طراحی تاسیسات بیمارستان (بخش چهارم:کنترل دود و ایمنی جانبی)

۵ ماه قبل ۱۶۹ ۰

وضعيت كنترل دود (smoke control mode)

فعال‌سازی و شروع به كار اتوماتيك يكي از مهم‌ترين مراحل كنترل دود است. در يك سيستم كنترل دود چند ناحيه اي، اولين كار سيستم تشخيص صحيح منطقه آتش گرفته است. به طور كلي بهترين راه براي تشخيص مكان آتش استفاده از اطلاعات زون‌های سيستم آب افشان خودكار (اتوماتيك اسپرينكلر) است. براي اين كار، طراحي سيستم آب افشان خود كار بايد به گونه اي باشد كه زون‌های آب افشان با زون‌های كنترل دود در ارتباط باشند. در ساختمان‌های بزرگ و چند ناحيه ايف فعال‌سازی و هشدار سيستم كنترل دود به وسيله ردياب دود قابل اعتماد نيست، زيرا دود قبل از اينكه در ناحيه آتش گرفته به غلظت لازم براي فعال‌سازی سيستم هشدار برسد به مناطق مجاور مهاجرت كرده و باعث هشدارهاي غلط می‌شود. سيوه‌های دستي هم براي تعيين زون اوليه دود مناسب نيست، زيرا افراد معمولاً پس از ترك ناحيه آتش گرفته هشدار را فعال می‌كنند. برخي از اصطلاحات معمولي كه بايد هنگام كار در وضعيت كنترل دود با آنها آشنا باشيم به شرح زير هستند:

●زون اصلي كار

● زون‌های (نواحي) مجاور

● زون‌های نامربوط

اطفای حریق بیمارستان

تيم طراح بايد يك ماتريس فعاليت كنترل دود در زمان طراحي و فاز 2 پروه تشكيل دهد. اين ماتريس بايد شامل بخشي از مشخصات سيستم تهويه مطبوع، ويژگي‌های سيستم‌های اتوماسيون ساختمان، ويژگي‌های سيستم هشدار و رديابي آتش و سيستم آب افشان خودكار باشد. اين چهار سيستم بايد در كنار هم كار كنند تا سيستم كنترل دود را فعال كنند، ماتريس فعال‌سازی نوع هماهنگي لازم بين اين دستگاه‌ها را مشخص می‌كند. اين طرح بايد همچنين فهرستي از همه پنكه‌ها، دمپرهاي كنترل، كانال‌ها، درها، قطع كن فن‌ها، مكان حصار دود، مكانهاي ردياب‌ها، مكان‌های ديوار آتش بند و ديگر اطلاعات لازم براي آزمايش مناسب سيستم كنترل دود تهيه كنند. 

پيش از تكميل طرح سيستم كنترل دود تيم طراحي بايد يك شيوه تست و دستور العمل براي سيستم ايجاد كنند. اين دستور العمل بايد شامل رهنمودهايي از NFPA92A (فصل 4) با NFPA92B (فصل 5) و NFPA72 (فصل 7) باشد كه مطابق با تجهيزات و طرح هستند. اين دستور العمل بايد در اختيار پيمانكار و اداره آتش نشاني قرار بگيرد و با تمام معيارهاي تيم طراحي مطابقت داده شود. اين دستورالعمل آزمايش تعيين كننده معيار عملكرد سيستم كنترل دود، تجهيزات لازم براي آزمايش، پروتكل آزمايش، معيار قبول / مردود (pass /fail)، و مدارك لازم براي پذيرش سيستم كنترل دود است. 

اتريوم‌ها

اتريوم‌ها (اتريا) يك مكان متداول در بيمارستان‌ها به حساب می‌آيند. يك اتريوم، بنا به تعريف، ورودي عمودي است كه سه يا چند طبقه را به هم مرتبط می‌سازد. . در برخي از مراجع يك ورودي عمودي دو طبقه اي هم ممكن است به عنوان اتريوم تلقي شود. كنترل دود براي يك اتريوم معمولاً متشكل از سيستم تخليه دود است. دود از سطوح بالاي اتريوم تخليه می‌شود و هواي جبراني از سطوح پايين‌تر – زير مرز مشترك دود و هوا – به آن وارد می‌شود. نرخ جريان هوا جبراني مكانيكي به اتريوم بايد 80 تا 90 درصد نرخ تخليه مكانيكي باشد. بقيه جريان هوا از طريق نفوذ و نشت هوا به اتريوم تامين می‌شود، اگر چه ميزان هوايي كه به اتريوم نشت می‌كنند بستگي به سختي ساختار اتريوم دارد. 

