راهنمای تقویت لرزه‌ای برای سیستم‌های HVAC و ساختمان

در هنگام بررسی آمادگی برای زلزله، بیشتر توجه به یکپارچگی ساختاری است. با این حال، سیستم های مکانیکی ساختمان - HVAC، لوله کشی،و شبکه های الکتریکی - که خرابی آن می تواند باعث بروز فاجعه های زنجیره ای از جمله آتش سوزی شود، سیل و قطع برق. طراحی لرزه ای جامع باید این خطوط حیات حیاتی را در کنار عناصر ساختاری محافظت کند.

حفاظت کامل از سیستم های ساختمانی

انجمن آمریکایی مهندسان گرمایش، یخچال و تهویه مطبوع (ASHRAE) دستورالعمل های معتبر برای حفاظت لرزه ای از سیستم های مکانیکی را ارائه می دهد،شامل توصیه های دقیق برای لوله کشیاین استانداردها به منظور حفظ عملکرد مداوم ساختمان از طریق تکنیک های تقویت مناسب است.

تقویت لرزه ای برای سیستم های معلق

ساختمان های داخلی معمولاً دارای شبکه های گسترده ای از لوله ها، کانال ها و سینی های کابل های آویزان هستند که در هنگام زلزله ها در معرض لرزش شدید قرار می گیرند.تقویت زلزله ای مناسب از تکان دادن خطرناک و جدا شدن احتمالی این اجزای حیاتی جلوگیری می کند.

سد لرزه ای: ترکیب راه حل های سخت و انعطاف پذیر

تقویت لرزه ای به عنوان مکانیسم دفاعی اصلی عمل می کند و نیروهای لرزه ای را به ساختار ساختمان منتقل می کند در حالی که حرکت اجزای آن را به حداقل می رساند. دو رویکرد مکمل وجود دارد:

• پشتوانه های سخت:ساخته شده از لوله های فولادی، زاویه ها، یا کانال ها، این پشتیبانی های با سفتی بالا مناسب سیستم های حساس به لرزش مانند خطوط آب پاشی آتش و مدارهای الکتریکی حیاتی است.
• پشتوانه های انعطاف پذیر:استفاده از کابل های فولادی یا سایر مواد انعطاف پذیر، این پشتیبانی های جذب انرژی به خوبی برای لوله های تهویه مطبوع استاندارد و لوله های آب کار می کنند.

حفاظت مطلوب معمولاً ترکیبی از هر دو نوع است، با براکت های سفت در نقاط آسیب پذیر (قلم ها، پایان ها) و پشتیبانی های انعطاف پذیر در امتداد مسیرهای مستقیم.

قرار دادن پشتیبانی استراتژیک

فاصله بین دستکش ها به طور قابل توجهی بر اثربخشی تأثیر می گذارد. استانداردهای صنعت توصیه می کنند فواصل 10-13 متر بین پشتیبانی ها، با تقویت اضافی در تغییرات جهت و نقاط پایان باشد.حمایت از شلوغ شدن هزینه ها را بدون مزایای ایمنی متناسب افزایش می دهد.

یکپارچگی اتصال

روش های اتصال امن هم به همان اندازه مهم هستند:

• وصلات کلیمپ:چسب های تخصصی باید قدرت کافی برای جلوگیری از جدا شدن اجزای خود را نشان دهند.
• اتصالات جوشیده:نیاز به روشهای جوش گواهی شده که مطابق با استانداردهای ساختاری باشد.
• اتصالات بولت شده:از بولت هاي قوي با اقدامات مناسب ضد گسستن تقاضا کنيد

پیوندهای انعطاف پذیر به عنوان جذب کننده شوک

ترکیب کانکتورهای انعطاف پذیر مانند مفاصل انبساط یا اتصال لاستیکی در رابط های تجهیزات انرژی لرزه ای را جذب می کند و از آسیب ناشی از حرکت متغیر بین عناصر ساختمان جلوگیری می کند.

تثبیت تجهیزات نصب شده در زمین

تجهیزات مکانیکی ثابت از جمله پمپ ها، فن ها، کنترل کننده های هوا و پانل های الکتریکی نیاز به محدودیت لرزه ای تخصصی برای جلوگیری از جابجایی خطرناک در هنگام حرکت زمین دارند.

