طراحی سیستم تهویه مطبوع در برج ها و آسمان خراش ها

ساختمان‌های بلند برای بیش از 100 سال وجود داشته‌اند و در شهرهای مختلفی در جهان ساخته شده‌اند. ساخت ساختمان‌های بلند تنها بعد از اختراع سیستم ترمز ایمنی آسانسور، امکان‌پذیر شد. رشد جمعیت و رشد اقتصادی در شهرها باعث محبوبیت زیاد این ساختمان‌های بلند گردید. در مطلب بر سیستم‌های تهویه مطبوع مورد نیاز ساختمان‌های بلند، برج‌ها و آسمان خراش‌ها تمرکز دارد. به صورت یک استاندارد، یک ساختمان بلند به ساختمانی گفته می‌شود که ارتفاع آن بیش از 91 متر باشد.

هزینه کلی یک ساختمان بلند مرتبه تحت تاثیر ارتفاع طبقه به طبقه قرار دارد. یک اختلاف کوچک در این ارتفاع، هنگامی که ضرب در تعداد طبقات و مساحت و محیط ساختمان شود، باعث افزایش چشمگیری در مساحتی که باید به پوستۀ بیرونی ساختمان اضافه شود، می‌گردد. ارتفاع نهایی طبقه به طبقه برای طبقات اشغال شده از هر ساختمان به‌طور مشترک توسط مالک، مهندسین معمار، عمران، تهویه مطبوع و برق تعیین می‌شود. در ادامه با تهویه آسمان همراه باشید تا شما را با صفر تا صد طراحی سیستم‌های تهویه مطبوع در ساختمان‌های بلند مرتبه آشنا نماییم.

اثر دودکشی

اثر دودکشی در ساختمان‌های بلند زمانی رخ می‌دهد که دمای بیرونی کمتر از دمای داخل باشد. یک ساختمان بلند در هوای سرد مانند یک دودکش عمل می‌کند و با انتقال حرارت طبیعی، هوای ورودی در طبقات پایین‌تر را به جریان انداخته و از طبقات بالاتر خارج می‌کند. علت این امر اختلاف چگالی بین هوای سرد متراکم بیرون ساختمان و هوای گرم و رقیق‌تر داخل ساختمان می‌باشد. اختلاف فشار ایجاد شده توسط اثر دودکشی به‌طور مستقیم با ارتفاع ساختمان و نیز اختلاف دمای داخل و بیرون ساختمان متناسب است.

هنگامی که دمای خارج از ساختمان گرم‌تر از دمای داخل است، پدیدۀ اثر دودکشی معکوس می‌شود. این بدان معنی است که در اقلیم‌های خیلی گرم، هوا در طبقات بالاتر وارد ساختمان می‌شود. در داخل ساختمان جریان می‌یابد و از طبقات پایین‌تر خارج می‌شود. علت اثر دودکشی معکوس همان اختلاف چگالی هوای داخل و بیرون است. اثر دودکشی معکوس مشکل مهمی در ساختمان‌های بلند مرتبه در اقلیم‌های گرم نیست زیرا اختلاف دمای بیرون و داخل ساختمان به‌طور قابل ملاحظه‌ای کمتر از اختلاف دما در اقلیم‌های خیلی سرد است. بنابراین، این بخش از مطلب بر روی مشکلات ناشی از اثر دودکشی در اقلیم‌های سرد تمرکز دارد.

تئوری

هر ساختمان یک سطح خنثی برای فشار (NPL) دارد. نقطه‌ای که در آن فشارهای داخلی و خارجی در یک اختلاف دمای معین، برابر هستند. موقعیت NPL تحت تأثیر نفوذپذیری دیواره بیرونی آن، پارتیشن داخلی و ساخت و ساز و نفوذپذیری راه پله‌ها و چاه‌ها، از جمله چاه‌های آسانسور و شافت‌های کانال‌ها و لوله‌ها می‌باشد. همچنین سیستم‌های اگزاست تمایل به افزایش NPL و در نتیجه افزایش اختلاف فشار کلی در مرکز ساختمان دارند. این امر همچنین باعث افزایش نفوذ هوای بیرون می‌شود. در نهایت فشار باد، که معمولاً با ارتفاع افزایش می‌یابد و در طبقات بالاتر یک ساختمان قوی‌تر است، نیز می‌تواند صفحه خنثی فشار را تغییر دهد و باید به عنوان یک فشار اضافی به اثر دودکشی در هنگام تعیین موقعیت صفحه خنثی در نظر گرفته شود.

ملاحظات عملی اثر دودکشی

اثر خودکشی در ساختمان‌های بلند معمولاً مشکلات عمده‌ای ایجاد می‌کند:

• درب‌های آسانسور ممکن است به درستی بسته نشوند، زیرا اختلاف فشار در طول درها باعث می‌شود که درب در مسیرش گیر کند تا مکانیزم بسته شدن نیروی کافی برای مقابله با آن تولید نکند.
• می‌تواند باعث دشواری در باز و بسته کردن درب‌های دستی به علت فشار قوی ایجاد شده توسط اثر دودکشی شود.
• انتشار دود و بو از طریق مسیر هوای اثر دودکشی نیز ممکن است رخ دهد.
• مشکلات حرارتی می‌تواند در مناطق پایین‌تر ساختمان رخ دهد. این بخش‌ها به دلیل نفوذ زیاد هوای سرد از طریق ورودی‌ها و دیواره خارجی ساختمان (به دلیل نفوذپذیری بیش از حد پیش‌بینی شده) به سختی گرم می‌شوند. همچنین این مشکلات حرارتی می‌توانند باعث یخ زدن آب در لوله کشی آب پاش، کویل‌های سرمایشی و سایر سیستم‌های آبی در طبقات پایین‌تر شود.

دو مثال واقعی زیر، درجه‌ای را که اثر دودکشی می‌تواند در آن باعث ایجاد شکل در ساختمان در اقلیم‌های سرد شود، نشان می‌دهد.

