برای درک اینکه اسپرینکلر چیست؟ این صحنه را تصویرسازی کنید که نیمهشب در ساختمانی خواب هستید و جرقهای کوچک در اتاق کناری آرامآرام تبدیل به شعله میشود. پیش از آنکه کسی از خواب نازش برخیزد یا حتی دودی احساس کند، نگهبانی بیسروصدا بهنام اسپرینکلر وارد عمل میشود. این سامانهی هوشمند قطرههای آب را دقیق و بهموقع بر سر شعلههای آتش میریزد. در این مطلب از ساتل صنعت، به معرفی اسپرینکلر، کاربردهای آن و نقش کلیدی این سیستم در دریافت اخذ تاییدیه آتش نشانی پرداختهایم. تا انتها همراه ما بمانید؛
اسپرینکلر چیست؟
گاهی فقط چند ثانیه فرصت باقی است تا شعلههای آتش همهجا را تحتتصرف بگیرند. در چنین لحظاتی، وجود سامانهی واکنش سریع، میان حادثه و فاجعه تفاوت ایجاد میکند. اینجاست که پای اسپرینکلر به وسط میآید. بیایید ببینیم اسپرینکلر چیست؟ و چرا وجودش مسئولیتپذیری شما را در هنگام ساخت نشان میدهد. سیستم اسپرینکلر آتشنشانی قیافهای ساده دارد اما هنرمندانه یکی از سیستم ایمنی مهم و فعال در ساختمانهای مسکونی و تجاری به شمار میرود. این سیستم که معمولا در سقفها یا دیوارهای جانبی نصب میشود، شامل سه بخش اصلی یعنی منبع آب، شبکه لولهکشی توزیع آب و نازلهای اسپرینکلر است.
اسپرینکلرها هنگام تشخیص آتش بهصورت خودکار فعال میشوند و آب را تخلیه میکنند. فقط در ذهنتان حک کنید که شاخکهای این سیستم با دود فعال نمیشود. در واقع اگر بخواهیم سادهتر بگوییم که اسپرینکلر چیست، نگهبانانی هستند که به صورت مستقل عمل میکنند و در برابر افزایش غیرعادی دما واکنش نشان میدهند. هر نازل دارای حباب شیشهای حساسی است که با رسیدن دمای محیط به حد تعریفشده، شکسته میشود و مسیر آب را باز میکند. توجه داشته باشید که تنها نازلهایی که در نزدیکی آتش قرار دارند فعال میشوند، بنابراین از پخش بیمورد آب و آسیب به سایر بخشها جلوگیری میشود.
نحوه کار اسپرینکلر چیست؟
تا به اینجا دانستید که اسپرینکلر چیست و حالا وقت آن است که با نحوه عملکرد این نگهبان آشنا شوید. اسپرینکلرها به صورت مستقل کار میکنند و در هر محیطی که دمای آن از حد نرمال بالاتر رفته باشد، فعال میشوند. هر نازل اسپرینکلر قطعهای حساس به دما دارد که اغلب حباب شیشهای پر شده با مایع گلیسیرینی است. این مایع وقتی دمای اطراف به حدود ۵۷ تا ۷۴ درجه سانتیگراد میرسد، منبسط شده و شیشه شکسته میشود.
در برخی مدلها بهجای حباب، اتصال فلزی با آلیاژ ذوبشونده هم به چشم میآیند. در هر دو حالت، شکسته یا ذوب شدن این بخش، مسیر آب را باز میکند و نازل، آب را با الگوی مهندسیشده روی آتش میپاشد. جالب است بدانید آب در سیستم لولهکشی پشت نازلها همیشه تحت فشار قرار دارد و بهمحض باز شدن نازل، فورا تخلیه میشود. این فشار باعث میشود آب با سرعت و پوشش مناسب، آتش را سرکوب کند و از گسترش آن به سایر نقاط جلوگیری شود. میزان آبی که اسپرینکلر استفاده میکند، تقریبا یکششم شلنگ آتشنشانی است و این یعنی کمترین خسارت ممکن با بیشترین کارایی در اختیار شما قرار میگیرد.