لنگر انداختن مستقیم

تجهیزات غیر حساس به ارتعاش از پیچ زدن مستقیم به سلاخ های ساختاری بهره مند می شوند، اگرچه این روش ارتعاش را مستقیماً به ساختمان منتقل می کند.

نصب جدا از ارتعاش

تجهیزات تولید کننده لرزش های عملیاتی نیاز به قرارگاه های عایق بندی دارند که با:

• محدودیت ها:فولاد توقف سفر افقی را محدود می کند.
• دامپرها:دستگاه های هیدرولیکی یا اصطکاکی که انرژی حرکتی را جذب می کنند.
• پایه های تقویت شده:پایه های تجهیزات تقویت شده که در برابر تغییر شکل مقاومت دارند.

حفاظت از سیستم الکتریکی

به عنوان خط حیات عملیاتی ساختمان ها، شبکه های الکتریکی نیاز به توجه ویژه لرزه ای دارند تا از قطع خطرناکی که بر سیستم های اورژانسی تأثیر می گذارد جلوگیری شود.

تقویت سینی کابل

کاهش فاصله پشتیبانی و قاب زلزله ای تخصصی از تغییر شکل سینی جلوگیری می کند که می تواند به سیم کشی محصور آسیب برساند. اتصالات انعطاف پذیر در رابط های تجهیزات حرکت را فراهم می کند.

پینل و لنگرگیری سوئیچگری

کابینت های الکتریکی نیاز به نصب سخت یا نصب های جدا شده با محدودیت های مناسب حرکت دارند، موازی با استانداردهای تجهیزات مکانیکی.

اقدامات حفاظت از سیم کشی

استراتژی های مدیریت کابل شامل:

• تدارکات کمکی برای حرکت ساختاری
• در صورت لزوم، انتخاب انعطاف پذیر هدایت کننده
• اجتناب از اتصالات سخت بین سیم کشی و سایر عناصر ساختمان.

حفاظت از سیستم لوله کشی

سیستم های آب رسانی و تخلیه خطر منحصر به فرد را در صورت آسیب به همراه دارند، از جمله خطرات سیل و تضعیف آتش سوزی.

پروتکل های بریکینگ لوله

پشتیبانی های لوله لرزه ای از اصول مشابه لوله کشی پیروی می کنند، با افزایش الزامات برای سیستم های حفاظت از آتش از جمله فاصله تنگ تر و دستورات پشتیبانی سفت.

لنگرگذاری تجهیزات

بخاری های آب، پمپ ها و مخازن ذخیره سازی نیاز به نصب جدا از لرزش با محدودیت های مناسب سفر، به ویژه در مناطق لرزه ای دارند.

اولویت های حفاظت از آتش

سیستم های اسپرینکر نیاز به حفاظت بیشتر دارند که شامل موارد زیر است:

• تثبیتات قوی لوله که از الزامات استاندارد لوله کشی فراتر می رود.
• از سر اسپریکر ها با استفاده از پوشش های مقاوم به ضربه محافظت می شود.
• مجموعه های پمپ با سیستم های انزوا و بازدارنده ترکیبی

ملاحظات در مورد براق لنگر

انتخاب و نصب سخت افزارهای لنگرگیری ٫ از جمله بولت های گسترش، لنگرهای شیمیایی و تثبیت کننده های زمین لرزه ای ویژه ٬ به طور مستقیم بر قابلیت اطمینان سیستم تاثیر می گذارد. عمق مناسب جاسازی،بررسی ظرفیت بارگیری، و کنترل کیفیت نصب ضروری است.

چارچوب قانونی

استانداردهای طراحی لرزه ای ایالات متحده از منابع معتبر متعدد استفاده می کنند:

• ASHRAE (سیستم های مکانیکی)
• نشریات FEMA (طراحی زمین لرزه ای عمومی)
• کد های IBC (البته الزامات جامع ساختمان)
• استانداردهای NFPA (سیستم های حفاظت از آتش)
• دستورالعمل های SMACNA (خصوصیات لوله کشی)

حفاظت زمین لرزه ای موثر نیاز به در نظر گرفتن یکپارچه از پویایی ساختاری، آسیب پذیری سیستم مکانیکی و خطرات زمین لرزه ای منطقه ای دارد.اجرای مناسب این اقدامات تضمین عملکرد مداوم ساختمان در طول و بعد از حوادث لرزه ای استحفاظت از اموال و ساکنان.