تهویه در عملیات اطفاء حریق

تهویه در عملیات اطفاء حریق

در حریق هایی که درون ساختمان‌ها اتفاق می‌افتد گاهی اوقات دود بسیار دورتر از کانون اصلی حریق نفوذ می‌کند پلکانها و آسانسورها، شفت‌ها و طبقات دیگر مملو از دود گردیده و عملیات تخلیه متصرفین و اطفاء حریق را با مشکل جدی مواجه می‌سازد. آمار و ارقام بیانگر آن است که بیشترین علت اصلی مرگ و میر در حریق‌ها ناشی از دود و محصولات حریق و گازهای سمی و خطرناک تولید شده می‌باشد. دود عبارتست از ذرات جامد و بسیار ریز کربن که ناشی از سوختن (بیشتر اوقات سوختن ناقص) مواد و ذرات ریز معلق در هوا می‌باشد. دود گرفتگی سبب کاهش دید، تاریکی و ترس و وحشت متصرفین و موجب کاهش درصد اکسیژن در فضاهای بسته می‌گردد و می‌تواند حوادث تلخی را به دنبال داشته باشد. همچنین دود می‌تواند مشکلات زیادی را در مبارزه با حریق و مهار و کنترل و اطفاء آتش سوزی بو جود آورد. تکنیک تهویه و رفع آلودگی محیط حریق در ساختمان‌ها بسیار حساس و ظریف می‌باشد و اگر به شکل غیر اصولی و ناهما هنگ عمل شود چه بسا باعث گسترش حریق و خسارات ثانویه حریق خواهد شد. لذا آتش نشانان به خصوص فرماندهان حریق باید به اندازه کافی به اصول و مبانی تهویه در زمان آتش سوزی و خطرات انتشار دود، حرارت و گازهای سمی در ساختمان‌ها واقف باشند. بویژه در آتش سوزی هایی که در ساختمانهای بلند و مرتفع صورت می‌گیرد. گاهی مواقع خسارت جانی دود و گازهای سمی از خسارات مالی بسیار بیشتر و فاجعه آمیزتر می‌باشد. مثلاً در یک بیمارستان که ضوابط مهندسی و حفاظت از حریق به درستی در آن انجام نگرفته باشد از آتش سوزی قسمت شوفاژ خانه دود و گازهای سمی به بخشهای مختلف بیمارستان در طبقات بالا سرایت خواهد کرد و بیماران زیادی را که قادر به حرکات و جابجایی سریع نمی‌باشند به راحتی به کام مرگ می‌فرستد.

1- 2 تعاریف

فشار عبارت است از نیرو عمود بر واحد سطح

2- انواع فشار از نظر اندازه: 1- فشار هوا  2- فشار نسبی  3- فشار مطلق

1-2 فشار هوا: مجموعه ذرات اطراف ما دارای وزنی است که بر ما فشار وارد می‌کند این فشار در سطح دریا با بیست درجه سانتی گراد (شرایط متعارفی) یک 1 اتمسفر است.

2-2 فشار نسبی: فشار بالاتر از فشار جو را فشار نسبی یا مانو متری می‌گویند.

3-2 فشار مطلق: مجموعه فشار نسبی و فشار هوا را فشار مطلق می‌گویند.

3- دود: ذرات بسیار ریز جامع کربن معلق در هوا که حاصل سوختن ناقص مواد می‌باشد دود گفته می‌شود.

4- آئروسل: ذرات بسیار ریز مایع معلق در هوا که از فعل و انفعالات و سوختن ناقص مواد تولید می‌شود.

5- دوده: به مجموعه دود و آئروسل دوده می‌گویند

6- گازهای قابل اشتعال: به گازهایی گفته می‌شود که در اثر ترکیب و اختلاط با اکسیژن فقط می‌سوزد.

7- گازهای قابل انفجار: به گازهایی گفته می‌شود که در هنگام اختلاط مناسب با اکسیژن هوا باعث سوختن بسیار سریع گردیده در نتیجه نیروی عظیمی از حرارت و انبساط حجمی در محیط تولید می‌کند که باعث متلاشی شدن آن محیط می‌گردد.

8- انواع فشار از نظر مقدار فشار هوا: 1- فشار منفی              2- فشار مثبت

1-8  فشار منفی: چنانچه فشار یک فضای بسته از فشار محیط اطراف آن کمتر باشد فشار منفی گویند.

2-8  فشار مثبت: چنانچه فشار یک فضای بسته از فشار محیط اطراف آن بیشتر باشد فشار مثبت گویند.

9- حالت قارچی شدن: به تراکم دود و محصولات حریق که در اثر مراحل آتش سوزی بخصوص مرحله سوم آتش سوزی که در اثر کمبود اکسیژن به صورت قارچی شکل زیر سقف بو جود می‌آید را حالت قارچی شدن می‌گویند.

10- تهویه: عبارت است از عمل جابجایی هوا، ولی آنچه که در این جزوه مد نظر است تهویه در آتش سوزی ساختمان‌ها و مکانهای

دور بست (محصور) می‌باشدکه شامل آن دسته از عملیاتی است که برای جابجایی دود، حرارت و گازهای سمی و آلوده و  محصولات حریق از داخل محلهای حریق زده با هوا عادی خارج محیط حریق زده صورت می‌گیرد را تهویه در عملیات حریق گویند.

قبل از بحث تهویه لازم است که به صورت خلاصه در مورد پیشرفت حریق ویرانگر در ساختمان دور بست (محصور) و مواردی که واقعاً در حین یک حریق رخ می‌دهد، مطالعه و بررسی نماییم.

1-3 مراحل آتش سوزی:

آتش سوزی درون ساختمان‌ها را به صورت زیر می‌توان تقسیم بندی نمود.

