۲۴ اردیبهشت مراحل طراحی سیستم مدیریت دود پارکینگ
در این مقاله مراحل مختلف طراحی سیستم مدیریت دود پارکینگ با استفاده از جت‌فن مورد بررسی قرار می‌گیرد. در حالت کلی دو روش برای طراحی مدیریت دود پارکینگ وجود دارد که عبارتند از :
روش سنتی کانال‌کشی و روش جت‌فن با این روش جت‌فن سیستم کانال‌کشی حذف می‌شود و از فن ساپلای برای تامین هوای تازه، از فن اگزاست برای تخلیه جریان هوا و دود و از جت‌فن‌های سقفی برای هدایت جریان هوا از نقطه ساپلای تا نقطه اگزاست استفاده می‌شود.
مراحل طراحی سیستم مدیریت دود پارکینگ به روش جت‌فن در ادامه توضیح داده شده است.
زونبندی
گام اول برای مدیریت دود پارکینگ تقسیم فضای پارکینگ به نواحی کوچکتر برای مدیریت بهتر دود می‌باشد. اگر مساحت ناخالص پارکینگ بزرگتر از 2000 متر مربع است، باید زونبندی شود و مساحت هر زون نباید بیشتر از 3000 متر مربع شود. در زونبندی باید ملاحظات زیر مورد توجه قرار بگیرد:
- زونبندی با مصالح مناسب و پرده‌های دود مقاوم دربرابر آتش صورت می‌گیرد.
- زون‌ها باید با مساحت‌های مجاز و حتی‌الامکان با ابعاد نزدیک به هم انتخاب شوند.
- امکان قرارگیری شافت باید در هر زون وجود داشته باشد.
- باید در هر زون امکان دسترسی به راه فرار وجود داشته باشد.
- هر زون در یک طبقه باید دارای سیستم کنترل دود مربوط به خود باشد.
- فن مربوط به زون‌های دودی موجود در طبقات مختلف می‌تواند مشترک و یا جداگانه باشد.
تعیین موقعیت شافت ساپلای و اگزاست
در مرحله بعد باید موقعیت مناسب شافت‌های ساپلای و اگزاست تعیین شود. از جمله ملاحظات مربوط به تعیین موقعیت این شافت‌ها می‌توان به موارد زیر اشاره نمود:
- شافت‌ها باید دور از رمپ‌ها، راه‌پله‌ها و مسیرهای فرار باشد.
- موقعیت این دو شافت (ساپلای و اگزاست) نسبت به هم باید به گونه‌ای باشد که جریان هوا از نقطه ورود تا خروج از محیط پارکینگ تقریباً همه قسمت‌های پارکینگ را پوشش دهد و ناحیه تهویه نشده‌ای (dead zone) باقی نماند.
- شافت اگزاست نباید در مجاورت شافت ساپلای قرار گیرد، زیرا در اینصورت هوا بای‌پس می‌شود.
- درصورت استفاده از جت‌فن، جانمایی شافت‌ها در راستای ابعاد بزرگتر پارکینگ صورت بگیرد.
تعیین فن ساپلای و اگزاست درمدیریت دود پارکینگ
به منظور انتخاب فن ساپلای و اگزاست، دبی جریان هوا و افت فشاری که باید بر آن غلبه نمایند باید تعیین شوند. بر اساس استانداردهای بین‌المللی مدیریت دود پارکینگ، در شرایط تهویه عادی هوای پارکینگ باید در هر ساعت 6 بار و در شرایط حریق باید در هر ساعت 10 بار تعویض شود. بدین ترتیب با تعیین حجم پارکینگ (حاصلضرب مساحت کف در ارتفاع پارکینگ) و ضرب آن در میزان نرخ تعویض هوا در هر ساعت، می‌توان دبی مورد نیاز فن اگزاست را تعیین نمود.
دبی فن ساپلای بین 50 تا 75 درصد دبی فن اگزاست است. بدین ترتیب دبی فن ساپلای نیز تعیین می‌شود. لازم به ذکر است که در شافت‌های اگزاست و ساپلای به ترتیب باید دو فن اگزاست و ساپلای هریک با نصف ظرفیت مورد نیاز مورد استفاده قرار بگیرد. تعیین فشار فن بر اساس طولانی‌ترین مسیر و با محاسبه طول کل معادل (طول داکت مستقیم به علاوه طول معادل اتصالات) انجام می‌شود. این محاسبات را می‌توان به راحتی با استفاده از نرم‌افزار Ashrae Duct Fitting Database انجام داد.
