محاسبات هیدرولیکی اسپرینکلر باعث میشود تا افراد از عملکرد سیستم اطفاء حریق خود اطمینان کامل را داشته باشند. این محاسبات با استفاده از نرم افزارهای پیشرفته و استاندارد صنعتی انجام می شود. محاسبات هیدرولیکی سیستم های اطفاء حریق با توجه به نوع کاربری ساختمان انجام می شوند. چرا که هر ساختمان از لحاظ میزان امنیت و خطر در درجات متفاوتی قرار دارد. اولین گام در محاسبات هیدرولیکی سیستم اسپرینکلر تعیین مقدار پوشش سطح هر اسپرینکلر می باشد. قدم بعدی انتخاب نوع نازل و رنگ حباب است. این دو مولفه نشانگر دمای عملکرد اسپرینکلر هستند. در آخرین گام باید قطر لوله ها را محاسبه کرد.
محاسبات دبی پمپ اسپرینکلر
دبی پمپ اسپرینکلر بر اساس میزان خطر آتش سوزی در هر محیط تعیین می شود. دبی پمپ اسپرینکلر همان پمپ آبپاش است که هنگام آتش سوزی فعال می شود. بنابراین در محاسبه و تعیین زمان فعال شدن این پمپ باید نهایت دقت را به خرج داد. به طور کلی مکانهای مختلف از لحاظ احتمال خطر آتش سوزی به سه دسته کم خطر، معمولی و پرخطر تقسیم میشوند. برای اطلاع از قیمت سیستم اطفا حریق و انواع سیستم اسپرینکلر می توانید با گروه مزینانی در ارتباط باشید.
- مکان های کم خطر: مکان هایی نظیر موزهها، مساجد، بیمارستانها، مکانهای آموزشی، تئاترها، دفاتر، رستوران، منازل و غیره جزو مکان های غیر صنعتی هستند که میزان احتمال آتشسوزی در آنها بسیار کم است. دلیل این امر هم عدم وجود مواد اشتعال زا و صنعتی در این مکان ها می باشد.
- مکان های معمولی: مکان های معمولی از نظر احتمال آتش سوزی شامل مراکز تجاری و صنعتی می شوند که از نظر داشتن مواد اشتعال زا در سطح معمولی و متوسط قرار دارند. به طور مثال کارخانجات کاغذ سازی و نانوایی ها در ردیف مکان هایی با خطر معمولی قرار میگیرند.
- مکان های پر خطر: مکان های پرخطر شامل مکان های تجاری و صنعتی می شوند که مواد اشتعال زا در آنجا بسیار زیاد است. این مکان ها شامل پتروشیمی ها، کارخانه های تولید مواد شوینده و غیره می شوند.
نحوه محاسبه بوستر پمپ اسپرینکلر
در طراحی سیستم اطفاء حریق اسپرینکلر توجه به بوستر پمپ بسیار اهمیت دارد. بوستر پمپ شامل دو پارامتر دبی و هد می شود. حدود ۳۰ درصد آب مورد نیاز اسپرینکلر ها به دبی اختصاص می یابد. برای به دست آوردن مقدار هد مورد نیاز از فرمول زیر استفاده می کنیم.
فشار مورد نیاز پشت اسپرینکلر + فشار ناشی از افت مسیر و اتصالات + فشار ناشی از ارتفاع ساختمان = فشار کل مورد نیاز
بهتر است برای محافظت و بهتر شدن ساختمان از درب ضد حریق استفاده شود. همچنین برای زیبایی کار و نمای بهتر ساختمان میتوان از اسپرینکلر های مخفی نیز استفاده کرد.
محاسبه قطر لوله در سیستم اسپرینکلر
برای محسابه کردن قطر لوله ها در سیستم اسپرینکلر روش های مختلفی وجود دارد. اما با توجه به تجربه و محاسبات انجام شده توسط کارشناسان، می توان قطر لوله را بر اساس تعداد اسپرینکلرها محاسبه کرد. به طور مثال:
- برای ۲ عدد اسپرینکلر: قطری معادل یک اینچ نیاز است.
