آشنایی با اجزای سیستم‌های اعلام حریق و عملکرد آن‌ها

آتش‌سوزی یکی از خطرناک‌ترین حوادث است که می‌تواند خسارات جانی و مالی زیادی به بشر وارد کند. برای پیشگیری و کاهش این خطرات، انسان‌ها سیستم‌هایی را طراحی و اجرا کرده‌اند که حریق را کشف و اعلام می‌کنند.

قبل از اختراع تلگراف، در قرون گذشته، برای اعلام آتش‌سوزی از زنگ‌های کلیساها یا خدمتکاران استفاده می‌شد. اما این روش دقیق نبود و نمی‌توانست مکان دقیق حریق را نشان دهد. با ایجاد تلگراف، سیستم‌های اعلام حریق بهبود یافته و قادر به ارسال پیام‌های دقیق و سریع‌تر به نقاط مختلف شهر شدند.

در سال 1847 در نیویورک، اولین شهر آمریکا، با نصب تلگراف و ایجاد خطوط مختلف در زمین و نصب زنگ‌های ناقوسی مختلف، سیستم اعلام حریق به شکل مدرن‌تری آغاز شد.

سیستم اعلام حریق شامل مجموعه‌ای از تجهیزات است که وظیفه کشف و اعلام حریق در مکان‌های مختلف را بر عهده دارند. این تجهیزات انواع مختلفی دارند که به زودیتر و دقیق‌تر کشف حریق و اطلاع‌رسانی به افراد را فراهم می‌کنند.

سیستم اعلام حریق چیست؟

سیستم اعلام حریق شامل تجهیزاتی است مانند دتکتورهای مختلف (برای کشف دود، شعله، حرارت و گاز)، آژیرها و فلاشرها که هر دو انواع صوتی و بصری هستند، شستی (بخشی که آب را بر روی حریق می‌پاشد) و پنل کنترل مرکزی.

این سیستم پس از کشف حریق، اقدامات لازم را برای هشدار دادن و آگاه‌سازی ساکنان و افراد حاضر در محل انجام می‌دهد. سیستم اعلام حریق بر اساس نوع و علت حریق، عملکرد مختلفی دارد و هدف آن جلوگیری از خسارات بیشتر به افراد و مالکیت‌ها است.

نحوه عملکرد سیستم اعلام حریق

در سیستم اعلام حریق، هشدارها به دو روش اتوماتیک و دستی فعال می‌شوند. در روش اتوماتیک، دتکتورها یا آشکارسازها با کشف دود، شعله، گاز یا حرارت ناشی از حریق، اطلاعات را به کنترل پنل سیستم ارسال می‌کنند و وقوع حریق به ساکنان و افراد حاضر اعلام می‌شود. در روش دستی، سیستم اعلام حریق توسط اپراتور با فشار دکمه یا حرکت اهرم اعلام حریق در نقاط مشخص، فعال می‌شود.

اجزای سیستم اعلام حریق

سیستم‌های اعلام حریق دارای تجهیزات مختلفی هستند که به منظور کارایی بالا طراحی شده‌اند:

1. تجهیزات کشف، شناسایی و آشکارسازی حریق: این شامل دتکتورهای مختلفی است که می‌توانند دود، شعله، گاز یا حرارت ناشی از حریق را تشخیص دهند.

2. تجهیزات اعلام حریق سمعی و بصری: شامل آژیرها (سیستم صوتی)، فلاشرها (سیستم نوری)، آژیر-فلاشرها (سیستم صوتی و نوری همزمان) و ریموت اندیکاتور (نمایشگر اعلام حریق در مکان‌های مختلف) می‌شود.

3. کنترل پنل مرکزی: این وسیله برقراری ارتباط بین دتکتورها و تجهیزات سمعی و بصری را بر عهده دارد. پس از دریافت سیگنال از دتکتورها، اگر پیام معتبر باشد، آژیرها را فعال می‌کند.

4. تجهیزات جانبی: شامل انواع مبدل‌ها، رله‌ها، بردهای اینترفیس، جداکننده اتصال کوتاه، تجهیزات آزمایش سیستم، کابل‌ها، جعبه تقسیم و دیگر وسایل مرتبط است.

