مقالات

مقایسه اسپرینکلر واکنش سریع با واکنش استاندارد

مطابق با NFPA 13، آیین نامه مقررات ملی ساختمان در ایران و قوانین سازمان آتش نشانی، در محیط‌های کم خطر مانند بناهای مسکونی، تجاری و اداری،  فقط استفاده از اسپرینکلر واکنش سریع یا Quick Response مجاز است. برخلاف باور عموم، اسپرینکلرهای واکنش استاندارد Standard Response، به دلیل داشتن گواهی و یا تاییدیه های استاندارد به این نام معروف نشده‌اند بلکه صرفا حساسیت آنها نسبت به اسپرینکلرهای واکنش سریع کمتر بوده و دیرتر فعال می شوند. در واقع همه اسپرینکلرها می‌توانند گواهی استاندارد داشته باشند اما "واکنش استاندارد" نباشند. استفاده از اسپرینکلرهای واکنش سریع علاوه بر الزام در محیط های مسکونی، موجب افزایش ایمنی و کاهش هزینه های نصب و اجرا نیز گردیده است که در ادامه به تفصیل شرح داده می شود.

سیستم‌های اطفای حریق برپایه اسپرینکلر، یکی از کارآمدترین و کم‌هزینه‌ترین سیستم‌های ایمنی در برابر حریق هستند. این سیستم‌ها در 100 سال اخیر یکی از پرکاربردترین سیستم‌های ایمنی در برابر حریق در جهان بوده اند. به همین دلیل سازمان‌های بین‌المللی متولی تنظیم استانداردهای طراحی و نصب، دائما استاندارد‌های خود را ارتقا داده و قوانین سختگیرانه‌تری را تنظیم و تصویب می‌کنند.


تاریخچه مختصری از اسپرینکلرها و سامانه‌های اطفای حریق

اولین اقدامات در راستای بکارگیری و تجهیز سیستم‌های اطفای حریق ثابت به 297 سال پیش باز می‌گردد. گادفری (Godfrey) یک محفظه باروت با فیتیله را به بشکه‌های چوبی پر از آب متصل کرد که در مواجهه با حریق، منفجر شده و آب داخل بشکه ها بر روی آتش تخلیه می شد. در ادامه سیستم "لوله‌های مشبک" توسط جان کری (J.Carey) معرفی شدند. این سیستم از چند لوله مشبک که در سقف بنا نصب می‌شد، تشکیل یافته بود. وزنه‌هایی با نخ به شیر ورودی آب متصل بودند که با شروع حریق ضامن شیر را آزاد کرده و سیستم را فعال می‌کردند.

اولین اسپرینکلر به شکل امروزی را هنری پارملی (H. Parmelee) در سال 1874 ساخت. سازوکار این اسپرینکلر استفاده از یک لحیم بود که در دمای 71 درجه سلسیوس ذوب شده و سیستم را فعال می‌کرد.

اولین اسپرینکلر حباب شیشه‌ای نیز توسط گرینل (F. Grinnell) که همکار و شریک تجاری پارملی بود ارائه شد. اویل قرن نوزدهم میلادی نقطه آغاز پیشرفت تکنولوژی اسپرینکلرها بود.

در اوایل دهه 80 میلادی نیز اسپرینکلرهای ویژه محل‌های مسکونی ابداع شده و پس از مدتی اسپرینکلرهای واکنش سریع یا Quick Response نیز با سرعت بالاتر در فعالسازی و کنترل و اطفای حریق، معرفی شدند.


اهمیت نصب اسپرینکلر واکنش سریع در بناهای مسکونی

توجه خاص استانداردها به محیط‌های مسکونی و وضع قوانین و الزامات اختصاصی برای آن به این دلیل است که طبق آمار اتحادیه حفاظت در برابر حریق امریکا، 80% کل آتش سوزی‌ها در محیط‌های مسکونی اتفاق می‌افتد. همچنین 80% مرگ و میر افراد ناشی از حوادث حریق نیز مربوط به محیط‌های مسکونی است.

