Click here to visit our sponsor

การประชุมใหญ่วิชาการทางวิศวกรรม ประจำปี 2538
สมาคมวิศวกรรมสถานแห่งประเทศไทย ในพระบรมราชูปถัมภ์

ระบบควบคุมควัน
(SMOKE CONTROL SYSTEM)
จักรพันธ์ ภวังคะรัตน์
วิศวกรเครื่องกลอาวุโส
ฝ่ายวิศวกรรมเครื่องกล
บริษัท เอ็นไวรอนเมนตอล เอ็นจิเนียริ่ง คอนซัลแตนส์ จำกัด

บทคัดย่อ

ความปลอดภัยในการใช้งานอาคารสูงเป็นสิ่งที่ตระหนักกันมากในปัจจุบัน เพลิงไหม้เป็นสิ่งที่คนส่วนใหญ่คำนึงถึงเป็นอย่างแรก สถิติที่ผ่านมาพบว่าผู้เสียชีวิตในเหตุการณ์เพลิงไหม้อาคารสูงมีสาเหตุจากควันไฟเป็นส่วนใหญ่ ระบบควบคุมควันจึงได้รับการพัฒนาขึ้นเพื่อปกป้องชีวิตของผู้ที่ใช้งานอาคารสูง และประสบความสำเร็จเป็นอย่างยิ่ง

ระบบควบคุมควัน มีหน้าที่หลักในการป้องกันไม่ให้ควันแพร่กระจายไปในบริเวณอื่น นอกจากบริเวณที่เกิดเพลิงไหม้ หลักการที่ใช้ในการควบคุมควันจะใช้ผนัง, พื้น และเพดาน เป็นขอบเขตป้องกันควันร่วมกับการใช้การไหลของอากาศ และความดันแตกต่างระหว่างขอบเขตป้องกันควัน ความดันแตกต่างที่ใช้จะต้องไม่สูงเกินไปจนทำให้ผู้ที่กำลังอพยพไม่สามารถเปิดประตูผ่านไปได้ และจะต้องไม่ต่ำเกินไปจนไม่สามารถป้องกันควันได้ ระบบควบคุมควันที่ใช้กันโดยทั่วไปได้แก่ (1) ระบบบันไดอัดความดัน และ (2) ระบบควบคุมควันแบบแบ่งเขต

ระบบบันไดอัดความดันมีเป้าหมายเพื่อให้มีทางหนีที่มีสภาวะปลอดภัยเพียงพอสำหรับอพยพผู้คนออกจากอาคาร และเพื่อให้มีพื้นที่ปลอดภัยสำหรับพนักงานดับเพลิงในการทำงาน ปริมาณลมที่ใช้ในการอัดความดันจะต้องมากเพียงพอที่จะรักษาความดันแตกต่างถึงแม้ว่ามีประตูบันไดหนีไฟจำนวนหนึ่งเปิดอยู่ และจะต้องมีกลไกในการควบคุมไม่ให้ความดันแตกต่างสูงเกินไป เมื่อประตูบันไดหนีไฟทุกประตูปิดหมด

ระบบควบคุมควันแบบแบ่งเขตมีเป้าหมายเพื่อป้องกันไม่ให้ควันแพร่กระจายออกจากเขตเพลิงไหม้ หลักการก็คือ ทำให้เขตเพลิงไหม้มีความดันต่ำกว่าบริเวณโดยรอบ โดยทั่วไปจะดูดอากาศออกจากเขตเพลิงไหม้ และอาจจะมีการอัดอากาศเข้าสู่บริเวณโดยรอบประกอบด้วยก็ได้ การสั่งการทำงานของระบบควบคุมควันแบบแบ่งเขตโดยทั่วไปจะเป็นระบบอัตโนมัติโดยรับสัญญาณสั่งการทำงานมาจากอุปกรณ์ตรวจจับเพลิงไหม้ต่าง ๆ ยกเว้น สัญญาณจาก MANUAL PULL BOX ซึ่งมีโอกาสถูกดึงในบริเวณที่ไม่ใช่เขตเพลิงไหม้สูงมาก

การทดสอบระบบ เป็นสิ่งที่มีความจำเป็นอย่างยิ่งเพื่อให้แน่ใจได้ว่าระบบสามารถทำงานได้ตามที่ออกแบบ ข้อพึงระวังที่สำคัญระหว่างการทดสอบก็คือ การดูว่าจะใช้เวลาเท่าใดในการดูดควันออกจากเขตเพลิงไหม้ เป็นสิ่งที่ไม่ถูกต้อง เพราะว่าหน้าที่หลักของระบบควบคุมควันคือการป้องกันไม่ให้ควันแพร่ไปยังบริเวณอื่น มิใช่เพื่อทำให้เขตเพลิงไหม้ปราศจากควัน