همه این تجهیزات باید به استانداردهای معتبری از نظر کیفیت و عملکرد مطابقت داشته باشند تا سیستم اعلام حریق به بهترین شکل ممکن عمل کند و از خطرات حریق به طور مؤثری جلوگیری شود.

دتکتور اعلام حریق

دتکتورها مسئول کشف، شناسایی و آشکارسازی حریق هستند. این دستگاه‌ها هنگامی که حریق رخ می‌دهد، سیگنال‌هایی را به کنترل پنل ارسال می‌کنند تا حریق را اعلام کنند. دتکتورها به چهار نوع مختلف تقسیم می‌شوند.

• دتکتور گاز
• دتکتور دود
• دتکتور شعله
• دتکتور حرارتی

دتکتور شعله (Flame Detector)

این دتکتورها حساس به امواج نوری بسیار باریک هستند که از شعله آتش منتشر می‌شود و در محدوده 4.4 میکرومتر قرار دارند. این امواج بیشترین انتشار را از شعله‌های آتش هیدروکربنی دارند. این دتکتورها زمانی که تغییرات شدت تابش را در بازه زمانی 3 تا 5 ثانیه تشخیص می‌دهند، واکنش نشان می‌دهند.

دتکتور گاز (Gas Detector)

این دتکتورها برای شناسایی گازهای خطرناک و سمی در محیط طراحی شده‌اند. وقتی مقدار گازهای خطرناک در هوا بیش از حد مجاز تعیین شده باشد، دتکتور گاز یا هشداردهنده نشت گاز، سیگنال اعلام خطر را به کنترل پنل ارسال می‌کند. یک نمونه از این دتکتورها دتکتور مونوکسید کربن است که برای تشخیص گاز مونوکسید کربن در محیط استفاده می‌شود.

عملکرد این دتکتور به این صورت است که هنگامی که گاز مونوکسید کربن در فضا یا محیط زندگی منتشر می‌شود، سریعاً این گاز را شناسایی می‌کند. قبل از اینکه حجم گاز به حدی برسد که برای افراد خطری ایجاد کند، با استفاده از آژیر متصل به آن، ساکنان ساختمان را به حضور این گاز هشدار می‌دهد.

دتکتور مونوکسید کربن دارای یک سلول الکتروشیمیایی است که مونوکسید کربن را تشخیص می‌دهد، اما نمی‌تواند دود یا هر نوع دیگری از محصولات احتراق را تشخیص دهد.

دتکتور حرارتی (Heat Detector)

وقتی در یک محیط حریق رخ می‌دهد و دمای محیط افزایش می‌یابد، دتکتور حرارتی به کار می‌آید. این دتکتور دارای دو نوار فلزی است که به بی متال معروف هستند.

این نوارها درون یک محفظه قرار دارند و هنگامی که دما افزایش می‌یابد، بی متال‌ها فعال می‌شوند. در این شرایط، ارتباط بین دو نوار فلزی بسته می‌شود که باعث فعال شدن دتکتور می‌شود.

دتکتور دود (Smoke Detector)

دتکتور دود، که به اصطلاح آشکارساز یا تشخیص دهنده دود نیز خوانده می‌شود، با استفاده از ذرات معلق در هوا که نشانه‌ای اولیه از وقوع حریق هستند، حریق را تشخیص می‌دهد. این دتکتور دود دارای دو نوع اصلی است: دتکتور دود یونیزه و دتکتور دود فوتوالکتریک، که اصلی‌ترین تفاوتشان در روش تشخیص دود است.

دتکتور دود یونیزه از دو صفحه فلزی که روبه‌روی یکدیگر قرار دارند تشکیل شده است. یکی از این صفحات به عنوان یک منبع تغذیه عمل می‌کند و صفحه دیگر دارای یک منبع رادیواکتیو درون محفظه است که پرتوهای آن بین صفحات فلزی ساطع می‌شود. این پرتوها با مولکول‌های هوا برخورد می‌کنند و الکترون‌های آن‌ها را جدا کرده و یون‌های مثبت و منفی ایجاد می‌کنند. این واکنشات باعث ایجاد یک یونیزاسیون ضعیف بین دو صفحه می‌شود.

