مقدمه:
ساختمان سازی و توسعه فضاهای شهری و صنعتی، با سرعتی باورنکردنی در حال انجام است. به خصوص در بخش شهری، ساختمانهای بلند مرتبه در دستور کار قرار گرفته است؛ چرا که افزایش روز افزون جمعیت و کمبود زمین‌های مناسب برای ساخت و ساز، بلند مرتبه سازی را به یک امر غیر قابل اجتناب تبدیل می‌کند. در این میان، ایمنی ساختمان‌ها در برابر حوادث گوناگون را نمی‌توان نادیده گرفت. از جمله این حوادث آتش، سوزی است که در صورت عدم رعایت الزامات ایمنی، خسارات جبران ناپذیر جانی و مالی به بار خواهد آورد. یکی از شروط رعایت ایمنی در برابر حریق، استفاده از تجهیزاتی است که ما را برای مقابله با آتش آماده می‌کند. در این مقاله قصد داریم در خصوص یکی از تجهیزات مهم اطفاء حریق و اجزای تشکیل دهنده آن، یعنی اسپرینکلرهای آتش نشانی، صحبت کنیم. تجهیزاتی که به گفته کارشناسان خبره حوزه آتش نشانی، کارآمدترین تجهیزات اتوماتیک اطفای حریق می‌باشند.
سیستم لوله ایستاده چیست؟
سیستم لوله ایستاده که به آن رایزر هم گفته می‌شود، لوله‌ای است که از پایین تا بالای یک ساختمان کشیده می‌شود و انشعاباتی از آن در هر طبقه وجود دارد. این لوله در حقیقت تامین کننده آب مورد نیاز برای اطفای حریق در طبقات مختلف به شمار می‌رود. هرچند در این بخش به طور خلاصه لوله ایستاده را معرفی کرده‌ایم، اما توجه داشته باشید که استانداردهای مختلفی برای طراحی و اجرای آن وجود دارد. انشعاباتی که از این سیستم در هر طبقه وجود دارد، به تجهیزات گوناگون اطفای حریق متصل می‌شود. به عنوان مثال، تجهیزاتی همچون هوزریل آتش نشانی، نگهدارنده‌های شیلنگ تخت آتش نشانی و اسپرینکلر آتش نشانی در انتهای انشعابات لوله ایستاده جای می‌گیرند و به صورت خودکار یا دستی در عملیات اطفا حریق مورد استفاده قرار می‌گیرند. در ادامه قصد داریم در خصوص اسپرینکلرهای آتش نشانی، به عنوان یکی از اجزای سیستم لوله ایستاده، به طور مفصل‌تر توضیح دهیم.
اسپرینکلر آتش نشانی چیست؟
یک سیستم اسپرینکلر آتش نشانی، مجموعه‌ای است از اجزای مختلف که در نهایت به یک نازل کوچک اما تکنولوژیک منتهی می‌شود. به این نازل کوچک به اختصار اسپرینکلر آتش نشانی می‌گوییم. اسپرینکلر آتش نشانی، قادر است در صورت بروز حریق آن را شناسایی و اطفا نماید. این تجهیز، شناسایی و اطفا حریق را کاملاً اتوماتیک و خودکار انجام می‌دهد و نیازی به دخالت ساکنان ساختمان ندارد. این ویژگی منحصر به فرد اسپرینکلرهای آتش نشانی، آن را از سایر تجهیزات مانند هوزریل آتش نشانی و خاموش کننده‌های دستی آتش مجزا می‌کند. چرا که تجهیزات نام برده ابزارهایی هستند که بدون حضور افراد هیچ کارایی ندارند! اما اسپرینکلرهای آتش نشانی کاملاً مستقل عمل می‌کنند و حتی اگر افراد در ساختمانی حضور نداشته باشند، در صورت بروز حریق فعال و حریق را اطفا می‌کنند. پس اگر بخواهیم ین بخش را جمع بندی کنیم می‌توانیم بگوییم، اسپرینکلر آتش نشانی ابزاری است که حریق را به صورت اتوماتیک شناسایی و کنترل می‌کند.
