انواع اسپرینکلر آتش نشانی از نظر نحوه عملکرد و نوع واکنش
با توجه به آنچه در مطلب قبلی در مجله ایمنی شفق آگرین آراد ذکر کردیم، در بین سیستم های اطفای حریق، اسپرینکلر آتشنشانی یکی از بهترین و کم هزینه ترین سیستم های اطفاء حریق به شمار می آید که از هر لحاظ نیز کاربردی است. به طوری که با نصب این سیستم شما همواره یک آتشنشانی را در دسترس خواهید داشت که در زمان وقوع خطر آتش سوزی می تواند مال و جان شما را از آسیب و خطر حفظ نماید. در این بخش سعی داریم به بررسی انواع اسپرینکلر بر اساس عملکرد و نوع واکنشی که در مقابل حریق نشان می دهند، اشاره کرد.
اسپرینکلر پایین زن
این نوع از آب پاش های آتشنشانی به صورت عمودی نصب می شود اما دفلکتور آن به سمت پایین قرار می گیرد به این ترتیب هنگامی که حرارت یا حریق سبب فعال شدن آن شود، مسیر جریان آب باز شده و مستقیم به سمت پایین ریزش می کند به طوری که آب پس از برخورد با صفحه دفلکتور به صورت نیم کره بر روی آتش اسپری می‌گردد.
اسپرینکلر پایین زن را می توان یکی از پرکاربردترین سیستم های اطفاء حریق به شمار آورد به طوری که مانند سایر این تجهیزات می توانند به سرعت و به شکل استاندارد در برابر حریق واکنش نشان دهند. نوع خاصی از اسپرینکلرهای پایین زن نیز وجود دارد که به اسپری کانسیلد یا مخفی شناخته می شود. مزیت استفاده از این نوع اسپرینکلر آتش نشانی آن است که می توان آن را در جاهایی که از طراحی خاصی در دکوراسیون برخوردار است نصب کرد به طوری که دیده نشوند. بناهای تاریخی، ساختمان های لوکس، هتل‌ها و فرودگاه ها از این دست ساختمان ها به شمار می آیند.
اسپرینکلر دیواری
طراحی سیستم اسپرینکلر دیواری به این صورت است که بیرون از دیوار قرار می گیرد و یک منحرف کننده یا دفلکتور ویژه برای آن در نظر گرفته شده است. ساختار این دستگاه های اطفای حریق به این شکل است که علاوه بر پرتاب میزان بیشتری از آب به روبرو، مقداری از آب را به دیوار پشت اسپرینکلر نیز پاشیده شده و کمک می کند تا این دیوارها نیز خنک شده و از گسترش آتش جلوگیری شود. روش پاشش آب در این سیستم به صورت نیم دایره است و به طور معمول زمانی که نتوان آب پاش را درون سقف نصب کرد کارشناسان از نوع دیواری آن استفاده می کنند.
طراحان اسپرینکلر دیواری آن را به دو شکل طراحی کرده اند. اسپرینکلرهای افقی و اسپرینکلرهای عمودی که از نظر حساسیت به حرارت و دمای بالا و سرعت نشان دادن واکنش به آن باز هم مانند نمونه قبلی در دو دسته واکنش سریع و واکنش استاندارد طبقه بندی می‌شوند.
اسپرینکلر بالازن
اسپرینکلر بالازن نیز یکی دیگر از تجهیزات اطفاء حریق به شمار می آید که مسیر پاشش آب در آن به سمت بالا است. این نوع ریزش آب دقیقا بر خلاف نمونه پایین زن است به طوری که هنگام آتش سوزی پس از برخورد آب با صفحه پخش آب یا دفلکتور، آب تغییر مسیر داده و یک جریان مخروطی شکل را ایجاد می کند به این ترتیب از این نوع سیستم می توان در فضاهای بازی که مسیر عبور لوله ها به صورت روکار قرار داشته و قابل مشاهده اند استفاده کرد. این نوع سیستم خاموش کننده آتش نیازی به استفاده از قاب یا فریم ندارد و این مورد نیز از نظر سرعت واکنش در دو نوع واکنش سریع و استاندارد طراحی و ارائه شده است.
مبنای تشخیص اسپرینکلر واکنش استاندارد و واکنش سریع چیست؟
شاید شما فکر کنید به لحاظ آن که این دسته از سیستم های اطفای حریق دارای گواهی استاندارد هستند به این نام معروف شده اند، اما اینگونه نیست زیرا حساسیت آن ها نسبت به اسپرینکلرهای واکنش سریع کمتر بوده و دیرتر فعال می شوند. در این صورت ممکن است همه اسپرینکلرها دارای گواهی استاندارد باشند اما از شرایط «واکنش استاندارد» بی بهره باشند.
