طراحی سامانه کنترل دود ساختمان‌ (بخش اول:اثر دودکشی در ساختمان)

۷ ماه قبل ۳۱۰ ۰

سامانه تخلیه دود یا فن فشار مثبت راه پله نه تنها باعث تخلیه دود و آتش از مسیر خروج افراد از ساختمان می‌شود، بلکه باعث اطفاء حریق نیز می‌شود. سیستم تخلیه دود یا همان فن فشار مثبت راه پله با گیرنده حساس به دود یا آتش فعال می‌شود و با بوجود آوردن اختلاف فشار بین واحد آتش گرفته و طبقات از سرایت آتش به دیگر نقاط ساختمان جلوگیری کرده و همچنین فرصتی را فراهم می‌کند تا اهالی ساختمان از مسیری بدون دود و آتش خارج شوند. از طرفی با شرایطی که سیستم تخلیه دود یا فن فشار مثبت راه پله فراهم می‌آورد، گروه‌های آتش نشانی به راحتی به محل حریق جهت اطفاء دست پیدا می‌کنند و در نهایت کمترین خسارت به ساختمان وارد می‌شود.

اثر دود کشی

اثر دودکشی (Stack Effect / Chimeny Effect) به معنی حرکت هوا به داخل و خارج ساختمان‌ها، دودکش‌ها و یا دیگر محفظه‌ها است و محرک آن شناوی سیال (Bouyancy) است. شناوری به دلیل تفاوت در چگالی هوا در محیط داخلی و فشای باز ناشی از اختلاف دما و رطوبت رخ می‌دهد و نتیجه آن یک نیروی شناوری مثبت یا منفی است. هرچه تفاوت دما و ارتفاع سازه بیشتر باشد، نیروی شناوری و در نتیجه اثر دودکشی بیشتر خواهد بود. اثر دودکشی به انجام تهویه طبیعی (Natural Ventilation)، نفوذ هوا (Infiltration) و آتش سوزی کمک می‌کند.

از آنجا که ساختمان‌ها کاملا آب‌بندی (Seal) نمی‌باشند (حداقل این که همیشه ورودی در سطح زمین وجود دارد)، اثر دودکشی باعث نفوذ هوا خواهد شد. در طول فصل گرمایش، هوای گرم تر داخلی از داخل ساختمان به بالا می‌رود و در بالا از طریق پنجره‌های باز، بازشو‌های تهویه و یا دیگر درزها به خارج فرار می‌کند. هوای گرم بالا رونده باعث کاهش فشار در پایین ساختمان می‌شود و هوای سرد را از درها، پنجره‌ها یا دیگر بازشوها و درزها به داخل می‌کشد. در طول فصل سرمایش، اثر دودکشی معکوس می‌شود، اما با توجه به تفاوت دمای کمتر به طول معمول ضعیف تر است.

اثر دودکش در ساختمان

 

در ساختمانهای بلند اختلاف فشار داخلی و خارجی به سبب اثر دودکشی در طبقات مختلف متفاوت است و این اختلاف بسیار بیشتر از ساختمانهای با ارتفاع کم است. در ساختمان‌های بلند مدرن با یک پوسته خارجی به خوبی آب‌بندی شده، اثر دودکشی می‌تواند افت فشار قابل توجهی ایجاد کند که باید در طراحی در نظر گرفته شود و ممکن است نیاز به جبران بوسیله تهویه (Ventilation) مکانیکی داشته باشد. راه پله‌ها، نورگیر‌ها، آسانسورها و مانند آن، تمایل به کمک به اثر دودکشی دارند؛ در حالی که پارتیشن‌های داخلی، کف و جدایی آتش می‌تواند آن را کاهش دهد. به خصوص در زمان آتش، برای جلوگیری از گسترش از دود و آتش و برای حفظ شرایط قابل دفاع برای قربانیان و آتشنشان‌ها، اثر دودکشی نیاز به کنترل دارد.

ارتفاع ساختمان باعث اختلاف فشار بین هوای پائین و هوای بالا ساختمان می‌شود. بسته به اینکه زمستان باشد یا تابستان نمودارهای فشار فرق میکند. چنانچه ساختمانی تنها تحت اثر دودکشی باشد در یک مقطع از ساختمان که به آن تار خنثی گفته میشود فشار داخلی و فشار بیرونی برابر است. در زمستانها زیر تار خنثی فشار هوای سرد بیرون بیشتر است و هوا از بیرون به داخل نفوذ میکند و بالای تار خنثی فشار هوای داخلی از فشار هوای بیرون بیشتر است و هوا از داخل به بیرون نفوذ میکند. در تابستان عکس این پدیده رخ می‌دهد. 

