ما در این مقاله قصد بررسی سیستمهای کنترل دود، مکانیسم‌های طراحی سیستم کنترل دود و آموزش سیستم مدیریت دود را داریم.
حال سؤال پیش می‌آید که اصلاً اهمیت این سیستمهای کنترل دود چه‌قدر است؟ آیا اصلاً دود مگر آنقدر آسیب می‌زند؟ مگر آتش نبود که سبب ایجاد سوختگی می‌شد؟ سیستم مدیریت دود چیست؟ آموزش کنترل دود به چه شکل صورت می گیرد؟
در پاسخ باید بگوییم که، یکی از خطرناک‌ترین شرایطی که یک ساختمان ممکن است با آن روبرو شود، دود گرفتگی است. در حالی که آتش‌سوزی‌ها اغلب آسیب‌رسان هستند، اما این دود است که می‌تواند بیشترین صدمه را ایجاد کند. مرگ در هنگام آتش‌سوزی عمدتاً به مسمومیت با دود برمی‌گردد. آتش‌سوزی با توجه به ماهیت خود می‌تواند در عرض چند دقیقه مساحت ۱۰۰۰۰ متر مربع را از دود پر کند!
به منظور محافظت از ساکنان و همچنین مبلمان و وسایلی که ممکن است در اثر دود آسیب ببینند، به سیستم کنترل دود نیاز است. سیستم کنترل دود جریان دود را در صورت آتش سوزی کنترل میکند. این باعث میشود که دود در سرتاسر ساختمان پخش نشود و مسیر تخلیه مشخصی را برای ساکنان به وجود آورد و همچنین از آسیب بیشتر به فضای داخلی ساختمان بکاهد.
در ابتدا و برای پاسخ به سؤال «سیستم کنترل دود چیست؟» تعریفی از این سیستم ارائه می کنیم؛ سیستمهای کنترل دود سیستمهای مکانیکی هستند که حرکت دود را در هنگام آتش‌سوزی کنترل میکنند. همچنین این سیستم‌ها می‌توانند کیفیت هوای مورد نیاز افراد برای نفس کشیدن را تا زمان ترک محل آتش سوزی یا هر مکان پر از دود دیگر، تأمین نمایند.
مفهوم ابتدایی طراحی سیستم کنترل دود، خلق هوا با فشار‌های مختلف در مناطقی است که در آنها دود به وجود آمده است. یعنی در حقیقت با به وجود آوردن هوا با فشار بسیار بالا در فضایی که در مجاورت مناطق دود موجود است، دود را مجاب می‌کنیم که در فضاهای مدنظر ما باقی بماند و از پخش شدن دود به سایر نقاط ساختمان جلوگیری می‌کنیم.
از این سیستم‌ها بیشتر برای محافظت از ساکنان در هنگام تخلیه یا پناه دادن در محل در نظر گرفته میشود. متداول ترین سیستم‌هایی که در حال حاضر موجود است، سیستم های خروجی دود دهلیز و سیستمهای فشار پله هستند.
سیستمهای کنترل دود هم به صورت دستی عمل میکنند و هم اتوماتیک. هنگامی‌که افراد آتش‌نشان به محل حادثه می‌رسند می‌توانند عملکرد این سیستم‌ها را به صورت دستی یا خودکار تغییر دهند. طراحان نباید سیستمهای کنترل دود را با سیستمهای تخلیه دود یا گرما اشتباه بگیرند. سیستمهای تخلیه دود یا گرما سیستمهای مکانیکی هستند که برای حذف دود مورد استفاده قرار می‌گیرند.
آنها اغلب طوری تنظیم میشوند که فقط به صورت دستی فعال شوند و معمولاً دود را پس از یک حادثه از بین میبرند. در صورتی که سیستمهای کنترل دود به گونه‌ای طراحی شده‌اند که جریان دود را کنترل میکنند ولی سبب حذف و زدودن آن نمیشوند. این سیستم‌ها معمولاً ترکیبی از تجهیزات تشخیص دود (دیتکتورهای اعلام حریق) و تعداد معینی از فنها در قالب یک طرح منسجم هستند.
سیستم کنترل دود که یکی از حیاتی‌ترین سیستمهای حفاظتی است نوعی سیستم مکانیکی است که با استفاده از روش‌های مدیریت کنترل دود در ساختمان اعمال میشود. در این سیستم‌ها به منظور حفاظت از جان و مال انسان‌ها و ایجاد شرایط پایدار برای نیروهای امداد در هنگام حادثه، با بهره گیری از مکانیزم‌های مختلف به مدیریت و کنترل جریان دود ناشی از حریق می‌پردازند.
