هوای بهداشتی لازم برای طراحی تهویه تونل(جاده و راه آهن)

Tunnel ventilation air demand

متداول ترین و عموما بصرفه ترین روش تهویه تونل، تهویه طولی تونل به کمک جت فن است. در طراحی سیستم تهویه طولی تونل با جت فن، هوا داخل تونل به کمک جت فن به یک جهت مشخص حرکت داده می شود تا از یکی از دهانه های تونل خارج گردد. به صورت کلی در تونل های یک طرفه، جهت حرکت هوا هم مسیر با حرکت خودرو ها است.

برای ایجاد تهویه بهداشتی در داخل تونل، جت فن ها باید میزان هوای مشخصی را در بدترین شرایط پیش بینی شده جابجا کنند تا غلظت گاز های آلاینده در داخل تونل، از حد مجاز استاندارد ها به ویژه استاندارد پیارک بالاتر نرود. موارد مختلفی در میزان هوای مورد نیاز تهویه تونل تاثیر گذار است مانند :

- میزان ترافیک مسیر(بر اساس شرایط فعلی و پیش بینی طرح)

- سرعت حرکت خودرو ها در داخل تونل

- مشخصات هندسی مقطع تونل

- شیب مسیر

 

به منظور طراحی تهویه طولی در تونل با استفاده از جت فن، لازم است ابتدا با در نظر گرفتن شرایط ترافیکی مسیر در ساعات مختلف، میزان هوای مورد نیاز در حالت عادی را محاسبه نمود.

پس از انجام این محاسبات، میزان هوای مورد نیاز تهویه بهداشتی تونل در شرایط خاص باید مورد بررسی قرار گیرد. در ادامه با مقایسه حالات مختلف، میزان هوای مورد نیاز که به عنوان مبنای طراحی تهویه تونل لحاظ می گردد محاسبه می گردد.

شایان ذکر است برای انجام کلیه این مراحل باید محاسبات خاصی صورت گیرد که در این حوزه همکاری با یک مشاور با تجربه توصیه می شود.

سرعت حدی هوای تونل در زمان آتش سوزی

یکی از بخش های بسیار مهم طراحی و محاسبات تهویه تونل، بررسی سرعت حدی در هنگام حریق است که حتما باید مورد بررسی قرار گیرد تا سیستم تهویه تونل، در زمان آتش سوزی عملکرد مناسبی داشته باشد.

 

پس از محاسبه میزان هوای مورد نیاز جهت تهویه تونل با جتفن، با استفاده از فرمول های مشخص شده، مشخصات و ظرفیت جت فن های مورد نظر محاسبه می گردد. نکته مهم در این مرحله نیاز به تجربه مناسب در انتخاب جت فن است تا مشخصات طراحی، در دنیای واقعی نیز قابل استفاده باشد.

طراحی تهویه طولی تونل با جت فن

انجام پروژه طراحی تهویه تونل ببین شهری 

محاسبات و مطالعات تهویه تونل شهری 

طراحی تهویه زیرگذر با جت فن

شبیه سازی جریان هوا در تهویه تونل

سیمولیشن آتش سوزی و حریق در تونل

شرکت آراکو - محمد قربانعلی بیک

09124780268 

02166129745

02166561974 

[e-mail]

لینک های مرتبط

محاسبه تهویه تونل 

انواع روش های تهویه تونل

شبیه سازی آتش سوزی و دود در تونل

سرعت حدی تهویه تونل در هنگام حریق

بررسی وضعیت سیستم تهویه با Jet Fan در آتش سوزی

Parking ventilation using Jet fan - Fire condition

همانگونه که در مطالب پیشین بدان اشاره شد، تهویه پارکینگ به کمک جت فن یکی از روش های نسبتا جدید است که راندمان بهتری نسبت به روش تهویه پارکینگ از طریق کانال کشی دارد. شایان ذکر است طبق استاندارد ها و ضوابط وضع شده، غلظت آلاینده و گاز منو اکسید کربن CO تحت هیچ شرایطی نباید برای مدت بیش از 30 دقیقه به میزان 50 PPM برسد.

 

جهت مطالعه توضیحات تکمیلی در خصوص تهویه پارکینگ با  جت فن - Jetfan بر روی این نوشته کلیک نمائید.

