ایتریوم یا آتریم (میان تالار) کلمه ای است با ریشه ی لاتین که در معماری به فضای بزرگ و باز میان ساختمان گفته می‌شود. آتریوم یکی از بیشترین استفاده‌ها را در خانه‌های رم باستان به منظور تعبیه نور لازم و تهویه داخلی داشته است. آتریوم‌های امروزی که از اواخر قرن نوزدهم و بیستم گسترش پیدا کردند معمولاً دارای چندین طبقه ارتفاع و یک سقف شیشه‌ای با پنجره ‌های بزرگ هستند که اغلب بلافاصله پس از ورودی اصلی قرار گرفته‌اند. آتریوم‌ ها به دلیل دادن احساس بازبودن فضا و نور از محبوب ترین طرح ‌ها شناخته می‌شوند. مهار آتش یکی از اصلی ترین چالش ‌های طراحی آتریوم‌ ها است زیرا که طراحی ضعیف آنها می‌تواند اجازه سرایت سریع آتش به طبقات بالایی را بدهد. atrium-duman-egzoz-sistemleri-43

در ادامه این مقاله، قصد داریم نکاتی در خصوص نحوه انجام محاسبات سیستم های کنترل و مدیریت دود آتریوم ها ارائه نماییم. اولین گام در طراحی سیستم های مدیریت دود، آشنایی با انواع ستون دود (Smoke Plume) و نحوه رفتار هر کدام و همچنین معادلات حاکم بر آنها می باشد. پلوم یا ستون دود، حجمی از دود و گازهای ناشی از احتراق است که از فراز آتش شکل گرفته و بسته به هندسه محیط آتش سوزی و همچنین آرایش و میزان سوخت، به اشکال مختلفی ظاهر می شود.  

1- ستون دود متقارن (Axisymmetric Plume): ستونی از دود است که بر فراز آتش تشکیل شده و به سمت بالا رفته و در مسیر حرکت خود، به دیوار یا موانعی نظیر لبه پنجره یا بالکن برخورد نمی کند. این ستون تقریباً شکل هندسی منظم خود را حفظ حرکته و دچار انحراف ناشی از تغییر مسیر یا برخورد جریان هوا نمی شود. یک آتریوم نمونه را تصور نمایید. در اکثر مراکز خریدی که در طراحی معماری آنها از آتریوم استفاده شده است (نظیر مجتمع تیراژه 1، مجمتع کوروش و مجتمع گالریا)، در پایین ترین قسمت آتریوم ممکن است کافی شاپ و یا غرفه های کوچک فروش کالا را مشاهده کرده باشید. چنانچه یک میز در کافه و یا یک غرفه فروش عروسک، دچار آتش سوزی شود، دود ناشی از آن بدون برخورد با مانع خاصی، بر فراز محل آتش تشکیل شده و در فضای آتریوم به سمت بالا حرکت کرده و یک ستون دود متقارن تشکیل می دهد. شکل کلی ستون دود متقارن مطابق تصویر زیر است. 

2- ستون دود ریزشی از بالکن (Balcony Spill Plume): ستونی از دود است که از منطقه آتش، نشات گرفته، از طریق درب، به سمت بیرون جریان یافته، سپس زیر یک بالکن حرکت نموده و پس از رسیدن به لبه بالکن، وارد فضای آتریوم شده و مسیر عمودی خود تا زیر سقف را طی می کند. در این حالت، مسافت افقی طی شده توسط دود در زیر سقف و همچنین عرض مقطع عبوری دود در زیر سقف، در محاسبات ستون دود موثر است. در مثال مرکز تجاری قبل، فرض کنید یکی از فروشگاه های فروش لباس، دچار آتش سوزی می گردد. در این حالت حرارت ناشی از آتش، ویترین فروشگاه را تخریب کرده و حجم زیادی از دود و حرارت از طریق در ورودی فروشگاه و ویترین، به سمت بیرون جریان می یابد. معمولاً در مراکز تجاری یک راهروی عبور و مرور در مقابل فروشگاه ها در نظر گرفته شده که عرض نسبتاً قابل توجهی نیز دارد. توجه نمایید که کف هر کدام از راهروهای تردد، سقف مقابل فروشگاه طبقه پایین محسوب شده و در واقع یک لبه بالکن مانند تشکیل می دهد. دودی که از فروشگاه جریان پیدا کرده، چند متر زیر این سقف به صورت افقی حرکت می نماید. سپس به لبه بالکن رسیده و وارد آتریوم می شود.  پس از آن، مسیر خود را به صورت عمودی تا بالای آتریوم ادامه می دهد. در تصویر زیر، ستون دود بالکن، از سه نمای مختلف نمایش داده شده است. 


3- ستون دود پنجره ای (Window Plume): ستون دودی که از یک پنجره یا بازشوی اتاق یا منطقه آتش مشخصی که تهویه بسیار محدودی داشته یا فاقد تهویه می باشد، به سمت بیرون جریان یافته و سپس بدون طی کردن مسیر افقی از زیر سقف به صورت مستقیم به سمت بالا می رود. ستون دود پنجره ای، مشابه ستون دود بالکن است با این تفاوت که قسمت افقی طی شده زیر سقف، از آن حذف شده است. چنانچه بخواهید تصور بهتری از این ستون دود داشته باشید، می توانید یک مجمتع اداری را تصور نمایید که از چندین واحد اداری در اطراف و یک فضای نورگیر نستباً بزرگ در قسمت میانی تشکیل شده باشد. اتاق های این فضای اداری، از طریق پنجره، با قسمت میانی در ارتباط بوده و نور این واحدها از این طریق تامین می شود. حال چنانچه واحدی از این مجموعه دچار آتش سوزی شود، دود و حرارت پس از شکستن پنجره، وارد فضای میانی شده و سپس به سمت بالا حرکت می کنند. در این حالت به جز لبه کتیبه پنجره، مانع دیگری در مسیر افقی یا عمودی حرکت دود وجود نخواهد داشت. 

در قسمت های بعدی آموزش مدیریت دود در آتریوم ها، به معادلات حاکم بر هر یک از این ستون های دود پرداخته و راهکارهایی به منظور تخمین میزان تخلیه هوا از آتریوم ها را ارائه می کنیم.