یک ساختمان بلند تجاری در شیکاگو در ماه سپتامبر، بخشی از آن اشغال شده بود. ۳۰٪ پایین ساختمان اشغال شده و بالای ساختمان هنوز تحت ساخت‌وساز بود و به بیرون باز بود. در حالی که ساخت‌وساز قسمت بالایی ساختمان تا پاییز ادامه داشت، مشکلات عملیاتی کمی وجود داشت. مشکلات عمده تنها زمانی رخ دادند که زمستان شد و دما به و منفی 7 درجه سانتی‌گراد و کمتر رسید. در این زمان، به دلیل باز بودن بالای ساختمان، سطح فشار خنثی آن به‌طور قابل ملاحظه‌ای از نقطۀ میانی بالاتر رفت. نتیجۀ این امر، سقوط درب‌های گردان، ناتوانی در بستن درب‌های آسانسور و ناتوانی در گرمایش سطوح ورودی ساختمان بود. هوای گرم شدۀ بیرونی به سطوح ورودی تزریق شد راه پله‌ها در بخش‌های اشغال نشده، بسته شدند و ساخت‌وساز بالای ساختمان تسریع شد تا آن بخش از ساختمان بسته شود. تا اواسط زمستان این تلاش‌ها مشکلات را به حداقل رساندند و امکان استفادۀ معمولی از طبقات پایین را فراهم کردند.

مشکل دوم در یک ساختمان ۶۹ طبقه در شهر نیویورک ایجاد شد که بالای یک مرکز حمل و نقل عمده با ارتباط باز مستقیم ساختمان با مرکز حمل و نقل قرار داشت. آن مرکز با تونل‌های قطار و درب‌های فراوان، عملاً رو به محیط بیرون باز است. حجم هوای بیرونی زیاد ساختمان در روزهای سرد زمستان باعث شد درب‌های آسانسورها بسته نشوند و شرایط آسایش در بخش بالایی ساختمان حفظ نشود. این مشکل با تأمین یک محفظه شیشه‌ای با درب‌های گردان بین لابی ساختمان و پله برقی‌ها منتهی به ایستگاه قطار حل شد. بسته شدن عملی دهانه‌های منتهی به ایستگاه قطار مشکلات گرمایشی و درب‌های آسانسور را حل کرد و محفظه شیشه‌ای احساس باز بودن مطلوب را حفظ کرد.

ورودی‌های ساختمان‌های بلند در اقلیم‌های سرد باید درب‌های گردان باشند. این نوع درب‌ها دارای فشار یکسان در دو طرف هستند، که باعث ساده شدن عملکرد می‌شود و نیازی به تلاش زیاد در چرخاندن نیست و درزگیری آن به راحتی انجام می‌شود.

راهروهای دارای دو درب برای مناطق پر ازدحام تا حدی مناسب است، با فرض این که درب‌ها در فاصله مناسبی از هم قرار دارند و هر کدام می‌تواند به‌طور مستقل کار کند و یکی از درب‌های راهرو همواره بسته است، و گرمای کافی در فضای بین درها تأمین می‌شود. اگر فاصله مناسب باشد، باز کردن هم زمان هر دو درب در دو طرف راهرو می‌تواند کنترل شود با این حال، راهروهای دو درب در اقلیم‌های سرد برای ورود افراد کافی نیست، زیرا با ورود تعداد زیادی از افراد به ساختمان در زمان‌های مختلف، هر دو درب هم زمان باز می‌مانند و حجم زیادی از هوا وارد ساختمان می‌شود. لذا اکیداً توصیه می‌شود که در تمام نقاط ورودی افراد، از درب‌های گردان استفاده شود.

برای کنترل جریان هوا به چاه آسانسور، درب‌هایی را به ورودی محل مقابل درب‌های آسانسورها اضافه کنید. این کار یک راهروی آسانسوری در هر طبقه ایجاد می‌کند که جریان داخل درب‌های باز آسانسور را به حداقل می‌رساند. چاه‌های آسانسور هم می‌تواند مشکل ساز باشند زیرا مجرای هوا ممکن است در بالای چاه لازم باشد. با این حال تمام چاه‌ها می‌توانند در وجه عمودی‌شان درزبندی شوند تا جریان ورودی عمودی را به حداقل برسانند.

مفید است که در راه پله‌ها درب‌های درزگیری شده تعبیه شود تا جریان هوای عمودی ساختمان به حداقل برسد. این کار مخصوصاً برای راه پله‌هایی که تمام ارتفاع ساختمان را می‌پیمایند مفید است. ورودی‌های راه پله‌های اضطراری باید به خوبی درزبندی شوند.

طراح HVAC در درجه اول باید مطمئن شود که سیستم‌های تهویه مطبوع مکانیکی هوای بیرون بیشتری را نسبت به هوایی که خارج می‌کنند، وارد کنند تا فشار ساختمان به بالای فشار اتمسفر برسد.

برای اطمینان از میزان فشار کافی برای سیستم‌هایی که در آن‌ها تعادل هوای کامل باید برای تمام ساختمان به کار رود حداقل ۵ درصد هوای بیرون بیشتر از ترکیب هوای نشتی و اگزاست در شرایط عملیاتی لازم است. علاوه بر این از الزامات استانداردها برای کنترل دود این است که یک سیستم جدا برای لابی ورودی داشته باشیم گرچه همواره لازم نیست، اما این سیستم می‌تواند طوری طراحی شود که در شرایط هوایی خیلی سرد زمستانی با ۱۰۰ درصد هوای بیرون کار کند. این هوا برای تنظیم فشار لابی ساختمان استفاده می‌شود که نقطه حساسی در به حداقل رساندن اثر دودکش است.

فرآیند مرسوم طراحی HVAC

طراحی یک سیستم HVAC معمولاً در فازهای زیر انجام می‌شود. این فرایند مقید به شرایط زمانی و اقتصادی، دسترسی به تجهیزات و ضوابط طراحی می‌باشد.

فاز برنامه

کاربری ساختمان، نیازهای مالک و کاربر، مفاهیم معماری و محدودیت‌های ملی، معمولاً در این فاز مشخص می‌شوند. این الزامات باید در گزارش طراحی سیستم‌های ساختمان مستند شوند.

فاز برنامه که گاهی فاز مفهوم یا طراحی اولیه نیز نامیده می‌شود، هنگامی آغاز می‌شود که کارفرما نیاز پروژه را تشخیص دهد. دو محصول نهایی فاز برنامه برای مهندس مکانیک عبارتند از:

1. یک گزارش هدف طراحی مفصل که سیستم HVAC انتخاب شده را توصیف می‌کند.
2. یک طرح راه‌اندازی یا اجرای فرآیندی که سیستم با آن طراحی، نصب و راه‌اندازی می‌شود.

