سیستم های اعلام حریق در ساختمان ها

سیستم های اعلام حریق در ساختمان ها

امروزه در صنعت ساختمان اهداف ساخت به سویی می رود تا با تغیرات جزیی و استفاده بهینه از امکانات موجود بهترین فضا را جهت پیشگیری از خطرات و کاهش ریسک پذیری در ساختمان فراهم آورد. سیستم اعلام و بدنبال آن اطفاء حریق از جمله مواردی است که به موضوع پیشگیری از بروز حریق در ساختمان می پردازد. در این مقاله سعی می شود که با توجه به فراهم بودن فضا جهت آشنایی هر چه بیشتر مهندسین بویژه مهندسین برق با قسمت اعلام حریق که وظیفه آن بر دوش جامعه مهندسین برق است گامی هر چند کوچک در راستای این رسالت برداشته باشد تا در آینده شاهد کاهش ریسک حریق پذیری ساختمان های ساخته شده در کشور باشیم.

۱-مقدمه

سیستم های اعلام حریق که چندین دهه از طول عمر آن در جهان می گذرد توانست بخوبی جایگاهی مناسب را در صنعت ساختمان بدست آورد. بگونه ای که ما امروزه در نشریات و مقررات ملی ساختمان در کشور خود شاهد این مدعی هستیم که تاکید لازم برای موضوع سیستم های اعلام حریق می گردد بویژه این مسئله برای ساختمان خاص و آپارتمانهای ۴ طبقه و بالاتر دارای اهمیت می باشد. زیرا حفاظت از اموال و جان دارای اهمیت انکار ناپذیر است . متاسفانه علی رغم تاکید و وضع قوانین در خصوص نصب سیستم های اعلام حریق این مهم هنوز نتوانسته در صنعت ساختمان خودی نشان دهد . سازنده یک ساختمان یا مصرف کننده آن ضرورتی جهت نصب نمی بیند . زیرا ممکن است سیستم های اعلام حریق در یک منزل در طول سالیان کاربردی نداشته باشد.

و یا حتی مضر هم باشد چون شیطنت های کودکانه نظیر شکستن شاسی اعلام حریق یا مورادی از این دستها سبب می گردد تا گاه و بی گاه سیستم اعلام خطر نماید در صورتی که خطری وجود نداشته است.

وقتیکه حریق رخ می دهد مهمترین موضوع دارای اهمیت فراوان است زمان می باشد، همواره شکایت تمام کسانی که ساختمان یا انبار یا … آنان دچار حریق شد شکایت از تاخیر در زمان رسیدن آتش نشانان می باشد زیرا فرصت دیدن حریق تا خاموش کردن آن زمان زیادی نیست و همواره آتشنشانان با مشکلات مانند ترافیک تا رسیدن و بعد از آن رسیدن تا طبقات بالا یا ارتفاع های بلند در ساختمان دچار حریق شده اند.

اینجاست که نقش پیشگیری دارنده سیستم اعلام حریق از موضوعات دارای اهمیت است.

البته تنها نصب این سیستم کافی نیست زیرا این ادوات نیز مانند سایر ادوات الکترونیکی باید دارای سیستم تعمیر و نگه داری باشد. پس از نصب این سیستم ما باید آنها را در زمانهای معینی مورد بازرسی قرار داد تا از خرابی های احتمالی آن جلوگیری بعمل آید و در شرایط لازم سیستم به درستی عمل کند. در ادامه به بررسی اجزاء سیستم اعلام حریق می پردازیم.

تقسیم بندی سیستم اعلام حریق با توجه به پیکربندی حفاظت و انواع آن:

همانگونه که در مقدمه ذکر گردید حفاظت از جان و دارایی مهمترین مواردی است که برای انسان دارای اهمیت می باشد لذا با توجه به این مسائل سیستم های اعلام حریق را می توان به دسته بندی های ذیل تقسیم نمود.

-حفاظت از جان Life Protection

سیستم های اعلام حریقی که جهت حفاظت از جان برای یک سازه طراحی می شوند را می توان در چندین سطح تقسیم بندی نمود.

بکارگیری سیستم های اعلام حریق تنها برای فضاهایی که دارای خطر بسیار بالایی هستند.

بکارگیری سیستم های اعلام حریق برای مسیرهای فرار

بکارگیری سیستم های اعلام حریق تنها برای مسیرهای فرار و اتاقهای مجاور که دسترسی به این مسیر ها دارند.

