سیستم های هشدار دهنده و تشخصیص حریق در ساختمان
سیستم های هشدار دهنده حریق، محصولات احتراق، مانند دود)ذرات ریز آئرسل(، گرما)حرارت( و نور را تشخیص می دهند و درمدتی کوتاه توجه ساکنان را برای اجازه خروج ایمن ساکنان جلب میکنند. این سیستم ها از روشهای مختلفی برای تشخیص محصولات احتراق ، شامل تکنیک های تشخیص دود و گرما)حرارت( استفاده میکنند. از هشدارهای صوتی و تصویری برای اعلام خطر )اماده باش( واگاه کردن ساکنین ساختمان از آتش سوزی استفاده می کنند.در مناطق مسکونی، ممکن است سیستم اعلام حریق از تعدادکمی تشکیل شده باشد. سیستم های اعلام حریق در ساختمان های بزرگ پیچیده تر هستند؛ آنها شامل اجزای منحصربفرد، مانند ردیاب های دود یا گرما)حرارت(، صفحات کنترل، مراکز فرماندهی آتش، مراکزارتباطات، بوق های هشدار دهنده، بلندگوها هستند.
زنگ های خطر دود
زنگ خطر دود، یک وسیله ایمنی از آتش سوزی است که معمولا تا احتراق را شناسایی می کند هشدار صوتی و یا دیداری به ساکنین ساختمان می دهد. زنگ خطر دود ، هشدار دهنده و ردیاب دوددر یک واحد است. آنها معمولا از یک علامت هشدار شنیداریبرای آماده باش و آگاهی به ساکنین ساختمان از آتش سوزی استفادهمی کنند. زنگ های خطر دود، معمولا در خانه های تک نفره ، و دربرخی موارد کابردهای تجاری ارزان قیمت استفاده میشود.یونیزاسیون و فتو الکتریک انواع ردیاب های دود قابل دسترس تجاریهستند که در این کاربردها استفاده می شوند)بعدا شرح داده میشوند(.زنگ های خطر دود، بوسیله باطری شارژ می شوند و سخت سیم شدهبه سیستم برقی ساختمان با باطری اضافی هستند.در ساختمان های جدید، واحدهای سیمی سخت ، معمولا درفضاهای معمولی روی طبقه و در اتاق خواب ها مورد نیاز هستند.شناساگرهای گرما)حرارت( و دودردیاب دود وسیله سنجش است که محصولات احتراق در هوا را شناسایی می کند. ردیاب های گرما)حرارت(، وسیله سنجش هستند که دمای بالا یا افزایش سرعت دما را تشخیص می دهند.در ساختمانهای بزرگ، شناساگرهای دود و/ یا گرما)حرارت( درفضاهای ساختمانی و در کانال سیستم های هواساز قرار می گیرند. سپس آنها به صفحه کنترل اعلام حریق وصل می شوند،که جهت تشخیص )سیگنال( ردیاب و آگاه کردن ساکنان ساختمان از آتش سوزی از طریق یک سیستم هشدار دهنده جداگانه، طراحی میشوند. ردیاب های متداول، معمولا از سیگنالی)علامتی( استفاده می کنند که به صورت الکترونیکی به صفحات کنترل یا اعلام حریق فرستاده می شود، جایی که سیگنال تفسیر می شود. ردیاب،یا شرایط هشدار یا شرایط نرمال را گزارش می کند. ردیاب های دود و گرما)حرارت( به عنوان خط مقدم دفاع در برابر آتش سوزی در ساختمان ها، عمل می کنند. آنها در زمانی کوتاه به ساکنان ساختمان هشدار می دهند، و اجازه فرار از آتش سوزی را در زمان ارزشمند به آنها میدهند. ساکنان بخواب رفته را مطلع می کنند،که در غیر اینصورت ، گازهای سمی و دود در خواب به آنها چیره خواهد شد.تعریف ردیاب های متنوع به صورت زیر بیان می شود:
دماسنج با دمای ثابت
دماسنج با دمای ثابت، یک هشدار دهنده میفرستند پس از اینکه،دما در ردیاب به مقدار ثابت می رسد. تعدادی از طرح های با دمای ثابت در دسترس، شامل موارد زیر است:
* ردیاب های آلیاژ فیوزی، از آلیاژهای فلزی استفاده می کنند، که طراحی شدند تا سریعا در دمای مورد نظر ذوب شوند.