اما در پاسخ به سوال بالا باید گفته شود مبنای تشخیص خاموش کننده های واکنش استاندارد نسبت به واکنش سریع وجود پارامتر Response Time Index یا RTI می باشد. در واقع این شاخصه در خصوص اسپرینکلرهای واکنش سریع کمتر از 50 و برای اسپرینکلرهای واکنش استاندارد بالای 80 قرار دارد.
همان طور که در انواع اسپرینکلرهایی که مایع رنگی داخل حباب آن ها با دیگری تفاوت دارد اشاره کردیم، حباب شیشه ای در اسپرینکلرهای واکنش سریع، باریک تر از حباب های واکنش استاندارد طراحی می شود. به طوری که واکنش سریع دارای قطر 3 میلی متر و واکنش استاندارد دارای 5 میلی متر می باشد.
نکته مهم در خصوص نصب این سیستم اطفاء حریق، این است که بر اساس قوانین 13 NFPA، و همچنین آیین نامه مقررات ملی ساختمان در ایران و قوانینی که سازمان آتشنشانی در نظر گرفته لازم است در محیط‌های کم خطر از اسپرینکلرهای واکنش سریع که به اسپرینکلر مسکونی نیز معروف است استفاده شود. حال اگر تصمیم سازندگان بر گسترش محیط و توسعه آن باشد پیشنهاد می شود از اسپرینکلرهای واکنش استاندارد استفاده شود.
ما در ادامه سعی داریم چند نمونه از اسپرینکلرها را بر اساس استاندارد بودن و یا واکنش سریع بودن آن ها مورد بررسی قرار دهیم.
اسپرینکلرهای پوشش گسترده Extended Coverage
اسپرینکلرهای پوشش گسترده یکی از سیستم های اطفای حریق استاندارد به شمار می آیند که می توانند مساحت بیشتری را جهت خاموش کردن آتش پوشش دهند. مزیت استفاده از این نوع سیستم آن است که از نصب اسپرینکلرهای اضافی جلوگیری می شود.
به عنوان مثال اسپرینکلرهای بالازن و پایین‌زن می توانند در محیط کم خطر و برای سازه های غیر مسدود کننده، با توجه به محاسبات هیدرولیکی که برای آن در نظر گرفته می شود مساحتی در حدود 225 فوت مربع را پوشش دهند، اما در همین شرایط نصب یک اسپرینکلر پوشش گسترده قادر است تا 400 فوت مربع را پوشش دهد. این یعنی 43 درصد پوشش بیشتر که می تواند نتیجه بخشی بهتری را به همراه داشته باشد. بنابراین نه تنها در نصب تعداد سیستم اطفاء صرفه جویی می شود بلکه میزان لوله کشی برای سیستم آب رسانی به دستگاه نیز کاهش خواهد یافت.
اسپرینکلرهای واکنش سریع ESFR
این نوع آبپاش آتشنشانی که به سیستم زود اطفا کننده نیز معروف است کمک می کند تا زمان رسیدن نیروهای آتش نشانی در کنترل آتش و مهار ان تا حد بسیار زیادی موثر باشد.
البته نکته حائز اهمیت این است که نمی توان از این نوع اسپرینکلر توقع خاموش کردن آتش به طور کامل را داشت بلکه وظیفه آن ها تنها کنترل حریق است. اما ویژگی این نوع سیستم های «زود اطفا کننده واکنش سریع» علاوه بر سرعت واکنش و فعال سازی بالا، نرخ تخلیه بیشتری است. به این ترتیب می توان از آن ها در انبارهای بزرگ که کالاهای مختلفی نگهداری می شود استفاده کرد.
شاید مهمترین تفاوت این نوع سیستم اطفاء حریق را بتوان تنها در نیاز به سیستم لوله کشی و آبرسانی تَر خلاصه کرد. به طوری که لازم است آب همیشه در پشت اسپرینکلر وجود داشته و آماده تخلیه باشد. همان گونه که اشاره کردیم اسپرینکلرهای اسپری کننده، از نرخ تخلیه بالاتر و میزان پوشش دهی کمتری برخوردارند.
اسپرینکلرهای CMSA
یکی دیگر از سیستم های اطفاء آتش اسپرینکلرهای CMSA هستند که به یک دفلکتور یا همان بخش پخش کننده جریان آب ویژه متصل هستند به طوری که می توانند سبب شوند تا آب با قطرات درشتی بر سطح آتش پاشیده شود.
