آشنایی با سیستم‌های اعلام حریق

آشنایی با سیستم‌های اعلام حریق

رضا اخوان/پیام ایمنی

1- مقدمه

با توجه به رشد روزافزون جمعیت، نیاز به ساخت فضاهای مسکونی، اداری، آموزشی، صنعتی و تجاری و ضرورت تجهیز و ایمن سازی آنها در مقابل حوادث همانند زلزله – سیل و آتش سوزی امری اجتناب ناپذیر است. نظر به اینکه تمامی ساختمان‏ها صرفنظر از نوع کاربری، برای استفاده افراد با عادات مختلف طراحی می‏شوند، به کارگیری یک سیستم یکپارچه جهت حفاظت و برقراری ایمنی، تحت نام شبکه سامانه اعلام حریق با استفاده از تجهیزات معتبر الزامی می‏باشد.

مطابق آمارهای بین المللی 30% از حوادث منجر به فوت درجهان ناشی از آتش‏ سوزی می‏باشد که جدا از تلفات انسانی ، خسارت‏های مالی سنگینی نیز در پی دارد. در دنیای مدرن امروز به ویژه در جوامع پیشرفته، ساختمان‏ها از لحاظ کاربری و استعداد بروز حریق به گروه‏ های متفاوتی تقسیم می‏شوند. این تقسیمات که توسط کارشناسان سازمان‏های آتش‏نشانی انجام شده‏ اند، به کمک طراحان و متخصصان صنعت ایمنی می‏ آیند تا به حفاظت بیشتر با حداکثر بهره از مجموعه قطعات طراحی شده براساس استانداردهای لازم برای پوشش دادن ساختمان در مواقع اضطراری منتهی شوند. از اینرو کارشناسان، علم و تکنولوژی را به خدمت می‏گیرند تا با پیشرفته کردن تجهیزات ایمنی و آتش نشانی به کاهش سوانح کمک نمایند.

در برخی کشورهای اروپایی و آمریکا، نصب سیستم‏های اعلام و اطفای حریق و تجهیز ساختمان‏ها براساس طبقه‏ بندی آنها با در نظر داشتن استعداد آتش‏ سوزی، بموجب قانون الزامی بوده و در بعضی نقاط، ساختمان‏ها از طریق خطوط مخابراتی یا سایر تجهیزات پیشرفته به مراکز آتش نشانی متصل می‏شوند.

با شروع و توسعه ساخت و ساز در شهرهای بزرگ کشور، خوشبختانه کارشناسان محترم سازمان ایمنی و آتش‏نشانی و شهرداری، با رویکرد ایمن‏ سازی در مقابل حریق اقدام به ایجاد الزام قانونی برای نصب و بکارگیری تجهیزات اعلام و اطفای حریق کرده‏ اند که گامی مثبت و ارزنده در جهت گسترش فرهنگ ایمنی و رسیدن به جامعه‏ ای ایمن می‏باشد.

هدف از ارایه این مقاله افزایش اطلاعات عمومی، شناخت بهتر اعلام حریق، طبقه بندی ساختمانها از لحاظ آتش سوزی، گروه بندی تجهیزات اعلام حریق و معرفی قطعات و نحوه عملکرد آنها می‏باشد. در این رابطه سیستم‏های اعلام حریق هوشمند که نسل جدیدی از این تجهیزات می‏باشند نیز معرفی شده‏ اند.

باید در نظر داشت تشخیص صحیح، استفاده از دستگاه‏ های معتبر و استاندارد، نصب اصولی و خدمات مناسب باعث ایجاد ایمنی مطلوب و آرامش و اعتماد مصرف کنندگان خواهد شد. متاسفانه با ورود کالاهای نامرغوب و تکنولوژی ساخت ضعیف که باعث اشتباه در عملکرد سیستم‏های اعلام حریق می‏شود و اجرای آن از سوی برخی مجریان کم تجربه باعث کاهش اعتماد و عدم رعایت مسایل مربوطه از طرف دست اندرکاران ساخت و ساز و مصرف کنندگان شده است.

در این مقاله طبقه‏ بندی ساختمان‏ها را با توجه به استاندارد BS 5839 توضیح داده و سپس گروه بندی سیستم‏های اعلام حریق توضیح داده خواهد شد.

  

2- طبقه‌بندی ساختمان‌ها

کلیه ساختمانها لزوما باید به سیستم‏های ایمنی مجهز شوند که تعیین سطح آنها بر اساس تعاریف زیر و مطابق شکل 1 می‏باشد.