* ردیاب های دو فلزی ، از عناصر سنجشی استفاده میکنند که از دو نوار فلزی مختلف ، ساخته شده، هر یک با داشتن ضرایب انبساطی حرارتی متفاوت. هنگامی که نوار های فلزی گرم می شوند،عنصر سنجش خم میشود ، تماس قطع می شود و هشدار دهنده شروع بکار میکند.
* ردیاب های هدایت برقی، یک عنصر سنجش دارند که مقاومت به عنوان تابعی از دما، تغییرمی کند. ردیاب های کابل حساس به گرما شامل دوسیم حامل جریان است که توسط عایق حساس به گرما جدا شدند ، که در دمای سریع نرم می شوند ، در نتیجه اجازه می دهند که سیم ها ، تماس
برقی ایجاد کنند.ردیاب های گسترش مایع، عنصر سنجش دارند که شامل مایعی است، که با افزایش دما گسترش می یابد .شناساگرهای دمای ثابت، برای محافظت اموال، نسبت به برنامه های ایمنی حیات مناسبتر هستند.به این دلیل که در بسیاری موارد، فضاها از دود پر نخواهد شد قبل از اینکه دمای سقف به آستانه هشدار برسد.این بستگی به ارتفاع سقف، شکل اتاق و عوامل دیگر دارد.
دماسنج نرخ افزایش
دماسنج نرخ افزایش یک هشدار می فرستند، وقتی که دما در ردیاب به میزانی بالاتر از مقدار ازپیش تعیین شده می رسد.
* ردیاب های میزان افزایش پنوماتیک ، یک محفظه هوا با دیافراگمی که در قسمتی از محفظه محصور شده، دارند.اتصالات برقی به دیافراگم نصب می شوند. محفظه نیز با یک بادگیر تامین می شود. همانطور که ردیاب در معرض گرما)حرارت( قرار می گیرد، هوای داخل محفظه گسترش می یابد.یک هواکش تعبیه شده که اجازه می دهد هوا به صورت نرمال منبسط شود. اندازه این هواکش ثابت است اگر هوای درون محفظه بسیار سریع منبسط شود آن نمی تواند به اندازه کافی هوا را به بیرون بفرستد تا فشار درون محفظه متعادل شود. دیافراگم جهت جبران افزایش فشار گسترش می یابد.همانطور که دیافراگم گسترش می یابد ، مدار داخل ردیاب را کامل می کند و زنگ هشدار شروع می شود. برخی طرح ها از یک لوله متصل به دیافراگم استفاده می کنند.
* ردیاب های میزان افزایش هدایت برقی، عنصر سنجش دارند، که مقاومت خود را با تغییر در دما ، تغییر می دهد.به تجهیزات کنترل وصل می شود و هشدار دهنده می فرستد،وقتی که میزان دما به بالاتر از مقدار از پیش تعیین شده ، افزایش می یابد.این ردیاب ها نسبت به تغییر دما واکنش نشان می دهند. اگر تغییرات دما در وقت اضافی کند شود، این نوع ردیاب نمی تواند آتش سوزی را شناسایی کند. در بسیاری موارد، ردیاب ها نرخ افزایش ، آتش سوزی ها را با سرعتی بیشتر از ردیاب های بادمای ثابت، تشخیص می دهند، به دلیل طول زمانی که آن برای دماها در ردیاب جهت رسیدن به ردیاب های با دمای ثابت می گیرد.
