انواع اسپرینکلر

اسپرینکلرها دارای انواع متفاوتی هستند که بر اساس معیارها و ویژگی‌های مختلف دسته‌بندی می‌شوند. انتخاب اسپرینکلر یکی از مراحل اصلی و ابتدایی طراحی سیستم‌های اسپرینکلر است که معمولاً پس از تعیین طبقه‌بندی خطر و پارامترهای اولیه انجام می‌شود. در این مرحله، طراح باید با توجه به نوع کاربری ساختمان، شرایط محیطی و الزامات استاندارد، اسپرینکلر مناسب را انتخاب کند.

هر اسپرینکلر دارای مجموعه‌ای از ویژگی‌های فنی است که عملکرد آن را در شرایط مختلف آتش‌سوزی تحت تأثیر قرار می‌دهد. این ویژگی‌ها باید متناسب با شرایط پروژه، نوع خطر و الزامات طراحی مورد بررسی قرار گیرند. دمای عملکرد اسپرینکلر، حساسیت حرارتی، ضریب K، موقعیت و جهت نصب، خصوصیات پخش آب و شرایط ویژه کاری از جمله عواملی هستند که در انتخاب اسپرینکلر مناسب نقش دارند.

اجزای اصلی اسپرینکلر

یک اسپرینکلر خودکار معمولاً از چهار بخش اصلی تشکیل می‌شود:

در اسپرینکلرهای خودکار، با رسیدن دمای المان حرارتی به مقدار مشخص، مسیر خروج آب به‌طور خودکار باز می‌شود. آب پس از خروج از اسپرینکلر، به دفلکتور برخورد می‌کند که وظیفهٔ شکل‌دادن به قطرات آب را برعهده دارد. این قسمت الگوی مدنظر برای پاشش آب از اسپرینکلر، مانند قطرات، شعاع پاشش، جهت پاشش آب و غیره را شکل می‌دهد.

دمای عملکرد اسپرینکلر

یکی از مهم‌ترین مشخصات هر اسپرینکلر، دمای عملکرد آن است. این دما نشان می‌دهد اسپرینکلر در چه دمایی فعال خواهد شد. انتخاب دمای نامناسب می‌تواند باعث عملکرد ناخواسته سیستم یا تأخیر در کنترل آتش‌سوزی شود.

استاندارد NFPA 13 برای این منظور طبقه‌بندی‌های دمایی مختلفی ارائه کرده و رنگ‌بندی مشخصی نیز برای تشخیص سریع دمای عملکرد اسپرینکلرها در نظر گرفته است. انتخاب صحیح دمای عملکرد باید با توجه به حداکثر دمای محیط نصب، وجود منابع حرارتی و شرایط بهره‌برداری انجام شود.

حساسیت حرارتی

دو اسپرینکلر ممکن است دمای عملکرد یکسانی داشته باشند، اما سرعت واکنش آن‌ها متفاوت باشد. این ویژگی با شاخص RTI (Response Time Index) بیان می‌شود.

بر همین اساس، اسپرینکلرها به دو گروه اصلی تقسیم می‌شوند:

اسپرینکلرهای واکنش‌معمولی (Standard Response)
اسپرینکلرهای واکنش‌سریع (Quick Response)

هر یک از این دو گروه برای کاربری‌های متفاوتی مناسب هستند و استاندارد NFPA 13 محدودیت‌هایی برای استفاده از آن‌ها در تصرف‌های کم‌خطر، خطرمعمولی، پرخطر و انبارها تعیین کرده است.

ضریب K چیست؟

ضریب K یکی از مهم‌ترین مشخصات هیدرولیکی اسپرینکلر است و میزان آب خروجی را در فشار مشخص تعیین می‌کند. هرچه ضریب K در اسپرینکلر بزرگ‌تر باشد، قطر اریفیس (Orifice) داخل آن بزرگ‌تر است و در نتیجه، در فشار یکسان، مقدار آب یشتری تخلیه می‌کند.

رابطهٔ بین فشار، دبی و ضریب K به صورت زیر بیان می‌شود:

$$Q=K \sqrt{P}$$

که در آن:

$ Q $ = دبی ($ \mathrm{lpm} $)
$ P $ = فشار ($ \mathrm{bar} $)
$ K $ = ضریب K اسپرینکلر ($\mathrm{L/min/(bar)^{1/2}}$)

طراح سیستم اسپرینکلر ضریب K را بر اساس مقدار آب مورد نیاز ناحیه و هم‌زمان با انجام محاسبات هیدرولیکی تعیین و انتخاب می‌کند. برای این کار باید به الزامات مدنظر استاندارد و همچنین شرایط بازار توجه شود، زیرا استفاده از اسپرینکلرهای خاص و نامتعارف ممکن است سبب تحمیل هزینه‌های اضافی شود.

موقعیت و جهت نصب

اسپرینکلرها از نظر موقعیت و جهت نصب، در انواع مختلفی طراحی و ساخته می‌شوند که در هنگام نصب باید به آن دقت شود. بر این اساس، سه نوع اصلی اسپرینکلر وجود دارد که عبارتند از:

• اسپرینکلرهای پایین‌زن: شکل دفلکتور این اسپرینکلرها به‌گونه‌ای است که برای شکل‌دهی مناسب الگوی پاشش آب باید رو‌ به پایین نصب شوند.
• اسپرینکلرهای بالازن: شکل دفلکتور این اسپرینکلرها، برخلاف اسپرینکلرهای پایین‌زن، به‌گونه‌ای است که برای شکل‌دهی مناسب الگوی پاشش آب باید رو به بالا نصب شوند.
  شایان ذکر است که الگوی پاشش آب در اسپرینکلرهای پایین‌زن و بالازن دقیقاً شبیه به یکدیگر هستند و هر دوی این اسپرینکلرها جریان آب را به سمت پایین هدایت می‌کنند. چگونگی نصب این اسپرینکلرها در شکل زیر نشان داده شده است.
• اسپرینکلرهای دیواری: اسپرینکلرهای دیواری در مجاورت دیوار نصب می‌شوند و شکل دفلکتور آن‌ها به‌گونه‌ای است که بیشتر مقدار آب را با الگویی شبیه به شکل یک چهارم کره، از کنار دیوار به سمت مرکز اتاق تخلیه می‌کند.

همچنین، از لحاظ نوع نصب اسپرینکلر، انواع دیگری نیز وجود دارند که هدف آن‌ها حفظ زیبایی ساختمان است. اسپرینکلرهای مخفی ، توکار و هم‌تراز از این نوع اسپرینکلرها هستند.