مرحله اول آتش سوزی: مرحله شروع آتش سوزی یا مرحله کند سوزی اولیه که پس از آن شعله وری صورت می‌گیرد. در این مرحله اکسیژن هوا در فضای داخلی ساختمان تقریباً عادی و حدوداً 21% می‌باشد ولی حرارت کافی برای سوختن کامل اجسام وجود ندارد.

اگر آتش سوزی در اثر اشتعال سوخت‌های مایعات نفتی و یا بخارات و گازهای قابل اشتعال و یا انفجارات ناشی شده باشد این مرحله از رشد آتش سوزی در آن صدق نمی‌کند. بدین معنی که بدون طی مرحله کند سوزی اولیه بلافاصله شعله وری رخ می‌دهد.

مرحله اول آتش سوزی درباره سوخت‌های جامد معمولی صدق می‌کند که اشتعال آنها از یک منبع کوچک حرارتی ناشی شده و این مرحله از پیشرفت حریق بوسیله مشخصه‌های ذیل تعیین می‌گردد.

الف- کند سوزی اولیه ممکن است از کسری از زمان و یا چند صدم ثانیه تا چند ساعت قبل از شعله وری شروع شده و خاتمه یابد.

ب- دودهای گرم و هوای داغ ناشی از حریق به علت سبک‌تر بودن از هوا که در اثر کند سوزی اولیه سوخت تولید شده اند به طرف سطوح بالاتر فضا حرکت کرده ولی قسمت اعظم حرارت خود را در اثر برخورد با مواد یا سوخت‌های جامد و انتقال حرارت به آنها از دست می‌دهند.

ج- حرارت فضای داخل ساختمان به سرعت افزایش یافته و باعث آتش گیری مواد دیگر و انبساط حجمی می‌شود. اگر میزان انبساط حجمی بیشتر از میزان خارج شدن هوا به بیرون باشد در آن صورت فشار اتمسفر داخل ساختمان بیشتر از فشار اتمسفر خارج ساختمان خواهد شد و این ازدیاد فشار ممکن است از یک پوند بر اینچ مربع (Psi) هم کمتر باشد اما قادر خواهد بود به اندازه ای نیرو تولید کند که جهت شکستن و پرتاب شیشه پنجره‌های داخلی که در اثر حرارت زیاد ضعیف شده اند به بیرون ساختمان کافی باشد.

د- حرارت شدید در سطوح بالای منطقه ای که کانون حریق می‌باشد متمرکز خواهد شد.

هـ- در صورتی که هوای گرم و پرفشار داخل ساختمان در اثر بو جود آمدن یک روزنه یا روزنه هایی به طرف اتمسفر خارجی ساختمان راه نیابد مقدار اکسیژن در فضای داخلی ساختمان به سرعت کاهش می‌یابد.

و- هنگامی که درصد اکسیژن در فضای داخلی ساختمان به کمتر از 15% برسد تولید شعله متوقف می‌گردد و آتش سوزی وارد مرحله سوم که کند سوزی ثانویه نامیده می‌شود می‌گردد.

مرحله دوم آتش سوزی: در این مرحله شعله وری انجام شده و آتش سوزی از طریق اکسیژن هوای خارج از ساختمان تغذیه شده و ارتفاع شعله با توجه به نوع سوخت و هوای موجود در محل افزایش یافته و با انتقال حرارت به طریق هدایت، جابجایی و تشعشعی به اجسام و مواد نسوخته آنها را به آتش کشیده و به سرعت حریق گسترش می‌یابد.

مرحله سوم آتش سوزی: در این مرحله درصد اکسیژن در فضای داخل ساختمان کمتر از 15% می‌باشد معمولاً شعله متوقف شده ولی حرارت در فضای داخلی ساختمان بالاست و راهی جهت تهویه و جابجایی هوا با محیط خارج ساختمان وجود ندارد با توجه به اینکه اکثر آتش سوزی‌های داخل ساختمان محصور می‌تواند راهی به اتمسفر هوای خارج ساختمان در مدت زمان تولید شعله باز نمایند مرحله سوم آتش سوزی فقط شامل تعداد محدودی از آتش سوزی‌ها که در ساختمانهای مقاوم حریق و یا زیر زمینها و ساختمانهای عایق در مورد تبادل هوا می‌باشند رخ می‌دهد.

مرحله سوم آتش سوزی دارای مشخصه‌های ذیل می‌باشد:

الف- مصرف سوخت و تولید حرارت کاهش می‌یابد.

ب- مقداری از حرارت محیط حریق زده به علت جذب حرارت بوسیله مواد خنک‌تر موجود در محل و با انتقال حرارت به روش هدایت، جابجایی و تشعشعی به خارج از دست می‌رود.

ج- کاهش درجه حرارت ممکن است برای انقباض حجم هوای داخل ساختمان کافی باشد در نتیجه فشار اتمسفر داخلی از فشار اتمسفر خارج ساختمان کمتر می‌گردد و این اختلاف فشار ممکن است برای شکستن جام‌های شیشه پنجره هایی که در اثر حرارت زیاد ضعیف شده اند به طرف داخل ساختمان کافی باشد.

د- در صورتیکه شیشه پنجره‌ها سالم باقی بماند در این صورت فشار اعمال شده توسط حریق با فشار مکش هوا از اتمسفر خارج ساختمان برابر خواهد بود.

هـ- هوای فضای داخلی ساختمان بر اثر سوختن مواد و تولید حرارت به لایه هایی تقسیم می‌شود که تجمع عمده حرارت زیاد در لایه بالایی زیر سقف ساختمان و بالای کانون حریق قرار می‌گیرد.

و- سوختن به حالت کند ادامه می‌یابد تا اینکه اتمسفر هوای داخلی ساختمان به طور شدید و فشرده از محصولات حریق پر می‌شود که دارای درصد خطرناکی از گازهای منواکسید کربن و گازهای سمی دیگر می‌باشد.