ردیاب های شعله
ردیاب های شعله، به صورت نوری سطوح بالایی از اشعه مادونقرمز) IR (یا اشعه مادون بنفش) UV ( را حس می کنند. ترکیب ردیاب های UV/IR به صورت تجاری نیز در دسترس است.شعله، در دامنه طول موج، اشعه مادون قرمز و مادون بنفش را ساطع می کند که بوسیله نور خورشید یا نورهای مصنوعی)مثلا فلورسنت، لامپ برق، هالید فلز و غیره(ساطع نمی شود.این ردیاب ها، دامنه های طول موج خاص اشعه UV یا UR را حس می کنند و یک سیگنال هشدار می فرستند.اگرچه اشعه در مسیر خط مستقیم حرکت می کند، بازتابنده یا اشعه منعکس شده و یا اشعه خاموش را از سطوح دیوار، کف یا سقف تشخیصمی دهد.
ردیاب های دود یونیزاسیون
ردیاب های دود یونیزاسیون با محفظه سنجش طراحی می شوند که عنصر رادیو اکتیو دارد. محفظه دو الکترود بارشده دارد. عنصر رادیواکتیو ، هوای داخل محفظه را شارژ می کند که جریان الکتریکی بین الکترودها ایجاد می شود. ذرات دود که وارد محفظه سنجش می شوند، تعادل الکتریکی هوا را تغییر می دهند. مقدار بیشتری از دود، عدم تعادل الکتریکی بیشتری ایجاد می کند. وقتی که ذرات احتراق وارد هشدار دهنده دود می شوند، مانع از جریان جاری می شوند.ردیاب های دود یونیزاسیون، به آتش سوزی های با شعله تند واکنش نشان می دهند، زیرا این آتش سوزی ها ذرات نامرئی تولید می کنند، که کمتر از یک میکرون اندازه دارند و با سرعت کمتری به آتش سوزی هایی که آهسته و بدون شعله می سوزند و تمایل به ایجاد ذرات بزرگتر دارند واکنش نشان می دهند. آتش شعله ور، مواد قابل احتراق را با سرعت شدید مصرف می کند، به سرعت پخش می شود و گرمای)حرارت( قابل توجهی با دود کم تولید می کند. هشدار دهنده های یونیزاسیون برای اتاق هایی که حاوی مواد قابل احتراق بسیار هستند، بهترین مجموعه هستند. این نوع مواد شامل، چربی/ گریس پخت و پز، مایعات قابل اشتعال، روزنامه، رنگ، و محلول های پاک کننده هستند.
ردیاب های دود فتوالکتریک
ردیاب های دود فتوالکتریک از ماده پراکنده ساز نور یا ماده نامشخص نوری استفاده می کنند. آنها حاوی دیود پخش کننده نور ) LED ( هستند، که به طور مستقیم پرتو مادن قرمز باریک را در آن سوی محفظه تشخیص سیستم ، تنظیم می کند. وقتی که ذرات دود وارد این این محفظه می شوند، با پرتو پراکنده شده و پر نور برخورد می کنند. فتو دیود ، مقدار نور پخش شده ی درون محفظه را کنترل و تنظیم میکند. وقتی که سطح از پیش تنظیم پرتو )نور( با فتودیود برخورد می کند، زنگ خطر فعال می شود.ردیاب های دود فتوالکتریک، ابتدا به آتش سوزی هایی که با اهستگی بدون شعله می سوزند واکنش نشان می دهد. آتش هایی که آهسته میسوزند مقادیر زیادی دود غلیظ و سیاه با گرمای)حرارت( کم تولید می کنند و ممکن است ساعت ها بدون شعله آهسته بسوزند قبل از اینکه درون شعله از هم بپاشند. از آنجا که ردیاب های دود فتوالکتریک روی دود قابل رؤیت عملمی کنند ، لذا آنها جهت تشخیص ذرات دود زیاد، که بوسیله آتش بدون شعله تولید می شوند ، مناسبتر هستند.مدل های فتو الکتریک بهترین مجموعه برای اتاق های نشیمن،اتاق خواب ها و آشپزخانه ها هستند، زیرا این اتاق ها اغلب شامل قطعات بزرگی از مبلمان، مثل کاناپه ها، صندلی ها و تشک ها هستند که به صورت آهسته می سوزند و دود بیشتری در این آتش سوزی ها، نسبت به آتش سوزی های شعله دار تولید میکنند. همچنین این ردیاب های دود نسبت به مدلهای یونیزاسیون کمتر مستعد زنگ های مزاحم در ناحیه آشپزخانه هستند.