مرگ و میر افراد در حوادث حریق اغلب به علت حرارت بالا و استنشاق گازهای سمی رخ می‌دهد. در محیط‌های مسکونی به دلیل وجود فرش، موکت، مبلمان و مواد سوختنی زیاد، گسترش سریع آتش بسیار محتمل است. پدیده فلش اوور Flash over ، در مدت زمان بسیار کمتری از میانگین زمان رسیدن نیروهای آتش نشانی به محل حادثه، جان هر موجود زنده حاضر در محل را به خطر می اندازد.

با نصب سیستم‌های اسپرینکلر واکنش سریع در بناهای مسکونی، می‌توانیم حریق را کنترل و وقوع حوادث جبران ناپذیر را تا رسیدن نیروهای آتش نشانی به تاخیر بیندازیم. لازم به ذکر است، اسپرینکلر ابزاری برای کنترل حریق است، اما در 97 درصد موارد، حریق را در همان اتاقی که شروع شده است به طور کامل اطفاء می کند. (لینک منبع 1 پیوست)

 

اسپرینکلرها برچه اساسی انتخاب و طراحی می‌شوند؟

طراحی اسپرینکلرها براساس استاندارد NFPA دارای 10 مرحله به شرح زیر است:

1-تشخیص نوع خطر (کلاس خطر)
2-بررسی نوع و شکل ساختمان
3-بررسی منابع آب مورد نیاز سیستم
4-تشخیص و انتخاب نوع سیستم
5-تعیین نوع اسپرینکلر مورد نیاز
6-انتخاب لوله مناسب
7-انتخاب بست و گیره‌های مناسب برای نصب لوله‌ها
8-تعیین تجهیزات جانبی مورد نیاز
9-محاسبات هیدرولیکی
10-تهیه نقشه و ذکر جزئیات و نکات مهم

(منبع 2 پیوست)

باید به خاطر داشته باشیم جهت کاهش هزینه‌های نصب و عملکرد بهینه سیستم اسپرینکلر باید طراحی دقیقی در مراحل اولیه داشته باشیم. در این مطلب می‌خواهیم به اهمیت مرحله تعیین سطح خطر و مرحله انتخاب نوع اسپرینکلر مناسب بپردازیم.

محیط های کم خطر شامل چه بناهایی می‌شوند؟

اولین مرحله در فرآیند طراحی و محاسبه سیستم‌های اسپرینکلر، تعیین سطح خطر بنا است. براساس استاندارد NFPA13 محیط کم خطر (Light Hazard) عبارت است از ساختمان یا بخشی از ساختمان که مقدار، قابلیت اشتعال و نرخ حرارت آزاد شده مواد موجود در آن کم باشد. اطفای این کلاس در مراحل اولیه حریق نسبت به سایر کلاس‌ها ساده‌تر بوده و مقدار آب کمتری نیاز است.

نمونه بناهایی که در کلاس کم خطر رده بندی می‌شوند، عبارتند از بناهای مسکونی، دفاتر اداری، مجتمع های تجاری، رستوران ها، آموزشگاه ها و مدارس، بیمارستان ها، کتابخانه‌های کوچک، موزه، خانه سالمندان، سالن‌های تئاتر، و اماکن مذهبی. در یک نگاه کلی به این مثال ها در می یابیم که نجات جان و مال انسان ها در این محیط ها، اولویت اصلی است.


اسپرینکلرهای واکنش سریع یا واکنش استاندارد؟

برخلاف باور عموم اسپرینکلرهای واکنش استاندارد به دلیل داشتن گواهی استاندارد به این نام معروف نشده‌اند. بلکه حساسیت آنها نسبت به اسپرینکلرهای واکنش سریع کمتر بوده و دیرتر فعال می شوند. یعنی همه اسپرینکلرها می‌توانند گواهی استاندارد داشته باشند اما "واکنش استاندارد" نباشند.