ز- اتمسفر هوای داخلی ساختمان ممکن است به اندازه کافی دارای سوخت باشد که با هوا مخلوطی از هوا و سوخت قابل اشتعالی را تشکیل دهد.

چنین به نظر می‌رسد که مرحله سوم آتش سوزی عامل اصلی خطرات انفجار بالقوه در دود را تولید می‌کند که در بحث بعدی در پدیده شعله ناگهانی (Flash Over) و حالت قارچی شدن (Mushrooming) توضیح داده می‌شود.

ح- چون یک ساختمان از لحاظ نفوذ و ورود هوا (تهویه) کاملاً آب بندی نیست بنابراین مقداری تبادلات هوا بین اتمسفر هوای داخل و خارج صورت می‌گیرد. در این موقع آتش سوزی به مرحله دوم (شعله وری) وارد می‌شود

1-4 بررسی دود و حرکت آن در ساختمان ها

دود از ذرات مواد بسیار ریز و قطرات معلق مایع که به عنوان آئروسل شناخته می‌شود تشکیل شده است و از آنجایی که اندازه متوسط ذرات دود و آئروسل تقریباً با طول موج مرئی برابر می‌باشد بدین جهت سبب متفرق شدن نور شده و در نتیجه دید از میان آن به صورت تار و غیر واضح می‌باشد. دود اغلب مانع عبور نور شده و بدین ترتیب مانع یافتن علائم و یا دربهای خروجی می‌گردد. در بسیاری از موارد کاشف‌های اعلام کننده حریق (سنسورها)، هشدار دهنده خوبی جهت وقوع حریق در مراحل اولیه آتش سوزی می‌باشد. ولی با این وجود به واسطه ایجاد تاریکی و اثر سوزانندگی باعث ترس و وحشت می‌گردد.

ذرات دود و آئروسل در صورت تنفس می‌توانند خطرناک باشند و اگر به مدت طولانی تنفس شوند، سبب آسیب دیدگی در دستگاه تنفسی می‌شوند. دود تولید شده بستگی به وسعت حریق دارد و دو قانون ساده در این زمینه می‌توان بیان داشت:

«کاهش حریق موجب تقلیل دود شده و اطفاء حریق موجب توقف شدن آن می‌گردد» حالت هندسی ساختمان و شکل فضایی، آن اثر مهمی بر حرکت دود و گرما دارند. نهایتاً عمل تهویه دود و حرارت در ساختمان با در نظر گرفتن حالت فیزیکی و طراحی ساختمان باید انجام پذیرد.

در ساختمانهای بلند حرکت دود تحت تاثیر فاکتورهای ذیل می‌باشد:

1- انبساط گازها بر اثر دما                         2- اثر دود کشی

3- تاثیر بادهای خارجی                           4- حرکت جبری هوا در داخل ساختمان

برای اینکه شناخت بهتری از تولید دود و حرکت آن داشته باشیم بهتر است که از نرخ تولید حرارت و دود در یک حریق شناخت داشته باشیم با توجه به تئوری انتقال دود و حرارت و تجارب بدست آمده می‌توان فرض کرد که نرخ هوایی که وارد ستون گازهای دارای درجه حرارت بالا و شعله می‌گردد با نرخ تولیدی دود توسط حریق تقریباً برابر است و این نرخ بستگی به شرایط ذیل دارد:

الف-  شعاع حریق

ب- مقدار و میزان تولید حرارت

ج- ارتفاع لایه دود (از سطح حریق)

جدول ذیل نرخ تولید دود در یک فضا را بر اساس حرارت شعله ای با دمای حدوداً  و دمای محیط  را نشان می‌دهد.

و دستگاههای تولید دود با توجه به مشخصات فنی و توان مصرفی بازدهی آن می‌تواند تا حدود 5 متر مکعب در ثانیه دود را تخلیه کند.

 

1-5 اثر دود کشی در ساختمان: (Stack Effect)

هنگامی که هوای خارج از ساختمان سریع‌تر از داخل ساختمان باشد هوا از درون شفت‌های عمودی نظیر آسانسور، داکت‌های تاسیساتی، کانالهای زباله به سمت بالا حرکت می‌کند این مسئله به علت دما، وزن مخصوص و ارتفاع و همچنین سبکی و دانسیته کمتر هوای گرم داخل ساختمان نسبت به هوای خارج ساختمان صورت می‌گیرد اثر دودکشی هنگامی که هوای بیرون خیلی سرد باشد مخصوصاً در ساختمانهای بلند بیشتر می‌شود و هر چند این پدیده حتی در ساختمانهای یک طبقه نیز می‌تواند وجود داشته باشد. اصولاً هوای سرد بیرون از قسمت‌های پایین بنا وارد شده و هوای گرم از قسمت فوقانی خارج می‌گردد حتی در یک اطاق معمولاً اگر یک درب داشته باشد هوای سرد از قسمت پایین درب وارد شده و هوای گرم از قسمت بالای درب خارج می‌شود. در مواقعی که هوای بیرون گرمتر از داخل بنا باشد این پدیده به صورت بالعکس صورت می‌گیرد. اثر دودکشی اغلب بین فضای داخل ساختمان و هوای بیرون وجود دارد و در مواقع حریق جریان دود در اثر عوامل ذیل تشدید می‌یابد:

الف- اثر دودکشی

ب- سبکی و دانسیته کمتر دود و یا هوای گرم

ج- اثر باد

د- سیستم تهویه مطبوع

هـ- انرژی آزاد شده به وسیله انبساط

بعضی مواقع ترکیبی از عوامل فوق(نیروی ناشی از موارد فوق الذکر) موجب حرکت یا جریان و تشدید انتشار دود می‌گردد.