سیستمهای کنترل دود یا اختصاصی هستند یا غیر اختصاصی. سیستم کنترل دود اختصاصی در داخل ساختمان فقط و فقط به‌منظور کنترل دود تعبیه شده است؛ این یک سیستم جداگانه از تجهیزات انتقال هوا و توزیع هوا است که در شرایط عادی کار نمی‌کند. سیستمهای اختصاصی برای مناطق خاص مانند چاه آسانسور و برج های پله‌ای که به تکنیک‌های خاص کنترل دود نیاز دارند، استفاده میشود.
با توجه به اهمیت مدیریت دود و همچنین آموزش سیستم مدیریت دود به فعالان این حوزه سبب شده تا شاهد بهره گیری روز افزون این سیستم در ساختمان ها باشیم. از این رو در اکثر ساختمان های پر رفت و آمد مثل هتل ها، فرودگاه ها، بیمارستان ها و مجتمع های تجاری از سیستم مدیریت و کنترل دود استفاده می شود. علاوه بر این با توجه به سرعت بالای گسترش و انتشار دود همواره می بایست یک سیستم کنترل دود در ساختمان وجود داشته باشد.
تا بتواند با کنترل کردن دود ناشی از حریق و انتقال آن به خارج از محیط، مانع از خسارات جانی و مالی شود. البته به یاد داشته باشید که این امر بدون داشتن تجهیزات لازم و کارآمد محقق نخواهد شد. در زیر به برخی از تجهیزات لازم برای سیستم های کنترل دود اشاره می کنیم:
– پرده های فلزی و مقاوم در برابر حریق که در صورت بروز آتش سوزی به طور اتوماتیک شروع به کار می کنند.
– پرده های اتوماتیک که با باز شدن سبب بستن مسیر دود می شود.
– بازوهای اتوماتیک برای باز کردن درب ها در زمان آتش سوزی
– بازوهای اتوماتیک برای باز کردن پنجره ها در زمان حریق
– استفاده از جت فن های مقاوم در برابر آتش و دود نظیر F300
– استفاده از سنسور و دتکتورهای حساس و دقیق به منظور سنجش میزان دود و آتش؛ عدم عملکرد مناسب این قسمت سبب می شود تا سیستم کنترل دود در زمان مناسب نتواند شروع به کار کند و در نهایت خسارات جانی و مالی جبران ناپذیری را به دنبال خواهد داشت.
– به کارگیری دمپرهای دود و حریق با بهره گیری از تکنولوژی های روز دنیا
– طراحی، نصب و راه اندازه تابلو برق های مخصوص سیستم مدیریت دود
سیستمهای کنترل دود غیر اختصاصی، سیستم‌هایی هستند که با برخی سیستم های دیگر مانند سیستم اتوماسیون ساختمان (HVAC) ، اجزای مشترک دارند. هنگامی‌که سیستم فعال میشود، با توجه به نیاز خود، برای دستیابی به اهداف کنترل دود، یا سایر اهداف، نحوه عملکرد خود را تغییر میدهد.
مدیریت دود اصطلاحی است که برای توصیف روش‌های کنترل انفعالی یا فعال حرکت دود در محیط ساخته شده به منظور تأمین ایمنی ساکنان، آتش نشانان و ساختمان‌ها استفاده میشود. روش‌های مدیریت دود شامل محفظه، رقت، فشار، جریان هوا و… است.
[Klote, Milke, et al. 2012] برای تجزیه و تحلیل بسیاری از این روش‌های مدیریت دود از CONTAM استفاده شده است، مثلاً برای شبیه‌سازی حرکت دود در امکانات چند منظوره، برای تجزیه و تحلیل عملکرد سیستمهای کنترل دود از جمله سیستم های فشار مثبت راه پله و کمک به عملکردی پایدار (ایمنی ساکنان). تجزیه و تحلیل مدیریت دود مستلزم در نظر گرفتن تعامل بسیاری از ویژگی‌های مختلف ساختمان و نیروهای محرک است که بر حرکت دود تأثیر می‌گذارد.
به عبارت دیگر کنترل دود و هدایت آن به خارج از محیط ساختمان به منظور جلوگیری از مرگ و میر و کاهش تلفات انسانی و همچنین ایجاد یک مسیر امن و عاری از دود برای ورود افراد امدادگر و آتش نشان از وظایف اصلی و مهم سیستم مدیریت دود به شمار می آید. تا جایی که در برخی سایت ها به منظور آشنایی بیشتر آموزش سیستم مدیریت کنترل دود قرار داده شده است.
