سیستم اطفا حریق اسپرینکلر یک روش فعال حفاظت در برابر آتش است. اسپرینکلر شامل یک سیستم تأمین آب است که فشار کافی را برای سیستم لوله‌کشی توزیع آب، که آبپاش‌ها به آن متصل می‌شوند، تأمین می‌کند. هنگام طراحی سیستم اسپرینکلر، یکی از نخستین تصمیمات طراح سیستم این است که چه نوع سیستمی باید نصب شود. بر اساس استاندارد NFPA13، انواع اسپرینکلر به سیستم تر، خشک، پیش‌عملگر و سیلابی تقسیم می‌شود. در این مقاله از تدبیر، قصد داریم بیشتر در مورد انواع اسپرینکلر توضیح دهیم. با مجله تدبیر همراه باشید.
سیستم اطفا حریق اسپرینکلر چیست؟
سیستم اطفا حریق اسپرینکلر سیستمی از آبپاش‌ها است که با رهاسازی آب تحت فشار در محیط آتش را کنترل و خاموش می‌کند. این نوع سیستم با تشخیص گرما، دود و یا هر دو فعال می‌شود. برای حریق‌های ناشی از مواد جامد یا به عبارتی آتش‌سوزی کلاس A، آب مؤثرترین عامل اطفاگر است. به علاوه، اسپرینکلر در مقایسه با سایر انواع سیستم‌های اطفا حریق ارزان‌تر است، زیرا از آب استفاده می‌کند که یک ماده ارزان و در دسترس است.
سیستم‌های اسپرینکلر اگرچه برای نجات جان انسان‌ها کارکرد دارند، اما لزوماً برای محافظت از ساختمان طراحی نمی‌شوند. این سیستم‌ها به طور گسترده در سرتاسر جهان مورد استفاده قرار می‌گیرند و سالانه بیش از ۴۰ میلیون هِد اسپرینکلر در نقاط مختلف جهان نصب می‌شود. از اسپرینکلرها در ابتدا در فقط در محیط‌هایی مثل کارخانه‌ها و ساختمان‌های تجاری بزرگ استفاده می‌شد، اما در حال حاضر، مدل‌های مختلفی با قیمت مقرون‌به‌صرفه برای استفاده در خانه‌ها و ساختمان‌های کوچک نیز در بازار وجود دارند.
بیشتر بخوانید: انواع سیستم اطفا حریق
انواع اسپرینکلر
هنگام انتخاب نوع مناسب سیستم اسپرینکلر، مهم است که ابتدا تفاوت‌های بین سیستم‌ها را درک کنید و سپس، بدانید که چگونه این تفاوت‌ها می‌توانند در شرایط خاص مفید یا مضر باشند. انتخاب نوع سیستم اشتباه می‌تواند هزینه‌بر باشد. همانطور که اشاره کردیم، انواع اسپرینکلر عبارتند از:
- سیستم اسپرینکلر لوله‌کشی تر
- سیستم اسپرینکلر لوله‌کشی خشک
- سیستم اسپرینکلر پیش‌عملگر
- سیستم اسپرینکلر سیلابی
سیستم اسپرینکلر لوله‌کشی تر
سیستم اسپرینکلر لوله‌کشی تر رایج‌ترین نوع سیستم اطفا حریق اسپرینکلر است. در این سیستم، آب دائماً در لوله‌کشی اسپرینکلر جریان دارد. زمانی که دمای سقف به اندازه کافی بالا برود، حباب شیشه‌ای یا اتصال گداختنی شکسته می‌شود. از آنجایی که سیستم از قبل با آب پر شده است، آب آزادانه از هِد آبپاش خارج می‌شود. همه آبپاش‌ها به طور همزمان در این نوع سیستم عمل نمی‌کنند. دمای اطراف هِد اسپرینکلر باید به اندازه کافی بالا برود تا حباب شیشه‌ای یا اتصال گداختنی که مانع از جریان یافتن آب می‌شود، شکسته شود. هنگامی که این اتفاق بیافتد، آب بلافاصله از طریق هِد اسپرینکلر جریان پیدا می‌کند.
در شرایط عادی، سیستم لوله‌کشی تر قابل اطمینان‌ترین و مقرون‌به‌صرفه‌ترین گزینه است. با وجود این، مواقعی وجود دارد که سیستم لوله‌کشی تر ممکن است مناسب نباشد. یکی از فاکتورهای اصلی در تعیین اینکه آیا می‌توان از سیستم لوله‌کشی تر استفاده کرد یا خیر، دمای فضایی است که باید در مقابل آتش محافظت شود. آیا حداقل دما بالاتر از ۴ درجه سانتی‌گراد خواهد بود؟ اگر پاسخ مثبت است، خطری برای یخ زدن آب وجود ندارد و سیستم لوله‌کشی تر گزینه ارجح است. چنانچه نتوان تضمین کرد که آیا کاهش دما به حدی خواهد بود که باعث یخ زدن آب شود یا خیر، باید از نوع سیستم اسپرینکلر متفاوتی استفاده کرد.
