سيستم اطفاي حريق در تاسيسات ساختمان | از اسپرينکر تا رايزر خشک و تر

امروزه در طراحي هر نوع ساختمان مسکوني، اداري، تجاري يا صنعتي، صحبت از تاسيسات بدون در نظر گرفتن سيستم اطفاي حريق تقريبا بي معنا است. آتش سوزي فقط يک حادثه غيرمنتظره نيست، بلکه ريسکي است که از همان روز اول طراحي بايد براي آن برنامه ريزي شود. به همين دليل سيستم اطفاي حريق در تاسيسات ساختمان به عنوان يک زيرساخت حياتي شناخته مي شود که مي تواند بين يک حادثه کوچک و يک فاجعه جاني و مالي، تفاوت ايجاد کند.

در اين مقاله به صورت عملي و مهندسي، انواع سيستم اطفاي حريق مبتني بر آب شامل اسپرينکر، رايزر خشک و رايزر تر را بررسي مي کنيم. تلاش شده محتوا کاملا سئو بيس، کاربردي و قابل استفاده براي مهندسين تاسيسات، مجريان و کارفرماها باشد تا بتوانند براي پروژه هاي خود تصميم درست بگيرند و بدانند چه نوع سيستمي براي چه نوع کاربري مناسب تر است.

مفاهيم پايه اطفاي حريق در ساختمان

حريق چيست و چگونه در ساختمان گسترش پيدا مي کند

براي اين که سيستم اطفاي حريق را درست طراحي کنيم بايد ابتدا رفتار آتش را بشناسيم. حريق زماني شکل مي گيرد که سه عامل اصلي يعني سوخت، حرارت و اکسيژن کنار هم قرار بگيرند. در بعضي منابع به اين ترکيب، چهارضلعي حريق گفته مي شود که در آن واکنش زنجيره اي نيز به عنوان عامل چهارم در نظر گرفته مي شود. در ساختمان، مصالح قابل اشتعال، مبلمان، کابل ها، مواد نفتي، پارکينگ و خودروها همگي نقش سوخت را بازي مي کنند.

وقتي حريق در يک نقطه شروع مي شود، گرما به سرعت به بالا حرکت مي کند، گازهاي داغ در سقف جمع مي شوند و به مرور زمان باعث گسترش آتش در سطح افقي و سپس عمودي مي شوند. اگر تاسيسات اطفاي حريق مثل اسپرينکلر يا رايزرها درست پيش بيني نشده باشند، آتش مي تواند در مدت زمان کوتاهي از يک اتاق به کل طبقه و سپس به طبقات بالا منتقل شود.

کلاس هاي مختلف حريق و تاثير آن در انتخاب سيستم اطفا

در مهندسي حريق، آتش ها بر اساس نوع سوخت به چند کلاس تقسيم مي شوند. به طور خلاصه:

• کلاس A: مواد جامد معمولا آلي مثل چوب، پارچه، کاغذ، موکت و شبيه آن.
• کلاس B: مايعات و گازهاي قابل اشتعال مثل بنزين، نفت، حلال ها.
• کلاس C: تجهيزات و تاسيسات الکتريکي برقدار.
• کلاس D: فلزهاي قابل اشتعال مثل منيزيم و آلومينيوم در بعضي صنايع خاص.
• کلاس K: روغن ها و چربي هاي پخت و پز در آشپزخانه هاي صنعتي.

بيشتر آتش سوزي هاي رايج در ساختمان هاي مسکوني، اداري و پارکينگ ها در کلاس A و B قرار مي گيرند و براي اين نوع حريق ها، استفاده از سيستم اطفاي حريق مبتني بر آب مانند اسپرينکلر و رايزر تر و خشک، راهکار اصلي و اقتصادي محسوب مي شود.

هدف اصلي سيستم اطفاي حريق در تاسيسات ساختمان

هدف از اجراي سيستم اطفاي حريق تنها خاموش کردن کامل آتش نيست، بلکه کنترل و محدود کردن آن تا زمان رسيدن نيروهاي آتش نشاني است. يک سيستم درست طراحي شده بايد:

• گسترش حريق را در کوتاه ترين زمان ممکن کنترل کند.
• مسيرهاي خروج و راه پله هاي فرار را ايمن نگه دارد.
• شرايط را براي ورود نيروهاي آتش نشاني و عمليات امداد فراهم کند.
• خسارت سازه اي و مالي را به حداقل برساند.

بنابراين انتخاب بين اسپرينکلر، رايزر خشک و رايزر تر يک موضوع صرفا فرماليته نيست، بلکه بخشي از طراحي مهندسي ايمني ساختمان است که بايد بر اساس نوع کاربري، ارتفاع و ضوابط شهر مربوطه انجام شود.

اجزاي اصلي سيستم اطفاي حريق در تاسيسات مکانيکي ساختمان

منبع آب و مخزن ذخيره حريق

قلب هر سيستم اطفاي حريق مبتني بر آب، منبع تغذيه آن است. در طراحي حرفه اي، معمولا يک مخزن ذخيره آب حريق مستقل در نظر گرفته مي شود که جدا از سيستم آب مصرفي است. اين کار باعث مي شود در زمان بحران، فشار و حجم آب مورد نياز اسپرينکلر يا رايزرها تحت تاثير مصرف روزمره ساختمان قرار نگيرد.

