדריכליות ודפוסי תפוסה שאינם משתלבים בצורה מסודרת בקטגוריות קוד סטנדרטיות. עיר ליניארית בגובה 500 מטר (1,640 רגל) ללא כבישים, לדוגמה, מתמודדת עם אתגרי פינוי וכיבוי אש שאף קוד מחייב קיים אינו מטפל בהם במלואו.

אסטרטגיות מבוססות ביצועים משלבות בדרך כלל מספר כלים: תוכנת מידול אש המדמה כיצד שריפה תתפתח וכיצד העשן ינוע, ניתוח יציאה המדמה כיצד דיירים יתפנו, ותכנון מערכת כיבוי שתואם את הסיכונים הספציפיים של כל חלל. הגנה אקטיבית מפני אש, כולל מתזים, היא מרכזית כמעט בכל אסטרטגיית בטיחות אש מבוססת ביצועים עבור מבנים מורכבים.

NEOM מייצג את אחד מפרויקטי העיצוב העירוני השאפתניים ביותר שאי פעם נוסו. אפילו בצורתו המצומצמת, השלב הראשון של "הקו" מתוכנן לאכלס עד 200,000 תושבים בסביבה קומפקטית ומשולבת אנכית. היעדר כבישים וכלי רכב מסורתיים משנה את כל תהליך התגובה לכיבוי אש. ללא משאיות כיבוי אש, כיבוי אש חייב להיות מובנה בתוך הבניין עצמו.

דבר זה הופך מערכות כיבוי אש אקטיביות לא רק לרצויות אלא גם חיוניות. בסביבה שבה תגובה מסורתית של מכבי אש אינה אפשרית במובן המקובל, מתזים ומערכות כיבוי מובנות אחרות הופכות לקו ההגנה העיקרי. תכנון הקו דורש את מה שאנשי מקצוע בתחום בטיחות האש מתארים כמידול מתקדם של אש ועשן, תפיסות ייחודיות לבקרת עשן ושילוב מדוקדק עם תקנים בינלאומיים.

פרויקטים של ערים ענקיות בערב הסעודית מנווטים גם הם בסביבה רגולטורית מורכבת. יזמים חייבים לעמוד בתקנות הבנייה הסעודיות (SBC) ובתקנות הכיבוי הסעודיות (SFC), תוך עמידה בציפיות של משקיעים בינלאומיים ודיירים המכירים את תקני NFPA ותקנות הבנייה הבינלאומיות. סביבה מרובת קודים זו שמה דגש על גישות מבוססות ביצועים ומערכות כיבוי אש המוכרות ברחבי העולם.

ערים ענק מתוכננות מתמודדות עם מערך של אתגרי בטיחות אש שונים מאלה של ערים שצמחו באופן אורגני במשך עשרות שנים. הבנת אתגרים אלה היא הצעד הראשון לקראת התמודדות יעילה איתם.

• גישה לחירום: ללא רשתות רחוב מסורתיות ודרכי גישה למכונות כיבוי אש, יש לבנות את מערכת הדיכוי כבר מההתחלה. מערכות אקטיביות הופכות לאמצעי העיקרי, ולא המשני, של בקרת אש.

• פינוי אנכי: בניינים רבי קומות דורשים מהדיירים לרדת קומות רבות כדי להגיע למקום מבטחים. מתזים קונים זמן על ידי שליטה באש והגבלת עשן, ומעניקים לדיירים יותר זמן להתפנות.

• מרחבים מורכבים בעלי שימושים מעורבים: ערי ענק משלבות לעיתים קרובות פונקציות מגורים, מסחר ובידור באותו מבנה. לכל סוג שימוש עומסי אש ופרופילי סיכון שונים שיש לקחת בחשבון בתכנון המערכת.

• מנהרות ותשתיות תת-קרקעיות: ערי ענק רבות המתוכננות כוללות מסדרונות תחבורה ותשתיות תת-קרקעיים. חללים אלה דורשים מערכות דיכוי ובקרת עשן ייעודיות.

• היקף אוכלוסייה: אירוע בודד בעיר ענק צפופה יכול להשפיע על עשרות אלפי אנשים. ההשלכות של כשל בטיחות אש גדולות באופן יחסי מאשר בבניינים קונבנציונליים.

ערי ענק מתפתחות הן גם ערים "חכמות", כלומר הן משתמשות בטכנולוגיה דיגיטלית לניהול אנרגיה, תחבורה ושירותים. מערכות בטיחות אש הופכות לחלק הולך וגובר מתשתית חכמה זו. מידול מידע מבנים (BIM) מאפשר למהנדסים לתכנן ולהמחיש מערכות כיבוי אש בהקשר המלא של פעילות הבניין לפני תחילת הבנייה.

