⭐️راهنمای خرید فن فشار مثبت راه پله با استانداردهای ایمنی

برای پاسخ به پرسش فن فشار مثبت راه پله چیست باید گفت فن فشار مثبت خود نوعی فن مکانیکی است که با دمیدن اجباری هوا به درون یک فضای بسته فشار داخلی را از محیط بیرون بالاتر نگه می دارد.

این اختلاف فشار باعث می شود جریان هوا همواره از داخل به خارج حرکت کند و در نتیجه از نفوذ گرد وغبار، دود، آلاینده ها و عوامل بیماری زا به آن فضا جلوگیری به عمل آید.

این فن ها بر خلاف فن های معمولی که هوا را تخلیه می کنند هوا را به محیط تزریق می نمایند و به همین دلیل نقشی حیاتی در سیستم های تهویه مطبوع، اتاق های تمیز صنعتی، بیمارستان ها و به ویژه راه پله های ساختمان های بلند در هنگام آتش سوزی ایفا می کنند.

عملکرد فن فشار مثبت راه پله

فن فشار مثبت راه پله سیستمی است که در ساختمان های چند طبقه برای ایمن سازی مسیر فرار در زمان آتش سوزی استفاده می شود. این فن با ایجاد فشار هوای بالاتر در راه پله نسبت به فضاهای مجاور، از ورود دود به راه پله جلوگیری می کند تا افراد بتوانند با دید کافی و بدون استنشاق دود تخلیه کنند و گروه های امدادی نیز وارد ساختمان شوند.

فن های فشار مثبت راه پله قلب تپنده سیستم های ایمنی در ساختمان های بلند هستند که با تزریق هوای پاک و ایجاد اختلاف فشار از ورود دود و گازهای سمی به مسیرهای خروج اضطراری جلوگیری می کنند.

این فن ها بر اساس معیارهای مختلفی از جمله نحوه تزریق هوا، نوع سازوکار آیرودینامیکی و میزان مقاومت در برابر حرارت به دسته های گوناگونی تقسیم می شوند. انتخاب نوع مناسب به عواملی مانند ارتفاع ساختمان، تعداد طبقات، شدت بار آتش و الزامات استانداردهای معتبر همچون NFPA 92 و EN 12101-3 بستگی دارد. در ادامه به تفکیک هر یک از این انواع ویژگی ها و کاربردهای آن ها تشریح می شود.

سیستم فشار مثبت با تزریق مستقیم(Single Injection System)

این ساده ترین و رایج ترین روش ایجاد فشار مثبت است، که در آن یک دستگاه فن سانتریفیوژ قدرتمند معمولاً در پشت بام یا انتهای راه پله نصب شده و هوای تازه را مستقیماً و بدون واسطه به داخل فضای راه پله تزریق می کند.

به دلیل سادگی در اجرا و هزینه کمتر تجهیزات این روش برای ساختمان هایی با ارتفاع حداکثر ۳۰ متر (حدوداً تا ۱۰ طبقه) بسیار مناسب است. با این حال ضعف اصلی آن ایجاد فشار اضافی در طبقات نزدیک به محل تزریق هواست که می تواند باز کردن درب ها را با مشکل مواجه کند. برای رفع این عیب معمولاً از دَمپرهای کنارگذر (Bypass Damper) یا درایوهای کنترل دور موتور در فن های مدرن استفاده می شود.

سیستم فشار مثبت با تزریق شبکه ای(Multiple Injection System)

این روش پیشرفته تر و دقیق تر از نوع مستقیم است و برای ساختمان های مرتفع که تزریق هوای متمرکز پاسخگوی نیاز آن ها نیست طراحی شده است. در این سیستم هوای تازه توسط فن های اصلی تأمین شده و از طریق یک شبکه کانال کشی گسترده در سراسر ارتفاع ساختمان پخش می شود.

سپس با استفاده از دریچه های هوایی متعدد در نقاط مختلف (به عنوان مثال در هرباکس پله یا هر چند طبقه) توزیع می گردد. این روش ضمن تأمین فشار یکنواخت در تمام ارتفاع راه پله و جلوگیری از ایجاد نقاط با فشار بیش از حد عملکرد بسیار پایداری در آتش سوزی های گسترده و پرحرارت دارد.