حجم مخزن حريق بر اساس تعداد زون ها، متراژ زير بنا، نوع کاربري و الزامات مقررات ملي ساختمان و استاندارد هاي مرجع تعيين مي شود. در بعضي پروژه ها مخزن در تراز پايين و نزديک موتورخانه، و در برخي پروژه ها به صورت مخزن سقفي يا ترکيبي طراحي مي شود.

پمپ ها و بوستر پمپ آتش نشاني

پمپ آتش نشاني وظيفه دارد فشار و دبي لازم را براي رساندن آب به دورترين و بحراني ترين نقطه شبکه حريق تامين کند. معمولا يک بوستر پمپ حريق شامل اجزاي زير است:

• پمپ اصلي: منبع اصلي فشار و دبي سيستم.
• پمپ جوکي: پمپ کوچک تر براي جبران افت هاي جزئي فشار و جلوگيري از استارت هاي مداوم پمپ اصلي.
• پمپ ديزل يا برق اضطراري (در صورت نياز): براي زمان قطع برق شهر.

راه اندازي پمپ آتش نشاني معمولا توسط سيگنال هاي فشار يا فرمان از سيستم اعلام حريق انجام مي شود و به همين دليل هماهنگي نزديک بين تاسيسات مکانيکي و سيستم الکتريکال در اين قسمت ضروري است.

شبکه لوله کشي آتش نشاني

شبکه لوله کشي اطفاي حريق شامل لوله هاي افقي، عمودي، شاخه ها و انشعاب هاي متصل به اسپرينکلرها، جعبه هاي آتش نشاني و رايزرها است. انتخاب متريال مناسب مانند لوله فولادي مشکي، گالوانيزه يا لوله هاي خاص حريق، بسته به نوع پروژه و ضوابط انجام مي شود.

در طراحي اين شبکه، مسير لوله ها بايد به گونه اي انتخاب شود که:

• کمترين افت فشار در بدترين نقطه سيستم رخ دهد.
• دسترسي براي اجرا و نگهداري فراهم باشد.
• تداخل با ساير تاسيسات مانند کانال هوا، سيني کابل و داکت هاي عمومي به حداقل برسد.

تجهيزات پاياني اطفا: اسپرينکلر، جعبه آتش نشاني و هيدرنت

در انتهاي شبکه لوله کشي، تجهيزات اصلي اطفا قرار مي گيرند:

• اسپرينکلر آتش نشاني: نازل هاي خودکار که در دماي معين فعال مي شوند و آب را در سطح مشخصي پاشش مي کنند.
• جعبه آتش نشاني: شامل شيلنگ، شير، نازل و در بعضي موارد هوزريل براي استفاده نيروهاي آتش نشاني يا افراد آموزش ديده ساختمان.
• هيدرنت ها: در ساختمان هاي بزرگ يا محوطه هاي صنعتي براي اتصال خودرو هاي آتش نشاني به شبکه آب داخلي کنترل حريق استفاده مي شوند.

شير آلات و تجهيزات کنترلي

در مسير شبکه لوله کشي اطفاي حريق، شير هاي مختلفي براي کنترل و سرويس پيش بيني مي شود. نمونه هاي مهم عبارت اند از:

• شير هاي قطع و وصل منطقه اي (Zone Valve) براي جدا کردن بخش هاي مختلف شبکه.
• شير يکطرفه براي جلوگيري از برگشت آب.
• شير تست و تخليه براي کنترل عملکرد پمپ و سيستم.

طراحي صحيح محل نصب اين شير ها در چاهک هاي قابل دسترس يا فضاهاي تاسيساتي، تاثير مستقيم بر سهولت بهره برداري و نگهداري سيستم دارد.

اسپرينکر در تاسيسات ساختمان: عملکرد، انواع و نکات طراحي

اسپرينکر چيست و چگونه کار مي کند

اسپرينکر آتش نشاني يک نازل خودکار است که روي شبکه لوله کشي تحت فشار نصب مي شود و در زمان حريق، فقط در محل افزايش دما فعال مي شود. هر اسپرينکلر داراي اجزاي اصلي زير است:

• بدنه و اوريفيس عبور آب.
• المان حرارتي مانند شيشه حرارتي يا فيوز فلزي که در دماي مشخصي عمل مي کند.
• صفحه پخش کننده که آب را به صورت يکنواخت در شعاع طراحي پخش مي کند.

زماني که دماي اطراف اسپرينکر به حد تنظيم شده برسد، شيشه حرارتي مي ترکد، راه عبور آب باز مي شود و آب با فشار در سطح تعريف شده پاشش مي شود و حريق را کنترل مي کند. نکته مهم اين است که فقط اسپرينکلر هاي نزديک به حريق فعال مي شوند، نه همه اسپرينکلر هاي ساختمان.

انواع سيستم اسپرينکر از نظر نوع کارکرد

• سيستم تر (Wet System):
  در اين حالت، شبکه لوله کشي هميشه از آب پر است و به محض فعال شدن اسپرينکر، آب بلافاصله تخليه مي شود. اين رايج ترين و ساده ترين نوع سيستم اسپرينکلر در ساختمان ها است.
• سيستم خشک (Dry System):
  در مناطقي که خطر يخ زدگي وجود دارد، به جاي آب، هوا يا گاز فشرده داخل لوله ها قرار دارد و با باز شدن اسپرينکر، دريچه مخصوصي باز شده و آب وارد شبکه مي شود. اين سيستم هزينه و پيچيدگي بيشتري نسبت به نوع تر دارد.
• سيستم پيش عمل کرد (Pre Action):
  در اين نوع، باز شدن اسپرينکر همراه با فرمان از سيستم اعلام حريق است. اين سيستم در فضاهاي حساس مانند اتاق سرور و موزه ها استفاده مي شود تا از تخليه ناخواسته آب جلوگيري شود.
• سيستم دلوژ (Deluge):
  در اين سيستم، اسپرينکلر ها باز هستند و با دريافت فرمان، آب به صورت همزمان از همه نازل ها خارج مي شود. بيشتر در صنايع خاص با ريسک بالا کاربرد دارد.

