المبادئ الفيزيائية، المتطلبات الكودية، الحسابات الأساسية، النمذجة الحاسوبية، والتكامل مع أنظمة السلامة من الحريق
| البند | الوصف |
| عنوان الدورة | Smoke Control, Smoke Management & Smoke Extraction Systems أنظمة التحكم وإدارة الدخان في المباني |
| لغة التقديم | العربية، مع تثبيت المصطلحات الفنية الإنجليزية |
| المدة | 12 ساعة تدريبية: 4 جلسات، كل جلسة 3 ساعات |
| مقدم الدورة | م. يوسف أحمد محمد |
| مؤهلات مقدم الدورة | مهندس محترف (PE) في الحماية من الحريق. عضو لجنة فنية في الجمعية الوطنية للحماية من الحريق (NFPA). حاصل على 8 شهادات احترافية في مجال الحماية من الحريق. ذو خبرة واسعة في المجال. |
| المرجعية الرئيسية | SBC-201 ,SBC-801, NFPA-92, NFPA-101, NFPA-204, NFPA-72, NFPA-90A , NFPA-105 |
فهرس المحتويات
- بيانات الدورة العامة
- وصف الدورة وفلسفة البناء التدريبي
- مخرجات التعلم المستهدفة
- التقسيم الزمني العام
- الخطة التدريبية لكل جلسة
- التقييم والمخرجات التدريبية
- قائمة المراجع المعتمدة
1. بيانات الدورة العامة
| البند | التفصيل |
| اسم الدورة | أنظمة التحكم وإدارة واستخلاص الدخان في المباني |
| المجال | Fire & Life Safety / Smoke Control Engineering / Fire Dynamics سلامة الأرواح من الحريق / التحكم في الدخان / ديناميكية الحريق |
| الفئة المستهدفة | مهندسو الحماية من الحريق، مهندسو الميكانيكا/HVAC، مفتشو السلامة، مسؤولو AHJ، فرق التشغيل والصيانة، مراجعو التصميم، وفرق الدفاع المدني/الاستجابة عند الحاجة. |
| المدة | 4 جلسات × 3 ساعات |
| أسلوب التدريب | شرح مفاهيمي، أمثلة كودية، حسابات مبسطة، نماذج مراجعة، تطبيقات واقعية، وتمارين جماعية قصيرة. |
| المخرجات العملية | Design Basis Outline، Code Decision Tree، Calculation Checklist، Cause & Effect Matrix، Testing & Commissioning Checklist. |
2. وصف الدورة وفلسفة البناء التدريبي
تهدف هذه الدورة إلى بناء فهم متكامل لأنظمة الدخان من منظور فيزيائي، كودي، تصميمي، وتشغيلي. لا تتعامل الدورة مع نظام الدخان كمنظومة مراوح فقط، بل كجزء من استراتيجية سلامة الأرواح في المبنى، يرتبط بالإخلاء، والرؤية، والتعرض للحرارة والغازات، وتشغيل أنظمة الإنذار، وتكامل HVAC، وأداء فرق الاستجابة.
الفلسفة التعليمية المعتمدة:
- البدء من ديناميكية الحريق وحركة الدخان قبل الدخول في النصوص الكودية.
- توضيح متى يتطلب الكود نظاماً للتحكم في الدخان، ومتى يكون التصميم قائماً على الأداء Performance-Based Design.
- ربط متطلبات SBC بالمنهجيات الفنية في NFPA وASHRAE و
- تحويل الموضوع إلى أدوات مراجعة وتصميم واختبار يمكن استخدامها عملياً بعد الدورة.
3. مخرجات التعلم المستهدفة
- شرح المبادئ الأساسية لديناميكية الحريق، وتكوّن الدخان، وانتقال الحرارة والغازات داخل المباني.
- تفسير أثر الدخان على شاغلي المبنى والمستجيبين، وربطه بمفاهيم الرؤية، والسمية، والحرارة، وASET/RSET.
- تمييز الفرق بين Smoke Control وSmoke Management وSmoke Extraction وSmoke and Heat Removal وSmoke Containment.
- تحديد مواضع المتطلبات الأساسية في SBC 201 وSBC 501 وSBC 801، وربطها بالمراجع الفنية
- فهم الحسابات الأساسية: معدل نمو الحريق، طبقة الدخان، معدل السحب، هواء التعويض، فرق الضغط، وتسرب الهواء.
- تحديد متى تكفي الحسابات اليدوية، ومتى نحتاج إلى النمذجة الحاسوبية مثل FDS/CFAST/CONTAM.
- مراجعة Cause & Effect Matrix وربط نظام الدخان بالإنذار، والرش، وHVAC/BMS، والطاقة الاحتياطية، ومركز تحكم الدفاع المدني.