 

شکل 1: گروه‏ بندی ساختمان‏ها از نظر آتش‏سوزی بر اساس گروه‏ های استاندارد BS 5839

تشخیص و تعیین سطح ایمنی و نوع تجهیزات لازم برعهده کارشناسان مرتبط بوده و با هماهنگی سازمان ایمنی و آتش‏نشانی و شرکت‏های مجاز دارای تجربه که عرضه‏ کننده تجهیزات هستند، انجام می‏پذیرد.

حتما قبل از طراحی و تهیه تجهیزات، از تعیین سطح صحیح و امکانات دستگاه‏ های موجود در بازار اطلاع حاصل نموده سپس اقدام به طراحی و اجرای آن نمایید. تجهیزات اعلام حریق لزوما مشابه یکدیگر نیستند و هرکدام دارای توانایی‏های متفاوت می‏باشند.

 3- سیستم اعلام حریق اتوماتیک

سیستم اعلام حریق اتوماتیک به مجموعه‏ ای از تجهیزات و دستگاه‏ هایی اطلاق می‏شود که وظیفه ایجاد ایمنی و پیشگیری از بروز حریق را بر عهده دارد. یک شبکه سیستم اعلام حریق اتوماتیک بر اساس اطلاعات محیطی مانند دود یا حرارت عمل می‏کند و با دریافت هر کدام واکنش نشان داده و اپراتور را آگاه می‏نماید.

سیستم‏های اعلام حریق به سه گروه زیر تقسیم می‏شوند:

- سیستم های اعلام حریق متعارف           ( Conventional Fire Alarm systems)

- سیستم های اعلام حریق دو سیم          ( 2 wire Fire Alarm systems )

- سیستم های اعلام حریق آدرس پذیر       ( Addressable Fire Alarm systems )

تمام گروه‏ های فوق دارای تجهیزات مشترک هستند با این تفاوت که امکانات متفاوتی ارایه می‏دهند. تجهیزات مشترک که در هر سه گروه قابل استفاده می‏باشند عبارتند از:

- دتکتورهای دودی                          Smoke Detectors

- دتکتورهای حرارتی                        Heat Detectors                       

- دتکتورهای ترکیبی                        Multi sensor Detectors                         

- دتکتورهای شعله ای                     Flame Detectors                      

- دتکتورهای گاز                             Gas Detectors                           

- شستی                                   Manual Call Point                                     

- آژیر و زنگ                                  Bell – Sounder                                 

- چراغ های چشمک زن و نشان دهنده Strobe Light – Remote Indicator   

- مرکز کنترل                                 Control Panel                                  

- باتری                                       Battery                                              

4- دتکتورهای دودی

دتکتور یا کاشف یکی از قطعات سیستم اعلام حریق می‏باشد که وظیفه کشف و اعلام حریق و در سیستم‏های هوشمند آنالیز آنرا قبل از اعلام برعهده دارد. این قطعه به دلیل حساسیت به دود، بیشترین کاربرد را در ساختمان‏ها  داشته و عملکرد دقیق آن می‏تواند تضمین مناسبی برای اعتماد به کل سیستم در پی داشته باشد.

انواع دتکتورهای دودی به شرح ذیل می‏باشد:

• دتکتورهای دودی یونیزه Ion Smoke Detector     

این دتکتورها با دارا بودن منبع کوچکی از رادیواکتیو قابلیت بالایی در کشف دود دارند، متاسفانه این دسته از دتکتورها به دلیل حساسیت بالا ضریب خطای زیادی داشته و آلارم کاذب (False Alarm) به وجود می‏ آورند.

همچنین به دلیل وجود منبع رادیواکتیو تعمیر آن به جز در کارخانه تولید کننده غیرممکن بوده و از بین بردن آن نیز باعث آلودگی در محیط زیست می‏گردد. مطابق استانداردهای جدید تولید و مصرف آن محدود شده و مختص به اماکن خاص می‏باشد و برای محیط‏های مسکونی توصیه نمی‏شود.

این دتکتورها به هر نوع دود واکنش سریع داشته و حتی گرد و غبار نیز در بعضی موارد آنرا فعال می‏کند. محل نصب این دتکتورها بر روی سقف است.

• دتکتور اپتیکال ( فتوالکتریک) Optical ( Photoelectric) Smoke Detector       

دتکتور اپتیکال بر اساس ارسال و دریافت اشعه ماورا بنفش کار می‏کند. شکست نور باعث فعال شدن دتکتور و اعلام حریق خواهد شد.