فن آکسیال(Axial Fans)

فن های آکسیال یا جریان محوری هوا را به صورت موازی با محور چرخش پروانه جابه جا می کنند. این فن ها به دلیل طراحی ساده معمولاً حجم هوای بالایی را با فشار نسبتاً کم تولید می کنند، وزن و قیمت تمام شده مناسب تری دارند و صرفاً در مسیر داکت به صورت خطی نصب می شوند.

اگرچه توانایی مقابله با فشارهای بالای سیستم در ابعاد بزرگ را ندارند اما برای ساختمان های با ارتفاع متوسط (زیر ۴۰ متر) و مسیرهای فرار عادی به دلیل صدای کم و راندمان جابه جایی هوا بسیار مناسب هستند.

فن سانتریفیوژ(Centrifugal Fans)

فن های سانتریفیوژ یا گریز از مرکز با تغییر جهت ۹۰ درجه جریان هوا هنگام عبور از پروانه قادر به تولید فشار استاتیک بسیار بالایی هستند. در حالی که فن آکسیال برای حجم هوای زیاد با فشار پایین مناسب است.

فن سانتریفیوژ برای مقابله با سیستم های طویل کانال کشی با افت فشار بالا و ساختمان های بسیار بلند که نیاز به پرتاب هوا تا ارتفاع بالاست یک انتخاب ایده آل محسوب می شود. با وجود قیمت اولیه بیشتر و صدای عملکردی بالاتر نسبت به نوع آکسیال فشار بالای قابل اطمینان آن در لحظات بحرانی آتش سوزی ارزش این هزینه را دارد.

فن های مقاوم در برابر حریق(Fire Rated Fans)

جنس بدنه، ساختار موتور و تجهیزات الکتریکی این نوع فن ها مطابق با استاندارد EN 12101-3 طراحی می شود تا قابلیت کارکرد در دمای بسیار بالای آتش را داشته باشند. فن های فشار مثبت راه پله به دو دسته اصلی تقسیم می شوند.

کلاس F300 که توانایی کارکرد مداوم تا ۳۰۰ درجه سانتی گراد به مدت ۳۰ دقیقه را دارند (مناسب برای اکثر ساختمان های مسکونی و اداری) و کلاس F400 یا F400(120) که قادرند برای مدت ۱۲۰ دقیقه در شرایط حرارتی فوق العاده شدید تا ۴۰۰ درجه سانتی گراد به فعالیت خود ادامه دهند. استفاده از این استاندارد ها در ساختمان های حساس مانند بیمارستان ها، مراکز داده و برج های فوق بلند برای تضمین خروج ایمن ساکنین الزامی است.

اجزای تشکیل دهنده فن فشار مثبت

اگر فن فشار مثبت را قلب تپنده سیستم ایمنی ساختمان های بلند بدانیم اجزای درونی آن همانند رگ ها و ماهیچه هایی عمل می کنند، که هر کدام نقشی حیاتی در زنده نگه داشتن این قلب بر عهده دارند.

شاید از بیرون فقط یک جعبه فلزی به نظر برسد اما درون این جعبه قطعاتی دقیق و مهندسی شده با هماهنگی کامل کار می کنند تا هوای پاک را با فشار مناسب به داخل راه پله ها تزریق کرده و از ورود دودِ مرگبار جلوگیری نمایند.

شناخت این اجزا نه تنها برای طراحان و تکنسین ها بلکه برای هر مدیر ساختمانی ضروری است تا بتواند عملکرد صحیح سیستم را ارزیابی کرده و به موقع نسبت به نگهداری آن اقدام نماید. در ادامه به تک تک این اجزا می پردازیم.

الکتروموتور (موتور الکتریکی)

الکتروموتور نیروی محرکه اصلی فن فشار مثبت است که با چرخاندن شفت و متعاقباً پروانه جریان هوا را ایجاد می کند. این قطعه معمولاً از نوع القایی سه فاز با توانی متناسب با دبی و فشار مورد نیاز انتخاب می شود (برای کاربرد های راه پله معمولاً بین ۳ تا ۷۵ کیلووات).

