اهمیت استفاده از اسپرینکلر در برابر حریق

 اسپرینکلر

از سال 1874 میلادی که اسپرینکلر توسط “هنری پارملی” اختراع شد، این وسیله نسبتاً ساده که گروهی از صاحبنظران آن را بعنوان بهترین و کارآمد ترین وسیله ایمنی ساخته شده تا به امروز می دانند، با استفاده از تجهیزات رایج در شبکه های لوله کشی نظیر شیرآلات ، لوله و اتصالات مربوطه با هدف حفظ جان و مال افراد در برابر حریق بکارگرفته شده است. جالب است بدانیم هیچ ساختمان مجهز به سیستم اسپرینکلر دچار خسارت سنگین نشده و تاکنون مرگ ناشی از حریق در خانه های دارای اسپرینکلر در انگلستان گزارش نشده است. در سال 1896 میلادی پس از کسب مقبولیت و محبوبیت سیستمهای اسپرینکلر در ایالات متحده آمریکا، جهت هماهنگ نمودن و یکپارچه سازی طراحی ، کارخانجات تولید کننده اسپرینکلر، شرکت های بیمه و سازمانهای آتش را تشکیل دادند. NFPA یا (National Fire Protection Association) نشانی، ائتلاف ملی حفاظت از حریق نزدیک به 300 کد در NFPA اولین مجموعه تهیه شده با کد 13 به سیستمهای اسپرینکلر اختصاص یافت. امروزه زمینه های مختلف ایمنی منتشر نموده است.

در طراحی سیستمهای اسپرینکلر پس از بررسی ریسک موجود ، منابع آب مورد نیاز سیستم، NFPA به استناد 13bنوع و جهت اسپرینکلر انتخابی،….. تعداد اسپرینکلر مورد نیاز در فواصل مشخص نصب می شوند. در هنگام حریق فقط تعداد اندکی از اسپرینکلرها تحت تأثیر حرارت بوجودآمده فعال شده و حریق را کنترل یا اطفاء می نمایند. با توجه به آمارهای منتشر شده 37 % از آتش سوزیهای تنها با فعال شدن یک اسپرینکلر، 56 % با کمتراز سه اسپرینکلر و 83 % باکمتر از 10 اسپرینکلر کنترل یا اطفاء شده اند. با وجود تمام امتیازات ، برخی از افراد نگران باز شدن تصادفی اسپرینکلرها و خیس شدن محیط کار یا زندگی خود هستند، برای رفع این نگرانی کافیست بدانیم تا به امروز، به ازاء هر 16،000،000 اسپرینکلر فقط یک اسپرینکلر بطور تصادفی باز شده است. که این عدد در مقایسه با آمار مرتبط با نشتی شبکه های آب مصرفی ساختمانها بسیار ناچیز است.

هدف از نصب سیستمهای اسپرینکلر

• حفاظت از جان انسانها
• حفاظت از اموال
• حفاظت از سازه و جلوگیری از فروریزی ساختمان

تأثیر اسپرینکلر بر روی افزایش مقاومت ساختمان در برابر حریق

بر اساس کدهای ساختمانی، سازه ها با توجه به ” قابلیت سوختن” و “مقاومت در برابر حریق” اجزاء تشکیل دهنده آنها تقسیم بندی می شوند . با توجه به این تقسیم بندی ، مساحت، ارتفاع و کاربری ساختمانها ، تعیین می گردد.
درNFPA 220  با عنوان ” استاندارد برای انواع سازه های ساختمانی”، مقاومت مواد در معرض حریق، در مدت زمان مشخص (بر اساس ساعت) اندازه گیری شده است.
بر اساس نمودار مندرج در NFPA 251 (نمودار 1) دیوار یا جداکننده ها با میزان (Rate) یک ساعت باید توانایی تحمل دمای 1700 درجه فارنهایت را در مدت یک ساعت، بدون فروپاشی داشته باشند.