ระบบควบคุมควันได้รับการติดตั้งไปมากแล้วในประเทศไทย แต่อย่างไรก็ตามเพียงได้ชื่อว่าเป็นอาคารที่มีระบบควบคุมควันคงยังไม่เพียงพอ ระบบควบคุมควันที่ได้ติดตั้งจะต้องสามารถควบคุมควันได้จริงจึงจะเป็นสิ่งที่น่าพอใจ ผู้เขียนหวังว่าบทความนี้คงจะมีส่วนช่วยให้ข้อมูลที่เป็นประโยชน์กับทุกฝ่าย เพื่อช่วยกันทำให้อาคารที่มีอยู่ในปัจจุบัน และที่จะเกิดขึ้นในอนาคตมีมาตรฐานความปลอดภัยสูงขึ้น

Satety for people’s lives using high rise buildings has became a greatly concern nowadays. Fire is the most dangerous situation risking people’s safery. Statistics always show that most of casualties in the fire situation is caused by smoke. Therefore, smoke control system has been devloped to protect people from this risk and it has been proved for its effectiveness.

The main purpose of smoke control system is to inhibit the flow of smoke from smoke zone into the adjacent zones. Smoke control uses barriers, such as walls, floors, doors, etc., in conjunction with airflows and pressure differences. The pressure difference across doors should not exceed a maximum allowable pressure difference, so that the doors can be operated while the smoke control system is operating. And also, it should not lower than a suggested minimum value to effectively prevent the smoke infiltration.

The pressurized stairwells are designed and built with the goal of providing a tenable environment within the stairwell and a staging area for fire fighters. Supply air should be injected sufficiently into the stairwell to maintain pressure difference when a number of stairwell doors are opened. And the system should has mechanism to prevent excessive pressure differences when all doors are closed

The zoned smoke control system is designed to limit the smoke movement from smoke zone into nonsmoke zones. The basic concept is to establish a lower pressure in the smoke zone. The zoned smoke control system should be automatically activated by an alarm from any fire detection devices, but should not be activated from manual fire alarm pull station because of the likelihood of a person signaling an alarm from a station outside the smoke zone.

An acceptance test is needed as assurance that the system operates as intended. A caution needs to be given concerning the use of smoke bombs. The major problem with most smoke bomb tests of smoke control system is that they are intended to test some improvement of smoke conditions in the zone where the fire is located. This is the mistaken belief that smoke control is capable of producing a significant improvement in tenable conditions within the zone.

In Thailand, though many smoke control systems have been installed. However, no one knows that the installed systems work as intended or not. The author hopes that this paper shall provide some useful information for people involved with the system and be a part in the development of our life safety standards.

เป็นที่ทราบกันมานานแล้วว่า ควันคือสาเหตุสำคัญของการเสียชีวิตในขณะเกิดเหตุเพลิงไหม้ นอกจากควันจะเป็นพิษ และทำให้ขาดออกซิเจนแล้ว ควันยังเป็นตัวปิดทางหนีทำให้ผู้ที่ติดอยู่ในอาคารไม่สามารถหนีออกสู่บริเวณที่ปลอดภัยได้ ควันสามารถแพร่กระจายจากจุดที่เกิดเพลิงไหม้ได้ตามช่องเปิดต่างๆ เช่น ประตู, ปล่องลิฟท์, ช่องท่อ (Shaft), บันได รวมทั้งรอยต่อของผนังต่างๆ การที่ควันสามารถเคลื่อนที่ไปได้ไกล จึงอาจจะทำให้มีผู้เสียชีวิตได้แม้ในบริเวณที่ไฟมิได้ลุกลามไปถึง ตัวอย่างเช่น อาคาร MGM GRAND HOTEL เป็นอาคารสูง 24 ชั้น ซึ่งเกิดเหตุเพลิงไหม้ที่ชั้นล่างสุดของอาคารและสามารถควบคุมเพลิงไว้ได้ โดยมิได้ลุกลามไปยังชั้นอื่นของอาคาร แต่จากข้อมูลที่รวบรวมจากพนักงานดับเพลิงพบว่า ผู้เสียชีวิตส่วนใหญ่ อยู่ที่ชั้น 17 ถึง 24 (รูปที่ 1) เหตุการณ์เช่นนี้มิได้เกิดเป็นครั้งแรกและครั้งเดียว อาคาร RETIREMENT CENTER และ ROOSEVELT HOTEL ก็เกิดเหตุเพลิงไหม้เฉพาะที่ชั้นล่างสุดของอาคาร แต่ผู้เสียชีวิตส่วนใหญ่อยู่ที่ชั้นบนๆ ของอาคาร (รูปที่ 1)

