راهنمای کامل فن فشار مثبت راه‌پله | عملکرد، استانداردها، طراحی و نصب اصولی

🔰 بخش ۱: مقدمه | چرا فن فشار مثبت راه‌پله اهمیت دارد؟

در زمان وقوع حریق، دود حاصل از آتش‌سوزی، بزرگ‌ترین تهدید برای جان افراد محسوب می‌شه، نه خود شعله‌ها!
دود به‌سرعت راه‌پله‌ها و مسیرهای فرار را پر می‌کنه و خروج اضطراری از ساختمان رو تقریباً غیرممکن می‌سازه.

اینجاست که فن فشار مثبت (Pressurization Fan) وارد عمل می‌شه:

• این فن با تزریق هوای تازه با فشار بالا به راه‌پله و مسیرهای فرار، مانع ورود دود از فضاهای آلوده به این مسیرها می‌شه.
• درواقع با ایجاد یک اختلاف فشار کنترل‌شده بین راه‌پله و فضاهای اطراف، به‌نوعی یک مانع هوایی نامرئی می‌سازه.

🎯 هدف اصلی این سیستم:

تأمین فشار مثبت در راه‌پله
جلوگیری از نفوذ دود و گازهای سمی
تضمین تخلیه امن ساکنان و نیروهای امدادی
افزایش ایمنی طبق استانداردهای بین‌المللی (NFPA, BS EN 12101, مقررات ملی ساختمان مبحث ۱۵)

📘 در این مقاله بررسی می‌کنیم:

• فن فشار مثبت چیست و چگونه کار می‌کند؟
• تفاوت آن با اگزاست فن و فن تهویه معمولی چیست؟
• استانداردهای طراحی و اجرا در ایران و جهان
• محاسبات فنی برای انتخاب ظرفیت فن
• محل نصب، کنترلرها، دمپر و سیستم اتوماسیون
• نکات نگهداری، تست دوره‌ای و چک‌لیست بهره‌برداری

2. عملکرد فن فشار مثبت راه‌پله و اجزای تشکیل‌دهنده آن

فن فشار مثبت راه‌پله، یکی از بخش‌های کلیدی سیستم ایمنی ساختمان در برابر حریق محسوب می‌شود. این سیستم، برخلاف سیستم‌های تهویه معمولی، نقش حیاتی در حفظ جان افراد دارد.

✅ عملکرد فن فشار مثبت چگونه است؟

در هنگام آتش‌سوزی، فن فشار مثبت روشن شده و هوای تازه را با فشار بیشتر از فشار هوای داخل طبقات به داخل راه‌پله‌ها و مسیرهای فرار می‌دمد. این اختلاف فشار باعث می‌شود که دود نتواند از فضاهای آتش‌گرفته وارد راه‌پله شود.

به زبان ساده:

فشار درون راه‌پله > فشار در فضاهای آلوده به دود → جلوگیری از ورود دود به مسیر فرار

📊 مقدار فشار مثبت چقدر باید باشد؟

طبق استاندارد NFPA 92 و BS EN 12101:

✅ اجزای اصلی سیستم فشار مثبت:

🎛 فن فشار مثبت چه تفاوتی با فن تهویه معمولی دارد؟

3. استانداردهای طراحی سیستم فن فشار مثبت راه‌پله (ایران و بین‌الملل)

طراحی و اجرای فن فشار مثبت راه‌پله باید کاملاً منطبق با استانداردهای ایمنی حریق باشه؛ چرا که این سیستم به‌طور مستقیم با جان افراد در زمان بحران سروکار داره. در این بخش به مهم‌ترین استانداردهای ملی و بین‌المللی می‌پردازیم که باید در طراحی، انتخاب و اجرای این فن رعایت بشن.