موتورهای به کار رفته در این فن ها باید دارای درجه حفاظت حداقل IP55 باشند، تا در برابر گرد و غبار و پاشش آب مقاومت کنند و در صورت استفاده در مسیر دود حتماً استاندارد مقاومت حرارتی (مانند کلاس F یا H) را دارا باشند. نصب صحیح کوپلینگ یا تسمه ها بین موتور و پروانه نیز از حساسیت های بالایی برخوردار است.

پروانه چرخ یا Impeller

پروانه تنها عضو متحرکی است که مستقیماً با هوا در تماس بوده و وظیفه تولید جریان و فشار را بر عهده دارد. بسته به نوع فن پروانه می تواند به صورت آکسیال (با پره های شبیه به ملخ هواپیما) یا سانتریفیوژ (با پره های رو به جلو، رو به عقب یا تیغه ای) طراحی شود.

جنس پروانه معمولاً از فولاد گالوانیزه، آلومینیوم یا برای شرایط داغ از فولاد ضدزنگ است. طراحی آیرودینامیک پره ها، تعادل دینامیکی دقیق و زاویه حمله صحیح آن ها تعیین می کند که فن با چه بازدهی و چه سطح صدایی کار کند. حتی یک عدم تعادل جزئی در پروانه می تواند لرزش شدید و خرابی زود هنگام بلبرینگ ها را به دنبال داشته باشد.

هوزینگ (بدنه یا محفظه)

هوزینگ پوسته بیرونی فن است که همه اجزای داخلی را در بر گرفته و مسیر عبور هوا را هدایت می کند. این بدنه معمولاً از ورق فولادی با ضخامت مناسب (حداقل ۲ میلی متر برای فن های کوچک تا ۶ میلی متر برای فن های صنعتی بزرگ) ساخته شده و برای جلوگیری از زنگ زد گی، رنگ آمیزی الکترواستاتیک یا گالوانیزه گرم می شود.

در فن های مقاوم در برابر حریق هوزینگ دارای عایق نسوز (مانند پشم سنگ با چگالی بالا) و لایه های تقویت شده است تا دمای سطح بیرونی در زمان آتش سوزی از حد مجاز فراتر نرود. همچنین وجود فلنج های استاندارد در دو طرف هوزینگ برای اتصال به کانال کشی الزامی است.

کف Base Frameیا پایه

کف یا شاسی فن ساختاری صلب و سنگین از پروفیل فولادی (معمولاً UPN یا IPE) است که فن بر روی آن سوار شده و نیروی وزن و لرزش را به زمین منتقل می کند. این شاسی باید آنقدر محکم باشد که در حین کارکرد فن هیچ گونه پیچش یا خمشی ایجاد نشود در غیر این صورت تراز پروانه و موتور به هم می خورد.

برای کاهش ارتعاشات معمولاً بین پایه فن و سازه ساختمان از نبشی لرزه گیر یا بلوک های پلیمری ضد لرزش استفاده می شود. همچنین روی شاسی حلقه های بالابر برای جابه جایی و نصب فن تعبیه شده است.

دمپر (Damper) – قطع کن و فشارشکن

دمپرها دریچه های کنترلی هستند که در مسیر کانال مکش یا دهش فن نصب می شوند. دو نوع اصلی در سیستم فشار مثبت راه پله کاربرد دارد دمپر قطع کن (Shut-off Damper) که در حالت عادی بسته است و فقط هنگام فعال شدن فن باز می شود تا از خروج غیرمجاز هوا جلوگیری کند.

دمپر فشارشکن (Pressure Relief Damper) که به طور خودکار در فشارهای بیش از حد مجاز (معمولاً بالای ۵۰ پاسکال) باز شده و هوای اضافی را به بیرون هدایت می کند تا از سخت شدن باز کردن درب های راه پله جلوگیری نماید. هر دو نوع دارای موتور محرک (معمولاً الکتریکی یا پنوماتیک) و فنر بازگشت به حالت عادی هستند.