مناطق كنترل دود

در اماكن بيمارستاني، سيستم‌های كنترل دود بايد زون بندي شوند. درنمونه‌های بسيار كمي، ممكن است هر طبقه از بيمارستان يك زون دود در نظر گرفته شود. سيستم‌های كنترل دود معمولاً به طور كامل از طبقه اي كه آتش در آن ايجاد شده است حفاظت نمی‌كند. سيستم‌های كنترلي دود می‌توانند حركت و مهاجرت دود از ناحيه ايجاد دود را محدود كنند. در اماكني كه استراتژي دفاع در محل مدنظر است (مانند بيمارستان ها) كنترل انفعالي دود به صورت شكلي از حصار دود ارائه می‌شود. اگر كنترل دود فعال مورد نياز است، استراتژي كنترل دود سيتم فعال بايد استفاده از حصارهاي دود براي زون بندي فضا باشد. 

كنترل

علاوه بر ترتيبات كنترل اتوماتيك، سيستم‌های كنترل دود بايد داراي كنترل‌های قطع دستي نيز باشند. اين كنترل‌ها در يك مكان قابل دستيابي براي آتش نشاني يا آژانس مسئول قرار می‌گيرد، تا آنها بتوانند تمام سيستم‌های اتوماتيك را در صورت لزوم از مدار خارج كنند. پانل قطع دستي كنترل دود بايد طوري طراحي شود كه كاربر بتواند به راحتي با آن كار كند. سيستم كنترل دود در يك ساختمان می‌تواند بسته به نظر مراجع تغيير كند. هر مرجع محلي الزامات خود را براي عملكرد و طرح سيستم دارد. ضروري است تا مراجع محلي و مراكز آتش نشاني، طرح سيستم‌های كنترل دود و روش‌های تست سيتم و قطع كن‌ها را پيش از كامل كردن اسناد راحي بازبيني و تاييد كنند. NFPA92A شامل رهنمودهايي در اين زمينه است. 

فعال‌سازی و غير فعال‌سازی سيستم كنترل دود

همان طور كه قبلاً اشاره شد، فعال‌سازی خودكار سيستم كنترل دود توسط ابزارهاي قابل اعتماد مانند جريان آب اسپرينكلر، مطلوب است. همچنين اين سيستم می‌تواند به طور دستي از راه پنل كنترل دستي كه قبلاً گفتيم فعال شود. اين سيستم بايد تنها به صورت دستي غير فعال شود. غير فعال كردن اين سيستم همچنين نيازمند تنظيم دوباره سيستم هشدار آشكار‌سازی حريق براي حصول اطمينان از هشدار است. 

تنظيم فشار نردباني

سيستم‌های تنظيم فشار نردباني براي حفظ اختلاف فشار محيط‌های مجاور به كار گرفته می‌شوند. NFPA101 – استاندارد ايمني جاني – به حداقل اختلاف فشار 0. 05 اينچ آب (12. 4pa) در ساختماني‌های مجهز به آب افشان و حداقل 0. 10 اينچ آب (25pa) در ساختمان‌های فاقد آب افشان الزام می‌كند. به علاوه، اختلاف فشار درها نبايد بيشتر از مقداري باشد كه درب با فشار (91J) 30FT-1b شروه به باز شدن كند. بسته به اندازه در و فشار وارد شده هنگام بستن، اين مورد عموماً وقتي اختلاف فشار از 0. 25 اينچ آب تجاوز كند اتفاق می‌افتد.

البته، بسياري از عوامل بر اين سيستم تاثير می‌گذارند و چندين متغير حتي پس از ساخت و آزمايش نهايي نامشخص باقي می‌مانند، مثلاً تعداد درها می‌تواند دائماً تغيير كند. ديگر عواملي كه بر حفظ اختلاف فشار تاثير می‌گذارند شامل، اثر دود كشي، اثر دود كشي معكوس، نشتي در و نفوذ هوا، نشتي ديوار و نفوذ هوا و اثر باد هستند. نكات راحي براي حفظ اختلاف فشار همچنين شامل برق اضطراري به سيتم‌ها بر اساس NFPA99 و كدهاي محلي است و بايد اطمينان حاصل شود كه كنترل‌های سيستم استفاده شده در دسته «تجهيزات كنترل دود» رتبه بندي شده‌اند. 