سیستم اسپرینکلر لوله‌کشی خشک
سیستم اسپرینکلر لوله‌کشی خشک شبیه به سیستم تر است، با این تفاوت که لوله‌ها همیشه پر از آب نیستند. در عوض، آب در پشت یک دریچه در فاصله‌ای دورتر از محل قرارگیری آبپاش‌ها نگهداری می‌شود. هنگامی که دمای سقف به اندازه کافی بالا برود، حباب شیشه‌ای یا اتصال گداختنی اسپرینکلر می‌شکند. با وجود این، آب در اینجا بلافاصله در دسترس نیست و در مقابل، هوا از هِد اسپرینکلر آزاد می‌شود. به این ترتیب، فشار افت می‌کند که باعث می‌شود دریچه لوله خشک باز شده و سیستم با آب پر شود. سپس، آب از طریق هِد اسپرینکلر جریان می‌یابد.
با توجه به وجود تأخیر میان عملکرد اسپرینکلر و جریان آب، اندازه سیستم‌های لوله‌کشی خشک محدود است. این محدودیت اندازه برای به حداقل رساندن مدت زمان تأخیر در جریان یافتن آب در نظر گرفته شده است. سیستم لوله‌کشی خشک یک گزینه عالی برای فضاهایی است که نمی‌توان تضمین کرد آیا دما به اندازه کافی بالا خواهد بود تا مانع از یخ زدن آب در سیستم شود یا خیر. البته، لازم به ذکر است که دما حداقل در بخشی از ساختمان که آب وارد آن می‌شود و دریچه لوله خشک در آنجا قرار دارد، باید به قدر کافی بالا باشد تا از یخ‌زدگی جلوگیری شود.
سیستم اسپرینکلر پیش‌عملگر
از بین همه انواع اسپرینکلر، شاید پیچیده‌ترین آن‌ها سیستم پیش‌عملگر باشد. نخست باید اشاره کنیم که سیستم اسپرینکلر پیش‌عملگر خود به سه دسته طبقه‌بندی می‌شود که عبارتند از:
- سیستم پیش‌عملگر بدون اینترلاک
- سیستم پیش‌عملگر اینترلاک تک
- سیستم پیش‌عملگر اینترلاک دوبل
تفاوت اصلی بین سیستم‌های پیش‌عملگر و لوله‌کشی تر و خشک آن است که یک رویداد خاص باید قبل از رها شدن آب در سیستم اتفاق بیافتد. به طور کلی، از سیستم تشخیص مستقل هیدرولیکی، پنوماتیکی یا الکتریکی در این نوع اسپرینکلرها استفاده می‌شود که قابلیت فعال‌سازی خودکار با انواع دتکتورها یا به صورت دستی را دارد. شکستن هِد اسپرینکلر یا بروز نقص در سیستم لوله‌کشی باعث می‌شود که فشار داخل لوله‌ها کاهش یافته و زنگ هشدار را فعال کند.
در سیستم پیش‌عملگر بدون اینترلاک، چنانچه یک اتفاق تصادفی باعث شکستن حباب شیشه‌ای شود، آب از طریق آبپاش‌ها جریان پیدا می‌کند. بروز وضعیت مشابه در سیستم پیش‌عملگر اینترلاک منجر به جریان یافتن آب نمی‌شود، زیرا شکستن حباب شیشه‌ای باعث نمی‌شود که سیستم با آب پر شود. در اینجا، تنها فعال شدن دستگاه‌های تشخیص حریق باعث خواهد شد که آب وارد سیستم اینترلاک شود. در صورت وقوع آتش‌سوزی، سیستم‌های بدون اینترلاک و اینترلاک تک بسیار مشابه عمل می‌کنند. در مقابل، با فعال شدن دتکتور حرارتی، سیستم اینترلاک دوبل با آب پر نمی‌شود. سیستم تنها در صورتی با آب پر می‌شود که دتکتور فعال شود و هِد اسپرینکلر به کار بیافتد.
سیستم اسپرینکلر سیلابی
سیستم سیلابی یکی دیگر از انواع اسپرینکلر است که شبیه به سیستم‌های پیش‌عملگر کار می‌کند، زیرا از سیستم‌های تشخیص حریق مستقل برای عمل کردن استفاده می‌کند. با وجود این، بزرگترین تفاوت آن است که سیستم‌های سیلابی از اسپرینکلرها یا نازل‌های باز استفاده می‌کنند. آب به جای اینکه از هِدهای جداگانه‌ای که فعال شده‌اند، جریان پیدا کند، هنگامی که سیستم با آب پر می‌شود، آب از طریق تمام آبپاش‌ها در محیط تخلیه می‌شود.