در زیر شرح مختصری از مکانیسم‌های کنترل دود( مدیریت دود) را می‌بینید که در حال حاضر هنگام طراحی سیستمهای مدیریت دود در نظر گرفته میشوند. این سیستم‌ها می‌توانند به صورت جداگانه یا در رابطه با یکدیگر پیاده سازی شوند.
برج های پله، راه‌پله هایی با سیستم تهویه هستند و از ساختمان اصلی جدا شده‌اند. برج‌های پله ای متداول‌ترین نوع سیستم کنترل دود از نوع اختصاصی هستند. تنها ارتباط بین ساختمان و برج پله درهای دارای درجه حرارت در هر طبقه است. ازآنجاکه ساکنان ساختمان هنگام تخلیه باید از پله‌های اضطراری برای خروج استفاده کنند، نگه داشتن دود به دور از برج پله امری حیاتی است. تصویر زیر قسمت های مختلف سیستم برج پله را به تصویر می‌کشد.
شافت های آسانسور شمال، دودکش‌های کاملی هستند که دود را به سطوح بالاتر ساختمان می‌کشند. ازآنجاکه آسانسورها معمولاً در هر طبقه روزنه دارند و مهر و موم درب آسانسور اغلب ضعیف است، شافت آسانسور می‌تواند به مکانیزمی برای پخش دود در ساختمان تبدیل شود. برای داشتن آسانسور قابل استفاده در مواقع اضطراری دود، باید بر روی شاخه‌های آسانسور به همان روشی که برج پله تحت فشار قرار داشت نیز فشار ایجاد کنیم. با این حال، تحت فشار قرار دادن شافت آسانسور سبب بروز مشکلات دیگری میشود.
برای اطلاعات بیشتر به استانداردهای NFPA 92 و UL864 مراجعه کنید. به یاد داشته باشید حتی هنگام رعایت استانداردها نیز، ممکن است هنگام اجرای پروژه همچنان ریسک‌های زیادی برای استفاده از آسانسور وجود داشته باشد.
گرچه استانداردها و روش‌هایی برای طراحی کنترل دود در آسانسور وجود دارد، اما به طور کلی پیشنهاد میشود به ریسک‌های بالای استفاده از این روش‌ها به طور جدی توجه کرد و هنگام شرایط اضطراری اصلاً از آسانسورها استفاده نشود.
با توجه به بررسی های صورت گرفته و همچنین استاندارد NFPA دو روش کلی برای مقابله با آتش سوزی و کنترل دود ناشی از آن در آسانسور وجود دارد. که به شرح زیر عبارت است از:
۱- سیستم فشار مثبت چاه آسانسور
در این روش با توجه به ابعاد، اندازه و وضعیت کلی آسانسور و همچنین با در نظر گرفتن چاله آسانسور، مطابق با استانداردهای NFPA مکانیزم های کنترل دود را مورد بررسی و ارزیابی قرار می دهند. پس از آن با انتخاب یک فن مناسب و تعبیه آن در مسیر آسانسور و چاله آن سبب خروج دود ناشی از حریق و در پی آن کنترل آتش سوزی می شوند. کار اصلی این سیستم جلوگیری از سرایت دود به دیگر طبقات است. این سیستم به دو مدل دستی و اتوماتیک شروع به فعالیت می کند؛ بدین صورت که با فعال شدن سیستم اعلام حریق ساختمان، سیستم فشار مثبت نیز شروع به فعالیت می نماید.
۲ – سیستم فشار مثبت اتاق آسانسور
در این سیستم نیز با توجه به کلیه جوانب و در نظر داشتن استانداردهای NFPA یک فن برای جلوگیری از ورود دود به داخل کابین آسانسور تعبیه شده است. تا به محض بروز آتش سوزی، دود ناشی از حریق را به بیرون هدایت نموده و جان افراد را حفظ کند. این سیستم هم مانند مدل قبلی به صورت خودکار و دستی با توجه به سیستم اعلام حریق شروع به فعالیت می کند. البته به یاد داشته باشید نکته قابل توجه اینکه به منظور بهینه سازی سیستم کنترل دود، اگر کابین آسانسور در برابر ورود دود عایق بندی مناسبی نداشته باشد؛ نباید از این سیستم استفاده کرد. چرا که هرچه که سیستم فشار مثبت آسانسور دود ناشی از حریق را به بیرون هدایت نماید، از طرف دیگر و به دلیل نفوذپذیری آسانسور، مجدداً دود ناشی از حریق وارد اتاق آسانسور می شود.
در صورتی که کابین آسانسور در برابر ورود دود کاملا نفوذ ناپذیر باشد، نیازی به استفاده از این سیستم نمی باشد. فعال شدن اتوماتیک و یا دستی سیستم اعلام حریق ساختمان می بایست به طور خودکار باعث روشن شدن فن مورد نظر شود.