كنترل فشار اضافي

يك روش جبرانبراي شراي در حال تغيير، استفاده از دمپرهاي تخليه با رومتريك است. اين دمپرها در صورت بالا رفتن بيش از حد فشار (بالاتر از 0. 25 اينچ آب [62 pa])، فشار اضافي را تخليه می‌كند. نگراني‌های مرتبط با دمپرهاي تخليه با رومتريك شامل تعمير و نگهداري اضافه است تا عملكرد مناسب دمپر تضمين شود و اطمينان حاصل شود كه تاثير شرايط جوي مخالف آب و هوايي در نظر گرفته شده است. 

تنظيم سيستم‌های تامين جريان هواي رفت روش ديگر كنترل اختلف فشار اضافي است. يك دبي جريان هواي رفت متغير می‌تواند به وسيله يك فن جريان متغير موجود در بازار يا چيدمان باي پس فن از كانال‌ها و دمپرها حاصل شود. فن‌های جريان متغير توسط يك يا چند سنسور فشار استاتيك كه اختلاف فشار بين نردبان با تنظيم دمپرهاي باي پس متغير است كه توسط سنسورهاي فشار استاتيك فوق الذكر كنترل می‌شود. 

مكان قرار گيري منابع هواي رفت

انتخاب مكان قرارگيري هواي رفت براي سيستم حفظ فشار نردباني تحت تاثير متغيرهاي فراواني است. بهترين انتخاب در انتهاي شافت نردبان، نزديك به زمين است، مفيد‌ترين حسن تامين هوا در نقطه پايين، كمتر شدن احتمال كشيدن هواي آلوده (عفوني) به سيسم است. به علاوه، تاثير باد در ساختمان‌های بلندتر در طبقات بالا بيشتر است و اين می‌تواند تاثير معكوسي بر عملكرد فن داشته باشد. 

ديگر نگراني‌ها در مكان دريچه هوا رفت شامل مكان قرار گيري خروجي‌ها و اگزاست‌ها است. بايد دقت كرد كه دريچه‌های هواي رفت در نزديكي خروجي‌های شافت خروج دود و ونت‌های سيستم كنترل دود يا شافت‌های طبيعي هوا مانند دريچه آسانسور يا دريچه‌های ديگر كه دود ممكن است از طريق آنها از ساختمان خارج شود، قرار نگيرند. 

اطفای حریق بیمارستان

انواع فن‌های تامين هوا

چندين نوع از فن‌ها به طور معمول براي سيستم حفظ فشار نردباني استفاده می‌شوند. فن‌ها اساساً گريز از مركز يا محوري هستند و ممكن است محرك مستقيم يا غير مستقيم داشته باشند. 

مي توان تمامي فن‌ها را مجهز به محرك دور متغير، پره‌های ورودي متغير يا دمپرها كرد تا جريان هوا به نردبان را متغير كنند. پروانه و ديگر فن‌ها محوري ممكن است از تيغه‌های ثابت، قابل تنظيم و در حالت ثابت يا متغير در عمل استفاده كنند و بنابراين مناسبترين گزينه براي اين سيستم هستند. فن‌های محوري با چرخش قابل كنترل به كنترل‌های سرعت يا پره نياز ندارند. فن‌های تامين هوا ممكن است به صورت مستقل يا قسمتي از سيستم تهويه مطبوع ساختمان باشند. وتي از فن‌های سيستم تهويه مطبوع ساختمان به عنوان بخشي از سيستم حفظ فشار نردباني استفاده می‌كنيم، دمپرها و مدول‌های كنترل اضافي نياز است. اين كار معمولاً منجر به افزايش پيچيدگي كار و تعمير و نگهداري می‌شود و تا حد امكان بايد از آن اجتناب كرد. 