تیم طراحی مطالعه‌ای برای ارزیابی گزینه‌های سیستم و تعیین بودجه انجام می‌دهد. در جمع‌بندی فاز برنامه، کارفرما سیستم مطلوب را انتخاب می‌کند و تیم طراحی گزارش هدف طراحی را تنظیم می‌کند. برنامه کارفرما شامل اطلاعاتی برای شاخص‌های طراحی زیر می‌باشد:

• مساحت، ارتفاع و تعداد طبقات ساختمان
• موقعیت جغرافیایی
• مصالح ساختمان، مساحت و نوع پنجره‌ها و سطوح عایق
• نقشه‌های معماری مفهومی
• کاربری هر بخش ساختمان
• برنامه‌های کاربری و عملیاتی
• الزامات محیطی مانند دما و رطوبت
• بارهای فرآیند، الزامات جریان و دما
• امکان توسعه در آینده
• الزامات صوتی (آکوستیک)
• استانداردها و کدهای مناسب
• فضای مورد نیاز تجهیزات
• قابلیت اطمینان
• بودجه برای هزینه اولیه و هزینه عملکرد
• الزامات توسعه پایدار

تیم پروژه: در بعضی موارد تیم پروژه در فاز برنامه انتخاب می‌شوند تا مفاهیم پروژه با این کارشناسان تعیین شود. در موارد دیگر، تیم پروژه کامل تا پایان فاز برنامه‌ریزی انتخاب نمی‌شوند، بلکه زمانی انتخاب می‌شود که کارفرما نوع سیستم مطلوب و هدف طراحی را مشخص کرده است. اعضای تیم می‌توانند شامل تیم کارفرما، اعضای معمولی تیم طراحی (مثل معماران، کارشناسان ژئوتکنیک و….) مدیر پروژه و یا پیمانکار هستند و همچنین می‌توانند شامل متخصصین در زمینه‌هایی همچون لرزش و سرو صدا، روشنایی، ایمنی، دما و دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) باشند.

طراحی شماتیک

در این فاز، طراح، سیستم‌های مناسب برای نیازهای کاربری ساختمان را انتخاب و مقایسه می‌کند و توصیه‌هایی را برای کارفرما تنظیم می‌کند. این فاز معمولاً شامل ارزیابی مزایا و معایب روش‌های مختلف طراحی می‌باشد. مصرف انرژی سالانه، تقاضا و هزینه‌ها، در کار هزینه سیستم‌های نصب شده محاسبه می‌شوند.

طراحی اولیه یا توسعه طراحی

در این فاز، طراح مکانیکی طراحی سیستم تهویه مطبوع را با سیستم‌های معماری، سازه‌ای برقی هماهنگ می‌کند تا از تداخل‌های بالقوه جلوگیری کند. محاسبات تهویه، اتلاف حرارت و جذب حرارت انجام می‌شوند، سایز و ظرفیت تجهیزات انتخاب می‌شود و محل قرارگیری سیستم‌ها تنظیم می‌شود.

طراحی نهایی و آماده سازی اسناد ساخت و ساز

در این مرحله، طرح‌بندی اولیه و انتخاب تجهیزات به‌طور کامل انجام شده و نقشه کشی و مشخصات کامل شده‌اند. بعضی پروژه‌ها شامل تهیه طراحی‌های جایگزین هستند.

فاز ساخت و ساز

وظایف مهندس طراح در این فاز معمولاً شامل بازبینی نقشه‌ها، نظارت بر ساخت و ساز و هدایت یا انجام تست‌های عملکرد سیستم می‌باشد. پیمانکاران ممکن است نیازمند راهنمایی برای اطمینان از اینکه پروژه طبق استانداردها پیش می‌رود، باشند.

فاز توافق یا راه اندازی

اصطلاح راه اندازی معمولاً برای اشاره به شروع و تست عملکرد سیستم‌های مکانیکی به کار می‌رود. فرآیندهای فاز توافق بخش مهمی از این روند هستند ولی سایر المان‌های مهم باید در هر فاز پروژه صورت بگیرند.

خدمات پس از اشتغال

طراحان ممکن است برای کمک به آموزش پرسنل عملیاتی یا بهینه سازی عملکرد سیستم، فراخوانده شوند. این سرویس‌ها معمولاً در راه اندازی جامع گنجانده می‌شوند.

تکامل گزارش هدف طراحی

در طول فاز طراحی، گزارش هدف طراحی که در فاز برنامه ریزی توسعه یافته بود، گسترده‌تر می‌شود. موارد زیر به شاخص‌هایی که قبلاً تعریف نموده‌اند اضافه می‌گردند.

• تشریح سیستم
• اهداف عملکرد انرژی
• مشخصات عملکرد ساعتی
• نمودارهای شماتیک
• توضیحات توالی کنترل

هر یک از این موارد در فاز طراحی اولیه به عنوان یک شرح کلی از هدف نهایی طراحی آغاز می‌شود. همزمان با توسعۀ طراحی، آن‌ها نیز اصلاح شده و گسترش می‌یابند تا اینکه گزارش نهایی هدف طراحی یک شرح مفصل از پیکربندی عملیات و کنترل سیستم ارائه کند.

ضریب‌های اطمینان

طراحان سیستم معمولاً از ضریب‌های اطمینان در نقاط مختلفی در فرآیند طراحی استفاده می‌کنند تا از طراحی اشتباه و گم در نظر گرفتن سایز تجهیزات جلوگیری کنند. استفاده صحیح از ضریب‌های اطمینان یک تمرین خوب مهندسی است. با این حال، ضریب‌های اطمینان معمولاً به اشتباه به عنوان جایگزینی برای طراحی مهندسی به کار می‌روند، و این کار باعث سایزینگ بیش از حد تجهیزات می‌شود. بنابراین دقت در استفاده از ضرایب اطمینان ضروری است.

سیستم‌ها

سیستم‌های به کار رفته در ساختمان‌های بلند برای رسیدگی به اهداف مالک، نیازهای کاربر، هزینه‌های انرژی و نگرانی‌های زیست محیطی (شامل کیفیت هوای داخل) توسعه یافته‌اند.

در یک ساختمان توسعه یافته، هزینۀ مبادلات مکانیکی و الکتریکی، معمولاً ۳۵ تا ۵۰ درصد و برای ساختمان بلند مرتبه تجاری، معمولاً بیش از ۲۵٪ از هزینۀ کلی است. به علاوه، تجهیزات مکانیکی و برقی و چاه‌ها می‌توانند ۷ تا ۱۰ درصد فضای ساختمان را اشغال کنند.

طراحی معماری بیرون و داخل ساختمان، اساساً تحت تأثیر سیستم تهویه مطبوع است در نتیجه، انتخاب سیستم HVAC برای هر ساختمان بلند مرتبه، با نظر کل تیم طراحی ساختمان، صورت می‌پذیرد، زیرا این انتخاب کل تیم را تحت تأثیر قرار می‌دهد. نقطه نگرانی‌ها و روش‌های آنالیز به هیچ وجه فرقی با فرآیندی که برای ساختمان کوتاه دنبال می‌شود، ندارد. سیستم‌های جایگزین احتمالی هم بسیار مشابه هستند ولی دامنه انتخاب برای ساختمان‌های بلند مرتبه معمولاً محدودتر است.

