مکانیزم عملکرد سیستم کنترل دود

در این مقاله، می‌خواهیم به بررسی سیستم‌های کنترل دود، نحوه طراحی این سیستم‌ها، و آموزش مدیریت دود بپردازیم.

شاید این سؤال پیش بیاید که چرا سیستم‌های کنترل دود اهمیت دارند و آیا دود واقعا به اندازه آتش خطرناک است؟ آیا دود هم می‌تواند آسیب‌زا باشد؟ سیستم مدیریت دود چیست و چطور آموزش داده می‌شود؟

در پاسخ باید گفت، یکی از خطرناک‌ترین مشکلاتی که یک ساختمان می‌تواند با آن روبرو شود، دود است. در حالی که آتش‌سوزی‌ها به خودی خود آسیب‌زننده هستند، این دود است که می‌تواند بیشترین صدمات را ایجاد کند. مرگ و میر در آتش‌سوزی‌ها معمولاً به دلیل مسمومیت با دود است. آتش‌سوزی می‌تواند در چند دقیقه مساحتی به اندازه ۱۰،۰۰۰ متر مربع را با دود پر کند!

برای محافظت از ساکنان و وسایل داخل ساختمان که ممکن است در اثر دود آسیب ببینند، به سیستم‌های کنترل دود نیاز داریم. این سیستم‌ها با کنترل جریان دود در هنگام آتش‌سوزی، مانع از پخش دود در کل ساختمان می‌شوند. به این ترتیب، مسیر مشخصی برای تخلیه ساکنان فراهم کرده و از آسیب بیشتر به فضای داخلی ساختمان جلوگیری می‌کنند.

سیستم کنترل دود چیست؟

برای پاسخ به این سؤال که «سیستم کنترل دود چیست؟»، باید گفت که این سیستم‌ها ابزارهای مکانیکی هستند که در زمان آتش‌سوزی به کنترل حرکت دود کمک می‌کنند. علاوه بر این، این سیستم‌ها قادرند هوای سالم و مناسب برای تنفس را تا زمانی که افراد بتوانند محل آتش‌سوزی یا مکان پر از دود را ترک کنند، تأمین کنند.

طراحی سیستم کنترل دود به این معنی است که با ایجاد فشارهای مختلف هوا در مناطقی که دود در آن‌ها وجود دارد، دود را در همان مناطق نگه داریم. به عبارت دیگر، با افزایش فشار هوا در اطراف مناطق پر دود، دود را در همان نواحی نگه می‌داریم و از پخش شدن آن به سایر نقاط ساختمان جلوگیری می‌کنیم.

سیستم‌های کنترل دود برای محافظت از ساکنان در هنگام تخلیه یا در مواقعی که باید در محل بمانند، طراحی شده‌اند. رایج‌ترین انواع این سیستم‌ها، سیستم‌های خروجی دود دهلیز و سیستم‌های فشار پله هستند.

این سیستم‌ها می‌توانند به صورت دستی یا اتوماتیک عمل کنند. وقتی آتش‌نشان‌ها به محل حادثه می‌رسند، می‌توانند عملکرد این سیستم‌ها را به صورت دستی تغییر دهند یا بگذارند که به طور خودکار کار کند.

نکته مهم این است که سیستم‌های کنترل دود با سیستم‌های تخلیه دود یا گرما فرق دارند. سیستم‌های تخلیه دود یا گرما فقط برای از بین بردن دود پس از حادثه استفاده می‌شوند و معمولاً به صورت دستی فعال می‌شوند. در حالی که سیستم‌های کنترل دود برای مدیریت جریان دود طراحی شده‌اند، نه برای حذف آن. این سیستم‌ها معمولاً شامل تجهیزات تشخیص دود (مانند دتکتورها) و فن‌ها هستند که به صورت منسجم کار می‌کنند.

کنترل دود آتش

سیستم کنترل دود یکی از سیستم‌های مهم حفاظتی است که با استفاده از روش‌های مختلف به مدیریت دود در ساختمان‌ها می‌پردازد. هدف این سیستم‌ها، حفاظت از جان و مال افراد و ایجاد شرایط مناسب برای نیروهای امداد در مواقع اضطراری است. این سیستم‌ها با استفاده از روش‌های مختلف، جریان دود ناشی از آتش‌سوزی را کنترل و مدیریت می‌کنند.