ردیاب های دود نمونه بردار هوا
ردیاب های دود نمونه برداری هوا از روش مشابه ردیاب های نا معروف نور استفاده می کنند، اگر چه لیزر یا لوله زنون معمولا به عنوان منیع نور استفاده می شود. برخلاف شناساگرهای متداول که منفعلانه منتظرند تا دود به آنها برسد، نمونه برداری هوا به طور مداوم از طریق شبکه لوله کشی نمونه بردار به محفظه تشخیص کشیده می شود. مجموعه فیلتر، ذرات بزرگ گرد و غبار موجود در هوای بیرونی را جدا می کند. فن آوری نمونه برداری هوا در صنعت اعلام حریق انقلابی ایجاد کرده است و اجازه ی هشدار بسیار زود، در رویداد آتش سوزی میدهد. این سیستمها می توانند 1000 برابر حساس تر از سیستمهای تشخیص یونیزاسیون استاندارد و فتوالکتریک طراحی شوند،اما با نصب مناسب نه علامت خطر کاذب. این فناوری برای کاربردهایی استفاده می شود، که مدت از کار افتادگی یک عامل بسیار مهم محسوب می شود. ردیاب های دود یا حرارت، روی سقف و دیوارها، در فضاهایی که آنها محافظت میکنند، مستقر می شوند. جایگذاری و فاصله گذاری با برآورد و شکل سقف تعیین می شود که از جریان دود جلوگیری میکند. عوامل دیگر شامل شدت جریان هوا ، رطوبت، و دما می باشد. اگرچه برای سیستم های واحد نصب شده جایگزینی وجود ندارد، ردیاب های دود و گرما)حرارت( در سیستم های هواساز نیز مورد نیاز است.ضرورت شکستن پوشش شیشه ای، تعداد دفعات هشدار کاذب را کاهش می دهد. جایگاه کشش دستی در تصویر 3 نشان داده شده است.
زنگ های خطر
بدون توجه به اینکه چطور خودشان را به طرز بدی در معرض خطر قرار می دهند. تحقیقات نشان داده که مردم واکنش بهتری به دستورات صوتی در مقایسه با تن ها یا صداهای بلند می دهند. بنابراین استفاده از سیستم های اعلام حریق فرمان صوتی در ساختمان ها معمول ترمی شود.
سیستم های ارتباط صوتی اضطراری
سیستم های ارتباط صوتی اضطراری، پیام های ضبط شده از پیش برنامه ریزی شده ارائه می کنند که مسیر، دستور العمل ها و صدای آرامش بخش در وضعیت اضطراری میدهند. پیام های صوتی اولیه، از پیش برنامه ریزی شده هستند و به طور خودکار به بلندگوهای واقع در سراسر ساختمان منتقل می شوند. زمانیکه سازمان آتش نشانی و سایر پرسنل وضعیت اضطراری، موقعیت را ارزیابی می کنند، دستورات حیات ممکن است به مناطق خاص یا طبقاتی از ساختمان جهت راهنمایی و نقل مکان ساکنین ، جهت کمک به عملیات سازمان آتش نشانی یا تنها دادن اطمینان خاطر به ساکنین باقی مانده جهت ایمنی شان در طی حادثه ارائه شود.سیستم های ارتباط صوتی اضطراری، همچنین می توانند با واکنش آتش نشانان و سایر پرسنل وضعیت اضطراری را به برقراری ارتباط در سراسر مرکز که از خطوط تلفن ارتباط دوطرفه اختصاص داده شده با گوشی های قابل حمل یا ایستگاه های تلفن ارتباط اضطراری که در محل های دوردست فراهم شده، استفاده می کنند.