گزینه‌های سیستم تهویه مطبوع

گزینه‌های زیادی در ساختمان‌های بلند به کار می‌روند هر چند تنظیمات دقیق سیستم تحت تأثیر تجربه و خلاقیت مهندس طراحی HVAC هستند، رایج‌ترین موارد انواع سیستم‌های تمام هوا و آب/هوا می‌باشند.

سیستم‌های تمام هوای حجم متغیر (VAV): این سیستم‌ها در پیکربندی‌های مختلف، یکی از رایج‌ترین راه‌حل‌ها در ساختمان‌های بلند هستند. هوای تهویه مطبوع شده برای سیستم های VAV می‌تواند از یک اتاق فن مرکزی یا از واحدهای تهویه مطبوع طبقه به طبقه محلی تامین شود. سیستم های VAV دمای فضا را با تغییر مستقیم مقدار هوای سرد یا گرم ورودی در پاسخ به نیاز بـه بـار ســرمایی/گرمایی کنترل می‌کند. البته در موقعیت‌های جغرافیایی که نیاز زیادی به گرمایش دارند، سیستم باید با یک روش کمکی تأمین گرما طراحی شود. این کار می‌تواند با نصب قرنیزهای آب گرم انجام شود که کنترل آن مستقیماً و یا با ترموستات یا با تنظیم مجدد دمای آب داغ به‌طور معکوس با دمای بیرون انجام می‌شود. گزینه‌های دیگر، قرنیزهای الکتریکی کنترل شده با ترموستات روی دیوار خارجی یا کویل‌های حرارتی برقی یا آب داغ می‌باشد.

سیستمهای هوا/آب: این سیستم‌ها از نظر تاریخی شامل سیستم‌های القایی هستند ولی سیستم‌های مدرن معمولاً از واحدهای فن کویل بیرون ساختمان استفاده می‌کنند و داخل ساختمان را با سیستم VAV تمام هوا تغذیه می‌کنند. مناطق بیرونی معمولاً با یک حجم ثابت از هوا توسط سیستم VAV داخلی در ظرفیت مناسب برای رعایت الزامات چند فضایی یا یک سیستم مجزا هوای بیرون که تهویه هوای بیرون را فراهم می‌کند، تأمین می‌شوند.

واحدهای فن کویل در یک ساختمان بلندمرتبه که نیازمند گرمایش زمستانی می‌باشد، معمولاً با یک سیستم آبی ثانویه چهار لوله‌ای طراحی می‌شود تا گرمایش و سرمایش هم زمان ساختمان را تأمین کند.

یک مزیت سیستم هوا / آب این است که ظرفیت سیستم‌های مرکزی هوای ورودی و بازگشتی و نیز سایز کانال‌های پخش هوا را کم می‌کند. ضمن اینکه فضای مورد نیاز تجهیزات مکانیکی سیستم تأمین تهویه مطبوع را کاهش می‌دهد. با این حال، سیستم‌های هوا/آب، نیازمند فضا برای مبدل‌های حرارتی و پمپ‌هایی برای رساندن آب سرد و گرم ثانویه لازم برای سیستم‌های فن کویل می‌باشد.

سیستم‌های توزیع هوای زیرزمینی (UFAD): در این سیستم‌ها، فضای زیر یک کف کاذب، بـه عنـوان مسیر پخش استفاده می‌شود. بیشتر نصب‌ها از دینیوزهای تغذیه، قابل تنظیم دستی یا واحدهای ترمینال اتوماتیک در زیر کف برای کنترل هوای داده شده به فضای بالا استفاده می‌کنند. (در مقابل، برای سیستم‌های سنتی‌تر، واحدهای ترمینال در بالای سقف نصب می‌شوند و هوای تغذیه از بالا داده می‌شود). هنگامی که به درستی طراحی شده باشند، سیستم‌های پخش هوای سقفی با کفی می‌تواند نیازهای آسایشی کاربران را برآورده کنند. سیستم‌های UFAD معمولاً به علت کف کاذب، هزینه اولیه بیشتری دارند، ولی هزینه‌های بهره‌برداری معمولاً کمتر است زیرا قدرت فن کمتری مورد نیاز است.

سیستم UFAD می‌تواند از اتاق‌های فن مرکزی یا واحدهای فن طبقه به طبقه استفاده کند. هوای تهویه مطبوع شده معمولاً در ۱۶ تا ۱۸ درجه سانتی‌گراد در مسیر کف کاذب تأمین می‌شود، ولی در موقعیت‌هایی که نیازمند رطوبت‌گیری هستند هوا باید اول تا حدود 8 تا 12 درجه سانتی‌گراد سرد شود تا رطوبت حذف گردد و سپس با هوای بازگشتی ادغام شود تا دمای هوای ورودی ۱۶ تا ۱۸ درجه سانتی‌گراد بدست آید. سقف کاذب به عنوان یک مسیر بازگشت عمل می‌کند ولی می‌تواند عمق کمتری داشته باشد زیرا کانال زنی تغذیه وجود ندارد.

یک نگرانی عمده در مورد UFAD در ساختمان‌های بلند مرتبه، منطقه محیطی ساختمان است که بارهای بسیار متفاوتی را در شرایط تابستانی و زمستانی دارد مخصوصاً در ساختمان‌هایی با پوشش بیرونی شیشه‌ای و فن کویل‌های کنترل شده ترموستاتیکی زیر کف می‌توانند یک راه حل مقرون به صرفه باشند. به علاوه احتیاط شدیدی در درزگیری کف سازه لازم است تا از اتصال کوتاه هوای تغذیه جلوگیری شود.

تهویه مطبوع زیر کفی برای ساختمان بلند مرتبه باید در اوایل فرآیند طراحی انتخاب شود زیرا بر ملاحظات طراحی معماری (مانند ارتفاع طبقه به طبقه، نمای خارجی، راه پله‌ها و آسانسورها)، عمرانی (مانند قطعات سازه‌ای فرو رفته) و برقی (مانند سیم کشی زیر کشی) تأثیر گذار است. نیازهای پروژه برای هوای تهویه مطبوع شده می‌تواند با یک یا چند اتاق تجهیزات مکانیکی مرکزی که به چند طبقه سرویس می‌دهند یا با سیستم‌های نصب شده در اتاق فن‌های مجزا در هر طبقه که هوا را تنها برای طبقه‌ای که در آن نصب شده‌اند، تأمین می‌کنند، برطرف می‌شود. علاوه بر این، تصمیم به استفاده از سرمایش آب سرد یا واحدهای تهویه مطبوع در طرح طبقه به طبقه باید اتخاذ شود. انتخاب هر یک از این سه طرح، یکی از اساسی‌ترین تصمیمات در طول فاز طراحی مفهومی است. این مسأله به مالک هر یک از اعضای تیم طراحی و پیمانکاران مربوط است، زیرا بر الزامات فضایی، توزیع فضاء تجهیزات HVAC و هزینه‌های توزیع برقی و لوله کشی مؤثر است.