انواع اسپرينکر از نظر نوع نصب

• اسپرينکر pendent: آويزان از سقف، مناسب سقف هاي کاذب يا سازه اي.
• اسپرينکر upright: روي لوله در حالت ايستاده، معمولا در فضاهاي بدون سقف کاذب.
• اسپرينکر sidewall: نصب روي ديوار، مناسب راهرو ها و فضاهايي که امکان لوله کشي از سقف محدود است.
• اسپرينکر مخفي (concealed): براي فضاهاي لوکس که ظاهر معماري اهميت بالايي دارد.

انتخاب نوع اسپرينکر بايد همزمان با بررسي معماري سقف، تاسيسات عبوري و کاربري فضا انجام شود تا هم پوشش مناسب حريق تامين شود و هم از تداخل با ديگر تجهيزات جلوگيري گردد.

نکات مهم طراحي اسپرينکر در تاسيسات ساختمان

در طراحي شبکه اسپرينکلر، چند نکته کليدي بايد حتما رعايت شود:

• فاصله بين اسپرينکلر ها و فاصله آنها تا ديوار ها بايد مطابق استاندارد باشد تا پوشش کامل و بدون نقطه کور ايجاد شود.
• ارتفاع نصب اسپرينکر نسبت به کف و سقف بايد با توجه به نوع کاربري و ارتفاع فضا انتخاب شود.
• وجود موانع مانند کانال ها، تيرهاي سازه اي و سيني کابل نبايد باعث قطع شدن الگو هاي پاشش آب شود.
• تقسيم بندي شبکه به زون هاي منطقي براي کنترل بهتر و کاهش خسارت ناشي از تخليه آب در حريق هاي موضعي.

در پروژه هاي بزرگ، انجام محاسبات هيدروليکي براي اطمينان از فشار و دبي کافي در بدترين نقطه شبکه، يک الزام مهندسي است و نمي توان به تجربه اجرايي يا حدس تکيه کرد.

کاربرد اسپرينکر در فضاهاي مختلف ساختمان

در بسياري از ضوابط، نصب اسپرينکلر در پارکينگ ساختمان هاي چند طبقه الزامي است. اين فضا به دليل وجود خودرو، سوخت، روغن و تهويه محدود، يکي از پر ريسک ترين بخش هاي ساختمان از نظر حريق به حساب مي آيد. همچنين در فضاهاي عمومي مانند لابي، سالن هاي اجتماعات، انبار هاي تجاري و سوله هاي صنعتي، اسپرينکلر نقش اصلي در کنترل حريق را ايفا مي کند.

در ساختمان هاي مسکوني کم ارتفاع، ممکن است نصب اسپرينکلر الزامي نباشد، اما به عنوان يک امتياز ايمني و فروش، قابل توجه است و مي تواند در تصميم گيري کارفرما و سازنده نقش مثبت ايفا کند.

رايزر خشک در تاسيسات ساختمان

رايزر خشک چيست و چرا استفاده مي شود

رايزر خشک يک لوله عمودي ثابت در ساختمان است که در حالت عادي داخل آن آب وجود ندارد و تنها در زمان حضور نيرو هاي آتش نشاني و اتصال خودرو به ورودي مخصوص، با آب پر مي شود. اين سيستم بيشتر در ساختمان هاي با ارتفاع متوسط و در کشور هايي که ضوابط مشخصي دارند مورد استفاده قرار مي گيرد.

فلسفه استفاده از رايزر خشک اين است که آتش نشاني بتواند در زمان حريق، به جاي کشيدن شيلنگ از طبقه همکف تا طبقات بالا، به سادگي به اتصالات رايزر در طبقات دسترسي داشته باشد و شيلنگ کوتاه تري را به آن متصل کند.

اجزاي اصلي يک سيستم رايزر خشک

• لوله عمودي: معمولا در داخل يک شفت تاسيساتي يا راه پله فرار اجرا مي شود.
• ورودي آتش نشاني در تراز خيابان: اتصالي که خودرو آتش نشاني از طريق آن آب را به داخل رايزر پمپاژ مي کند.
• شير هاي خروجي در طبقات: معمولا در پاگرد راه پله نصب مي شوند تا نيرو هاي آتش نشاني بتوانند شيلنگ خود را به آنها وصل کنند.

در طراحي رايزر خشک، جنس لوله، قطر، تست فشار و جزئيات اتصالات بايستي مطابق استاندارد هاي مرتبط انتخاب شود تا در زمان بحران، هيچ گونه نشتي يا خرابي ايجاد نشود.