لولهکشی اسپرینکلر چیست؟
لولهکشی سیستم اسپرینکلر وظیفه دارد ماده خاموشکننده را بهصورت یکنواخت و موثر به بخشهای مختلف ساختمان منتقل کند. این لولهها در برابر خوردگی مقاوم هستند و جنسشان براساس نوع کاربری، شرایط محیطی و روش نصب متفاوتی است. این لولهها که باید طبق استانداردهای معتبر مانند DIN تولید شوند، معمولا در طیف زیر قرار میگیرند:
- چدن داکتیل (نشکن): مقاوم و بادوام، مناسب برای فشارهای بالا
- لولههای فولادی سیاه: رایج و مقاوم، اما نیازمند رنگآمیزی یا پوشش حفاظتی
- لولههای فولادی گالوانیزه: دارای پوشش ضدزنگ، مناسب برای فضاهای مرطوب
- لولههای پلیاتیلن یا PVC تحت فشار: سبک، ضدخوردگی، مناسب برای برخی کاربردهای خاص
- لولههای فولاد ضدزنگ (استنلس استیل): بسیار مقاوم در برابر خوردگی، مناسب برای مکانهای حساس یا بهداشتی
اجرای سیستم اطفا حریق اسپرینکلر و طراحی این شبکه لولهکشی نیز باید دقیقا مطابق با استانداردهای معتبر نصب سیستمهای اسپرینکلر مانند NFPA یا DIN انجام شود. این استانداردها نوع طراحی، الزامات فنی و اجزای مجاز را بهصورت دقیق مشخص میکنند.
نکات مهم اجرایی نصب اسپرینکلر چیست؟
هر زمان از ما بپرسند مهمترین نکات اجرایی نصب اسپرینکلر چیست میگوییم:
- نصب قابل تعمیر: لولهها باید بهگونهای نصب شوند که برای نگهداری و تعمیر به استیصال نیفتید. مثلا دفنکردن آنها در کفهای بتنی یا سقفها مجاز نیست.
- محافظت مکانیکی: لولهها باید در برابر ضربه یا آسیبهای فیزیکی محافظت شوند.
- رنگآمیزی: لولههای فولادی غیر گالوانیزه باید برای محافظت و شناسایی سریع با رنگ مخصوص، معمولا قرمز، پوشانده شوند.
- اتصالات مکانیکی: باید مهر تایید نهادهای معتبر و مستقل بر پیشانیشان خورده باشد.
- اتصالات انعطافپذیر (جبرانکننده/انبساطی): برای جذب شوک یا حرکتهای جزئی بین لولهها کاربرد دارند.
- تکیهگاهها: باید بهطور مستقیم به سازه ساختمان متصل شوند.
روشهای اجرای لولهکشی اسپرینکلر
انتخاب روش اجرای لولهکشی به عواملی مانند طراحی ساختمان، موقعیت منابع آب، نوع کاربری و الزامات ایمنی بستگی دارد. بهطور کلی پس از طراحی سیستم اطفا حریق، سه روش اصلی برای اجرای سیستم لولهکشی اسپرینکلر بیشتر بهکار میرود:
- روش درختی (Tree System): در این روش، لوله اصلی مثل رودخانهی مرکزی است که به شاخههایی منشعب میشود و آب را مثل شریانهایی به اسپرینکلرها میرساند. ساختار آن ساده است اما اگر بخشی از لوله دچار مشکل شود، جریان آب به سایر نقاط هم به چالشی جدی میخورد.
- روش حلقهای (Looped System): در این روش، لولهها بهصورت حلقه به هم متصل میشوند و از چند مسیر مختلف به اسپرینکلرها تغذیه میرسد. این ساختار پایداری بیشتری در جریان آب دارد و در صورت آسیب دیدن یک بخش، سیستم همچنان کار میکند.
- روش شبکهای (Gridded System): پیشرفتهترین نوع طراحی است که در آن لولهها بهصورت شبکهای به یکدیگر متصل هستند و جریان آب از چند مسیر به هر اسپرینکلر میرسد. این روش برای ساختمانهای بزرگ و با خطر بالا توصیه میشود؛ چراکه توزیع آب بهینهتری دارد.
