3 مرداد, 1397

The Importance of Using Smoke Dampers in Fire Extinguishing Systems | اهمیت استفاده از دمپرهای دود در طراحی سیستمهای اطفا حریق

با توجه به بررسی های NFPA[1] در دهه  1930 ، سازمان ملی بیمه های آتش سوزی پیشنهاد کردند که جهت جلوگیری از عبور دود، شعله و گرمای ناشی از آتش سوزی، باید در سیستم HVAC از دمپرها استفاده نمود. از آن زمان ، تعداد زیادی از کارشناسان علم آتش ، کارایی و اثر بخشی بسته شدن اتوماتیکی دمپرهای دود و آتش و همچنین خاموش شدن اتوماتیک فن هوارسان در سیستم HVAC به منظور جلوگیری از انتقال دود ، شعله و گرما به نواحی دیگر ساختمان که از محل آتش سوزی دور هستند را اثبات کرده اند. امروزه مهندسان در طراحی سیستم های آتش در بسیاری از ساختمان های مدرن از دمپرهای دود و آتش استفاده می کنند.

استانداردهای دمپر ضد آتش

یک دمپر ضد آتش، تجهیزی است که در یک سیستم HVAC ، که با تشخیص گرما، بر طبق استاندارد UL555 ، بصورت اتوماتیک بسته می شود. دمپر دود ، تجهیزی است که به منظور کنترل حرکت دود در یک سیستم HVAC، بر طبق استاندارد UL555s نصب می شود. دمپرهای ترکیبی دود/آتش: عملکرد این تجهیزات بگونه ای است که بطور همزمان در مقابل دود و آتش مقاومت کرده و الزامات استانداردهای دود و آتش را براورده می کنند. در ایالت متحده، در کدهای استاندارد قدیمی نیز مقررات برای جلوگیری از انتشار دود در ساختمان ها وجود دارد. تعدادی از این الزامات شامل نصب دمپرهای دود نیز می باشند. ویرایش سال 2000 استاندارد بین المللی ساختمان (International Building code) الزامات نصب دمپرهای دود با درجه بندی آتش در دیوارهای راهروها را مشابه استانداردهای قدیمی هستند را حفظ کرده است. اما بر طبق الزام جدیدی که در ویرایش جدید استاندارد IBC افزوده شد ، وجود دمپرهای دود در محل نفوذ شفتها ، بجای استفاده از یک سیستم کنترل دود اتوماتیک، مجاز است.
در حالی این تغییر در استاندارد در IBC مورد تایید قرار گرفت که بر طبق بسیاری از الزامات استاندارد های قدیمی ، در صورت وجود سیستم اطفا حریق اتوماتیک (Sprinkler) ، می توان الزامات دیواره ها و بخش هایی دارای درجه بندی آتش و یا مقاومت در برابر دود را ضعیفتر ساخت و یا حذف کرد. از آنجاییکه نصب دمپرهای دود در ورودی شفتها در استانداردها یک الزام جدید محسوب می شود و علیرغم در نظر گرفتن مشکل گسترش دود در کل ساختمان ها ( شامل ساختمان های دارای Sprinkler) ، الزامات دمپرهای دود در نفوذ به داکت ها در شفت ، همچنان مخالفتهایی در مورد استفاده از دمپر دود در ساختمان ها وجود دارد. مخالفان معتقدند که هزینه نصب و نگهداری دمپرهای دود به عنوان یک هزینه غیر قابل قبول بر مالکان تحمیل می شود در حالیکه تاثیری درافزایش ایمنی ساکنان ندارد. در اکثر مواقع از قابلیت اطمینان و اثر بخشی اسپرینکلرها را به عنوان توجیحی برای حذف الزامات نصب دمپرهای دود در شفتها استفاده می شود. اعضا اصلی انجمن استاندارد بین المللی (ICC) ، بطور پیوسته پروپوزالهایی که در محل ورود کانال به شفت از دمپرهای دود استفاده نمی کنند را نمی پذیرند.

دمپر ضد حریق و دود

نتایج تحقیق [2]AMCA 

در سال 2008، سازمان بین المللی کنترل و انتقال هوا (AMCA) طی قراردادی با سازمان Koffel ، تحقیقات معتبری را که در این زمینه تا آن زمان انجام شده را  برای استفاده در مدل سازی کامپیوتری گردآوری نمودند.  نتایج این بررسی به دو بخش مهم تقسیم شده است.