همان‌طور که گفته شد سیستم کنترل دود نقش مهمی در محافظت از مسیرهای فرار در ساختمانهای مسکونی در صورت آتش‌سوزی دارد. هدف اصلی بیشتر محافظت از راه‌پله است، اما این سیستم می‌تواند از لابی یا راهرو مجاور یا واحدها نیز محافظت كند.
ساکنین یک ساختمان باید از نوع سیستم کنترل دود به کاررفته در ساختمان خود و اینکه چه مکانیسم‌های کنترل دودی در ساختمان در نظر گرفته شده است، آگاه باشند. این موارد باید در اطلاعات طراحی اصلی ساختمان موجود باشد، اما اگر چنین نبود، مشاورین حرفه‌ای جهت آموزش سیستم مدیریت دود به ساکنین حاضر شوند.
شکل ۱ تعداد کشته شدگان ناشی از آتش سوزی در کشورها را نسبت به جمعیت و تعداد آتش سوزی ها نشان می دهد. این آمار معمولاً فقط مربوط به قربانیانی است که در صحنه کشته شده اند. افرادی که پس از خارج شدن از صحنه در اثر جراحات ناشی از آتش جان باخته اند، عموماً در این آمار قرار ندارند. برآوردها نشان می دهد که بیش از ۹۰٪ مرگ و میر ناشی از آتش سوزی ناشی از آتش سوزی نیست بلکه به علت استنشاق گازهای سمی آتش (دود) می باشد.
شکل ۱ آمار بین المللی در مورد مرگ و میر ناشی از آتش سوزی. [منبع: CTIF 2016 شماره ۲۱] ستون های سبز نسبت کشته شدگان در اثر آتش سوزی به نسبت هر ۱ میلیون نفر جمعیت و ستون های بنفش نسبت کشته شدگان به هر ۱۰۰۰ آتش سوزی را نشان میدهد.
کنترل دود می تواند به اطفاء حریق و نجات کمک کند. کم شدن دود باعث شناسایی منبع آتش و در نتیجه اقدامات مؤثر آتش نشان ها می شود. همچنین به یافتن و نجات افراد کمک می کند. با خارج شدن هوای گرم میتوان اطمینان پیدا کرد که جرقه ها باعث احتراق مجدد نمیشوند. علاوه بر اثرات سمی، دود باعث می شود که افراد در تلاش برای فرار از آتش به وحشت برسند. کنترل دود به منظور افزایش توانایی افراد در نجات خود، به ویژه در ساختمانهای با جمعیت زیاد کاربرد دارد. سناریوهای تخلیه برای تعیین مدت زمان نیاز به فرار از دود طراحی می شوند.
شکل ۲ سناریوی تخلیه
مرحله اول آتش سوزی، مرحله ذوب شدن یا همان مرحله اولیه است که در این مرحله آتش سوزی در مدت زمان طولانی تر و بدون افزایش چشمگیر دما صورت میپذیرد و پس از آن به مرحله رشد تبدیل میشود، جایی که در آن آتش سوزی قابل مشاهده است. دستگاه های سنجش دود قادر به شناسایی آتش سوزی در مراحل اولیه هستند (t1). هشدار اولیه برای رسیدن به موقع یک آتش نشان مهم است (t3). به طور معمول ده دقیقه طول می کشد تا آتش نشانها پس از شناسایی پاسخ دهد. مواد قابل احتراق در همان اتاق آتش سوزی، پس از ایجاد لایه بندی حرارتی کافی، به طور ناگهانی به سوزاندن کمک می کنند. وقتی مرحله رشد به حداکثر درجه خود رسیده باشد، آتش به مرحله کاملاً توسعه یافته منتقل می شود. دستگاههای حرارتی (به عنوان مثال دمپرهای آتش یا سیستم های خاموش کننده آتش) در هنگام انتقال آتش از رشد به مرحله کاملاً توسعه یافته (t2) شروع به کار میکنند. و در پایان، بسته به در دسترس بودن مواد قابل احتراق، استخراج دود / گرما و یا اثربخشی اقدامات اطفاء حریق، به مرحله کاهش میرسیم (در نمودار ، منحنی قرمز را مشاهده کنید).
برای اطلاعات بیشتر درباره سیستم های کنترل دود آتریوم به صفحه ” سیستمهای تخلیه دود آتریوم ” سر بزنید.
توسعه دود به طور مستقیم با رشد دما مطابقت ندارد. به عنوان مثال، مقادیر قابل توجهی از دود در مرحله اولیه وجود دارد. که خطر را برای افراد ایجاد می کند (منحنی خاکستری).
