المدونة
التصميم القائم على الأداء للحماية من الحريق في السعودية: متى تحتاجه وكيف يُعتمد؟
في المشاريع الكبيرة والمعقدة، مثل المراكز التجارية والمطارات والأبراج والمباني ذات الأتريوم والمستودعات الضخمة، قد يتعارض التصميم المعماري مع بعض الاشتراطات الوصفية في الكود، مثل أقصى مسافة مسموح بها للوصول إلى المخرج، أو أقصى مساحة للحيّز الدخاني. وهنا يأتي دور التصميم القائم على الأداء (Performance-Based Design – PBD): منهج هندسي يُثبت بالحسابات والمحاكاة أن التصميم يحقق مستوى السلامة المطلوب، بدلاً من الالتزام الحرفي بكل بند وصفي.
في هذا المقال نوضح متى يكون هذا المنهج مناسباً لمشروعك في المملكة العربية السعودية، وما خطوات الدراسة، وكيف تُقاس نتائجها، وما الأخطاء التي تؤخر اعتمادها.
ما الفرق بين التصميم الوصفي والتصميم القائم على الأداء؟
التصميم الوصفي (Prescriptive) يطبّق قواعد محددة مسبقاً: عدد المخارج وعروضها، ومسافات الإخلاء، وتباعد الرشاشات، ومساحات الحيّزات الدخانية. وهو واضح وسريع في المراجعة والاعتماد، لكنه قد يكون مقيِّداً في المباني غير التقليدية.
أما التصميم القائم على الأداء فيبدأ من سؤال مختلف: ما مستوى السلامة الذي يجب تحقيقه؟ ثم يحدد أهدافاً واضحة، مثل سلامة الأرواح وحماية المنشأة واستمرارية التشغيل وسلامة فرق الإطفاء، ويضع معايير قبول قابلة للقياس، ويُثبت بالتحليل الهندسي أن التصميم يحققها.
ولا يعني ذلك التساهل في السلامة؛ فالدراسة يجب أن تُثبت مستوى سلامة مكافئاً على الأقل لما يحققه الالتزام بالكود، وكثيراً ما تنتهي بإجراءات تعويضية إضافية، مثل تحسين نظام التحكم في الدخان أو الاكتشاف المبكر للحريق.
متى يحتاج مشروعك إلى تصميم قائم على الأداء؟
- مبانٍ بها أتريوم أو فراغات مفتوحة متعددة الطوابق، وتحتاج إلى تحليل دقيق لحركة الدخان.
- مسافات إخلاء أطول من المسموح بها بسبب طبيعة المشروع، كما في المطارات والمراكز التجارية والمستودعات الكبيرة.
- عدد مخارج أو عروض سلالم لا يطابق الجداول الوصفية حرفياً.
- مبانٍ قائمة أو تراثية يصعب تعديلها وفق الاشتراطات الحالية.
- منشآت ذات استخدام خاص، مثل الملاعب وقاعات الفعاليات ومحطات النقل والأنفاق.
- الرغبة في تصميم أكثر كفاءة من حيث التكلفة أو المساحة، مع إثبات مستوى أمان مكافئ.
هل يسمح الكود السعودي بالتصميم القائم على الأداء؟
كود الحماية من الحرائق السعودي SBC 801 مبني على الكود الدولي للحريق (IFC) مع تعديلات محلية، وقد دخل إصداره لعام 2024 حيز التنفيذ في 1 يوليو 2025، متوافقاً مع إصدار 2021 من الكود الدولي.
وعلى غرار الكود الدولي، يتضمن الكود أحكاماً إدارية تسمح بقبول مواد وتصاميم وطرق بديلة، إذا ثبت أنها تحقق مستوى سلامة لا يقل عمّا تطلبه الاشتراطات، وبشرط موافقة الجهة المختصة. وعملياً تُقدَّم دراسة التصميم القائم على الأداء إلى الدفاع المدني أو الجهة المختصة بالمشروع، وقد يُطلب مراجعتها من جهة هندسية مستقلة.
ومن المراجع الدولية المعتمدة في إعداد هذه الدراسات: دليل SFPE للحماية من الحريق القائمة على الأداء (SFPE Engineering Guide to Performance-Based Fire Protection)، والفصل الخامس من كود سلامة الأرواح NFPA 101 (الخيار القائم على الأداء)، وسلسلة المواصفات ISO 23932، والمواصفة البريطانية BS 7974.
خطوات دراسة التصميم القائم على الأداء
- تحديد النطاق: حصر البنود التي يختلف فيها التصميم عن الاشتراطات الوصفية، وسبب الحاجة إلى الحل البديل.
- الاتفاق على الأهداف ومعايير القبول: مع الجهة المختصة مبكراً، وقبل البدء في أي تحليل.
- سيناريوهات الحريق التصميمية: موقع الحريق ومعدل نموه وأقصى قدرة حرارية له، وحالة الرشاشات وأنظمة التحكم في الدخان في كل سيناريو.
- محاكاة الحريق والدخان: باستخدام برامج مثل FDS (Fire Dynamics Simulator) الذي يطوّره المعهد الوطني الأمريكي للمعايير والتقنية (NIST)، لتحديد المدة التي تبقى فيها مسارات الإخلاء آمنة.