هدف از تعریف میزان مقاومت مواد در برابر حریق

• محدود کردن قابلیت سوختن اجزاء ساختمان جهت جلوگیری از فروریزی در هنگام حریق
• تهیه موانع جهت جلوگیری از گسترش حریق درون ساختمانها و سرایت به ساختمانهای مجاور
• محدود کردن خطر آتش سوزی با کنترل اندازه و ارتفاع ساختمانها ( متناسب با هر سازه)

بطور کلی سازه ساختمانها از نظر مقاومت در برابر حریق به پنج گروه تقسیم می شوند، که با اعداد یونانی ، II ،I،V و IV، III  نمایش داده می شوند و بترتیب  I کمترین و V بیشترین مقاومت در برابر حریق را دارد.

جدول 1 مقایسه بین گروه ها را در قسمتهای مختلف ساختمان نشان می دهد. بعنوان مثال I443  را در نظر بگیرید:

عدد اول ( 4میزان مقاومت مورد نیاز دیوارهای خارجی تحمل کننده بار ، عدد دوم( 4) میزان مقاومت مورد نیاز دیوارهای داخلی تحمل کننده بار، ستون ها، تیر،خرپا و طاق و عدد سوم ( 3) میزان مقاومت مورد نیاز سازه کف و سقف ساختمان را در برابر حریق و بر حسب ساعت نمایش می دهد.

در جدول 2 مقایسه ای بین استانداردهای IBC و NFPA (مقررات بین المللی ساختمانها )در خصوص مقاومت  قسمتهای مختلف ساختمان در برابر حریق نمایش داده شده است.

بخاطر داشته باشید براساس IBC تقسیم بندی به دو نوع A و B صورت گرفته ، که نوع A نشان دهنده وجود پوشش روی بخشهای فولادی است. ( با وجود اینکه فولاد غیرقابل اشتعال است، اما استحکام خود را در حدود 1200 درجه فارنهایت از دست می دهد، این در حالیست که در هنگام حریق دمای بوجود آمده چند برابر این مقدار است.) در نوع B پوششی بر روی فولاد استفاده نمی شود.

همانگونه که در جدول مشخص است IBC معادلی برای 443 I ندارد و تقسیم بندی از A-I شروع می شود، نوع A-I دارای 3 ساعت مقاومت دیوارهای خارجی خارجی تحمل کننده بار، 3 ساعت دیوارهای داخلی، ستون ها ،تیرها …. و 2 ساعت مقاومت کف می باشد.

به هر حال جدول فوق در خصوص محدودیت ارتفاع ساختمان ،تعداد طبقات یا متراژ هر طبقه کمکی به ما نمی کند، در جدول 3 ارتفاع ، تعدادطبقات و مساحت هر طبقه ساختمان بر اساس نوع I تا V نمایش داده شده است، ردیفهای بالای جدول به نوع ساختمان بر اساس مقاومت در برابر حریق اختصاص دارد، ردیف چهارم ارتفاع مجاز ساختمان با توجه به هر گروه و بر حسب فوت بیان شده است، ردیفهای بعد محدودیت تعداد ومتراژ هر طبقه را بر حسب فوت مربع مشخص می کند.

با توجه به جدول فوق ، نوع A I هیچ محدودیتی در ساخت ندارد،اما درنوع B I حداکثر ارتفاع قابل ساخت 160 فوت و تعداد طبقه 11 می باشد ، نوع A II ماکزیموم 65 فوت ارتفاع و در کاربری تجاری محدودیت متراژ در هرطبقه 21500 فوت مربع می باشد. جالب است بدانیم در صورت استفاده از سیستمهای اسپرینکلر، می توان تعداد طبقات یا مساحت هرطبقه را افزایش داد یا از موادی با میزان مقاومت کمتر در برابر حریق استفاده نمود و نهایتاً بدون آنکه از ایمنی ساختمان کم شود هزینه های مرتبط با سازه را به مقدار قابل توجهی کاهش داد.