کانال و دریچه(Duct & Grill)

مجموعه کانال ها و دریچه های توزیع هوا رابط بین فن و فضای راه پله هستند. کانال ها که معمولاً از ورق گالوانیزه با عایق صوتی و حرارتی (در صورت عبور از مناطق غیرمحافظت شده) ساخته می شوند هوای پرفشار را از خروجی فن به نقاط مختلف منتقل می کنند.

در انتهای این کانال ها دریچه های خطی یا حبابی (Grilles) با سطح مقطع مناسب تعبیه می شوند تا هوا به طور یکنواخت و بدون ایجاد سوت و صدای مزاحم وارد راه پله گردد. جنس دریچه ها نیز باید از فلز نسوز باشد و قابلیت تنظیم جهت جریان هوا را داشته باشند.

تابلو برق و کنترل (Control Panel)

تابلوی فرمان مغز متفکر سیستم فشار مثبت است که فرمان روشن و خاموش شدن فن را بر اساس سیگنال دریافتی از سیستم اعلام حریق (آشکارسازهای دود، شستی های دستی یا کنترل مرکزی) صادر می کند.

درون این تابلو کنتاکتورها، بی متال ها، رله ها و گاهی درایوهای کنترل دور (VFD) قرار دارند. تابلو باید دارای درجه حفاظت IP54 و مجهز به کلید اضطراری (ایست) و چراغ های نشان دهنده وضعیت (فعال/خراب) باشد. در ساختمان های مدرن تابلوی فن به سیستم BMS یا EMS متصل می شود تا عملکرد آن به صورت از راه دور پایش و ثبت گردد.

الزامات فن فشار مثبت

الزامات فن فشار مثبت مجموعه قوانین و استاندارد هایی است که این تجهیزات برای عملکرد ایمن و مؤثر در سیستم های اعلام حریق و تهویه راه پله باید رعایت کنند. این الزامات شامل چهار دسته اصلی می شوند.

الزامات فنی هوادهی

     اختلاف فشار در حالت همه درها بسته: حداقل ۱۲.۵ پاسکال (طبق NFPA 92)

     اختلاف فشار با یک در باز (طبقه آتش گرفته): حداقل ۲.۵ پاسکال (حداکثر ۵۰ پاسکال برای جلوگیری از سخت شدن باز کردن در)

    سرعت هوا از در باز: حداقل ۱ متر بر ثانیه برای جلوگیری از نفوذ دود

    الزامات مقاومت در برابر حریق

   فن و کلیه اجزای در مسیر دود باید حداقل کلاس F300 (۳۰ دقیقه در ۳۰۰ درجه) یا F400 (۱۲۰ دقیقه در ۴۰۰ درجه) داشته باشند.

   کانال کشی و دریچه ها نیز باید از مصالح نسوز با همان درجه حرارت باشند.

الزامات نصب و جانمایی

     فن هوای تازه را از محلی خارج از ساختمان (ترجیحاً پشت بام یا نمای بدون آلودگی) مکش کند.

    فاصله دریچه مکش از هرگونه منبع دود یا حرارت حداقل ۳ متر باشد.

    وجود دمپر فشارشکن (Pressure Relief Damper) برای جلوگیری از افزایش بیش از حد فشار الزامی است.

    الزامات الکتریکی و کنترلی

    منبع تغذیه اضطراری (UPS یا ژنراتور) با قابلیت تأمین برق فن به مدت حداقل ۹۰ دقیقه

    اتصال خودکار به سیستم اعلام حریق (روشن شدن فن با اولین سیگنال دود)

    وجود تابلوی فرمان مجهز به کلید دستی/خودکار و نشانگر وضعیت فن (روشن، خرابی، سرویس)

طریقه نصب فن فشار مثبت

نصب فن فشار مثبت کار چندان پیچیده ای نیست اما باید اصولی و مرحله به مرحله انجام شود تا وقتی آتش سوزی شد راه پله پر از دود نشود. در ادامه هر مرحله را به خوبی توضیح داده ایم.

1- جای فن را درست انتخاب کنید

فن معمولاً روی پشت بام یا بالاترین نقطه ساختمان نصب می شود. جایی که هوای تازه و تمیز باشد نه جایی که دود یا گرمای خروجی کولر قرار دارد.