انواع سیستم‌های کنترل دود

سیستم‌های کنترل دود به دو دسته اختصاصی و غیر اختصاصی تقسیم می‌شوند. سیستم‌های اختصاصی فقط برای کنترل دود طراحی شده‌اند و مستقل از سایر سیستم‌های تهویه و توزیع هوا عمل می‌کنند. این سیستم‌ها معمولاً در مکان‌های خاص مثل چاه‌های آسانسور و پله‌برج‌ها که نیاز به روش‌های ویژه‌ای برای کنترل دود دارند، استفاده می‌شوند.

به دلیل اهمیت مدیریت دود، سیستم‌های کنترل دود در ساختمان‌های پر رفت و آمد مانند هتل‌ها، فرودگاه‌ها، بیمارستان‌ها و مراکز خرید به طور گسترده‌ای استفاده می‌شوند. با توجه به سرعت بالای انتشار دود، وجود یک سیستم کنترل دود در ساختمان‌ها بسیار ضروری است.

برای جلوگیری از خسارات جانی و مالی ناشی از حریق، سیستم‌های کنترل دود باید به‌طور مؤثر دود را از محیط خارج کنند. این امر بدون تجهیزات مناسب و کارآمد ممکن نیست. در زیر به برخی از تجهیزات مورد نیاز برای این سیستم‌ها اشاره می‌کنیم:

– پرده‌های فلزی مقاوم در برابر آتش: این پرده‌ها به‌طور خودکار در صورت بروز آتش‌سوزی فعال می‌شوند.
– پرده‌های اتوماتیک: این پرده‌ها با باز شدن، مسیر دود را مسدود می‌کنند.
– بازوهای اتوماتیک برای درب‌ها: این بازوها در زمان آتش‌سوزی درب‌ها را باز می‌کنند.
– بازوهای اتوماتیک برای پنجره‌ها: این بازوها در زمان حریق پنجره‌ها را باز می‌کنند.
– جت فن‌های مقاوم به آتش و دود (مثل F300): این فن‌ها برای کنترل دود استفاده می‌شوند.
– سنسورها و دتکتورها: این تجهیزات برای اندازه‌گیری میزان دود و آتش به کار می‌روند و باید بسیار دقیق باشند تا سیستم در زمان مناسب فعال شود.
– دمپرهای دود و حریق: این دمپرها با استفاده از تکنولوژی‌های مدرن برای کنترل دود و حریق نصب می‌شوند.
– تابلو برق‌های مخصوص: این تابلوها برای طراحی، نصب و راه‌اندازی سیستم مدیریت دود استفاده می‌شوند.

استفاده از این تجهیزات به کنترل بهتر دود و جلوگیری از خسارات ناشی از حریق کمک می‌کند.

انواع روش های کنترل دود

سیستم‌های کنترل دود غیر اختصاصی با سایر سیستم‌ها مثل سیستم‌های اتوماسیون ساختمان (HVAC) مشترکات زیادی دارند. وقتی این سیستم‌ها فعال می‌شوند، بسته به نیاز و هدف، عملکردشان را تغییر می‌دهند تا به بهترین شکل دود را کنترل کنند یا به اهداف دیگر برسند.

سیستم مدیریت دود چیست؟ 

مدیریت دود به روش‌های کنترل حرکت دود در ساختمان برای حفظ ایمنی ساکنان و آتش‌نشانان اشاره دارد. این روش‌ها شامل استفاده از محفظه‌ها، فشارها، جریان هوا و سایر تکنیک‌ها هستند.

برای تحلیل این روش‌ها، از نرم‌افزارهایی مانند CONTAM استفاده می‌شود. این نرم‌افزارها می‌توانند حرکت دود را در ساختمان‌های مختلف شبیه‌سازی کنند و به بررسی عملکرد سیستم‌های کنترل دود، مانند سیستم‌های فشار مثبت در پله‌ها، کمک کنند.

به طور کلی، هدف اصلی سیستم کنترل دود، جلوگیری از مرگ و میر و کاهش تلفات انسانی است. این سیستم‌ها همچنین مسیرهای امن و بدون دود را برای ورود آتش‌نشانان فراهم می‌کنند. برای آشنایی بیشتر با این سیستم‌ها، در برخی سایت‌ها آموزش‌های مربوط به مدیریت دود ارائه شده است.

