مهندس احسان ساروقی فراهانی  – مهندس نیما صمدی – شرکت پوشش گستر قشم

با وجود آنکه دود عامل اصلی بروز تلفات در حوادت حریق است ، ولی مهندسی کنترل دود در میان سایر حوزه های ایمنی و حفاظت در برابر حریق از پیشینه ی کمتری برخوردار بوده و همچنان در حال توسعه و پیشرفت می باشد ، در این مقاله به فاکتورهای مرتبط و تاثیرگذار در حوزه مهندسی و کنترل دود پرداخته شده و همچنین به مطالعه ی موردی سیستم کنمترل دود پروژه پلاسکو پرداخته می شود.
. از اهداف کنترل دود می توان به مواردی از قبیل : حفاظت از جان ، افزايش مدت زمان تخليه ايمن ، كاهش گسترش دود ،  كمك به آتش نشانان ،  كاهش خطرات انفجار ،  جلوگيري از آسيب به سازه با كاهش دما و همچنین حفاظت از تجهيزات اشاره کرد.

دود عامل اصلی مرگ و میر در تمام آتش سوزی ها و حوادت ناشی از حریق می باشد بطوریکه برآورد می گردد 75 درصد حوادث جانی ناشی از تنفس دود بوده و حدود 57 درصد مرگ ناشی از ۀتش سوزی ها در خارج از محل وقوعه آتش رخ می دهد .  همچنین سرعت حرکت دود با توجه به شرایط حاکم بر محیط بین 120 تا 240 فوت بر دقیقه می باشد.
بطور کلی هدف از مدیریت دود : جلوگيري از نفوذ دود به مسيرهاي فرار، راه پله، شفت آسانسور و …، حفظ شرايط قابل تحمل در مسيرهاي فرار و محل هاي امن ، جلوگيري از خارج شدن دود از ناحيه دود ، حفظ شرايط قابل قبول در خارج از ناحيه دود براي عمليات هاي امداد و نجات و حفظ جان و اموال می باشد.

مكانیزم های فیزیكي كنترل دود :

1. جداسازی فضاها ( پرده های دود و موانع دود … )
2. رقیق سازی دود
3. ایجاد فشار مثبت
   • جريان هواي ايجاد شده به واسطه اختلاف فشار در درزها و شكاف ها سبب جلوگيري از نفوذ دود مي شود ، همچنین سامانه فشار مثبت به منظور جلوگيري از نفوذ دود ناشي از حريق هاي كاملاً توسعه يافته طراحی می شوند .
4. ایجاد جریان هوا
   • ایجاد جريان هوا با سرعت نسبتاً بالا سبب عقب نگه هداشتن دود و جلوگيري از نفوذ آن ميشود ، اين روش در متروها، تونل هاي جاده اي بسيار كاربرد دارد اين روش هواي زيادي را براي حريق فراهم مي كند، لذا در استفاده از آن بايد با دقت عمل نمود و كليه جوانب را در نظر گرفت .

تعاریف حد فضای ناسالم :

يك فضا وقتي ناسالم مي شود كه يكي از اتفاقات زير رخ دهد

• دمای محیط از 120 درجه سانتیگراد تجاوز کند .
• شار حرارتي از KW/m22.5 تجاوز كند
• كسر حجمي اكسيژن به زير 12 درصد افت كند.

طبق مبحت سوم مقررات ملی ساختمان ، موضوع کنترل دود در ساختمان های دارای آتریوم و فضای سرپوشده ، ساختمان های بلند مرتبه با ارتفاع بیشتر از 23 متر و ساختمان های عمیق ( بیش از 9 متر پایین تر از تراز تخلیه ) کاربرد دارد .

سیستم کنترل دود پروژه پلاسکو

در این قسمت ار این مقاله به بررسی سیستم و سناریوی کنترل دود پروژه پلاسکو که توسط شرکت پوشش گستر قشم طراحی ، تهیه و اجرا گردیده ، می پردازیم.

