سیستم‌ کشف و اعلام حریق و بررسی انواع آن

مبانی سیستم‌های کشف و اعلام حریق

مبانی سیستم‌ کشف و اعلام حریق

 نویسنده: داریوش فرجی

کارشناسی ارشد مکانیک حرارت، سیالات و تبدیل انرژی

 

 در این نوشته سعی شده که سیستم‌ کشف و اعلام حریق مورد بررسی قرار گیرند. در این مقاله با مبانی سیستم‌ کشف و اعلام حریق (Fundamentals of fire detection and detection system) آشنا می شوید. یکی از مهم‌ترین مباحث در حفاظت از حریق، سیستم‌ کشف و اعلام حریق است، به‌نحوی ‌که در ساختمان‌های بلندمرتبه، چنانچه در ابتدا حریق اعلان شود اولاً با کشف دقیق محل حریق می‌توان از خسارات جانی قبل از مرحله‌ی تشدید جلوگیری کرد (خروج ساکنین از ساختمان) و ثانیاً با خبر به مأموران آتش‌نشانی (حتی در موارد خاص اطفا توسط ساکنین در لحظات اولیه) می‌توان هرچه زودتر از گسترش حریق جلوگیری و خسارات مالی آن را کاهش داد.

  تنظیم توسط مجله مهندسی ایمنی

مبانی سیستم‌های کشف و اعلام حریق

همچنین این سیستم با قابلیت فعال‌سازی سیستم‌های اطفا حریق (به‌ویژه سیستم اطفا حریق سیلابی و پیش‌عملگر) و سامانه کنترل دود (شامل سیستم فشار مثبت پلکان، حالت حریق سامانه تهویه پارکینگ و غیره) اهمیت بسیار ویژه‌ای پیدا می‌کند.

برخی استانداردهای معتبر خارجی و همچنین داخلی در این خصوص:

1- استانداردهای انگلیسی BS 5839 و BS/EN 54

2- استاندارد آمریکایی NFPA 72

3- ضوابط ملاک عمل سیستم‌های کشف و اعلام حریق آتش‌نشانی تهران

4- نشریه 622 سازمان مدیریت و برنامه‌ریزی کشور

در این مقاله عمدتاً مباحث بر مبنای موارد BS (برخلاف مباحث اطفا حریق و کنترل دود که عمدتاً طبق مراجع آمریکایی است) ارائه و موارد مرتبط با NFPA قبل از بیان آن متذکر می‌شود.

شایان‌ذکر است طبق ضوابط آتش‌نشانی استان تهران، کلیه تصرف‌های مسکونی با ارتفاع 5 طبقه و بیشتر روی زمین می‌بایست به سیستم‌ کشف و اعلام حریق خودکار و دستی مجهز شوند (برای تصرفات خاص بدون محدودیت تعداد طبقات و همچنین جهت انتخاب نوع سیستم برای آن تصرف، به ضوابط محلی هر استان مراجعه شود).

 

انواع سیستم اعلام حریق

– متعارف (Conventional)

در این سیستم‌ها (معمولی) عموماً با استفاده از دو رشته سیم (در صورت نیاز به LED سه رشته سیم) به‌صورت شاخه‌ای طراحی می‌شوند.

مبانی سیستم‌های کشف و اعلام حریق

– آدرس پذیر (Addressable)

در این سیستم‌ها دتکتورها و شستی‌ها آدرس داشته و با استفاده از یک رشته سیم در هر لوپ به‌صورت حلقوی (Loop) طراحی می‌شوند.

مبانی سیستم‌های کشف و اعلام حریق

– بی‌سیم (Wireless)

در این سیستم‌ها همان‌گونه که از نامش مشخص است، در المان‌های مطروحه (دتکتورها، آژیرها و غیره) از رشته سیم استفاده ‌نشده و به‌صورت بی‌سیم عمل می‌شود.

مبانی سیستم‌های کشف و اعلام حریق

– سیستم‌های چندمرحله‌ای

در این سیستم‌های آدرس پذیر، ابتدا به جهت تائید پرسنل مربوط ابتدا به این واحدها اعلان می‌شود و پس از حدود 15 ثانیه اعلان سراسری صورت می‌گیرد. این سیستم عمدتاً برای بیمارستان‌ها، رستوران‌ها و غیره مورداستفاده قرار می‌گیرد.