وقتی دود وارد محفظه دتکتور می‌شود، ذرات یونیزه شده کاهش می‌یابند که باعث کاهش جریان بین دو صفحه می‌شود. اگر این کاهش جریان به یک آستانه مشخص برسد، دتکتور فعال می‌شود و سیگنال حاصله را به کنترل پنل می‌فرستد تا هشدار داده شود که دود شناسایی شده است.

دتکتور دود فتوالکتریک

دتکتور دودی فوتوالکتریک، برای تشخیص دود حاصل از حریق، از تأثیر پرتوهای نوری که به دتکتور می‌رسد استفاده می‌کند. این دتکتورها دارای یک LED (لامپ الکترونیکی) و یک حسگر گیرنده نور هستند.

وقتی که دود وارد دتکتور می‌شود، پرتوهای نور به ذرات دود برخورد می‌کنند و پراکنده می‌شوند. بخشی از این نور پس از پراکندگی، به حسگر گیرنده نور می‌رسد که باعث فعال شدن دتکتور و ارسال سیگنال هشدار می‌شود.

شاسی اعلام حریق

شستی یا شاسی اعلام حریق یکی از تجهیزات دستی سیستم اعلام حریق است. این شاسی را افراد با فشار دادن آن فعال می‌کنند. وقتی شاسی اعلام حریق فشرده می‌شود، اتفاق وقوع آتش سوزی به کنترل پنل اعلام می‌شود و تجهیزات صوتی و بصری فعال می‌شوند.

این شاسی ها باید در مکان هایی نصب شوند که آسان قابل دسترسی و قابل مشاهده برای افراد باشند، مثل راه‌پله‌ها و کنار درهای ورودی و خروجی.

شاسی اعلام حریق دو نوع شیشه‌ای و فشاری دارد. در شاسی شیشه‌ای، شخص با شکستن درب شیشه، شاسی را فعال می‌کند و سیگنال هشدار به کنترل پنل ارسال می‌شود.

در شاسی فشاری، با فشار دادن به آن، شاسی فعال می‌شود و سیگنال اعلام حریق به کنترل پنل ارسال می‌شود و آژیرها فعال می‌شوند. برای بازنشانی این شاسی‌ها، معمولاً به تعویض شیشه آنها نیاز است.

این شاسی‌ها می‌توانند به‌جای کنترل پنل مرکزی هم عمل کنند، به این صورت که با تشخیص آتش‌سوزی توسط افراد و فشار دادن دکمه‌ی وسط شاسی، تمامی آژیرها فعال می‌شوند.

آژیر اعلام حریق

آژیر اعلام حریق یکی از دستگاه‌های صوتی و شنیداری در سیستم اعلام حریق است. این آژیرها در زمان وقوع حریق به صدا درمی‌آیند تا افراد را هشدار دهند.

صدای آژیرهای اعلام حریق باید به‌طور مشخصی از سایر آژیرها مانند دزدگیرها تفاوت داشته و به خوبی شنیده شود. حداقل صدای آژیرها باید 65 دسی‌بل باشد. همچنین آژیرها باید در مکان‌های مختلف قرار گرفته باشند تا به وضوح دیده شوند.

چراغ چشمک زن اعلام حریق

چراغ های چشمک زن در سیستم اعلام حریق، تجهیزاتی دیداری هستند که معمولاً رنگ قرمز دارند. این چراغ‌ها همزمان با فعال شدن آژیرها به روشنایی درمی‌آیند.

آن‌ها معمولاً در بالای واحدها، راه‌پله‌ها و راهروها نصب می‌شوند تا به وضوح دیده شوند. این تجهیزات به‌ویژه برای افراد ناشنوا در زمان وقوع حریق، بسیار مفید هستند.

ریموت اندیکاتور

ریموت اندیکاتور یا چراغ نشانگر، نوعی لامپ کوچک قرمز است که در بالای درب‌ها نصب می‌شود. این لامپ برای تشخیص سریع محل حریق در سیستم‌های مختلف استفاده می‌شود.