1-6 اثرات تهویه در حریق:

الف- کاهش خسارات ناشی از آتش سوزی

ب- جلوگیری از گسترش حریق

ج- تامین شرایط مناسب و ایمن جهت متصرفین و آتش نشانان و انتقال محصولات حریق به فضای خارج از آن

هـ- ایجاد شرایط مناسب جهت عملیات امداد نجات و اطفاء

1-7 اثرات تهویه بر عملیات آتش نشانان:

1- عملیات تخلیه متصرفین داخل ساختمان را آسان می‌نماید.

2- اجازه می‌ده آتش نشانان به راحتی وارد محل حریق شده و به کانون حریق جهت اطفاء دسترسی داشته باشند.

3- از حالت به وجود آمدن قارچی شکل دود و حرارت (Mushrooming) جلوگیری می‌کند.

4- از به وجود آمدن پدیده شعله ناگهانی (Flash Over) جلوگیری می‌نماید.

5- مصرف مواد اطفایی کاهش می‌یابد.

6- دید داخلی محل حریق را افزایش می‌دهد.

7- خسارات ناشی از دود و حرارت را کنترل می‌نماید.

8- از پدیده برگشت شعله (Back draft) جلوگیری می‌نماید.

9- دمای داخلی کاهش می‌یابد.

10- صدمه به مکانیزم بدن انسان و آتش نشانان توسط دود و محصولات حریق را به حداقل می‌رساند.

1-8 بررسی حالت قارچی شدن: (Mushrooming)

اثر قارچی شدن دود و حرارت در داخل یک ساختمان بدون منفذ سبب می‌شود که تمام ساختمان پر از گازهای گرم و قابل احتراق شده و به حالت متراکم و سپس تبدیل به شعله شود.در حالت قارچی شدن ممکن است پدیده شعله ناگهانی پیش آید(Flash Over). یعنی گازهایی که در داخل اطاق و قسمت بالا متراکم شده اند ممکن است بطور ناگهانی مشتعل شوند و فضای داخل را به آتش بکشند.

حالت قارچی شدن ممکن است صحنه را برای پدیده برگشت شعله (Back draft) آماده سازد. این عمل وقتی صورت می‌گیرد که اکسیژن به نحوی در منطقه ای که گازهای متراکم به صورت فشرده قرار دارند برسد. وقتی که هوا بتواند وارد مناطق محدود و مسدود شود گازهای داخل این محدوده به طور ناگهانی مشتعل خواهد شد و انفجار صورت می‌گیرد.

1-9 بررسی پدیده شعله ناگهانی:  (Flash Over)

در سالهای اخیر توجه زیادی بر پدیده ایی به عنوان شعله ناگهانی(Flash Over) گردیده است. در این حالت حرارت حاصل از حریق‌های در حال توسعه و یا یک منبع انرژی تشعشعی ممکن است به تدریج سبب ایجاد حرارت در سقفها و دیوارها گردد. به این طریق مواد به کار رفته در این قسمتها تجزیه شده و در نتیجه گازهای حاصل از تجزیه در محیط پخش گردند.

بعضی از این گازها قابل اشتعال بوده و با هوا تشکیل یک مخلوط قابل اشتعال و یا انفجار داده و در حضور یک منبع آتش زنه تمام مخلوط بطور آنی و یکباره مشتعل و منفجر می‌شود که این پدیده را  (Flash Over) می‌نامند. هر ماده سلولزی و یا دیگر مواد قابل اشتعال در برابر چنین پدیده ای حساس می‌باشند.

1-10 بررسی پدیده برگشت شعله: (Back draft)

در محیطهای بسته در صورت بروز حریق اکسیژن مصرف شده و درصد آن کاهش می‌یابد هر چند این عمل نمی‌تواند نقطه اتکایی بر اطفاء خود به خود حریق باشد چون احتراق در صورت کمبود اکسیژن به صورت ناقص انجام می‌گیرد. ولی بایستی توجه داشت که در این حالت مقدار زیادی از گازهای قابل اشتعال تولید می‌گردد که در صورت باز نمودن غیر عمدی راههای ورودی و یا تهویه نامناسب احتمال انفجار وجود دارد این پدیده به نام   (Back draft) شهرت دارد.

در بیشتر مواقع علائم به وجود آمدن این وضعیت را می‌توان از دود یا بخار سبز مایل به زرد که در حال خروج از اطراف پنجره‌ها و زیر برآمدگی بام بیرون می‌آید تشخیص داد و همچنین دربها سرخ شده و رنگ دربها بلند می‌شود و قسمت بالایی درب بیشترین سرخ شدگی و حرارت را دارد.

1-11 پدیده انفجار دود: (Smoke Explosion)

بر اثر ناقص سوزی مواد مقادیر زیادی دود و گازهای قابل اشتعال با وزنهای مولکولی متفاوت تولید می‌شود بدیهی است دودهایی که وزن مولکولی سبک‌تری دارند در سطح و دودهایی که دارای وزن مولکولی سنگین‌تری هستند پایین‌تر قرار می‌گیرند این عمل سبب جذب رطوبت هوا گردیده و دود سفید رنگی تولید می‌شود که این دود سفید رنگ می‌تواند منفجر شود و پدیده انفجار دود یا (Smoke Explosion) را به وجود آورد مهم‌ترین شاخص این نوع دودها خنک بودن آنهاست که پس از چند دقیقه رنگ این دود مایل به زرد و قهوه ای روشن می‌شود اگر این دود به یک منبع حرارتی برخورد کند (توسط منبع حرارتی خارجی) در حضور اکسیژن کافی باعث انفجار می‌گردد.