 

یکی از بزرگترین مزایای روش تهویه پارکینگ با جت فن، قابلیت انعطاف آن در زمان بروز آتش سوزی و حریق است. بدین ترتیب در صورتیکه یک خودرو یا منبع حرارت دیگری در داخل پارکینگ دچار آتش سوزی شود، عملکرد جت فن ها باید در دو مرحله تعریف شود.

مرحله اول - خروج افراد از داخل پارکینگ

در این مرحله جت فن ها باید به گونه ای عمل کند که دود ناشی از حریق به ارتفاع پایین نفوذ نکند و افراد حاضر در پایکینگ بتوانند در اسرع وقت از محوطه خارج شوند. با استفاده از سیستم کنترل مرکزی و سنسورهای دود، در این مرحله سرعت جت فن ها کنترل می شود تا دود دچار اغتشاش نشده و بیشترین زمان ممکن برای تخلیه اضطراری افراد از پارکینگ ایجاد گردد.

 

مرحله دوم - تخلیه مقدماتی دود پارکینگ

در این مرحله هدف اصل تخلیه حداکثری دود از نزدیکترین دریچه اگزاست-Exhaust است تا پرسنل آتش نشانی بتوانند به محل حریق نزدیک شده و آتش را اطفاء کنند.

بدین ترتیب جت فن های مورد استفاده در تهویه پارکینگ، باید بتوانند در دمای 400 و 300 درجه سانتیگراد و به مدت حداقل دو ساعت، با حداکثر توان کار کنند. در این شرایط وضعیت سیستم کنترل جت فن ها نیز اهمیت ویژه ای خواهد داشت و سناریو اطفاء حریق از این طریق اعمال می گردد.

برخی از الزامات آتش نشانی در خصوص بروز حریق در پارکینگ به شرح ذیل می باشد: 

- بنابر ضوابط و استانداردهای آتش نشانی، در صورتیکه مساحت هر طبقه پارکینگ از 2000 متر مربع یشتر باشد، هر طبقه باید توسط پرده و دیوار مانع حریق به گونه ای زون بندی یا حوزه بندی شود که مساحت هر Zone زیر 2000 متر باشد.

- پارکینگ های بیش از 4 طبقه باید دارای دیوارها و پرده ها جدا کننده حریق با مقاومت بیش از 2 ساعت در برابر آتش باشند. در غیر این صورت پرده ها و دیوارهای زون بندی با مقاومت یک ساعت در مقابل حریق نیز کافی است.

- تمام پارکینگ های طبقاتی باید دارای دو راه خروج باشند.

 

جهت دانلود استاندارد ها و ضوابط آتش نشانی در خصوص آتش سوزی و تهویه پارکینگ، تهویه تونل و تهویه صنعتی بر روی این نوشته کلیک نمائید.

 

 

یکی از روشهای بررسی جانمایی صحیح جت فن ها در پارکینگ، استفاده از نرم افزار شبیه سازی آتش سوزی و حریق است. بدین ترتیب با کمک نرم افزارهایی مانند پایروسیم - PyroSim می توان نحوه گسترش حریق و حرکت دود را در پارکینگ مشاهده کرد. همچنین می توان با تعریف سناریو های مختلف، زمان فعال شدن جت فن ها و سایر تجهیزات تهویه را در شبیه سازی اعمال کرد.

در انیمیشن کم حجم زیر نمونه شبیه سازی و سیمولیشن رفتار دود در زمان آتش سوزی یک ماشین داخل پارکینگ نمایش داده شده است.

پروژه پایروسیم برای شبیه سازی رفتار دود در پارکینگ

 

جهت مطالعه توضیحات تکمیلی در خصوص شبیه سازی آتش و دود با نرم افزار پایروسیم - PyroSim بر روی این نوشته کلیک نمائید.