مبنای تشخیص اسپرینکلرهای واکنش استاندارد از واکنش سریع پارامتر Response Time Index یا RTI می باشد. این شاخص برای اسپرینکلرهای واکنش سریع کمتر از 50 و برای اسپرینکلرهای واکنش استاندارد بالای 80 قرار دارد. اگر عامل حساس به حرارت اسپرینکلر، حباب شیشه ای حاوی مایع منبسط شونده باشد، حباب شیشه ای واکنش سریع، باریکتر از واکنش استاندارد طراحی می شود. (معمولا 3 میلیمتر قطر برای واکنش سریع و 5 میلیمتر در حباب واکنش استاندارد)

براساس قوانین 13 NFPA، آیین نامه مقررات ملی ساختمان در ایران و قوانین سازمان آتش نشانی(منابع 3 پیوست)، در محیط‌های کم خطر فقط باید از اسپرینکلر واکنش سریع و یا اسپرینکلر مسکونی استفاده گردد مگر برای اهدف توسعه ای در محیط هایی که از پیش در آنها اسپرینکلر واکنش استاندارد نصب شده است. اما چرا قوانین بر استفاده از اسپرینکلرهای واکنش سریع در محیط‌های کم خطر اصرار دارد؟ در ادامه به بررسی پاسخ این سوال کلیدی می‌پردازیم.

اسپرینکلر واکنش سریع، زودتر فعال می‌شوند

اسپرینکلرهای واکنش سریع نسبت به اسپرینکلرهای واکنش استاندارد در شرایط یکسان در زمان کمتری فعال می‌شوند و زودتر حریق را کنترل و اطفا می‌کنند. حباب شیشه‌ای حساس به دمای این اسپرینکلرها باریکتر از اسپرینکلرهای واکنش استاندارد بوده و حساسیت بالاتری به افزایش دما دارند.

در محیط‌های کم خطر (Light Hazard) به دلیل رفت و آمد و امکان تجمع انسانها، در صورت وقوع حریق لازم است که اسپرینکلر هرچه سریع‌تر فعال شده و از گسترش بیشتر آتش، بالا رفتن دما و بالا رفتن حجم دود جلوگیری کند.

اسپرینکلرهای واکنش سریع در لحظات اول وقوع حریق، فعال شده و کمک می‌کند تا حریق در مراحل ابتدایی، کنترل و اطفا شود؛ جهت جلوگیری از پدیده فلش اوور دمای محل حریق پایین بماند و از حجم دود و گازهای سمی در نزدیکی سقف کاسته شود. بدین ترتیب ساکنین ساختمان زمان بیشتری برای خروج از محل دارند.

اسپرینکلرهای واکنش سریع هزینه کمتری دارند

براساس استانداردهای طراحی سیستم اسپرینکلر (NFPA)، برای اسپرینکلرهای واکنش سریع می‌توان حداکثر پوشش دهی را برای محیط‌های کم خطر در نظر گرفت. در محیط‌های کم خطر می‌توانیم تا 20.9 مترمربع پوشش دهی را برای هر اسپرینکلر واکنش سریع در نظر بگیریم. این در حالی است که برای سایر سطوح خطر و برای اسپرینکلرهای مختلف 12 مترمربع یا کمتر است.

بنابراین با افزایش فواصل و کاهش تعداد اسپرینکلر، عاقلانه ترین انتخاب، استفاده از اسپرینکلرهایی است که در سریعترین زمان عمل کرده و حریق را کنترل نمایند. از این رو استفاده از اسپرینکلرهای واکنش سریع به جای واکنش استاندارد، الزام محیط های مسکونی و کم خطر گردیده است.

لازم به ذکر است که تعداد کمتر اسپرینکلر، لوله‌کشی کمتری نیز نیاز دارد و با توجه به کاهش حجم سیستم لوله‌کشی در اسپرینکلرهای واکنش سریع، هزینه‌های نگهداری و تعمیرات نیز کاهش می یابد.

