كيفية تصميم أنظمة إنذار الحريق والتعرف على الاجزاء المختلفة المستخدمة فى هذة الأنظمة

انظمة انذار الحريق

المقدمة

هذا المجلد يتكلم عن تصميم وتركيب أنظمة أنذرا الحريق للتطبيقات المختلفة ,ويناقش العديد من النقاط الهامة جدا والتي تهم مهندس التصميم والتركيبات في مجال أنظمة أنذرا الحريق ,ويناقش ويعرض الاجزاء المختلفة المستخدمة في أنظمة كشف الحريق وكيفية استخدام هذه الانظمة ,وماهي المشاكل التي يمكن أن نواجها عند تصميم هذه الانظمة ,كما ان هذا المجلد يجيب على العديد من الاسئلة الجدلية والمتكررة في هذا المجال ,ويتم التعرف على بعض البرامج المستخدمة لتصميم هذه الانظمة , و بعض الخطوات التي يجب أتباعها عند التصميم ,ولكن يجب التنبيه أن النموذج المعروض في هذا المجلد ما هو الا تصميم بسيط ويفتح طريق فقط الى كيفية استخدام هذه البرامج في التصميم ولكن لا يتناولها بشكل من التفصيل ,كما يوجد تصميم لنموذج لأحد المباني السكنية.

الغرض من أنظمة إنذار وكشف الحريق:

الغرض الرئيسي من هذه الانظمة هو سرعة الاستجابة إلى

الحريق ثم تحويل هذه االستجابة المبكرة إلى إشارة سمعية ومرئية لتنبيه فرد أو مجموعة األفراد الموجودة في المبنى أو المكان أو مركز اإلغاثة أو اإلطفاء أن هناك حريق في مراحله المبكرة…ويمكن حصر الاغراض الأساسية من هذه الاظمه في النقاط التالية:

الكشف عن الحريق وموقعة.

إنذار شاغلي المبنى في حالة حدوث حريق لتمكنهم من الخروج من المكان.

مكافحة الحريق في أول مرحلة.

تبليغ أقرب مركز إطفاء.

تشغيل بعض أنظمة الإطفاء التلقائية أو بعض الخدمات المخصصة لأغراض الوقاية من الحريق عن طريق لوحة خاصة بالنظام.

مراحل الحريق:

تمر معظم الحرائق بمراحل أربعة متميزة هي:

المرحلة الابتدائية

المرحلة الدخانية

مرحلة اللهب

مرحلة الحرارة

المرحلة الابتدائية:

تخلو هذه المرحلة من مشاهدة الدخان أو اللهب حتى الإحساس بالحرارة ولكن ما يحدث في هذه المرحلة هو توليد كمية من جسيمات الاحتراق نتيجة عمليه التحليل الكيميائي، وهي أجسام لها حجم ووزن ولكن يصعب رؤيتها بالعين المجردة لصغر حجمها المتناهي وقد تنمو سريعًا هذه المرحلة أو ببطيء خلال فترة زمنية قد ال تتعدى دقائق معدودة وتستجيب كواشف التأيين لهذه المرحلة.

المرحلة الدخانية:

مع استمرار تطور الحريق تتزايد كمية جسيمات الاحتراق إلى الحد الذي يمكن فيه رؤيتها بالعين المجردة وهو ما يطلق عليه في هذه الحالة) الدخان (ولكن حتى هذه المرحلة ال يلاحظ أي لهب أو حرارة، وتستجيب الكواشف الكهروضوئية لهذه المرحلة.

مرحلة اللهب:

مع تطور ونمو الحريق أكثر وأكثر يصل إلى نقطة الاشتعال وظهور اللهب وفى هذه المرحلة يتزايد تصاعد الأدخنة والإحساس بالحرارة، وتستجيب الكواشف تحت الحمراء لهذه المرحلة

مرحلة الحرارة:

في هذه المرحلة تتكون كمية كبيرة من الحرارة واللهب والدخان والغازات السامة وتتميز هذه المرحلة بتطورها السريع جدًا والذي ال يستغرق أكثر من ثوان معدودة عالوة على أن انتقال مرحلة اللهب وتحولها إلى مرحلة حرارة يتم عادة بسرعة كبيرة، وتستجيب كواشف الحرارة لهذه المرحلة.

مكونات نظام إنذار الحريق:

يمكن حصر المكونات المختلفه لنظام انذار الحريق في الاتي :

الحساسات أو كواشف الحريق (Detectors).

نقطة استدعاء (Call Point).

وحدة انذار صوتي أو مرئي (Alarm).

وحدات(Modules).