در زیر روش‌های مختلف کنترل دود که در طراحی سیستم‌های مدیریت دود در نظر گرفته می‌شوند، به صورت مختصر توضیح داده شده است. این روش‌ها می‌توانند به تنهایی یا در ترکیب با یکدیگر استفاده شوند:

– تقسیم‌بندی: این روش شامل استفاده از موانع فیزیکی مانند دیوارها، درها و پارتیشن‌ها است که از حرکت دود به نواحی سالم جلوگیری می‌کند. این موانع باعث می‌شود که دود فقط در نواحی دچار حریق باقی بماند و به دیگر بخش‌های ساختمان منتقل نشود.

– رقیق‌کردن: در این روش، دود از فضاهای سالم و بدون حریق برداشته می‌شود تا میزان گازها و ذرات معلق در هوای سالم در حد قابل قبول باقی بماند. به عبارت دیگر، دود با هوا مخلوط می‌شود تا غلظت آن کاهش یابد.

– فشرده‌سازی (ایجاد فشار مثبت): این روش با استفاده از فن‌های تهویه، فشار بیشتری در نواحی نزدیک به حریق ایجاد می‌کند. این فشار اضافی باعث می‌شود که هوای تازه با سرعت بالا از درزها و شکاف‌های دیوارها به داخل فضاها بیافتد و دود را از نواحی سالم دور کند.

– جریان هوا: این روش مشابه فشرده‌سازی است، اما با استفاده از جریان هوای سریعتر برای کنترل دود انجام می‌شود. این روش بیشتر در تونل‌ها و فضاهای زیرزمینی استفاده می‌شود تا دود را از این نواحی خارج کند.

– استفاده از نیروی شناوری: این روش برای تخلیه گازهای داغ از فضاهای بزرگ مانند دهلیزها یا مراکز خرید استفاده می‌شود. فن‌ها و دریچه‌ها در سقف این فضاها نصب می‌شوند تا گازهای گرم و دود را به بیرون هدایت کنند.

این روش‌ها به طور کلی برای حفظ ایمنی و کاهش خطرات ناشی از دود در هنگام حریق به کار می‌روند.

کنترل دود در برج پله توسط فشار مثبت

برج‌های پله، راه‌پله‌های ویژه‌ای هستند که با سیستم تهویه مستقل طراحی شده‌اند و از ساختمان اصلی جدا شده‌اند. این برج‌ها یکی از رایج‌ترین انواع سیستم‌های کنترل دود مخصوص هستند. تنها ارتباط میان برج پله و ساختمان اصلی از طریق درهای مقاوم در برابر حرارت در هر طبقه است.

در زمان آتش‌سوزی، ساکنان ساختمان باید از این پله‌های اضطراری برای خروج استفاده کنند، بنابراین بسیار مهم است که دود به برج پله نرسد. این کار باعث می‌شود که ساکنان بتوانند با امنیت از ساختمان خارج شوند. تصویر زیر قسمت‌های مختلف سیستم برج پله را نشان می‌دهد.

کنترل دود در آسانسور

شافت‌های آسانسور، که به نوعی دودکش عمل می‌کنند، دود را به طبقات بالای ساختمان منتقل می‌کنند. چون آسانسورها معمولاً در هر طبقه روزنه دارند و درب‌های آسانسور معمولاً به خوبی مهر و موم نشده‌اند، شافت آسانسور می‌تواند به محلی برای پخش دود در ساختمان تبدیل شود.

برای اینکه آسانسور در مواقع اضطراری قابل استفاده باشد، باید به شافت آسانسور فشار وارد کنیم تا دود نتواند وارد آن شود، همان‌طور که در برج پله فشار ایجاد می‌شود. با این حال، ایجاد فشار در شافت آسانسور ممکن است مشکلات دیگری نیز ایجاد کند.

درهای آسانسور می‌توانند با مهر و موم‌های بهبود یافته و لاستیک‌های ضد نشت بهتر شوند، اما این اقدامات نمی‌توانند نشت هوا را به طور کامل از بین ببرند. بیشتر شافت‌های آسانسور برای تحمل فشار طراحی نشده‌اند و معمولاً از مواد متخلخل ساخته می‌شوند که نمی‌توانند فشار هوا را در خود نگه دارند. همچنین، شافت‌ها برای بازرسی بعد از نصب آسانسور طراحی نشده‌اند، بنابراین یافتن و تعمیر ترک‌ها که باعث ورود دود یا از دست دادن فشار می‌شود، دشوار است.