روش‌های تهویه

  1. هدف از طراحی در تهویه حریق:

در هر طراحی ابتدا باید اهداف خود را مشخص نماییم و هدف ما از تهویه ایمنی می‌باشد که شامل:

الف- حفاظت از جان افراد                        ب- حفاظت از اموال

  1. روشهای تهویه:

عمل تهویه باید به وسیله مشخص نمودن جهتی که دود باید از محیط بسته خارج شود (افقی یا عمودی) مشخص گردد. دو روش اساسی از لحاظ نیروی محرکه جهت تهویه مکانهای حریق زده وجود دارد که به روشهای زیر تقسیم می‌شوند:

1- روش طبیعی                                       2- روش مکانیکی(مصنوعی)

1-2 روش طبیعی:

زمانی که در یک محیط بسته حریق ایجاد شود. آن محیط از دود و گرمای حاصل از احتراق انباشته می‌شود و تمام فضای موجود دسترس را در بر می‌گیرد یک روش ساده برای تهویه گرما و مواد حاصل از محصولات آن عبارت است از جریان جابجایی طبیعی می‌باشد که از طریق پنجره ها، روزنه‌ها و سایر خروجی‌ها می‌توان به آن دست یافت گرچه این روش ممکن است به طور رضایت بخش انجام پذیرد ولی باز هم روش طبیعی به عوامل ذیل بستگی دارد:

  1. نحوه قرار گرفتن درب خروجی تهویه
  2. عدم وجود هیچ گونه مانع بر سر محصولات حریق که بایستی بیرون رانده شوند.
  3. تعداد و اندازه‌های درب تهویه
  4. جهت وزش باد
  5. درصد رطوبت هوا
  6. تغییرات و تفاوت دمای بیرون و داخل
  7. وزن مخصوص
  8. ارتفاع

2-2 تهویه طبیعی هوا از بالای ساختمان(عمودی):

در ساختمانهای چند طبقه عمل تهویه باید از بالاترین نقطه ساختمان شروع شود مانند سقف، پلکان یا آسانسور و یا نورگیر و این طریق تهویه زمانی موثر خواهد بود که ورودی‌های کافی جهت هوای تازه وجود داشته باشد و گرنه تهویه از بالا موثر نخواهد بود و ظرفیت تخلیه دود کاهش خواهد یافت و این ورودیها باید تا آنجا که امکان دارد نزدیک سطح زمین انتخاب شود.

 

3-2 تهویه طبیعی از کنار (افقی):

هرگاه به دلایلی انجام عمل تهویه عمودی در ساختمان میسر نباشد باید تهویه افقی مورد توجه قرار گیرد در این نوع تهویه وضعیت جوی و جهت باد از اهمیت زیادی برخوردار است. نکات قابل توجه در انجام تهویه افقی عبارتند از:

الف- در این حالت خطر گسترش حریق بیشتر است.

ب- تغییر جهت وزش باد از خارج شدن دود از ساختمان جلوگیری می‌کند و ممکن است دود را به سوی ساکنین ساختمان و آتش نشانان برگرداند.

ج- در هوای مرطوب و بارانی دود کمتری از ساختمان خارج می‌شود بنابراین باید دریچه‌های بیشتری را جهت تهویه موثر باز نمود.

بنابراین آتش نشانان بدون در نظر گرفتن نکات ذیل نباید تهویه افقی را انجام دهند:

  1. جهت و سرعت باد
  2. کدام ضلع از ساختمان در جهت وزش باد قرار دارد
  3. رطوبت و درجه حرارت هوا

4-2 روش مکانیکی(مصنوعی):

در این روش توسط یک یا چند بادبزن قابل حمل یا ثابت عمل تهویه انجام می‌پذیرد. در این روش بادبزن به دو حالت مکنده و یا دمنده می‌تواند عمل کند و در محیط حریق فشار منفی و فشار مثبت ایجاد نماید.

5-2 تهویه فشار منفی:

در این حالت مطابق شکل بادبزن مانند یک مکنده هوا عمل می‌نماید. مواد آلوده کننده توسط بادبزن مکیده می‌شود از معایب این سیستم اثر نامطلوب آلودگی است.

که موجب آسیب دیدگی بادبزن می‌شود و همچنین ممکن است گرمای حاصل از احتراق روی موتور بادبزن اثر نامطلوب داشته باشد و بادبزن هایی که در راهروها و یا دالان‌ها قرار می‌گیرند راه خروج یا ورودی را مسدود می‌نماید بنابراین لازم است بادبزن معلق در راهرو یا پنجره یا توسط قلاب مهار شود. علاوه بر این باعث جلوگیری از برقراری در ارتباط صوتی می‌گردند.

بادبزن‌های داخلی ساختمان برای بیرون راندن مواد آلوده کننده قرار گرفته در یک محیط بسته و یا ساختمان، اصولاً مناسب و کافی نمی‌باشند. معمولاً هوا مسیری را انتخاب خواهد کرد که در مقابل حرکتش مقاومت و مانع کمتری وجود داشته باشد که معمولاً یک خط مستقیم از هوای تازه است که داخل بادبزن می‌رود این امر باعث محدود شدن عمل تهویه هوای اطراف می‌گردد در هنگام تهویه لازم است یک مسیر جهت ورود هوای تازه به داخل ایجاد شود.

6-2 تهویه فشار مثبت:

در این حالت مطابق شکل بادبزن مانند یک دمنده عمل می‌نماید. در این حالت نیز لازم است یک دهانه خروجی جهت خروج دود و حرارت منظور گردد.

تهویه فشار مثبت در مقایسه با فشار منفی دارای مزیت‌های ذیل می‌باشد.

  1. در هنگام قرار دادن بادبزن افراد در معرض هوای آلوده کننده خطرناک داخل نمی‌باشند.
  2. هوای آلوده از داخل بادبزن عبور نمی‌کند در نتیجه اثر نامطلوب بر روی دستگاه و پره‌های بادبزن نمی‌گذرند.
  3. بادبزن‌های بیرونی (فشار مثبت) نیازی به تجهیزات اضافی و لوازم کمکی برای کار کردن ندارند.
  4. بادبزن‌های بیرونی (فشار مثبت) موجب زیاد شدن صدا و به هم خوردن ارتباط نمی‌باشند.
  5. تهویه فشار مثبت برای خارج نمودن هوای آلوده موجود در بالا و پایین و گوشه‌های محیط ساختمانی مناسب می‌باشند.
  6. تهویه فشار مثبت حداقل دارای دو برابر کارایی تهویه فشار منفی در بیرون راندن هوای آلوده و محصولات می‌باشد.