همان طور که می دانید زمانی که آتش سوزی در مکانی رخ می دهد، قطرات ریز آب در برابر حرارتی که در محیط وجود دارد از بین رفته و بخار می شوند و به این ترتیب تاثیری بر خاموش شدن آتش نخواهند داشت. در صورتی که چنانچه دفلکتور بتواند قطرات آب را به اندازه درشت تری روی حریق پخش نماید امکان عبور آن از گرادیان حرارتی در بخش فوقانی آتش سوزی بیشتر بوده و می توان به خاموش شدن سریعتر آتش امید پیدا کرد. این نوع از سیستم های اطفای حریق مانند سیستم ESFR از مساحت پوشش دهی کمتری نسبت به اسپرینکلرهای اسپری کننده برخوردارند.
در روند طراحی شبکه های اسپرینکلر به چه نکاتی باید توجه کرد
در طراحی سیستم های اسپرینکلر به هر شکل و ساختاری که باشد طراح باید دو نکته مهم را در نظر داشته باشد که یکی از آن ها تهیه نقشه و پلان های مقدماتی است به صورتی که بتوان یک طرح کلی از طراحی را ارائه کرد و سپس به اجرای تفصیلی آن پرداخت به گونه ای که تمامی استانداردها از نظر الزامات داخلی و بین المللی مدنظر قرار گرفته باشد. نکته دوم در طراحی سیستم اسپرینکلر این است که طراح باید هزینه تجهیزات و نصب آن‌ها را به گونه‌ای انجام دهد که در هزینه‌ها صرفه جویی شود ضمن آن که سهل انگاری در طراحی اولیه می‌تواند دوباره کاری و تحمیل هزینه های دیگر را به همراه داشته باشد. بنابر آن چه گفته شد لازم است موارد زیر هنگام طراحی در نظر گرفته شود.
- بررسی ساختمان و نوع کاربری آنبررسی منابعی که می تواند آب مورد نیاز سیستم را تامین نماید
- تشخیص نوع خطر بنابر ساختمانی که نیاز به نصب اسپرینکلر دارد
- انتخاب نوع سیستم اسپرینکلر
- انتخاب لوله تجهیزات کارآمد و مناسب
- انتخاب انواع بست، آویز و گیره‌های استاندارد برای نصب لوله
- تهیه تجهیزات جانبی مورد نیاز
- در نظر گرفتن محاسبات هیدرولیکی
نصب اسپرینکلر در چه ساختمان‌هایی مهم است؟
کلیه کارشناسان آتش نشانی معتقدند که لازم است در تمامی ساختمان ها سیستم آبپاش آتشنشانی نصب شود مضاف بر اینکه در ابتدای مطلب ذکر کردیم که دریافت پایان کار تمامی ساختمان هایی که در حال حاضر ساخته می شوند نیازمند رعایت استانداردهای لازم اتش نشانی است که شامل نصب سیستم های اعلام، اعلان و اطفای حریق می شود.
اما ساختمان هایی که بیشترین نیاز را به نصب اسپرینکلر دارند شامل موارد زیر می شود.
- ساختمان های مسکونی بزرگ و برج ها
- ساختمان های اداری و تجاری
- بیمارستان ها و کلینیک های درمانی
- هتل ها و مهمانسراها
- سالن های تئاتر، سینما و نمایشگاه ها
- پارکینگ های طبقاتی
- پایانه های مسافربری
- کارخانجات مواد غذایی
- کارگاه های فرآوری چوب و تولیدکنندگان محصولات چوبی
- انبارهای نگهداری کالا بخصوص کالاهای قابل اشتعال
مزایای استفاده از سیستم اسپرینکلر آتش نشانی در ساختمان های گوناگون
با توجه به آن چه در بخش های قبلی در خصوص اهمیت نصب اسپرینکلر جهت اطفاء و خاموش کردن آتش در محیط های مختلف بیان کردیم متوجه لزوم نصب این سیستم در تمامی ساختمان‌های مسکونی، تجاری، مراکز درمانی و همچنین صنعتی و انبارها و … شده اید. زیرا نصب این سیستم در کنار سیستم های اعلام حریق می تواند نقش به سزایی را در حفاظت از اموال و جان انسان‌ها ایفا نماید.
در انتهای این مطلب یک نکته دیگر لازم به ذکر است که با توجه به انواع آبپاش های آتشنشانی از جمله لوله تر، لوله خشک، سیلابی و…. شرکت های مختلفی اقدام به طراحی و تولید آن ها کرده اند که با برندهای مختلفی به بازار عرضه شده است. مضاف بر اینکه قیمت انواع مختلف این محصول نسبت به کارایی و برند تولید کننده بسیار متفاوت می باشد بنابراین لازم است در زمان انتخاب و خرید این موضوع مدنظر قرار گیرد.
بدون دیدگاه