ذرات معلق در هوا نمی‏توانند باعث شکست نور شوند و دقت این حسگرها بیشتر و خطای آن کمتر از نوع فوق می‏باشد. همچنین این دتکتور نیاز به دود بیشتر- غلیظ‏تر و در واقع دود حقیقی برای فعال شدن دارد.

در دتکتور‏های هوشمند مکانیزم داخلی آن با استفاده از الگوریتم خاص از پیش تعریف شده مقدار دود را اندازه می‏گیرد. کاربرد آن وسیع و قابل نصب در تمام محیط‏های نیازمند دتکتور دودی می‏باشد. محل نصب این دتکتورها بر روی سقف است.

• بیم دتکتور Beam Smoke Detector     

بیم دتکتور با پرتوافکنی قادر به تشخیص دود می‏باشد. مکانزیم تشخیص آن همانند دتکتورهای اپتیکال بوده اما به جای ارسال و دریافت سیگنال در محفظه دتکتور، این عمل در فضای باز انجام شده و فرستنده و گیرنده با فاصله حداقل 5 متر و حداکثر 100 متر از یکدیگر روی دیوار و در ارتفاع مشخصی نصب می‏شود.

5- دتکتورهای حرارتی

دتکتورهای حرارتی به دو گونه ثابت و با عکس‏العمل سریع تقسیم می‏گردند.

دتکتورهای حرارتی ثابت از نظر شکل  ظاهری تفاوت زیادی با دتکتورهای دودی نداشته وتنها چمبر یا محفظه آن دارای سوراخ‏های بزرگتری می باشد. با دریافت حرارت توسط ترمیستور موجود در دتکتور، فرمان آژیر صادر می‏شود.

در دتکتورهای ثابت دمای محیط باید به درجه مورد نظر رسیده تا سیستم فعال شود. حداقل آن 60 درجه و حداکثر 110 درجه سانتی گراد می‏باشد.

 دتکتورهای حرارتی با عکس‏العمل سریع با تغییر درجه حرارت محیط و افزایش آن عمل می‏کنند. هرگونه تعییر ناگهانی (افزایش) حرارت می‏تواند باعث فعال شدن آن بشود.

 

6- دتکتورهای ترکیبی

ساختار این نوع از کاشف‏ها متشکل از هر دو حسگر دود و حرارت می‏باشد. برخی محصولات دارای میکروپروسسور و حافظه نیز هستند.

مزیت بارز این حسگرها کشف حریق و تطابق گزارشات دریافتی از هر دو حسگر و آنالیز آن می‏باشد که باعث کنترل آلارم‏های کاذب و کاهش آن خواهد شد. این حسگرها قابلیت نصب در تمام اماکن و محیط‏ها را دارند، به جز نقاطی که دارای دود به صورت طبیعی باشند.

7- دتکتورهای شعله ای

حسگرهایی هستند که نسبت به اشعه ماوراء بنفش حساس بوده و هرگاه شعله‏ ای به وجود آید، آنرا دیده و فعال می‏شود. این دتکتورها برای نصب در محیط‏های نگهداری مواد شیمیایی که سریع الاشتعال هستند، پیشنهاد می‏گردد.

8- دتکتورهای گازی

این گونه از دتکتورها که بر روی سقف یا دیوار نصب می‏گردند بر اساس نوعشان می‏توانند انواع گازهای موجود مانند Co – LPG  را کشف و اعلام نمایند. در ساختمان‏های امروزی در حال استفاده از گاز شهری بکار بردن دتکتورهای گازی ضروری به نظر می‏رسد.

9- شستی اعلام

یکی از تجهیزات مهم و ساده در یک مجموعه اعلام حریق، شستی می‏باشد. طراحی به‏ جا و آموزش صحیح برای استفاده از شستی‏ ها بسیار مهم می‏باشد.

شستی اعلام حریق وظیفه فعال کردن سیستم را بعد از ضربه زدن به آن توسط فرد یا افرادی که حریق را مشاهده کرده‏اند، دارد. همچنین برای به صدا درآمدن آژیرها در مواقع اضطراری کاربرد دارد (مانند نیاز به تخلیه ساختمان).