تاریخچه اسپرینکلر آتش نشانی
تاریخچه ساخت اولین اسپرینکلر آتش نشانی، به چند صد سال قبل برمی‌گردد. چند صد سال پیش، مردم بشکه‌ای پر از آب را به هنگام حریق به سمت آن هل می‌دادند. در بخشی از این بشکه، مقداری باروت قرار داشت و زمانی که حریق به باروت می‌رسید، موجب انفجار و شکسته شدن بشکه و در نتیجه تخلیه آب بر روی حریق می‌شد. این اولین تلاش‌های بشر برای ساخت تجهیزی خودکار برای اطفای حریق بود. بعدها افراد مختلف، این ایده را تقویت کردند. در نهایت، مردم از سیستم لوله کشی که از یک طرف به یک منبع آب بر روی پشت بام و از طرف دیگر به نازل‌های کوچک نمکدانی شکل وصل می‌شد، برای اطفای حریق در زمان آتش سوزی استفاده می‌کردند. این سیستم لوله کشی در زیر سقف قرار داشت و تجهیزات ساده‌ای موجب باز شدن شیر کنترل جریان و تخلیه آب در زمان بروز حریق می‌شد. جالب است بدانید این سیستم برای نخستین بار توسط یک تاجر سازنده پیانو ابداع شد. او این سیستم را برای حفاظت از پیانوهایی که در انبارش قرار داشت استفاده کرد. اما بعدها مردم از ایده او استفاده کردند و اسپرینکلرهای امروزی به مرور زمان توسعه یافت.
چرا سیستم اسپرینکلر کارآمد است؟
کارآمد بودن یک سیستم و تجهیز آتش نشانی، به عملکرد آن وابسته است. اگر یک تجهیز آتش نشانی بتواند از افراد و ساختمان‌ها در برابر حریق به خوبی دفاع کند و میزان تلفات ناشی از آتش سوزی را به حداقل برساند، می‌توانیم بگوییم کارآمد بوده است. اسپرینکلر آتش نشانی، کارآمدترین سیستم اطفا حریق اتوماتیکی است که تاکنون ابداع شده است. بر اساس گزارشات مراجع معتبر علمی، در یک بازه زمانی طولانی در کشور انگلستان، حریق منجر به مرگ و میر در ساختمان‌هایی که مجهز به اسپرینکلر بوده‌اند گزارش نشده است. این آمار و آمارهای مشابه حاکی از آن است که، این سیستم به خوبی ماموریت اصلی خود را به انجام رسانده است. از سوی دیگر، به دلیل آنکه این سیستم در لحظات اولیه بروز آتش سوزی و قبل از گسترده شدن آن، عملیات شناسایی و کنترل حریق را انجام می‌دهد، میزان خسارات مالی وارده به ساختمان را هم به حداقل می‌رساند. بنا به همین دلایل، اسپرینکلر یک سیستم بسیار کارآمد در حوزه ایمنی و آتش نشانی قلمداد می‌شود.
حال که متوجه شده‌ایم اسپرینکلر یک تجهیز مفید و مثمر ثمر در یک ساختمان است، بهتر است با اجزای اصلی یک اسپرینکلر آشنا شویم. اسپرینکلر از چهار بخش اصلی: بدنه، دفلکتور، حباب شیشه‌ای حساس به حرارت و درپوش تشکیل می‌شود. در ادامه در خصوص هر یک از این اجزا به طور مفصل‌تر توضیحاتی ارائه خواهیم کرد.
اجزای اصلی اسپرینکلر آتش نشانی؛ بدنه
بدنه، جزئی از اجزای اسپرینکلر آتش نشانی است که سایر قطعات و المان‌ها بر روی آن سوار می‌شوند. در انتهای بدنه، اوریفیس یا روزنه خروج آب و همچنین بخش رزوه‌ای برای اتصال به سیستم لوله کشی رایزر ساختمان وجود دارد. بر اساس استانداردهای بین المللی، اسپرینکلرهای آتش نشانی از متریال و آلیاژ‌های پایه مس ساخته می‌شوند. نکته مهمی که در خصوص اسپرینکلرهای آتش نشانی وجود دارد، ماشین کاری دقیق آن می‌باشد. تولید کنندگان می‌بایست از فرایندهای ماشین کاری بسیار دقیق، برای این قطعه حساس استفاده نمایند. چرا که سایر قطعات اسپرینکلر دارای ابعاد بسیار کوچک هستند و بایستی به درستی و دقت در جای خود ثابت شوند. برای دستیابی به این مهم، ماشین کاری این قطعه در فرایند تولید اهمیت بسیار بالایی دارد. علاوه بر آن، انتخاب آلیاژ مناسب برای ساخت بدنه را نمی‌توان نادیده گرفت.
