مهم ترین و پرکاربرد ترین سیستم اطفاء حریق در ساختمان های مسکونی، اداری و تجاری سیستم اطفاء حریق آبی (اسپرینکلر) می باشد. سیستم اسپرینکلر به این دلیل از مقبولیت بیشتری برخوردار که نسبت به سایر راهکار های موجود برای کنترل آتش قابلیت اطمینان بالایی داشته و نیازی به حضو فیزیکی تکنسین برای خاموش کردن آتش نیست. اولین قدم برای داشتن یک سیستم اسپینکلر کارآمد، طراحی سیستم اسپینکلر می باشد.
به این فکر کنید شما در منزل مسکونی خود حضور ندارید و در خانه شما حریق گرفتار می شود.در چنین شرایطی دیگر استفاده از سیستم های اطفای حریق دستی کارساز نبوده و اینجاست که لزوم استفاده از سیستم اطفای حریق خودکار( اسپرینکلر) مطرح می شود.
خوشبختانه در کشور ایران به واسطه ی نظارت سازمان آتش نشانی و نظام مهندسی درصد بسیار بالایی از ساختمان های مسکونی، اداری و تجاری مجهز به سیستم اطفاء حریق خودکار یا همان اسپرینکلر هستند.
دلیل این امر در درجه اول حفظ جان و سرمایه ساکنین در همچین محیط هایی بوده که در مقابل آتش سوزی چه به صورت حادثه باشد و یا اینکه توسط عامل انسانی صورت بگیرد محافظت کرده و خطر ناشی از آتش سوزی را به حداقل برساند.در طراحی سیستم اسپرینکلر عواملی مانند دسته بندی ساختمان بر اساس خطر، قابلیت سوختن مواد موجود، مقدار مواد قابل اشتعال و ارتفاع کالای انبار شده و … ساختمان ها را به 5 دسته کم خطر، خطر معمولی نوع 1 و 2 و پر خطر 1 و 2 تقسیم بندی می کنند.
بر اساس همین دسته بندی ها پارامتر هایی مانند فاصله اسپرینکلر ها از همدیگر، حداکثر میزان سطح زیر پوشش هر اسپرینکلر و نوع طراحی سیستم اسپرینکلر که محاسبه هیدرولیکی باشد یا جداول از پیش تعیین شده تغییر می کند.
طراحی سیستم اسپرینکلر بر اساس ضوابط آتش نشانی تهران و بر طبق استاندارد NFPA به دو صورت طراحی به روش جداول از پیش تعیین شده که به آن پایپ اسکجوال نیز گفته می شود و طراحی به روش هیدرولیکی انجام می گیرد. این دو روش تفاوت ها، مزایا و معایبی دارند که در ادامه به بررسی هر یک می پردازیم.
دسته بندی گروه های مختلف خطر بر اساس استاندارد NFPA13
برای شروع طراحی سیستم اسپرینکلر ، ابتدا باید به دسته بندی ساختمان ها و سیستم های اسپرینکلر بپردازیم. NFPA13 به ما می گوید که دسته بندی ساختمان ها از از نظر مقدار، قابلیت و نرخ حرارت آزاد شده به 5 دسته تقسیم می شوند.
• محیط کم خطر( Light Hazard): ساختمان یا بخشی از ساختمان که مقدار مواد قابل اشتعال و نرخ حرارت آزاد شده حاصل از سوختن مواد کم باشد در این دسته بندی قرار می گرد. مثل ساختمان های اداری، مسکونی و بیمارستان ها. اطفاء همچین محیط هایی ساده تر بوده و نیاز به آب کمتری دارد.
• محیط خطر معمولی نوع یک(Ordinary Hazard-Group1): ساختمان یا بخشی از ساختمان که در آن قابلیت اشتعال مواد در آنجا کم باشد، مقدار و نرخ حرارت آزاد شده از مواد متوسط و اتفاع کالای انبار شده در آنجا از 8 فوت(4/2 متر ) کمتر باشد. مثل: رستوران ها و پارکینگ ها.
• محیط خطر معمولی نوع2(Ordinary Hazard-Group2): ساختمان یا بخشی از ساختمان که قابلیت و مقدار سوختن مواد موجود در آن بیشتر از متوسط باشد، نرخ حرارت آزاد شده مواد در آن متوسط و ارتفاع کالا های انبار شده از 8 فوت(4/2 متر) کمتر باشد. مثل آسیاب غلات، شیرینی پزی، کارخانه تولید لاستیک خودرو و…
• محیط پرخطر نوع 1 (Extract Hazard-Group1): ساختمان یا بخشی از ساختمان که قابلیت اشتعال و مقدار مواد موجود در آن زیاد، نرخ حرارت آزاد شده حاصله از سوختن بالا، سرعت گستش حریق بالا ولی مقدار مایعات قابل اشتعال بسیار کم است. مانند کارگاه های ریخته گری، چاپخانه، آشیانه هواپیما و … .