اتاق فن مرکزی

در اتاق فن‌های مرکزی، تأمین تهویه مطبوع هر طبقه اداری از چند سیستم هواساز واقع در یک یا چند اتاق فن مرکزی، سرچشمه می‌گیرد، که این اتاق‌ها مکرراً به عنوان اتاق مرکزی تجهیزات مکانیکی شناخته می‌شوند. هوا از اتاق فن مرکزی، توسط رایزرهای کانال‌های عمودی در شفت‌های آتش نشانی به هر طبقه توزیع می‌شود. در هر طبقه، شیرهای کانال افقی در هر رایزر تعبیه می‌شوند. این شیر کانال افقی شامل یک دمپر آتش هوای برگشتی در هر طبقه وارد شفت عمومی می‌شود. حجم هوای بیرون و برگشتی به فصل و دما و رطوبت هوای باز حاصل بستگی دارد. در اقلیم‌های گرم‌تر که سیستم‌ها همواره با حداقل هوای بیرون کار می‌کنند، هوای بازگشتی همیشه به سیستم هوای تغذیه باز می‌گردد به جز هنگام استارت صبح یا جایی که فن‌ها تحت حالت کنترل دود کار می‌کنند.

اتاق‌های فن طبقه به طبقه با واحدهای آب سرد

تأمین هوا برای هر طبقه با این گزینه از یک اتاق فن محلی در طبقه سرچشمه می‌گیرد، که معمولاً در مرکز ساختمان واقع است. این اتاق حاوی یک دستگاه هواساز آب سرد با یک کویل سرمایشی، فیلترها و فن‌ها می‌باشد. گرمایش صبحگاهی در هنگام استارت در اقلیم‌های سرد می‌تواند با یک کویل حرارتی در دستگاه سرماساز، یک یونیت هیتر نصب شده در اتاق فن، یا کویل‌های حرارتی در جعبه‌های VAV یا VAV فن‌دار (FPVAV) تأمین شود. واحد موجود در یک طبقه معمولاً فقط طبقه‌ای را که در آن نصب شده است تأمین می‌کند. معمولاً یک واحد در هر طبقه نصب می‌شود ولی در طبقات بزرگ چند واحد می‌تواند با سیستم‌های هوای به هم پیوسته مورد استفاده قرار گیرند.

این سیستم معمولاً در تمام زمان‌های انتقال، با حداقل هوای بیرون کار می‌کند. هوای بیرونی سیستم توسط یک دستگاه هواساز که به عنوان یک سیستم هوای بیرونی اختصاصی (DOAS) عمل می‌کند و در سقف یا اتاق مکانیکی مرکزی قرار دارد تأمین می‌شود. این واحد هوای بیرونی کنترل شده را از طریق یک رایزر هوای عمودی به دستگاه هواساز در هر طبقه می‌رساند. واحد هوای بیرون می‌تواند شامل پیش گرمایشی، و کویل‌های سرمایشی برای هوای بیرونی در حال ورود باشد، و می‌بایست در ازای فیلتراسیون برای تصفیه‌ی این هوا باشد. به عنوان جایگزین، این واحد می‌تواند شامل بازیابی گرما برای از پیش کنترل کردن هوای بیرونی با بازیابی سرما یا گرما از هوای اگزاست باشد.

اتاق‌های فن طبقه به طبقه با واحدهای انبساط مستقیم

نوع دیگر گزینه طبقه به طبقه شامل یک سیستم تأمین تهویه مطبوع طبقه به طبقه می‌باشد که تقریباً با گزینه آب سرد، یکسان است. در این گزینه یک واحد انبساط مستقیم (CDX) آبی و پکیجی، کامل شده با یک یا چند کمپرسور سرمایشی و کندانسور آبی و برای تأمین سرما به کار رفته است. گرمای بازگشتی از کمپرسور، توسط برج خنک کننده و سیستم چرخشی آب کندانسور کنترل می‌شود.

آکوستیک

شاخص‌های صوتی باید برای انواع کاربری‌های ساختمان تعیین شوند. مثلاً فضای اداری طرح – باز می‌تواند برای یک سطح شاخص صدای NC-40 طراحی شود، در حالی که دفاتر خصوصی یا اجرایی یا اتاق‌های کنفرانس نباید بالاتر از 35-NC باشند و حتی ممکن است نیازمند پایین‌تر از این باشند. مهندسی آکوستیک در یک پروژه این سطوح را تنظیم می‌کند و وظیفه طراح تهویه مطبوع این است که با کمک مهندس اکوستیک مشخص کند آیا شاخص‌های تعیین شده در نصب نهایی بدست آمده‌اند یا خیر. انتخاب سیستم و تجهیزات بر الزامات آکوستیک و سطوح سر و صدا در بخش‌های مورد اشغال اثر می‌گذارد. مهم است که استانداردهای آکوستیکی پروژه و طرحی نهایی آن، توسط مشاور آکوستیکی بازبینی شود تا از دستیابی به سطوح صدای مطلوب اطمینان حاصل شود، مخصوصاً زمانی که اتاق‌های فن طبقه به طبقه به کار رفته‌اند.

به عنوان مثال برای رفع سر و صدای لوله‌های آب و فاضلاب، استفاده از عایق پشم سنگ لوله‌ای توصیه می‌شود. پشم سنگ لوله‌ای علاوه بر اینکه یک عایق حرارتی است و برای عایق کاری حرارتی لوله‌ها استفاده می‌شود، یک عایق صوتی نیز هست که از آن می‌توان در عایق کاری صوتی تمام لوله‌ها از جمله لوله‌های سرویس‌های بهداشتی حمام و لوله‌های فاضلاب استفاده کرد. از ویژگی‌های عایق صوتی پشم سنگ لوله‌ای می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

1. جذب صوت بالا
2. ضد حریق و ایستایی بالا در برابر حرارت
3. عایق حرارتی با بازده بالا
4. سازگار با مصالح ساختمانی و فاقد خوردگی
5. فاقد آزبست و سازگاری با محیط زیست

