سیستم‌های اسپرینکلر نوعی سیستم اطفا حریق هستند که از آب برای خاموش کردن آتش استفاده می‌کنند. این سیستم‌ها در انواع مختلفی از ساختمان‌ها، از جمله ساختمان‌های مسکونی، تجاری و صنعتی یافت می‌شوند.
نحوه عملکرد سیستم‌های اسپرینکلر
سیستم‌های اسپرینکلر از اجزای زیر تشکیل شده‌اند:
- منابع آب
نقطه ی شروع همه ی سیستم های اسپرینکلر منبع آب می باشد. منابع آب قابل استفاده در سیستم های اسپرینکلر به شرح زیر می باشد:
- لوله کشی شهری یا شبکه آب اختصاصی سایت
- مخزن آب و پمپ
- مخزن تحت فشار(pressure tank)
- مخزن هوایی(elevated tank)
- لوله های سیستم:
لوله های سیستم اسپرینکلر آتشنشانی شبکه ای از لوله ها هستند که آب را به اسپرینکلرها در سراسر ساختمان حمل می کنند. در صورت آتش سوزی، گرمای آتش باعث می شود که اسپرینکلرها فعال شوند و آب را روی آتش بریزند تا آن را خاموش کند.
- لوله های زیر زمینی
در اغلب موارد، منابع آب از طریق لوله کشی های زیر زمینی ب سیستم های اطفاء داخل ساختمان متصل می شوند.
- لوله های روی زمین
لوله های استفاده شده بر روی زمین باید مطابق استاندارد های معتبر نظیر AWWA و ASTM تولید شده و دارای فشار کار 170 psi باشند.
- شیر ها و اتصالات سیستم اسپرینکلر:
- شیر های کنترل(Control Valves)
- شیر های یکطرفه(Check Valves)
- شیر آزمایش و اتصالات جانبی
- هشدار دهنده ها :
- آلارم های ویژه جریان
-
اسپرینکلرها:
همانطور که در مقاله اسپرینکلر آتش نشانی گفته شد، اسپرینکلر های مدرن به سه طریق بالازن، پایین زن، و دیواری قابل نصب هستند، تمامی آب خروجی از این اسپرینکلر ها به سمت زمین تخلیه می شوند.
هنگامی که دمای محیط به حد مشخصی می‌رسد، حباب شیشه‌ای یا عنصر ذوب‌شونده در سر اسپرینکلر می‌شکند یا ذوب می‌شود. این امر باعث باز شدن سر اسپرینکلر و پاشیدن آب به سمت آتش می‌شود.
انواع سیستم‌های اسپرینکلر
سیستم های اسپرینکلر آتشنشانی به طور خودکار آب را برای خاموش کردن آتش یا کنترل آن تا رسیدن نیروهای آتش نشانی پاشش می کنند. این سیستم ها در انواع مختلفی برای پاسخگویی به نیازهای مختلف ساختمان ها طراحی شده اند.
بر اساس نوع منبع آب، سیستم های اسپرینکلر به چهار دسته اصلی تقسیم می شوند:
-
سیستم های اسپرینکلر لوله تر:
در این سیستم ها، لوله های اسپرینکلر همیشه پر از آب هستند و به محض فعال شدن اسپرینکلر، آب از آنها خارج می شود. این سیستم ها رایج ترین نوع سیستم اسپرینکلر هستند و برای اکثر ساختمان ها مناسب می باشند.
مزایای سیستم های اسپرینکلر لوله تر:
- پاسخ سریع به آتش سوزی
- اطمینان از وجود آب در هنگام نیاز
- نصب و نگهداری نسبتاً آسان
معایب سیستم های اسپرینکلر لوله تر:
- خطر یخ زدگی لوله ها در مناطق سرد
- نیاز به پمپ برای حفظ فشار آب در لوله ها
- هزینه نصب و نگهداری بیشتر
-
سیستم های اسپرینکلر لوله خشک:
در این سیستم ها، لوله های اسپرینکلر فقط در هنگام آتش سوزی پر از آب می شوند. این سیستم ها معمولاً در ساختمان هایی استفاده می شوند که در معرض خطر یخ زدگی لوله ها قرار دارند، مانند انبارها، پارکینگ ها و… .
مزایای سیستم های اسپرینکلر لوله خشک:
- کمترین خطر یخ زدگی لوله ها
- مناسب برای ساختمان هایی که در معرض دمای پایین قرار دارند
- صرفه جویی در مصرف آب
معایب سیستم های اسپرینکلر لوله خشک:
- پاسخ کندتر به آتش سوزی
- نیاز به سیستم های اضافی برای پر کردن لوله ها در هنگام آتش سوزی
- هزینه نصب و نگهداری بیشتر
-
سیستم اسپرینکلر سیلابی (Deluge Fire Suppression System)
سیستم اسپرینکلر سیلابی نوعی سیستم اطفاء حریق است که در آن از حجم زیادی آب برای خاموش کردن یا کنترل آتش سوزی در یک منطقه خاص یا کل ساختمان استفاده می شود. این سیستم ها در مواقعی که خطر گسترش سریع آتش سوزی زیاد است و یا در مکان هایی که استفاده از سایر سیستم های اسپرینکلر مانند سیستم های اسپرینکلر تر یا خشک امکان پذیر نیست، کاربرد دارند.
نحوه عملکرد سیستم اسپرینکلر سیلابی:
- در سیستم اسپرینکلر سیلابی، برخلاف سیستم های اسپرینکلر تر، لوله های اسپرینکلر همیشه پر از آب نیستند.
- در این سیستم ها، یک شیر یا دریچه کنترل بزرگ به نام شیر سیلابی وجود دارد که در حالت عادی بسته است.
