مروری بر کنترل دود (۲)
- شناسه خبر: 20597
- تاریخ و زمان ارسال: 19 دی 1396 ساعت 12:00
رضا امین قاضیانی، کارشناس ارشد آتش‌نشانی رشت
amingh_reza@yahoo.com
در ادامه مطلب قبل، بخوانید:
کنترل دود راه‌پله
کنترل دود راه‌پله از طریق اعمال فشار دارای دو مزیت است. در مرحله اول مانع جا به جایی دود از طریق راه‌پله به سایر طبقات که در معرض حریق قرار
نگرفته‌اند، می‌شود. در مرحله دوم فضای امنی را برای انجام عملیات توسط نیروهای آتش‌نشان فراهم می‌نماید. این روش در منطقه «کنترل دود» در راه‌پله ایجاد فشار می‌کند. به طوری که با ایجاد اختلاف فشار مثبت بین راه‌پله و فضاهای مجاور آن در طبقات، از نفوذ دود به راه‌پله جلوگیری می‌کند.
سیستم کنترل دود راه‌پله از یک یا چند تکنیک طراحی به طور همزمان بهره می‌برد. این تکنیک‌ها عبارتند از:
تنظیم فشار جبرانی، تنظیم فشار غیر جبرانی و تنظیم فشار با تزریق یگانه و چندگانه هوا.
۱) تنظیم فشار جبرانی: در این تکنیک یک اختلاف فشار مثبت بین راه‌پله و بازشوهای مجاور راه‌پله ایجاد می‌گردد که به منظور جبران تغییرات فشار، از یک جریان هوای متغیر استفاده می‌گردد.
۲) تنظیم فشار غیر جبرانی: روش تنظیم فشار غیر جبرانی، حجمی از فشار هوای ثابت در راه‌پله را فراهم می‌کند. در این روش، سطح تنظیم فشار به موقعیت درب‌های دسترسی به راه‌پله بستگی دارد. زمانی که درب‌های دسترسی باز باشد، فشار راه‌پله افت می‌کند و در زمان بسته‌بودن درب‌های دسترسی، فشار راه‌پله افزایش می‌یابد. در این تکنیک یک یا چند فن، فشار موردنیاز را تأمین و تنظیم می‌کند. (شکل ۵)
شکل (۵): تنظیم فشار غیر جبرانی
این روش زمانی بهترین کارایی را دارد که شرایط زیر محقق گردد:
- راه‌پله‌هایی که در ساختمان‌هایی با بار جمعیتی کم قرار دارند.
- درب دسترسی به راه‌پله معمولا بسته بوده و زمانی هم که استفاده می‌شود، فقط به اندازه چند ثانیه باز باقی بماند.
۳) تنظیم فشار با روش تزریق یگانه و چندگانه هوا
این روش چه به صورت یگانه و یا چندگانه، تامین‌کننده فشار در راه‌پله ساختمان می‌باشد. در هر دو روش از یک و یا چند فن اعمال (تنظیم) فشار در کف، سقف و یا فضای مابین این دو نقطه از ساختمان بهره می‌برند. با این تفاوت که در روش تزریق یگانه یک فن وظیفه تنظیم فشار راه‌پله را برعهده دارد.
شکل(۶): تنظیم فشار با تزریق یگانه و چندگانه هوا در راه‌پله.
درخصوص تزریق یگانه هوا این نکته را باید مد نظر داشت، در صورتی که فن تنظیم فشار در مکانی نزدیک به درب‌های دسترسی به راه‌پله مستقر شود، بازشدن این درب‌ها می‌تواند از طریق گریز هوا، مانع تامین فشار مورد نظر گردد. در حالی‌که در تزریق چندگانه هوا، افت ایجاد شده، توسط سایر فن‌ها تامین می‌گردد.
کنترل دود در شفت آسانسور
در این روش با استفاده از اعمال فشار، مانع از انتقال دود از طریق شفت آسانسور به سایر طبقات دور از طبقه‌ای که در آن حریق رخ داده است، می‌شود. تکنیک کنترل دود آسانسور از نظر اجرایی مشابه کنترل دود راه‌پله است. باید به این نکته توجه داشت که در نظرگرفتن آسانسور به عنوان راه خروج دوم، در زمان حریق براساس استاندارد NFPA101 صحیح نبوده و مجاز نمی‌باشد.
