هندسة سحب الدخان – المسرح
هندسة استخراج الدخان
السنة
2023
العميل
نورث كارولاينا
الموقع
فرنسا
التصنيف
هندسة استخراج الدخان
مواصلة التصفح :
مشاريعنا الأخرى :
آخر الأخبار :
الملف الفني :
خبراتنا
هندسة السلامة من الحرائق في المسرح
إن خبرة شركة EOLIOS Engineering العميقة في مجال ميكانيكا الموائع مكنتها من إجراء دراسة دقيقة لضمان السلامة في الموقع في حالة نشوب حريق.
كان الهدف الرئيسي لدراستنا هو تحليل مخاطر الحريق المحتملة وتقييم تدابير السلامة الحالية. وبناءً على النتائج التي تم الحصول عليها، حددنا المناطق عالية الخطورة والتدابير الإضافية التي يجب تطبيقها لضمان الحماية المثلى.
استخدمنا أساليب نمذجة متقدمة لمحاكاة سلوك الحريق في سيناريوهات مختلفة. وقد سمح لنا ذلك بتقييم مدى الضرر المحتمل وتحديد مناطق التأثير.
بناءً على هذه المعلومات، أوصينا بتركيب أنظمة كشف الحرائق وإخمادها المصممة خصيصاً لتناسب خصائص الموقع. كما أوصينا بتحسين أنظمة التهوية وسحب الدخان لتعزيز سلامة شاغلي المبنى.
لقد عملنا بشكل وثيق مع فرق الشركة لتنفيذ هذه التوصيات.
السلامة من الحرائق في دور السينما: أهمية الإخلاء السريع
المسارح أماكن للعروض تتسع لما بين 30 و700 متفرج، حسب حجمها. لذا، من الضروري التخطيط لإخلاء عدد كبير من الأشخاص بشكل مفاجئ في حالات الطوارئ، كالحرائق. ففي حال نشوب حريق، سيزداد الدخان وينتشر، مما قد يؤدي إلى إغلاق طرق الإخلاء بسبب الحرارة والدخان وانعدام الرؤية .
تضمن ديناميكيات الموائع الحسابية (CFD) خلوّ مسارات الهروب وتصميم أنظمة سحب الدخان بكفاءة عالية للمساعدة في إنقاذ الأرواح ومكافحة الحرائق والحد من انتشارها. يهدف بحثنا حول التحكم بالدخان إلى نمذجة انتشاره بهدف تحسين عملية إخلائه ، بالإضافة إلى إخلاء نواتج الاحتراق والعاملين في مسرح العمليات، في ظل أفضل الظروف الممكنة في حال نشوب حريق.
نموذج ثلاثي الأبعاد للموقع
قام مهندسو شركة EOLIOS بإعادة تصميم الموقع بالكامل باستخدام برنامج ثلاثي الأبعاد. سيتم إنشاء هذا النموذج من النموذج ثلاثي الأبعاد للمبنى وأنظمته.
نموذج ثلاثي الأبعاد للمسرح الذي تمت دراسته في هندسة سحب الدخان
ثم يسمح هذا النموذج بإجراء محاكاة ديناميكا الموائع الحسابية لكل سيناريو.
الهدف هو عدم تحميل النموذج بتفاصيل غير مناسبة من أجل زيادة قوة الحوسبة للمناطق الحساسة للدراسة داخل الحجم، ويتم تنفيذ الحجم بطريقة تأخذ في الاعتبار جميع العناصر التي تؤثر على الديناميكا الهوائية للحجم.
توصيف الحريق في النموذج
تعريف معدل تدفق الحرارة: تحديات في نمذجة الحرائق
يُتيح البرنامج إجراء دراسات السوائل، لكنه لا يستطيع التنبؤ باشتعال المواد القابلة للاحتراق أو كيفية احتراقها (الطاقة والنفايات الناتجة). لذا، لم يتم نمذجة ظاهرة الاحتراق في هذه الدراسة. تم نمذجة الحريق باستخدام نموذج حراري حجمي ، والذي يأخذ في الاعتبار فقط التأثيرات الحرارية والسامة للاحتراق ضمن حجم محدد يُعرَّف بأنه المنطقة التي يحدث فيها الاحتراق.