دستگاه‌های گرمایشی / سرمایشی مرکزی

ساختمان‌های بلندمرتبه نیازمند یک دستگاه مرکزی برای تأمین آب داغ و سرد یا بخار برای تأمین نیازهای سرمایی و گرمایی ساختمان می‌باشد. فاکتورهایی که باید در هنگام انتخاب نوع و موقعیت دستگاه گرمایشی و سرمایشی مورد توجه قرار گیرند عبارتند از:

• وزن فضای مورد نیاز و تأثیر بر سیستم سازه
• اثر بر برنامه‌ی ساخت و ساز
• ملاحظات آکوستیکی
• سهولت و هزینه بهره برداری و نگهداری
• منابع انرژی موجود
• هزینه‌های عملیاتی سالانه و احتمالاً هزینه چرخه عمر
• تغییرات ویژه در جزئیات اتاق تجهیزات مکانیکی و ساخت قطعات

موقعیت دستگاه مرکزی

تصمیم‌گیری پیچیده‌تر برای منبع انتقال انرژی، موقعیت تجهیزات در ساختمان است. این بر هزینه‌های ساخت، طراحی معماری و زمان ساخت اثر می‌گذارد. تقریباً هر مکانی در یک ساختمان بلند را می‌تواند برای تجهیزات سرمایشی و گرمایشی استفاده کرد. برای انتخاب مکان، به موارد زیر توجه کنید:

• اگر یک بویلر بالای سطح نصب شده باشد، سوخت (نفت، گاز، برق) باید برای بویلر آورده شود و در صورت سوختی بودن بویلر، یک دودکش و هوای احتراق باید از بویلر به محیط کشیده شود.
• موقعیت دستگاه بویلر باید با آنالیز پارامترهایی که قبلاً مشخص شد، تعیین شود.
• بدون در نظر گرفتن محل نصب، طراحی باید شامل ملاحظات مناسب طراحی آکوستیکی و کنترل لرزش باشد.

ملاحظات محل دستگاه تبرید، پیچیده‌تر هستند. نه تنها برق، گاز، نفت یا بخار باید برای تامین انرژی عملکرد به دستگاه رسانده شود، بلکه آب سرد هم باید از دستگاه تبرید مانند چیلر به تجهیزات تأمین تهویه مطبوع پمپاژ شود.

ملاحظات آکوستیکی محل دستگاه مرکزی

سر و صدا و لرزش هم ملاحظات کلیدی طراحی مکانیکی، سازه‌ای و معماری هستند، طراح HVAC و مهندس آکوستیک پروژه باید تجهیزات مکانیکی را در جایی قرار دهند که به سطوح آکوستیکی مطلوب اطراف دستگاه مرکزی دست یابند. رسیدن به راه‌حل مناسب شامل درک ویژگی‌های صدای تولید شده توسط تجهیزات و مسیرهای مختلف (مثلاً از طریق کف، سقف، دیوار و…) برای انتقال این سروصدا و لرزش به مناطق اشغال شده‌ی ساختمان می‌باشد.

اثر موقعیت دستگاه مرکزی بر برنامه ساخت

محل بویلر و چیلر بر برنامه‌ی ساخت هم اثر می‌گذارد. این نگرانی به ویژه برای دستگاه تبرید مهم است که یک فرآیند نصب پیچیده دارد. سنگین‌ترین لوله‌کشی و دشوارترین فرآیند نصب لوله‌کشی در ساختمان مربوط به دستگاه تبرید می‌باشد. در نتیجه، اگر دستگاه تبرید در بالاترین سطوح ساختمان واقع شده باشد، نصب ماشین آلات و لوله کشی آن‌ها می‌تواند برنامه کلی را به تأخیر بیاندازد. بر این اساس، اگر به علت اولویت‌های دیگر فضا (مثل پارکینگ و انبار) نتوانیم دستگاه تبرید را در زیر سطح نصب کنیم، بهترین موقعیت برای نصب آن، بالای لابی و پایین‌تر از سطوح بالایی ساختمان می‌باشد.

سیستم‌های آب رسانی

سیستم‌های آب رسانی برای ساختمان‌های بلندمرتبه، نیازمند ملاحظات ویژه‌ای هستند. در درجه اول به این دلیل که ارتفاع ساختمان فشار استاتیکی بالایی روی سیستم لوله کشی ایجاد می‌کند. این فشار می‌تواند بر طراحی سیستم لوله کشی شامل سیستم‌های لوله کشی آب پاشی و آب مصرفی اثر بگذارد. این بخش بر سیستم‌های آب سرد، آب گرم و آب کندانسور تمرکز دارد.

سیستم‌های آب سرد و آب گرم همواره سیستم‌های بسته هستند. (به عنوان مثال سیال پمپ شده در معرض اتمسفر قرار ندارد)، در حالی که سیستم‌های آب کندانسور معمولاً باز هستند. سیستم بسته شامل یک مخزن انبساط می‌باشد، که می‌تواند باز یا بسته باشد. یک مخزن انبساط باز، در بالاترین نقطه‌ی لوله کشی قرار دارد و رو به محیط اطراف باز است. سطح باز شده از آب ناچیز است و سیستم همچنان بسته محسوب می‌شود.

در یک سیستم باز، سیال پمپ شده در معرض فشار اتمسفری در یک یا چند نقطه از سیستم لوله‌کشی قرار دارد. سیستم توزیع آب کندانسور معمولاً باز محسوب می‌شود زیرا آب در برج خنک کنندۀ باز، در معرض اتمسفر قرار دارد.

عمده تفاوت هیدرولیکی بین سیستم‌های باز و بسته، این است که ویژگی‌های خاصی از سیستم‌های باز، در سیستم‌های بسته وجود ندارند. مثلاً بر خلاف هیدرولیک یک سیستم باز، در یک سیستم بسته (۱) جریان نمی‌تواند با اختلاف فشار استاتیکی تحریک شود، (۲) پمپ‌ها بالا بردن استاتیکی را فراهم نمی‌کنند، (۳) کل سیستم لوله کشی همیشه پر از آب است.

اگر یک کولر یا کولر خشک (که معمولاً کولر سیال صنعتی نامیده می‌شود) به جای یک برج خنک کن برای آب کندانسور استفاده شود، سیستم لوله‌کشی باید بسته باشد. استفاده از کولرهای خشک یا آبی برای تمام ساختمان تجاری-اداری بزرگ بسیار نادر است. با این حال، آن‌ها در بخش‌هایی از ساختمان‌های بلند برای کنترل گرمای برگشتی از سیستم‌های سرمایشی مکمل (که برای فضاها و تجهیزاتی که نیازمند سرمایش اضافی می‌باشند، لازم هستند) به کار می‌رود.