- إعداد قائمة فحص للتصميم، والتركيب، والاختبار، والقبول، والتشغيل الدوري لأنظمة الدخان.
4. التقسيم الزمني العام
| الجلسة | العنوان | المدة | الهدف التطبيقي |
| الجلسة 1 | ديناميكية الحريق والدخان وخطورة الدخان | 3 ساعات | فهم الفيزياء الأساسية وحركة الدخان وأثرها على الأرواح والاستجابة. |
| الجلسة 2 | الغرض من أنظمة الدخان وأنواعها ومواضعها الكودية | 3 ساعات | تمييز الأنظمة وربطها بمتطلبات SBC/NFPA. |
| الجلسة 3 | الحسابات الأساسية والمعادلات ومراجع NFPA/ASHRAE | 3 ساعات | تطبيق منهجية الحساب وتحديد حدود الحساب اليدوي. |
| الجلسة 4 | النمذجة الحاسوبية والربط مع أنظمة السلامة والاختبار | 3 ساعات | فهم البرامج والتكامل والقبول التشغيلي. |
.5 الخطة التدريبية لكل جلسة
الجلسة 1 — المبادئ الأساسية لديناميكية الحريق ومفهوم الدخان وخطورته
هدف الجلسة: بناء القاعدة العلمية لفهم الدخان قبل الانتقال إلى الأنظمة والكود.
المحتوى:
- مراجعة مختصرة لمراحل الحريق: الاشتعال، النمو، الحريق المتطور، والانخفاض.
- Heat Release Rate (HRR) وعلاقته بحجم الخطر وكثافة الدخان.
- مفهوم plume وbuoyancy وentrainment وceiling jet وتكوّن طبقة الدخان.
- مكونات الدخان: الحرارة، السخام، الغازات السامة، ضعف الرؤية، وتأثيرها على الشاغلين والمستجيبين.
- العوامل المؤثرة على حركة الدخان: فرق الضغط، الرياح، Stack Effect، فتح الأبواب، حركة المصاعد، وتداخل HVAC.
- مفاهيم tenability: الرؤية، الحرارة، السمية، FED بشكل تمهيدي، وASET/RSET.
- نشاط تطبيقي: تحليل سيناريو حريق داخل أتريوم/ردهة كبيرة: تحديد مصدر الدخان، اتجاه الحركة، مناطق الخطر، وتأثير فتح الأبواب وتشغيل HVAC.
الجلسة 2 — الغرض من أنظمة الدخان وأنواع الأنظمة ومواضعها في الكود
هدف الجلسة: ربط كل نوع من الأنظمة بالهدف الكودي وسيناريو الاستخدام الصحيح.
المحتوى:
- الغرض من أنظمة الدخان: حماية مسارات الهروب، دعم الإخلاء، دعم المستجيبين، وتقليل التعرض للحرارة والغازات.
- الفرق بين Smoke Control وSmoke Management وSmoke Extraction وSmoke and Heat Removal وSmoke Containment.
- أنظمة الضغط الإيجابي: Stair Pressurization وElevator Hoistway/Lobby Pressurization وSmokeproof Enclosures.
- أنظمة السحب/الاستخلاص: Atrium Smoke Exhaust وLarge Volume Spaces وBasement/Car Park Smoke Exhaust عند انطباق المتطلبات.
- الأنظمة السلبية: Smoke Barriers وSmoke Partitions وSmoke Doors وفتحات انتقال الهواء والدكتات.
- خريطة المتطلبات في SBC: Section 909 وSection 910 وSection 513، وأقسام الإنذار ومخارج الهروب والتكييف ذات الصلة.
- نشاط تطبيقي: بناء Code Decision Tree: متى أطلب Smoke Control؟ متى أطلب Smoke and Heat Removal؟ ومتى يكفي passive compartmentation؟
الجلسة 3 — طريقة الحساب الأساسية والمعادلات الرياضية ومراجع NFPA
هدف الجلسة: تقديم الحسابات الأساسية التي تمكّن المتدرب من فهم ومراجعة منطق التصميم، دون تحويل الدورة إلى ورشة تصميم تفصيلية كاملة.
المحتوى:
- تحديد Design Fire: معدل إطلاق الحرارة HRR، منحنى αt²، تأثير الرشاشات، واختيار السيناريو التصميمي.
- حسابات plume وsmoke layer: ارتفاع الطبقة، كتلة الدخان، درجة الحرارة، وزمن نزول الطبقة.
- حساب Exhaust Rate ومفهوم Make-up Air وحدود السرعات حتى لا تؤثر على plume أو الطبقة الدخانية.
- حسابات الضغط الإيجابي: Pressure Differential وLeakage Area وDoor Opening Force وAirflow عبر الفتحات.