هنگامی که دتکتورها حریق را تشخیص می‌دهند، این چراغ‌ها نیز روشن می‌شوند، که به شناسایی سریع‌تر مکان وقوع حریق کمک می‌کند.

محل نصب کنترل پنل سیستم اعلام حریق

کنترل پنل برای سیستم روشنایی اضطراری باید در مکان‌هایی نصب شود که احتمال وقوع حریق کمتر است و هم‌زمان فراهم کردن دسترسی آسان برای کارکنان و مسئولان ساختمان را تضمین کند.

معمولاً این پنل‌ها در اتاق نگهبانی، مرکز اطلاعات هتل‌ها و یا اتاق کنترل در پروژه‌های صنعتی یا تجاری نصب می‌شوند.

وظیفه کنترل پنل این است که هنگام فعال شدن سیستم اعلام حریق و آژیرها، افراد را به ناحیه موردنظر هدایت کرده و اقدامات لازم برای اطفاء حریق را آغاز کنند. همچنین، نقشه‌های ساختمان و دستورالعمل‌های فنی باید در نزدیکی کنترل پنل قرار داده شوند تا نیروهای آتش‌نشانی بتوانند به‌سرعت و با دقت بیشتری عملیات امداد و نجات را انجام دهند.

جدا کننده اتصال کوتاه

این قطعه برای رفع مشکلاتی که در سیستم اعلام حریق به‌دنبال اتصال کوتاه پیش می‌آید، طراحی شده است. وقتی که اتصال کوتاه در هر بخش از سیم‌های سیستم اعلام حریق رخ می‌دهد، تجهیزات آن بخش قادر به کار نمی‌باشند.

به همین دلیل، در طراحی و نصب سیستم اعلام حریق، برای هر ناحیه و هر بخش از سیم‌های سیستم، یک واحد جداگانه به نام ایزولاتور اتصال کوتاه استفاده می‌شود.

این واحد جلوگیری می‌کند که اتصال کوتاه در یک بخش، سایر بخش‌های سیستم را تحت تأثیر قرار دهد. طبق استاندارد NFPA72، اگر اتصال کوتاه در یک بخش اتفاق بیفتد، تنها یک ناحیه از سیستم از کار خارج می‌شود و بقیه ناحیه‌ها کار خود را ادامه می‌دهند.

منبع تغذیه

سیستم‌های اعلام حریق باید دارای یک سیستم برق اضطراری و باتری باشند تا در صورت قطع برق ساختمان، همچنان فعال و کارآمد باقی بمانند.

انواع سیستم های اعلام حریق

در سیستم‌های اعلام حریق، دو نوع سیستم وجود دارد: دستی و اتوماتیک.

1. سیستم اعلام حریق دستی: این نوع سیستم به وابستگی به حضور انسان در محل عمل می‌کند؛ به این معنا که نیاز به اپراتور (اپراتور اعلام حریق) دارد تا در صورت لازم، دستگاه را فعال کند. آژیرها پس از فعال شدن، همه ساکنین ساختمان را به تخلیه مکان می‌خوانند، حتی اگر آنها از وقوع حریق آگاه نباشند.

2. سیستم اعلام حریق اتوماتیک (خودکار): در این نوع سیستم، دتکتورها مانند دتکتور دود، گاز، شعله و حرارت نصب شده‌اند که به‌طور خودکار حریق را تشخیص می‌دهند. هنگامی که یک دتکتور حریق را تشخیص دهد، پیامی به کنترل پنل ارسال می‌شود. اگر کنترل پنل اعتبار این پیام را تأیید کند، آژیرها فعال شده و حریق اعلام می‌شود.

در این دو نوع سیستم، سیستم اتوماتیک به صورت خودکار و بدون نیاز به حضور انسان عمل می‌کند، در حالی که سیستم دستی نیاز به دخالت انسانی دارد تا فعال شود و اطلاعات به سایر افراد داده شود.