يقع على عاتق المستخدم مسؤولية اختيار بيانات الإدخال للنموذج بعناية. الاحتراق تفاعل ينتج عنه حرارة. هذه الكمية من الحرارة لكل وحدة زمنية، والتي تُسمى ناتج الحرارة أو قدرة الاحتراق، ليست ثابتة بمرور الوقت (لهب صغير، ثم لهب ساطع، ثم انطفاء تدريجي)، مما يجعل تعريفها معقدًا. لذلك، تُجرى دراسات أولية لتحديد التطور الزمني لناتج الحرارة ومعدلات انبعاث نواتج الاحتراق ، والتي ستُستخدم لاحقًا كبيانات إدخال. يمتلك برنامج EOLIOS قاعدة بيانات تُتيح تحديد ظروف توليد الدخان لأكثر المواد شيوعًا.
نموذج المسرح في هندسة سحب الدخان - سرعات اللهب
نمذجة ظاهرة الاحتراق: التركيز على الحرارة والآثار السامة
السيناريوهات التي تم النظر فيها
يصعب التنبؤ بدقة بموقع الحريق المستقبلي. لذا، تُجرى دراسات عديدة باستخدام سيناريوهات مختلفة . وتستند مواقع الحرائق المدروسة إلى أسوأ السيناريوهات لتحديد الحجم الأمثل لأنظمة سحب الدخان . وتخضع هذه السيناريوهات لعدة قيود:
- تعظيم مسار الدخان من الموقد إلى أقرب منفذ
- زيادة وقت الكشف إلى أقصى حد
- تأخير اكتشاف الحريق
- إعاقة استخدام مخرج الطوارئ أو طريق الهروب
- تعزيز تراكم الحرارة والأبخرة في منطقة محددة
تركز مرحلة تطوير النموذج على تحديد مختلف المعايير الأساسية لكل سيناريو حريق. وهذه المعايير هي:
- موضع الموقد
- توصيف المنزل
- العناصر والأنظمة والتدابير المستخدمة في بناء المبنى والتي تؤثر على تطور وانتشار الحريق
تهدف هذه السيناريوهات المختلفة إلى ضمان أن تكون أنظمة سحب الدخان ذات حجم مناسب لتحقيق أهداف الحماية . وبالتالي، يمكن تحديد الموقع الأمثل لمخارج الطوارئ وأبواب الحريق وأنظمة سحب الدخان من خلال مراقبة مسار الدخان داخل المسرح.
إخلاء دور السينما في حالة الحريق: التحديات التي تواجهها دور العرض بسبب الدخان
محاكاة ديناميكا الموائع الحسابية للنموذج
تتيح الدراسات الهندسية للتحكم في الدخان تمثيل انتشار الغازات مكانيًا وزمنيًا. ويرتبط ذلك بنمذجة متعددة الفيزياء تأخذ في الحسبان الظواهر الناجمة عن تكوّن الدخان. توفر خبرة شركة EOLIOS في الهندسة الحرارية والديناميكية الهوائية حلولًا مبتكرة وفعّالة لمخاطر المناخ والحرائق. ويتطلب تطبيق محاكاة ديناميكيات الموائع الحسابية (CFD) إشراك خبراء في ميكانيكا الموائع والهندسة الحرارية والمحاكاة العددية.
يعمل مهندسو شركة EOLIOS المتخصصون في الديناميكا الحرارية الهوائية وميكانيكا الموائع بشكل وثيق مع مهندسي EOLIOS الآخرين المتخصصين في مخاطر الحرائق والأنظمة.
في دراستنا، أجرينا محاكاة ديناميكا الموائع الحسابية لكل سيناريو مُعتبر. من الضروري أولاً تحديد الشروط الحدية لحل المعادلات التفاضلية الجزئية للنموذج. ثم يتم توليد شبكة مناسبة تلقائيًا من هندسة النموذج، ولكن يمكن تحسينها عند الرغبة في دقة أعلى.
نموذج ثلاثي الأبعاد للمسرح في هندسة سحب الدخان - درجات الحرارة
من خلال عمليات محاكاة متنوعة، يمكننا دراسة حركة الحرارة والدخان، التي تتبع حركة الهواء الناتج عن الحريق. ومن الضروري تحديد المدة التي كانت ستظل فيها نقاط الوصول المختلفة إلى مخارج الطوارئ مسدودة بالدخان، مما يحول دون إخلاء آمن، سواء كليًا أو جزئيًا.