✅ استانداردهای بین‌المللی مرتبط با فن فشار مثبت

📘 استانداردهای داخلی ایران

طبق مبحث ۱۵ مقررات ملی ساختمان (تهویه مطبوع) و همچنین آیین‌نامه آتش‌نشانی تهران:

• ساختمان‌های بلندمرتبه (معمولاً با بیش از ۵ طبقه یا ارتفاع بیشتر از ۲۳ متر) الزاماً باید دارای سیستم فشار مثبت در راه‌پله باشند.
• فشار در راه‌پله باید به‌اندازه‌ای باشد که درب‌ها بدون زحمت باز شوند (معمولاً ۵۰ ± ۱۰ پاسکال).
• مسیر داکت و فن باید در برابر آتش مقاوم به مدت حداقل ۲ ساعت باشد.
• برق اضطراری (ژنراتور یا UPS) برای عملکرد مداوم سیستم ضروری است.

⚙️ الزامات طراحی مکانیکی فن فشار مثبت

1. ظرفیت فن: بر اساس حجم هوای مورد نیاز برای حفظ فشار در راه‌پله، نشتی درزهای در، تعداد طبقات و طول داکت
2. سرعت باد در دهانه تخلیه: بین 5 تا 7 متر بر ثانیه (مطابق NFPA 92)
3. تعداد فن‌ها: بهتره از سیستم دوبل استفاده بشه (یک فن اصلی، یک فن رزرو standby)
4. مسیر داکت‌کشی: کوتاه‌ترین، مستقیم‌ترین مسیر با حداقل زانو، تماماً با داکت مقاوم در برابر آتش
5. کنترل فشار: از طریق دمپر تنظیم فشار اتوماتیک یا دستی برای جلوگیری از فشار بیش‌ازحد در باز شدن درها

🏢 ملاحظات معماری و ساختمانی:

• دهانه ورود هوا به راه‌پله باید در بالاترین نقطه پله باشد (نزدیک پشت‌بام)
• درب‌های راه‌پله باید دوجداره، ضد دود و با نوار درزبند باشند
• محل قرارگیری فن باید دور از منابع دود و حریق باشد (ترجیحاً روی بام)

4. محاسبه ظرفیت فن فشار مثبت راه‌پله + انتخاب مدل مناسب

محاسبه درست ظرفیت فن فشار مثبت، مهم‌ترین گام در طراحی این سیستم حیاتی است. اگر فن بسیار ضعیف باشد، فشار لازم برای جلوگیری از ورود دود ایجاد نمی‌شود. اگر بیش از حد قوی باشد، باز و بسته شدن درهای راه‌پله غیرممکن یا دشوار می‌شود.

✅ هدف اصلی محاسبه:

حفظ فشار پایدار 50 ± 10 پاسکال در راه‌پله هنگام بسته یا باز بودن درها

🔢 عوامل مؤثر در محاسبه ظرفیت فن:

1. ابعاد راه‌پله (ارتفاع، طول، عرض) → حجم کل فضای پله
2. تعداد طبقات و درهای ارتباطی → سطح نشتی هوای ممکن
3. نوع درب‌ها و درزبند بودن یا نبودن آن‌ها
4. مقدار جریان هوایی که برای جبران نشتی و باز شدن درها لازم است
5. ارتفاع ساختمان → تأثیر بر فشار هوا و راندمان فن
6. مقاومت مسیر داکت (تعداد خم‌ها، طول داکت، جنس)
7. فشار هدف طبق استاندارد (معمولاً بین 45 تا 60 Pa)

📘 فرمول تقریبی برای محاسبه دبی هوای مورد نیاز:

Q = A × V

که در آن:
Q = دبی هوای مورد نیاز (m³/h)
A = سطح نشتی موثر در راه‌پله (m²)
V = سرعت هوا در نشت (حدود 2 تا 3 m/s طبق استاندارد)

📐 مثال ساده محاسباتی:

فرض کنیم راه‌پله ساختمان دارای:

• 12 طبقه
• هر درب دارای 0.01 m² نشتی مؤثر (درز دور در)
• در مجموع:
  A = 12 × 0.01 = 0.12 m²
  V ≈ 2.5 m/s
  Q = 0.12 × 2.5 = 0.3 m³/s = 1080 m³/h

بنابراین حداقل ظرفیت فن باید حدود 1100 مترمکعب بر ساعت باشد
(توصیه می‌شود با 20٪ ضریب اطمینان → حدود 1300 m³/h انتخاب شود)

⚙️ انتخاب فن مناسب:

🔧 توصیه فنی:

• در ساختمان‌های خیلی بلند یا با راه‌پله‌های عریض، استفاده از دو فن (با redundancy) توصیه می‌شود.
• در سیستم‌هایی با نیاز به تنظیم داینامیک، فن با اینورتر (کنترل دور) نصب شود تا فشار دقیق کنترل شود.