فراهم میکند.اگرچه اغلب با هم ارائه می شوند، این سیستم یک سیستم مستقل است و همیشه مورد نیاز نیست.سیستم های اعلام حریق صوتی در ساختمان های مرتفع برای سال های زیادی مورد نیاز واقع شده . به وضعیت آتش سوزی در ساختمان های مرتفع متفاوت از آتش سوزی های در ساختمانهای با ارتفاع کم رفتار می شود. ساکنین در منطقه حادثه آتش سوزی و سایر نواحی در معرض آتش سوزی ، باید آگاه شوند و برای نقل مکان به منطقه امن راهنمایی شوند.ناحیه ای که تحت تاثیر قرار می گیرد، معمولا شامل کف است که وضعیت اضطراری در بالا و پایین )کف در حال وقوع است.مرزهای حقیقی نواحی بر مبنای برنامه کلی حفاظت آتش، ترتیب نواحی آتش سوزی و طرح تسهیلات اضطراری تخلیه می شوند.ساکنین در نواحی دیگر ساختمان، از شرایط آتش سوزی توسط وسایل خودکار، که وضعیت را اطلاع میدهند و دستور انتظار به ساکنین در مکان فعلی تا زمان رسیدن دستورات بعدی میدهند. با خبر می شوند. یک زنگ خطر آتش سوزی با قابلیت چراغ)نورافکن چرخان( هشدار و ارتباط صوتی اضطراری در تصویر 4نشان داده شده است.
سیستم های هشدار دهنده و شناسایی آتش سوزی
به طور متوسط برای ساختمان های بزرگ و مجتمع های ساختمانی، سیستم های هشدار دهنده و شناسایی آتش سوزی شامل همه یا برخی موارد زیر است:
* واحد کنترل سیستم
* منبع نیروی برق اصلی یا اولیه
*منبع برق ثانویه)کمکی(، معمولا باطری ها یا ژنراتور)مولد(اضطراری
62
تاسیسات ساختمان
* وسایل شروع زنگ هشدار، مانند شناساگر های آتش خودکار،جایگاه های کشش دستی ، و یا وسایل جریان سیستم های آبفشان، متصل شده به مدارهای شروع واحد کنترل سیستم.
* وسایل نمایش زنگ هشدار ، مانند زنگ ها، چراغ ها ، که متصل به مدارهای ورودی یا شروع واحد کنترل سیستم هستند.
* کنترل های کمکی مانند عملکردهای خاموش کردن تهویه، که به مدارهای خروجی واحد کنترل سیستم وصل است.
* نشانه هشدار از راه دور، به محل پاسخ خارجی مانند سازمان آتش نشانی
* مدارهای کنترل جهت فعال سازی سیستم محافظت آتش یا سیستم کنترل دود واحد کنترل سیستم آتش مانند یک مرکز سیستم اعلام حریق عمل میکند. تابلو کنترل اعلام حریق ، بخش مرکزی شبکه هشدار دهنده/شناسایی آتش سوزی در مدارس، ساختمانهای شهری،آسایشگاه ها،
بیمارستان ها، ساختمان های اداری،انبارها، ساختمان های آپارتمانی و فروشگاههای بزرگ است .در ساختمان های بزرگ، چندین واحد کنترل سیستم آتش سوزی وجود دارد.مرکز فرماندهی آتش، یک پانل از راه دور یا مجموعه ای از تابلوهای متصل به صفحه کنترل سیستم است.