اجزای اصلی اسپرینکلر چیست؟
حال نوبت به معرفی اجزای اصلی اسپرینکلر رسیده و در این قسمت قصد داریم بگوییم که اجزای اصلی اسپرینکلر چیست و هر یک چه نقشی را بازی میکنند.
نازلهای اسپرینکلر
نازلهای اسپرینکلر بخش قابل رویت این سیستم هستند و دقیقا همان جاییاند که آب یا ماده اطفاکننده از آن خارج میشود. این نازلها در انواع مختلف زیر طراحی شدهاند:
- آویز: مناسب برای سقفهای معمولی؛ نازل از سقف آویزان میشود و آب را به سمت پایین پخش میکند.
- ایستاده: نصبشده به سمت بالا برای فضاهایی که لولهکشی در پایین سقف قرار دارد.
- دیواری: برای نصب در دیوارها و فضاهای باریک مانند راهروها مناسب است.
- مخفی: دارای پوشش تزئینی، مناسب برای مکانهایی که زیبایی بصری اهمیت دارد.
قاب اسپرینکلر
قاب یا بدنه اصلی اسپرینکلر ساختاری است که سایر اجزا مانند اتصال حرارتی، دفلکتور و درپوش روی آن قرار میگیرند. این قاب معمولا از فلز مقاوم در برابر حرارت و خوردگی ساخته میشود تا در شرایط آتشسوزی عملکرد خود را حفظ کند.
اتصال حرارتی
مهمترین نقش را در تشخیص آتش این قطعه بازی میکند. معمولا اتصال حرارتی در دو نوع وجود دارد:
- حباب شیشهای: داخل آن مایعی رنگی وجود دارد که در اثر حرارت منبسط شده و باعث شکستن شیشه میشود.
- اتصال زودگداز: دو قطعه فلزی که با آلیاژی ذوبشونده به هم متصل شدهاند و در دمای خاصی از هم جدا میشوند.
این اتصال شرایط دما و تشخیص فعالسازی اسپرینکلر را برعهده دارد همچنین از نشت آب تا زمان وقوع حریق جلوگیری میکند.
دفلکتور
دفلکتور صفحهای فلزی با طراحی خاص است که در جلوی مسیر خروج آب قرار دارد. پس از فعال شدن اسپرینکلر، آب با فشار به دفلکتور برخورد کرده و به قطرههای ریزتر تبدیل میشود. فایده این فرایند تبدیل در اسپرینکلر به شرح زیر هست:
- پوششدهی وسیعتری ایجاد شود.
- آب به شکل یکنواخت روی شعاع مشخصی پخش شود.
- تبخیر آب افزایش یافته و حرارت بهتر جذب شود.
درپوش
حالا درپوش در اسپرینکلر چیست؟ درپوش قطعهای است که دهانه خروج آب (اوریفیس) را در حالت عادی میبندد و توسط اتصال حرارتی نگهداشته میشود. زمانی که دما به حد فعالسازی برسد و اتصال حرارتی از بین برود، درپوش در اثر فشار آب به بیرون پرتاب میشود و آب با فشار بالا از دهانه نازل میپاشد.
شبکه لولهکشی
در ابتدای مقاله دانستیم که وظیفه شبکه لولهکشی در اسپرینکلر چیست اما برای یادآوری باید بگوییم این شبکه، وظیفه انتقال آب از منبع به اسپرینکلرها را دارد. این لولهها از مقاومت بالایی در برابر فشار، دما و خوردگی برخوردار هستند.
شیر کنترلی
آیا میدانید کاربرد شیر کنترلی در اسپرینکلر چیست؟ این شیر معمولا در ورودی شبکه لولهکشی نصب میشود و نقطه اصلی قطع و وصل آب سیستم است. این شیر به ۳ مدل زیر کار میکند:
- بهصورت دستی کنترل شود
- در سیستمهای پیشرفته، بهصورت خودکار با سیگنال دتکتورهای آتش عمل کند. (مقاله مرتبط: تفاوت دتکتور دودی و حرارتی)
- امکان کنترل از راه دور داشته باشد.