2- کانال ها را بکشید

یک لوله بزرگ (کانال) از خروجی فن تا داخل راه پله اصلی نصب می شود. اگر ساختمان بلند است این لوله در تمام طبقات ادامه پیدا می کند تا هوا به همه جا برسد.

3- فن را روی شاسی محکم کنید

فن روی یک پایه فلزی محکم پیچ می شود. باید حتماً زیر آن لاستیک یا بلوک ضد لرزه بگذارید تا صدای لرزش به ساختمان نرسد.

4- دریچه ها را در هر طبقه نصب کنید

در مسیر کانال به ازای هر طبقه یک دریچه (مثل یک پنجره کوچک فلزی) کار می گذارند تا هوا از آن به داخل راه پله وارد شود. این دریچه باید رو به پایین راه پله باشد تا هوا خوب پخش شود.

5- دمپر را سر راه بگذارید

دمپر یک دریچه خودکار است که اگر فشار هوا بیش از حد زیاد شد (مثلاً همه درها بسته باشند)، کمی باز می شود و هوای اضافی را بیرون می دهد تا درب راه پله سنگین نشود.

6-سیم کشی و اتصال به سیستم اعلام حریق

فن باید به تابلو برق مخصوص وصل شود و سیم آن به سیستم اعلام حریق متصل گردد. یعنی به محض اینکه دود حس شد فن خودش روشن شود. همچنین باید برق اضطراری (باتری یا ژنراتور) داشته باشد تا اگر برق رفت فن از کار نیفتد.

7-تست نهایی

همه درهای راه پله را ببندید و فن را روشن کنید. اگر در طبقه پایین احساس کردید باد از درز در به بیرون می زند یعنی نصب درست بوده. همچنین باید فشار داخل راه پله طوری باشد، که درب طبقه آتش گرفته به راحتی باز شود نه خیلی سفت و نه خیلی شل.

یک نکته مهم

اگر ساختمان شما کوتاه است (تا ۱۰ طبقه)، روش نصب مستقیم کافی است یعنی یک فن در پشت بام هوا را مستقیم به راه پله می فرستد. اما اگر ساختمان بلند است (بالای ۱۰ طبقه) حتماً باید کانال کشی شبکه ای انجام شود که هوا را به همه طبقات یکسان برساند.

مزایا و معایب فن فشار مثبت راه پله

فن فشار مثبت راه پله مثل یک محافظ جان عمل می کند که در زمان آتش سوزی مسیر فرار را از دود پاک نگه می دارد. اما مثل هر سیستم دیگری هم خوبی هایی دارد و هم بدی هایی. در ادامه مهم ترین مزایا و معایب آن را توضیح داده ایم.

مزایای فن فشار مثبت راه پله 

نجات جان مردم: مهم ترین مزیت این فن ها این است که راه پله را عاری از دود نگه می دارند. در آتش سوزی بیشتر مرگ ها بر اثر دود است نه خود آتش. فن با دمیدن هوای پاک راه فرار را برای ساکنین امن می کند.

کمک به آتش نشان ها: وقتی راه پله دود ندارد آتش نشان ها راحت تر می توانند به طبقات بالا برسند و آتش را خاموش کنند. همچنین فشار مثبت مانع از ورود دود به راه پله می شود.

نصب نسبتاً ساده: نصب این سیستم در مقایسه با دیگر سیستم های ایمنی مثل آسانسور آتش نشانی یا اسپرینکلر پیچید گی کمتری دارد و فضای زیادی هم اشغال نمی کند.

هزینه نگهداری پایین: فن های فشار مثبت قطعات متحرک زیادی ندارند و اگر سالی یک بار سرویس شوند سال ها کار می کنند. هزینه برق آن هم چندان بالا نیست چون فقط در مواقع ضروری روشن می شوند.

قابل اتصال به سیستم اعلام حریق: این فن ها را می توان به سیستم اعلام حریق ساختمان وصل کرد تا به محض حس شدن دود خودکار روشن شوند. نیازی به حضور انسان نیست.

نیاز به برق اضطراری: اگر برق ساختمان قطع شود و فن به ژنراتور یا UPS متصل نباشد در زمان آتش سوزی کار نمی کند. تهیه برق اضطراری هزینه دارد.