 

بررسی اجزای مختلف

مبانی سیستم‌های کشف و اعلام حریق

سیستم اطفای حریق را می‌توان به المان‌های مختلف زیر تقسیم‌بندی کرد:

پنل مرکزی (Fire Alarm Panel یا FAP)

مبانی سیستم‌های کشف و اعلام حریق

 کلیه کابل‌های اجزای دیگر به این پنل مرکزی که به آن کنترل پنل حریق (FPC) نیز می‌گویند متصل (کلیه سیم‌ها مجهز به سرسیم) و به نحوی تمامی المان‌های اعلام را در زون‌های مختلف نشان می‌دهد. این مهم شامل کلیدهای متعدد بوده و انواع مختلفی از آن وجود دارد. زمانی که چراغ زرد پنل روشن شود (Fault) خطایی در سیستم نشان می‌دهد و زمانی که چراغ ‌قرمز روشن شود (Fire) بخش یا زون محل آتش‌سوزی را نشان می‌دهد.

مبانی سیستم‌های کشف و اعلام حریق

جهت قطع آلارم ناشی از خطای دستگاه (آژیر خود پنل) نیز می‌بایست ابتدا پنل از حالت اتومات به حالت دستی (Manual) تبدیل‌شده و سپس کلید قطع بیزر و عیب‌یابی انجام پذیرد.

تغذیه دستگاه با برق 220 ولت AC بوده که به برق 24 ولت DC تبدیل می‌شود. در این پنل‌ها دو باتری 12 ولت به‌عنوان برق ذخیره وجود داشته که در صورت قطع برق، به مدت 24 ساعت توانایی این را دارد که سیستم را اداره کند.

مبانی سیستم‌های کشف و اعلام حریق

در سیستم اطفای حریق متعارف، در انتهای هر زون که از کنترل پنل خارج می‌شود، در انتهای مدار آن زون مقاومتی (End Of Line) وصل می‌شود و جهت یافتن خطوط از اهم‌متر استفاده می‌‌شود. کنترل پنل می‌بایست در جایی نصب شود که در معرض دید عموم یا نگهبان باشد.

– رشته سیم (Cable)

 به غیر سیستم‌های اعلام حریق وایرلس (بی‌سیم) عمدتاً از دو رشته‌ی 2 در 1.5 (در اتصال با LED سه سیم) استفاده می‌شود و کابل‌ها می‌بایست حداقل 2 ساعت در مقابل حریق در دمای معین بدون آسیب‌دیدگی کار کنند و حداقل سطح مقطع 1 میلی‌متر مربع داشته باشد. این سیم‌ها در فضای باز معمولاً از درون لوله‌های فولادی عبور داده می‌شوند.

مبانی سیستم‌های کشف و اعلام حریق

دتکتورهای دودی (Smoke Detector)

کاشف‌های دودی به انواع خطی (پرتویی) و نقطه‌ای تقسیم‌بندی شده و عمدتاً برای سقف‌های بلند (در مقایسه با دتکتور گرمایی) استفاده می‌شوند (تا حداکثر ارتفاع 11 متر برای نقطه‌ای و 25 متر برای پرتویی). لازم به ذکر است در محیط‌های مثل آشپزخانه و پارکینگ که به علل مختلف دود بیشتر از نواحی دیگر است، به‌جای دتکتور دود از دتکتور حرارتی (گرمایی) استفاده می‌شود.

مبانی سیستم‌های کشف و اعلام حریق

یکی از انواع دتکتور نقطه‌ای شامل دتکتور یونیزاسیون (Ionization) است. این دتکتور دارای دو پلیت مثبت و منفی با محرک رادیواکتیو است که با پرتو آلفا یون‌های مثبت و منفی ایجاد و با تغییر در شدت‌جریان الکتریکی (از 16 nA به 10 Na) حریق را کشف می‌کند.

نوع دیگر دتکتور نقطه‌ای، دتکتور اپتیکال (نوری) است که برای دودهای مرئی با اندازه‌های بزرگ‌تر استفاده و نسبت به کندسوزی‌های اولیه حساس هستند. این دتکتور شامل فتوسل و دو نوع جذب نور (Obstruction) که نور مستقیماً تابیده و تفرق نور (Scattering) که نور به‌صورت غیرمستقیم و با انحنا تابیده (به‌صورت زاویه‌ای به علت مانعی در وسط آن‌ها) و حساس‌ترند.

مبانی سیستم‌های کشف و اعلام حریق

دتکتور دودی مکشی (Aspirating) یا نمونه‌گیر عمدتاً در کانال برگشت هواساز استفاده می‌شود و طبق NFPA72، حداقل زمان انتقال از دورترین نقطه به کاشف 120S است.

مبانی سیستم‌های کشف و اعلام حریق

مبانی سیستم‌های کشف و اعلام حریق

دتکتور پرتویی (Beam Detector) یا لیزری با استفاده از فیبر نوری، برای سقف‌های بلندتر (مانند سوله‌ها) استفاده می‌شود و سطح پوشش آن حداکثر 1500 مترمربع است و می‌بایست فاصله‌ی هیچ نقطه‌ای از خط پرتو بیشتر از 7.5 متر نباشد.