تحليل النتائج
تُقدّم النتائج رؤىً ثاقبة حول الظروف الحرارية وتدفق الحرارة التي قد يتعرض لها الأشخاص أثناء الإخلاء، ورجال الإطفاء أثناء تدخلهم. وهذا يُتيح تطوير حلول لتحسين أنظمة سحب الدخان الحالية. يقترح مشروع EOLIOS نظامًا جديدًا يُراعي سلامة الأفراد، واللوائح المعمول بها، والظروف البيئية . كما تُقدّم توصيات بشأن تصميم الموقع، مثل مواقع مخارج الطوارئ وأبواب الحريق، بناءً على سرعة انتشار الدخان في الأماكن، ودرجات الحرارة داخل المسرح، ومدى رؤية الدخان، أي أقصى مسافة يُمكن عندها رؤية جسم ما.
فيديو ملخص الدراسة
يمكن لمحاكاة ديناميكيات الموائع الحسابية (CFD) لحريق يندلع على خشبة مسرح أن تُنتج العديد من النتائج المهمة. فيما يلي بعض النتائج الرئيسية التي يمكن توقعها من هذه المحاكاة:
1. انتشار الحرارة: تُظهر محاكاة ديناميكيات الموائع الحسابية كيفية انتشار الحرارة الناتجة عن الحريق في البيئة المحيطة. وهذا يساعد على فهم المناطق ذات درجات الحرارة المرتفعة والتنبؤ بكيفية تأثيرها على هيكل المسرح وعناصر المسرح والجمهور.
٢. حركة الدخان: تتيح المحاكاة أيضًا تصور كيفية تحرك الدخان الناتج عن الحريق في المكان. وهذا يساعد في تحديد المناطق التي قد يتراكم فيها الدخان، مما قد يشكل خطرًا على رواد المسرح.
3. سرعة واتجاه تدفق الهواء: تتيح لنا محاكاة ديناميكيات الموائع الحسابية دراسة حركة الهواء، وخاصة سرعة واتجاه تدفق الهواء الناتج عن الحريق. وهذا يساعدنا على فهم كيفية تأثير الحريق على دوران الهواء في المسرح وتقييم مخاطر استنشاق الدخان على شاغليه.
4. تركيز نواتج الاحتراق: تسمح محاكاة ديناميكيات الموائع الحسابية أيضًا بحساب تركيزات نواتج الاحتراق، مثل الغازات السامة، في مناطق مختلفة من المسرح. وهذا يساعد في تحديد المناطق ذات أعلى تركيزات لهذه النواتج، مما يُمكّن من تطبيق تدابير السلامة المناسبة لحماية شاغلي المسرح.
5. تقييم مسارات الهروب: من خلال فهم انتشار الحريق والدخان ونواتج الاحتراق، يمكن لمحاكاة ديناميكيات الموائع الحسابية تقييم فعالية مسارات الهروب الحالية في مسرح العمليات. يساعد هذا في تحديد المشكلات المحتملة في التصميم الأولي واقتراح تحسينات لضمان إخلاء أكثر أمانًا في حالة نشوب حريق.
باختصار، تسمح محاكاة ديناميكيات الموائع الحسابية لحريق يبدأ على خشبة المسرح بتصور انتشار الحريق والدخان ونواتج الاحتراق، وتقييم المخاطر التي يتعرض لها شاغلو المسرح، وتحديد تدابير السلامة اللازمة لضمان إخلاء سريع وآمن.
اكتشف مشاريع أخرى
هندسة استخراج الدخان في مركز البيانات
هندسة شفط الدخان – منطقة المطعم – النوع N
هندسة الحرائق – عرض أزياء
خسائر الضغط – CNIT
هندسة سحب الدخان – المسرح
ISI – مكاتب – الجيش الكبير
نظام شفط الدخان – مستشفى الجامعة
الجلسة الكاملة لشفط الدخان – AF2
الجلسة الكاملة لشفط الدخان – AF1
مركز البيانات – GAZ NOVEC
