کنترل دود آتریوم چیست؟ | راهنمای کامل طراحی سیستم آتریوم

آتریوم، فضایی باز و نورگیر در مرکز بسیاری از ساختمان‌های مدرن است که علاوه‌بر زیبایی بصری، محیطی دلپذیر برای رفت‌وآمد و تجمع افراد فراهم می‌کند. اما همین طراحی باز، در زمان آتش‌سوزی می‌تواند خطرناک باشد؛ چون دود به سرعت در فضا بالا می‌رود و گسترش می‌یابد. به همین دلیل، کنترل دود در آتریوم، اهمیت زیادی دارد و نقشی کلیدی در حفظ ایمنی ساکنان ایفا می‌کند. در این مطلب از ساتل صنعت پویا، با اصول طراحی و عملکرد سیستم‌های کنترل دود آتریوم آشنا می‌شوید؛ سیستم‌هایی که با هدایت و خروج دود، مسیرهای فرار را باز نگه می‌دارند و به آتش‌نشانان برای انجام عملیات کمک می‌کنند.

سیستم کنترل دود آتریوم چیست؟

به نقل از pbfpe: «سیستم کنترل دود آتریوم، مجموعه‌ای از تجهیزات و فناوری‌های طراحی‌شده برای مدیریت و هدایت دود ناشی از حریق در فضاهای بزرگ و باز مانند آتریوم‌ها است». این سیستم‌ها با استفاده از فن‌ها، دمپرها و بازشوهای اتوماتیک، دود را به شکلی کنترل می‌کنند که از پخش شدن آن به طبقات دیگر جلوگیری شود و مسیرهای فرار برای افراد امن بماند. هدف اصلی این سیستم‌ها، حفظ دید، کاهش گازهای سمی و ایجاد شرایط ایمن برای تخلیه افراد و عملیات آتش‌نشانی است.

این سیستم‌ها به دو شکل اصلی طبیعی (با استفاده از بازشوها و نیروی شناوری دود) و مکانیکی (با استفاده از فن‌های اگزاست) طراحی می‌شوند. انتخاب نوع سیستم، به عواملی مانند هندسه آتریوم، کاربری ساختمان و استانداردهای ایمنی بستگی دارد. با طراحی صحیح، تخلیه دود آتریوم به شکلی کارآمد انجام می‌شود و ایمنی ساختمان به حداکثر می‌رسد.

چرا تخلیه دود آتریوم اهمیت دارد؟

1. دود، دشمن خاموش حریق است که می‌تواند در چند دقیقه، جان افراد را تهدید کند. در آتریوم‌ها، به دلیل فضای باز و عمودی، دود به سرعت گسترش می‌یابد و طبقات بالایی را در معرض خطر قرار می‌دهد. کنترل دود آتریوم، نه‌تنها جان انسان‌ها را نجات می‌دهد؛ بلکه به حفظ سازه و اموال هم کمک می‌کند. در ادامه، دلایل اهمیت این سیستم‌ها را بررسی می‌کنیم:
2. حفظ ایمنی و جان افراد: دود ناشی از حریق حاوی گازهای سمی مانند مونوکسید کربن است که می‌تواند در عرض چند دقیقه، باعث خفگی شود. تخلیه دود آتریوم، با هدایت دود به سمت بالا یا خارج از ساختمان، دید کافی را برای تخلیه امن افراد فراهم می‌کند و مانع محبوس شدن آن‌ها در فضا می‌شود.
3. تسهیل عملیات آتش‌نشانی: آتش‌نشان‌ها برای اطفای حریق نیاز به محیطی با دید مناسب و دود کم دارند. سیستم کنترل دود آتریوم با کاهش غلظت دود، به آتش‌نشان‌ها کمک می‌کند تا منبع حریق را سریع‌تر شناسایی کنند و عملیات نجات را با کارایی بیشتری انجام دهند.
4. کاهش خسارات مالی و سازه‌ای: دود و گرمای ناشی از حریق می‌تواند به تجهیزات، دکوراسیون، و ساختار ساختمان آسیب بزند. تخلیه دود آتریوم با کنترل دود و گرما، از گسترش حریق به طبقات دیگر و تخریب سازه جلوگیری می‌کند و هزینه‌های بازسازی را کاهش می‌دهد.