کنترل دود آتریوم
تکنیک کنترل دود آتریوم با استفاده از خاصیت شناوری به اداره‌کردن حرکت دود در فضاهای با حجم بزرگ و دارای ارتفاع زیاد می‌پردازد. خاصیت شناوری، باعث می‌شود ستونی از دود گرم به سمت بالا حرکت کرده و به شکل لایهای از دود به زیر سقف آتریوم منتقل شود. این تکنیک به سه صورت انجام می‌پذیرد:
تخلیه دود اجباری، تخلیه دود طبیعی و انباشت (پُرشدن) دود
۱) تخلیه دود اجباری
در این روش، از یک فن تخلیه به منظور خروج دودهای انباشته‌شده در زیر سقف بهره برده می‌شود. تخلیه دود اجباری موجب می‌شود که اولا لایه دود انباشته‌شده، ضخیم نگردیده و ثانیا از در معرض دود قرارگرفتن متصرفان جلوگیری شود. (شکل ۷) تخلیه دود مناسب زمانی محقق می‌گردد که در کنار تخلیه اجباری دود، ورود هوای جبرانی نیز در نظر گرفته شود، زیرا عدم وجود هوای جبرانی، باعث ایجاد فشار منفی گردیده و این عمل موجب کندشدن فرآیند تخلیه می‌گردد.
شکل ۷: تخلیه اجباری دود در آتریوم
۲) تخلیه طبیعی دود
در این روش از بازشوهای فاقد فن، جهت تخلیه دود استفاده می‌شود. تخلیه طبیعی دود وابسته به پارامترهایی ازجمله: حجم و اندازه آتریوم، دمای هوای خارج و وضعیت باد در فضای بیرون از ساختمان است. (شکل ۸) در این روش درصورت بروز هشدار توسط دتکتورهای حریق، تمام دریچه‌های تخلیه باید به طور همزمان باز و مورد استفاده قرار گیرند. در ضمن استفاده از دریچه‌های حساس به دما (دارای سنسور دمایی) به علت تاخیر زمانی ایجاد شده در موقع واکنش نسبت دما، مجاز نمی‌باشد.
شکل ۸: تخلیه طبیعی دود در آتریوم
۳) انباشت (پُر شدن) دود
در این روش اجازه داده می‌شود تا دود در نزدیکی سقف تجمع یافته و لایه ضخیمی را تشکیل دهد و از هیچ نوع خروجی و فن تخلیه استفاده نمی‌شود. اساس این روش بر این مبنا در نظر گرفته می‌شود که زمان لازم برای رسیدن دود به فضای اشغال متصرفان، بیشتر از زمان لازم برای تخلیه آنان است. محاسبه و پیش‌بینی وضعیت حرکتی متصرفان در یک ساختمان، زمان تخلیه افراد در آن بنا را مشخص می‌کند. استاندارد SFPE اطلاعات لازم درخصوص محاسبه زمان تخلیه افراد را ارائه می‌نماید.
کنترل دود زیر زمین ساختمان
هدف اساسی فرآیند کنترل دود در فضاهای زیر زمینی، محدود نگهداشتن و حذف دود از منطقه‌ای است که در آن اعلان خطر شده است. این اقدام به دلیل وضعیت خاص ساختاری زیرزمین (به جهت بسته بودن و عدم دسترسی کافی به فضاهای خارجی) انجام می‌شود. سیستم کنترل دود در این حالت به طور کامل منطقه اعلان خطر را تخلیه نموده و هوای تازه را جایگزین آن می‌نماید. نصب و زون‌بندی سیستم اعلام حریق از اساسی‌ترین امور در طراحی فضاهای زیر زمینی است.
استاندارد NFPA101 به اصول و الزامات طراحی سیستم کنترل دود در زیرزمین‌ها می‌پردازد. در فصل ۱۱٫۷ بیان شده است. در فضاهای زیر زمین با بیش از ۱۰۰ متصرف، اجرای یک سیستم اتوماتیک تهویه و تخلیه دود اجباری است. همچنین در فصل ۱۲ اشاره شده است، سیستم کنترل دود اتوماتیک باید زمانی که دو عدد از دتکتورها در یک زون فعال شدند، به طور خودکار آغاز بکار نماید. ضمن آنکه در این فصل اشاره شده است که، چنین سیستمی باید توانایی حداقل ۶ بار تخلیه هوا در ساعت را داشته باشد. (ACH=6)
کشف دود و فعال‌سازی سیستم
به منظور پیاده‌سازی سیستم کنترل دود، فعال‌سازی اتوماتیک نسبت به سیستم فعال‌سازی دستی دارای مزایای بیشتری می‌باشد. سیستم اتوماتیک شرایط سریع و دقیق‌تری را برای واکنش به موقع در ساختمان فراهم می‌نماید. هر سیستم کنترل دود که شامل کشف‌کننده‌ها و فعال‌سازها (اعلام و اطفاء) باشد، در برگیرنده موارد ذیل است:
- کنترل دود منطقه‌بندی شده
- کنترل دود راه‌پله
- کنترل دود شفت آسانسور
- کنترل دود آتریوم
از جمله مواردی که درخصوص کشف‌کننده‌های دود باید مد نظر داشت این است که دتکتورهایی که در کانال‌های تهویه مطبوع تعبیه می‌شوند به علت اینکه دارای زمان پاسخ و واکنش طولانی هستند و تا زمانی که کانال از ذرات معلق حریق اشباع نشود، واکنش نشان نمی‌دهند، نمی‌توانند به عنوان ابزار اصلی برای فعال‌سازی سیستم اعلام و اطفاء مورد استفاده قرار گیرند.