- برای ۳ عدد اسپرینکلر: قطری معادل با ۱۱٫۴ اینچ
- برای ۵ عدد اسپرینکلر: قطری معادل با ۱۱/۲ اینچ
- برای ۱۰ عدد اسپرینکلر: قطری معادل با ۲ اینچ
قطر لوله ها هم در محیط پر خطر و هم در محیط کم خطر مناسب می باشد.
مهمترین تفاوت اسپرینکلر بالازن و پایین زن
در طراحی سیستم اطفاء حریق اسپرینکلر تفاوت مهم بین اسپرینکلر بالازن و پایین زن، محل قرارگیری آنها روی لوله آب می باشد. اسپلینکر بالازن همانطور که از اسمش پیداست در بالای لوله ی آب قرار می گیرد، در صورتی که اسپرینکلر پایین زن از لوله آویزان می شود. این دو نوع اسپرینکلر تفاوت های دیگری هم دارند که آنها را مورد بررسی قرار می دهیم که عبارتند از: پیکربندی، قابل رویت بودن، پوشش موثر و سرعت.
سایر تفاوت های اسپرینکلر بالازن و پایین زن
انواع سیستم اسپرینکلر بالازن و پایین زن دارای تفاوت هایی هستند که عبارتند از:
- پیکربندی: هرکدام از این دو نوع اسپرینکلر دارای پیکربندی خاصی است. هرکدام از آنها به گونه ای طراحی شده است که با یک الگوی یکسان بپاشد. یک اسپرینکلر بالازن در بالا قرار می گیرد و از طریق سوراخی که در بالای آن قرار دارد آب را به هوا می پاشد و بعد از آن آب به صورت یک الگوی دایره ای پخش می شود، درحالیکه اسپرینکلر پایین زن از لوله آویزان می شود و آب را به پایین در الگوی مشابه دایره ای می پاشد.
- قابل رویت بودن: از اسپرینکلر بالازن بیشتر در انبارها و سازه های بزرگ استفاده می شود که در پشت سقف پنهان نمی شود. اسپرینکلر پایین زن بیشتر در ادارات و خانه ها استفاده می شود که ممکن است قابل رویت باشد یا نباشد، درصورت پنهان شدن، اسپرینکلر پایین زن زیر یک سرپوش مخصوص پنهان می شود که در صورت افزایش دمای محیط بیش از مقدار تعیین شده قبلی، از زیر آن خارج می شود، کلاهک یا سرپوش به طور خودکار می افتد و اسپرینکلر شروع به آب پاشی می کند.
- پوشش موثر: از اسپرینکر بالازن بیشتر در مکان هایی استفاده می شود که انسداد در هنگام آتش سوزی مانع از پاشش آب شود و ارتفاع آنها به آنها اجازه می دهد آب را به اطراف موانع احتمالی بپاشند. یکی از نقاط ضعف این است که در اسپرینکلر بالازن خود لوله هم ممکن است مانع آب پاشی درست در حین عملیات شود. اسپرینکلر پایین زن بیشتر در ادارات استفاده می شود که موانع آب پاشی موجود کمتر هستند.
- سرعت: هر دو نوع از اسپرینکلرها اعم از بالازن و پایین زن آب را در یک الگوی دایره ای می پاشند. این الگوی جریان شعاعی بین روزنه آب پاش و منحرف کننده در اسپرینکلر پایین زن و بین روزنه و تا حدودی بالاتر از منحرف کننده در اسپرینکلر بالازن شروع می شود. براساس یک مطالعه در سال 2002 که توسط آزمایشگاه تحقیقات ساختمان و آتش از انستیتوی ملی استاندارد و فناوری منتشر شده است، این پیکربندی به نوع پایین زن اسپرینکلر سرعت آب پاشی بیشتری نسبت به بالازن می دهد. اسپرینکلرهای بالازن مدرن به حل این موضوع و مطابقت سرعت بین اسپرینکلرهای بالا زن و پایین زن پرداخته اند.