محل نصب و جانمايي رايزر خشک

بهترين محل براي اجراي رايزر خشک، مسير راه پله هاي فرار يا شفت هاي تاسيساتي است که در مرکز پلان يا نزديک به هسته ساختمان قرار دارند. اين موضوع دو مزيت مهم دارد:

• دسترسي سريع نيرو هاي آتش نشاني به شير هاي طبقات.
• کاهش خطر آسيب ديدن لوله در اثر ضربه يا آتش مستقيم.

جانمايي ورودي آتش نشاني در نماي ساختمان نيز بايد به گونه اي باشد که خودرو هاي امدادي بتوانند به سرعت در مقابل آن مستقر شوند و بدون مزاحمت از آن استفاده کنند.

مزايا و محدوديت هاي رايزر خشک

مهم ترين مزاياي رايزر خشک عبارت اند از:

• ساده بودن شبکه و کاهش خطر نشتي در حالت عادي.
• عدم نياز به پمپ مستقل در داخل ساختمان، چون فشار آب توسط خودرو آتش نشاني تامين مي شود.

در مقابل، محدوديت هاي اصلي اين سيستم:

• وابستگي کامل به حضور به موقع آتش نشاني و امکان دسترسي خودرو به ساختمان.
• کارايي کمتر در ساختمان هاي بسيار بلند.

به همين دليل، در بسياري از برج هاي بلند، استفاده از رايزر تر به عنوان راه حل مطمئن تر توصيه و در ضوابط الزامي مي شود.

رايزر تر در تاسيسات ساختمان

رايزر تر چيست و چگونه کار مي کند

رايزر تر نيز مشابه رايزر خشک يک لوله عمودي ثابت است، با اين تفاوت مهم که در تمام طول آن هميشه آب تحت فشار وجود دارد. اين سيستم به طور مستقيم به مخزن و پمپ آتش نشاني ساختمان متصل است و در صورت باز شدن شير هاي طبقات، بلافاصله آب در اختيار نيرو هاي آتش نشاني يا افراد آموزش ديده قرار مي گيرد.

رايزر تر در ساختمان هاي بلند که دسترسي خودرو آتش نشاني به طبقات بالا محدود است، نقش بسيار حياتي دارد. در اين حالت پمپ آتش نشاني ساختمان بايد توانايي رساندن آب با فشار کافي به بالاترين طبقه را داشته باشد.

اجزاي سيستم رايزر تر

• لوله عمودي فولادي با قطر مناسب.
• اتصال به کلکتور خروجي پمپ آتش نشاني.
• شير هاي طبقات که اغلب در داخل جعبه هاي آتش نشاني قرار مي گيرند.
• شیر هاي قطع و وصل و شير هاي يکطرفه در ابتداي رايزر.

در بسياري از پروژه هاي حرفه اي، رايزر تر به صورت ترکيبي با سيستم جعبه آتش نشاني طراحي مي شود و از همان لوله عمودي، هم جعبه هاي آتش نشاني تغذيه مي شوند و هم امکان اتصال نيرو هاي آتش نشاني فراهم مي شود.

محدوده کاربرد رايزر تر

رايزر تر معمولا در موارد زير توصيه يا الزامي مي شود:

• برج هاي مسکوني و اداري با تعداد طبقات زياد.
• ساختمان هاي تجاري بزرگ با ترافيک بالاي جمعيت.
• هتل ها و بيمارستان ها که تخليه اضطراري در آنها زمان بر است.

در اين ساختمان ها، ترکيب رايزر تر با اسپرينکلر و جعبه هاي آتش نشاني معمولا بهترين پوشش ايمني را فراهم مي کند.

مزايا و چالش هاي رايزر تر

مهم ترين مزاياي رايزر تر:

• آمادگي هميشگي براي استفاده و عدم وابستگي به خودرو آتش نشاني براي تغذيه اوليه.
• سرعت عمل بالاتر در دقايق اوليه حريق.

چالش ها و نقاط ضعف:

• نياز به نگهداري مداوم و بازرسي براي جلوگيري از نشتي، هوا گرفتگي و خوردگي.
• هزينه اوليه بيشتر نسبت به رايزر خشک.

تفاوت هاي کليدي رايزر خشک و تر

مقايسه جامع اسپرينکر، رايزر خشک و رايزر تر

انتخاب بر اساس نوع کاربري ساختمان

در ساختمان هاي مسکوني کم ارتفاع، تمرکز اصلي معمولا بر جعبه هاي آتش نشاني و در برخي موارد اسپرينکلر در پارکينگ است و استفاده از رايزر خشک يا تر بسته به ضوابط محلي انجام مي شود. در برج هاي مسکوني و اداري، ترکيب رايزر تر، اسپرينکلر و جعبه هاي حريق، راهکار غالب و مورد قبول مراجع نظارتي است.

در مجتمع هاي تجاري و مال ها، به دليل تراکم جمعيت و حجم زياد بار حريق، طراحي سيستم اسپرينکلر با تراکم پاشش مناسب، به همراه رايزر تر براي نيرو هاي آتش نشاني، يک راه حل استاندارد محسوب مي شود. در مقابل، سوله هاي صنعتي و انبار ها اغلب بيشتر به پوشش اسپرينکلر با تراکم مناسب و منابع آب بزرگ نياز دارند.

مقايسه بر اساس هزينه اوليه و نگهداري

اسپرينکلر به دليل نياز به شبکه گسترده لوله کشي، محاسبات دقيق و تعداد زياد نازل ها، هزينه اوليه قابل توجهي دارد، اما در عوض مي تواند در همان دقايق اوليه حريق وارد عمل شود و از گسترش آتش جلوگيري کند. رايزر تر و خشک نسبت به شبکه کامل اسپرينکلر، شبکه ساده تري دارند و هزينه اوليه کمتري نياز دارند، اما وظيفه آنها بيشتر فراهم کردن دسترسي بهتر براي نيرو هاي اطفا است.