 

 

طراحی تهویه پارکینگ با استفاده از جت فن Jet fan

شبیه سازی سیالاتی جریان هوا تهویه پارکینگ

شبیه سازی حریق و آتش سوزی در پارکینگ

تامین جت فن پارکینگ و فن های اگزاست و ساپلای - Supply and Exhaust fan

شرکت آراکو - محمد قربانعلی بیک

09124780268 

021-66129745

021-66561974 

www.araco.ir

[e-mail]

طراحی تهویه در زیرگذر

شبیه سازی و سیمولیشن جریان هوا در زیرگذر

طراحی تهویه زیرگذر های شهری و بین شهری در صورتی که طول آنها و یا میزان ترافیک عبوری قابل توجه باشد، همانند طراحی تهویه تونل نیازمند محاسبات و انتخاب روش درست جهت اجرای تهویه می باشد. در حقیقت زیرگذرهایی که طول آنها از 100 متر بیشتر بوده و یا ترافیک عبوری بالایی داشته باشند، به دلیل بالا بودن حجم تردد خودرو ها و وسائل نقلیه از آنها، در زمان بهره برداری و از نظر غلظت آلاینده های تولید شده توسط خودرو های سبک و سنگین، دچار شرایط نسبتا بحرانی می شوند. افزایش غلظت آلاینده ها می تواند به بروز خطراتی ازمانند مشکلات تنفسی برای رانندگان و سرنشین ها بیانجامد.

جهت مطالعه توضیحات تکمیلی در خصوص آلاینده های خودرو، بر روی این نوشته کلیک نمائید.

 

 

تولید آلاینده و ممنوعیت تردد در زیرگذر

یکی از مشکلات دیگر در مبحث تهویه زیرگذر ها و یا حتی تونل های کوچک، عدم ممنوعیت ورود موتور سیکلت ها و یا خودروهای سنگین به داخل زیرگذر است. این در حالی است که بدلیل عملکرد بهینه سیستم تهویه در تونل و نیز بروز خطرات جانی، عموما از ورود موتور سیکلت و خودرو سنگین به داخل تونل جلوگیری می گردد.

همانگونه که می دانید موتور سیکلت ها و خودرو ها سنگین اصلی ترین منابع تولید دوده و گاز منوکسید نیتروژن و دی اکسید نیتروژن هستند که تهویه بهداشتی این گازها در مقیاس بزرگ، نیازمند سیستم تهویه مکانیکی مانند جت فن است.

بدین ترتیب روش های تهویه طولی با جت فن، تهویه طولی با استفاده از شفت و یا حفر دویل می تواند در طراحی تهویه زیرگذر و تونل کوچک مد نظر قرار گیرد. علاوه بر موارد مطرح شده، به دلیل اینکه ارتفاع در زیرگذر ها معمولا کمتر از ارتفاع تونل است، انتخاب جت فن هایی که موجب محدودیت شدید ارتفاع نگردند نیز فرآیندی مهندسی است که نیازمند دقت ویژه ای در هنگام طراحی است.

بدین ترتیب همانند فرآیند طراحی تهویه تونل، در طراحی تهویه زیرگذر نیز میزان ترافیک عبوری (پیشبینی 10 سال آینده)، نحوه نصب جت فن ها، قطر شفت ها و یا منافذ هوا باید محاسبه شود.

همچنین جهت بررسی شرایط بحرانی مانند بروز حریق و بررسی عملکرد سیستم تهویه تونل یا زیرگذر می توان با استفاده از نرم افزار پایروسیم و FDS ، نسبت به شبیه سازی و سیمولیشن آتش سوزی در داخل تونل اقدام نمود.

جهت مطالعه توضیحات تکمیلی در خصوص شبیه سازی آتش و حریق در Pyrosim بر روی این نوشته کلیک نمایید.

 

طراحی تهویه تونل و طراحی تهویه زیرگذر

تحلیل و شبیه سازی آتش سوزی و حریق در تونل

شبیه سازی آتش و حریق در برج  با  Pyro Sim- پایرو سیم

پروژه شبیه سازی حریق و آتش در پارکینگ  CFD

شبیه سازی سیالاتی تهویه صنعتی و تهویه تونل

شرکت آراکو

محمد قربانعلی بیک

09124780268

021-66129745

021-66561974

www.araco.ir

[e-mail]