کشف و فعال‌سازی در «کنترل دود» منطقه‌بندی شده
کنترل دود منطقه‌ای با دریافت سیگنال هشدار از هر اسپرینکلر و یا هر دتکتور حرارتی فعال می‌شود. به منظور کارایی بهینه، این سیستم باید طوری طراحی شود که با دریافت اولین هشدار، فعال شده و شروع به کار نماید. دو تکنیک طراحی که مانع از کشف دود در زون‌های دیگر، غیر از زون اولیه کشف دود شده، عبارتند از:
- غیر‌فعال بودن کنترل دود در اثر سیگنال کاشف‌های دودی.
- فعال‌سازی کنترل دود توسط سیگنال‌های ارسالی از دو دتکتور جدا از هم که در یک منطقه قرار دارند.
کنترل دود منطقه‌ای نباید با فعال‌سازی شستی اعلام حریق، وارد مدار شود. زیرا اگر شستی اعلام حریق در منطقه‌ای غیر از منطقه حریق توسط متصرفان فشرده شود، سیستم کنترل دود در شناسایی منطقه کنترل دود دچار اشتباه می‌گردد.
کشف و فعال‌سازی در «کنترل دود» راه‌پله
سیستم کنترل دود راه‌پله توسط سیگنال‌های هشداردهنده هر یک از انواع کشف‌کننده‌ها از قبیل اسپرینکلر، دتکتورهای حرارتی و دودی و شستی‌های اعلام حریق فعال می‌شوند. اغلب سیستم‌های کنترل دود راه‌پله فارغ از نوع هشداردهنده‌ها و کشف‌کننده‌های حریق، دارای عملکرد یکسانی هستند.
کشف و فعال‌سازی اطفاء در کنترل دود آتریوم
سیستم کنترل دود آتریوم با ارسال هشدار توسط دتکتود دود نوری فعال می‌شود. به طور معمول فرستنده و سنسور در دو مکان جدا از هم نصب می‌شود. سیستم کنترل دود در آتریوم نباید توسط شستی اعلام حریق فعال شود و همچنین سیستم خروج دود از آتریوم بسته به محل آتش عملکردی متفاوت دارد.
ملاحظات طراحی به منظور کنترل دود
دو رخداد مانع از اجرای سیستم کنترل دود می‌شود. یکی مکش و دیگری برگشت دود.
۱) مکش
مکش زمانی رخ می‌دهدکه فن‌های تخلیه هوای تازه غیر دود را به سمت فن تخلیه می‌کشند. این فرایند منجر به کاهش خروج دود از فن‌های تخلیه و افزایش ضخامت لایه دود در زیر سقف می‌شود و این احتمال، برخورد متصرفان را با دود فراهم می‌نماید. ماکزیمم دبی حجمی خروجی دود (Qmax) بدون در نظر گرفتن مکش هوا، وابسته به عواملی همچون عمق لایه دود و دمای دود می‌باشد. اگر دود تولیدشده توسط حریق، مقداری بیش از ماکزیمم دبی حجمی را داشته باشد، می‌توان با تعبیه تخلیه‌های طبیعی از رخ دادن مکش جلوگیری نمود. در جانمایی خروجی‌های طبیعی باید این نکته را مدنظر داشت که فاصله این خروجی‌ها به اندازه‌ای باشد که هوای خروجی از یک تخلیه، بر روی تخلیه مجاور تاثیر نگذارد.
شکل (۹): پدیده مکش هوا همراه دود
۲) برگشت دود
برگشت دود زمانی رخ می‌دهد که دود از طریق فن‌های اعمال فشار به داخل فضای ایمن وارد می‌شود. دو راهکار به منظور جلوگیری از برگشت دود ارائه می‌گردد:
– ورودی‌های هوای تازه در زیر مکان‌هایی که احتمال ورود دود از آنها می‌رود، جانمایی شود.
– امکان و قابلیت خاموش‌شدن خودکار برای سیستم، به منظور جلوگیری از برگشت دود فراهم گردد.