ساختار اسپرینکلر
طراحی سیستم اطفاء حریق اسپرینکلر با توجه به عوامل مختلف، دارای سیستم های گوناگونی است. با توجه به اجزای تشکیل دهنده و خصوصا صفحه ی منحرف کننده ی جریان آب به انواع گوناگونی تقسیم می شود. این مدل ها از قرار زیر هستند:
همچنین از نگاهی دیگر با توجه به مایع داخل رنگی که دارند این سیستم دارای انواع زیر است:
اجزای اسپرینکلر
این سیستم اطفاء حریق مانند هر نوع سیسم دیگری از اجزای مختلفی تشکیل شده است که هر یک نقش ویژه را در عملکرد صحیح سیستم به عهده دارند. موارد زیر اجزا تشکیل دهنده ی اسپرینکلر ها هستند که در ادامه به توضیح هر یک خواهیم پرداخت.
قاب (Frame )
در واقع بدنه اصلی و ساختار اسپرینکلر می باشد. دیگر اجزای تشکیل دهنده ی سیستم برروی آن قرار گرفته اند.
اتصال حرارتی (Thermal linkage )
وظیفه ی این بخش از اسپرینکلر ها تشخیص حریق و کنترل جریان آب استفاده می باشد. اتصال حرارتی معمولا از دو نوع حباب شیشه ای و یا اتصال زود گداز ساخته شده است.
دفلکتور
این بخش در واقع صفحه منحرف کننده جریان آب است. بدین ترتیب که جریان آب پس از برخورد با دفلکتور به قطرات کوچک تری تقسیم می شود. این کوچک شدن قطرات آب توسط دفلکتور در نهایت شعاع پوشش بزرگتری برای هر اسپرینکلر ایجاد کرده و حرارت بیشتری را نیز جذب خواهند کرد. دفلکتور عامل اصلی بخش عمده ای از تفاوت ها بین اسپرینکلر های مختلف است.
درپوش (Cap )
درپوش ها بین سنسور حرارتی و اوریفیس قرار گرفته اند که که از تخلیه و نشتی آب جلوگیری می کنند. این بخش در واقع روزنه یا سوراخی است که بر میزان آب خروجی از سیستم ها تاثیر دارد. درست در زمانی که سنسور حرارتی از بین برود، درپوش به وسیله ی فشار آب جدا شده و در نتیجه آب از ابزار خارج می شود.
مشخصات اسپرینکلر
طراحی سیستم اطفاء حریق اسپرینکلر در سال ۱۸۷۴میلادی توسط شخصی به نام هنری پارملی انجام گرفت. این وسیله که نسبتا ساده می باشد توسط کلیه ی تجهیزات موجود در شبکه های لوله کشی طراحی شده است. تجهیزاتی مانند لوله ها، اتصالات، شیر آلات و … . به طور کلی اسپرینکلرها سیستم هایی هستند که نوعی سیال با فشار زیاد در داخل لوله ی آن ها ذخیره شده است. این سیال در صورت نیاز می تواند آزاد شده و با سرعت زیاد تخلیه شود. این ابزار در زمینه های مختلف دارای کاربرد های گوناگونی است. این کاربرد ها از قرار زیر هستند:
مشخصات فنی اسپرینکلر
به طور کلی اسپرینکلرها سیستم هایی هستند که نوعی سیال با فشار زیاد در داخل لوله ی آن ها ذخیره شده است. این سیال در صورت نیاز می تواند آزاد شده و با سرعت زیاد تخلیه شود. این تخلیه شدن طبق مراحل زیر صورت می گیرد:
توضیحات لازم در خصوص مشخصات فنی این سیستم اطفاء حریق داده شد. اما اگر بخواهیم به طور واضح و ملموس تری مشخصات فنی مدل های مختلف این سیستم اطفاء حریق آشنا شویم، می توان از اطلاعات ارائه شده در زیر استفاده کرد.