لذا با توجه به مزیت‌های تهویه فشار مثبت جهت خارج نمودن آلودگی‌های ناشی از حریق در بحث بعد به جزئیات آن می‌پردازیم.

 

7-2 انواع راه پله ها:

   1–  راه پله‌های باز                           2- راه پله‌های یک طرف باز                        3- راه پله‌های کاملاً بسته

8-2 دلایل نیاز به فشار مثبت در پلکان‌های بسته:

   1- جلوگیری از نفوذ دود و محصولات حریق به داخل دهلیز پلکان.

   2- ایجاد هوای سالم و قابل تنفس در پلکان به منظور تخلیه متصرفین.

   3- ایجاد ایمنی در شرایط اضطراری جهت تسریع در عملیات امداد نجات واطفاء.

   4- ایجاد فشار مورد نیاز جهت تخلیه دود و محصولات حریق و هدایت آنها به خارج از محل

9-2 راه پله‌های تحت فشار مثبت:

طبق ضوابط سازمان آتش نشانی تهران راه پله ساختمان‌های بلندتر 17 متر ارتفاع از سطح زمین می‌بایست کاملاً دور بند باشند و درهای ورودی به راه پله می‌بایست خود بسته شو و جهت باز شدن درب طبقات به سمت راه پله باشد و راه پله می‌بایست توسط بادبزن تعبیه شده در دهلیز پلکان فشار مثبتی معادلPsi 5/0 ایجاد نماید و به سیستم اعلام حریق اتوماتیک متصل و از آن فرمان بگیرند بطوریکه هنگام حریق هیچگونه دود و گازهای سمی و خطرناک به داخل راه پله نفوذ ننماید و ساکنین با رسیدن به این راه پله به منطقه ای بدون دود و مقاوم در برابر آتش سوزی قرار گیرند و از طریق آن  به منطقه ای کاملاً امن دسترسی پیدا نمایند.

9-2 اجرای تهویه فشار مثبت:

تهویه فشار مثبت یک تکنیک جدید برای کنترل حرارت و دود در زمان حریق می‌باشد در این روش توسط یک باد بزن هوای خارج از محیط جایگزین هوای آلوده داخل بنا می‌شود.

با تحت فشار قرار دادن یک ساختمان و کنترل مسیر جریان هوای ایجاد شده و با جریان هوایی متجاوز از560 (متر مکعب بر دقیقه) به دست می‌آید. این عمل با استفاده از بادبزن‌های پرقدرت که فشار لازم را ایجاد می‌نمایند داخل ساختمان را تحت فشار قرار می‌دهند.

10-2 آرایش بادبزن ها:

در فضا‌های کوچک استفاده از یک بادبزن انتظارات لازم را برآورده می‌نماید ولی فضاهای بزرگ و ساختمان‌های بلند که دارای معابر باریک و طولانی می‌باشد.

استفاده از یک بادبزن جوابگو نمی‌باشد،لذا لازم است که از دو یا چند بادبزن استفاده شود.

بهره برداری از چند بادبزن  به سه روش امکان پذیر می‌باشد:

1- بادبزن‌های موازی(کنار هم)        2- بادبزن‌های سری(پشت سر هم)           3-بادبزن‌های سری موازی(مختلط)

لذا با توجه به اهمیت موضوع به بررسی آنها می‌پردازیم:

11-2 بادبزن‌های موازی(کنار هم):

در حالت موازی دو یا چند بادبزن در کنار هم مقدار حجم هوا دهی به مقدار قابل توجهی افزایش می‌یابد.

در این روش برای فضا هایی که دارای حجم زیاد می‌باشد بکار می‌رود(مانند انبارهای بزرگ)در این روش می‌بایستی دقت نمود با توجه به حجم ورودی هوا به داخل خروجی‌های مناسب در نظر گرفته شود.

12-2 بادبزن‌های سری(پشت سرهم):

در ساختمان‌های بلند که مسیر هوا دهی به محل حریق طولانی می‌باشد.و همچنین در بناهایی که دارای معابر تنگ و طولانی جهت رسیدن به محل حریق می‌بایستی طی نمود مقداری از هوای ارسال شده توسط بادبزن،در قسمتهای مختلف نشت نموده و هوای کافی به مکان دود گرفته ارسال نمی‌گردد.همچنین به علت طولانی بودن مسیر فشار تولیدی بادبزن افت شدید می‌نماید

.به طوری که فشار لازم جهت بیرون راندن آلودگی‌ها کافی نمی‌باشد.لذا در شرایط فوق الاشاره استفاده از بادبزن به حالت سری(پشت سرهم) موثر واقع می‌شود در این حالت می‌توان دو یا چند بادبزن را پشت سرهم در قسمت ورودی یا یکی در قسمت ورودی و دیگری را در مسیر هدایت هوا قرار داد.

13-2 مسیر جریان هوا در داخل بنا:

مرحله تخلیه دود داخل بنا را می‌توان به عنوان یک مدار یا یک چرخه کامل در نظر گرفت،هوای ورودی با ایجاد فشار به فضای آلوده شده موجبات حرکت محصولات حریق به فضای خارج را به وجود می‌آورد در نتیجه کاهش آلودگی را  به دنبال خواهد داشت و دود و حرارت از قسمت خروجی بیرون رانده می‌شود،کنترل مسیر داخلی دارای اهمیت خاصی می‌باشد که در قسمت بعدی به جزئیات آن می‌پردازیم.