طراحی و اجرای تهویه پارکینگ با استفاده از جت فن

شبیه سازی تهویه پارکینگ با جت فن

Car park Ventilation using Jet fan

در سالیان اخیر ساخت و بهره برداری مجتمع های تجاری و اداری با توجه به استفاده بهینه از فضای موجود، در شهر های بزرگ رونق یافته است. به دلیل فشردگی فضا در چنین مجتمع هایی، طراحی پارکینگ به خصوص پارکینگ های طبقاتی با فرض بهره گیری از بیشترین فضای ممکن صورت می گیرد. با این توضیحات و وجود تعداد فراوان خودرو در فضای سربسته، این پارکینگ ها مطمئنا نیازمند طراحی سیستم تهویه بسیار قدرتمندی است. در چنین شرایطی استفاده از جت فن (Jet fan) برای تهویه پارکینگ توصیه می گردد. شایان ذکر است به منظور نصب و راه اندازی تهویه پارکینگ باید ابتدا شبیه سازی سیالاتی جریان هوا در پارکینگ صورت پذیرد.

روش مدرن استفاده از جت فن در تهویه پارکینگ مزایای قابل توجهی نسبت به روش قدیمی تهویه با استفاده از کانال کشی در پارکینگ های مجتع های تجاری، اداری و مسکونی بزرگ دارد. این مزایا موجب شده است که بسیاری از مالکان مجتمع ها و پیمانکاران پارکینگ های با متراژ بالا، استفاده از این روش را در دستور کار خود قرار دهند. مزیت های مهم تهویه پارکینگ با جت فن نسبت به سیستم کانالی به شرح ذیل می باشد :

1- کاهش قابل ملاحظه فضای اشغال شده توسط سیستم تهویه

2- کاهش قابل توجه حجم فعالیت اجرایی

3- امکان کنترل حریق و آتش سوزی در صورت وقوع در پارکینگ

4- تعمیر و نگهداری آسان و سریع

5- بهینه سازی مصرف انرژی

6- سرعت واکنش به شرایط محیطی در زمان افزایش تعداد خودرو 

 

طراحی پارکینگ با استفاده از جت فن Jet fan

شبیه سازی CFD تهویه پارکینگ

شبیه سازی حریق و آتش در پارکینگ

تامین جت فن پارکینگ

شرکت آراکو- محمد قربانعلی بیک

09124780268 

021-66129745

021-66561974 

www.araco.ir

[e-mail]

طبقه بندی سیمولیشنهای قابل اجرا با PyroSim و FDS

مدلسازی رفتار آتش و حریق یکی از مواردی است که به طراحان کمک می کند با لحاظ کردن تجهیزات مناسب، از گسترش شدید آن و نیز بروز خطراتی از قبیل خفگی و مسمومیت ناشی از دود جلوگیری نمایند. با استفاده از نتیجه سیمولیشن و مدلسازی آتش سوزی می توان با ایجاد چیدمان مناسب و انتخاب صحیح تجهیزات تهویه، به تخلیه دود کمک کرد و در عین حال شرایط را برای جلوگیری از گسترش لایه دود و گازهای ناشی از احتراق به سمت پایین، فراهم نمود.

نرم افزارهای شبیه سازی آتش و حریق مانند نرم افزار FDS،Fire Dynamics Simulator و نرم افزارThunderhead Pyrosim ، پایروسیم یکی از ابزارهای قابل استفاده در این بخش می باشند. به کمک نرم افزار شبیه سازی حریق  می توان سناریوهای مختلف را در هنگام آتش سوزی در مکان هایی مانند تونلها، پارکینگ ها، ایستگاههای مترو، مجتمع های تجاری مسکونی، سالن های ورزشی، سینما، دیتا سنتر و کارخانجات مورد بررسی نمود.

با استفاده از نرم افزار پایروسیم می توان شبیه سازی ها و تحلیل های مختلفی را انجام داد. در این بخش به بررسی برخی از شبیه سازی ها و سیمولیشن های قابل انجام با نرم افزار شبیه سازی حریق و دود پایرو سیم می پردازیم.

تصویر قابلیت های شبیه سازی و سیمولیشن نرم افزار پایروسیم

1-شبیه سازی آتش سوزی و سیمولیشن نحوه پخش دود

این بخش، اصلی ترین کاربری نرم افزار پایرو سیم می باشد. به کمک این نوع شبیه سازی می توان با مشخص کردن شدت و موقعیت آتش فرضی، رفتار حریق و نحوه پخش دود حاصل از آتش گرفتن مواد مختلف را شبیه سازی کرد. باید توجه داشت که خصوصیات هر ماده در هنگام آتش گرفتن متفاوت می باشد و به همین دلیل مشخص کردن جنس متریالی که دچار آتش شده است از اهمیت ویژه ای برخوردار است. همچنین در بخش اول باید هندسه محیط به صورت کامل مدلسازی سه بعدی شده و ساده سازی مورد نظر انجام گردد.