ملاحظات هیدرو استاتیکی

یک مسأله مهم در طراحی سیستم لوله‌کشی ساختمان‌های بلند مرتبه، فشار هیدرواستاتیکی ناشی از ارتفاع ساختمان است. این فشار هیدرواستاتیکی نه تنها لوله‌کشی و تیرها و اتصالات مربوط به آن، بلکه تجهیزات ساختمان را نیز تحت تأثیر قرار می‌دهد. فشار دینامیکی ناشی از پمپ‌ها نیز باید به فشار استاتیکی اضافه شود تا فشار کاری روی هر المان از سیستم لوله‌کشی را تعیین کنیم. این فشار دینامیکی، برآیند عناصر زیر است:

• افت فشار اصطکاکی در طول لوله‌کشی، شیرها و اتصالات
• فشار باقی ماندۀ لازم در بیشتر قطعات مجزای تجهیزات انتقال حرارت برای عملکرد مناسب آن‌ها
• هر فشار اضافی ناشی از عملکرد پمپ‌ها در کاهش جریان نزدیک به فشار خاموش شدن آن‌ها.

اثر موقعیت دستگاه تبرید

سطحی که دستگاه‌های تبرید و پمپ‌های آب کندانسور و آب سرد در یک ساختمان در آن واقع شده‌اند، می‌تواند بر هزینه تجهیزات تبرید، پمپ‌ها، لوله‌کشی و شیرها و اتصالات مرتبط با آن تأثیر بگذارد.

فشار کاری روی تجهیزات یا لوله‌کشی شیرها و اتصالات در هر موقعیتی در ساختمان برابر مجموع ارتفاع هیدرواستاتیکی آب در لوله‌کشی بالای نقطۀ مورد نظر به علاوۀ فشار دینامیکی ایجاد شده توسط پمپ در آن نقطه می‌باشد. فشارهای هیدرواستاتیکی و دینامیکی بر حسب کیلو پاسکال تعیین می‌شوند. حاصل جمع آن‌ها فشار کلی یا فشار کاری بر حسب کیلو پاسکال در نقطه مورد نظر است.

فشار کاری روی دستگاه تبرید، می‌تواند با قرار دادن پمپ آب سرد روی مسیر رفت به جای مسیر مکش، کاهش یابد. با این کار، فشار باقی ماندۀ پمپ روی باکس‌های آب دستگاه تبرید به مجموع فشار هیدرواستاتیکی و مقدار اسمی فشار دینامیکی پمپ‌ها، کاهش می‌یابد. این کار می‌تواند هزینــه دستگاه تبرید را کاهش دهد ولی فشار روی بدنۀ پمپ و فلنج‌ها را تغییر نمی‌دهد.

کاهش فشار آب سرد

فشار روی دستگاه تبرید می‌تواند با قرار دادن آن بالای زیرزمین، کاهش یابد. با این حال، این کار حداکثر فشار تحمل شده توسط لوله‌ها و شیرها و اتصالات را در هر موقعیتی که به کار رفته باشند، تغییر نمی‌دهد. با این حال می‌توان فشار کاری آب سرد روی دستگاه‌ها و لوله‌ها را با استفاده از مدل‌های حرارتی صفحه – تخته‌ای کاهش داد، که گرده‌هایی از طبقات را به صورت مناطق فشار استاتیکی مجزا، جدا می‌کند.

فشار کاری پمپ آب سرد ساده در زیر زمین، تفاوت چندانی با فشار لازم در جایی که سیستم‌های تاتویه به کار رفته‌اند، ندارد، زیرا پمپ آب سرد اولیه، اکنون باید بر افت فشار ناشی از مبدل حرارتی منطقه‌ای نیز غلبه کند. به علاوه پمپ‌های موتور دار در هر مبدل حرارتی آب ثانویه‌ای را اضافه می‌کنند و در نهایت با افزودن دو منطقه‌ی اضافی و در نتیجه افزایش دمای آب سرد، یک افزایش ضروری در حجم آب جاری در سیستم‌ها در طبقات بالاتر لازم است. بر این اساس، گرچه مزایایی در کاهش فشار وجود دارد، ملاحظات جبرانی وجود دارند که باید به منظور تعیین صرفه اقتصادی کلی استفاده مبدل‌های حرارتی صفحه‌ای برای کاهش فشارهای تجهیزات، لوله‌ها، شیرها و اتصالات در یک سطح معین آنالیز شوند.

لوله کشی شیرها و اتصالات

برای انتخاب مصالح مناسب لوله‌کشی، باید فشار کاری روی لوله‌ها و شیرها و اتصالات در سطوح مختلف ساختمان مشخص شود. فشارهای مجاز برای قطرهای مختلف لوله ها را می‌توان در کاتالوگ‌های تولیدکنندگان لوله‌های مختلف یافت. برای لوله‌کشی کندانسیت بخار یا لوله‌کشی آب کندانسور، که در آن احتمال خوردگی وجود دارد، باید ضخامت دیواره‌ی لوله‌ها بیشتر در نظر گرفته شود.

مصالح لوله‌کشی به کار رفته معمولاً غیر استیل هستند. برای سایز لوله‌های زیر ۱۰۰mm، در صورت باز بودن لوله‌کشی آب کندانسور که احتمال خوردگی وجود دارد، مس انتخاب رایجی می‌باشد. عامل محدودکننده در استفاده از لوله‌های مسی معمولاً مناسب می‌باشند که در آن‌ها توانایی تحمل فشار کاری محدود است.

ملاحظات طراحی لوله کشی

در طراحی لوله کشی باید عوامل دیگری نیز در نظر گرفته شوند، از جمله:

• انبساط و انقباض در لوله‌ها و بارهای استاتیکی و دینامیکی آن، زیرا آن‌ها در سیستم فریم سازه‌های فولادی ساختمان منعکس می‌شوند.
• دسترسی به متصل‌های انبساط و لنگرها و راهنماهای لوله‌کشی، که باید بعد از اتمام ساخت و ساز، به‌طور دوره‌ای بررسی شوند.
• محدودیت‌های لرزشی روی سیستم‌های لوله‌کشی و پمپ‌ها

علاوه بر انبساط و انقباض لوله‌کشی ناشی از تغییرات دمای محیط یا سیال پمپ شده در لوله‌ها، کوچک شدن اسکلت می‌تواند در ساختمان‌های بتنی یک شکل باشد. بتن در حین ترمیم، منقبض می‌شود. در طول زمان این انقباض می‌تواند در مورد ۳mn به ازای هر طبقه باشد. گرچه این جابجایی نسبتاً کوچک است، برای یک ساختمان ۷۰ طبقه به حدود ۲۵۵mm می‌رسد. این شرایط ایجاب می‌کند که لوله‌های بالا، پایین و میان نقاط لنگر، به اندازه کافی انعطاف‌پذیر باشند تا امکان حرکت لوله نسبت به سازه را فراهم کند. برای طراحی مناسب این وضعیت طراح HVAC باید مقدار دقیق حرکتی که سیستم لوله‌کشی می‌تواند تجربه کند را از مهندس سازه بگیرد.

