راه‌پله‌ی فرار تنها مسیر خروج ساکنان طبقات بالاست و اگر پر از دود شود، عملاً ساختمان راه خروجی ندارد. فشار مثبت پلکان فرار راهکاری است که با ایجاد اختلاف فشار، جریان هوا را همیشه از راه‌پله به سمت طبقه هدایت می‌کند — نه برعکس.
مکانیزم
منطق کار ساده است: اگر فشار هوای داخل راه‌پله کمی بیشتر از فشار طبقات باشد، هر جا درزی وجود داشته باشد، هوا از راه‌پله به بیرون جریان می‌یابد و دود نمی‌تواند وارد شود. این کار با فن‌هایی انجام می‌شود که هوای تازه را به راه‌پله تزریق می‌کنند.
چالش اصلی، حفظ این اختلاف فشار در شرایط متغیر است: درها باز و بسته می‌شوند، دمای بیرون تغییر می‌کند و اثر دودکش در ساختمان بلند فشار را در طبقات مختلف متفاوت می‌کند.
دو محدودیت متضاد
طراحی این سیستم یک مسئله‌ی بهینه‌سازی بین دو الزام متضاد است:
| الزام | چه چیزی را می‌خواهد | اگر نقض شود |
|---|---|---|
| حداقل اختلاف فشار | فشار کافی برای جلوگیری از ورود دود | دود وارد راه‌پله می‌شود |
| حداکثر نیروی بازکردن در | فشار کم برای اینکه در قابل باز شدن باشد | افراد نمی‌توانند در را باز کنند |
دریچه‌ی تخلیه‌ی فشار
وقتی تمام درها بسته‌اند، فن همچنان هوا تزریق می‌کند و فشار بالا می‌رود. بدون راهی برای آزاد کردن فشار اضافه، نیروی بازکردن در از حد مجاز فراتر می‌رود.
راهکارهای متعارف:
- دریچه‌ی تخلیه‌ی فشار: دریچه‌ای که در فشار مشخصی باز می‌شود و هوای اضافه را خارج می‌کند
- فن با دور متغیر: کنترل دور فن بر اساس فشار اندازه‌گیری‌شده
- ترکیب هر دو: در سیستم‌های بزرگ‌تر متداول است
نقاط تزریق هوا
توزیع هوا در ارتفاع راه‌پله اهمیت زیادی دارد:
- تزریق تک‌نقطه‌ای: ساده و کم‌هزینه، ولی در راه‌پله‌های بلند توزیع فشار یکنواخت نیست
- تزریق چندنقطه‌ای: دریچه‌های متعدد در ارتفاع، توزیع یکنواخت‌تر؛ گزینه‌ی متعارف برای برج‌ها
در راه‌پله‌های بلند، اثر دودکش می‌تواند باعث شود فشار در طبقات پایین و بالا کاملاً متفاوت باشد. تزریق چندنقطه‌ای این اختلاف را کاهش می‌دهد. مبانی اثر دودکش در اصول طراحی زون‌بندی دود توضیح داده شده.
سناریوی عملکرد
- سیستم اعلام حریق فعال می‌شود.
- فن‌های فشارگذاری راه‌اندازی می‌شوند.
- دریچه‌های تخلیه‌ی فشار بر اساس فشار واقعی تنظیم می‌شوند.
- درهای خودبسته‌شو بسته می‌مانند تا اختلاف فشار حفظ شود.
- سیستم باید در سناریوی «چند در هم‌زمان باز» هم عملکرد قابل قبولی داشته باشد.
خطاهای رایج
- نبود دریچه‌ی تخلیه‌ی فشار و در نتیجه غیرقابل باز شدن درها
- نشتی زیاد جداره‌ی راه‌پله که فشار را نگه نمی‌دارد
- درهای خودبسته‌شو معیوب یا مهارشده در حالت باز
- نادیده گرفتن اثر دودکش در طراحی
- نبود تست عملکردی یکپارچه در زمان تحویل
- آتش‌بندی‌نشدن معابر جداره‌ی راه‌پله که هم نشتی می‌سازد و هم مسیر ورود دود است
آتش‌بندی معابر جداره‌ی راه‌پله به‌ویژه مهم است، چون هم بر عملکرد فشارگذاری اثر می‌گذارد و هم مسیر مستقیم ورود دود است. جزئیات در تفاوت آتش‌بند و دودبند و دود بند آمده است.
سوالات پرتکرار
آیا همه‌ی راه‌پله‌ها به فشار مثبت نیاز دارند؟
الزام از مقررات و ارتفاع ساختمان می‌آید. در ساختمان‌های بلند معمولاً الزامی است. مرجع، مبحث سوم و نظر سازمان آتش‌نشانی است.
اگر برق قطع شود سیستم کار می‌کند؟
فن‌ها باید به برق اضطراری متصل باشند. بدون آن، سیستم در سناریویی که احتمال وقوعش بالاست از کار می‌افتد.
آیا آسانسور هم فشارگذاری می‌شود؟
در بسیاری از طراحی‌ها بله، به‌ویژه آسانسور آتش‌نشانی. شفت آسانسور یکی از اصلی‌ترین مسیرهای قائم گسترش دود است.
چطور از عملکرد سیستم مطمئن شویم؟
با تست عملکردی در زمان تحویل و تست‌های دوره‌ای پس از آن، شامل اندازه‌گیری اختلاف فشار و نیروی بازکردن در در سناریوهای مختلف.
هماهنگی حفاظت غیرعامل با سیستم فشارگذاری
عملکرد فشار مثبت به آب‌بندی و آتش‌بندی جداره‌ی راه‌پله وابسته است. بررسی جداره‌ی راه‌پله‌ی پروژه