تعیین موقعیت جت‌فن‌ها
جت‌فن‌های سقفی در فضای پارکینگ به منظور هدایت جریان هوا و دود از نقطه ساپلای تا اگزاست مورد استفاده قرار می‌گیرند. موارد زیر در تعیین موقعیت این جت‌فن‌ها باید مورد توجه قرار بگیرد:
- کل جریان هوای جابجاشده توسط جت‌فن‌ها نباید از جریان فن‌های اگزاست فراتر رود.
- فاصله بین جت‌فن‌ها در صفحه افقی باید حداقل برابر با 8 تا 10 متر باشد.
- مسیرهای تخلیه جت‌فن تا حد امکان نباید با محل قرارگیری اتومبیل‌ها یکی باشد. در غیر اینصورت انتظار می‌رود که جت‌فن‌ها تا 50 درصد کارآیی خود را از دست بدهند.
- در تعیین موقعیت جت‌فن‌ها باید احتمال قرارگیری موانع (مانند کانال‌ها، لوله‌ها، تابلوهای برق، سینی کابل، تیر و غیره) در آینده در نظر گرفته شود.
- جت‌فن‌ها باید به گونه‌ای جانمایی شوند که تاثیر جریان هوای ایجادشده توسط آن‌ها بر روی الگوی پاشش آب اسپرینکلر حداقل بوده و همچنین عملکرد کاشف‌های اعلام حریق را مختل نکند.
- اگر فن در داخل ساختمان ولی خارج از زون تخلیه قرار گرفته است، باید توسط اجزای سازه‌ای که مقاومت آن‌ها در برابر حریق معادل با زون حریق است محصور شود و این مقاومت نباید کمتر از یک ساعت باشد.
- مکش جت‌فن‌های رادیال باید از نزدیکترین مانع (تیر، دیوار، تابلو و غیره) حداقل به میزان 0.5 تا 1 متر دورتر قرار بگیرد.
- فاصله خروجی جت‌فن‌های رادیال از نزدیکترین مانع (تیر، دیوار، ستون و غیره) باید حداقل 2.5 متر باشد.
- در صورت وجود پایین آمدگی در سقف در جلوی جت‌فن، فاصله افقی جت‌فن از این پایین آمدگی باید حداقل به اندازه 8 برابر ارتفاع پایین آمدگی سقف باشد.
- فاصله جت‌فن‌ها از یکدیگر بر اساس نیروی تراست آن‌ها و مطابق با جدول زیر تعیین می‌شود:
| نیروی تراست جت‌فن | فاصله پیشنهادی بین دو فن (متر) | ماکزیمم فاصله مجاز بین دو فن (متر) | مساحت تحت پوشش فن (مترمربع) |
| 50 نیوتون | 45 | 60 | 1000 |
| 28 نیوتون | 34 | 45 | 560 |
| 25 نیوتون | 30 | 40 | 500 |
| 19 نیوتون | 23 | 30 | 380 |
| 12 نیوتون | 12 | 20 | 240 |
تحلیل CFD در مدیریت دود پارکینگ
شبیهسازی عددی جریان هوا و دود توسط دینامیک سیالات محاسباتی (با استفاده از نرم‌افزاهایی مانند Pyrosim، FDS، CFX و Fluent) قبل از اجرای سیستم مدیریت دود این اطمینان را ایجاد می‌کند که طراحی سیستم به درستی انجام شده و نتایج حاصل از آن کلیه استانداردهای مربوطه را رعایت می‌کند. با استفاده از این شبیهسازی می‌توان نتایجی مانند غلظت دود، دما، سرعت هوا، غلظت کربن مونوکسید، میزان دید و همچنین گرادیان‌های این کمیت‌ها را بدست آورد. این شبیهسازی وابسته به زمان است (حل ناپایا).
بررسی مدیریت دود پارکینگ مطابقت با استانداردها
نتایج آنالیز عددی جریان دود و هوا توسط نرم‌افزار باید مطابق با استانداردهای مربوطه به شرح زیر باشند:
- سرعت هوا در مسیرهای فرار و رمپ‌ها باید کمتر از 5 متر بر ثانیه باشد.