اگرچه روش‌های مختلفی برای حل مشکلات فشار هوا در آسانسورها پیشنهاد شده است، هیچ راه حل قطعی برای کنترل دود در آسانسور وجود ندارد. به همین دلیل، در شرایط اضطراری استفاده از آسانسور توصیه نمی‌شود و باید از پله‌های اضطراری استفاده کرد.

برای جزئیات بیشتر، می‌توانید به استانداردهای NFPA 92 و UL864 مراجعه کنید. حتی با رعایت این استانداردها، استفاده از آسانسور در شرایط اضطراری ممکن است خطراتی داشته باشد.

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، ابعاد و وضعیت آسانسور و چاله آن بررسی می‌شود و مطابق با استانداردهای NFPA، روش‌های کنترل دود ارزیابی می‌شوند. سپس یک فن مناسب انتخاب شده و در مسیر آسانسور و چاله آن نصب می‌شود تا دود ناشی از آتش‌سوزی را خارج کند و آتش‌سوزی را کنترل کند. هدف اصلی این سیستم جلوگیری از ورود دود به دیگر طبقات است.

این سیستم می‌تواند به دو صورت دستی یا خودکار عمل کند. با فعال شدن سیستم اعلام حریق ساختمان، سیستم فشار مثبت به‌طور خودکار شروع به کار می‌کند.

۲ – سیستم فشار مثبت اتاق آسانسور

در این سیستم، یک فن برای جلوگیری از ورود دود به کابین آسانسور نصب می‌شود. این فن به محض بروز آتش‌سوزی، دود را به بیرون هدایت کرده و به حفاظت از جان افراد کمک می‌کند. این سیستم هم به صورت خودکار و هم دستی عمل می‌کند و با فعال شدن سیستم اعلام حریق شروع به کار می‌کند.

با این حال، اگر کابین آسانسور به درستی عایق‌بندی نشده باشد، استفاده از این سیستم پیشنهاد نمی‌شود. چون حتی اگر فن دود را به بیرون هدایت کند، دود می‌تواند از طریق نقاط ضعیف وارد کابین آسانسور شود.

اگر کابین آسانسور به طور کامل در برابر ورود دود مقاوم باشد، نیازی به استفاده از این سیستم نیست. با فعال شدن سیستم اعلام حریق ساختمان، فن مخصوص باید به طور خودکار روشن شود.

سیستم‌های کنترل دود در ساختمان‌های مسکونی نقش بسیار مهمی در ایمنی مسیرهای فرار دارند. این سیستم‌ها به ویژه برای محافظت از راه‌پله‌ها طراحی شده‌اند، اما می‌توانند از لابی، راهروها یا واحدهای دیگر نیز محافظت کنند.

ساکنان باید از نوع سیستم کنترل دود و مکانیزم‌های استفاده شده در ساختمان خود آگاه باشند. این اطلاعات معمولاً در طراحی اصلی ساختمان وجود دارد، اما اگر نبود، مشاوران حرفه‌ای می‌توانند برای آموزش سیستم مدیریت دود به ساکنان کمک کنند.

آمار بین المللی در مورد مرگ و میر ناشی از آتش سوزی

شکل ۱ نشان می‌دهد که تعداد کشته‌شدگان ناشی از آتش‌سوزی در کشورهای مختلف نسبت به جمعیت و تعداد آتش‌سوزی‌ها چقدر است. این آمار معمولاً فقط شامل افرادی می‌شود که در صحنه آتش‌سوزی جان خود را از دست داده‌اند و افرادی که بعداً به دلیل جراحات ناشی از آتش فوت کرده‌اند، در این آمار در نظر گرفته نمی‌شوند. برآوردها نشان می‌دهد که بیش از ۹۰٪ مرگ‌ها به دلیل استنشاق دود و گازهای سمی ناشی از آتش‌سوزی است، نه به دلیل خود آتش.