انواع سیستم اعلام حریق اتوماتیک یا خودکار

سیستم اعلام حریق اتوماتیک بر اساس نحوه عملکرد به سه نوع متعارف یا کانونشنال، آدرس پذیر و بی سیم تقسیم می گردد:

سیستم اعلام حریق متعارف (Conventional)

سیستم اعلام حریق معمولی، ساختمان را به چند منطقه یا زون تقسیم می‌کند و هر زون به طور جداگانه نام‌گذاری می‌شود. این سیستم با استفاده از تجهیزاتی مانند دتکتورها، شستی‌های اعلام حریق، آژیرها و فلاشرها، زون یا منطقه دچار حریق را تشخیص می‌دهد و حریق را اعلام می‌کند.

در این سیستم، مقدار جریان الکتریکی که از مدار عبور می‌کند بسیار مهم است و عملکرد سیستم بر اساس این جریان استوار است. تجهیزات مانند دتکتورها و شستی‌ها در حالت عادی خاموش هستند، اما زمانی که فعال می‌شوند، مدار بسته می‌شود.

حساسیت این تجهیزات قبلاً توسط کارخانه‌سازنده تعیین شده است و قابل تغییر نیست. این تجهیزات دارای عملکرد رله‌ای هستند و در حالت هشدار یا عادی قرار می‌گیرند.

در این سیستم، چندین دتکتور یا حسگر دود یک منطقه یا زون را پوشش می‌دهند و به صورت یک مدار به کنترل پنل اعلام حریق متصل می‌شوند، بنابراین هر مدار نماینده یک زون است. تجهیزات به صورت شاخه‌ای به کنترل پنل مرکزی متصل می‌شوند.

از هر کنترل پنل می‌توان حداکثر 16، 12، 8، 4 یا 2 زون را مدیریت کرد و هر زون می‌تواند شامل حداکثر 25 دستگاه باشد. در صورت بروز حریق، چراغ مربوط به آن منطقه بر روی کنترل پنل روشن می‌شود.

تمامی تجهیزات استفاده شده در این سیستم باید مطابق با استانداردهای معمولی باشند و بسته به ویژگی‌های کنترل پنل، می‌توان از تعداد محدودی دتکتور اعلام حریق و شستی استفاده کرد. تعداد استاندارد دتکتور در هر زون، حداکثر 32 عدد می‌باشد.

سیستم اعلام حریق متعارف برای ساختمان‌های کوچک مناسب است و در مقایسه با سیستم اعلام حریق آدرس‌پذیر، اقتصادی‌تر می‌باشد. این سیستم در ساختمان‌های کوچک به دلیل سادگی نصب و عملکرد آسان، مورد توجه قرار می‌گیرد. عیب یابی و نگهداری این سیستم‌ها نیز به راحتی قابل انجام است.

اما یکی از نقاط ضعف سیستم اعلام حریق متعارف این است که در صورت وقوع حریق، نمی‌تواند محل دقیق حادثه را مشخص کند. زیرا ساختمان به چند منطقه یا زون تقسیم می‌شود و تنها منطقه دچار حریق اعلام می‌شود، اما نقطه دقیق آن مشخص نمی‌شود. این موضوع باعث می‌شود که عملیات نجات و امداد برای نیروهای امدادی دشوارتر و زمان‌برتر باشد.

سیستم اعلام حریق آدرس پذیر (Addressable)

در سیستم اعلام حریق آدرس‌پذیر، هر دستگاه و تجهیزات دارای یک آدرس و کد مشخص است که به وسیله آن کنترل پنل مرکزی می‌تواند آن‌ها را تشخیص دهد. به عنوان مثال، وقتی یک دتکتور در حالت حریق یا خطا قرار می‌گیرد، کنترل پنل نمایش می‌دهد که دقیقاً کد آدرس، نوع دستگاه، زون مربوطه و محل نصب آن کجاست.

سیستم اعلام حریق آدرس‌پذیر به منظور بهبود عملکرد سیستم‌های اعلام حریق متعارف طراحی شده است. این سیستم‌ها به دقت بالایی در تشخیص و مکان‌یابی محل حریق و خطا دارند که باعث کاهش خسارات جانی و مالی در ساختمان‌ها و اماکن مختلف می‌شود.