สาเหตุหลักที่ทำให้ควันสามารถเคลื่อนที่ไปได้ : แรงลอยตัว คือแรงผลักดันให้ควันลอยขึ้นสูงเนื่องจากความหนาแน่นที่ลดน้อยลงของก๊าซร้อน, การขยายตัวของอากาศ ซึ่งเป็นผลให้เกิดแรงขับดันให้ควันแพร่ออกไปตามช่องเปิดต่าง ๆ แรงลมจากภายนอก จะมีผลอย่างมากกับอาคารสูง และ STACK EFFECT ซึ่งเป็นปรากฏการณ์ที่เกิดเฉพาะกับอาคารสูง STACK EFFECT เกิดจากความแตกต่างระหว่างอุณหภูมิภายใน และภายนอกอาคาร ทำให้เกิดความดันแตกต่างระหว่าง ส่วนบน และส่วนล่างของอาคาร จึงมีการไหลของอากาศเกิดขึ้นภายในช่องเปิดตามแนวดิ่งของอาคาร เช่น ปล่องบันได, ปล่องลิฟท์, ช่องท่อ เป็นต้น โดยที่ในเมืองหนาวจะอากาศไหลขึ้นด้านบน (ด้านในอาคารอุณหภูมิสูงกว่าด้านนอก) สำหรับเมืองร้อนจะเกิดในทิศทางตรงกันข้ามคือ อากาศไหลลงด้านล่างจึงทำให้เรียกชื่อว่า REVERSE STACK EFFECT

การควบคุมควันจะใช้ ผนัง พื้น และเพดาน เป็นขอบเขตป้องกันควัน ร่วมกับการใช้การไหลของอากาศ และความดันแตกต่างระหว่างขอบเขตป้องกันควัน

การใช้ความดันแตกต่างเพื่อควบคุมการเคลื่อนที่ของควันโดยทั่วไปหมายถึงการอัดความดัน การอัดความดันจะทำให้เกิดการไหลของอากาศผ่านรอยแยกเล็กๆ (เช่น รอยแยกรอบๆ ประตู) ซึ่งสามารถป้องกันไม่ให้ควันผ่านรอยแยกเล็กๆ เหล่านั้น จะเห็นได้ว่าการใช้ความดันแตกต่างก็เป็นส่วนหนึ่งของการใช้การไหลของอากาศเพื่อควบคุมการเคลื่อนที่ของควัน แต่อย่างไรก็ตามการพิจารณาวิธีการทั้งสองแยกกันก็จะเป็นประโยชน์ในการประยุกต์ใช้ สำหรับขอบเขตป้องกันควันที่มีช่องเปิดขนาดใหญ่เช่น ประตู การวัดความเร็วของอากาศจะเป็นวิธีการที่เหมาะสมทั้งในการออกแบบ และการทดสอบ แต่สำหรับช่องเปิดเล็ก ๆ เช่น รอยแยกรอบๆ ประตู การวัดความเร็วลมไม่สามารถทำได้ ตัวแปรที่เหมาะสมสำหรับการออกแบบก็คือความดันแตกต่าง ในหนังสือการออกแบบระบบจัดการควันของ ASHRAE [2] ได้กล่าวถึงวิธีประมาณความเร็วลมเพื่อป้องกันควันผ่านทางเดิน (CORRIDOR) และวิธีนี้สามารถนำมาประมาณความเร็วลมสำหรับประตูเปิด หรือช่องเปิดขนาดใหญ่ได้ ความเร็วลมนี้ขึ้นอยู่กับอัตราการปล่อยพลังงานจากเพลิงไฟ และความกว้างของช่องเปิด ตัวอย่างเช่นไฟที่ปลดปล่อยพลังงาน 125 KW. ความเร็วลมที่ป้องกันควันได้คือ 1.5 m/s (300 FPM.) ที่ความกว้างของทางเดินเท่ากับ 0.9 เมตร อย่างไรก็ตาม หากเป็นอาคารที่มีระบบดับเพลิงที่ใช้หัวฉีดน้ำอัตโนมัติ ควันจะมีอุณหภูมิใกล้เคียงอุณหภูมิบรรยากาศ ความเร็วลมเพียง0.25 m/s (50 FPM) ก็เพียงพอที่จะป้องกันควัน

