طراحی و بهینه سازی سامانه تهویه و تخلیه دود در ایستگاه های آتش نشانی بر اساس مدل سازی CFD و تحلیل حرارتی محیط کار

این پژوهش با هدف ارتقای ایمنی و آسایش حرارتی پرسنل ایستگاه های آتش نشانی، به طراحی و بهینه سازی سامانه های تهویه و تخلیه دود در ساختمان های عملیاتی شهرداری ایلام می پردازد. با استفاده از مدل سازی جریان سیال محاسباتی (CFD) و تحلیل گرادیان های دمایی محیط کار، اثرات مختلف کانال بندی هوا، سرعت جریان، موقعیت ورودی و خروجی هوا و تجهیزات تهویه بر کیفیت هوای داخلی و دمای کاری بررسی شده است. تمرکز اصلی پژوهش بر کاهش تجمع آلاینده ها و گازهای حاصل از عملیات اطفای حریق، بهبود شرایط تنفسی نیروها و دستیابی به محدوده دمایی مطلوب ۲۳ تا ۲۶ درجه سانتی گراد در طول شیفت های کاری است. در این راستا، سناریوهای مختلف طراحی و موقعیت تجهیزات بررسی و مقایسه شده اند تا مناسب ترین ترکیب برای تهویه مکانیکی و دودزدایی انتخاب شود. علاوه بر پارامترهای فنی، اثرات انسانی مانند میزان تنفس اکسیژن، استرس حرارتی و راحتی فیزیکی کارکنان نیز با توجه به فعالیت های عملیاتی اطفا مورد تحلیل قرار گرفته است. یافته های پژوهش نشان می دهد که استفاده از کانال های دودزدای چندمنظوره همراه با تهویه موضعی در نقاط تجمع آلاینده، می تواند تا ۴۰ درصد غلظت ذرات معلق و دود در فضای ایستگاه را کاهش دهد و همزمان دمای محیط را در محدوده آسایش حرارتی حفظ کند. این نتایج تاکید بر اهمیت تلفیق مدل سازی CFD با پارامترهای انسانی در بهینه سازی سامانه های تهویه برای اقلیم گرم ایلام دارد و می تواند به کاهش خستگی، افزایش بهره وری و ایمنی پرسنل در عملیات واقعی منجر شود. همچنین، نتایج این پژوهش مبنای ارائه دستورالعمل های طراحی سامانه های تهویه و دودزدایی در ایستگاه های آتش نشانی مشابه در مناطق با شرایط حرارتی مشابه قرار می گیرد. بدین ترتیب، مطالعه حاضر نمونه ای کاربردی از استفاده همزمان فناوری شبیه سازی عددی و تحلیل شرایط عملیاتی انسانی در بهبود ایمنی و آسایش محیط کار ارائه می دهد.

کلیدواژه ها:

تهویه مکانیکی ، دودزدایی ، CFD ، جریان سیال محاسباتی ، ایستگاه آتش نشانی ، آسایش حرارتی ، اقلیم گرم ، طراحی سامانه تهویه