14-2 دهانه ورودی و محل قراردادن بادبزن:

به منظور استفاده بهتر از جریان هوای ایجاد شده توسط بادبزن،بادبزن در قسمت بیرونی قرار داده می‌شود.

وضعیت قرار دادن بادبزن در حدود 1 تا 3 متری در ورودی و تا حدودی به طرف مرکز درب ورودی منحرف می‌شود.قرار گرفتن حالت بادبزن در وضعیت مناسب موجب ایجاد پدیده ونچوری(Venturi)در قسمت ورودی گردیده و از برگشت مواد آلوده کننده جلوگیری به عمل می‌آورد.

15-2 قسمت خروجی:

خروجی‌ها می‌توانند یک پنجره، چندین پنجره یا درب دیگری غیر از ورودی باشند. و می‌بایست در سمت هم جهت باد انتخاب شوند قسمت خروجی می‌بایستی بین 75/0 الی 5/1 برابر قسمت ورودی انتخاب شود. اگر قسمت خروجی از پنجره‌های حفاظ دار باشد در این حالت می‌بایستی تا دو برابر قسمت ورودی باشد.

توجه: اگر سطح خروجی جریان هوا کم باشد. موجب فشردگی و کوبش گردیده و موجب برگشت هوا خواهد شد.

اگر سطح خروجی جریان هوا زیاد باشد و یا تعداد پنجره‌های باز شده زیاد باشد، سرعت هوای داخلی کاهش یافته و نیروی کافی جهت جابجایی مواد آلوده کننده ایجاد نمی‌گردد و انتظارات برآورده نخواهد شد.

16-2 کنترل هوای ورودی به منطقه حریق زده:

کنترل هوای ورودی جهت تخلیه دود منطقه حریق زده، چنانچه به نحو صحیح انجام شود می‌توان تخلیه دود را در مدت زمان کوتاهی به پایان رساند لذا در این خصوص با توجه به نوع بنا بررسی می‌شود.

17-2 تاثیر شرایط جوی:

دما، رطوبت و برف و باران تاثیر چندانی به تهویه فشار مثبت ندارند. اگر چه شرایط آب و هوایی سرد و نمناک امکان بالا رفتن دود را محدود نمایند.

باد می‌تواند تاثیر زیادی بر تهویه فشار مثبت داشته باشد و اما تاثیر آن بستگی دارد به جهت حرکت و سرعت باد. در بسیاری از موارد می‌توان از جهت وزش باد به عنوان یک مزیت جهت بالا بردن کیفیت کار تهویه استفاده نمود.

18-2 تاکتیک‌های تهویه:

1- نیاز به تهویه                           2-  زمان تهویه                            3- نوع تهویه مورد نیاز

19-2 ساختمان یک طبقه:

پلان معماری ساختمان یک طبقه ذیل را در نظر بگیرید. تصور کنید تمام دربها و پنجره‌ها بسته می‌باشند لذا طریقه صحیح به منظور کاهش زمان تخلیه دود به شرح ذیل می‌باشد.

 

  1. جهت تهویه و رفع آلودگی فضای اطاق شماره 4 درب و پنجره اطاق‌های 1 و 2 و 3  بسته و درب پنجره اطاق 4 را باز می‌نماییم.
  2. جهت تهویه و رفع آلودگی فضای اطاق شماره 1 پنجره اطاق 4 بسته و درب و پنجره اطاق 1 را باز می‌نماییم.
  3. جهت تهویه و رفع آلودگی فضای اطاق شماره 2 درب و پنجره اطاق 2 را باز نموده و پنجره اطاق 4 بسته می‌شود.
  4. جهت تهویه و رفع آلودگی فضای اطاق شماره 3 درب و پنجره اطاق 3 را باز نموده و درب بقیه اطاقها بسته می‌شود.

20-2 ساختمانهای چند طبقه:

اگر یک ساختمان مسکونی چند طبقه مطابق شکل احتیاج به تهویه داشته باشد این عمل همیشه از پایین‌ترین طبقه شروع شده و به طبقات فوقانی ساختمان ختم می‌شود. برای تهویه هر طبقه لازم است که دربهای ورودی کلیه طبقات دیگر و درب بام بسته باشد در این حالت راه پله مانند یک کانال هدایت هوای فشرده به منطقه دود گرفته عمل می‌نماید. بعد از ورود هوای فشرده به داخل واحد مسکونی مانند حالت قبل (یک ساختمان یک طبقه) عمل تهویه ادامه می‌یابد.

21-2 ساختمان بلند مرتبه:

این نوع ساختمان‌ها دارای چندین طبقه و راهروهای احاطه شده مرکزی هستند که این راهرو‌ها امکان رسیدن به اطاق‌های متعدد درون ساختمان را فراهم می‌آورند. این راهروها ممکن است طول قابل توجهی داشته باشند و ممکن است دربهای مقاوم حریق و دود بند در فواصل متعدد در راهروها نصب شده باشند. اگر ساختمان دارای این دربها باشد می‌توانیم آنها را باز کنیم تا هوای فشرده بتواند از یک موقعیت مشخص عبور کند و یا می‌توانیم تمام آنها را ببندیم تا ساختمان به بخشی مشخص تقسیم شود. این اقدام کمکی است، برای جلوگیری از گسترش آلودگی به فضای آلوده نشده و یا برگرداندن و هدایت نمودن هوای فشرده به یک فضای مشخص اگر مسائل ذیل مورد ملاحظه و توجه قرار گیرد بازدهی تهویه فشار مثبت بسیار افزایش می‌یابد.