استفاده گسترده از سیستم‌های اعلام حریق آدرس‌پذیر، به ویژه در پروژه‌های بزرگ مانند ساختمان‌های مسکونی، تجاری و صنعتی، مشکلات مربوط به سیستم‌های متعارف را کاهش داده و عملیات امداد و نجات را بهبود می‌بخشد.

سیستم اعلام حریق بی سیم (Wireless)

این سیستم اعلام حریق از امواج و تجهیزات رادیویی استفاده می‌کند به جای استفاده از کابل و تجهیزات فیزیکی. این ویژگی باعث می‌شود که این سیستم در مکان‌هایی که به زیباشناسی ظاهری نیاز دارند مانند موزه‌ها، ساختمان‌های تاریخی و همچنین در مکان‌هایی که دسترسی به آن‌ها دشوار است مثل پله‌های باریک یا سقف‌های بلند، مناسب است.

سیستم‌های اعلام حریق بر پایه امواج و رادیویی، به ویژه در هتل‌ها و مکان‌هایی که نیاز به نصب سریع و آسان دارند و همچنین برای کاهش زمان راه‌اندازی و عدم نیاز به کشیدن کابل، بسیار کاربردی هستند.

ضوابط طراحی سیستم اعلام حریق

ساختمان‌های زیر باید طبق قوانین و مقررات ملی ساختمان و استانداردهای بین‌المللی مانند NFPA72، EN54 و BS5839، سیستم‌های اعلام حریق نصب کنند:

1. ساختمان‌های تجاری تک واحدی با متراژ 500 متر مربع و بیشتر، شامل همسایگان کنار هم قرار گرفته که ورودی مشترک ندارند.
2. ساختمان‌های تجاری با ورودی مشترک و متراژ کل 300 متر مربع و بیشتر.
3. ساختمان‌های تجاری-اداری و ساختمان‌های اداری-مسکونی با بیش از سه طبقه از کف زمین یا متراژ 300 متر مربع و بیشتر.
4. ساختمان‌های تجاری و مسکونی که شامل حداقل 5 واحد هستند.
5. در ساختمان‌هایی که از کاربری‌های مختلط استفاده می‌کنند و هر کاربری به طور مجزا نیاز به سیستم کشف و اعلام حریق دارد، باید سیستم‌های مناسب نصب شوند.

این سیستم‌ها باید به گونه‌ای طراحی و پیاده‌سازی شوند که در صورت وقوع حریق، قادر به تشخیص دقیق محل حریق و اطلاع رسانی به نیروهای امدادی باشند.

نقشه خوانی سیستم اعلام حریق

برای طراحی سیستم‌های اعلام حریق، نمادهای خاصی وجود دارند که هر حرفه و صنعتی بر اساس نیازهای کاری خود از آنها استفاده می‌کند. این نمادها به افراد کمک می‌کنند تا سیستم‌های مختلف را به درستی طراحی کرده و نقشه‌های آنها را بخوانند. برای سیستم‌های اعلام حریق استانداردهای خاصی تعریف شده است که به وسیله آنها می‌توان سیستم‌های اعلام حریق را به درستی طراحی کرده و نقشه‌های آنها را مطالعه کرد.

طراحی سیستم اعلام حریق

برای طراحی یک سیستم اعلام حریق، ابتدا باید محل مورد نظر بررسی شود تا انتخاب شود کدام نوع سیستم اعلام حریق مناسب است. سپس تعداد و مکان قرارگیری تجهیزات، نحوه اتصال آنها با کابل‌ها، و تعداد و نوع کابل‌ها مشخص می‌شود.

این مراحل به عنوان نقشه سیستم اعلام حریق تدوین می‌شود. بعد از طراحی و تهیه نقشه، به مرحله نصب و اجرای سیستم اعلام حریق می‌پردازیم که براساس استانداردهای مختلف انجام می‌شود.

قیمت سیستم اعلام حریق

قیمت سیستم اعلام حریق بستگی به نوع آن می‌تواند متفاوت باشد، یعنی سیستم‌های معمولی، آدرس‌پذیر و بی‌سیم، بسته به نوع فضا و نیازهای کارفرما، طراحی و نصب می‌شوند و قیمت‌های مختلفی دارند.