بکارگیری سیستم های اعلام حریق تنها برای مسیرهای فرار و فضاهایی که از لحاظ بروز حریق خطرات بیشتری را متوجه ساکنین می نماید.

بکارگیری سیستم اعلام حریق برای کلیه فضاهایی یک سازه بجز حمام و دستشویی

حفاظت از اموال و دارایی ها

چنانچه سیستم اعلام حریق برای حفاظت از اموال و دارایی های درنظرگرفته شود می توان آن را در ۲ سطح تقسیم بندی نمود.

بکارگیری سیستم اعلام حریق برای کلیه فضاها

بکارگیری سیستم اعلام حریق برای فضاهایی که از قبل طراحی شده اند

شایان ذکر است که کلیه این دسته بندی ها با توجه به استانداردهای رایج صورت پذیرفته است.

انواع سیستم اعلام حریق :

سیستم اعلام حریق عمومی (متعارف) Conventional

در سیستم اعلام حریق عمومی یا متعارف که قدیمی ترین نوع سیستم اعلام حریق می باشد بعد از انتخاب نوع پیکربندی (بر اساس مباحث قبلی ) یک سازه که تحت حفاظت سیستم اعلام حریق قرار می گیرد بر اساس یک سری از استانداردهای موجود به قسمت های مختلف تقسیم می شود . که به هر یک از این قسمت ها اصطلاحا ZONE می گویند که این نواحی می تواند شامل چند اتاق و راهرو یا راه پله ها و … می باشد. این نواحی برای سیستم اعلام حریقConventional توسط طراح و مطابق استاندارد تعریف می شوند.. هر یک از این Zoneمتشکل از چندین Detectorو M.C.P می باشد. چنانچه یکی از این تجهیزات حریق را حس نماید کل ناحیه مربوطه بعنوان منطقه حریق شناخته شد و توسط سیستم تحلیلگر اعلام هشدار می نماید.

سیستم اعلام حریق آدرس پذیر Addresable

سیستم اعلام حریق آدرس پذیر همانا که از اسم آن پیدا است بر خلاف سیستم نوع قبل یعنی Conventional که چندین بخش یک سازه در یک ZONE قرار می گرفتند هر یک از اجزاء ZONE یعنی detector ها و M.C.P دارای یک آدرس می باشند و اپراتور کنترل کننده سیستم اعلام حریق دقیقاً متوجه خواهد شد کدام جزء یک ZONE یک حریق را حس کرده و در نتیجه زمان دسترسی به نقطه ای که مورد حریق قرار گرفته که سریعتر از سیم نوع قبل می باشد . شایان توجه می باشد که سیستم آدرس پذیر گرانتر از سیستم Convention می باشد.

پیکربندی در سیستم اعلام حریق عمومی convention به لحاظ الکتریکی از نوع شعاعی و در سیستم اعلام حریق آدرس پذیر به صورت حلقوی می باشد.

اجزاء سیستم اعلام حریق

دتکتورها یا آشکارسازها

با توجه به اینکه ایجاد حریق دلایل متعددی دارد و با عنایت به تعدد این دلیل ها دتکتورها یا آشکارسازهای مختلفی جهت حس کردن این دلایل طراحی و تعریف شده است. با بررسی های بعمل آمده حریق می تواند ناشی از حرارت – دود – نشت گاز – و شعله باشد و با توجه به این دلایل آشکار سازها در دسته بندی های ذیل تعریف شده اند

دود از جمله اولین علائم بروز یک حریق می باشد. اغلب اجسام بویژه اجسامی که در منازل بکار گرفته می شوند اولین مرحله حریق یعنی دود از جسم متصاعد می گردد. با توجه به تعدد اجسام در منزل از قبیل فرش ،‌موکت و مبل –کتاب و … دود با شرایط متفاوت از این اجسام صادر می شود بدین لحاظ آشکارسازی های دودی متفاوتی نیز ساخته شده است این آشکارساز ما بشرح ذیل می باشند .

آشکارساز دودی از نوع Photoelotre (نوری)

برای آشکارسازها دودی از نوع Photoelectric جهت تشخیص حریق از سه نوع تکنولوژی استفاده می نمایند که این تکنولوژی ها بشرح ذیل می باشد.