تصویر نمونه شبیه سازی آتش سوزی در یک ساختمان

2-شبیه سازی جریان هوای تهویه CFD

شبیه سازی و سیمولیشن جریان هوا در تهویه از موارد دیگری است که با نرم افزار پایرو سیم( (Pyrosimقابل انجام است. در این حالت پس از آماده سازی مدل سه بعدی از هندسه، نوبت به طراحی ورودی ها و خروجی های کانالها و تجهیزات تهویه می باشد. در حقیقت شبیه سازی تهویه از نوع شبیه سازی و سیمولیشنCFD  است که با نرم افزار پایروسیم نیز می توان آنرا انجام داد.

تصویر نمونه شبیه سازی و سیمولیشن HVAC CFD

3-شبیه سازی و بررسی سیستم کنترل و اطفاء حریق اتوماتیک

یکی دیگر از کاربری های پایروسیم، شبیه سازی و بررسی عملکرد سیستم اطفا آتش خودکار و بررسی نحوه عملکرد سنسورهای دود می باشد. در این حالت و پس از مدلسازی هندسه محیط، موقعیت و مشخصات سنسورهای دود و سیستم اسپرینکلر ها در نرم افزار پایروسیم وارد می شود. سپس با توجه به موقعیت و مشخصات حریق مورد نظر، مکان آتش فرضی و انرژی حرارتی حریق تعریف می گردد. در ادامه سیستم کنترل و اطفا اتوماتیک حریق از لحاظ نحوه عملکرد و طبق برنامه ریزی انجام شده در نرم افزار پایرو سیم وارد می شود و سپس با اجرای شبیه سازی، نحوه عملکرد سیستم کنترل و اطفا اتوماتیک حریق و سنسور ها در مواجهه با دود به صورت انیمیشن تهیه و مورد بررسی قرار می گیرد.

 

نمونه سیمولیشن حرکت و پخش شدن دود در سالن سینما و آمفی تئاتر

شرکت آراکو با بهره گیری از کارشناسان زبده در حوزه شبیه سازی و سیمولیشن  FDS و Pyrosim ،CFD آماده ارائه خدمات شبیه سازی و تحلیل آتش سوزی، حریق، شبیه سازی سیستم اطفا حریق و بررسی سنسورهای دود در پروژه های مختلف می باشد.

---

تحلیل آتش سوزی و حریق در تونل

سیمولیشن حریق در برج مسکونی با نرم افزار PyroSim

شبیه سازی آتش و دود در سالن ورزشی، سینما و همایش

مدلسازی حریق و آتش در پارکینگ CFD

شبیه سازی خروج و تخلیه اضطراری افراد 

شرکت آراکو، محمد قربانعلی بیک

09124780268 

02166129745

02166561974 

[e-mail]

www.araco.ir

فیلم شبیه سازی آتش، پخش دود و تخلیه اضطراری در پارکینگ

سرعت حدی در طراحی تهویه تونل با جت فن در زمان حریق

Tunnel ventilation - fire

در شرایط حریق در داخل تونل  دود ناشی از آتش سوزی به طرف سقف تونل حرکت می کند و پس از رسیدن به سقف، در صورتی که سرعت تهویه طولی هوا در تونل به اندازه کافی بالا باشد، در مسیر حرکت هوا در تونل به حرکت در می آید و اگر سرعت هوا در تونل کم باشد، در هر دو طرف در تونل پخش می شود.

عقب زدگی لایه دود(smoke backlayering)

بنابراین برای یک مدت کوتاه، فضایی بدون دود تا چند متری از کف تونل وجود دارد. به پدیده ایجاد یک لایه دود در بالای تونل، که در خلاف جهت حرکت هوا پیشروی می کند، عقب زدگی لایه دود(smoke backlayering) می گویند. هنگامی که این لایه دود، دمای خود را به بدنه تونل و هوای اطراف آن منتقل کند، سرد می شود و به سمت پایین می آید و مجدداً به سمت محل حریق باز می گردد و فضای بدون دود در نزدیک زمین را از بین می برد. برای جلوگیری از پدیده عقب زدگی لایه دود، سرعت حرکت هوا در تونل نباید از یک حد آستانه موسوم به سرعت بحرانی کمتر باشد.