اجزای اصلی اسپرینکلر آتش نشانی؛ دفلکتور
دفلکتور دومین جز اسپرینکلر آتش نشانی محسوب می‌شود. دفلکتور را می‌توانیم منحرف کننده جریان آب ترجمه کنیم. این قطعه در قسمت انتهایی اسپرینکلر آتش نشانی قرار می‌گیرد و در صورت بروز حریق و فعال شدن اسپرینکلر، آبی که از اوریفیس جاری می‌شود را به صورت قطرات ریز و درشت بر روی حریق می‌پاشد. این قطعه هم از آلیاژ پایه مس ساخته می‌شود و ماشین کاری آن از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است لازم به ذکر است، دفلکتورها انواع مختلفی دارند و این گوناگونی در این قطعه، منجر به خلق اسپرینکلرهای مختلف با عملکردهای متفاوت می‌شود.
انواع دفلکتور در اسپرینکلر آتش نشانی
طراحان و تولید کنندگان تجهیزات آتش نشانی، سه نوع دفلکتور را طراحی و تولید می‌کنند که بر روی بدنه اسپرینکلر قرار می‌گیرند. این سه نوع دفلکتور، منجر به خلق سه نوع اسپرینکلر با نام‌های بالازن، پایین زن و دیواری می‌شود. اسپرینکلر پایین زن معمولاً در اکثر فضاهای یک ساختمان نصب می‌شود. اسپرینکلر بالا زن عموماً در پارکینگ‌ها و جاهایی که امکان برخورد اشیا به صورت ناخواسته با اسپرینکلر وجود دارد نصب می‌شود. اسپرینکلرهای دیواری یا بغل زن هم در راهروها و فضاهایی که نسبت طول به عرض زیاد است مورد استفاده قرار می‌گیرد.
اجزای اصلی اسپرینکلر آتش نشانی؛ حباب شیشه‌ای حساس به حرارت
تاکنون در خصوص بدنه و دفلکتور اسپرینکلر مطالبی را بیان کرده‌ایم. اما کدام جز اسپرینکلر وظیفه شناسایی حریق را بر عهده دارد؟
این قطعه، حباب شیشه‌ای حساس به حرارت نام دارد. حباب شیشه‌ای حساس به حرارت، محفظه بسیار کوچکی است که مقداری مایع خاص بر پایه گلیسیرین در داخل آن قرار گرفته است. در زمان بروز حریق، گرمای ناشی از آتش به سمت بالا جایی که اسپرینکلر نصب شده است صعود می‌کند. مایع داخل حباب شیشه‌ای حرارت ایجاد شده را جذب و منبسط می‌شود. به هنگام انبساط مایع، فشار زیادی به بدنه حباب شیشه‌ای وارد و در نهایت منجر به شکسته شدن حباب شیشه‌ای می‌شود. با شکسته شدن حباب شیشه‌ای، مسیر آب باز می‌شود و آب از طریق اریفیس به سمت دفلکتور حرکت می‌کند و با برخورد به دفلکتور به صورت قطرات ریز و درشت در یک پروفایل چتری بر روی حریق می‌پاشد.