لوحة التحكم.

شيكه المواسير والكابلات.

وسنتكلم عن كل جزء بالتفصيل، وسوف نتكلم في البداية عن المدخلات (Inputs) ثم لوحات التحكم، ثم نختم الحديث في هذا الموضوع بالمخرجات (Outputs).

المدخلات (Inputs):

وحدات الادخال في منظومة إنذار الحريق تتمثل في الحساسات التي هي بمثابة عضو الاحساس والشعور في هذه المنظومة، ويوجد منها العديد من الانواع، وهي تعرف باسم Detectors أو Sensors.

يوجد منها نوعان اساسيين:

1Manual Detector وهى الحساسات اليدوية.

Automatic Detectorوهى الحساسات الاوتوماتيكية.

Manual Detector وهى الحساسات اليدوية:

وهو الحساس الذي يتم استعماله في حالة حدوث حريق يدوياً بواسطة العنصر البشرى الموجود داخل المكان المتواجد فيه الحريق وفى بعض الاحيان يتم أطلاق بعض الاسماء الاخرى عليه مثلا (Manual station أو Break glassأو Call pointأو Pull station)

مكان التثبيت:

يجب أن تركب الوحدات في مسالك الهروب بالمسارات الموصلة للمخارج والمؤدية للسلالم عند كل طابق وكذلك في منافذ صرف المخارج.

تحدد مسافة الارتحال لأقرب وحدة انذار يدوي طبقا لظروف الموقع وحالة شاغليه المكان وبشرط ألا تزيد عن 30 متر وفي الممرات تكون المسافة بين الوحدة والخرى 40متر ويوضع على ارتفاع حوالي 1.4 متر من الارضية

والصور التالية توضح نوع من أنواع المدخلات اليدوية ومكان التثبيت

Automatic Detectorوهى الحساسات الاوتوماتيكية:

حساس الدخان (Smoke detector).

حساس الحرارة (Heat detector).

حساس متعدد الوظائف (Multi-function detector).

حساس الشعاع (Beam detector).

حساس اللهب (Flame detector).

حساس أول أكسيد الكربون (Carbon detector).

حساس الغاز (Gas detector).

حساس الدخان (Smoke detector):

ويوجد منة نوعان حساس الدخان بالتأيين (Ionized smoke detector) وحساس الدخان الضوئي (Photoelectric detector)

حساس الدخان بالتأيين (Ionized smoke detector):

يتكون من كاثود سالب الشحنة وأنود موجب الشحنة، فعند دخول الدخان اللي الحساس إذا كانت جزيئات الدخان موجبة الشحنة فإنها تنجذب الى الكاثود سالب الشحنة وأما إذا كان الدخان سالب الشحنة فإنه ينجذب الى البنود موجب الشحنة وفى كلا من الحالتين يتسبب ذك في شعور الحساس بالدخان وإرسال إشارة لباقي المنظومة، ولكن البيئة ترفض هذا النوع من الحساسات لأنه يقوم بإصدار إشعاعات ضارة بصحة الانسان، مع أنه يمتلك حساسية عالية جدا (Very high sensitive) أنه يقوم بعمل جذب للدخان بطريقة سريعة جدا.

ويستخدم في حالة:

الحرائق السريعة.

حرائق الطاقة المرتفعة.

حساس الدخان الضوئي (Photoelectric detector):

فكرتة ببساطة شديدة ,يحتوى هذا النوع على لمبة صغيرة وتعرف باسم Led ونقطة توصيل ,نقطة التوصيل إما أن تكون مفتحة في حالتها الطبيعية ,أو مغلقة بحالتها الطبيعية ,يقوم Led بإصدار ما يعرف باسم فوتونات الضوء وفى حالة حساس النقطة المفتوحة في الحالة العادية Normally open فتكون الفوتونات غير مسلطة على النقطة وعند دخول الدخان الى الحساس فإنه يعمل على تشتيت الفوتونات ,وتصطدم بالنقطة وتقوم بتحولها الى نقطة مغلقة تعمل على تشغيل الحساس ,أما في حالة حساس النقطة المغلقة في الحالة العادية Normally Closed فتكون الفوتونات مسلطة على النقطة وعند دخول الدخان الى الحساس فإنه يقوم بتشتيت الفوتونات وإبعادها عن المسار لديها فتتحول النقطة من نقطة مغلقة الى نقطة مفتوحة ويعمل الحساس .

وهذا النوع أقل حساسية من النوع الاول والذي تم شركة حساس الدخان بالتأيين (Ionized smoke detector) لأنه لا يعمل على حزب الدخان، إنما ينتظر حتى يدخل الدخان بداخلة ليعمل على تشتيت الفوتونات.