نحوه طراحی سیستم کنترل دود آتریوم

طراحی سیستم کنترل دود آتریوم، فرآیندی تخصصی است که رعایت استانداردهای بین‌المللی نظیر NFPA ۹۲ و اخذ تاییدیه آتش‌نشانی در آن اهمیت دارد. این فرآیند پیچیده، باید به‌گونه‌ای باشد که دود را به‌طور موثر مدیریت کند و ایمنی را تضمین نماید. در ادامه، مراحل طراحی این سیستم‌ها را به ترتیب بررسی می‌کنیم.

• تحلیل هندسه و کاربری آتریوم: ابتدا باید ابعاد، ارتفاع، و کاربری آتریوم (تجاری، اداری، یا اقامتی) بررسی شود. این تحلیل مشخص می‌کند که چه نوع سیستمی (طبیعی یا مکانیکی) مناسب‌تر است و چه میزان ظرفیت تخلیه دود نیاز دارید.
• محاسبه نرخ تولید دود: با استفاده از مدل‌های دینامیک سیالات محاسباتی CFD یا فرمول‌های مهندسی، میزان دود تولیدی در سناریوهای مختلف حریق محاسبه می‌شود. این مرحله برای تعیین ظرفیت فن‌ها یا بازشوها حیاتی است.
• انتخاب نوع سیستم تخلیه: براساس تحلیل‌های آتش نشانی ۱۲۵، سیستم تخلیه طبیعی (با بازشوهای سقفی) یا مکانیکی (با فن‌های اگزاست) انتخاب می‌شود. هر کدام مزایا و محدودیت‌های خود را دارند که باید با شرایط آتریوم همخوانی داشته باشد.
• نصب تجهیزات کنترلی: فن‌ها، دمپرهای دود، سنسورهای تشخیص حریق و تابلوهای کنترل باید به‌درستی نصب شوند. این تجهیزات باید با سیستم اعلام حریق هماهنگ باشند تا در زمان مناسب فعال شوند.
• آزمایش و شبیه‌سازی: پس از طراحی، سیستم کنترل دود آتریوم باید با شبیه‌سازی‌های عددی و تست‌های واقعی ارزیابی شود؛ تا از عملکرد صحیح آن در شرایط حریق اطمینان حاصل شود. این مرحله، شامل بررسی نرخ تخلیه دود آتریوم و کارایی سیستم است.

انواع سیستم تخلیه دود آتریوم

برای مدیریت دود در آتریوم‌ها، روش‌های مختلفی وجود دارد که هرکدام با توجه به شرایط ساختمان و نیازهای ایمنی انتخاب می‌شوند. انتخاب نوع سیستم تاثیر مستقیمی بر کارایی کنترل دود آتریوم دارد. در ادامه، انواع این سیستم‌ها را معرفی می‌کنیم:

• سیستم تخلیه طبیعی: در این روش، از بازشوهای سقفی یا پنجره‌های اتوماتیک برای تخلیه دود استفاده می‌شود. نیروی شناوری دود (به‌دلیل سبک‌تر بودن از هوا) باعث خروج آن از طریق این بازشوها می‌شود. این روش در اروپا و برخی کشورهای دیگر رایج است؛ اما به شرایط محیطی مانند باد و دما حساسیت دارد.
• سیستم تخلیه مکانیکی: این سیستم از فن‌های اگزاست قدرتمند، برای مکش دود از قسمت فوقانی آتریوم استفاده می‌کند. این روش در آمریکای شمالی پرطرفدار است و برای آتریوم‌های بزرگ با حجم دود بالا مناسب‌تر است. فن‌ها باید مقاوم در برابر حرارت بالا مانند F۳۰۰ یا F۴۰۰ باشند.
• سیستم تجمع دود: در این روش، هیچ‌گونه تخلیه فعال (طبیعی یا مکانیکی) انجام نمی‌شود و دود در قسمت بالایی، آتریوم جمع می‌شود. این روش تنها در آتریوم‌های بسیار مرتفع با فضای کافی برای تجمع دود کاربرد دارد و به‌دلیل محدودیت‌ها کمتر استفاده می‌شود.

نکات مهم در نگهداری سیستم کنترل دود آتریوم

نگهداری منظم سیستم کنترل دود آتریوم، تضمین‌کننده‌ عملکرد صحیح آن در زمان حریق است. یک سیستم ناکارآمد می‌تواند ایمنی ساختمان را به خطر بیندازد. در ادامه، نکات کلیدی برای نگهداری این سیستم‌ها آورده شده است.