شکل ۳ مراحل آتش سوزی و اقدامات مربوطه
شکل ۳ مراحل انجام آتش سوزی و همچنین اثربخشی اقدامات مربوط به سیستم های کنترل دود و عملیات اطفاء حریق را نشان می دهد. جزئیات مراحل در زیر شرح داده شده است:
این که آیا مردم می توانند خود و یا دیگران را با اطمینان نجات دهند، به میزان زیادی بستگی به این دارد که آیا آتش سوزی در اولین فرصت شناسایی شده است؟! یا زنگ خطر به صدا درآمده است؟!
اقدامات پارتیشن در تلاش است تا از امکان انتشار آتش و دود تا حد امکان جلوگیری شود.
سیستم های تهویه برای پارتیشن بندی به دمپرهای آتش تکیه می کنند. اگر آنها فقط حساس به حرارت باشند، خیلی دیر عمل خواهند کرد به همین دلیل ، آنها باید حساس به دود باشند.
سیستم های تهویه برای ثابت نگه داشتن دود مناسب نیستند. با این حال ، آنها می توانند با تولید هوای تازه در اقدامات مربوط به استخراج دود کمک کنند. باید اطمینان حاصل کنیم که سیستم های استخراج دود مکانیکی یک جریان مداوم استخراج دود پس از فعال سازی جریان داشته باشند. دود حرارت بالایی دارد که استخراج کننده های دود با آن مواجه میشوند و به همین علت این دستگاه ها برای نجات زندگی انسان ها ناگزیر به کار در این شرایط سخت هستند.
(PDS) در اوایل زمان فعال می شود و از ورود دود به مسیرهای اضطراری (فرار، نجات) جلوگیری می کند.
فن های کنترل دود سیار که توسط آتش نشان ها مورد استفاده قرار می گیرند، در درجه اول به خود آتش نشان ها کمک می کنند.
اقدامات مختلف برای خاموش کردن آتش سوزی بسته به مرحله آتش سوزی دارد. آتش های کوچک می توانند با خاموش کننده آتش خاموش شوند.
سیستم های خاموش کننده گاز معمولاً در همان اول آتش سوزی از طریق دستگاه های حساس به دود فعال می شوند و می توانند به نجات جان انسان کمک کنند.
سیستم های خاموش کننده فعال حرارتی مانند سیستم های آبپاش نیز برای جلوگیری از انتشار آتش مناسب هستند. با این حال ، آنها فقط در حفاظت از پرسنل نقش غیرمستقیم ایفا می کنند، زیرا آنها در یک مقطع زمانی بعد فعال می شوند.
با توجه به بررسی های صورت گرفته در این زمینه و استفاده از تجارب از کارشناسان و معماران به طور کلی با رعایت ۵ اصل می توان نسبت به افزایش ایمنی در برابر حریق اقدام کرد. این روش ها عبارتند از:
۱- پیشگیری
برای پیشگیری در برابر آتش سوزی می بایست مواد سوختنی و قابل اشتعال را در جاهای امن و به دور حرارت و شعله قرار داد. علاوه بر این هر چیزی که احتمال آتش سوزی را افزایش می دهد، باید از دسترس ساختمان و افراد خارج گردد.
۲- شبکه‌های اخطاری محافظ
شبکه های هشدار دهنده از سیستم های ضروری در هر ساختمان به حساب می آیند. تا در صورت بروز آتش سوزی ساکنین را مطلع سازند. بنابراین همواره از سلامت و کیفیت این سیستم های هشداری آگاهی لازم را کسب کنید.
۳- مسیرهای فرار
مسیر فرار افراد و همچنین ورود افراد امدادرسان و آتش نشان ها می بایست آزاد و عاری از دود باشد. بنابراین وجود یک سیستم کنترل دود به منظور نجات جان و مال افراد در این مسیرها لازم و ضروری است. علاوه بر این نیروهای امدادی با اطمینان خاطر از وجود یک مسیر فرار امن برای ساکنین می توانند نسبت به نجات جان آنها اقدام کنند.
۴- فضا بندی
با تقسیم فضاهای ساختمان به واحدهای کوچکتر و محدود نمودن اتاق ها و سالن ها می توانید خسارات جانی و مالی را به کمترین میزان ممکن برسانید.