ويستخدم في حالة:

الحرائق البطيئة.

وبشكل عام لا تستخدم حساسات الدخان في الاماكن التي بطبيعتها بها غبار أو دخان مثل المطابخ.

مناطق تثبيت الحساس ومساحة الحماية:

يغطى هذا النوع مساحة نصف قطرها 7.5 متر، ولكن بأخذ معامل امان في الاعتبار يتم تخفيض هذه المساحة الى مساحة نصف قطرها 5 متر، لتصبح المساحة التي يحميها حساس وحيد تساوى 80 متر مربع تقريباً، ويتم أخد معامل امان لضمان تفادى أي مناطق غير مغطاة تصبح المسافة بين مركزي الدائرتين التي يحميهم الحساس هي 10 أمتار من أصل 15 متر، مما يلاحظ حدوث تداخل بين الدائرتين الاتي هما بالأصل نصف قطر كل واحدة منهم 7.5 متر ليحدث ما يعرف ب Over lap وذلك لضمان كمال الحماية وتغطية المكان جيدا.

حساس الحرارة (Heat detector):

حساس الحرارة يوجد منة نوعان حساس يشعر بقيمة محددة للحرارة عند الوصول لها يقوم بالعمل وهو يعرف باسم حساس درجة الحرارة الثابتة Fixed temperature، والنوع الاخر يقوم بالشعور بمعدل الارتفاع في درجة الحرارة بمعدل معين وهو يعرف باسم حساس معدل ارتفاع درجة الحرارة Rate of temperature rise.

حساس درجة الحرارة الثابتة Fixed temperature:

وهو يشعر بدرجة حرارة محددة عند وصول درجة حرارة الوسط الحيط به لهذه الدرجة يقوم بإرسال الاشارة اللازمة لبقية المنظومة، فمثلا إذا كانت درجة حرارة الغرفة العادية ما بين 30 و35 درجة مئوية وتم تركيب حساس يعمل عند درجة حرارة 60 فعند حدوث حريق وارتفاع درجة حرارة وسط الغرفة الى 60 درجة فعندها يعمل الحساس مباشرة.

حساس معدل ارتفاع درجة الحرارة: Rate of temperature rise

وهو يشعر بمعدل ارتفاع درجة الحرارة في المكان فإذا تم تركيبة في مطبخ على سبيل المثال ودرجة حرارة المطبخ تتراوح ما بين 35 و40 درجة في حالة الطهى وتشغيل الفرن ,وتم تركيب حساس من النوع الاول يعمل عند درجة حرارة 60 فإذا حدث حريق ينتظر لوصول درجة حرارة الوسط الى 60 وقد تصل الى 50 أو 55 فقط عند إذ لن يعمل الحساس ولكن في حالة الشعور بمعدل تزايد درجة الحرارة بمعدل غير طبيعي سوف يعمل الحساس ,فلو حصل حريق وتزايدت درجة الحراة من 40 الى 50 في نصف دقيقة ومن 50 الى 55 في ربع دقيقة فالحساس يشعر بارتفاع درجة الحرارة الغير طبيعي و يعمل بشكل مباشر.

الاستخدام:

المطابخ.

المكاتب.

غرف المحولات.

غرف المولدات.

في الغلايات.

مناطق تثبيت الحساس ومساحة الحماية: يغطى هذا النوع مساحة نصف قطرها 5 متر، ولكن بأخذ معامل امان في الاعتبار يتم تخفيض هذه المساحة الى مساحة نصف قطرها 4 متر، لتصبح المساحة التي يحميها حساس وحيد تساوى50 متر مربع تقريبا، ويتم أخد معامل امان لضمان تفادى أي مناطق غير مغطاة لتصبح المسافة بين مركزي الدائرتين التي يحميهم الحساس هي 8 أمتار من أصل 10 أمتار، مما يلاحظ حدوث تداخل بين الدائرتين الاتي هما بالأصل نصف قطر كل واحدة منهم 5 متر ليحدث ما يعرف ب Over lap وذلك لضمان كمال الحماية وتغطية المكان جيدا.

حساس متعدد الوظائف (Multi-function detector):

في بعض الاحيان يعرف باسم الحساس المركب Combined detector لأنه يعتبر مركب من نوعيين مختلفين من الحساسات، الاول هو حساس الدخان والثاني هو حساس الحرارة، ويشعر بالدخان والحراة في نفس الوقت، ومن أهو أسباب استخدامه رفع معدل الامان في المكان فمن الممكن حدوث حريق في مكان ولا تصل درجة الحرارة الى الحرارة المطلوبة ليشعر بها الحساس، وفى هذه الحالة يجب الاعتماد على خاصية الشعور بمعدل ارتفاع الحرارة.