มีปัญหาสองประการเกี่ยวกับการควบคุมควันในอาคารที่ไม่มีระบบหัวฉีดน้ำอัตโนมัติ อย่างแรกคือต้องการอัตราไหลของอากาศสูงมาก ทำให้ระบบมีราคาแพง อย่างที่สองคือ อัตราการไหลของอากาศจำนวนมาก ๆ ทำให้เกิดแรงดันที่ประตูมาก ทำให้ต้องใช้แรงในการเปิดมาก ดังนั้นวิธีการใช้อากาศไหลเพื่อป้องกันควันจึงไม่ใช่วิธีการหลัก วิธีการใช้อากาศไหลเหมาะกับการใช้งานกรณีพิเศษ เช่น ในอุโมงค์ แต่จะไม่กล่าวถึงในบทความนี้

การอัดความดัน คือวิธีการควบคุมควันในอาคารที่ใช้กันโดยทั่วไป อย่างไรก็ตามผลกระทบจากการเปิดประตูผ่านขอบเขตป้องกันควันเป็นสิ่งที่ต้องพิจารณาให้ดี ถ้าหากมีการเปิดประตูเป็นระยะเวลาสั้นๆ เช่น คนคนเดียวหนีออกจากบริเวณที่มีควัน ทำให้มีควันเล็ดลอดเข้ามาได้เล็กน้อย กรณีอย่างนี้จะไม่ส่งผลเสียต่อระบบควบคุมควันโดยรวมมากนัก

ในการออกแบบจะต้องพิจารณาทั้งความดันแตกต่างมากที่สุด และน้อยที่สุดที่ยอมรับได้ ความดันแตกต่างมากที่สุดที่ยอมรับได้ คือความดันที่ไม่ทำให้แรงที่ใช้เปิดประตูเกินกว่าค่าที่กำหนดใน NFPA 101 คือ 133N (30LB) แรงที่ต้องใช้ในการเปิดประตูจะประกอบด้วยแรงเนื่องจากความดันแตกต่างคร่อมประตู และแรงเนื่องจากอุปกรณ์ช่วยปิดประตู (DOOR CLOSER) ดังนั้นความดันแตกต่างมากที่สุดที่ยอมรับได้ จึงขึ้นอยู่กับ ความกว้างของประตู, ความดันแตกต่างคร่อมประตูและแรงจากอุปกรณ์ช่วยปิดประตู ตารางที่ 1 แสดงค่าความดันแตกต่างมากที่สุดคร่อมประตูที่ขนาดความกว้างประตู และแรงจากอุปกรณ์ช่วยปิดประตูต่าง ๆกัน

Maximum Allowable Pressure Difference
Across Doors in Inches of Water (Pascals)
(Adapted from NFPA 92A [1988]) [3]

ตารางที่ 1 ความดันแตกต่างมากที่สุดคร่อมประตู (NFPA 92A)

ค่าความดันแตกต่างน้อยที่สุด คือ ค่าความดันที่น้อยที่สุดที่สามารถป้องกันควันได้ ตารางที่ 2 แสดงค่าความดันแตกต่างน้อยที่สุด ซึ่งตั้งสมมติฐานว่าควันมีอุณหภูมิประมาณ 925? C (1700 ? F)

การเปลี่ยนแปลงของความดันแตกต่างเล็กน้อยจากค่าที่กำหนดเป็นช่วงระยะเวลาสั้นๆ จะไม่ทำให้เกิดผลกระทบร้ายแรงกับระบบควบคุมควัน อย่างไรก็ตามยังไม่มีข้อสรุปที่แน่นอนว่าจะยอมให้ความดันแตกต่างมีค่าแตกต่างจากค่าแนะนำได้เท่าไร โดยทั่วไปค่าที่เปลี่ยนไป 50% ในช่วงระยะเวลาสั้น ๆ ถือว่ายอมรับได้

Suggested Minimum
Pressure Design Differences
(Adapted from NFPA 92A [1988]) [3]

ตารางที่ 2 ความดันแตกต่างน้อยที่สุดคร่อมขอบเขตป้องกันควัน (NFPA 92A)