مشکل فشار زیاد در طبقات بالایی: در روش تزریق مستقیم (یک فن روی پشت بام)، هوای طبقات بالایی فشار خیلی زیادی دارد و ممکن است باز کردن درب راه پله در آن طبقات سخت شود. برای حل این مشکل باید دمپر فشارشکن یا درایو کنترل دور نصب کرد که هزینه را بالا می برد.

نیاز به آب بندی دقیق راه پله: اگر درز و منافذ راه پله بسته نباشد هوای دمیده شده از فن از همان درزها فرار می کند و فشار کافی در راه پله ایجاد نمی شود. آب بندی کامل راه پله کار دقیق و هزینه بری است.

خطر وارونگی دود در طبقه آتش: در صورت طراحی اشتباه ممکن است فن به جای بیرون راندن دود آن را به طبقات دیگر بفرستد. به همین دلیل محاسبات فنی باید خیلی دقیق انجام شود.

صدای فن در زمان کار: فن های فشار مثبت مخصوصاً از نوع سانتریفیوژ صدای نسبتاً بلندی دارند. اگر عایق صوتی خوبی روی کانال ها و بدنه فن نصب نشود ممکن است برای ساکنین طبقات بالا آزاردهنده باشد.

قیمت فن فشار مثبت راه پله

قیمت فن فشار مثبت راه پله به عوامل متعددی وابسته است و با توجه به نوسانات بازار متغیر می باشد. در ادامه مهم ترین عواملی که روی قیمت نهایی این محصول تأثیر می گذارند را بررسی می کنیم.

1-نوع فن (تکنولوژی ساخت): فن های گریز از مرکز (سانتریفیوژ) به دلیل ساختار قوی تر و توانایی تولید فشار بالاتر قیمت بیشتری نسبت به فن های جریان محوری (آکسیال) دارند.

2-ابعاد و قدرت (ظرفیت هوادهی): مشخصاتی مثل اندازه پروانه (قطر و عرض) و قدرت الکتروموتور (هسته اصلی فن) تأثیر مستقیم و زیادی روی قیمت می گذارند. هرچه فن بزرگ تر و قوی تر باشد هزینه نهایی افزایش می یابد.

3-مقاومت در برابر حرارت (کلاس حرارتی): فن های ضد حریق با استاندارد F300 یا F400 از جمله گران ترین گزینه ها هستند زیرا برای کارکرد در دمای بسیار بالا و شرایط بحرانی آتش سوزی طراحی شده اند.

4-جنس بدنه و قطعات: استفاده از مواد اولیه مرغوب مثل ورق گالوانیزه یا فولاد ضد زنگ نسبت به ورق سیاه معمولی قیمت تمام شده را به طور قابل توجهی بالاتر می برد.

5-برند و کیفیت ساخت: برند های معتبر خارجی و تولید کنند گان مطرح داخلی با سابقه بالا به دلیل کیفیت ساخت، دوام و خدمات پس از فروش محصولاتی با قیمت بالاتر عرضه می کنند.

6-تجهیزات جانبی و کنترلی: وجود تجهیزات اضافی مثل تابلو برق تخصصی، درایو کنترل دور (VFD)، دمپرهای خودکار (نظیر قطع کن و فشارشکن) و اتصال به سیستم BMS هزینه پروژه را افزایش می دهد.

فن فشار مثبت دمنده

فن فشار مثبت دمنده در واقع همان فن اصلی سیستم فشار مثبت است که وظیفه مکش هوای تازه از بیرون و دمیدن آن با فشار به داخل راه پله یا فضای مورد نظر را بر عهده دارد. این دستگاه با ایجاد جریان هوای پرفشار مانع از نفوذ دود، گرد وغبار و آلاینده ها به محیط حفاظت شده می شود و به همین دلیل به آن فن دمنده یا Blower نیز گفته می شود.

دمنده بودن این فن به این معناست که خروجی آن مستقیماً به کانال های توزیع هوا متصل شده و هوا را به جای تخلیه به درون فضا تزریق می کند. انتخاب صحیح ظرفیت و فشار این فن دمنده نقشی کلیدی در عملکرد موفق کل سیستم ایمنی ساختمان در برابر آتش دارد.