سيستم‌های انژكتور تك و چند گانه

بسياري تحلي‌ها، همانند تست‌های واقعي براي مطالعه تاثير سيستم‌های تامين هواي تزريق نقطه اي تك يا چند گانه بنا شده‌اند. اين مطالعات نشان داده‌اند كه در نردبان‌های بيش از هشت طبقه، حفظ فشار با روش تزريق تك نقطه اي موفق نخواهد بود. اين امر به واسطه اثر دود كشي و افت‌های ناشي از ورودي‌های در واقع در نزديكي منبع تزريق تك نقطه اي خواهد بود. به دليل اينكه بالاترين و پايين‌ترين قسمت شافت نردبانف مستعدترين مكان براي از دست دادن فشار به واسطه اثر دودكشي هستند، بهترين كار اجتناب از اين مكان‌ها براي سيستم‌های تزريق تك نقطه اي است. به علاوه، مقدار زياد هوا براي رسيدن به اختلاف فشار كافي در نردبان‌های بلند می‌تواند نيروي حاصل از فشار را در درهاي نزديك نقطه تامين وارد كند كه از حد مجاز نيروي وارد بر در تجاوز كند. 

سيستم‌های تزريق چند نقطه اي از يك يا چند فن و يك سيستم كانال كشي يا خروجي در سراسر نردبان استفاده می‌كنند. مطالعات نشان داده كه سيستم هايي كهم در هر ارتفاعي خروجي دارند بهترين عملكرد را دارند، ولي سيستم‌های كه در هر سه طبقه خروجي دارند هم مناسب هستند. 

آسانسورها

آسانسورها و شفت‌های آسانسور می‌توانند بر انتقال دود بين طبقات تاثير گذارند. قوانين درباره حفاظت از آسانسور‌ها و شفت‌های آسانسورها متناقض هستند. NFPA101 بر استفاده از آب افشان‌های خودكار پاسخ سريع تكيه دارد تا بويانسي هوا و مقدار دود توليدي را محدود كرده و در نتيجه به سيستم‌های ديگر براي حفاظت شفت آسانسور يا لابي نيازي نباشد. 

برخي قوانين مشابه، در ساختمان‌های بلند مرتبه، وجود لابي آسانسور و در ساير ساختمان‌ها جدا كردن ورودي آسانسور از راهروها را الزام می‌كنند. تمامي قوانين شافت آسانسورها را از نواع ضد آتش دو ساعته معرفي می‌كنند. اگر نياز به حفاظت لابي آسانسور است، عموماً اين كار با استافده از لابي آسانسور با مقاومت يك ساعته در برابر آتش انجام می‌شود. اگر سيستم كنترل دود فعال وجود داشته باشد، اين لابي می‌تواند به عنوان ناحيه اي (زون) انفعالي شناخته شود كه بايد در سر راه تمام كانال‌ها به اين لابي، دمپرهاي آتش و دود كار گذاشته شود. براي لابي‌های آسانسور كوچك، می‌توان پيش بيني كرد كه درهاي لابي آسانسور باز نگه داشته می‌شوند و اين كار سبب تعويض فوري هوا می‌شود. بنابراين در اين نوع لابي‌ها، كانال و دمپري نياز نيست. 

برخي مراجع اجازه می‌دهند تا در صورت تنظيم فشار شافت‌های آسانسور، لابي آسانسور را حذف كرد. طراحي تنظيم فشار براي شافت‌های آسانسور، به ميزان نشت هوا از درهاي آسانسور و حساسيت تجهيزات آسانسور به اختلاف فشار درون شافت‌ها بستگي دارد. پيش از استافده از اين رويكرد، هماهنگي با سازنده آسانسور و پيمانكار عمومي براي تعيين ميزان اختلاف فشار مجاز و نشتي مورد انتظار شافت آسانسور، ضروري است. اگر باز خواني آسانسور امكان پذير نيست يا آسانسورها بايد براي دسترسي آتش نشانان و تخليه بيماران استفاده شوند، اثر پيستوني آسانسور در حال حركت می‌تواند انتشار دود را بيشتر كند. از آنجايي كه مهندسي مكانيك كنترلي بر اينكه آيا بازخواني آسانسور فراهم شده يا خير ندارد، هماهنگي در اين زمينه بايد مورد توجه قرار گيرد، زيرا می‌تواند بر طراحي سيستم كنترل دود تاثير داشته باشد. 