1. بازرسی دوره‌ای تجهیزات: فن‌ها، دمپرها و سنسورها باید به‌صورت دوره‌ای (حداقل هر ۶ ماه) بررسی شوند تا از سالم بودن و عملکرد صحیح آن‌ها، اطمینان حاصل شود. هرگونه نقص می‌تواند کارایی تخلیه دود آتریوم را کاهش دهد.
2. تمیز کردن کانال‌ها و بازشوها: گردوغبار و آلودگی‌ها، می‌توانند مسیرهای تخلیه دود را مسدود کنند. تمیز کردن منظم این مسیرها برای حفظ جریان هوای مناسب، ضروری است.
3. آزمایش سیستم در شرایط شبیه‌سازی‌شده: انجام تست‌های دوره‌ای با شبیه‌سازی حریق، به شناسایی مشکلات احتمالی کمک می‌کند. این کار باید تحت نظارت متخصصان انجام شود.
4. آموزش پرسنل: کارکنان مسئول، باید آموزش ببینند تا در زمان حریق بتوانند سیستم را به‌صورت دستی کنترل کنند یا از عملکرد صحیح آن مطمئن شوند.

مزایای استفاده از سیستم تخلیه دود آتریوم

استفاده از سیستم کنترل دود آتریوم، مزایای بی‌شماری دارد که فراتر از ایمنی اولیه است. این سیستم‌ها با هدایت دود و گازهای سمی، محیطی امن برای تخلیه افراد فراهم می‌کنند و از وحشت و سردرگمی در زمان حریق جلوگیری می‌کنند. علاوه‌بر این، با کاهش غلظت دود، امکان دسترسی سریع‌تر آتش‌نشان‌ها به محل حریق فراهم می‌شود که می‌تواند زمان عملیات نجات را کوتاه‌تر کند.

از منظر اقتصادی، تخلیه دود آتریوم با کاهش آسیب به سازه و تجهیزات، هزینه‌های بازسازی را به حداقل می‌رساند. این سیستم‌ها همچنین به مالکان ساختمان کمک می‌کنند تا با رعایت استانداردهای ایمنی، از جریمه‌ها و مشکلات قانونی جلوگیری کنند. در نهایت، وجود یک سیستم کنترل دود کارآمد، اعتماد و آرامش خاطر را به ساکنان و بازدیدکنندگان، هدیه می‌دهد و ارزش ملک را افزایش می‌دهد.

کلام آخر

آتریوم‌ها با زیبایی و شکوه خود، جلوه‌ای خاص به ساختمان‌های مدرن می‌بخشند؛ اما بدون یک سیستم کنترل دود آتریوم، این فضاها می‌توانند در زمان حریق به تله‌ای خطرناک تبدیل شوند. طراحی و نگهداری دقیق این سیستم‌ها نه‌تنها جان انسان‌ها را نجات می‌دهد؛ بلکه از خسارات مالی و ساختاری نیز جلوگیری می‌کند. با انتخاب سیستم مناسب (طبیعی، مکانیکی، یا تجمع دود) و رعایت نکات نگهداری، می‌توان ایمنی آتریوم‌ها را تضمین کرد. سرمایه‌گذاری در تخلیه دود آتریوم سرمایه‌گذاری در آرامش و امنیت است.

سوالات متداول

1. آتریوم چیست و چرا به سیستم کنترل دود نیاز دارد؟
   آتریوم فضای باز و بزرگی در مرکز ساختمان است که معمولا چندطبقه را به هم متصل می‌کند. به دلیل ساختار عمودی و باز، دود در زمان حریق به‌ سرعت گسترش می‌یابد. سیستم کنترل دود آتریوم برای تخلیه دود و حفظ ایمنی ضروری است.
2. تفاوت سیستم تخلیه طبیعی و مکانیکی چیست؟
   تخلیه طبیعی از بازشوهای سقفی و نیروی شناوری دود، استفاده می‌کند و کم‌هزینه‌تر است؛ اما به شرایط جوی حساسیت دارد. تخلیه مکانیکی با فن‌های اگزاست کار می‌کند و برای آتریوم‌های بزرگ کارآمدتر است؛ اما هزینه نگهداری بالاتری دارد.
3. آیا سیستم کنترل دود آتریوم می‌تواند خسارات مالی را کاهش دهد؟
   بله، با کنترل دود و جلوگیری از گسترش حریق، این سیستم‌ها آسیب به سازه و تجهیزات را کاهش می‌دهند و هزینه‌های بازسازی را به حداقل می‌رسانند.