مدل سازی معماری نیروگاه های هسته ای آب سبک تحت فشار به منظور ارائه ضوابط و معیارهای طراحی با تأکید بر ملاحظات ایمنی و زینهاری

چکیده یکی از رویکردهای اصلی در طراحی نسل جدید نیروگاه های هسته ای دستیابی به ضریب بالای ایمنی و امنیت با هدف حفاظت از افراد، جامعه و محیط زیست در برابر بروز حوادث عمدی و غیر عمدی بویژه خطرات رادیولوژیکی و کاهش پیامدهای آن است. در حال حاضر با افزایش نگرانی ها نسبت به وقوع حوادث هسته ای بویژه پس از فجایع 11 سپتامبر و فوکوشیما، مقامات هسته ای دنیا مجبور به بازنگری الزامات زینهاری و ایمنی شده و مقررات سخت گیرانه تری را به منظور ساخت نیروگاه های هسته ای امن تر و ایمن ترتدوین نموده اند. لذا با در نظر گرفتن گرایش به افزایش میزان ایمنی و زینهاری و کاهش هزینه ها، لزوم استفاده از تجارب کشورهای پیشرو در زمینه طراحی نیروگاه های هسته ای به منظور پیشرفت برنامه های هسته ای ایران و تلاش برای بومی سازی آن از طریق شناخت توانمندی های موجود، یکی از راهکارهای مناسب، تدوین ضوابط و معیارهای طراحی در داخل کشور است. معیارهای طراحی معماری ساختمان های مهم متشکل از ملاحظات ایمنی و امنیتی به منظور دستیابی به چیدمان و طراحی معماری مناسب ساختمان های نیروگاه بر اساس ملاحظات حفاظتی هم زمان در شرایط عادی وحادثه ای است. این امر منجر به بهبود کیفیت عملکردهای حفاظتی و بهینه سازی آن می شود. در این رساله ضمن معرفی انواع حوادث مشترک ایمنی و زینهاری از جمله انفجار، سیل، حریق و برخورد هواپیما در ساختمان های مهم، فصل مشترک ایمنی و زینهاری که شامل اصول و ضوابط حفاظتی از جمله اصل هرچه کمتر موجه شدنی، دفاع عمقی و حفاظت متعادل است بیان می شود. در نهایت تمهیدات معماری در ارتباط با ملاحظات مشترک ایمنی و امنیتی با تأکید بر استفاده از توانمندی های موجود در قالب کدها، استانداردها و معیارهای طراحی با هدف توسعه دانش طراحی در داخل کشور ارائه می گردد. مبنای طراحی معماری این رساله با تاکید بر جنبه های غیرفعال طراحی شامل چیدمان سایت و طراحی جداره خارجی ساختمان های هدف در ارتباط با حوادث انفجار، سیل، حریق و برخورد هواپیما در نظر گرفته شده است. برای چیدمان سایت از استدلال استنتاجی استفاده شده است و براساس مدارک و اسناد هسته ای و غیر هسته ای، مجموعه ای از ضوابط و معیارهای طراحی چیدمان سایت به تفکیک هر حادثه ارائه شده است. سپس به منظور دستیابی به چیدمان بهینه، ضوابط چیدمان سایت با درنظر گرفتن همزمان هر چهار حادثه مطرح شده است. طراحی جداره خارجی ساختمان های هدف با استفاده از روش تجربی برای بدست آوردن نتایج انجام شده است. بدین منظور برای دستیابی به نتایج قابل استناد از نرم افزار المان محدود آباکوس برای مدل سازی اشکال پیشنهادی ساختمان های هدف و ارزیابی میزان تأثیر سه حادثه سیل، انفجار، برخورد هواپیما بر آنها استفاده شده است. در نهایت اشکال پیشنهادی براساس میزان مقاومت شان در برابر نیروهای حاصل از حوادث فوق دسته بندی شدند. نتایج حاصل از مدل سازی نشان داد که شکل بهینه برای دیوار خارجی ساختمان های هدف به استثنای محفظه ایمنی به گونه ای که در برابر هر سه حادثه مقاوم باشد، ترکیب دیوار پلکانی و انحنا به خارج و ترکیب دیوار پلکانی و انحنا به داخل است. همچنین شکل بهینه محفظه ایمنی، شکل محفظه ایمنی نیروگاه آب تحت فشار پیشرفته است. این اشکال کمترین جابه جایی را در برابر بارهای خارجی از خود نشان می دهند. کلمات کلیدی: نیروگاه هسته ای، ایمنی، امنیت، طراحی معماری