از نظر نگهداري، رايزر خشک ساده تر است چون در حالت عادي بدون آب است و خطر خوردگي و نشتي در آن کمتر است. در مقابل، رايزر تر و سيستم اسپرينکلر بايد به صورت دوره اي تست، هواگيري و بازرسي شوند تا در زمان حريق بدون مشکل عمل کنند.

نقش تاسيسات مکانيکي و موتورخانه در سيستم اطفاي حريق

جانمايي مخزن و پمپ آتش نشاني

در اکثر پروژه ها، مخزن و پمپ آتش نشاني در موتورخانه يا فضاي تاسيساتي مجزا قرار مي گيرند. جانمايي درست اين تجهيزات بايد به گونه اي باشد که:

• دسترسي براي سرويس و تعمير هميشه امکان پذير باشد.
• در معرض خطر مستقيم حريق در فضاهاي پر ريسک ساختمان قرار نگيرند.
• تهويه مناسب و امکان تخليه آب ناشي از نشتي يا تست فراهم باشد.

تفکيک منطقي بين پمپ هاي آبرساني مصرفي و پمپ حريق، هم از نظر لوله کشي و هم از نظر کنترلي، از اصول مهم طراحي تاسيسات مکانيکي حرفه اي است.

اتصال سيستم اطفا به شبکه لوله کشي ساختمان

در خروجي پمپ آتش نشاني معمولا يک کلکتور حريق پيش بيني مي شود که از آن، شاخه هاي مختلفي مانند شبکه اسپرينکلر، رايزر تر، جعبه هاي آتش نشاني و در صورت وجود هيدرنت هاي داخلي تغذيه مي شوند. هر شاخه بايد شير قطع و وصل و شير يکطرفه مخصوص به خود را داشته باشد تا امکان سرويس و تفکيک زون ها فراهم شود.

يکي از اشتباه هاي رايج، اتصال سيستم حريق به شبکه آب مصرفي به صورت مشترک است که مي تواند در زمان بحران، توان سيستم را به شدت کاهش دهد. در طراحي اصولي، سيستم حريق مسير مستقل خود را دارد و تنها در موارد خاص و با تمهيدات ايمني، امکان ارتباط محدود بين اين دو شبکه در نظر گرفته مي شود.

اهميت فشار و دبي در بدترين نقطه شبکه

در محاسبات هيدروليکي، هميشه نقطه اي در شبکه وجود دارد که از نظر ارتفاع، فاصله و تعداد اتصالات، بدترين شرايط را دارد. طراح سيستم اطفاي حريق بايد اطمينان حاصل کند که فشار و دبي آب در اين نقطه نيز مطابق استاندارد است. در غير اين صورت، ممکن است در زمان حريق، اسپرينکلر يا شير طبقه بالا عملکرد مناسب نداشته باشد.

هماهنگي تاسيسات مکانيکي با سيستم برق و کنترل

راه اندازي پمپ هاي حريق، کنترل فشار، آلارم خطاها و ارتباط با سيستم اعلام حريق، همگي نياز به هماهنگي دقيق بين تاسيسات مکانيکي و تاسيسات برقي دارد. براي مثال، پمپ حريق بايد به منبع تغذيه مطمئن و در صورت نياز برق اضطراري متصل شود تا در زمان قطع برق شهر، عملکرد سيستم مختل نشود.

استاندارد ها و ضوابط طراحي سيستم اطفاي حريق در ايران

مقررات ملي ساختمان

در ايران، مرجع اصلي ضوابط مرتبط با حريق، مبحث سوم مقررات ملي ساختمان است که به حفاظت ساختمان در برابر حريق اختصاص دارد. علاوه بر آن، بخش هايي از مباحث چهاردهم و شانزدهم که مربوط به تاسيسات مکانيکي و بهداشتي هستند نيز نکات مهمي در رابطه با لوله کشي و نصب تجهيزات حريق مطرح مي کنند.

در طراحي هر پروژه، مهندس تاسيسات بايد الزامات اين مباحث را به دقت مطالعه و در نقشه هاي خود لحاظ کند تا هم از لحاظ ايمني و هم از لحاظ تاييد نقشه توسط مراجع نظارتي با مشکل مواجه نشود.

استاندارد هاي بين المللي مرجع

در کنار مقررات ملي، بسياري از طراحان براي جزئيات بيشتر از استانداردهاي بين المللي مانند NFPA استفاده مي کنند. مهم ترين آنها عبارت اند از:

• NFPA 13 براي طراحي و اجراي سيستم هاي اسپرينکلر.
• NFPA 14 براي طراحي رايزر ها و استندپايت ها.
• NFPA 20 براي طراحي پمپ هاي آتش نشاني.

استفاده از اين استاندارد ها باعث مي شود طراحي سيستم اطفاي حريق در تاسيسات ساختمان با رويه هاي مورد قبول جهاني همسو باشد و در پروژه هاي حساس، سطح اطمينان بالا تري ايجاد شود.