اهداف سیستم های کنترل و مدیریت دود

کنترل دود می‌تواند در خاموش کردن آتش و نجات جان‌ها کمک زیادی کند. با کم شدن دود، آتش‌نشان‌ها می‌توانند راحت‌تر منبع آتش را پیدا کرده و اقدامات مؤثرتری انجام دهند. همچنین، کنترل دود به پیدا کردن و نجات افراد درگیر در آتش‌سوزی کمک می‌کند. با خارج شدن هوای گرم، می‌توان مطمئن شد که جرقه‌ها دوباره آتش نمی‌زنند. علاوه بر اثرات سمی دود، این ماده می‌تواند باعث وحشت افراد شده و تلاش برای فرار را دشوار کند. کنترل دود به ویژه در ساختمان‌های شلوغ برای افزایش شانس نجات افراد بسیار مهم است. در این ساختمان‌ها، سناریوهای تخلیه طراحی می‌شوند تا مشخص کنند چقدر زمان برای فرار از دود نیاز است.

مراحل آتش سوزی

آتش‌سوزی معمولاً به چند مرحله تقسیم می‌شود:

1. مرحله اولیه (ذوب شدن): در این مرحله، آتش به آرامی شروع به شعله‌ور شدن می‌کند و دما به طور چشمگیر افزایش نمی‌یابد. این مرحله ممکن است مدت زمان زیادی طول بکشد و در این زمان، دستگاه‌های سنجش دود قادر به شناسایی آتش هستند.

2. مرحله رشد: آتش شروع به رشد و گسترش می‌کند و به راحتی قابل مشاهده می‌شود. در این مرحله، هشدارهای اولیه برای آتش‌نشانان بسیار مهم است تا بتوانند به موقع واکنش نشان دهند. معمولاً ده دقیقه طول می‌کشد تا آتش‌نشان‌ها پس از شناسایی آتش پاسخ دهند.

3. مرحله کاملاً توسعه یافته: وقتی آتش به حداکثر شدت خود رسید، به مرحله کاملاً توسعه یافته وارد می‌شود. در این مرحله، دستگاه‌های حرارتی مانند دمپرهای آتش و سیستم‌های خاموش‌کننده شروع به کار می‌کنند.

4. مرحله کاهش: در این مرحله، بسته به مواد قابل احتراق موجود و اثربخشی اقدامات اطفاء حریق، دود و گرما به تدریج کاهش می‌یابند و آتش به آرامی خاموش می‌شود.

هدف حفاظت:

نجات مردم و حیوانات

موفقیت در نجات افراد و حیوانات به میزان زیادی به سرعت شناسایی آتش و فعال شدن زنگ خطر بستگی دارد. اگر آتش زود شناسایی شود و هشدار به موقع صادر شود، احتمال نجات بیشتر می‌شود.

اقدامات پارتیشن

اقدامات پارتیشن به منظور جلوگیری از انتشار آتش و دود به دیگر قسمت‌های ساختمان طراحی شده‌اند. این کار معمولاً با استفاده از دیوارها و درب‌های مقاوم به آتش انجام می‌شود.

سیستم‌های تهویه و پارتیشن بندی

سیستم‌های تهویه برای تقسیم‌بندی فضا به کمک دمپرهای آتش عمل می‌کنند. اما این دمپرها باید هم به حرارت و هم به دود حساس باشند، زیرا دمپرهای حساس به حرارت ممکن است خیلی دیر عمل کنند.

 کنترل و مدیریت دود

سیستم‌های تهویه به تنهایی برای کنترل دود مناسب نیستند. اما آنها می‌توانند با تولید هوای تازه به سیستم‌های استخراج دود کمک کنند. این سیستم‌ها باید قادر باشند دود را به طور مداوم پس از فعال شدن، استخراج کنند. دود حرارت زیادی دارد و استخراج‌کننده‌های دود باید در شرایط سخت و داغ کار کنند تا زندگی انسان‌ها را نجات دهند.

سیستم‌های (PDS) زودتر فعال می‌شوند و از ورود دود به مسیرهای اضطراری (مانند مسیرهای فرار و نجات) جلوگیری می‌کنند.

فن‌های کنترل دود سیار که توسط آتش‌نشانان استفاده می‌شوند، عمدتاً برای کمک به خود آتش‌نشانان طراحی شده‌اند.