۵- اطفای حریق
در آخر می بایست با تشخیص آتش سوزی در لحظات اولیه نسبت به خاموش کردن آن به وسیله کپسول های آتش نشانی و در صورت لزوم نیروهای امدادی و آتش نشان اقدام کرد. با تشخیص به موقع و استفاده از تجهیزات و نیروی می توان با کمترین میزان خسارت آتش را خاموش ساخت. علاوه بر این بررسی آموزش سیستم مدیریت کنترل دود، می تواند در زمینه اطفاء حریق تأثیر بسزایی داشته باشد.
اطمینان از اینکه می توان آتش را به سرعت و با حداقل خسارات، خاموش ساخت.
این راهنما اصول مختلف پیشگیری از دود و اجرای عملی آنها را از طریق سیستم های دفع دود طبیعی و مکانیکی، کنترل دود توسط سیستم های فشار و اقدامات پارتیشن بندی مناسب را توضیح می دهد. در صورت بروز آتش سوزی، دود می تواند از طریق سیستم های تهویه پخش شود، اما این سیستم ها می توانند نقش مهمی در پیشگیری از دود داشته باشند.
آزمایش های آتش واقعی و مدل، و همچنین روش های شبیه سازی به طور مداوم بهبود یافته، اجازه می دهد تا نتیجه گیری قوی در مورد اثربخشی اقدامات استخراج دود حتی در مرحله برنامه ریزی نتیجه گرفته شود. این راهنمای مدیریت دود، ابزارهای مناسبی را نیز با ارجاع به استانداردها و مقررات، برای ارزیابی، انتخاب و اجرای یک مفهوم کنترل دود، متناسب با هدف حفاظت، در اختیار خواننده قرار می دهد.
Backdraft: انفجار دود از طریق افزودن اکسیژن
Flashover: فلاش آتش. احتراق ناگهانی گازهای تولید کننده گاز تقریباً ۵۰۰ درجه سانتیگراد؛ انتقال به آتش کامل
Cold Smoke: دود سرد، دودی که دمای آن با دمای هوای محیط خیلی متفاوت نیست و کمتر از دمای فعال سازی دستگاه های محرک حرارتی است (استخراج دود سرد = تخلیه دود سرد).
Plug Holing: مکش به صورت قیف ، نقطه به نقطه از طریق لایه دود از لایه دود کم. شرایطی که هوا از زیر لایه دود به دلیل سرعت بالای اگزوز به داخل اگزوز دود کشیده می شود.
Plume: ستون بالارو حرارتی
Rollover: در صورت وجود اکسیژن کافی ، احتراق ناگهانی دود.
Escape Stairwell: راه پله ای که از نظر ساختاری یا فنی برای فرار از دود یا آتش ساخته شده است.
از روش های مختلفی برای حفاظت و کنترل دود و گرما و/ یا برای پایین نگه داشتن حجم دود یا حذف کامل دود استفاده می شود.
با توجه به شرایط اتاق، کنترل دود به معنی رقیق کردن دود و دما است. اثر القایی جریان های هوای تأمین کننده باعث ایجاد جریانی می شود که اتاق را پر میکند و باعث می شود دود در صورت آتش سوزی تقریباً به طور مساوی در تمام حجم اتاق محصور شود.
اگر به سیستم تهوبه دود پارکینگی نیاز دارید حتما این مطلب را بخوانید.
شکل ۴ رقیق شدن گازهای آتش را نشان می دهد (به عنوان مثال از طریق سیستم تهویه یا تأمین کنترل نشده هوای تازه توسط ورودی های هوا).
شکل ۴ رقیق شدن گازهای آتش (دود)
مزیت ویژه رقیق شدن، خنک شدن گازهای دود و جلوگیری از احتراق اجزای سوزاننده بصورت خود به خود است (جلوگیری از Backdraft و Rollover، کاهش دما برای افراد و اجزای ساختمان). دمای دود مستقیماً به میزان گرمای آزاد شده از آتش و مقدار ورودی هوای تازه بستگی دارد که در اثر آتش سوزی گرم می شود. شکل ۵ جریان هوای تازه را نسبت به گرمای آتش سوزی برای دمای دود مجاز نشان می دهد. جریان حجم دود برای استخراج تقریباً با جریان هوای تازه مطابقت دارد و به اندازه محفظه آتش بستگی دارد.
نسبت های رقت مورد نیاز (v = نسبت جریان یا حجم جریان و هوای تازه که برای اهداف رقیق سازی تهیه شده است، نسبت به حجم یا جریان حجم دود ایجاد شده توسط احتراق) بسته به اینکه آیا آنها متفاوت هستند ممکن است با توجه به فاکتورهای پیچیده ای که در بالا توضیح داده شده بسیار متفاوت باشد. که برای رسیدن به یک سطح دمای پایین تر، حداقل دید و یا غلظت مجاز آلاینده در نظر گرفته شده است.