برای سرویس و بازرسی سیستم اسپرینکلر و در نهایت اخذ تاییدیه آتشنشانی، این شیر سختگیرانه چک میشود.
سیستم هشدار
فعال شدن اسپرینکلر علاوهبر پاشش آب، باعث فعال شدن سیستم هشدار هم میشود. این سیستم شامل موارد زیر هستند:
- آژیر صوتی (مقاله مرتبط: راهنمای خرید سیستم اعلام حریق)
- چراغ هشدار نوری
- تابلو کنترل مرکزی
- اتصال به دتکتورها یا مرکز آتشنشانی
- منبع تامین آب
برای عملکرد مطمئن سیستم، تامین پایدار آب ضروری است اما منبع تامین کننده آب در اسپرینکلر چیست؟ بسته به نوع پروژه، یکی از موارد زیر به عنوان منبع آب استفاده میشود:
- شبکه آب شهری
- مخازن ذخیره اختصاصی
- ترکیبی از هر دو
- پمپهای افزایش فشار مخصوص آتشنشانی
معرفی ۷ نوع اصلی اسپرینکلر آتش نشانی
به نقل از سایت thecadroom: «از زمان اختراع اولین سیستم اسپرینکلر شناختهشده در سال ۱۸۱۲، انواع مختلفی از این سیستمها برای تطبیق با شرایط و محیطهای گوناگون طراحی شدهاند.»
این سیستمها همگی خسارات ناشی از حریق را کاهش میدهند و از گسترش آتش جلوگیری میکنند. تفاوت اصلی بین این هفت نوع، در نحوه فعالسازی و کاربرد آنهاست.
سیستم اسپرینکلر لوله تر
لولههای این سیستم همیشه با آب پر هستند و زمانی که دمای عنصر حرارتی به حد مشخصی برسد، آب آزاد میشود. به دلیل وجود دائم آب در لولهها، دمای محیط نصب نباید به زیر نقطه انجماد برسد.
کاربرد نوع لوله تر در اسپرینکلر چیست؟ ساختمانهای اداری بلند، مدارس و سایر اماکن تجاری با ریسک آتشسوزی رایج کاربردهای نوع لوله تر هستند.
سیستم اسپرینکلر لوله خشک
در این سیستم، لولهها حاوی هوای فشرده یا نیتروژن هستند. فشار هوا باعث بسته ماندن شیر میشود و از ورود آب به لولهها جلوگیری میکند. در صورت افزایش ناگهانی دما، فشار هوا کاهش یافته و شیر باز میشود، سپس آب وارد سیستم شده و از افشانکها خارج میشود.
به نقل از سایت آتشنشانی ایران: «سیستم اسپرینکلر لوله خشک از اسپرینکلرهای خودکاری استفاده میکند که به شبکه لولهکشی حاوی هوا یا نیتروژن تحت فشار متصل هستند. با باز شدن اسپرینکلر، فشار هوا یا گاز آزاد شده و این اجازه را میدهد تا فشار آب شیر مخصوص (شیر لوله خشک) را باز کرده و آب از طریق لولهها به اسپرینکلرهای فعالشده برسد.»
کاربرد نوع لوله خشک در اسپرینکلر چیست؟ ساختمانهای بدون گرمایش مانند پارکینگها یا انبارها در مناطقی با خطر یخزدگی از این نوع استفاده میکنند.
سیستم اسپرینکلر سیلابی
در این نوع، سرهای افشانک بهصورت دائمی باز هستند و همزمان فعال میشوند. در این سیستم، آب یا هوا در لولهها ذخیره نمیشود. با شناسایی دود یا حرارت، شیر سیلابی باز شده و آب بهسرعت از تمام افشانکها تخلیه میشود.
کاربرد نوع سیلابی در اسپرینکلر چیست؟ تاسیسات پرخطر مانند پالایشگاهها، کارخانههای صنعتی و آشیانه هواپیماها از نوع سیلابی بهرهمند میشوند.
سیستم اسپرینکلر پیشعمل
مشابه سیستم لوله خشک، در این سیستم از هوای فشرده استفاده میشود. اما فعالسازی دو مرحله دارد:
- تشخیص دود یا حرارت باعث ارسال سیگنال و باز شدن شیر پیشعمل شده و آب وارد لولهها میشود.