اقدامات اطفاء حریق

روش‌های خاموش کردن آتش بسته به مرحله‌ای که آتش در آن قرار دارد، متفاوت است:

– آتش‌های کوچک: این نوع آتش‌ها معمولاً با استفاده از خاموش‌کننده‌های دستی خاموش می‌شوند.

– سیستم‌های خاموش‌کننده گاز: این سیستم‌ها اغلب به محض شناسایی دود از طریق حسگرها فعال می‌شوند و می‌توانند در مراحل اولیه آتش‌سوزی به نجات جان انسان‌ها کمک کنند.

– سیستم‌های خاموش‌کننده حرارتی: سیستم‌هایی مانند آبپاش (اسپرینکلر) برای جلوگیری از گسترش آتش طراحی شده‌اند. این سیستم‌ها به طور غیرمستقیم به حفاظت از افراد کمک می‌کنند زیرا آنها معمولاً بعد از شروع آتش فعال می‌شوند.

راه های دستیابی به ایمنی در برابر حریق

برای افزایش ایمنی در برابر آتش سوزی، می‌توانید با رعایت ۵ اصل کلیدی اقدام کنید:

1. پیشگیری:
مواد قابل اشتعال و سوختنی را در مکان‌های امن و دور از منابع حرارت و شعله قرار دهید. هر چیزی که ممکن است خطر آتش سوزی را افزایش دهد، باید از دسترس ساختمان و افراد دور شود.

2. شبکه‌های اخطاری:
سیستم‌های هشدار دهنده جزء ضروری هر ساختمان هستند تا در صورت بروز آتش، ساکنین را سریعاً مطلع کنند. همیشه از سلامت و کارکرد این سیستم‌ها مطمئن شوید.

3. مسیرهای فرار:
مسیرهای فرار و ورود نیروهای امدادی باید همیشه آزاد و بدون دود باشند. وجود سیستم کنترل دود برای حفظ جان و مال افراد در این مسیرها حیاتی است و به نیروهای امدادی کمک می‌کند تا به راحتی افراد را نجات دهند.

4. فضا بندی:
با تقسیم ساختمان به واحدهای کوچکتر و محدود کردن اتاق‌ها و سالن‌ها، می‌توانید خسارات جانی و مالی را کاهش دهید.

5. اطفای حریق:
در صورت شناسایی آتش در مراحل اولیه، با استفاده از کپسول‌های آتش‌نشانی یا نیروهای امدادی، اقدام به خاموش کردن آن کنید. آموزش سیستم مدیریت دود نیز می‌تواند به مهار سریع‌تر آتش کمک کند.

با رعایت این اصول، می‌توانید به سرعت و با کمترین خسارت آتش را خاموش کنید.

نحوه استفاده از این راهنما

این راهنما روش‌های مختلف پیشگیری از دود و اجرای عملی آنها را توضیح می‌دهد. این شامل استفاده از سیستم‌های دفع دود طبیعی و مکانیکی، کنترل دود با سیستم‌های فشار، و اقدامات پارتیشن بندی مناسب است. در صورت بروز آتش، دود می‌تواند از طریق سیستم‌های تهویه پخش شود، اما این سیستم‌ها می‌توانند در پیشگیری از دود نقش مهمی داشته باشند.

آزمایش‌های واقعی و مدل‌سازی، همراه با روش‌های شبیه‌سازی، به طور مداوم در حال بهبود هستند و کمک می‌کنند تا بتوان اثربخشی اقدامات استخراج دود را حتی در مرحله برنامه‌ریزی ارزیابی کرد. این راهنما ابزارهای لازم برای ارزیابی، انتخاب و اجرای سیستم‌های کنترل دود متناسب با نیازهای حفاظتی را، با ارجاع به استانداردها و مقررات، در اختیار خوانندگان قرار می‌دهد.

مخفف ها

اصطلاحات و تعاریف

Backdraft: انفجار دود زمانی که اکسیژن به آن اضافه می‌شود.

Flashover: آتش‌سوزی ناگهانی و گسترده که در آن گازهای داغ با دمای حدود ۵۰۰ درجه سانتی‌گراد به سرعت شعله‌ور می‌شوند و آتش به طور کامل درگیر می‌شود.