سه نوع تکنولوژی وجود دارد

حالتی که یک منبع نور (LED) در حال پخش نور می باشد و یک سلول حساس به نور با زاویه خاصی در طرف دیگر قرار دارد در حالت عادی که دود وجود ندارد نور LED به سلول حساس نور می رسد و ولتاژ خروجی سلول حساس به نور برای تحریک FACP صفر می باشد.

حالتی که یک منبع نور LED در حال پخش نور می باشد و یک سلول حساس به نور مستقیماً در مقابل منبع نورانی قرار دارد و در حالتی که هیچ دودی وجود ندارد ولتاژ سلول نورانی یک عدد ثابت می باشد به محض اینکه دود داخل محفظه قرار گرفته است میزان تشعشع ای که به سلول نورانی می رسد کم می شود و باعث تحریک دستگاه می شود

حالت سوم اینکه یک منبع صادر کننده اشعه مادون قرمز یک طرف قرار داد و قسمت دریافت کننده آن در طرف دیگر و این حالت فرستادن اشعه و دریافت اشعه دائما و بطور پیوسته در حال اتمام می باشد هنگامیکه دودی حادث می شود این مسیر را قطع می نماید و باعث تحریک دستگاه می گردد. از این تکنولوژی در سرسراها – سوله های بزرگ صنعتی با ارتفاع زیاد تا ۲۵ استفاده می شود و به این دتکتورهای دودی – نوری Infrared Beam Smoke Detector نیز می گویند.

شکل های ذیل بیانگر این سه نوع تکنیک دنکتورهای دودی نوری می باشد.

آشکار ساز دودی یونیزاسیون

در آشکارسازی دودی یونیزاسیون یک محفظه‌ای وجود دارد که دو الکترود به آن وصل می باشد و در داخل محفظه ماده رادیواکتیو از نوع آمریسیوم وجود دارد، که هوا را یونیزه کرده و باعث جاری شدن جریان الکتریکی بین دو الکترو میگردد و این جریان برای دستگاه مرکزی تعریف شده می باشد. هرگاه دود داخل محفظه قرار گیرد باعث میشود که عمل یونیزاسیون بخوبی انجام نگیرد و میزان جریان ارسالی کمتر می شود و در نتیجه دستگاه دود را با تغییر جریان یونیزاسیون حس می کند .

شکل زیر شماتیک کار داخلی یک آشکاساز دودی یونیزاسیون را نشان می دهد.

آشکار دودی از نوع Laser (لیزری)

آشکارساز لیزری همانند آشکارساز دودی نوری می باشد با این تفاوت که منبع نور بر خلاف قبل یک دیود لیزر می باشد و دارای دقت بالاتری می باشد.

آشکار دودی استنشاقی

اساس کار آشکارساز دودی استنشاقی همانند سایر دتکتورهای دودی می باشد. همانطور که در سایر دتکتورهای دودی مشاهده کردیم، غلظت دود و ضخامت دود معیار مهمی بوده، در دتکتورهای دودی استنشاقی از هوای محیط توسط لوله هایی نمونه گیری شده، هوای نمونه گیری شده وارد دتکتور استنشاقی می شود و در آنجا پس از عبور از فیلتر از مسیر دتکتور دودی داخلی گذشته و مورد آنالیز قرار می گیرد و نهایتاً توسط یک فن از محفظه دتکتور خارج می گردد.

آشکار ساز شعله Flame Detecter

 آشکار ساز شعله شعله مادون قرمز Infrared flame Detector

آشکار ساز شعله ماورا بنفش Ultra Violet Flame Detector

اشکار شکل ترکیبی Uv

هنگامیکه شعله از حریق بر می خیزد به دلیل خاصیت شعله، و در حقیقت ماده ای که باعث ایجاد حریق می گردد باعث قطع شدن اشعه ماورء بنفش و یا اشعه مادون قرمز یا نور می گردد و سیستم به نوع ماده ای شیمیایی که باعث حریق می گردد از این نوع آشکار ساز استفاده می شود. در حقیقت طول موج ماورابنفش کوچکتر از طول موج مادون قرمز می باشد. شایان توجه می باشد که شعله ناشی از منابع هیدروکربنی دارای طول موج در محدوده ماورء بنفش بوده و شعله ناشی از ذغال سنگ (پایه گیاهی) دارای طول موج در حدود مادون قرمز می باشد.