- در صورت بروز آتش سوزی، سیستم تشخیص حریق مانند دتکتور دود یا گرما، سیگنالی را به شیر سیلابی ارسال می کند.
- با دریافت این سیگنال، شیر سیلابی باز می شود و آب با فشار بالا از مخزن ذخیره به داخل لوله های اسپرینکلر هدایت می شود.
- در این حالت، تمام اسپرینکلرها در منطقه تحت پوشش سیستم به طور همزمان فعال می شوند و حجم زیادی از آب را بر روی آتش می پاشند.
مزایای سیستم اسپرینکلر سیلابی:
- خاموش کردن سریع و موثر آتش سوزی: سیستم های اسپرینکلر سیلابی می توانند آتش سوزی را به سرعت و به طور موثر خاموش کنند.
- کنترل گسترش آتش: این سیستم ها می توانند از گسترش آتش به سایر قسمت های ساختمان جلوگیری کنند.
- محافظت از مکان های پرخطر: سیستم های اسپرینکلر سیلابی برای استفاده در مکان های پرخطر مانند انبارهای مواد قابل اشتعال، آشیانه های هواپیما و تونل ها ایده آل هستند.
معایب سیستم اسپرینکلر سیلابی:
- خسارت آب: سیستم های اسپرینکلر سیلابی می توانند در هنگام فعال شدن، به ساختمان و محتویات آن آسیب زیادی وارد کنند.
- نیاز به فضای زیاد: سیستم های اسپرینکلر سیلابی به مخزن ذخیره آب بزرگ و فضای کافی برای نصب لوله ها و شیرآلات نیاز دارند.
- هزینه بالا: سیستم های اسپرینکلر سیلابی به نسبت سایر سیستم های اسپرینکلر گران تر هستند.
4.سیستم پیش عملگر اسپرینکلر آتشنشانی (Pre-Action Fire Sprinkler System)
سیستم پیش عملگر نوعی سیستم اسپرینکلر آتشنشانی است که از دو مرحله برای فعال کردن اسپرینکلرها و تخلیه آب استفاده می کند. این سیستم ها در مواقعی که خطر نشت آب یا فعال شدن تصادفی اسپرینکلرها وجود دارد.
به طور کلی سیستم های پیش عملگر به سه روش اجرا می شوند:
- همبندی تکی(single interlock): فرمان باز شدن شیر اتوماتیک فقط از طریق سیستم اعلام حریق صادر می شود.
- همبندی دوتایی(double interlock): فرمان باز شدن شیر اتوماتیک از طریق سیستم اعلام حرسق و باز شدن اسپرینکلر صادر می شود.
- بدون همبندی(non-interlock): فرمان بازشدن شیر اتوماتیک از طریق سیستم اعلام حریق یا باز شدن اسپرینکلر صادر می شود.
نحوه عملکرد سیستم پیش عملگر:
- مرحله تشخیص: در صورت بروز آتش سوزی، سیستم تشخیص حریق مانند دتکتور دود یا گرما، سیگنالی را به شیر کنترل سیستم پیش عملگر ارسال می کند.
- مرحله پیش کنش: با دریافت این سیگنال، شیر کنترل سیستم پیش عملگر دو کار را انجام می دهد:
- راه اندازی سیستم هشدار دهنده: این سیستم به افراد داخل ساختمان هشدار می دهد که آتش سوزی رخ داده است و آنها باید ساختمان را تخلیه کنند.
- باز کردن دریچه تخلیه: این دریچه، آب را از لوله های تخلیه خارج می کند و فشار هوا را در داخل لوله های اسپرینکلر کاهش می دهد.
- مرحله فعال سازی اسپرینکلر: در صورتی که افراد داخل ساختمان با موفقیت تخلیه شوند و سیستم تشخیص حریق تأیید کند که آتش در حال گسترش است، شیر کنترل به طور کامل باز می شود و آب با فشار بالا از طریق اسپرینکلرها روی آتش پاشیده می شود.
مزایای سیستم پیش عملگر:
- کاهش خطر نشت آب: در این سیستم ها تا زمانی که نیاز به استفاده از آب برای اطفاء حریق نباشد، آب در لوله های اسپرینکلر جریان ندارد و این موضوع خطر نشتی آب و آسیب به اموال را کاهش می دهد.
- کاهش خطر فعال شدن تصادفی اسپرینکلرها: سیستم هشدار دهنده در مرحله پیش کن ش به افراد داخل ساختمان فرصت می دهد تا قبل از فعال شدن اسپرینکلرها ساختمان را تخلیه کنند و این موضوع خطر آسیب به افراد و اموال در اثر فعال شدن تصادفی اسپرینکلرها را کاهش می دهد.
- محافظت از اموال حساس: این سیستم ها برای محافظت از اموال حساس مانند اسناد، تجهیزات الکترونیکی و کتاب ها که می توانند در برابر آتش و آب آسیب پذیر باشند، مناسب هستند.
معایب سیستم پیش عملگر:
- پیچیدگی بیشتر: سیستم های پیش عملگر نسبت به سایر سیستم های اسپرینکلر پیچیده تر هستند و به تجهیزات و کنترل های بیشتری نیاز دارند.
- هزینه بالا: سیستم های پیش عملگر به نسبت سایر سیستم های اسپرینکلر گران تر هستند.
- تأخیر در اطفاء حریق: وجود مرحله پیش کن ش می تواند باعث کمی تأخیر در اطفاء حریق شود.
علاوه بر نوع منبع آب، سیستم های اسپرینکلر را می توان بر اساس نوع اسپرینکلر و نوع عملکرد نیز دسته بندی کرد.
منابع
- طاووسی حسام، طراحی و محاسبات سیستم های اطفاء حریق اسپرینکلر
- https://www.nfpa.org/en