Cold Smoke: دود سرد که دمای آن مشابه دمای هوای محیط است و کمتر از دمایی است که دستگاه‌های حساس به حرارت را فعال می‌کند. استخراج دود سرد به معنای تخلیه این نوع دود است.

Plug Holing: مکش دود به صورت قیف از طریق لایه دود کم، جایی که هوا از زیر لایه دود به دلیل سرعت بالای خروج به داخل سیستم تهویه کشیده می‌شود.

Plume: ستون حرارتی و بالارونده دود.

Rollover: احتراق ناگهانی دود در صورتی که اکسیژن کافی وجود داشته باشد.

Escape Stairwell: راه پله‌ای که به طور خاص برای فرار از دود یا آتش طراحی شده است.

مقررات مدیریت دود

برای محافظت و کنترل دود و گرما، روش‌های مختلفی وجود دارد. این روش‌ها شامل کاهش حجم دود یا حذف کامل آن است.

رقت

با توجه به شرایط اتاق، کنترل دود به معنای کاهش غلظت دود و دما است. جریان هوای تازه وارد باعث می‌شود که دود در تمام قسمت‌های اتاق به طور یکنواخت پخش شود.

رقیق شدن گازهای آتش

وقتی دود رقیق می‌شود، گازهای داغ خنک می‌شوند و از احتراق خود به خود جلوگیری می‌شود (مثل Backdraft و Rollover) و دمای محیط و اجزای ساختمان کاهش می‌یابد. دمای دود به میزان گرمای آزاد شده از آتش و مقدار هوای تازه‌ای که وارد اتاق می‌شود، بستگی دارد. شکل ۵ جریان هوای تازه را در مقابل گرمای آتش و دمای دود نشان می‌دهد.

میزان رقیق شدن لازم برای کاهش دما، دید و غلظت گازهای سمی به عوامل مختلفی بستگی دارد. برای کاهش دما، فقط میزان گرمای منتشر شده از آتش و مقدار هوای تازه لازم است. اما برای بهبود دید و کاهش غلظت گازهای سمی، نیاز به محاسبات پیچیده‌تری است، چون اثرات سموم مختلف هنوز به طور کامل شناخته نشده است.

برای دید مناسب، غلظت ذرات در هوا نباید از ۴۰ میلی‌گرم در متر مکعب بیشتر شود تا دید در فاصله ۱۰ متر حفظ شود. برای این کار، نیاز به جریان قابل توجهی از هوای تازه است تا دید، علائم مسیر فرار و روشنایی محیط مناسب باقی بماند.

جریان مورد نیاز برای محدود کردن دمای دود

وقتی آتش شامل ۲۵٪ پلاستیک و ۷۵٪ چوب است، دمای دود به ۴۸ درجه سانتی‌گراد می‌رسد و دید تا ۱۰ متر است. اگر آتش به مدت بیشتری ادامه یابد، دمای دود می‌تواند به ۲۸ درجه سانتی‌گراد برسد و دید تا ۳۵ متر افزایش یابد. برای کاهش دما و حفظ دید، جریان هوای تازه باید از طریق سیستم‌های تهویه طبیعی یا مکانیکی و یا فن‌های دود سیار که آتش‌نشان‌ها استفاده می‌کنند، تأمین شود.

در چند دقیقه اول آتش‌سوزی، این سیستم‌ها ممکن است در دسترس نباشند، بنابراین در این مرحله، تمرکز بر محدود کردن دمای دود است که باید در شرایط Flashover کنترل شود.

لایه بندی

برای استخراج دود از یک اتاق، باید هوای تازه به آرامی از قسمت پایین اتاق تأمین شود. سرعت این هوای تازه معمولاً کمتر از ۱ متر بر ثانیه است، بنابراین به جریان کلی اتاق تاثیری نمی‌گذارد. در عوض، جریان هوا توسط ستون دود و گرما که در بالای آتش ایجاد می‌شود، تعیین می‌شود.

این ستون شامل دود و گرما است که به طور طبیعی از طریق دریچه‌های سقف یا با کمک فن‌ها از اتاق خارج می‌شود. در این شرایط، دو لایه گاز در اتاق تشکیل می‌شود که یکی در بالای دیگری قرار دارد.