دستور شامل موارد زیر است:
* کنترل ها و پانل های سیستم اعلام حریق صوتی
* پانل های خدمات ارتباط دوطرفه سازمان آتش نشانی
* تلفن برای ارتباطات بیرونی
* پانل های وضعیت جریان آب و شیر آبفشان
* کنترل های مدیریت دود
* اعلام کننده ها وپانل های موقعیت مکانی آسانسور
* پانل های موقعیت پمپ آتش نشانی
* پانل های موقعیت ژنراتور اضطراری سیستم هشدار دهنده و شناسایی حریق در تصاویر 5 تا 7 نشان داده شده است. مرکز فرماندهی آتش، معمولا در ورودی ساختمان در فضایی با حداقل -1 hr از سازه رتبه بندی آتش سوزی واقع می شود.این مکان توسط مقام با صلاحیت)مثل بخش آتش نشانی ویژه یا شهری( بر اساس اینکه چطور تجهیزات اضطراری به محل خواهد رسید تعیین می شود.این مکان به عنوان مرکز فرماندهی برای اقدامات آتش نشانی داخلی در طی حادثه آتش سوزی عمل می کند. مراکز ساختمانی بزرگ ممکن است بیش از یک مرکز فرماندهی آتش داشته باشند. سیستم های اعلام حریق هوشمند، اطلاعات مفید در مورد انواع آتش سوزی و مکان های خاص بجای سنجش ساده بالقوه آتش ارائه می دهند.این سیستم ها شناسه نقطه منحصر بفردی ارائه میکنند که میتواند به محل دقیق سنجش ردیاب آتش سوزی اشاره کند. هر ردیاب یا زنگ خطر با یک آدرس منحصر بفرد ارائه می شود که می تواند برای دادن اطلاعات مفید به اپراتور یا پرسنل پاسخگو از پیش برنامه ریزی شود .یک ردیاب خطاب به سیستم اجازه شناسایی یک اتاق یا مکان خاصی که ردیاب نصب می شود را می دهد. اگر ردیاب یک سیگنال هشدار دهنده بفرستد، سیستم یک پیام نمایش می دهد که اپراتور را از موقعیت خود مطلع می کند. این اطلاعات می تواند مفید باشد و در نتیجه اطلاعات هوشمندانه ای فراهم می کند. عملیات سیستم کنترل اعلام حریق با ردیاب دود یا گرما)حرارت( که آتش سوزی را حس میکند و سیگنال را به صفحه کنترل میفرستد، شروع میشود. در صفحه کنترل، سیگنال پردازش می شود. وابسته به سطوح دود و سطوح هشدار از پیش برنامه ریزی شده،سیگنال خروجی مناسب، تولید می شود. مرحله اول از سطوح هشدار سه مرحله ای)اعلام خطر،آماده باش( ممکن است به سادگی نشان داده شود. که سیستم با چیزی خارج از معمول که که باید مورد بررسی قرار گیرد، شناسایی شده است. مرحله دوم)عمل( نشان میدهد که آتش سوزی بالقوه وجود دارد و روشهای وضعیت اضطراری باید شروع شود. مرحله سوم)آتش سوزی( حالت آتش سوزی واقعی را نشان می دهد.بمحض اینکه پرسنل وضعیت اضطراری به صحنه می رسند، آنها کنترل وضعیت در مرکز فرماندهی آتش را بدست می گیرند. سیستم های کنترل اعلام حریق می توانند با بستن دمپر و درب های آتش گیر، مهار آتش را شروع کنند که در غیر اینصورت ممکن است جهت اجازه ی عملکرد ساختمانی عادی، باز نگه داشته شوند. سیستم کنترل اعلام حریق ممکن است با سایر عملیات ساختمانی اتومات )مثل مدیریتانرژی(و یا ایستگاههای امنیتی ترکیب شود، در جایی که مجاز است.سیستم امنیتی می تواند همراه با سیستم اعلام حریق جهت ارتقای اهداف سیستم اعلام حریق کار کند. برای مثال، ساختمانی که سیستم امنیتی دارد، به خوبی با تجهیزات نظارت تلویزیونی مدار بسته پوشیده می شود، میتواند در طی حادثه آتش سوزی که به صورت عینی، وضعیت را می سنجد، بکار رود.)مثلا تعیین اینکه آیا این حادثه یک اتفاق کوچک است که می تواند اتاق را کاملا در آتش فرو ببرد یا نه.