برخي الزامات کليدي که مهندس تاسيسات بايد بداند

برخي نکات مهم که در بيشتر پروژه ها تکرار مي شوند عبارت اند از:

• رعايت حداقل فشار مورد نياز در نزديک ترين و دورترين اسپرينکلر يا شير حريق.
• تعيين دقيق تعداد اسپرينکلر هاي در حال عمل همزمان در هر زون بر اساس نوع کاربري.
• رعايت حداکثر طول شاخه ها و محدوديت تعداد اتصالات براي جلوگيري از افت فشار شديد.

مراحل طراحي تا اجراي سيستم اطفاي حريق در يک پروژه واقعي

مرحله اول: بررسي کاربري و ريسک حريق ساختمان

قبل از هر گونه ترسيم نقشه، بايد نوع کاربري، ارتفاع، تراکم جمعيت و نوع بار حريق ساختمان به دقت تحليل شود. ساختمان مسکوني ۶ طبقه، مرکز خريد چند طبقه، برج اداري و سوله صنعتي هر کدام ريسک و نياز هاي متفاوتي دارند. اين مرحله اساس انتخاب نوع سيستم اطفا (اسپرينکلر، رايزر خشک، رايزر تر يا ترکيب آنها) است.

مرحله دوم: انتخاب نوع سيستم و تقسيم بندي زون ها

در اين مرحله، طراح مشخص مي کند که کدام فضا ها اسپرينکلر نياز دارند، کجا ها فقط جعبه آتش نشاني کافي است و آيا لازم است رايزر خشک يا تر پيش بيني شود يا خير. سپس، ساختمان به زون هاي منطقي تقسيم مي شود تا در صورت فعال شدن سيستم در يک منطقه، کل ساختمان درگير تخليه آب نشود و امکان کنترل بهتر فراهم گردد.

مرحله سوم: طراحي نقشه ها و محاسبات هيدروليکي

پس از تعيين نوع سيستم، نقشه هاي لوله کشي، جانمايي اسپرينکلر ها، جعبه هاي آتش نشاني، رايزر ها، مخزن و پمپ حريق ترسيم مي شود. در پروژه هاي حرفه اي، محاسبات هيدروليکي براي تعيين قطر لوله ها، فشار پمپ و حجم مخزن انجام مي شود تا اطمينان حاصل شود که در بدترين شرايط نيز سيستم عملکرد مطلوب دارد.

مرحله چهارم: تهيه نقشه شاپ و هماهنگي با ساير تاسيسات

در فاز اجرا، معمولا نقشه هاي شاپ تهيه مي شود که در آنها مسير دقيق لوله ها، ارتفاع نصب، ساپورت ها، محل عبور از ديوار ها و سقف ها، و هماهنگي با کانال هاي هوا، سيني کابل و ديگر تاسيسات مشخص مي شود. اين مرحله نقش مهمي در جلوگيري از تداخل ها و دوباره کاري در کارگاه دارد.

مرحله پنجم: اجرا، تست و تحويل

پس از اجراي شبکه لوله کشي و نصب تجهيزات، تست هاي مختلفي مانند تست هيدرو استاتيک، تست عملکرد پمپ، تست اسپرينکلر ها و رايزر ها انجام مي شود. نتيجه اين تست ها در قالب گزارش به کارفرما ارائه مي شود و پس از رفع نواقص احتمالي، سيستم به صورت رسمي تحويل و وارد مرحله بهره برداري مي شود.

نکات اجرايي مهم در لوله کشي اسپرينکلر و رايزر ها

شيب بندي و تخليه آب

در سيستم هاي تر، بايد امکان تخليه آب از بخش هاي مختلف شبکه وجود داشته باشد. شيب بندي مناسب لوله ها به سمت نقاط تخليه و پيش بيني شير هاي تخليه در انتهاي شاخه ها، در زمان سرويس و تعمير، کار را بسيار ساده تر مي کند. در سيستم هاي خشک، شيب بندي براي تخليه هوا و آب باقي مانده پس از تست نيز اهميت دارد.

ساپورت گذاري و فواصل مجاز

لوله هاي حريق معمولا قطور و سنگين هستند و در زمان پر شدن با آب، بار زيادي به سازه و ساپورت ها وارد مي کنند. رعايت فواصل مجاز بين ساپورت ها، استفاده از بست هاي مناسب و توجه به نيرو هاي ناشي از زلزله و ضربه، از نکات مهم اجرايي است که بايد طبق ضوابط و استاندارد ها رعايت شود.

عبور لوله هاي حريق از ديوار ها و سقف هاي مقاوم در برابر حريق

در محل عبور لوله هاي حريق از ديوار يا سقف هاي حائل حريق، بايد از مصالح و جزئيات مناسب براي درزبندي و جلوگيري از نفوذ دود و آتش استفاده شود. رعايت جزئيات فاير استاپ در اين نقاط، بخشي از طراحي کامل سيستم حفاظت در برابر حريق است و نبايد ناديده گرفته شود.

توجه به انبساط طول لوله ها و درز هاي انبساط ساختمان

در ساختمان هاي بلند يا شبکه هاي گسترده، تغييرات دمايي مي تواند باعث انبساط و انقباض قابل توجه لوله ها شود. پيش بيني نقاط لغزشي، استفاده از اتصالات مناسب و توجه به محل درز هاي انبساط ساختمان، از آسيب به شبکه لوله کشي در طول زمان جلوگيري مي کند.