اسپرینکلرهای واکنش سریع آب کمتری مصرف می‌کنند

در هنگام حریق، همه اسپرینکلرهای نصب شده، به یک باره فعال نمی شوند بلکه ابتدا اسپرینکلری که به محل شروع آتش نزدیکتر است فعال شده و در صورتیکه موفق به مهار حریق نگردد، افزایش دما در سایر مناطق موجب فعال شدن سایر اسپرینکلرها می شود. عملکرد سریع اسپرینکلر واکنش سریع، موجب می شود حریق در لحظات ابتدایی و زمانی که هنوز کوچک است اطفا گردد. این امر از تعدد اسپرینکلرهای فعال شده می کاهد و در نتیجه، میزان آب کمتری برای مهار آتش مورد نیاز است. به جرات می توان گفت اسپرینکلرهای واکنش سریع کمترین مصرف آب را برای خاموش کردن حریق لازم دارند.


اسپرینکلرهای واکنش سریع و واکنش استاندارد آریا

مجموعه آریا کوپلینگ با علم به اهمیت استفاده از سامانه‌های اطفای حریق مانند اسپرینکلرهای اتوماتیک، اقدام به تولید انواع اسپرینکلر واکنش سریع و واکنش استاندارد می‌کند. این اسپرینکلرها در انواع بالازن، پایین زن و دیواری و با قطر رزوه، حساسیت و نرخ تخلیه، رنگ‌ها و پوشش‌های آبکاری متنوع تولید می‌گردند.

اهمیت استفاده از اسپرینکلر واکنش سریع به خصوص در بناهای شهری با تراکم زیاد جمعیت، از ابتدا برای طراحان این مجموعه محرز بوده و در طراحی استحکامات مبنای عمل قرار گرفته است. 

اسپرینکلرهای واکنش سریع آریا، دارای پروانه استاندارد ملی ایران و تاییدیه سازمان آتش نشانی می باشد. 

همپنین حباب شیشه‌ای حساس به دما مورد استفاده در این اسپرینکلرها، دارای تاییدیه های UL,FM,LPCB و ... ساخت شرکت Day-Impex انگلستان بوده و آریا کوپلینگ نماینده رسمی و انحصاری این شرکت در ایران است. بدین ترتیب مجموعه آریا کوپلینگ توانایی تولید انواع اسپرینکلرهای آریا در طیف‌های مختلف دمایی و حساسیت عملکرد (Quick or Standard Response) مطابق با الزامات استانداردهای بین المللی و قوانین نصب و طراحی سیستم ها را دارا می باشد.

جهت کسب اطلاعات بیشتر به صفحه محصولات اسپرینکلر مراجعه نموده یا با کارشناسان ما تماس بگیرید.


منابع و استانداردهای مورد استفاده

1- www.nfpa.org/Public-Education/Staying-safe/Safety-equipment/Home-fire-sprinklers/Fire-Sprinkler-Initiative

2-کتاب طراحی و محاسبات سیستم های اطفاء حریق اسپرینکلر-مهندس حسام طاووسی- انتشارات صانعی شهمیرزادی

3- بند 8-3-3-1 کتاب دستورالعمل نصب و طراحی شبکه های بارنده (اسپرینکلرها) - مجموعه مدارک فنی مصوب پشتیبان مقررات ملی ساختمان – انتشارات مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی
- بند 4-4-9 ضوابط ملاک عمل سامانه های اطفاء حریق – معاونت حفاظت و پیشگیری از حریق آتش نشانی تهران
- NFPA 13, 8.3.3.1


*بازنشر این نوشته درصورت ذکر کامل متن آن و با ارجاع به لینک وبسایت aryacoupling.net بلامانع است.

 

اسپرینکلر اسپرینکلر پایین زن اسپرینکلر بالازن اسپرینکلر دیواری اسپرینکلر واکنش سریع اسپرینکلر واکنش استاندارد اسپرینکلر آریا آریا کوپلینگ