حمل و نقل عمودی

دخالت اصلی طراح HVAC در خصوص آسانسورها در یک ساختمان بلند مرتبه، تامین سرمایش موتورخانه آسانسور برای اطمینان از عملکرد صحیح آن است. بسیاری از استانداردها نیازمند این هستند که این موتورخانه با یک سیستم HVAC جدا که مستقل از سایر سیستم‌های ساختمان است، تهویه مطبوع شود. این بخش به الزامات استاندارد تهویه موتورخانه و شفت آسانسور اشاره دارد.

سرمایش موتورخانه آسانسور

بارهای سرمایشی موتورخانه آسانسور شامل موتور الکتریکی محرک مکانیزم و نیز کنترل‌های الکترونیکی گرماساز گسترده می‌باشند. قطعات الکترونیکی که بخشی از سیستم هستند، نیازمند این می‌باشند که دمای موتورخانه آسانسور بین ۱۶ و ۲۷ درجه سانتی‌گراد حفظ شود. این کار می‌تواند توسط یک واحد کندانسور آبی پکیجی DX در موتورخانه آسانسور انجام شود؛ با این حال، به علت احتمال وجود محدودیت‌های عملیاتی قابل ملاحظه در استفاده از آب در موتورخانه، طراح HVAC باید این گزینه را با ناظر ساختمان مورد بازبینی قرار دهد. استفاده از یک واحد کندانسور آبی پکیجی DX می‌تواند برای آسانسور کم ارتفاع یا ارتفاع متوسط موتورخانۀ آن که واقع در میانۀ ساختمان می‌باشد و دسترسی به هوای بیرون ندارد، مناسب باشد. در بالای ساختمان، تجهیزات سرمایشی می‌توانند از هوا استفاده کنند.

تهویۀ موتورخانه و مسیر بالابر آسانسور

در آمریکا، آسانسورها از استاندارد ASME تبعیت می‌کنند. یکی از الزامات سقفی کدها این است که یک دهانۀ تهویه در بالای هر سقف آسانسور تعبیه کنیم که %۳/۵ مساحت مسیر بالابر یا 27 متر مربع به ازای هر آسانسور هر کدام که بزرگتر بود، باشد. هدف این کار فراهم کردن امکان تهویه دود در زمان آتش سوزی ساختمان است. برای دستیابی به آن باید یک کانال از هواکش به اتمسفر زده شود. این کار در بالای ساختمان ساده است ولی برای آسانسورهای کم ارتفاع و ارتفاع متوسط که موتورخانۀ آسانسور دسترسی محیطی ندارد، کشیدن کانال اتصال به اتمسفر می‌تواند دشوار باشد. جایی که سرعت آسانسور بیش از 7 M/S باشد ممکن است دریچه‌های خروج هوا در پایین شفت، توسط استانداردها توصیه شده باشد تا امکان فرار سریع هوا را در زمانی که آسانسور به سرعت در حال پایین آمدن است فراهم شود.

ایمنی در ساختمانهای بلند

چالش‌های ایمنی در ساختمان‌های بلند مشابه ساختمان‌های کوتاه‌تر هستند. نباید تنها به راه پله‌ها اکتفا کرد. آسانسورها باید یک نقش عمده در خروج ایمن ساکنین و واکنش نیروهای امدادی و اضطراری ایفا کنند. مناطق یا طبقات پناهگاهی برای تامین محل آماده سازی برای خروج ساکنین واکنش نیروهای اضطراری لازم است. استانداردها راه‌هایی را برای مقابله با این چالش تنظیم کرده‌اند.

مقررات کلیدی ایمنی آتش برای ساختمان‌های بلند باید شامل موارد زیر باشد:

• تشخیص هد برای لابی‌‎های آسانسور، موتورخانه آسانسور و سیستم‌های HVAC
• حفاظت کامل از آب پاش اتوماتیک
• سیستم لولههای ایستادۀ آتش
• سیستم کنترل دود برای خروجی‌های بسته راه پله‌ها، آسانسورها و مناطق یا طبقات پناهگاهی
• برق اضطراری برای سیستم‌های ایمنی
• آتش نشانی یا آسانسور واکنش اول (first – responder)
• تدارکات تخلیه اضطراری آسانسور یا راه پلۀ خروج اضطراری
• منطقه یا طبقۀ جان پناه
• مرکز فرماندهی آتش نشانی

تشخیص

تشخیص اتوماتیک دود باید در لابی‌های آسانسور، موتورخانه‌های آسانسور، اتاق‌های تجهیزات برقی و مکانیکی و هر فضای فاقد آب پاش اتوماتیک تأمین شود. ساختمان‌های مسکونی باید دارای آلارم‌های دود در هر اتاق خواب ورودی سقف یا دیوار خارجی اتاق خواب باشند. هر یک از آلارم‌ها در یک واحد مسکونی، تمام آلارم‌های بعد در آن واحد را فعال کند.

کنترل دود

استاندارد بین المللی ساختمان (IBC) الزام می‌کند که راه پله‌های خروجی در برابر دود حفاظت شوند. یکی از راه‌های این کار استفاده از یک برج ضد دود از راه پله‌های تحت فشار است. به منظور تسهیل خروجی برای ساختمان‌هایی با ارتفاع ۱۲۸ متر یا بیشتر، کدها نیازمند یک راه پله خروج اضافی علاوه بر آنهایی که توسط محاسبات خروجی لازم شده‌اند، یا افزایش فشار قرار دادن شفت‌های آسانسور می‌باشند. برای پیشگیری از پخش دود در آسانسور بودن افزایش فشار شفت آسانسور، اتاقک آسانسور با حداقل ۱ ساعت مقاومت ضد آتشی لازم است.

آسانسورهای مورد استفاده برای ساکنین در شرایط اضطراری نیازمند محافظت ویژه هستند، از جمله شفت‌های آسانسور تحت فشار، یک سیستم هشدار دهندۀ اضطراری، لابی‌های آسانسور یا دسترسی مستقیم به محوطۀ خروج، و یک راه برای حفاظت آسانسور از نفوذ آب سیستم آب پاش اتوماتیک به محوطۀ مسیر بالابر آب پاش‌های اتوماتیک در موتورخانه آسانسور ممنوع است.