در حالی که رقت مورد نیاز برای محدود کردن دما فقط به انتشار گرما و مشخص شدن حد دما بستگی دارد، مشخصات نسبتهای رقت لازم برای ایجاد دید و غلظت مجاز گاز به دلیل اثرات سمی بسیار پیچیده تر است. از آنجا که اثرات ترکیبات سموم مختلف در غلظت های مختلف بر روی بدن انسان هنوز به طور کامل مورد مطالعه قرار نگرفته است، با توجه به اینکه این ترکیبات به حادثه آتش سوزی بستگی دارد، در مورد عوامل رقیق سازی نمیتوانیم بصورت کلی مطلبی عنوان کنیم.
غلظت ذرات و ذرات معلق در هوا به ۴۰ میلی گرم در متر مکعب برای دید ۱۰ متر با علائم نشانگر مسیر فرار، به طور کلی نباید از نظر دید بیش از حد تجاوز کند. برای حفظ معیارهای دید در مقایسه با انتشار گرما، ماده سوزش، شرایط احتراق، تضاد علائم مسیر فرار و شدت روشنایی محیط، یک جریان بسیار قابل توجه حجم هوای تازه لازم خواهد بود.
شکل ۵ جریان مورد نیاز برای محدود کردن دمای دود.
بار آتش مخلوط ۲۵٪ پلاستیک و ۷۵٪ چوب باعث ایجاد دمای دود ۴۸ درجه سانتیگراد با دید ۱۰ متر و دمای دود فقط ۲۸ درجه سانتیگراد با دید ۳۵ متر می شود. جریانهای مورد نیاز جریان هوا برای تولید حداقل دید، که عموماً با جریانهای دود ناشی از استخراج نیز مطابقت دارد، نسبت به انتشار حرارت آتش در شکل ۷ نشان داده شده است.
جریان هوای تازه، که برای کاهش غلظت آلاینده یا دید لازم است، از طریق سیستم های دود طبیعی یا مکانیکی و یا فن های دود سیار (هواسازها) که توسط آتش نشان ها استفاده می شود، در چند دقیقه اول آغاز آتش سوزی در دسترس نیست. بنابراین، هنگام رقیق شدن، تمرکز صرفاً بر محدود کردن دمای دود است که باید در شرایط Flashover باشد.
شکل ۶ جریان مورد نیاز برای محدود کردن دمای دود.
شکل ۷ سرعت جریان رقت مورد نیاز برای تولید محدوده دید.
یک عنصر اساسی استخراج دود از طریق لایه بندی، تأمین هوای کم تحرک در قسمت پایین اتاق است. در این حالت، سرعت هوای تأمین آنقدر کوچک است (مقادیر معمولی کمتر یا مساوی ۱ متر بر ثانیه) که هوای تأمین باعث ایجاد جریان پر شدن اتاق نمی شود. جریان هوا در درجه اول توسط ستون تشکیل شده در بالای منبع آتش تعریف می شود.
این ستون محصولات احتراق ایجاد شده توسط آتش و جریان گرما به طور همرفتی را به قسمت بالایی اتاق منتقل می کند. آنها بطور طبیعی – از نظر ایده آل، از طریق دریچه های موجود در سقف – یا به صورت مکانیکی توسط فنها، از اتاق خارج و تخلیه می شوند. در چنین شرایطی دو لایه گاز در بالای یکدیگر در اتاق تشکیل می شود.
جریان توده منتقل شده از طریق ستون به دلیل القای هوای محیط بطور مداوم در طول مسیر ستون افزایش می یابد. بنابراین در ارتفاع مرز لایه، جریان جرم به لایه دود بالایی جریان می یابد. با بالا بردن جریان جرم، لایه دود کم ضخیم تر می شود – مرز لایه به سمت سقف تغییر می کند. کاهش باعث ضخامت این لایه می شود. ارتفاع لایه دودی فرض شده برای ابعاد سیستمهای استخراج دود بسیار مهم است زیرا افزایش حجم نامتناسب با مسیر ستون حرارتی است. مرز لایه نتیجه ارتفاع اتاق است که در آن جریان دود حاصل از استخراج معادل جریان حجمی است که به لایه دود منتقل می شود.
اختلالات موجود در لایه دود، مانند تهویه هوا از سیستم های تهویه در سقف، باید بلافاصله پس از تشخیص آتش سوزی خاموش شود، ترجیحاً به طور خودکار، و از طریق فعال سازی استخراج دود باید جریان هوای تازه ایجاد شود. برای رسیدن به این هدف، منافذ هوای تأمین باید در ناحیه کم دود مرتب شده و باید جریان کم تحرک را به سمت هوا یا هوای منبع افقی ایجاد کند. در صورت وجود جریان اضافی طبیعی به محفظه آتش، ضریب باد نیز باید در نظر گرفته شود.