مبانی سیستم‌های کشف و اعلام حریق

 – دتکتور گرمایی (Heat Detector)

این کاشف‌ها عمدتاً برای ارتفاع سقف‌های کم (حداکثر 8 متر) و مناطق پر دود مانند آشپزخانه و حتی پارکینگ استفاده می‌شوند. این دتکتورها نیز شامل موارد نقطه‌ای و خطی می‌شوند.

مبانی سیستم‌های کشف و اعلام حریق

یکی از انواع دتکتورهای نقطه‌ای، دتکتور دما ثابت (Fix-temperature) است که دو پلیت فلز به هم چسبیده مقعر، با عملکرد ترموستات مانند در اثر حرارت (در 60 درجه سلسیوس)، محدب شده و با تغییر در شدت‌جریان الکتریکی موجب کشف حریق می‌شوند.

دتکتور حرارتی دیگر، دتکتور حرارتی افزایشی (Rate of rise) است که در افزایش دمای حدود 9 درجه سلسیوس بر دقیقه، حریق را کشف می‌کند. ساختارهای مختلفی برای این دتکتور وجود دارد (شامل پلانجر، دیافراگم، پیچ و غیره) ولی یکی از ساده‌ترین ساختارها استفاده از دو مقاومت که یکی بیشتر از دیگری و طبق قوانین مقاومت‌ها و قانون اهم با تغییر شدت‌جریان مربوط، حریق را کشف می‌کنند.

دتکتورهای گرمایی خطی (Heat Linear Detector) عمدتاً در کاربردهای صنعتی و مکان‌های دشوار عبور انسان استفاده‌شده که به‌صورت دو رشته سیم در کنار یکدیگر کشیده شده و در هنگام حریق در اثر ذوب شدن عایق سیم‌ها، اتصالی ایجادشده و حریق اعلام می‌شود (شایان‌ذکر است با توجه به مطالب مطروحه، این دتکتورها تقریباً یک‌بارمصرف هستند).

مبانی سیستم‌های کشف و اعلام حریق

در استاندارد NFPA72، برای دتکتورهای حرارتی شامل طبقه‌بندی رنگی، محدوده دمایی عملکرد، حداکثر سرعت هوا 1.5 m/s و رطوبت نسبی (RH) حداکثر 98 درصد مطالبی ارائه ‌شده است (که همان‌گونه که ذکر شد این مقاله طبق موارد انگلیسی است).

1- دتکتور شعله (Flame Detector)

همان‌گونه که از نامش مشخص است این کاشف با توجه به شعله (با گرفتن امواج الکترومغناطیس فرابنفش یا مادون‌قرمز یا به‌صورت ترکیبی) حریق را کشف و اعلام می‌کند، درنتیجه برای سقف‌هایی بلند می‌تواند انتخاب بسیار مناسبی باشد.

2- دتکتور گازی (Gas Detector)

شامل حسگر الکتروشیمیایی بوده و مقدار گازهای مختلف (O2، H2S و غیره) را شناسایی می‌کند و عمدتاً در معادن به‌صورت پرتابل تک یا چند گازه استفاده می‌شود، هرچند در سیستم‌های کنترل دود حفاظت از حریق پارکینگ، می‌تواند با شناسایی مقدار منوکسید کربن بیش‌ازحد مجاز (در پارکینگ طبق موارد تهران حداکثر 50 PPM در نیم ساعت) جت فن‌های محوری پارکینگ را فعال و آلاینده یا دود را خارج کند.

3- دتکتورهای ترکیبی (Combined)

همان‌گونه که از نامش مشخص است ترکیبی از دتکتورهای مختلف (مثلاً دودی و حرارتی) است.

4- دتکتور موضعی (Stand Alone Detector)

این کاشف شامل باتری و منبع تغذیه‌ خودش است که می‌تواند مستقلاً آلارم دهد.

مبانی سیستم‌های کشف و اعلام حریق

5- شستی (Manual Box)

وسیله‌ی دستی اعلام حریق است که به فرض در هنگام حریق چنانچه دتکتوری عمل نکند، متصرفین می‌توانند با فشار دادن شستی حریق را اعلان کنند.

حداکثر ارتفاع آن از کف تمام‌شده 1.4 متر (در آمریکای 1.37 متر) و حداقل 1.1 متر است (که از کلید برق که عمدتاً 1.2 متر است بالاتر بوده و مثلاً یک فرد نابینا در هنگام وقوع حریق بتواند با لمس آن، شستی را که بالاتر است فعال کند).