- سپس اگر دمای اطراف یک افشانک خاص افزایش یابد، فعال شده و آب را تخلیه میکند.
کاربرد نوع پیشعمل در اسپرینکلر چیست؟ مکانهای حساس مانند کتابخانهها، موزهها و اتاقهای سرور، که فعالسازی اشتباه خسارات جبرانناپذیری دارد به این سیستم علاقهمند هستند.
سیستم اسپرینکلر آب-کف
این سیستم تخصصی هنگام فعالسازی، ترکیبی از آب و فوم مخصوص تخلیه میکند. برای مقابله با حریقهای ناشی از مایعات قابل اشتعال طراحی شده است.
کاربرد آبکف در اسپرینکلر چیست؟ محیطهایی با خطر بالای آتشسوزی مانند پالایشگاهها یا تاسیسات نفتی از این سیستم استفاده میکنند.
سیستم اسپرینکلر پاشش آب
این سیستم شبیه به سیستم سیلابی است، اما برای حفاظت از یک خطر خاص با شکل غیرمعمول طراحی میشود. این سیستم کل سطح کف را پوشش نمیدهد، بلکه تنها مناطق خاص را هدف میگیرد.
کاربرد پاشش آب در اسپرینکلر چیست؟ حفاظت از تجهیزات حساس مانند ترانسفورماتورهای برق برای این سیستم مثل آبخوردن راحت است.
سیستم اسپرینکلر مه آب
در این سیستم، آب به ذرات بسیار ریز و بخارمانند تبدیل میشود که گرما را جذب میکند. این روش برای شرایطی که استفاده از آب ممکن است آسیبزا باشد یا منابع آبی محدود هستند، ایدهآل است.
کاربرد سیستم مهآب در اسپرینکلر چیست؟ اتاقهای تجهیزات، بیمارستانها، مکانهای با تجهیزات الکترونیکی حساس با این سیستم محافظت میشوند.
مزایا و معایب اسپرینکلر چیست؟
بسیستمهای اسپرینکلر (آبپاش آتشنشانی) یکی از ارکان اصلی در راهکارهای نوین ایمنی در برابر آتش هستند. این سیستمها بهگونهای طراحی شدهاند که بتوانند آتش را در مراحل اولیه شناسایی، کنترل یا حتی بهطور کامل خاموش کنند و از گسترش آن جلوگیری نمایند. در نتیجه، خسارات مالی و جانی به حداقل میرسد. با وجود مزایای فراوان، این سیستمها چالشها و محدودیتهایی هم دارند که آگاهی از آنها برای تصمیمگیری آگاهانه در زمینه ایمنی ساختمان ضروری است.
مزایای سیستم اسپرینکلر چیست؟
- خاموشسازی موثر آتش: این سیستمها با واکنش سریع به حریق، شعلهها را با آب یا سایر مواد خاموشکننده مهار کرده و از گسترش آتش جلوگیری میکنند.
- حفظ جان انسانها: مهمترین مزیت اسپرینکلر، حفاظت از جان ساکنان است. با کنترل سریع آتش، زمان کافی برای خروج ایمن افراد فراهم میشود.
- محافظت شبانهروزی: سیستمهای اسپرینکلر بهصورت ۲۴ساعته در حالت آمادهباش هستند.
- کاهش خسارت آبی: برخلاف تصور رایج، اسپرینکلرها آب کمتری نسبت به شلنگ آتشنشانی استفاده میکنند و دقیقا روی محل آتش تمرکز دارند، در نتیجه خسارت آبی به سایر بخشها کاهش مییابد.
- مقرونبهصرفه بودن: گرچه هزینه نصب اولیه بالا است، اما باعث کاهش حق بیمه ساختمان میشود و هزینههای ناشی از خسارات آتشسوزی را بهشدت کاهش میدهد.
- رعایت الزامات قانونی: در بسیاری از مناطق، نصب سیستم اسپرینکلر در ساختمانهای تجاری و مسکونی چندطبقه الزامی است و نقش مهمی در اخذ مجوزها و تاییدیههای ایمنی دارد.