شکل ۸ لایه بندی گازهای دود (به عنوان مثال ، در صورت وجود سیستم استخراج دود مکانیکی).
در حالت ایده آل، در صورت بروز آتش سوزی، راه های فرار برای مدت زمان کافی از دود دفع نمی شوند. کنترل دود توسط سیستم های فشار یک روش کیفی جابجایی است. که شامل یک فن است که فشار اضافی را برای مسیر فرار ایجاد می کند، بنابراین از نفوذ دود جلوگیری می کند. این رویکرد بر روی قسمتهای منفذ در منطقه آسیب دیده از آتش سوزی استوار است.
از طریق دریچه های مخصوص تخلیه هوا، فشار به گونه ای کنترل می شود که هنوز درب های مسیر فرار باز شود. مقادیر کمی دود که ممکن است در مسیر فرار پخش شود، تخلیه می شود. علاوه بر این، دمای هوا در مسیر فرار نیز با دمیدن در هوای تازه کاهش می یابد. در صورت بروز آتش سوزی ، کاربران به سرعت هشدار داده می شوند و بدون هیچ خطری می توانند فرار کنند و یا نجات یابند. این دسترسی به آتش نشانها کمک میکند.
در بسیاری موارد، تقسیم محفظه آتش در محفظه های دود مفید است. محفظه های دود از گسترش دود در ساختمان جلوگیری می کنند. در شرایط ایده آل ، امکان بیرون کشیدن دود در منبع فراهم می شود، بنابراین راه های فرار را برای مدت زمان کافی قابل استفاده نگه می دارد. محفظه های دود را می توان از طریق ساختاری (مثلاً پرده های دود) یا اقدامات خاص تجهیزات ایجاد کرد.
نوع خاصی از ایجاد محفظه دود، استخراج دود گردبادی است. در این روش از عناصر مخصوص استخراج (هودهای گردبادی) استفاده می شود. آنها امکان ضبط ثابت و خطی دود را در عرض محفظه دود فراهم می کنند. علاوه بر این، آنها فشار منفی بالایی را در نزدیکی نقطه استخراج ایجاد می کنند.
شکل ۹ جابجایی گازهای دود (به عنوان مثال از طریق PDS).
شکل ۱۰ اصل استخراج دود گردبادی.
شکل ۱۱ نمونه ای از جداسازی مبتنی بر تهویه گازهای دود (به عنوان مثال از طریق هودهای گردبادی).
شکل ۱۲ جابجایی گازهای دود (مثلاً از طریق جت فن ها).
شکل ۱۳ جابجایی گازهای دود (به عنوان مثال از طریق فن های کنترل دود سیار که توسط آتش نشانی استفاده می شود).
شکل ۱۴ نمونه هایی از فن های کنترل دود سیار که توسط آتش نشانی استفاده می شود.
از جت فن ها اغلب در پارکینگ های زیرزمینی و تونل هایی استفاده می شود که دود را بسته به وضعیت، در یک جهت خاص حرکت می دهند. به عنوان یک قاعده، هوای اضافی و فن های کنترل دود مکانیکی برای استخراج لازم است. جت فن ها لایه های دود را به سمت محل استخراج دود هدایت کرده و آن را از بین میبرند. به همین دلیل جت فن ها باید بعد از نجات افراد روشن شوند. فن های کنترل دود سیار که توسط آتش نشانی مورد استفاده قرار می گیرند با جابجایی دود در تلاش های آتش نشان ها کمک می کنند. اما اینها فقط در استفاده از محفظه های دود از کاربرد محدودی برخوردار هستند. علاوه بر این، از تشکیل لایه های کم دود ناشی از فشار زیاد پالس فن ها جلوگیری می شود.
سیستمهای کنترل دود سیستمهای مکانیکی هستند که حرکت دود را در هنگام آتش‌سوزی کنترل میکنند. همچنین این سیستم‌ها می‌توانند کیفیت هوای مورد نیاز افراد برای نفس کشیدن را تا زمان ترک محل آتش سوزی یا هر مکان پر از دود دیگر، تأمین نمایند
مدیریت دود اصطلاحی است که برای توصیف روش‌های کنترل انفعالی یا فعال حرکت دود در محیط ساخته شده به منظور تأمین ایمنی ساکنان، آتش نشانان و ساختمان‌ها استفاده میشود سیستم کنترل دود چیست؟
سیستم مدیریت دود چیست؟