- اختيار المراوح: Flow Rate وStatic Pressure ودرجة حرارة التشغيل ومصدر الطاقة الاحتياطي والتحكم.
- محددات الحساب: تأثير الرياح وStack Effect وتعقيد الهندسة وتعدد الفتحات وعدم اليقين في السيناريوهات.
الجلسة 4 — البرامج الحاسوبية، التكامل مع أنظمة السلامة، والاختبار والقبول
هدف الجلسة: تحويل المعرفة إلى مراجعة عملية للتصميم والتشغيل والاختبار.
المحتوى:
- متى نستخدم الحساب اليدوي أو Zone Model أو CFD أو تحليل ضغط متعدد المناطق.
- مقدمة إلى FDS/Smokeview وCFAST وCONTAM وPyroSim وPathfinder، وحدود كل برنامج.
- مدخلات النمذجة: الهندسة، الوقود، HRR، مواد التشطيب، التهوية، الفتحات، الرشاشات، وسيناريوهات التشغيل.
- مخرجات النمذجة: smoke layer height وtemperature وvisibility وCO/FED عند الحاجة وpressure وvelocity وtenability maps.
- الربط مع Fire Alarm وSprinkler وHVAC/BMS وSmoke Dampers وEmergency Power وFire Command Center وManual Override.
- Acceptance Testing وIntegrated Testing وPeriodic Testing: ماذا نفحص؟ كيف نوثق؟ وما أشهر القصور؟
- نشاط تطبيقي: إعداد Cause & Effect Matrix مختصر لنظام دخان في أتريوم أو مبنى عالٍ، ثم إعداد قائمة اختبار قبول أولية.
6.التقييم والمخرجات التدريبية
يقترح أن يكون تقييم الدورة عملياً ومبنياً على قدرة المتدرب على التفكير التصميمي والمراجعة، واستيعاب نصوص الكود.
| أداة التقييم | موعدها | الغرض |
| اختبارات قصيرة | نهاية كل جلسة | 10 أسئلة سريعة لقياس الفهم الأساسي. |
| تمرين تصميم/مراجعة | الجلسة 3 | تقدير أولي لنظام دخان وتحديد فرضيات التصميم. |
| تمرين Cause & Effect | الجلسة 4 | إعداد تسلسل تشغيل وربط مع الأنظمة الأخرى. |
| مناقشة حالات قصور | طوال الدورة | استخراج الملاحظات الكودية والفنية من سيناريوهات واقعية. |
| تقييم نهائي تطبيقي | نهاية الجلسة 4 | مراجعة حزمة تصميم مختصرة وإصدار قائمة ملاحظات AHJ. |
7. قائمة المراجع المعتمدة
| الرقم | المرجع | استفادة المتدرب |
| R1 | SBC 201-CR-2024 — Saudi General Building Code | Chapter 9 Fire Protection Systems: Sections 907–911؛ Chapter 10 Means of Egress. |
| R2 | SBC 801-CR-2024 — Saudi Fire Protection Code | Chapter 9 Fire Protection and Life Safety Systems: Sections 901–910؛ Chapter 7 Fire and Smoke Protection Features؛ Chapter 10 Means of Egress. |
| R3 | NFPA 92 — Standard for Smoke Control Systems | مرجع تصميم وتركيب واختبار أنظمة التحكم بالدخان. |
| R4 | NFPA 101 — Life Safety Code | مرجع سلامة الأرواح واستراتيجية الإخلاء والعلاقة بين الإشغال والحماية. |
| R5 | NFPA 204 — Standard for Smoke and Heat Venting | مرجع أنظمة تنفيس/إزالة الدخان والحرارة. |
| R6 | NFPA 72 — National Fire Alarm and Signaling Code | مرجع الإنذار والتحكم والواجهات مع أنظمة السلامة. |
| R7 | NFPA 90A — Standard for the Installation of Air-Conditioning and Ventilating Systems | مرجع أنظمة HVAC والدكتات ومنع انتقال الدخان عبر منظومات التهوية. |
| R8 | NFPA 105 — Standard for Smoke Door Assemblies and Other Opening Protectives | مرجع الأبواب وتجميعات الفتحات المقاومة لانتقال الدخان. |
| R9 | ASHRAE Handbook of Smoke Control Engineering, Second Edition | مرجع هندسي تفصيلي لمفاهيم وتقنيات وتحليلات أنظمة التحكم بالدخان. |
| R10 | SFPE Handbook of Fire Protection Engineering | مرجع ديناميكية الحريق، نماذج الحريق، التصميم القائم على الأداء، وسلامة الأرواح. |
| R11 | NIST FDS/Smokeview, CFAST, and CONTAM | مراجع أدوات النمذجة والتحليل الحاسوبي لحركة الدخان والحرارة والهواء. |
