بلاگ

طراحی سیستم اسپرینکلر ، اسپرینکلر یا آبپاش یکی از تجهیزات اطفاء حریق اتوماتیک است که برای جلوگیری و کنترل آتش در ساختمان ها طراحی و اجرا می شود. زمانی که دمای محیط از میزان دمای تعیین شده تجاوز می کند شیشه اسپرینکلر به صورت خودکار شکسته و آب موجود در لوله ها بر روی حریق تخلیه می شود.

طراحی اسپرینکلر آتش نشانی

طراحی صحیح سیستم اسپرینکلر این اطمینان را به ما میدهد که سیستم اطفاء حریق ما در زمان حریق و خطر به درستی عمل خواهد کرد. پارامترهای مختلفی وجود دارد که باید هنگام طراحی سیستم آبپاش آتش نشانی در نظر گرفته شود. نرم افزارهای زیادی نیز جهت طراحی سیستم اسپرینکلر آتشنشانی وجود دارد که کار طراحان را ساده می کند. ولی طراح سیستم میبایست دارای علم و توانایی لازم در این زمینه باشد تا در صورت ورود اطلاعات نادرست به نرم افزار بتواند آنها را تشخیص و اصلاح کند.

اولین مشخصه مورد توجه در طراحی اسپرینکلر آتش نشانی نوع کاربری ساختمان مورد استفاده می باشد. زیرا در هر ساختمان با توجه به نوع کاربری مختلف میزان خطر متفاوت است. سپس بسته به نوع ساختمان مورد استفاده پوشش سطح هر آبپاش را تعیین می کنیم و سپس رنگ نازل و حباب را انتخاب می کنیم تا دمای کار آبپاش را مشخص کند و در آخر قطر لوله ها را محاسبه می کنیم.

تقسیم بندی مکان ها از نظر خطر حریق

همان طور که در مطلب مربوط به تقسیم بندی مکان ها از نظر خطر حریق بیان نمودیم، در طراحی اسپرینکلر (NFPA13) ساختمان ها را با توجه به میزان مواد قابل اشتعال، قابلیت آتش سوزی مواد موجود، ارتفاع کالاهای انبار شده و ... به 3 گروه کم خطر، خطر متوسط و پر خطر تقسیم بندی می کنند. جهت مطالعه تعاریف کامل در خصوص این تقسیم بندی ها به لینک زیر مراجعه نمایید.
لینک مطلب تقسیم بندی مکان ها از نظر خطر حریق

ناحیه سطح تحت پوشش

با توجه به نوع کاربری های مختلف و طبقه بندی انواع مکان ها از نظر خطر حریق، مساحت تحت پوشش هر نازل در طراحی اسپرینکلر آتش نشانی متفاوت است. حداکثر میزان سطح تحت پوشش و حداکثر فاصله بین اسپرینکلرها مطابق جدول زیر می باشد.

بیشترین فاصله اسپرینکلر تا دیوار برابر با نصف حداکثر فاصله بین اسپرینکلرها است. حداقل فاصله مجاز اسپرینکلرها از دیوار 4 اینچ می باشد.

مصرف آب اسپرینکلر (آبپاش):

از 3 روش می توان مقدار مصرف آب هر آبپاش را محاسبه نمود.

1- روش مساحت و چگالی: در این روش چگالی میزان دبی تخلیه شده بر واحد سطح تحت پوشش محاسبه می شود. با توجه به نمودار مساحت به چگالی، با افزایش مساحت چگالی کاهش می یابد. در جدول زیر چگالی محیط های مختلف با توجه به نوع کاربری بیان شده است. جهت تعیین میزان دبی خروجی هر آب پاش، چگالی مربوط به نوع کاربری در مساحت پوشش آب پاش ضرب می شود.

2- استفاده از جداول مربوط به اسپرینکلرهای ESFR و قطره بزرگ: میزان آب مورد استفاده هر آب افشان به نازل و فشار موجود در پشت هر آب پاش بستگی دارد، که از رابطه زیر محاسبه می شود.

 Q=K√P

Q: دبی آب بر حسب GPM
P: فشار آب بر حسب psi
K: ضریب نوع اسپرینکلر است، که به قطر نازل اسپرینکلر بستگی دارد و طبق استاندارد NFPA از جدول زیر بدست می آید.

3- استفاده از مقادیر تعیین شده برای اسپرینکلرهای ویژه: بعضی از اسپرینکلرها مانند اسپرینکلرهای ویژه اتاقهای زیر شیروانی با کد C3180 و یا اسپرینکلر با کد R6043 در صورت استفاده از حداقل دبی مورد نیاز که در استاندارد ذکر شده است قابل استفاده اند.