مانند سیستم‌های پیش‌عملگر، تا زمانی که سیستم‌های تشخیص حریق مانند دتکتور دود فعال نشوند، دریچه سیلابی اجازه نمی‌دهد که آب وارد سیستم شود. پس از فعال شدن سیستم تشخیص حریق، سیستم نه تنها با آب پر می‌شود، بلکه از طریق آبپاش‌ها یا نازل‌های باز در محیط آزاد می‌شود. از این سیستم در محیط‌هایی استفاده می‌شود که ریسک حریق بالا است یا احتمال گسترش سریع آتش وجود دارد. در سیستم‌های سیلابی چون تمام نازل‌ها باز هستند، چنانچه تخلیه تصادفی اتفاق بیافتد، آب می‌تواند صدمات بیشتری وارد کند.
نکات انتخاب انواع اسپرینکلر
بهتر است که آبپاش‌ها را بر اساس نرخ اشغال محیط، خطرات و شرایطی مانند ارتفاع سقف، نوع سازه و دمای هوا انتخاب کنید. هدف از نصب و راه‌اندازی سیستم اطفا حریق اسپرینکلر مشخص است، اما با وجود این، تحقیقات زیادی روی طراحی آن‌ها انجام می‌شود. به طور کلی، هنگام انتخاب انواع اسپرینکلر، باید به پنج فاکتور مهم توجه داشته باشید که عبارتند از:
- درجه‌بندی دما
- فاکتور K (جریان آب تخلیه‌شده در فشار معین)
- جهت‌بندی
- نوع پاسخ‌دهی
- ویژگی‌های مربوط به طراحی و عملکرد
هر یک از انواع اسپرینکلر مزایای خاص خود را دارد. هنگام انتخاب سیستم اسپرینکلر مناسب برای محیط خاص شما، مهم است که مزایا و معایب هر نوع سیستم را در نظر بگیرید. یکی دیگر از نکاتی که در انتخاب نوع سیستم اسپرینکلر باید در نظر داشته باشید، میزان خطر در محیط تحت حفاظت است. به عنوان مثال، اگر قصد دارید که از سیستم اسپرینکلر در یک محیط با ریسک بالا مانند آشیانه هواپیما استفاده کنید، سیستم سیلابی ممکن است مناسب‌ترین گزینه باشد.
به علاوه، برای فراهم کردن ضریب ایمنی مناسب، ممکن است از ترکیبی از سیستم‌ها استفاده کنید. در بخش‌هایی از ساختمان که دارای سیستم تهویه است، از سیستم اسپرینکلر لوله‌کشی تر استفاده می‌شود و سیستم‌های لوله‌کشی خشک در اتاق‌های زیر شیروانی و سایر مناطق بدون تهویه به کار برده می‌شوند. ترکیب انواع مختلف سیستم‌ها برای حفاظت کامل از ساختمان به طراح این امکان را می‌دهد که هر محیط منحصربه‌فرد را در نظر گرفته و مناسب‌ترین نوع سیستم را در آن فضا به کار بگیرد.
نتیجه‌گیری:
بر اساس فاکتورهای مختلفی مانند نوع محیط تحت حفاظت، ریسک‌های موجود و… از انواع مختلف سیستم اطفا حریق اسپرینکلر استفاده می‌کنند. انواع سیستم اسپرینکلر عبارتند از سیستم لوله‌کشی تر، لوله‌کشی خشک، پیش‌عملگر و سیلابی. سیستم اسپرینکلر لوله‌کشی تر رایج‌ترین و پرکاربردترین نوع آن است، اما در محیط‌هایی که احتمال یخ زدن آب وجود دارد، از سیستم اسپرینکلر لوله‌کشی خشک استفاده می‌کنند. سیستم پیش‌عملگر پیچیده‌ترین نوع اسپرینکلر است که از سیستم تشخیص حریق مستقل استفاده می‌کند. در این سیستم، برای رها شدن آب، یک رویداد خاص باید اتفاق بیافتد. سیستم‌های سیلابی در فضاهای پرخطر با احتمال گسترش سریع آتش‌سوزی نصب می‌شوند و تمام نازل‌ها به طور یکجا آب را در محیط آزاد می‌کنند.
سؤالات متداول انواع اسپرینکلر
سیستم اطفا حریق اسپرینکلر چیست؟
سیستم اطفا حریق اسپرینکلر سیستمی از آبپاش‌ها است که با رهاسازی آب تحت فشار در محیط آتش را کنترل و خاموش می‌کند.
انواع اسپرینکلر کدامند؟
انواع اسپرینکلر به چهار دسته سیستم لوله‌کشی تر، لوله‌کشی خشک، پیش‌عملگر و سیلابی طبقه‌بندی می‌شود.
سیستم اسپرینکلر چگونه فعال می‌شود؟
سیستم‌های اسپرینکلر توسط دود، گرما یا ترکیبی از این دو وارد عمل می‌شوند و قابلیت فعال‌سازی خودکار و دستی را دارند.