آشکار ساز گاز

این نوع دتکتور با حس گازها خود عکس العمل نشان می دهند و به Panel اعلام نشت گاز می نماید این دتکتور ها به لحاظ ساختمانی و سنس گاز به سه دسته تقسیم می شوند:

آشکار ساز گازهایMethane, Propane, Butane, Iso-Butane

 آشکار ساز گاز CO

آشکار ساز گازهای مراکز خاص همانند گازهای نشت شده از چاهای نفت همانند H₂S

۴-۴- آشکارساز حرارتی

یکی از مهمترین مشخصه های وجود حریق افزایش درجه حرارت محیط است . در گاهی اوقات از حریق هیچ گونه دودی بلند نمی شود بلکه فقط این دمای محیط است که بالا می رود یا در برخی مکانهای خاص مانند آشپزخانه ممکن است دود متصاعده شده از غذای سوخته نیز منتشر شود که این موضوع دلیلی برای حریق نمی باشد. به همین خاطر آشکار سازی حرارتی طراحی گردد که در برخی نقاط خاص از جمله آشپزخانه نصب می گردد و تا در صورت وجود حریق که ناشی در پی آن افزایش درجه حرارت را سبب می گردد سیستم حریق را حس نمود و اعلام نماید.

آشکار ساز حرارتی به دو دسته تقسیم بندی می گردد.

آشکار ساز حرارتی دمای ثابت Fix Temperature : مکانیسم عملکرد آن بصورت بی متال یا ترمیستوری می باشد.

آشکار حرارت عکس العمل سریع Rate of Raise temperature : نحوه طراحی آن به صورتی می باشد که علاوه بر دمای محیط ، زمان افزایش دما مهم می باشد برای اغلب آشکارسازهای عکس العمل سریع شیب منحنی ۸٫۴ درجه سانتیگراد در ۶۰ ثانیه می باشد.

هر دو دسته آشکارساز حرارتی را می توان در سه کلاس حرارتی ذیل تقسیم بندی کرد :

(۶۰-۵۷ درجه) (۷۰-۶۵) – (۹۰ درجه)

آشکار حرارت خطی : آشکارسازهای خطی همانند کلافهای سیم می باشند که مکانیسم عملکرد آنها می تواند بر اساس تغییر مقاومت ، انبساط مایع ، یا گاز تحت تاثیر گرما در داخل کلاف و یا استفاده از چندین فلز زد واگذار می باشد. در این سه مکانیزم می باشد ، استفاده از یک زوج سیم به هم تابیده که عایق پلیمری حساس با گرما آنها را از هم جدا نموده آنها این زوج سیم توسط یک مقاومت به هم وصل شده اند و سر دیگر آن به مرکز کنترل اعلام حریق وصل شده است و در صورت حرارت در یک نقطه عایق پلیمری حساس به حرارت ذوب شده و باعث اتصال کوتاه شدن آن نقطه از سیم می شود و مقاومت مسیر تغییر خواهد کرد. و با توجه به میزان تغییر مقاومت نقطه ای که باعث تغییر مقاومت شده شناسایی می شود.

 شستی اعلام حریق Manual Call Point

شستی اعلام حریق به لحاظ طبقه بندی در خانواده اجزاء هشدار دهنده حریق از نوع دستی می باشد که به لحاظ مکانیسم عملکرد آن دارای دو نوع زیر می باشد

 Breake glass mcp

 Resetable MCP

و به لحاظ بکار بردن در محیط مختلف با IP های مختلف دارای پهنه بندی بالایی می باشد

 اجزاء هشدار دهنده

بطور کلی اجزاء هشدار پس از حس کردن دود – حرارت و شعله توسط آشکارسازها و فرستادن سیگنال حریق ، مرکز کنترل اعلام حریق فعال شده و افراد را از وجود حریق با خبر می نماید و می توان به دسته های ذیل تقسیم بندی نمود :

آژیر الکتریکی

زنگ اعلام

Flash liqht

R.I:Remote –Indicatr

Flash tone

Flasher

 جزء تحلیل گر

به پانل ارتباط دهنده که بین اجزاء آشکارساز و اجزاء ‌هشدار دهنده قرار می گیردجزء تحلیل گر می گویند و بنابر انتخاب طراح و پیشنهاد استاندارد که کدام یک از سیستمهای Conventional یا Adressable را انتخاب کند دو دو دسته بندی کلی دارند

پانل مرکزی اعلام از نوع conventtion

 پانل مرکزی اعلام از نوع conventionl –zoneal

پانل مرکزی اعلام حریق conventional –General