• محیط پرخطر نوع 2 (Extract Hazard-Group2): ساختمان یا بخشی از ساختمان که مقدار مواد قابل احتراق بسیار زیاد است، فضاهایی که دارای مقادیر قابل توجهی مایعات قابل احتراق یا قابل اشتعال هستند و/یا فضاهایی که محافظت از مواد قابل احتراق گسترده است. مکان هایی که مایعات قابل اشتعال به حد زیاید نکهداری می شوند. مانند کارخانه جات شوینده و تولید رنگ، کارگاه های رنگ کاری و کارخانه تولید آسفالت و… .
حال که به بررسی گروه های مختلف ساختمانی از نظر میزان خطر در هنگام آتش سوزی طبق استاندارد NFPA پرداختیم، باید طراحی سیستم اطفاءحریق یا همان شبکه بارنده خودکار (اسپرینکلر) را بر طبق همین تقسیم بندی و حساسیت محیط مد نظر به حریق انجام دهیم. همانطور قبلاً اشاره کردیم، طراحی سیستم شبکه بارنده خودکار(اسپرینکلر) به دو صورت طراحی هیدرولیکی و طراحی با جداول از پیش تعیین شده انجام می گیرد.
طبق استاندارد NFPA13 در محیط های پر خطر مانند انبار ها به علت حساسیت بالای مکان به آتش سوزی و وجود میزان قابل توجهی از مواد قابل احتراق باید طراحی را به صورت هیدرولیکی انجام دهیم و مجاز به استفاده از روش جداول از پیش تعیین شده در طراحی سیستم اطفای حریق نیستیم. همچنین برای محیط های کم خطر مانند مسکونی و اداری و خطر معمولی مانند پارکنگ ها و تجاری ها می توانیم از روش جداول از پیش تعیین شده یا پایپ اسکجوال استفاده کنیم.
اما طراحی بر طبق ظوابط سازمان آتش نشانی تهران باید به این گونه باشد که در تصرفات S1 و S2 می توان از طراحی به کمک جداول از پیش تعیین شده(پایت اسکجوال) استفاده کرد و در تصرفات S3 حتما باید طراحی به صورت هیدرولیکی صورت بگیرد.
همچنین طبق بند 27.5.1.2 استاندارد NFPA13 اگر از اسپرینکلری با K-Factor 5.6 یا بیشتر استفاده میکنیم باید طراحی حتما به روش هیدرولیکی باشد.
مفاهیم هیدرولیک
هیدرولیک علمی است که به بررسی سیالات در حالت سکون و حرکت می پردازد. به بررسی سیالات در حال سکون هیدرواستاتیک(Hydrostatic) و به بررسی سیال در حال حرکت هیدروکینتیک(Hydrokinetic) گفته می شود. از آنجایی که مایع اطفاء کننده در سیستم های اسپرینکلر، آب می باشد یک طراح سیستم شبکه بارنده خودکار باید از چگونگی رفتار آب به عنوان یک سیال چه در حالت سکون و چه در حالت حرکت درک عمیقی داشته باشد.
طراحی هیدرولیکی سیستم اسپرینکلر
محاسبات هیدرولیکی برای سایزبندی لوله ها و همچنین پیدا کردن دبی و فشار مورد نیاز سیستم اسپرینکلر به کار می رود. در طراحی سیستم اطفاء حریق به روش هیدرولیکی باید سه اصل را مورد توجه قرار داد:
1- در هنگام حریق و آتش سوزی در زمان مشخص از اسپرینکلر ها مقدار آب کافی خارج بشود.
2- طراحی هیدرولیکی به این منظور انجام می شود که سایز لوله ها در کمترین حالت ممکن باشد تا به اصطلاح طراحی اوور(Over) نبوده و هزینه های سیستم را کاهش بدهیم.
3- فشار مورد نیاز سیستم تأمین بشود.
روش انجام محاسبات هیدرولیکی:
در این بخش به روند و مراحل طراحی و محاسبات به روش هیدرولیکی می پردازیم. این سلسله مرابت عبارت اند از:1- تشخیص کلاس خطر محیط
2- محل قرارگیری اسپرینکلر ها در محیط
3- یافتن ترکیب لوله کشی مناسب
به طور کلی برای طراحی سیستم شبکه بارنده خودکار(اسپرینکلر) سه الگو و طرحواره در نظر گرفته می شود:
• درختی(Tree)
• حلقه ای(Looped)
• شبکه ای(Gridded)
4- محاسبه و تعیین مقدار آب خروجی مورد نیاز هر اسپرینکلر
5- مشخص نمودن تعداد و محل دورترین اسپرینکلر (منظور دورترین اسپرینکلر تا منبع از نظر هیدرولیکی می باشد).