اجزای اصلی اسپرینکلر آتش نشانی؛ درپوش و واشر
یکی دیگر از اجزای اصلی اسپرینکلر که در انتهای اریفیس قرار می‌گیرد و مانع از پاشش آب در مواقع عادی می‌شود، در پوش نام دارد. درپوش قطعه برنجی است که واشر روی آن قرار می‌گیرد و توأمان با هم کار آب‌بندی اسپرینکلر را بر عهده دارند. نکته‌ای که لازم است در اینجا به آن اشاره کنیم این است که، از سال‌ها قبل استفاده از اورینگ در اسپرینکلر ممنوع اعلام شده است. چرا که اورینگ ممکن است بعد از گذشت سال‌ها دچار خوردگی شود و باعث چسبیدن درپوش به بدنه شود. در این صورت، در زمان بروز حریق و شکسته شدن حباب شیشه‌ای، درپوش از جای خود جدا نمی‌شود و پاشش آب اتفاق نمی‌افتد! اما امروزه شرکت‌های مطرح دنیا و همچنین شرکت‌های مطرح ایرانی، به جای درپوش از واشر فنری مجهز به قطعه آب‌بندی استفاده می‌کنند. واشر فنری که در زمان مونتاژ اسپرینکلر انرژی را در خود ذخیره می‌کند، در زمان بروز حریق انرژی پتانسیل خود را آزاد و سبب کنده شدن بهتر درپوش می‌شود.
انواع اسپرینکلر آتش نشانی مناسب فضاهای شهری
در بخش‌های قبلی به این مسئله اشاره کرده‌ایم که، تفاوت در اسپرینکلرهای مختلف، به دلیل تفاوت در دفلکتور آنها است. بر این اساس، سه نوع اسپرینکلر پایین زن، بالازن و دیواری به وجود آمده‌اند. در این بخش می‌خواهیم در خصوص اسپرینکلرهای آتش نشانی مناسب برای فضای شهری صحبت کنیم.
در ساختمانهای فضاهای شهری، مانند ساختمانهای مسکونی، ساختمانهای تجاری، بیمارستان‌ها، ساختمانهای آموزشی و غیره، حضور افراد و ساکنان بسیار پررنگ است. در مراکزی که افراد حضور دارند، در زمان بروز حریق اولویت نجات جان افراد است. بنابراین در این اماکن به اسپرینکلرهایی نیاز داریم که به سرعت فعال شوند و حریق را تا اندازه‌ای کنترل نمایند تا افراد بتوانند راهی برای خروج ایمن از ساختمان پیدا کنند. اسپرینکلرهای معمولی پایین زن، بالازن و دیواری این امکان را برای ما فراهم می‌کنند. دو نمونه دیگر اسپرینکلر هم وجود دارد که برای فضاهای شهری لوکس طراحی شده است. این اسپرینکلرها، اسپرینکلرهای مخفی با کاور محدب و کاور تخت نام دارند. مکانیزم عملکرد این اسپرینکلرها مشابه سایر اسپرینکلرها می‌باشد. با این تفاوت که بدنه و سایر قطعات این نوع اسپرینکلرها از دید مخفی است. به عبارت بهتر، کاوری محدب یا تخت از اسپرینکلرها را از دید پنهان می‌کنند. در زمان بروز حریق، محل اتصال کاور به قاب اسپرینکلر در دمای مشخصی ذوب می‌شود و بر اثر جاذبه زمین، کاور جدا می‌شود و اسپرینکلر هویدا می‌گردد و فرایند شناسایی و اطفای حریق را انجام می‌دهد.
انواع اسپرینکلرهای آتش نشانی فضاهای صنعتی و انبار
علاوه بر اسپرینکلرهای مناسب فضاهای شهری، نوع دیگری از اسپرینکلرها وجود دارد که برای فضاهای صنعتی و انبارها مناسب هستند. تفاوت اساسی این نوع از اسپرینکلرها با اسپرینکلرهای معمولی، تفاوت در سایز، ابعاد و k-factor آن می‌باشد. در یک انبار انباشت کالا، حضور افراد کمرنگ‌تر از حضور اجناس است. بنابراین در زمان بروز حریق به اسپرینکلرهایی نیاز داریم که با پاشش دبی مناسبی از آب، حریق ناشی از تجهیزات انباشته شده در انبار را اطفا کنند. این اسپرینکلرها، اسپرینکلرهای زود اطفا کننده واکنش سریع یا ESFR نامیده می‌شود. اسپرینکلرهای ESFR درشت‌تر از اسپرینکلرهای معمولی هستند و به دلیل داشتن دفلکتور بزرگتر، قطرات درشت‌تری از آب را به بن آتش هدایت می‌کنند. این نوع از اسپرینکلرها هم در دو مدل بالازن و پایین زن طراحی و تولید می‌شوند.