تعاریف :

سیستم هوشمند مدیریت دود

سیستم های مدیریت دود ترکیبی از سیستم های مکانیکی هستند که حرکت دود را بوسیله تجهیزات و اینترفیس های اعلان حریق ،سنسورها،موتورهای دمپرو کنترلرها در هنگام آتش سوزی کنترل می کنند که هدف ان محافظت از افراد در حین تخلیه از ساختمان یا پناه گرفته شده در مکانهای مشخص می باشند.

پرده دود

صفحه یا پرده ای سرتا سری به صورت قائم مانند دیوار با زمان مشخصی از مقاومت حریق که برای جلوگیری از گسترش آتش و دود از فضایی به فضای دیگر به کار گرفته شده است.

دمپر آتش

وسیله ای مکانیکی  است که برروی سیستم توزیع هوا نصب شده و طوری طراحی شده است که به محض کشف حرارت به صورت خودکار مسیر جریان هوارا قطع کرده و از عبور شعله و دود و حرارت جلوگیری می کند که در این پروژه دمپرهای آتش در خروجیهای توزیع هوا از هوارسانها و مسیر برگشت آنها واقع شده اند که این دمپرها درطبقات منفی5 تا منفی 1 در کانال خروجی هواساز موتوری می باشند اما برگشت آنها فیوزی می باشد .

دمپر دود
وسیله ای مکانیکی است که درون سیستم توزیع هوابرای کنترل حرکت دود استفاده می شود بطوریکه برای جلوگیری از گسترش شعله ، دود و حرارت مسیر جریان هوا را مسدود می کند و برای خروج دود از محوطه اتش مسیر را باز می کند در این پروژه از دمپر با محرک های الکتریکی جهت کنترل و مدیریت دود استفاده شده است .

كنترل دود فضاهاي زیر زمیني و آتریوم ساختمان
آتریوم یا وید موجود در پروژه پلاسکو از طبقه 5 -شروع شده و تا طبقه 3 + ادامه دارد. نكته حائز اهميت در مورد شرايط ساختمان اين است كه عمق فعلي ساختمان بيش از 18 متر از تراز خروج قرار دارد، و بایستی طبقات منفی به دو زون تقسيم شوند . به منظور جلوگيري از اثرات آتريوم در سيستم تخليه دود، علاوه بر زون بندي انجام شده، اطراف آتريوم نيز بسته شده است همچنین این ساختمان به دو بخش زیر زمینی و فوقانی تقسیم میشود و استراتژی کنترل دود این دو فضا متفاوت از یکدیگر است.

زون بندي حریق و دود فضاهاي زیر زمیني

به منظور کنترل دود در این فضاها ابتدا الزام است جداسازی حریق آن انجام شود به همین منظور به کمك پرده های دود مقاوم در برابر حریق فضاها مطابق شکل زیر در طبقاتع منفی  به دو ناحیه تقسیم خواهند شد در شکل زیر نمایی از این جداسازی دیده میشود.

همانطور که از شکل مشخص است هر دوسمت آتریوم جداسازی شده و از سایر فضاها جدا میشود و با توجه به این تغییر  دیگر نیازی به تخلیه دود از آتریوم وجود ندارد.
همچنین جهت جداسازی ساختمان قدیمی و ساختمان جدیدی پلاسکو در طبقاتی که به هم ارتباط دارند یعنی طبقات 1- الی 3+ از پرده های آتش جداکننده استفاده شده است که در زمان حریق در هر نقطه ای تمامی پردهخ ها باز می گردند.

پرده های آتش جدا کننده ساختمان جدید پلاسکو از ساختمان قدیمی

تخلیه دود فضاهاي زیر زمیني

به منظور تخلیه دود فضاهای زیر زمینی روش زون بندی دود و تخلیه طبقه دچار حریق شده ، از طریق تعویض هوا استفاده شده است. همچنین فضای لابی آسانسور آتش نشان و راه پله ها به عنوان فضای امن تعریف شده و در زمان حریق طبقات دچار حریق شده و طبقات بالاتر و پایین تر آن علاوه بر مسیرهای عمودی مورد نیاز ، فشار مثبت میگردند.