- حداقل ارتفاع دید برای آتش‌نشانان 1.7 متر و برای ساکنین هنگام فرار 2.5 متر ( و یا 0.8 برابر ارتفاع سقف اگر کوچکتر از 2.5 متر باشد)
- دما در ارتفاع 1.7 متری نباید از 100 درجه سلسیوس برای مدت زمان بیشتر از 25 دقیقه فراتر رود (غیر از مکان‌های آتش).
- متوسط سطح آلودگی باید محاسبه شود و غلظت کربن مونوکسید نباید تحت هیچ شرایطی از 50 ppm در مدت زمان 30 دقیقه فراتر رود.
- دما در مسیرهای فرار کمتر از 60 درجه سلسیوس باشد.
طراحی سیستم کانال‌کشی در سیستم داکت
در سیستم مدیریت دود پارکینگ از نوع داکت، ابعاد داکت در مسیر اصلی و انشعابات مختلف باید تعیین شود. در حالت کلی دو روش برای طراحی داکت وجود دارد: روش سرعت ثابت و فشار ثابت.
روش فشار ثابت کاربرد بیشتری در تعیین اندازه داکت دارد و بر مبنای یکسان بودن افت فشار در واحد طول کانال در سرتاسر سیستم کانال‌کشی می‌باشد. در این روش عمدتاً افت فشار در واحد طول در سرتاسر کانال برابر با
0.1 inwg/100 ft در نظر گرفته می‌شود و ابعاد کانال در شاخه‌های مختلف باتوجه به دبی هریک تعیین می‌گردد. تعیین ابعاد کانال به این روش را می‌توان به راحتی با استفاده از نرم‌افزار MCQUAY DuctSizer انجام داد (شکل 1).
شکل 1: تعیین سایز داکت با استفاده از دبی و افت فشار
اگر الزام خاصی برای سرعت در مسیر اصلی در داکت ساپلای یا اگزاست وجود دارد، می‌توان در نرم‌افزار MCQUAY DuctSizer دبی (Flowrate) و سرعت (Velocity) را برای مسیر اصلی وارد نمود و افت فشار (Head loss) را تعیین کرد و سپس آن را به منظور تعیین سایز داکت در کلیه انشعابات دیگر به کار برد (شکل 2).
شکل 2: تعیین سایز داکت با استفاده از دبی و سرعت
در روش سرعت ثابت ابتدا یک سرعت مناسب در کانال اصلی انتخاب می‌شود و سپس با پیشروی کانال سرعت جریان هوا کاهش می‌یابد. بدین ترتیب ورودی‌ها (مقادیر معلوم) در این روش دبی و سرعت است. این روش نیازمند تجربه بسیار زیادی درخصوص تخمین اندازه سرعت هوا به طور مناسب در انشعابات مختلف کانال می‌باشد و عموماً تنها برای تعیین اندازه داکت شافت و درمواردی که محدودیت ارتفاع وجود دارد مورد استفاده قرار می‌گیرد. در این روش مطابق با شکل 2 در کلیه مسیرها دبی و سرعت مربوط به آن مسیر وارد می‌شود و ابعاد کانال تعیین می‌گردد.
جمع‌بندی مدیریت دود پارکینگ
در این مقاله مراحل مختلف طراحی سیستم مدیریت دود پارکینگ با استفاده از جت‌فن مورد بررسی قرار گرفت. این مراحل به ترتیب عبارتند از زونبندی، تعیین موقعیت شافت ساپلای و اگزاست، تعیین فن ساپلای و اگزاست، تعیین موقعیت جت‌فن‌ها، تحلیل CFD و بررسی مطابقت با استانداردها. دو روش فشار ثابت و سرعت ثابت برای تعیین اندازه کانال در سیستم مدیریت دود از نوع داکت مورد استفاده قرار می‌گیرند. در روش سرعت ثابت تعیین اندازه داکت با استفاده از دبی و سرعت تعیین شده توسط طراح در مسیرهای مختلف و در روش فشار ثابت تعیین اندازه داکت با استفاده از دبی و افت فشار در واحد طول کانال (که در سرتاسر سیستم کانال ثابت در نظر گرفته می‌شود) انجام می‌شود.
بدون نظر