حساس الشعاع (Beam detector):

في الاماكن شاسعة الارتفاع مثل هناجر المصانع أو قاعات المؤتمرات الواسعة وشاسعة الارتفاع من الصعب الاعتماد على وصول الدخان الى الحساس أو الشعور بمعدل ارتفاع درجة الحرارة ,فدرجة الحرارة سوف تنخفض عن درجة حرارتها حتى تصل الى الحساس في الاعلى, كمان أن الدخان سوف يصل بعد وقت طويل الى أعلى ,ولذلك تم اللجوء الى حساس الشعاع (Beam detector) ,وفكرة عملة بكل بساطة أنه يتم تركيب جهازين ,جهاز إرسال

وجهاز استقبال (Transmitter و Receiver ) يتم تركيب ال Transmitter على حائط ويتم تركيب ال Receiverعلى الجانب الاخر .

ارتفاع تثبيت الحساس ومساحة الحماية:

يتم وضع الحساس على ارتفاع يتراوح من 2.2 متر حتى 25 متر أي أنه يتم تثبيته لارتفاعات عالية جدا، كما أنه يغطى مساحات كبيرة لأن الاشعة الصادرة تتراوح ما بين 50-100 متر، والمسافة بين كل حساس والاخر تبلغ 15 متر، وقد يتساءل البعض أنه قد يعمل الحساس إذا أخترق عنصر بشرى، شخصاً ما هذه الاشعة، والاجابة على هذا السؤال هي لا، لن يعمل هذا الحساس لأن الاشعة الصادرة منة تكون موزعة على شكل عرضي أي أنها لا تمثل بشعاع بالمعنى المعروف ولكن تعمل عند مرور الدخان بشكل مشتت معين من خلال هذه الاشعة.

حساس اللهب (Flame detector):

يشعر هذا النوع من الحساسات باللهب وأكثر استخدام لهذا النوع من الحساسات في مصانع الورق، لأن الورق سريع الاشتعال، بمجرد وصول اللهب للورق ينتشر الحريق في باقي المصنع بشكل سريع عند إذ لن تتمكن حساسات الدخان أو الحرارة بالشعور بالحريق بشكل سريع وقد يؤدى ذلك الى اختراق المكان بالكامل ولذلك يتم تريب هذا الحساس في المكان الذي يتوقع حدوث الحريق بشكر كبير وفي مكان قريب منة ليتمكن من الشعور باللهب عند حدوث أي حريق.

حساس الغاز (Gas detector):

يشعر هذا الحساس بنوع معين من الغازات، ومن أكثر الاماكن التي يستخدم فيها حساس الغاز هو مستودعات الغاز، حيث يتم تركيبة بالقرب من ماكينات تعبئة الغاز في الاسطوانات، كما يستخدم في المطابخ للكشف عن أي تسريب في الغاز.

أنواع أنظمة الحريق المختلفة: كل أنظمة الحريق تعمل بنفس المفهوم وبنفس الطريقة، فجميع هذه الانظمة تتكون من مجموعة من نقاط بها كاشفات للحريق باختلاف هذه الانواع، عند شعور الكاشف بوجود حريق يقوم بإرسال أشاره لأحد لوحات التحكم، والتي تقوم بدرها، تقوم لوحة التحم بإرسال أشاره لجهاز مكاشفة الحريق أو الى نقاط أنذرا لتنبيه الموجودين في المكان، وتصنف أنظمة أنذرا كشف الحريق الى نوعين، اللوحات التقليدية واللوحات المعنون.

الانواع:

اللوحة التقليدية (Conventional FACP).

اللوحة المعنون (Addressable FACP).

لوحة التحكم التقليدية (Conventional FACP):