מערכות גילוי אש משולבות יכולות לתקשר עם מערכות ניהול מבנים כדי לשלוט בטיפול באוויר, להפעיל לחץ בחדרי מדרגות, להפעיל התראות פינוי ולהודיע לשירותי חירום באופן אוטומטי. כאשר מערכות חכמות אלו משולבות עם מערכת כיבוי אש אקטיבית אמינה, התוצאה היא מערכת אקולוגית של בטיחות אש שהיא מהירה יותר, מתואמת טוב יותר ויעילה יותר מכל מערכת בודדת הפועלת לבדה.

השפעה קהילתית ותכנון עירוני

היתרונות של מתזים לכיבוי אש חורגים מעבר לבניינים שבהם הם מותקנים. כאשר לקהילה יש כיסוי נרחב של מתזים, פרופיל הסיכון המלא של אותה קהילה משתנה.

קואליציית מתזים לבית תיעדה את הקשר בין אימוץ מתזים להפחתת סיכוני שריפות בקהילה באופן רחב יותר. קהילות עם שיעורים גבוהים יותר של התקנת מתזים למגורים רואות שיעורי תמותה נמוכים יותר כתוצאה משריפות, פחות תביעות ביטוח הקשורות לשריפות וביקוש מופחת לשירותי חירום. זו לא רק תועלת ברמת הבניין. זוהי תוצאה של בריאות הציבור.

זה חשוב במיוחד בערים ענק מתפתחות ובאזורים עירוניים מתפתחים שבהם תשתית בטיחות הציבור עדיין לא תואמת את היקף הצמיחה העירונית. בניית הגנה אקטיבית מפני אש מההתחלה היא הרבה יותר חסכונית מאשר ניסיון להגדיל את יכולת התגובה לחירום כדי לעמוד בקצב הפיתוח הלא מוגן.

בהקשר של יעדי אפס נטו וקיימות שאימצו ערים מגה מתוכננות רבות, פרופיל סביבתי זה רלוונטי. מערכות השקיה תואמות את התחייבויות הקיימות הרחבות יותר של פרויקטים כמו NEOM ופיתוח הים האדום העולמי.

מדיניות, מנדטים ואימוץ קהילתי

באופן היסטורי, חובות על מתזים לכיבוי אש באים בעקבות טרגדיות שריפה גדולות. השריפה במגדל גרנפל בלונדון בשנת 2017, בה נהרגו 72 בני אדם, הובילה את ממשלת בריטניה לדרוש מתזים בבנייני מגורים חדשים שגובהם מעל 11 מטרים באנגליה. סקוטלנד הלכה רחוק יותר וחייבה מתזים בכל בנייני המגורים החדשים. ויילס כבר חייבה אותם בכל הבתים החדשים.

בארצות הברית, השריפה במועדון הלילה סטיישן ברוד איילנד בשנת 2003, שגבתה את חייהם של 100 איש, הובילה לאישור מהיר של חוק בטיחות אש מקיף משנת 2003. חוק זה חייב מתזים בכל מועדוני הלילה הקיימים בעלי קיבולת של מעל 150 איש, ביטל את הפטורים ממיזוג אוויר עבור מבנים ישנים יותר, ואימץ את קוד בטיחות החיים של NFPA ברחבי המדינה.

לדוגמאות אלו דפוס משותף: שריפה הרסנית יוצרת דרישה ציבורית לשינוי, מה שנותן למחוקקים את הרצון הפוליטי לפעול. באופן אידיאלי, קהילות יאמצו דרישות לממטרות לפני שמתרחשות טרגדיות. אך הבנת דפוס זה עוזרת לתומכים לטעון בעד מדיניות פרואקטיבית.

אחד ממחקרי המקרה המלמדים ביותר בתחום מדיניות מתזים מגיע מקליפורניה. בשנת 1979, העיר סן קלמנטה הפכה לעיר הראשונה בארצות הברית שדרשה מתזים ביתיים בכל הבתים החדשים. במהלך 20 השנים הבאות, 150 קהילות בקליפורניה אימצו תקנות דומות. בשנת 2010, קליפורניה חוקקה חובת מתזים ביתיים כלל-מדינתית, שנכנסה לתוקף בשנת 2011.

החששות שהמנדט יאוט את בניית הדיור הוכחו כלא מבוססים. בשלוש השנים הראשונות לאחר כניסת החוק לתוקף, בנתה קליפורניה למעלה מ-130,000 בתים צמודי קרקע ו-150,000 יחידות דיור מרובות משפחות. בטיחות אש וצמיחת דיור הוכחו כתואמים לחלוטין.

תחומי שיפוט אחרים הלכו בדרכים דומות. העיר ניו יורק העבירה את חוק מקומי 10 בסוף שנות ה-90, המחייב התקנת מתזים בכל בנייני מגורים חדשים עם ארבע יחידות או יותר. ערים ברחבי המדינה אימצו דרישות דומות, לעתים קרובות בעקבות קהילות שכנות.