نمایش نحوه رفتار دود در زمان آتش سوزی داخل تونل

دانلود فیلم تست آتش سوزی و حریق در تونل و شبیه سازی عملی تهویه تونل با جت فن

Tunnel ventilation fire test

در صورت متناسب نبودن سرعت متوسط جریان هوا با سرعت بحرانی، یک جریان گردابی از دود ایجاد خواهد شد که می تواند موجب ایجاد خطرات جانی برای افراد حاضر در آن منطقه شود. به همین دلیل در حالت تهویه مکانیکی در تونل سرعت بحرانی تعریف می شود که در شرایط حریق و با تنظیمات انجام شده، سرعت متوسط جریان هوا به سرعت بحرانی نزدیک شود تا دود و گرما به صورت لایه ای در قسمت بالای تونل و در مسیر جریان هوای تهویه مکانیکی حرکت کرده و امکان تخلیه اضطراری افراد و حضور پرسنل آتش نشانی در آن قسمت مهیا گردد.

تست و بررسی عملکرد سیستم تهویه در معرض دود و آتش

در اکثر موارد پس از طراحی تهویه تونل، نصب تجهیزات تهویه مکانیکی و همچنین تجهیزات کنترلی، حریقی مصنوعی در داخل تونل ایجاد می گردد تا شرایط کلی تهویه مورد بررسی قرار گیرد. ایجاد این حریق و آتش مصنوعی در ابعاد کوچک در داخل تونل به ما کمک می کند تا شرایط واقعی بروز حریق را در داخل تونل تجربه کرده و برای این شرایط آماده شویم.

روش تست آتش سوزی در داخل تونل

شبیه سازی دود و مدلسازی آتش

یک روش دیگر برای بررسی درست بودن طراحی سیستم تهویه در تونل و پارکینگ، استفاده از شبیه سازی آتش سوزی و سیمولیشن دود(Fire and smoke CFD and pyrosim simulation) است. در این روش اول مدل سه بعدی از تونل یا پارکینگ به همراه محل قرار گرفتن جت فن ها آماده می شود. پس از آن موقعیت حریق فرضی و شدت انرژی آزاد شده توسط حریق تعیین می شود. بعد از تعیین شرایط مرزی شبیه سازی، سیمولیشن اجرا شده و نحوه حرکت دود را با تقریب خوبی مشخص می کند.
استفاده از شبیه سازی و سیمولیشن دود باعث می شود پیدا کردن اشتباهات طراحی و مناطق بحرانی در زمان آتش سوزی راحت تر باشد.

نتیجه سیمولیشن آتش سوزی در داخل تونل در دو حالت خاموش بودن جت فن و روشن بودن فن ها

علاوه بر امکان تهیه پلات های سرعت، دما و فشار هوا در نقاط مختلف داخل تونل، پارکینگ، هتل و غیره، با کمک نرم افزار های تخصصی شبیه سازی آتش سوزی مانند پایروسیم(Pyrosim)، می توان نحوه حرکت دود در محیط را به صورت انیمیشن و در فضای سه بعدی مشاهده کرد. این انیمیشن ها نتیجه مدلسازی آتش را بر حسب زمان نشان می دهند. در تصویر زیر نمونه ای کوتاه از نتیجه های سیمولیشن حریق با نرم افزار پایروسیم نمایش داده شده است.

 

نتیجه شبیه سازی و سیمولیشن آتش سوزی و پخش دود در پارکینگ

طراحی و شبیه سازی تهویه تونل 

انجام پروژه های شبیه سازی سیالات و انتقال حرارت CFD

شبیه سازی حریق و آتش سوزی با پایروسیم و FDS 

شرکت آراکو- محمد قربانعلی بیک

09124780268 

02166129745

02166561974 

[e-mail]

مقاله های مرتبط

طبقه بندی انواع تونل

مدلسازی و پیش بینی رفتار دود و آتش

خدمات طراحی تهویه تونل شرکت آراکو