جلوگيري از تداخل با ساير تاسيسات

يکي از مشکلات رايج در کارگاه ها، اجراي همزمان تاسيسات مختلف است. هماهنگي دقيق بين مهندس تاسيسات، مجري اسپرينکلر و رايزر ها، مجري کانال و برق، باعث مي شود شبکه حريق در بهترين موقعيت ممکن اجرا شود و در مراحل بعدي مجبور به جابه جايي يا اصلاح هاي پر هزينه نشويم.

نگهداري، بازرسي دوره اي و سرويس سيستم اطفاي حريق

چرا نگهداري دوره اي حياتي است

سيستم اطفاي حريق مانند يک بيمه است؛ ممکن است سال ها استفاده نشود، اما در يک لحظه بحراني بايد بدون نقص عمل کند. هر گونه نقص در پمپ، مخزن، شير ها يا اسپرينکلر ها مي تواند باعث شود سيستم در زمان حادثه کارايي لازم را نداشته باشد. به همين دليل، برنامه نگهداري دوره اي براي سيستم اطفاي حريق در تاسيسات ساختمان يک ضرورت است، نه يک انتخاب.

برنامه پيشنهادي براي بازرسي دوره اي

به صورت کلي مي توان يک برنامه ساده اما موثر براي سرويس در نظر گرفت:

• بازرسي ماهانه: کنترل ظاهري مخزن، پمپ، فشار سنج ها، چراغ هاي آلارم، اطمينان از باز بودن شير هاي اصلي.
• بازرسي سه ماهه: تست کوتاه مدت عملکرد پمپ، باز کردن يک شير تست در زون هاي مختلف، بررسي نشتي ها، تست فلو سوييچ ها.
• بازرسي سالانه: تست کامل سيستم، تخليه و شست و شوي مخزن در صورت نياز، سرويس کامل پمپ و تابلو برق، کنترل وضعيت اسپرينکلر هاي در معرض خوردگي يا آلودگي.

موارد مهم در سرويس پمپ و مخزن حريق

در سرويس مخزن، بايد وضعيت ديواره ها، کف، شناور ها و تجهيزات اندازه گيري سطح کنترل شود و از عدم حضور رسوب هاي مضر اطمينان حاصل شود. در مورد پمپ حريق، کنترل آب بندي، ياتاقان ها، صداي غير عادي، لرزش، اتصالات الکتريکي و عمل کرد اتوماتيک استارت و استاپ بسيار مهم است.

تست اسپرينکلر ها و شير هاي رايزر

در بازديد هاي دوره اي، بايد اطمينان حاصل شود که هيچ يک از اسپرينکلر ها آسيب ديده، رنگ شده يا توسط سقف کاذب و تجهيزات ديگر پوشانده نشده است. همچنين باز و بسته کردن دوره اي شير هاي رايزر تر و خشک، از گير کردن آنها در زمان حادثه جلوگيري مي کند.

خطا هاي رايج در بهره برداري

برخي خطا هاي رايج که متاسفانه در بسياري از پروژه ها مشاهده مي شود عبارت اند از:

• بستن شير اصلي سيستم حريق براي جلوگيري از نشتي هاي کوچک و فراموش کردن باز کردن آن.
• استفاده از آب مخزن حريق براي مصرف عمومي در زمان کمبود آب شهري.
• عدم انجام تست هاي دوره اي به بهانه صرفه جويي در زمان و هزينه.

اين اشتباه ها در ظاهر ساده به نظر مي رسند، اما در زمان حادثه مي توانند باعث از کار افتادن کامل سيستم اطفاي حريق شوند.

اشتباه هاي رايج در طراحي و اجراي سيستم اطفاي حريق

اتصال سيستم حريق به پمپ و شبکه آب مصرفي

يکي از بدترين خطا ها در طراحي تاسيسات ساختمان اين است که سيستم حريق و سيستم آب مصرفي به صورت کامل در هم ادغام شوند و از يک بوستر پمپ مشترک استفاده کنند. در اين حالت، در زمان حريق، مصرف عادي ساختمان مي تواند فشار و دبي مورد نياز سيستم اطفا را به شدت کاهش دهد. طراحي استاندارد، هميشه براي حريق، پمپ و مسير مستقل در نظر مي گيرد.

کوچک کردن قطر لوله ها براي کاهش هزينه

در بعضي پروژه ها، براي کاهش هزينه، قطر لوله هاي اسپرينکلر يا رايزر ها بدون توجه به محاسبات، کمتر در نظر گرفته مي شود. اين کار باعث افت فشار شديد در نقاط دور يا طبقات بالاتر مي شود و در نتيجه سيستم در زمان بحراني کارايي لازم را نخواهد داشت. قطر لوله در شبکه اطفاي حريق بايد هميشه بر اساس محاسبات فني و استاندارد تعيين شود.

ناديده گرفتن هماهنگي با معماري و برق در فاز طراحي

اگر جانمايي اسپرينکلر ها، جعبه هاي آتش نشاني، رايزر تر و خشک و مسير لوله ها در فاز طراحي با معماري و برق هماهنگ نشود، در مرحله اجرا تداخل هاي زيادي رخ مي دهد. نتيجه اين مساله، جابه جايي هاي متعدد، تغيير هاي لحظه اي و گاهي کاهش از سطح ايمني براي جا دادن تاسيسات در فضا هاي محدود است.