سامانه كنترل دود ناحیه اي

همانطور که اشاره شد به منظور کنترل دود در ساختمان پلاسکو از روش کنترل دود ناحیه ای استفاده شده است . نواحی کنترل دود در طبقات زیر زمینی مطابق بخش فوق به دو ناحیه تقسیم شده است . اما در بالایهمکف این ناحیه بندی به صورت یک طبقه کامل است . لازم به توضیح است که آتریوم طبقات همکف تا 3+ نیز مانند طبقات زیرزمین از سایر فضاها جدا شده تا نیازمند تخلیه دود نباشند .

تخلیه دود فضاهاي همکف تا طبقه 3

به منظور تخلیه دود فضاهای زیر زمینی روش زون بندی دود و تخلیه طبقه دچار حریق شده ، از طریق تعویض هوا استفاده شده است. همچنین فضای لابی آسانسور آتش نشان و راه پله ها به عنوان فضای امن تعریف شده و در زمان حریق طبقات دچار حریق شده و طبقات بالاتر و پایین تر آن علاوه بر مسیرهای عمودی مورد نیاز ، فشار مثبت میگردند.

در سیستم مدیریت دود پروژه پلاسکو تعدادی تابلوی کنترلی و تابلوی قدرت وجود دارند که وظیفه ی برق رسانی به اگزاست فن ها وفن های فشار مثبت و برق رسانی به پرد های دود اطراف آتریوم در طبقات 5- الی 3+ و همچنین پرد های جدا کننده 2 ساختمان در طبقات 1- الی 3+ را برعهده دارند . عملکرد تابلوهای کنترل مانع حریق ) پرده های دود خارج از سیستم مدیریت هوشمند دود می باشد و مستقیما از اینترفیس اعلام حریق فرمان می گیرند.

تعداد فن های فشار مثبت 7 عدد می باشد که در بخش های لابی آسانسور ها ، فضای امن و راه پله ها ،  وظیفه تامین فشار مثبت را بر عهده دارند. تعداد اگزاست فن ها 4 عدد می باشد که وظیفه تخلیه هوای طبقات 5 – تا 3 + را برعهده دارند که دو عدد از این فنهای اگزاست با توجه به اهمیت ساختمان به عنوان رزرو پیش بینی شده است و جهت طبقات 4 + تا 14 +هیچ گونه فن تخلیه دودی که تحت کنترل سیستم مدیریت دود باشد وجود ندارد.

سناریو كنترلي در زمان حریق

سناریو حریق در ساختمان پلاسکو همانگونه که در بالا توضیح داده شد به سه بخش ذیل تقسیم می گردد:

1. طبقات منفی 5 – تا 1 – (طبقات دارای ووید)
   طبقات منفی GF تا 3 + (طبقات دارای ووید)
   طبقه 4+ الی 14+