در طراحی سیستم اسپرینکلر مطابق با استاندارد NFPA مقدار آب مورد نیاز هر اسپرینکلر به شدت آتش در مناطق مختلف بستگی دارد. مقدار دبی برای نواحی کم خطر، خطر متوسط و پرخطر به ترتیب 0.1، 0.15 و 0.5 گالن در دقیقه است.

حباب اسپرینکلر

دمای عملکرد حباب اسپرینکلر با توجه به رنگ مایع درون آن به شرح زیر است.

پیشنهاد ویژه برای پارکینگ ها حباب با دمای تخریب 68 درجه سانتیگراد می باشد.

نکته: حداقل دمای عملکرد آبپاش (آب افشان) می بایست 30 درجه سانتیگراد بالاتر از حداکثر دمای محیط مورد نظر باشد.

محاسبه قطر لوله های اسپرینکلر

در طراحی سیستم اسپرینکلر آتش نشانی، قطر لوله اسپرینکلر رابطه مستقیمی با تعداد اسپرینکلرها دارد. با افزایش تعداد اسپرینکلرها قطر لوله های اسپرینکلر افزایش می یابد.

با توجه به جدول زیر می توان با کمک تعداد اسپرینکلرهای مصرفی قطر لوله اسپرینکلر را بدست آورد.

حداقل قطر لوله ها در سیستم آب افشان برای لوله های فولادی و مسی به ترتیب 1 و 3/4 اینچ و برای لوله ها و وصله ها باید قدرت تحمل فشار حداقل psi 175 را داشته باشند.

نکته: در سیستم اسپرینکلرها از لوله گالوانیزه و برای انجام لوله کشی از دستگاه گروود استفاده می شود.

تعیین تعداد اسپرینکلرهایی که در زمان حریق فعال می شوند با روش مساحت/چگالی

در این روش برای تعیین تعداد اسپرینکلرها با در نظر گرفتن مساحت مربوط به پایین ترین نقطه از منحنی های محیط ها با میزان خطر مختلف انجام می گیرد. در صورتی که اسپرینکلرها به صورت منظم در محیط جانمایی شوند، تعداد اسپرینکلرهایی که در زمان حریق فعال می شوند از رابطه زیر بدست می آید.

N=Ac/As

در این رابطه:

N : تعداد اسپرینکلرهایی که در زمان حریق فعال می شوند. در صورت اعشاری بودن عدد می بایست عدد بدست آمده را رو به بالا گرد کرد.
Ac : مساحت منحنی مساحت، چگالی
As : مساحت تحت پوشش هر اسپرینکلر

محاسبه بوستر پمپ اسپرینکلر

برای تعیین و انتخاب پمپ مورد نیاز آبپاش ها، دو ویژگی هد و دبی مورد نیاز است. دبی مورد نیاز برای بوستر پمپ آتش نشانی تقریباً 30 درصد آب مورد نیاز کل اسپرینکلر در نظر گرفته می شود. هد مورد نیاز نیز از جمع فشار مورد نیاز پشت اسپرینکلر، فشار ناشی از ارتفاع ساختمان و فشار ناشی از افت مسیر و اتصالات محاسبه می شود.
فشار مورد نیاز پشت اسپرینکلر معمولاً 30 متر آب در نظر گرفته می شود.

مثال:

اگر مساحت عملکرد در یک پارکینگ 1500 فوت مربع، ضریب k اسپرینکلر 5.6 باشد و فواصل نصب اسپرینکلرها 10*10 یا 11*11 فوت باشد. مطلوب است:
الف) دبی و حداقل فشار مورد نیاز یک اسپرینکلر
ب) تعداد اسپرینکلر مورد نیاز در مساحت عملکرد

چگالی برای خطر معمولی:  0.15gpm/ft2

پاسخ:

     1500ft2  ،  K=5.6=مساحت  ،   0.15gpm/ft2 =چگالی برای خطر معمولی
121=11×11  و 100=10×10 → Asمساحت تحت پوشش (الف
18.15=0.15×121  و  15=0.15×100 → Q (gpm)دبی مورد نیاز اسپرینکلر
        → (psi) Pحداقل فشار پشت اسپرینکلر
10.5=P=18.15/5.6 → P√  و  Q=K√P  → √p=Q/K  → √P=15/5.6→P=7.17psi

نتیجه می گیریم اگر مساحت بزرگ شود به دبی و فشار بیشتری نیز پشت اسپرینکلر نیاز داریم.        

N=Ac/As=1500/100=15 → تعداد اسپرینکلر (ب
N=Ac/As=1500/121=13                                      

در صورت داشتن هر گونه سوال در خصوص مشاوره آتش نشانی ، طراحی و اجرای سیستم آتش نشانی و خرید تجهیزات سیستم های اعلام و اطفاء حریق چون اسپرینکلر آتش نشانی می توانید با ما در تماس باشید. کارشناسان شرکت گرمایش برودت پارس آماده خدمت رسانی به شما عزیزان می باشند.