5. اصول نصب فن فشار مثبت راه‌پله | محل نصب، دمپرها، کنترلرها و نکات کلیدی اجرا

در این بخش، جزئیات فنی اجرای صحیح فن فشار مثبت را بررسی می‌کنیم؛ از جای‌گذاری مناسب فن گرفته تا نصب دمپر و مسیر داکت‌کشی. اجرای اصولی به اندازه طراحی و انتخاب فن اهمیت دارد.

✅ محل نصب فن فشار مثبت

❗ توجه: در هر صورت، فن باید دور از منابع دود نصب شده باشد و دارای مسیر هوای تازه باشد.

✅ مسیر داکت‌کشی فن تا راه‌پله

• داکت باید مقاوم در برابر آتش به مدت حداقل 2 ساعت باشد
• از زانوهای زیاد و مسیرهای پیچ‌دار خودداری شود
• تا حد ممکن از کانال گرد استفاده نشود، مگر در مسیرهای کوتاه
• اتصالات داکت باید با چسب نسوز یا درزگیر مخصوص حریق آب‌بندی شوند

✅ دریچه تزریق هوا به راه‌پله

• دریچه‌ها باید در بالاترین نقطه راه‌پله نصب شوند
• تعداد و محل آن‌ها بسته به ارتفاع ساختمان ممکن است در چند طبقه باشد
• دریچه‌ها باید:
  • دارای دمپر برگشت‌ناپذیر (یک‌طرفه) باشند
  • از ورود دود از داخل راه‌پله به سیستم جلوگیری کنند

✅ دمپر تنظیم فشار (Relief Damper یا Motorized Damper)

• هنگام بسته بودن همه درها، فشار داخل راه‌پله ممکن است بیش از حد مجاز شود
• دمپر فشار برای تخلیه هوای اضافی و تنظیم دقیق فشار داخلی استفاده می‌شود
• معمولاً روی پشت‌بام، انتهای راه‌پله یا روی دیوار جانبی نصب می‌شود
• باید به‌صورت اتومات و قابل تنظیم باشد تا فشار را روی 50 ±10 Pa نگه دارد

✅ کنترلر و سیستم فرمان

⚠️ نکات حیاتی اجرا:

• محل عبور کابل برق باید در کانال نسوز یا فلکسیبل ضدآتش باشد
• از لرزه‌گیر و پایه ضد ارتعاش در نصب فن استفاده شود
• تست عملکرد سیستم پس از نصب، همراه با شبیه‌سازی حریق و بسته/باز شدن درها انجام شود
• محل نصب فن باید دارای دسترسی دوره‌ای برای سرویس و نگهداری باشد

6. نگهداری دوره‌ای و تست عملکرد فن فشار مثبت راه‌پله + چک‌لیست بهره‌برداری

فن فشار مثبت، یکی از سیستم‌هایی‌ست که در شرایط اضطراری باید بدون لحظه‌ای تأخیر و با اطمینان کامل فعال شود. به همین دلیل، نگهداری منظم و تست دوره‌ای این سیستم یک الزام قانونی و فنی در پروژه‌های ایمن‌محور محسوب می‌شود.