  1. جریان هوا بین دهانه ورودی و خروجی کنترل شده باشد و این شامل جهت جریان هوای فشرده و کم کردن هوای از دست رفته (بستن درها و پنجره‌ها می‌شود).
  2. بادبزن‌های با قدرت 3 تا 5 اسب بخار مورد استفاده قرار گیرد. استفاده از بادبزن‌های چند تایی  بطور قابل توجهی باعث کارائی بیشتر این عمل می‌گردد. مکان‌های مسکونی را می‌توان بطور موثری با فشار مثبت تهویه نمود از طریق:
  1. ابتدا فشرده نمودن مناسب راهروها
  2. تهویه نمودن یک راهرو متراکم شده در صورت آلوده بودن
  3. تهویه نمودن اطاقها و دیگر فضا‌ها که بین راهروهای متراکم شده مشترک هستند.

22-2 نحوه تخلیه دود در انواع زیرزمین:

  1. نحوه تخلیه دود در زیرزمینی که فقط دارای یک راه پله است.
  2. نحوه تخلیه دود در زیرزمینی که دارای یک راه پله و یک شیب راه (رمپ) است.
  3. نحوه تخلیه دود در زیرزمینی که دارای یک راه پله و یک آسانسور است.
  4. نحوه تخلیه دود در زیرزمینی که دارای آسانسور و یک شیب راه و راه پله است.
  5. نحوه تخلیه دود در زیرزمینی که دارای دو یا چند راه پله و شیب راه و آسانسور می‌باشد.

23-2 زیر زمینهای طبقاتی:

در بناهایی دارای زیرزمین‌های متعدد می‌باشد در زمان دود گرفتگی مشکلات مضاعف پیش می‌آید زیرا علاوه بر کاهش شدید اکسیژن به علت تاریکی ایجاد رعب و وحشت می‌نماید تخلیه دود در زیر زمینها نیاز به تفکر و ابتکار دارد زیرا در زیرزمین‌ها راهروهای خروج دود محدود می‌باشد از آن جا که در سیستم تهویه فشار مثبت نیاز به یک ورودی و یک خروجی دود می‌باشد. می‌بایستی راهروهای ورودی هوا و خروجی تخلیه دود را بررسی نمود. چنانچه زیرزمین‌های طبقاتی به عنوان پارکینگ مورد استفاده قرار می‌گیرد، این گونه بناها معمولاً دارای سیستم تخلیه دود می‌باشند که هنگام دود گرفتگی می‌توان با هماهنگی مسئولین ساختمان نسبت به تخلیه دود اقدام نمود.

24-2 زیر زمین با دو راه پله خروجی:

در صورتی که زیرزمین‌ها فاقد تجهیزات ثابت تخلیه دود باشند می‌بایستی راههای ورود و خروج هوا بررسی شود در صورتی که طبقات زیرزمین دارای دو راه پله دور بند شده باشد (با دربهای مقاوم دود و حرارت) می‌توان از یک راه پله هوای فشرده وارد نمود و از راه پله دیگر دود تخلیه شود ولی این کار مستلزم آن است که دود و حرارت وارد طبقات فوقانی ساختمان نشود و با توجه به فضای زیرزمین‌ها از چند بادبزن استفاده شود. در هنگام تخلیه دود هر طبقه زیرزمین می‌بایستی توجه شود که دربهای دیگر طبقه بسته و طبقه درب راه پلهای همان طبقه باز باشد. در این حالت دقت شود که راه پله ای دارای طول و عرض بیشتری می‌باشد قسمت خروجی منظور شود.

25-2 زیر زمین با یک راه پله خروجی دارای شیب راه:

  چنانچه زیرزمین دارای یک راه پله و یک شیب راه به منظور رفت و آمد خودروها باشد در این حالت نیز می‌توان از طریق راه پله هوای فشرده وارد نمود از مسیر شیب راه دود و حرارت را به فضای بیرون هدایت نمود. در این گونه زیرزمینها عمل تخلیه دود را می‌بایستی از پایین‌ترین طبقه شروع و به بالاترین طبقه ختم نمود در این گونه بنا به منظور جلوگیری از نفوذ دود به سایر مناطق می‌توان یک بادبزن در قسمت خروجی با ایجاد فشار منفی دود و حرارت را به بیرون هدایت کرد. در صورتی که در زیرزمین طبقاتی از سیستم بالابر خودرو به جای شیب راه استفاده شود در این حالت نیز کانال بالابر به عنوان مسیر خروج دود می‌توان بهره جست.

26-2 زیرزمین با یک آسانسور و یک شیب راه و راه پله:

کابین آسانسور به قسمت فوقانی محل حریق هدایت شده و همانند زیرزمینی که دارای یک راه پله و یک رمپ می‌باشد عملیات را انجام می‌دهیم یعنی از راه پله تهویه فشار مثبت و از قسمت رمپ می‌توان دود را به خارج از محل هدایت نمود.

27-2 فضاهای بزرگ:

برخی از انبارها و کارخانجات آن چنان بزرگ است که معمولاً تهویه آنها مشکل است، این گونه فضاها به ترکیبی از بادبزن‌ها احتیاج دارند که قادرند حجم کافی از هوای فشرده را به منطقه دود گرفته ارسال نمایند. در این گونه امکان نیز بایستی سعی شود با بستن دربهای فضاهای دیگر و هدایت صحیح هوای فشرده و منطقه دود زده هدایت نمود و در صورتی که سقف بنا شکافی ایجاد شده از همان سقف به عنوان خروجی دود استفاده نمود.

28-2 اثر تهویه در کنترل حریق:

تهویه فشار مثبت در مراحل اولیه تحت فشار قرار دادن منطقه حریق می‌بایستی با احتیاط کامل انجام گیرد. چنانچه هوای فشرده ورودی به منطقه حریق موجب گسترش آتش و پخش شدن آنها شود می‌توان بلافاصله به روشهای زیر از آن جلوگیری نمود.

  1. خاموش کردن بادبزن
  2. کم کردن دور بادبزن
  3. خاموش کردن آتش