  • عدم وجود هرگونه شواهدقابل قبول برای توجیه حذف دمپرهای دود در ورودی شفت ها. اما در این تحقیق به یک واقعه آتش سوزی در 25 سال گذشته اشاره شده است که در گزارش آن، به خطرات ناشی از گسترش دود برای ساکنان پرداخته شده است. اغلب آتش سوزی ها در ساختمانها در مناطقی که انسان ها حضور دارند رخ می دهند. بعضی از استانداردهای قدیمی هم چنان الزامی در مورد استفاده از دمپرهای دود ندارند اما بطور حتم باید دود ناشی از آتش سوزی از ساختمان ها خارج شود و به این منظور باید این ساختمانها به دمپر دود مجهز شوند.
  • در این تحقیق به یک شبیه سازی که اخیرا انجام شده و همچنین چندین تست با ابعاد واقعی برای گسترش عمودی دود در یک ساختمان از طریق شفت نیز اشاره شده است. تحقیقات بیشتری نیز توسط شرکت Koffel انجام شد تا بتوان اهمیت استفاده از دمپر دود را در بخش هایی که کانال به داخل شفت های ساختمانهای دارای اسپرینکلر وارد می شود را نشان داد.

 

قابلیت اطمینان سیستم اسپرینکلر

 

تمامی مخالفتها به استفاده از دمپرهای دود و آتش به منظور صرف جویی در هزینه ها در ساختمان های مجهز به اسپرینکلر اتوماتیک دارای دو وجه اصلی هستند: 1- قابلیت اطمینان به سیستم اتوماتیک اسپرینکلر . 2-  موضوع هزینه / فایده نسبی. در تمامی این موارد فرض بر این است که در هنگام آتش سوزی سیستم های اسپرینکلر قادرند بصورت رضایتبخش و در زمان مناسب عمل کنند. با این وجود ، احتمال ایجاد مشکل در عملکرد سیستم اسپرینکلر و تبدیل یک آتش سوزی کوچک و قابل کنترل به یک فاجعه  همچنان قابل بحث است.

در بررسی قابلیت اطمینان سیستم های اسپرینکلر ، عملکرد سیستم را بدون درنظر گرفتن موارد احتمالی عدم موفقیت آن بررسی می کنند، بنابراین بسیاری از احتمالات شکست سیستم در انجام وظایف در نظر گرفته نمی شود. در سال 2009، John Hall  از NFPA گزارشی با عنوان؛ تجربیات آمریکا در استفاده از اسپرینکلر و سایر تجهیزات تشخیص اتوماتیک آتش سوزی؛ ارايه کرد. اطلاعاتی که در این گزارش مورد استفاده قرار گرفته بود در دوره زمانی 20032006  جمع آوری شده بودند. در این تحقیق، Hall می کند که اسپرینکلرهای اتوماتیک تجهیزات بسیار کارآمدی در سیستم محافطت در برابر آتش سوزی هستند و در 95 درصد از مواردی که سیستم شروع به کار کرده ، آتش سوزی به برای فعالیت سیستم به اندازه کافی بزرگ بوده است. زمانیکه سیستم اسپرینکلر فعال شده ، در 96 درصد موارد با موفقیت عمل کرده است . بنابراین با ترکیب عملکرد موثر و همچنین با فرض قابل تشخیص بودن آتش توسط سیستم اسپرینکلر ، عملیات اطفا در 91 درصد موارد موفق بوده است.

در سال 1997، تحقیقی در NFPA برای ارزیابی گسترش آتش  و دود در ساختمان های دارای اسپرینکلر و بدون آن بر اساس اطلاعات جمع آوری شده از 1986 تا 1995 انجام شد. این تحقیق نشان داد که در ساختمان های بلند مرتبه (هفت طبقه و بیشتر)  ، در 11.4 درصد ، در ساختمانهایی با ارتفاع متوسط ( 3 تا 6 طبقه) ، 15.7 درصد و در ساختمان هایی که به سیستم اسپرینکلر مجهز نبودند در 34.4 درصد، دود ناشی از آتش سوزی منجر به آسیبهای جانی در طبقات بالاتر شده است.

با وجود اینکه این گزارش توانایی تعریف شدت آسیبهای ناشی از گسترش دود و گازهای سمی را ندارد اما نتایج نشان می دهد که بسیاری از آتش سوزی هایی که در ساختمانهای مجهز به اسپرینکلر هستند نیز در طبقات بالاتر از محل آتش سوزی ، به انسانها آسیب رسیده است. اگر در ساختمانهای دارای سیستم اسپرینکلر دمپرهای دود حذف شوند و سیستم اتوماتیک اسپرینکلر به هر دلیلی دچار مشکل شود ، گسترش نفوذ دود در هنگام آتش سوزی بطور قطع افزایش می یابد.