✅ اهداف نگهداری و بازبینی دوره‌ای:

• اطمینان از عملکرد فوری در شرایط آتش‌سوزی
• جلوگیری از خرابی موتور یا سنسورها
• پیشگیری از کاهش فشار یا نشت ناخواسته
• رعایت الزامات آتش‌نشانی، بیمه و بازرسی‌های دوره‌ای

🛠 برنامه نگهداری دوره‌ای پیشنهادی:

📋 چک‌لیست کامل بهره‌برداری از فن فشار مثبت:

1. ✅ بررسی روشن شدن فن به‌صورت دستی از شستی آتش‌نشانی
2. ✅ تست روشن شدن خودکار از طریق سنسور دود یا آلارم حریق
3. ✅ بررسی فشار واقعی داخل راه‌پله (باید بین 40 تا 60 پاسکال باشد)
4. ✅ اطمینان از باز شدن راحت درها در زمان فعال بودن فن
5. ✅ تست دمپر تخلیه فشار (Relief Damper) برای جلوگیری از فشار بیش‌ازحد
6. ✅ بررسی کامل مسیر داکت از جهت نشتی، انسداد یا آسیب مکانیکی
7. ✅ بررسی تابلو برق و عملکرد در زمان قطع برق (با ژنراتور یا UPS)
8. ✅ بازدید از موتور، پروانه فن، لرزه‌گیر، پایه، بدنه و قطعات متحرک
9. ✅ ثبت گزارش تست در دفترچه نگهداری سیستم فشار مثبت
10. ✅ چک‌کردن اتصال ارت، هشداردهنده‌ها، اینورتر (در صورت نصب)

⚠️ اگر فن فشار مثبت دچار نقص باشد…

• ممکن است در زمان حریق، دود وارد راه‌پله شود
• خروج ساکنان و امدادگران غیرممکن یا بسیار خطرناک می‌شود
• پروژه در بازرسی آتش‌نشانی یا بیمه مردود می‌شود
• خطر مرگ، خسارت جانی و مالی بالا خواهد بود

🎯 نتیجه:

نگهداری دوره‌ای فن فشار مثبت، یک وظیفه حیاتی و مسئولیت مهندسی است.
این سیستم نباید حتی یک‌بار در لحظه اضطرار از کار بیفتد.

🔚 جمع‌بندی نهایی : فن فشار مثبت راه‌پله، محافظ بی‌صدا اما حیاتی در بحران

در این مقاله به‌طور کامل بررسی کردیم که فن فشار مثبت راه‌پله چگونه نقش کلیدی در نجات جان انسان‌ها ایفا می‌کند. برخلاف تصور رایج، این فن صرفاً یک دستگاه تهویه نیست؛ بلکه یکی از ارکان اصلی در طراحی ایمنی ساختمان‌ها در برابر آتش‌سوزی است.

✅ خلاصه‌ای از مهم‌ترین نکات:

عملکرد: ایجاد فشار مثبت در راه‌پله برای جلوگیری از ورود دود هنگام آتش‌سوزی
استانداردها: بر اساس NFPA 92، EN 12101-6 و مبحث ۱۵ مقررات ملی ساختمان
اجزای کلیدی: فن فشار بالا، داکت نسوز، دمپر تخلیه فشار، سنسور فشار، کنترلر، UPS
محاسبه ظرفیت: بر پایه حجم فضای راه‌پله، سطح نشتی درها، سرعت هوا، فشار هدف
نصب اصولی: فن در بام یا فضای امن، داکت کوتاه و مقاوم، دریچه‌های تزریق بالا، دمپر اتومات
نگهداری و تست: تست هفتگی تا سالانه، بازرسی کامل فشار، برق اضطراری، عملکرد در شرایط واقعی

🎯 نتیجه‌گیری نهایی:

سیستم فن فشار مثبت راه‌پله یک ضرورت برای ساختمان‌های بلند، تجاری، درمانی و مسکونی با بیش از چند طبقه است.
عدم اجرای صحیح این سیستم یا نصب غیراستاندارد آن می‌تواند عواقب فاجعه‌بار در زمان آتش‌سوزی به‌دنبال داشته باشد.

بنابراین:

• در طراحی و محاسبه ظرفیت فن حتماً از مهندس مکانیک حرفه‌ای استفاده شود
• تجهیزات حتماً باید دارای گواهی‌های معتبر بین‌المللی (EN/UL) باشند
• نصب و تست سیستم باید توسط تیم تخصصی و مطابق با چک‌لیست رسمی انجام شود
• مالک ساختمان موظف به نگهداری و تست مستمر سیستم است

برای خواندن بقیه مطالب به وبلاگ لوتوس فن مراجعه فرمایید.