بنا به طراحی‏های متفاوت امکان گرفتن فرمان متفاوت مانند باز کردن درهای اضطراری نیز از طریق شستی‏ها وجود دارد. در یک سیستم اعلام حریق رنگ آن به صورت استاندارد قرمز و دارای شیشه می‏باشد. با ضربه زدن به شیشه و شکسته شدن آن، تمام آژیرها به صدا در می‏ آید.

در نسل جدید شستی‏ها از شیشه نشکن استفاده شده و قابلیت reset شدن دارد، همچنین دارای چراغ‏های نشانگرLED نیز می‏باشد. با توجه به تنوع تولیدات، مدل‏های دارای آژیر آن نیز وجود دارد.

10- آژیر و زنگ

تجهیزات شنیداری وظیفه آگاه کردن افراد محل حادثه را دارند. در کشورهای پیشرفته یک تن (Tone) صدای خاص برای آژیرهای اعلام حریق درتمام ساختمان‏ها به صورت استاندارد رعایت می‏شود. علت آن، آشنایی همگانی و شناخت صدا به عنوان آژیر خطر/ حریق و الزام به ترک ساختمان می‏باشد. آژیرهای الکترونیکی دارای قابلیت تنطیم شدت صدا و تن صدا می‏باشد. تنوع صداها بستگی به کارخانه سازنده دارد.

زنگ اخبار نیز وظیفه‏ای مشابه آژیر را بر عهده داشته، اما قابلیت کاهش یا افزایش شدت صدا و تغییر نوع صدا را ندارد و عموما برای مکان‏های خاص استفاده می‏شود.

باید در طراحی یک سیستم اعلام حریق دقت نمود تا به گونه‌ای آژیرها در نظر گرفته شوند که حداقل صدای ایجاد شده تا دورترین نقطه ساختمان 65 dB  باشد.

11- چراغ‏های چشمک زن و نشان دهنده

به جز وسایل هشدار سمعی، تجهیزات بصری نیز دارای اهمیت بسزایی می‏باشند. احتمال وجود افراد ناشنوا، از کارافتادن آژیرها، وجود صدای زیاد در محیط که باعث عدم توجه به فعال شدن سیستم می‏شود، ترکیب هردو مورد را ایجاب می‏کند. برابر استاندارد، نصب چراغ‏های چشمک زن در کنار تابلوی مرکزی اعلام حریق و پله‏ های اضطراری اجباری است. این چراغ‏ها به رنگ قرمز و دارای نور معینی در هنگام چشمک زدن می‏باشد.

نوعی دیگر از چراغ‏های اعلام حریق، نشانگرها یا ریموت یا چراغ سر در می باشد. علت استفاده از این چراغهای کوچک تفکیک نقاط از یکدیگر و سهولت در یافتن محل حادثه می باشد. این چراغ ها به صورت ثابت روشن شده و از دتکتورها فرمان می گیرند.

12- مرکز کنترل یا تابلوی مرکزی ( Control Panel) :

تمامی تجهیزات یک سیستم اعلام حریق به یک دستگاه مرکزی یا کنترل پانل از طریق سیم متصل می‏شود.

کنترل پانل وظیفه تغییر ولتاژ، تامین جریان مصرفی و کنترل مقاومت در هر مدار خروجی یا زون را بر عهده دارد. کنترل پانل‏ها بر اساس تعداد مدارهای خروجی یا زون تقسیم‏ بندی می‏شوند. کلیات در مورد همگی یکسان بوده و تنها تعداد خروجی‏ها متفاوت می‏باشد.

در کنترل پانل محلی برای باتری وجود دارد. دستگاه در زمان قطع برق شهر از باتری استفاده و پس از وصل، اتوماتیک آنرا شارژ می‏نماید.

بر روی کنترل پانل نشانگرهای متفاوتی وجود دارد که اعلام حریق را به رنگ قرمز و خطاها یا ایرادات ایجاد شده را به رنگ نارنجی/ زرد نشان می‏دهد.

13- باتری 

عموما تمام سیستم‏های اعلام حریق با ولتاژ 24 ولت مستقیم کار می‏کنند که وظیفه کاهش و تبدیل آنرا پانل بر عهده دارد. باتری‏های نیکل کادمیوم 12 ولت برای پانل‏ها استفاده می‏گردند؛ که با ترکیب 2 عدد آنها با یکدیگر و دریافت 24 ولت می‏توان آن را به پانل متصل نمود. حداقل زمان مناسب برای بهره‏ گیری از باتری‏ها در زمان قطع برق شهر 24 ساعت می‏باشد.