การออกแบบบันไดอัดความดันมีเป้าหมายเพื่อให้มีทางหนีที่มีสภาวะภายในปลอดภัยพอประมาณถ้าเกิดเพลิงไหม้อาคาร จะเห็นได้ว่าเป้าหมายนี้ก็ยังคงประสบผลแม้ว่าจะมีควันเล็ดลอดเข้าไปบ้างเล็กน้อย การออกแบบบันไดอัดความดันมีสิ่งสำคัญที่ต้องตระหนักถึง 3 ประการ

• ความดันแตกต่างระหว่างบันไดกับอาคารมีค่าไม่คงที่ตลอดความสูงของอาคาร

• เมื่อมีการเปิดและปิดประตูหนีไฟ จะเกิดการเปลี่ยนแปลงความดันภายในบันไดค่อนข้างมาก

• ตำแหน่งของพัดลม และช่องนำลมเข้าต้องพิจารณาอย่างรอบคอบ

โดยทั่วไปมักจะคิดกันว่าความดันแตกต่างระหว่างบันไดกับอาคารจะมีค่าเท่ากันทุกๆชั้น แต่ความจริงหาเป็นเช่นนั้นไม่ รูปที่ 2 แสดงความดันแตกต่างระหว่างบันไดกับอาคาร เมื่อเทียบกับความสูงของอาคาร โดยแสดงตัวอาคารที่มีรอยรั่วตามแนวดิ่งต่างๆ กัน 3 แบบ

สำหรับอาคารที่ไม่มีรอยรั่วตามแนวดิ่ง (VERTICAL LEAKAGE) ผ่านพื้น หรือช่องท่อ ยกเว้นช่องบันได PRESSURE PROFILE จะเป็นเส้นตรง อย่างไรก็ตามรูปที่แสดงนี้คงไม่สามารถใช้ได้กับทุกอาคาร แต่สามารถใช้ดูเป็นแนวทางได้ อาคารที่มีรอยรั่วตามแนวดิ่งซับซ้อนสามารถใช้โปรแกรมคอมพิวเตอร์ช่วยในการวิเคราะห์ความดันของทั้งอาคารได้

เมื่อมีการเปิดประตูบันไดอัดความดันประตูใดประตูหนึ่งความดันแตกต่างคร่อมประตูอื่นๆจะลดต่ำลงอย่างมาก แนวคิดในการออกแบบเพื่อแก้ปัญหานี้มีสองแบบคือ อย่างแรกจ่ายลมเข้าบันไดคงที่ แล้วให้มีการ RELIEF เมื่อความดันแตกต่างสูงเกิน และอย่างที่สองแปรเปลี่ยนปริมาณลมจ่ายเข้าบันไดโดยขึ้นอยู่กับความดันแตกต่างขณะนั้นๆ รูปที่ 3 แสดงระบบที่มีการจ่ายลมเข้าบันไดคงที่ แล้วใช้การ RELIEF ผ่านประตูที่เปิดออกสู่ภายนอก ซึ่งประตูนี้จะเปิดโดยอัตโนมัติเมื่อเกิดเหตุเพลิงไหม้ ระบบนี้มีชื่ออีกอย่างหนึ่งคือ CANADIAN SYSTEM เพราะเป็นระบบที่ใช้บังคับในประเทศแคนาดา รูปที่ 4 แสดงระบบที่มีการจ่ายลมเข้าบันไดคงที่ แล้วมีการ RELIEF ผ่าน BAROMETRIC DAMPER ระบบนี้จะออกแบบให้จ่ายลมได้เพียงพอเมื่อมีการเปิดประตูจำนวนหนึ่ง เมื่อทุกประตูปิดหมดลมบางส่วนจะถูก RELIEF ออกผ่าน BAROMETRIC DAMPER รูปที่ 5 แสดงระบบที่มีการจ่ายปริมาณลมแบบแปรเปลี่ยน โดยเมื่อมีความดันแตกต่างเกินที่กำหนดก็จะมีการ BYPASS ลมที่พัดลม

รูปที่ 3 แสดงระบบจ่ายลมคงที่ และ RELIEF ผ่านประตูด้านนอก

รูปที่ 4 แสดงระบบจ่ายลมคงที่ และ RELIEF ผ่าน BAROMETIC DAMPER

รูปที่ 6.1, 6.2 และ 6.3 แสดงความดันแตกต่าง เมื่อมีการเปิดประตูบันไดหนีไฟบางประตู จากรูปแสดงให้เห็นว่าความดันแตกต่างระหว่างบันไดกับภายนอกอาคาร (D P SO) มีค่าต่างกับความดันแตกต่างระหว่างบันไดกับภายในอาคาร (D P SB) และความดันแตกต่างระหว่างบันไดกับอาคารจะมีค่าลดต่ำลงตรงชั้นที่มีการเปิดประตู