6- برای شروع کردن طراحی باید از دورترین اسپرینکلر به سمت منبع حرکت کنیم تا از اندازه کافی دبی و فشار مورد نیاز اسپرینکلر ها اطمینان حاصل کنیم.
7- در آخر باید مشخصات محاسبه شده در مرحله ی قبل را با مشخصات منبع در نظر گرفته شده برای سیستم مقایسه کنیم.
طراحی به روش جداول از پیش تعیین شده
از محدودیت هایی که در طراحی به روش جداول از پیش تعیین شده وجود دارد این است که ما در این روش فقط باید از سیستم پیکربندی درختی استفاده کنیم و از طراحی های حلقه ای و شبکه ای نمیتوانیم استفاده کنیم.
طبق استاندارد NFPA13 ما از روش جداول پیش تعیین شده فقط مجاز هستیم در تصرفات کم خطر مانند مسکونی و اداری و خطر معمولی مانند پارکینگ ها و تجاری ها استفاده کنیم و مجاز نیستیم که در تصرفات پرخطر و انبار ها از طراحی به روش جداول از پیش تعیین شده استفاده کنیم. همچنین طبق ضوابط سازمان آتش نشانی تهران در تصرفات S1 و S2 می توانیم از روش جداول پیش تعیین شده استفاده کنیم ولی در تصرفات S3 و انبار ها حتما باید از طراحی به روش هیدرولیکی استفاده کنیم.
در روش طراحی با جداول از پیش تعیین شده پارامتر اساسی وجود دارد که ما را در بحث طراحی محدود می کند که این فاکتور عبارت اند از:
• ماکزیمم تعداد اسپرینکلر مجاز در هرشاخه باید 8 عدد باشد.
البته تعداد اسپرینکلر هرشاخه می تواند به 9 عدد برسد با در نظر گرفتن این نکته که سایزینگ لوله کشی باید به گونه ای باشد که دو لوله انتهایی تا اسپرینکلر ها به ترتیب 1 و 4/1 1 اینچ باشد.
همچنین ما مجاز به استفاده از 10 عدد اسپرینکلر در هر شاخه هستیم با این توضیح که لوله تغذیه کننده شاخه حداقل 2/1 2 اینچ بوده و دو لوله انتهایی تا اسپرینکلر ها به ترتیب 1 و 4/1 1 اینچ باشد.
انتخاب سایز لوله های سیستم اسپرینکلر
• برای طراحی و اجرای سیستم اسپرینکلر دو روش ( هیدرولیکی) و (جداول از پیش تعین شده) وجود دارد. که از لحاظ صرفه جویی هزینه ای استفاده از روش هیدرولیکی اولیت دارد.
• حداقل سایز لوله های در صورت استفاده از لوله فولادی 1 اینچ و در صورت استفاده از لوله های مسی ¾ اینچ می باشد.
• برای استفاده از طراحی به روش جداول از پیش تعیین شده طیق ضوابط ملاک عمل سامانه های اطفای حریق سازمان آتشنشانی و خدمـات ایمنـی شهرداری تهران دو جدول معرفی شده که بر اساس نوع گروه خطر محیط مد نظر برای طراحی به شرح زیر می باشد:
پس در طراحی به روش جداول از پیش تعیین شده، طراح بر اساس تعداد اسپرینکلر در هر شاخه اصلی و فرعی باید سایزینگ لوله را بر اساس جداول ارائه شده و موجود تعیین و طراحی کند که طبیعتاً این روش طراحی به دلیل اینکه هیچگونه محاسباتی در آن صورت نگرفته است هزینه اجرا و نصب بالاتری به نسبت روش هیدرولیکی داشته و صرفه اقتصادی ندارد.
شرکت پیمانکاری نزهت مائده شرق به واسطه دارا بودن 30 سال تجربه در زمینه طراحی، نظارت و اجرای سیستم های تاسیسات مکانیکی، اطفاء حریق و آتش نشانی و دارابودن کادری از مهندسان با تجربه و ارشد کشور می تواند در کلیه مراحل طراحی، نظارت، اجرا و مشاوره سیستم اعلام و اطفای حریق پروژه کارفرمایان محترم در کنار شما بوده و سازندگان محترم با خیالی آسوده می توانند پروژه های خود را به مجموعه نزهت مائده شرق بسپارند تا بهترین نتیجه را دریافت کرده و بدون هیچگونه مشکلی از بابت تاییدیه سازمان و نظام مهندسی پروژه ی خود را به اتمام برسانند.
جهت ارجاع پروژه های خود به شرکت ما کافی است با شماره های 09121492072 و 77474667-021 تماس حاصل فرمایید.