جریان دود از طریق ستون دودی به دلیل تأثیرات هوای محیط به طور مداوم افزایش می‌یابد. این باعث می‌شود که دود به لایه بالایی منتقل شده و ضخامت لایه دود کم شود. هرچه جریان دود بیشتر شود، لایه دود ضخیم‌تر شده و مرز آن به سمت سقف حرکت می‌کند. کاهش جریان دود باعث نازک شدن این لایه می‌شود. ارتفاع این لایه برای طراحی سیستم‌های استخراج دود اهمیت زیادی دارد، زیرا افزایش حجم دود می‌تواند به مسیر ستون حرارتی تأثیر بگذارد.

اگر اختلالی در لایه دود به وجود بیاید، مانند تهویه هوای سیستم‌های سقف، باید بلافاصله پس از شناسایی آتش سوزی برطرف شود. این اختلالات باید به طور خودکار خاموش شده و جریان هوای تازه باید از طریق سیستم استخراج دود برقرار شود. برای این منظور، منافذ هوای تازه باید در ناحیه‌ای بدون دود قرار داده شوند و جریان هوای آرام به سمت ناحیه دودی ایجاد کنند. اگر جریان طبیعی دیگری به محفظه آتش وجود داشته باشد، باید تأثیر باد نیز در نظر گرفته شود.

لایه بندی گازهای دود

• Pressure Differential Dystems – PDS

در حالت ایده‌آل، هنگام وقوع آتش‌سوزی، باید راه‌های فرار برای مدت کافی از دود پاک شوند. یکی از روش‌های مؤثر برای کنترل دود استفاده از سیستم‌های فشار است. این سیستم‌ها با استفاده از فن‌ها، فشار اضافی ایجاد می‌کنند تا از ورود دود به مسیرهای فرار جلوگیری کنند. این روش به ویژه در مناطقی که آسیب دیده از آتش هستند، کاربرد دارد.

در این سیستم، فشار هوا به گونه‌ای تنظیم می‌شود که درب‌های مسیر فرار باز بمانند و مقدار کمی از دود که ممکن است به این مسیرها وارد شود، تخلیه شود. همچنین، دمای هوا در مسیرهای فرار با دمیدن هوای تازه کاهش می‌یابد. در صورت بروز آتش‌سوزی، این سیستم به سرعت کاربران را هشدار داده و امکان فرار یا نجات ایمن را فراهم می‌آورد و به آتش‌نشان‌ها نیز کمک می‌کند تا به راحتی وارد ساختمان شوند.

• ایجاد محفظه های دود با جداسازی یا جابجایی

در بسیاری از موارد، تقسیم کردن ساختمان به بخش‌های دود مفید است. این بخش‌ها از گسترش دود در ساختمان جلوگیری می‌کنند. در شرایط ایده‌آل، باید امکان تخلیه دود از منبع فراهم شود تا راه‌های فرار برای مدت طولانی قابل استفاده بمانند. محفظه‌های دود می‌توانند با استفاده از ساختارهای خاص مانند پرده‌های دود یا تجهیزات ویژه ایجاد شوند.

یکی از روش‌های خاص برای ایجاد محفظه دود، استفاده از سیستم‌های استخراج دود گردبادی است. در این روش، از تجهیزات خاص به نام هودهای گردبادی استفاده می‌شود که به طور مؤثر دود را در عرض محفظه جذب می‌کنند و فشار منفی بالایی در نزدیکی نقطه استخراج ایجاد می‌کنند.

جت فن‌ها معمولاً در پارکینگ‌های زیرزمینی و تونل‌ها برای هدایت دود در یک جهت خاص استفاده می‌شوند. این فن‌ها لایه‌های دود را به سمت محل‌های مخصوص برای استخراج دود هدایت کرده و آن را از بین می‌برند. به طور کلی، برای استخراج دود به هوای اضافی و فن‌های مکانیکی نیاز است. جت فن‌ها باید پس از نجات افراد روشن شوند تا دود را به درستی جابجا کنند.

فن‌های سیار که توسط آتش‌نشانی استفاده می‌شوند نیز به جابجایی دود کمک می‌کنند، اما کاربرد آنها محدود است و عمدتاً در محفظه‌های دود مؤثر هستند. همچنین، این فن‌ها از تشکیل لایه‌های کم دود که ممکن است ناشی از فشار زیاد پالس فن‌ها باشد، جلوگیری می‌کنند.