รูปที่ 6.1 แสดงความดันแตกต่างเมื่อทุกประตูปิดหมด

รูปที่ 6.2 แสดงความดันแตกต่างเมื่อบางประตูเปิด

รูปที่ 6.3 แสดงความดันแตกต่าง เมื่อบางประตูเปิด

ระบบบันไดอัดความดันมีโอกาสที่จะดูดควันอัดเข้ามาภายในบันไดได้ ดังนั้นจึงต้องมีการตรวจจับควันเพื่อตัดการทำงานของระบบโดยอัตโนมัติเมื่อตรวจจับควันได้ ช่องทางลมเข้าของระบบอัดความดันควรอยู่ห่างจากช่องระบายอากาศ,บริเวณจุดปล่อยควันของระบบระบายควัน (SMOKE EXHAUST SYSTEM), ช่องระบายอากาศของปล่องลิฟท์ และช่องอื่นๆ ที่มีโอกาสจะเป็นช่องทางออกของควัน เนื่องจากควันร้อนจะลอยสูงขึ้น ดังนั้นการพิจารณาให้ช่องนำอากาศเข้าอยู่ต่ำกว่าช่องเปิดอื่นๆ ของอาคารจึงน่าจะดีกว่า แต่อย่างไรก็ตามการเคลื่อนที่ของควันภายนอกอาคารอาจจะได้รับอิทธิพลจากลม และลักษณะของอาคาร จึงไม่สามารถประกันได้ว่า ควันจะไม่วกลงไปในที่ต่ำกว่า ตามข้อมูลที่มีในปัจจุบันจึงไม่สามารถยืนยันได้ว่าการตั้งพัดลมที่ระดับพื้นดินดีกว่าการตั้งพัดลมที่ระดับหลังคา ผู้ออกแบบบางท่านจึงออกแบบให้มีพัดลมทั้งที่ระดับพื้นดิน และชั้นหลังคา เพื่อว่าเมื่อมีการตรวจจับควันได้ที่ใดที่หนึ่งระบบอัดความดันก็ยังคงทำงานอยู่ได้

ในหนึ่งอาคารสามารถแบ่งได้เป็นหลายเขต โดยที่แต่ละเขตถูกแบ่งจากกันด้วยผนังและพื้น หนึ่งเขตอาจจะเป็นหนึ่งชั้นของอาคาร หรือมากกว่า หรือหนึ่งชั้นของอาคารอาจแบ่งเป็นหลายเขตก็ได้ รูปแบบต่าง ๆ ของการแบ่งเขตแสดงในรูปที่

รูปที่ 7 แสดงการแบ่งเขตควบคุมควันแบบต่าง ๆ

เมื่อเกิดเหตุเพลิงไหม้ จะมีการสร้างความดันแตกต่าง โดยใช้พัดลมดูดอากาศออกจากเขตเพลิงไหม้ เพื่อไม่ให้ควันในเขตเพลิงไหม้แพร่กระจายออกไปยังเขตอื่นๆ ปริมาณอากาศที่ดูดจากเขตเพลิงไหม้โดยทั่วไปใช้ 6 ACH.(AIR CHANGES PER HOUR) อย่างไรก็ตามการดูดควันออกจากเขตเพลิงไหม้จะทำให้มีอากาศจากเขตอื่นที่อยู่รอบๆ ไหลเข้ามาในเขตเพลิงไหม้ซึ่งกลับกลายเป็นการเพิ่มออกซิเจนให้กับไฟ การออกแบบในปัจจุบันตั้งอยู่บนสมมติฐานว่า ผลเสียจากการจ่ายออกซิเจนจากอากาศที่อัตรา 6 ACH. ไม่มีผลสำคัญเมื่อเทียบกับประโยชน์ที่ได้จากการควบคุมไม่ให้ควันแพร่กระจายไปยังเขตอื่นๆ ดังนั้นอัตราระบายควัน 6 ACH. จึงเป็นอัตราสูงสุดที่แนะนำให้ใช้ [2]

ถึงแม้จะมีระบบระบายควัน ภายในเขตเพลิงไหม้ก็ยังคงมีควันอยู่ค่อนข้างหนาแน่น และเป็นอันตรายต่อคน ดังนั้นคนในเขตเพลิงไหม้จะต้องอพยบออกไปอย่างเร็วที่สุดเท่าที่เป็นไปได้