در هر طبقه می‌بایست حداقل یک شستی به‌صورت روکار یا نیمه روکار بوده و حداقل 1.5 سانتی‌متر از دیوار با رنگی متفاوت (عمدتاً قرمز) بیرون زده باشد.

حداکثر 3 ثانیه پس از فشار دادن شستی می‌بایست آژیرها فعال شوند. فاصله‌ی بین شستی‌ها می‌بایست حداکثر 30 متر (مسیر پیمایش از دورترین نقطه زون تا شستی برای کم‌خطر و میان خطر 45 متر و در پرخطر 30 متر) باشد.

مبانی سیستم‌های کشف و اعلام حریق

6- هشداردهنده سمعی (آژیر)

این المان در سامانه‌ی اعلام حریق به‌صورت الکتریکی بوده و با زنگ مکانیکی (هیدرولیکی) در بحث اطفای حریق متفاوت است.

مقدار شدت صدا در محیط معمولی 65 دسی‌بل و در اتاق‌خواب 75 دسی‌بل (در حالت کلی 5 تا 10 دسی‌بل بیشتر از صدای محیط) و حداکثر 120 دسی‌بل است.

شایان‌ذکر است حداقل فرکانس صدا 50 هرتز و می‌بایست حتماً در دو مدار باشد که اگر یکی از آن‌ها از کار افتاد، مابقی کار کنند و زون‌بندی آن جداگانه از شستی و دتکتور به پنل مرکزی متصل ‌شود.

7- هشداردهنده بصری (LED)

این المان در مجاورت یا بالای درب ورود نصب می‌شود (که نشان می‌دهد دتکتور آن اتاق فعال‌شده است) که دو رشته سیم دتکتور هر اتاق با یک رشته به آن وصل می‌شوند. حداکثر مسیر پیمایش از ابتدای زون تا LED، 60 متر است.

مبانی سیستم‌های کشف و اعلام حریق

برخی الزامات عمومی نصب دتکتورها

الف) حداقل 1 متر فاصله از دمنده‌های سقفی (دیفیوزر) (به شکل 21 توجه شود)

مبانی سیستم‌های کشف و اعلام حریق

ب) حداکثر 1 متر بر ثانیه سرعت عبوری هوا از دتکتور توسط دمنده‌های دیواری (گریل)

پ) دو برابر ارتفاع روشنایی از آن فاصله‌ی افقی داشته باشد (به شکل 22 توجه شود)

مبانی سیستم‌های کشف و اعلام حریق

ت) فاصله تا درب آسانسور 1.5 متر (به شکل 23 توجه شود)

مبانی سیستم‌های کشف و اعلام حریق

ث) حداقل فاصله‌ی دتکتور با کالای انبار شده 50 سانتی‌متر

ج) حداکثر مساحت هر منطقه (زون) 2000 مترمربع در نظر گرفته ‌شود.

1) برخی الزامات نصب دتکتور دودی نقطه‌ای

شعاع پوشش 7.5 متر (فاصله‌ی مابین 10.6 متر و هیچ نقطه خارج از شعاع پوشش نماند) و در راهروی با عرض کمتر از 2 متر، فاصله‌ی بین دتکتورها حداقل 15 متر باشد.

فاصله‌ی آن از سقف (مطابق شکل) حداقل 2.5 سانتی‌متر و حداکثر 60 سانتی‌متر باشد.

مبانی سیستم‌های کشف و اعلام حریق

2) برخی الزامات نصب دتکتور گرمایی نقطه‌ای

شعاع پوشش 5.3 متر (فاصله‌ی مابین 7.5 متر و هیچ نقطه خارج از شعاع پوشش نماند) و در راهروی با عرض کمتر از 2 متر، فاصله‌ی بین دتکتورها حداقل 10.6 متر باشد. (به شکل 27 توجه شود)

مبانی سیستم‌های کشف و اعلام حریق

فاصله‌ی آن از سقف (مطابق شکل) حداقل 2.5 سانتی‌متر و حداکثر 15 سانتی‌متر باشد.

 

منابع:

– جزوه‌ی اعلام حریق، تهیه و تنظیم مهندس داریوش فرجی

– ضوابط ملاک عمل سازمان آتش‌نشانی تهران، سیستم‌های کشف و اعلام حریق

لینک کوتاه: سیستم‌ کشف و اعلام حریق

 

 

→ خواندن مطلب قبلی

روش‌های تهویه پارکینگ‌ها (Ventilation of parkings)

خواندن مطلب بعدی ←

مجتبی حاجتی رئیس هیئت مدیره آشکارساز صنعت ایمنی

نوشتن نظر شما

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

14 − نه =