معایب سیستم اسپرینکلر چیست؟
- نیاز به نگهداری منظم: این سیستمها نیازمند بازرسی، آزمایش و تعمیرات دورهای هستند تا عملکرد آنها در مواقع اضطراری تضمین شود.
- امکان هشدار یا عملکرد اشتباه: گاهی بهدلیل نقص فنی یا عوامل محیطی، سیستم بهاشتباه فعال شده و موجب اختلال در فعالیتهای روزمره یا تخلیه غیرضروری میشود.
- ایجاد خسارت آبی: با وجود کنترل آتش، آب منتشر شده از اسپرینکلر میتواند موجب رشد کپک، آسیب به سازه یا از بین رفتن برخی اموال شود.
- تاثیر بر زیبایی ظاهری: در برخی پروژههای معماری، وجود نازلها و لولههای اسپرینکلر ممکن است از نظر زیباییشناسی ناخوشایند بهنظر برسد؛ هرچند با طراحی مناسب قابل پنهانسازی هستند اما هزینهها افزایش مییابد.
- کارایی محدود در برخی شرایط خاص: این سیستمها در برابر برخی مواد خطرناک یا در دمای بسیار بالا ممکن است اثربخشی کمتری داشته باشند؛ در چنین مواردی نیاز به روشهای مکمل محافظتی وجود دارد.
شناسایی حرارت از پیش طراحی شده از روی رنگ مایع حباب اسپرینکلره
در قلب هر اسپرینکلر آتشنشانی، یک راز رنگین نهفته است. یک حباب شیشهای حاوی مایعی رنگی که کدی حیاتی و دمای فعالسازی اسپرینکلر را نشان میدهد. در نهایت به ما میگوید که در چه درجه حرارتی آماده مهار آتش میشود. رنگ نارنجی گرم و دوستانه (۵۷ درجه سانتیگراد) نشاندهنده واکنش سریع، درحالیکه قرمز پرشور (۶۸ درجه سانتیگراد) کمی صبر و تحمل بیشتر را فریاد میزند.
زرد روشن (۷۹ درجه سانتیگراد) خبر از آتشی جدیتر میدهد و سبز آرامشبخش (۹۳ درجه سانتیگراد) برای دماهای بالاتری طراحی شده است. به همین ترتیب، آبی عمیق (۱۴۱ درجه سانتیگراد) و بنفش سلطنتی (۱۸۲ درجه سانتیگراد) برای مقابله با شعلههای سرکش و گرمای طاقتفرسا وارد عمل میشوند.
کلام آخر
در این مقاله به شما گفتیم که اسپرینکلر چیست و چه کاربردهای بینظیری دارد. حالا میدانید که این سیستم هوشمند چگونه با واکنش سریع در برابر حرارت، میتواند جان انسانها را نجات دهد، از گسترش آتش جلوگیری کند و خسارات مالی را به حداقل برساند. این اطلاعات زمانی بهکار میآیند که بتوانید تمامی اصول را در محیط مورد نظر به بهترین نحو اجرا کرده و ایمنی ساکنان آن را تضمین کنید. ما در ساتل صنعت کنارتان هستیم تا با مشاورهای اصولی، بتوانید بدون تنش تاییدیه های لازم را گرفته و در یک محیط ایمن ساکن شوید، کافیست با شماره ما در صفحه اصلی سایت تماس بگیرید.
سوالات متداول
- استاندارد نصب اسپرینکلر در پارکینگ چیست؟
پارکینگ باید بهطور کامل تحت پوشش اسپرینکلر قرار بگیرد. - کدام ساختمانها به اسپرینکلر نیاز دارند؟
ساختمان با ارتفاع ۲۳ متر در تمام نقاط به جز سرویس بهداشتی باید تحت محافظت اسپرینکلر بمانند. - مهمترین نکته در خرید اسپرینکلر چیست؟
هنگام خرید اسپرینکلر باید به نوع سازه، دبی مورد نیاز، سایزینگ لوله، محاسبات هیدرولیکی و محل نصب اسپرینکلر موشکافانه توجه کنید.