การสั่งการทำงานของระบบเป็นเรื่องที่มีความคิดขัดแย้งกันค่อนข้างมาก โดยเฉพาะเรื่องที่ควรจะเป็นการสั่งการทำงานโดยอัตโนมัติ หรือให้สั่งการทำงานด้วยมือ ในช่วงแรกๆมีความเห็นตรงกันว่าควรเป็นการสั่งทำงานโดยอัตโนมัติโดยใช้สัญญาณจากอุปกรณ์ตรวจจับควันซึ่งอุปกรณ์ตรวจจับควันมีข้อดี คือ ตอบสนองเร็ว ผู้ออกแบบบางท่าน เริ่มคิดได้ว่าควันอาจเคลื่อนที่ไปได้ไกล และอาจถูกตรวจจับได้ในเขตอื่น ซึ่งไม่ใช่เขตเพลิงไหม้ ทำให้มีการดูดอากาศผิดเขต ดังนั้นจึงเริ่มมีความคิดว่าระบบควบคุมควันน่าจะถูกสั่งให้ทำงานด้วยมือโดยพนักงานดับเพลิงซึ่งได้ทราบแน่ชัดแล้วว่าเกิดเพลิงไหม้ในบริเวณใด อย่างไรก็ตามผู้ออกแบบอีกหลายๆ ท่านมีความเห็นว่าการสั่งการทำงานด้วยมือจะล่าช้าเกินไป

ในปัจจุบันนี้โดยทั่วไปมีความเห็นว่าระบบควบคุมควันแบบแบ่งเขตควรถูกสั่งให้ทำงานโดยอัตโนมัติ โดยใช้สัญญาณจากอุปกรณ์ตรวจจับความร้อน และอุปกรณ์จับการไหลของน้ำในระบบดับเพลิงแบบหัวฉีดน้ำอัตโนมัติ

ถึงแม้จะมีความเห็นขัดแย้งตามที่กล่าวมา ยังคงมีความเห็นหนึ่งที่ทุกคนเห็นพ้องต้องกัน คือระบบควบคุมควันแบบแบ่งเขต ไม่ควร ใช้การสั่งการทำงานจาก MANUAL PULL BOX เนื่องจากมีโอกาสสูงมากที่จะมีการดึง MANUAL PULL BOX นอกเขตเพลิงไหม้ เช่น เมื่อคนพบเห็นเพลิงไหม้แล้ววิ่งหนีลงทางบันได แต่นึกขึ้นได้ระหว่างทางว่าควรแจ้งเตือนผู้อื่นด้วย จึงดึง MANUAL PULL BOX ในขณะที่วิ่งผ่านในชั้นที่อาจจะอยู่ห่างจากเขตเพลิงไหม้หลายๆชั้น กรณีเช่นนี้จะทำให้ระบบควบคุมควันระบุเขตเพลิงไหม้ผิด และมีการระบายควันผิดชั้น

โดยทั่วไป มีความคิดเห็นตรงกันว่าบันไดอัดความดันสามารถสั่งการทำงานโดยใช้สัญญาณจากอุปกรณ์ตรวจจับการเกิดเพลิงไหม้ชนิดใดก็ได้

การทดสอบจำเป็นต้องมีเพื่อทำให้แน่ใจได้ว่าระบบสามารถทำงานได้ตามที่ออกแบบ ระบบควบคุมควันมักจะต้องการการปรับปริมาณลม หรือการตั้งความดันอยู่แล้ว การปรับแต่งนี้จึงสามารถทำในขณะการทดสอบได้เลย ระบบควบคุมควัน ซึ่งได้รับการจ่ายไฟจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าสำรอง ต้องได้รับการทดสอบขณะที่ได้รับไฟจากเครื่องจ่ายไฟฟ้าสำรองด้วย สำหรับระบบควบคุมควันแบบแบ่งเขตให้สมมุติว่ามีเขตหนึ่งเป็นเขตเพลิงไหม้ แล้วทำการวัดความดันแตกต่างคร่อมขอบเขตนั้น ๆ เมื่อทำการทดสอบเสร็จเขตหนึ่ง ก็ทำการทดสอบเขตอื่นๆจนครบทุกเขต ระบบซึ่งสั่งการทำงานโดยอัตโนมัติควรมีการทดสอบโดยทำให้อุปกรณ์ตรวจจับการเกิดเพลิงไหม้ทำงาน แล้วดูว่าระบบควบคุมควันถูกสั่งให้ทำงานอย่างถูกต้องหรือไม่