לא כל קהילה מוכנה לחייב מתזים. עבור תחומי שיפוט אלה, תמריצי מס וגישות אחרות מבוססות שוק יכולות להאיץ את האימוץ. הצעת חוק 648 של בית הנבחרים של אלסקה, שנחתמה ב-1980, הציעה תמריצי מס לבעלי נכסים שהתקינו מערכות כיבוי אש מאושרות. חוק התמריצי מתזים של ארה"ב הציע תמריצי פחת מס פדרליים לבעלי בניינים שמשפצים מערכות מתזים.

תקנות תכנון קהילתיות יכולות לשלב גם מתזים כחלק מאסטרטגיות רחבות יותר לניהול סיכוני אש. העיר פרזנו, קליפורניה, השתמשה בדרישות מתזים כמרכיב מרכזי בתוכנית בטיחות האש שלה במרכז העיר החל משנת 1961. עד 1981, 95 אחוז משטח הרצפה ברובע העסקים המרכזי של פרזנו היה בעל הגנה מפני מתזים. התוצאה הייתה הפחתה ניתנת למדידה בהפסדי אש ובדרישות של שירותי כיבוי אש.

עבור מפתחי ומתכנני ערים ענקיות מתחילים, המסר מהדוגמאות הללו ברור: ניתן לדרוש, לתמרץ או לשלב הגנה אקטיבית מפני אש בתכנון הקהילתי. גישות מרובות יכולות לעבוד. הדבר החשוב ביותר הוא לפעול מוקדם, לפני שנבנים בניינים ולפני שפרצות שריפות.

הברית הבינלאומית לכיבוי אש (IFSA) מקדמת אימוץ מערכות כיבוי אש מבוססות מים ברחבי העולם. המדריך של IFSA לקידום מערכות מתזים אוטומטיות לכיבוי אש מספק מפת דרכים מעשית לתומכים, קובעי מדיניות ואנשי מקצוע בתעשייה המעוניינים לקדם את דרישות מתזים בקהילותיהם.

עבודתה של IFSA רלוונטית במיוחד באזורים כמו המזרח התיכון ואסיה, שבהם העיור המהיר יוצר אתגרי בטיחות אש חדשים, בעוד שמסגרות קוד מקומיות עדיין מתפתחות. תקנים בינלאומיים שפותחו על ידי NFPA, ISO וגופים אחרים מספקים בסיס, אך יש להתאים אותם לתנאים המקומיים, לאכוף אותם ביעילות ולתמוך בהם על ידי כוח אדם מיומן של התקנה ופיקוח.

בניית יכולת זו, מבחינת קבלנים מיומנים, אנשי מקצוע בתחום הפיקוח והבדיקות, ופקידי קוד בעלי ידע, חשובה לא פחות מהקודים עצמם. דרישה ללא אכיפה ותחזוקה היא הבטחה ללא הגנה.

הדרך קדימה

הטיעון להגנה אקטיבית מפני אש בערים ענק מתפתחות אינו מכריע. הנתונים ברורים, הטכנולוגיה מוכחת, וכלי המדיניות זמינים. מה שנותר הוא הרצון לפעול.

עבור ערי ענק מתוכננות כמו NEOM ופרויקטים אחרים במסגרת Vision 2030, ההזדמנות היא ייחודית. פרויקטים אלה מתוכננים ברגע זה. מערכות כיבוי אש המובנות מההתחלה הן יעילות הרבה יותר וזולות בהרבה ממערכות שהותקנו לאחר הבנייה. ההחלטות המתקבלות היום יקבעו האם ערים אלה בטוחות מפני אש עבור האנשים שיגורו ויעבדו בהן.

עבור ערים קיימות וצומחות ברחבי העולם, הדרך כוללת שילוב של פיתוח קוד, הסברה למדיניות, הכשרת כוח אדם ומודעות ציבורית. אף אחד מהצעדים הללו אינו קל, אך כולם ניתנים להשגה. קהילות שאימצו דרישות מחמירות בנוגע לממטרות מדווחות באופן עקבי על תוצאות טובות יותר, פחות הפסדים וחוסן רב יותר.

המלצות מרכזיות

• לשלב דרישות הגנה אקטיבית מפני אש בתקנות היסוד ובתוכניות האב עבור כל פרויקטי פיתוח חדשים של ערים גדולות ופרויקטים גדולים.

• אימוץ אסטרטגיות בטיחות אש מבוססות ביצועים עבור צורות בנייה לא מסורתיות, תוך הבטחה שמערכות כיבוי אש אקטיביות יהיו מרכזיות בכל תכנון בטיחות אש.

• השתמשו בחקיקה, תמריצי מס או תקנות תכנון קהילתיות כדי להאיץ את אימוץ מתזים בבנייני מגורים ומסחר קיימים.

• השקיעו בפיתוח כוח אדם כך שמתכנני מתזים, מתקיני מתקני כיבוי אש ואנשי מקצוע בתחום הפיקוח והבדיקה יהיו זמינים באזורים שחווים צמיחה עירונית מהירה.

• בניית שותפויות בינלאומיות לשיתוף ידע, נתונים ושיטות עבודה מומלצות בין תחומי שיפוט בשלבים שונים של פיתוח קוד בטיחות אש.