اثر دودکش در ساختمان

مشکلات ایجاد در ساختمان توسط اثر دودکشی

1. اختلال در بسته شدن درب‌های آسانسور و اختلال در گرمایش طبقات پایین، درهای آسانسورها به دلیل اختلاف فشار دو طرف در، به خوبی بسته نمی‌شوند.

2. در یک ساختمان بلند مرتبه در شیکاگو با فرارسیدن زمستان و دمای بیرون منفی 7 درجه سانتیگراد عملکرد درها دچار اختلال شده و درهای آسانسور بسته نمی‌شد، و گرمایش طبقه ورودی به طور کلی کارآرایی خود را از دست داده بودند. پیشنهاد شد هوای گرم اضافی به طبقه ورودی تغذیه شود و پلکان‌ها در بالاترین طبقه تحت اشغال بسته گردند. این اقدامات سبب کاهش مشکلات شد.

3. مشکل دیگر مربوط به یک ساختمان 64 طبقه در نیویورک بود که روی قسمتی از هال اصلی یک باز شو مستقیم به ایستگاه حمل و نقل بود و مستقیما به اتمسفر راه داشت. هوای بیرون به مقدار زیاد وارد ساختمان می‌گردید و روزهای بسیار سرد در‌های آسانسور بسته نمی‌شد و شرایط آسایش در لابی ساختمان دچار اختلال می‌شد. با احداث یک دیوار شیشه‌ای با در‌های گردان بین لابی ساختمان ورودی به ایستگاه قطار مشکل مرتفع گردید.


روش های کاهش اثر دودکشی
1. برای باراندازها بایستی از فیلتر استفاده کرد و درهای ورود و خروج از بارانداز را به خوبی هوا بند کرد.

2. در ساختمان‌های بلند واقع در اقلیم‌های سرد، در‌های ورودی همیشه باید از نوع گردان باشند. این درها به دلیل دارا بودن درزگیر در لبه‌های خارجی، پوشش خوبی در مقابل جریان هوا ایجاد می‌کنند.

3. استفاده از فیلتر دارای دو در با سیستم گرمایش مناسب در صورتی که فاصله درها صحیح باشد و درها بتوانند به طور مستقل کار کنند.جهت کنترل جریان هوا به داخل چاه آسانسور، باید لزوم استفاده از در برای ورود به هر مجموعه آسانسور مورد بررسی قرار گیرد جلو در ورودی آسانسور در هر طبقه باید یک فیلتر ایجاد کرد تا مقدار جریان هوا به داخل طبقه هنگامی که در آسانسور باز است به حداقل برسد.

4. قطع کردن پلکانها توسط درها با هوابندی مناسب، دارای اثرات مفیدی در کاهش جریان عمودی هوا درون ساختمان می‌باشد. این موضوع به ویژه در مورد پله‌های فرار،که تا بالای ساختمان ادامه می‌یابند، مصداق دارد. درهای ورودی به پله‌های فرار باید از نوع مرغوب با درزگیر تهیه شوند.

5. مهندس طراح HVAC باید هوای تازه ورودی به ساختمان را بیشتر از هوای تخلیه شده در نظر بگیرد و در داخل ساختمان فشار مثبت ایجاد کند، برای این منظور هوای تازه ورودی باید حداقل 5 درصد بیشتر از مجموع هوای تخلیه (اگزاست) باشد.

6. در یک طرح خوب و غالبا جهت کنترل دود، برای لابی یک سیستم مجزا در نظر گرفته می‌شود. به طریقی که در زمستان‌های خیلی سرد با 100 درصد هوای تازه کار کند. در این صورت از این هوا برای ایجاد فشار مثبت در لابی که مکانی بسیار آسیب پذیر است استفاده می‌شود، تا اثرات سوء ناشی از پدیده اثر دودکش به حداقل برسد.

 

* این مطلب ادامه دارد ...

 

منبع : کتاب تاسیسات بهداشتی ساختمان - مولف : پیمان ابراهیمی ناغانی، بهنام آسایش - انتشارات نوآور


۰ دیدگاه