ระบบบันไดอัดความดัน ให้เริ่มทำการทดสอบเมื่อทุกประตูปิดหมด แล้วทำการวัดความดันแตกต่างคร่อมประตูทุกประตู หลังจากนั้นให้เริ่มเปิดประตูหนึ่งประตู แล้ววัดความดันแตกต่างคร่อมประตูทุกประตูทุกชั้น ให้ค่อยๆเปิดทีละประตูไปเรื่อยๆจนครบตามที่ออกแบบ

มีข้อควรระวังเมื่อมีการใช้ควันจากสารเคมีในการทดสอบระบบ ปัญหาก็คือในการทดสอบมักจะดูกันว่าควันภายในเขตเพลิงไหม้จะถูกดูดออกไปได้หมดเมื่อไร ซึ่งเป็นความเข้าใจผิดๆ เกี่ยวกับระบบควบคุมควันแบบแบ่งเขต ซึ่งมักเข้าใจกันว่าระบบระบายควันจะทำให้สภาพภายในเขตเพลิงไหม้ดีขึ้น แต่เป้าหมายที่แท้จริงของระบบควบคุมควันแบบแบ่งเขตคือ ป้องกันไม่ให้ควันแพร่กระจายไปยังเขตอื่นๆ ไม่ใช่การทำให้เขตเพลิงไหม้ปราศจากควัน ปัญหาสำคัญอีกประการของการใช้ควันจากสารเคมีคือควันจากสารเคมีไม่มีความร้อน ต่างจากควันที่เกิดจากไฟจริงๆ ซึ่งจะมีอุณหภูมิประมาณ 650-1000 C ดังนั้น ควันจากสารเคมีจะมีแรงลอยตัวน้อยกว่าควันจริงๆมาก แต่อย่างไรก็ตามสามารถประมาณได้ว่าควันจากสารเคมีมีพฤติกรรมใกล้เคียงกับควันที่เกิดจากไฟจริงในอาคารที่มีระบบดับเพลิงแบบหัวฉีดน้ำดับเพลิงอัตโนมัติ ซึ่งน้ำที่ฉีดออกมาจะทำให้อุณหภูมิของควันมีค่าใกล้เคียงกับอุณหภูมิของบรรยากาศ

ระบบควบคุมควันเริ่มมีการใช้กันอย่างแพร่หลาย เพราะในปัจจุบันมีความตระหนักถึงเรื่องความปลอดภัยในการใช้อาคารสูงกันมากขึ้น แต่อย่างไรก็ตามการที่อาคารต่างๆได้ชื่อว่ามีระบบควบคุมควันนั้นยังไม่เพียงพอ ระบบควบคุมควันเหล่านั้นจะต้องสามารถควบคุมควันได้จริง จึงจะเป็นสิ่งที่น่าพอใจ การที่ระบบควบคุมควันจะสามารถทำงานได้จริง คงไม่เพียงแต่ได้รับการออกแบบอย่างรอบคอบเท่านั้น แต่ยังต้องรวมไปถึง การติดตั้งที่ถูกต้อง, การทดสอบ, การบำรุงรักษา และการฝึกซ้อมการใช้งานอย่างสม่ำเสมอ สิ่งต่างๆที่ต้องประกอบกันเหล่านี้ จะต้องอาศัยความร่วมมืออย่างใกล้ชิดจากหลายๆ ฝ่ายตั้งแต่เจ้าของอาคาร, สถาปนิก และวิศวกร รวมถึงช่างประจำอาคารด้วย ผู้เขียนหวังว่าบทความนี้คงจะมีส่วนช่วยให้ข้อมูล และทำให้ทุกๆ ฝ่ายที่เกี่ยวข้องมีความเข้าใจในระบบควบคุมควันมากยิ่งขึ้น เพื่อช่วยกันทำให้อาคารที่มีอยู่ และที่จะเกิดขึ้นในอนาคตมีมาตรฐานความปลอดภัยสูงขึ้น

1. Klote, J.H, ASHRAE Technical Data Bulletin : Smoke Control Technology, Volume 5, Number 2, Atlanta, Georgla : ASHRAE.
2. Klote, J.H, Milke, J.A., 1992., Design of Smoke Management System, Atlanta, Georgia : ASHRAE
3. NFPA. 1988., Recommended Practice for Smoke Control System (NFPA 92A) Quincy, Massachusetts : NFPA.