جانمايي اشتباه مخزن و پمپ آتش نشاني

قرار دادن مخزن و پمپ حريق در فضا هاي نامناسب مانند زير رمپ پارکينگ بدون تهويه يا فضا هاي در معرض حريق مستقيم، مي تواند در زمان حادثه عملکرد سيستم را مختل کند. مخزن و پمپ بايد در فضايي قرار گيرند که تا حد امکان ايمن، قابل دسترس و قابل کنترل باشد.

نبود دسترسي مناسب براي سرويس و تعميرات

در بعضي پروژه ها، پمپ و مخزن و شير هاي اصلي در فضا هاي بسيار تنگ و غير قابل دسترس قرار مي گيرند. اين موضوع باعث مي شود سرويس دوره اي يا تعمير اساسي عملا انجام نشود و سيستم به مرور زمان از حالت آماده به کار خارج شود. پيش بيني فضا و دسترسي مناسب از همان فاز طراحي، بخش مهمي از طراحي حرفه اي تاسيسات است.

راهنماي انتخاب سيستم مناسب اطفاي حريق براي کاربري هاي مختلف

ساختمان مسکوني ۵ تا ۶ طبقه

در ساختمان هاي مسکوني کم ارتفاع، تمرکز اصلي بر روي جعبه هاي آتش نشاني، تهويه مناسب راه پله ها و پيش بيني اسپرينکلر در پارکينگ است. استفاده از رايزر خشک يا تر بسته به ضوابط محلي و خواست کارفرما مي تواند جزو گزينه ها باشد، اما در بسياري از موارد، جعبه هاي آتش نشاني خوب طراحي شده و دسترسي مناسب نيرو هاي امدادي، پاسخگوي نياز پروژه است.

برج مسکوني يا اداري بلند

در برج هاي بلند، ترکيب رايزر تر، اسپرينکلر در فضا هاي مشترک و پارکينگ، و جعبه هاي آتش نشاني در طبقات تقريبا به يک الزام فني تبديل شده است. در اين ساختمان ها، زمان تخليه طولاني است و نمي توان تنها به حضور خودرو آتش نشاني در سطح خيابان تکيه کرد. به همين دليل، سيستم داخلي اطفا بايد در دقايق اوليه حريق به شکل مستقل وارد عمل شود.

پاساژ ها و مجتمع هاي تجاري

مجتمع هاي تجاري و مال ها به دليل تراکم جمعيت، حجم بالاي کالا و بار حريق، نياز به سيستم اسپرينکلر گسترده با تراکم پاشش مناسب دارند. علاوه بر آن، رايزر تر و جعبه هاي آتش نشاني براي نيرو هاي آتش نشاني و نيرو هاي آموزش ديده داخلي ساختمان ضروري است. در اين نوع پروژه ها، رعايت دقيق استاندارد هاي مرجع در طراحي، نقش مستقيم در صدور تاييديه هاي بهره برداري دارد.

سوله هاي صنعتي و انبار ها

در سوله هاي صنعتي و انبار هاي کالا، حجم بار حريق بسيار بالاست و گسترش آتش مي تواند در مدت زمان کوتاهي به کل فضا سرايت کند. در اين پروژه ها، معمولا تمرکز اصلي بر طراحي حرفه اي سيستم اسپرينکلر با تراکم پاشش مناسب، منابع آب بزرگ تر و در صورت نياز، سيستم هاي ويژه مانند دلوژ است. رايزر تر يا خشک در اين فضا ها نقش فرعي تري دارند و بيشتر براي استفاده نيرو هاي آتش نشاني پيش بيني مي شوند.

پارکينگ هاي طبقاتي

پارکينگ هاي طبقاتي يکي از پر ريسک ترين کاربري ها از نظر حريق هستند. وجود خودرو، سوخت، روغن و تهويه محدود، شرايط حريق را خطرناک تر مي کند. براي اين نوع فضا ها، اسپرينکلر همراه با سيستم تهويه دود و حرارت و پيش بيني رايزر تر يا خشک براي نيرو هاي آتش نشاني، ترکيب مناسبي از ايمني و کارايي را فراهم مي کند.

جمع بندي و نتيجه گيري

سيستم اطفاي حريق در تاسيسات ساختمان، مجموعه اي از اجزا و تجهيزات مجزا نيست، بلکه يک سيستم يکپارچه است که از مخزن و پمپ حريق در موتورخانه شروع مي شود و تا آخرين اسپرينکلر، جعبه آتش نشاني و رايزر در طبقات ادامه پيدا مي کند. انتخاب درست بين اسپرينکر، رايزر خشک و رايزر تر بايد بر اساس نوع کاربري، ارتفاع، ضوابط محلي و سطح ريسک انجام شود.

آنچه يک سيستم اطفاي حريق را واقعا موثر مي کند، فقط خريد تجهيزات نيست، بلکه طراحي اصولي، اجراي حرفه اي و نگهداري منظم است. اگر در حال طراحي يا اجراي سيستم اطفاي حريق براي پروژه خود هستيد، مشاوره با تيم هاي متخصص و با تجربه مي تواند از بروز بسياري از اشتباه هاي پر هزينه جلوگيري کند.

بازرگاني پورمرادي با تجربه طولاني در حوزه تاسيسات مکانيکي ساختمان و تامين تجهيزات سيستم هاي اطفاي حريق، اين امکان را دارد که در انتخاب، تامين و مشاوره فني کنار شما باشد تا سيستمي ايمن، اقتصادي و مطابق ضوابط براي پروژه خود پياده سازي کنيد.