مشخصات فنی مدل پایین زن با واکنش استاندارد
مشخصات فنی مدل پایین زن با واکنش سریع
مشخصات فنی مدل بالا زن با واکنش استاندارد
مشخصات فنی مدل بالا زن با واکنش سریع
گفتنی است تفاوت اسپرینکلر بالازن و پایین زن در نوع طراحی آن می باشد. گروه صنعتی مزینانی ارائه دهنده انواع تجهیزات آتش نشانی و اطفاء حریق از جمله فایرباکس، کپسول و .. میباشد.
نگاهی به تاریخچه ی طراحی سیستم اطفاء حریق اسپرینکلر
طراحی سیستم اطفاء حریق اسپرینکلر در سال ۱۸۷۴میلادی توسط شخصی به نام هنری پارملی انجام گرفت. این وسیله که نسبتا ساده می باشد توسط کلیه ی تجهیزات موجود در شبکه های لوله کشی طراحی شده است. تجهیزاتی مانند لوله ها، اتصالات، شیر آلات و … . به طور کلی اسپرینکلرها سیستم هایی هستند که نوعی سیال با فشار زیاد در داخل لوله ی آن ها ذخیره شده است. این سیال در صورت نیاز می تواند آزاد شده و با سرعت زیاد تخلیه شود. این ابزار در زمینه های مختلف دارای کاربرد های گوناگونی است. این کاربرد ها از قرار زیر هستند:
هدف از طراحی سیستم اطفاء حریق اسپرینکلر چیست؟
می توان گفت که در همه جای دنیا هدف از طراحی انواع سیستم اسپرینکلر و استفاده از آن ها موارد زیر می باشد:
تصورات اشتباه پیرامون طراحی سیستم اطفاء حریق اسپرینکلر
تصور اشتباه و رایجی که در خصوص طراحی سیستم اطفاء حریق اسپرینکلر ها وجود دارد این است که افراد گمان می کنند در هنگام آتش سوزی تمامی اسپرینکلرهای موجود در ساختمان فعال خواهند شد. اما باید دانست که سازوکار تمامی سیستم های اسپرینکلر این گونه است که تنها آن هایی که در مجاورت آتش قرار دارند فعال می شوند. البته این قانون در سیستم های سیلابی صدق نمی کند. همچنین دیگر تصورات رایج و غلط در مورد طراحی سیستم اطفاء حریق اسپرینکلر را می توان به صورت زیر خلاصه نمود:
نگاهی به تصویری از طراحی سیستم اطفاء حریق اسپرینکلر
توضیحات لازم در خصوص طراحی سیستم اطفاء حریق اسپرینکلر داده شد. اما اگر بخواهیم به طور واضح و ملموس تری با طراحی این سیستم اطفاء حریق آشنا شویم، می توان از تصویر زیر و جزئیات نشان داده شده در آن استفاده کرد.
آمار منتشر شده از فعالیت اسپرینکلرها حاکی از چیست؟
با توجه به کاربردی بودن طراحی سیستم اطفاء حریق اسپرینکلر و فعال شدن آن ها در زمان حریق آمار زیر به دست آمده است:
نکاتی کلیدی در خصوص طراحی سیستم اطفاء حریق اسپرینکلر
تا کنون هر آنچه در خصوص طراحی سیستم اطفاء حریق اسپرینکلر ها لازم بود گفته شد. اما برخی نکات کلیدی نیز هستند که رعایت آن ها برای طراحی سیستم اطفاء حریق اسپرینکلر ها ضروری می باشد. آن نکات از قرار زیر هستند:
گروه صنعتی مزینانی ارائه دهنده انواع تجهیزات آتش نشانی و اطفاء حریق از جمله فایرباکس، کپسول و .. میباشد.