اشاره به این نکته ضروریست که در گزارش NFPA نه تنها از بین رفتن دود توسط سیستم اسپرینکلر مطرح نشده، بلکه حتی بیان نمی کند که آیا پس از اطفا آتش توسط اسپرینکلر تولید دود ادامه پیدا نخواهد کرد. تحقیقی از G.W.Mullholand  با عنوان ؛ تولید دود و مشخصات آن؛ در هندبوک مهندسی محافظت در برابر آتش SFPE در سال 1995 چاپ شد که یک فرد در اتاقی به مساحت 1800 sq-ft که در آن ذرات معلق دود ناشی از سوختن مبل ساخته شده از 9lb پلی اورتان بصورت یکنواخت توزیع شده باشد، قادر به دیدن دست خودش در فاصله ای به اندازه طول دست خود نخواهد بود. حتی زمانیکه اسپرینکلر بتواند به صورت موفقیت آمیزی آتش سوزی را مهار کند ممکن است آتش ادامه یافته و همچنان مواد معلق و گازهای سمی تولید کند. تحقیقات زیادی بر روی آتش سوزی انجام شده است که پاشش آب اسپرینکلر توسط موانعی پوشیده شده و هرگز آب به محل آتش سوزی نرسیده است. در این شرایط وجود سیستم اسپرینکلر عملا بی اثر خواهد بود.

کارشناسان تایید می کنند که سیستم اسپرینکلر اتوماتیک با وجود اینکه کاملا عاری از خطا نیستند اما بسیار کارامد است . شرکتهای تولید کننده اسپرینکلر و انجمن های حفاظت دربرابر آتش بصورت پیوسته در حال تلاش برای ارتقا قابلیت اطمینان اینگونه سیستم ها هستند. John Klote ، در مقاله ای با عنوان ؛ تقسیم بندی فضا ها و دمپرها اساسی است؛ عنوان می کند که ، در دوره ای که کاربری ساختمانها، مواد اولیه، روشهای ساخت و طراحی نما بصورت دایمی در حال تغییر است، احتمال وقوع شرایط جدید و ایجاد خطا کاملا قابل انتظار است. به همین دلیل ساختمانهای مجهز به اسپرینکلر نیز باید به امکانات حفاظتی دیگری نیز  مجهز شوند تا در صورت ایجاد خطا در عملکرد اسپرینکلر ، شرایط حفاظتی ساختمان همچنان در سطح قابل قبولی باشد.

علاوه بر این ، تولیدکنندگان دمپر ، پیمانکاران، نصابها و شرکتهای خدمات دهی در زمینه مقابله با آتش سوزی، برای اطمینان از عملکرد درست دمپرها، در زمینه نصب درست و تعمیر و نگهداری دوره ای دمپرها با یکدیگر در حال همکاری هستند. استانداردهای ساختمانی می توانند مواد مورد استفاده در ساخت ساختمان که باید در زمان طراحی سیستم اسپرینکلر مد نظر قرار گیرند، را تحت کنترل داشته باشند. اما نه استانداردهای ساختمانی و نه طراح ها می توانند روی مواد و تجهیزاتی که ساکنان وارد این ساختمانها می کنند نظارت داشته باشند. در نتیجه اگر مواد نامناسبی وارد ساختمانها شود سیستم اسپرینکلر ممکن است به راحتی دچار مشکل شود. بنابراین بهتر است که سیستم های اسپرینکلر توسط تجهیزاتی مانند دمپرهای دود پشتیبانی شوند تا حتی در صورت اطفا موفق آتش سوزی توسط اسپرینکلر، از گسترش دود به سایر بخش های جلوگیری نمایند.

ساخت دمپر ضد آتش

نتیجه گیری

در هنگام آتش سوزی سیستم HVAC می تواند دود را به نواحی دورتر از ناحیه آتش سوزی منتقل کند . اگرچه، همچنان در مورد بهترین روش برای کنترل در آتش سوزی در ساختمانهای مجهز به اسپرینکلر و بدون آن، مباحثی  مطرح می شود. در سالهای زیادی خاموش شدن سیستم دیدگاه استاندارد برای کنترل دود در مقابل حرکت دود به سایر بخش ها در نظر گرفته می شد.

از سال 2000، بر اساس استاندارد IBC ،  روشن ماندن سیستم HVAC در حالت کنترل دود برای ساختمانهای ساخته شده ، ضروری نیست. بدون طراحی یک سیستم کنترل دود، یا خاموش شدن کامل سیستم و فعالیت دمپرهای دود در شفت ، سیستم HVAC دود را به کل ساختمان منتقل خواهد کرد. حتی خاموش شدن سیستم HVAC بدون حضور دمپرها، نمی تواند مانع از اکسیژن رسانی به آتش و همچنین انتقال دود در سرتاسر ساختمان از طریق سیستم HVAC شود.

نصب دمپرهای دود در شفتها می تواند حرکت دود به سایر نقاط از طریق سیستم تهویه مطبوع را مهار کند.

 

[1] National Fire Protection Association

[2] Air Movement and Control Association

 

دانشنامه , ,

پاسخ دادن

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

تماس بگیرید