دو باور غلط در مورد اسپرینکلر آتش نشانی
به این ترتیب به بخش‌های انتهایی این مقاله نزدیک می‌شویم. در این مقاله، در خصوص اسپرینکرهای آتش نشانی و اهمیت استفاده از چنین تجهیزاتی در ساختمان‌ها صحبت کرده‌ایم. اما در این بخش، شما را با دو باور غلط در مورد اسپرینکلرهای آتش نشانی آشنا می‌کنیم.
برخی به اشتباه فکر می‌کنند، دود هم باعث فعال شدن اسپرینکلر می‌شود! این تفکر کاملاً اشتباه است. همانطور که در بخش‌های مختلف این مقاله به آن اشاره کرده‌ایم، عامل حساس به حرارت اسپرینکلر حباب شیشه‌ای حاوی مایعی بر پایه گلیسیرین است، که با دریافت گرما منبسط و شکسته می‌شود. بنابراین دود نمی‌تواند به تنهایی باعث شکسته شدن حباب شیشه‌ای شود.
باور غلط دومی که در ذهن برخی از مردم وجود دارد این است که، در زمان بروز حریق تمامی اسپرینکلرهای موجود در ساختمان فعال و پاشش آب سرتاسری خسارات زیادی به ساختمان و تجهیزات موجود در آن وارد می‌کند. این باور کاملاً اشتباه است. همانطور که مکانیزم عملکرد اسپرینکلرها را به خاطر داریم، در زمان بروز حریق نخستین اسپرینکلری که گرمای ناشی از آتش را دریافت می‌کند فعال می‌شود و معمولاً همان یک عدد اسپرینکلر می‌تواند حریق را خاموش کند. بدون آنکه نیاز به فعال شدن سایر اسپرینکلرها باشد.
نتیجه گیری
با این تفاسیر ، وجود اسپرینکلرهای آتش نشانی برای هر ساختمانی لازم و ضروری است. البته سازمان‌های آتش‌نشانی بیشتر شهرهای کشور، استفاده از چنین سیستمی را الزامی کرده‌اند. تنها نکته‌ای که باید به خاطر داشته باشید این است که تجهیزات آتش نشانی تنها در صورتی که از کیفیت و کارایی بالا برخوردار باشند، می‌توانند از ساختمان و ساکنان ساختمان در برابر حریق محافظت کنند. خوشبختانه در کشور ما، تولید کنندگان مطرحی در حوزه ایمنی و آتش نشانی وجود دارند که تجهیزات بسیار با کیفیتی را طراحی، تولید و روانه بازار می‌کنند. این مردم هستند که باید در انتخاب تجهیزات با کیفیت وسواس به خرج دهند و از استفاده از تجهیزات بی‌کیفیت، که هیچ کارایی ندارند، خودداری کنند. امیدواریم با رعایت همه جانبه ایمنی، دیگر شاهد هیچ گونه حادثه دلخراشی نباشیم.
سوال: دفلکتور چیست؟
جواب: دفلکتور یکی از اجزای اسپرینکلرهای آتش نشانی است که وظیفه پاشش آب بر روی حریق را بر عهده دارد. در واقع دفلکتور که به آن صفحه منحرف کننده جریان هم گفته می‌شود، جریان آب را به قطرات ریز و درشتی تبدیل می‌کند و آن را در یک پروفایل چتری بر روی حریق می‌پاشد.
سوال: انواع دفلکتور در اسپرینکلر کدام است؟
جواب: سه نوع دفلکتور در اسپرینکلرهای مختلف وجود دارد و بر اساس این سه نوع دفلکتور، سه نوع اسپرینکلر پایین زن، دیواری و بالازن به وجود آمده است.
سوال: دفلکتور در انواع قدیمی سیستم اطفای حریق به چه صورتی بود؟
جواب: در سیستم‌های قدیمی اسپرینکلر، دفلکتور به صورت قطعه‌ای با روزنه‌های مختلف بود. به دلیل شباهت این نوع قدیمی از اسپرینکلر به نمکدان، به آن اسپرینکلر نمکدانی هم گفته می‌شد.