كنترل‌ها و ترتيب گذاري

سيستم‌های انفعالي

كنترلها ومراحل عملكرد سيستم‌های انفعالي ساده هستند اما مهندس مكانيك هنوز بايد در نظر بگيرد كه آيا بستن دمپرها بر يكپارچگي فن‌ها و كانال‌ها تاثير می‌گذارد يا خير. اگر يك دمپر آتش، بسيار بزرگ به يك تخليه يا فن تغذيه بسته شود (و هيچ انشعابي از سيستم در آن محل نباشد)، ممكن است فشار نسبي بيش از حد يا كمتر از حد معمول در كانال رخ دهد. در اين مورد، ضروري است تا در بستن دمپرها از ريليف يا تاخير زماني استفاده كنيم. 

سيستم‌های فعال

كنترل‌ها و ترتيب گذاري براي سيستم كنترل دود فعال می‌تواند بسيار پيچيده باشد، بسياري از اجزاي سيستم كنترل دود بايد براي انجام هدف كلي با هم كار كنند. تركيبي از فن‌ها و دمپرها بايد شروع به كار كنند، باز يا بسته شوند و اين مراحل بايد طوري واقع شود كه به سيستم تهويه مطبوع صدمه نزند. بايد از سيستم‌های تاخير زماني (delay) استافده كرد تا به فن‌ها فرصت داد كه قبل از بسته شدن دمپرها از حركت بايستند يا به حداقل سرعت خود برسند. توانايي درست قرار دادن دمپرهاي جعبه VAV و كنترل خروجي محرك‌های دور متغير، براي تنظيم فشار يا تخليه موثر يك فضا، می‌تواند ضروري باشد. 

همچنين استفاده از كنترل‌های دستي براي سيستم فعال ضروري هستند. براي سيستم‌های ساده، كنترل به وسيله دمپر و فن روش مناسبي استف اما براي سيستم‌های متداول در بيمارستان، كنترل به روش زون بندي مناسبتر است. در اين مورد، يك تك سوييچ باعث فعال‌سازی حالت كنترل دود براي هر ناحيه (زون) شده و يك LED موقعيت مناسب دمپر را براي دمپرهاي دورن آن ناحيه (زون) نشان می‌دهد. كنترل‌های فن بايد به طور تكي مشخص شوند، زيرا بخش بزرگتري از سيستم را شامل می‌شوند. اغلب، پنل كنترل آتش نشاني اين سيستم را كنترل می‌كند. به اين دليل كه انتظار می‌رود آتش نشاني با اين پنل كار كند، همكاري با آتش نشاني در طراحي پنل، پيش از ساخت آن و مشخص كردن پنل بر اساس استاندارد UL، قوياً توصيه می‌شود. 

تجهيزات

ابزارهاي مختلفي براي تست عملكرد سيستم كنترل دود نياز است. جريان هواي فن‌ها و اختلاف فشار مرزها بايد اندازه گيري شوند، نيروهاي باز كننده در بايد محاسبه و سرعت هوا هم بايد اندازه گيري شود. برخي مراجع همچنين، بررسي مسير حركت دود را نيز الزام می‌كنند. می‌توان اين كار را با استفاده از كاغذ يا دود انجام داد. 

دود مصنوعي بايد تنها براي مشخص كردن مسير جريان دود استفاده شود. اين كار نمی‌تواند دود گرم آتش را شبيه‌سازی كند. بنابراين، پر كردن يك فضا با دود سرد براي اندازه گيري زمان آشكار شدن دود يا مسائل ديگر، مناسب نخواهد بود. استفاده از دود سرد براي مشخص كردن مسير كلي جريان هوا مناسب است. 

بسياري از دستگاه‌های تشخيص دود، به دود سرد جواب نمی‌دهند. آزمايش رديابي دود بايد مطابق با NFPA72 و دستور العمل تست سازنده انجام شود. 

 

لینک های مرتبط :

طراحی تاسیسات بیمارستان (بخش سوم:کنترل دود و ایمنی جانبی)

 

نگارش: علیرضا اعتماد

منبع: کتاب Handbook ASHRAE Application (کاربردهای گرمایش، سرمایش و تهویه مطبوع)، مولف: پیمان ابراهیمی ناغانی، سید علیرضا ذوالفقاری، علیرضا اعتماد، نشر نوآور


۰ دیدگاه