- محاكاة الإخلاء: لحساب زمن الاكتشاف والإنذار، وزمن ما قبل الحركة، وزمن الحركة والتكدس عند المخارج والسلالم.
- المقارنة وتحليل الحساسية: التحقق من أن الزمن المتاح للإخلاء أكبر من الزمن المطلوب بهامش أمان، واختبار أثر تغيير الافتراضات الرئيسية.
- التقرير والاعتماد والتنفيذ: تقديم الدراسة للاعتماد، ثم ربط نتائجها بالتصميم التنفيذي وإجراءات التشغيل والصيانة.
ASET وRSET: جوهر الدراسة
تعتمد أغلب دراسات سلامة الأرواح على المقارنة بين زمنين:
- ASET (Available Safe Egress Time): الزمن المتاح للإخلاء الآمن، من بدء الحريق حتى تصبح الظروف في مسار الإخلاء غير محتملة.
- RSET (Required Safe Egress Time): الزمن المطلوب للإخلاء الآمن، من بدء الحريق حتى وصول آخر شخص إلى مكان آمن.
ويُعدّ التصميم مقبولاً عندما يكون ASET أكبر من RSET بهامش أمان متفق عليه.
معايير الاحتمال الشائعة (Tenability Criteria)
تنتهي فترة ASET عند تجاوز أي من المعايير التالية في مسار الإخلاء. ومن القيم الاسترشادية الشائعة:
- مدى الرؤية: لا يقل عن 10 أمتار في الفراغات الكبيرة، وقد تُقبل قيمة أقل في الفراغات الصغيرة.
- درجة الحرارة: لا تزيد عن 60°م تقريباً عند مستوى الرأس (نحو مترين).
- الإشعاع الحراري: لا يزيد عن 2.5 كيلوواط/م² تقريباً.
- الغازات السامة: حدود لتركيز أول أكسيد الكربون أو للجرعة التراكمية (FED).
وتُحدَّد القيم الفعلية لكل مشروع وفق المرجع المعتمد، وتُعتمد من الجهة المختصة قبل بدء التحليل.
أخطاء شائعة تؤخر اعتماد الدراسة
- البدء في المحاكاة قبل الاتفاق مع الجهة المختصة على معايير القبول والسيناريوهات.
- سيناريوهات حريق متفائلة، مثل قدرة حرارية منخفضة أو افتراض عمل جميع الأنظمة دائماً.
- شبكة حسابية خشنة في نموذج FDS لا تمثل حركة الدخان بدقة، دون تحليل لحساسية النتائج.
- إهمال زمن ما قبل الحركة في حسابات الإخلاء والاكتفاء بزمن المشي.
- عدم ربط النتائج بالتصميم التنفيذي: مواقع الكواشف، ومراوح الدخان، وتسلسل التشغيل، وخطة الإخلاء.
كيف تساعدك Three Edges؟
نقدّم في Three Edges خدمة التصميم القائم على الأداء، وتشمل:
- دراسة الانحرافات عن الكود وتحديد أهداف السلامة ومعايير القبول.
- محاكاة الحريق والدخان باستخدام FDS.
- محاكاة الإخلاء وحساب الزمن المطلوب للإخلاء الآمن.
- التنسيق مع الجهات المختصة وتقديم الدراسة حتى الاعتماد.
ولفهم الصورة الكاملة، اقرأ أيضاً: استراتيجية السلامة من الحريق وسلامة الأرواح في السعودية.
أسئلة شائعة
هل التصميم القائم على الأداء أقل أماناً من الالتزام بالكود؟
لا. الهدف منه إثبات مستوى سلامة مكافئ على الأقل لما يحققه الالتزام بالكود، وتُراجَع الدراسة وتُعتمد من الجهة المختصة قبل التنفيذ.
هل يمكن تطبيقه على جزء من المبنى فقط؟
نعم. يُستخدم غالباً لمعالجة بنود محددة، مثل أتريوم أو مسافة إخلاء طويلة، بينما يلتزم باقي المبنى بالاشتراطات الوصفية.
متى يُفضَّل البدء في الدراسة؟
في مرحلة التصميم المفاهيمي أو التخطيطي؛ فاكتشاف الحاجة إلى حل بديل بعد اكتمال المخططات يعني إعادة تصميم وتأخيراً في الاعتماد.
ما البرامج المستخدمة في هذه الدراسات؟
من أشهرها FDS وSmokeview لمحاكاة الحريق والدخان، إلى جانب برامج متخصصة لمحاكاة حركة الأشخاص أثناء الإخلاء، ويُختار البرنامج وفق طبيعة المشروع ومتطلبات الجهة المختصة.
هل يحتوي مشروعك على أتريوم أو مسافات إخلاء طويلة أو تصميم غير تقليدي؟ اطلب مراجعة التصميم القائم على الأداء لنناقش معك مدى ملاءمته لمشروعك.
المراجع
- كود البناء السعودي — الموقع الرسمي (SBC 801)
- NIST — Fire Dynamics Simulator (FDS) and Smokeview
- NFPA 101: Life Safety Code — Chapter 5, Performance-Based Option
- SFPE Engineering Guide to Performance-Based Fire Protection