سناریو كنترلي طبقات منفی 5 تا منفی 1

سناریو مدیریت دود در این بخش بدین صورت می باشد که در زمان حریق در هر زون یا طبقات 5 – تا 1 – اتقاق بیافتد کلیه پرده های حریق طبقات از طریق ارتباط مستقیم سیستم کنترلی پرده ها با سیستم اعلان حریق از طریق اینترفیس مربوطه بسته می شوند و فن های فشار مثبت آسانسورها و راه پله های شرقی وغربی مستقیما از اینترفیس اعلان حریق بر اساس سرعت از پیش تعریف شده فرمان می گیرند که این سرعت براساس نقطه کاری که توسط طراح و مشاورسیستم تعیین شده است عمل می نماید و در صورت افزایش فشار در راه پله فرار از حد استاندارد دمپرهای وزنی موجود درطبقه 14 عمل کرده و باعث تخلیه اضافه فشار می گردند)در حال حاضر دمپرهای وزنی توسط کارفرما اجراء نشده است و بنا بر درخواست کافرما اینورتر راه پله فرارنیز حذف گردیده است ( و در ادامه سیستم مدیریت دود، فن های فشارمثبت فضای امن را روشن می نماید و تنها فرمان باز شدن به دمپرهای فضای امن در طبقه ای که حریق رخ داده به همراه طبقه بالاو پایین آن را صادر می کند و بصورت همزمان با روشن کردن اگزاست فن ها تنها دریچه تخلیه در طبقه دارای حریق که از طریق اینترفیس اعلان حریق به سیستم مدیریت هوشمند دود اعلان می گردد را باز می نماید و در مرحله اخر برای تامین هوای تازه در این طبقات دمپر تامین هوای تازه هواساز موجود در طبقه را نیز باز می نماید. لازم به ذکر است
سیستم مدیریت هوشمند دود در زمان حریق یك سیگنال به سیستم کنترلی هواسازها ارسال می نماید و هواساز خاموش می گردد و پس از روشن شدن فن ها ی تخلیه دود و گذشت 120 ثانیه هواساز با 40 درصد توان شروع به کار می نماید.

سناریو كنترلي طبقات GF تا مثبت 3

سناریو مدیریت دود در این بخش بدین صورت می باشد که در زمان حریق در هر زون یا طبقات GF تا +3 اتقاق بیافتد کلیه پرده های حریق طبقات از طریق ارتباط مستقیم سیستم کنترلی پرده ها با سیستم اعلان حریق از طریق اینترفیس بسته می شوند و فن های فشار مثبت آسانسورها و راه پله های شرقی وغربی مستقیما از اینترفیس اعلان حریق بر اساس سرعت از پیش تعریف شده فرمان می گیرند که این سرعت براساس نقطه کاری که توسط طراح و مشاورسیستم تعیین شده است عمل می نماید و در صورت افزایش فشار در راه پله فرار از حد استاندارد دمپرهای وزنی موجود درطبقه 14 عمل کرده و باعث تخلیه اضافه فشار می گردند)در حال حاضر دمپرهای وزنی توسط کارفرما اجرا نشده است و بنا بر درخواست کافرما اینورتر راه پله فرارنیز حذف گردیده است ( و در ادامه سیستم مدیریت دود فن های فشارمثبت فضای امن را روشن می نماید و تنها فرمان باز شدن به دمپرهای فضای امن در طبقه ای که حریق رخ داده به همراه طبقه بالا و پایین آن را صادر می کند و بصورت همزمان با روشن کردن اگزاست فن ها تنها دریچه تخلیه در طبقه دارای حریق که از طریق اینترفیس اعلان حریق با سیستم مدیریت دود اعلان می گردد را باز می نماید.

سناریو كنترلي طبقات مثبت 4 تا مثبت 14

سناریو کنترلی حریق در این بخش بدین صورت می باشد که در زمان حریق در هر زون یا طبقات 3 + تا 14 + اتقاق بیافتدعملکرد فن های فشار مثبت راه پله ها و اسانسور ها مطابق توضیحات بخش 3 – 2 و 3 – 1 می باشد سیستم مدیریت دود تنها فرمان باز شدن به دمپرهای فضای امن در طبقه ای که حریق رخ داده را صادر می کند و هواسازها خاموش خواهند بود.

 IBC 2018– International Building Code

 NFPA 101 – Life Safety Code 2015 Edition

 NFPA 92 – Standard for Smoke Control Systems 2015 Edition

 EN 12101 – 5 Guidelines on functional recommendations and calculation methods for smoke

and heat exhaust ventilation systems

 EN 12101 – 3 Specification for Powered Smoke and Heat Control Ventilators (Fans)

 BS EN 12101-6- Smoke and heat control systems. Specification for pressure differential Systems

کتاب کنترل دود آقای جان اچ کلات ترجمه مهندس عباس شاملو
اطلاع گرد آوری شده در خصوص سیستم های کنترل دود ( تدوین شده توسط آقای دکتر مصطفی سفیدگر )