يتم تحويل الجهد المتردد 220 فولت الى جهد ثابت 24 فولت داخل لوحة التحكم ,يتم توصيل الاجهزة مع بعضها البعض بطريقة التوازي ,يخرج من الطرف الموجب اللوحة الى الطرف الموجب للحساس والطرف السالب من اللوحة الى الطرف السالب للحساس ,وهاذا بقية الحساسات فنجد انها جميعها متوسلة على التوازي ,ويكون أخر طرفين مفتوحين وحيث أن التيار خفيف لصغر الجهد يتم عزل نهاية التوصيل بمقاومة عزل وقيمتها تتراوح من 5 الى 10 كيلو أوم وهى قيمة كبيرة نسبيا وتسمى End of line resistance (EOLR),ومجموعة الحساسات الموصلة مع بعضها على خط واحد تسمى جميعها منطقة (Zone) وجميعها مربوطة بحلقة Ring ,والمشكلة الاساسية في هذا النوح من اللوحات أنها تعتبر غير ذكية لحداً ما ,حيث يتم توصيل من 30 الى 33 حساس في المنطقة (Zone) الواحدة فإذا تم توصيل كل حساس في مكان مختلف داخل المبنى وحدث حريق في مكان منهم فإن اللوحة تظهر الحريق في منطقة (Zone)معينة ولا تظهر في أي غرفة أو في أي مكان في المبنى تحديداً.

ماذا عن أخر طرفين؟

بعد توصيل أخر حساس يخرج منة طرفين غير موصلين بأي شيء، معنى ذلك أن الدائرة مفتوحة Open Circuit، ويمكن تركهم على ذلك الوضع باعتبار أن أخر طرفين موصلين على حساس ولكن ماذا عن حدوث أي انقطاع حقيقي في الدائرة الاصلية، لن نتمكن من معرفة ذلك لأنها مفتوحة أصلا ولذلك نقوم بتوصيلهم مع بعض ولكن ذلك يتسبب في قصر في الدائرة Short Circuit، ولحل هذه المشكلة يتم وضع المقاومة التي سبق التحدث عنها وهي مقاومة عزل وقيمتها تتراوح من 5 الى 10 كيلو أوم وهي قيمة كبيرة نسبيا وتسمى End of line resistance (EOLR).

الاستخدام:

تستخدم لأنها منخفضة التكلفة بالنسبة للوحة التحكم المعنون.

تستخدم في حالة الاعداد القليلة للحساسات.

تستخدم في الاماكن الصغيرة والمحدودة مثل شقة أو مكتب.

لا تستخدم في الاماكن الكبيرة مثل الفنادق أو المولات، لان عند انقطاع أحد الحساسات سوف يؤدى الى خروج كل الحساسات الموجودة بعدة.

لوحة التحكم المعنون (Addressable FACP):

نجد في نظام لوحات التحكم المعنون أن الحساسات توصل بدلا من حلقات Rings أنها توصل في loop وتكون مغلقة على نفسها، ونجد أن الاعتمادية Reliability في نظام اللوحات المعنون أكثر منها في نظام اللوحات التقليدية وذلك يتحقق ففي حالة خروج أي حساس من العمل نتيجة عطل به لن يؤدى ذلك الى خروج الحساسات الموجودة بعدة ولكن يتم التوصيل من الناحية الاخرى، فقد ذكرنا أنها Loops ومنغلقة على نفسها.

هل يمكن استخدام اللوحة المعنون كلوحة تقليدية؟

الاجابة نعم يمكن استخدام اللوحة المعنون كلوحة تقليدية ولكن العكس لا يمكن ,والاصل في هذا الموضوع هو التكلفة ,فمفهوم الاعتمادية وزيادة Reliability يتعارض مع التكلفة فكلما ذادت الاعتمادية تزداد معه التكلفة ,فإذا افترضنا أننا نريد حماية طرقة في فندق يبلغ طولها 100 متر ففي نظام اللوحات التقليدية نحتاج فقط الى 100 متر سلك لتوصيل الاجهزة مع اللوحة ,لكن في حالة اللوحة المعنون نحتاج الى 200 متر لأن Loop تخرج من اللوحة وتوصل الحساسات ثم يعود السلك مرة أخرى الى اللوحة ,فلو فرضنا أن تكلفة متر السلك 10 جنيهات فتكلفة الاسلاك في حالة اللوحة التقليدية هي 1000 جنية ولكن في حالة اللوحة المعنون تكون التكلفة 2000 جنية ,وهو ما يمثل الضعف ,ولكن ننظر من ناحية أهمية المكان الذى نريد حمايته من الحريق ,فحماية ممر في فندق أقل أهمية من حماية غرف النوم أو مكاتب الموظفين ,ففي الممرات نقوم بتوصيل الحساسات على لوحات تقليدية على Zone واحدة لأننا لا نهتم بمعرفة مكان حدوث الحريق بالتحديد فيكفى معرفة Zone التي حدث فيها الحريق لمعرفة الممر الذى حدث فيه الحريق, ولكن في حالة غرف النوم نريد تحديد أي من الغرف بالتحديد الذى حدث فيه الحريق.

كيف يعمل النظام المعنون Addressable System؟

قد يكون الحساس له نفس الشكل والمواصفات ولكن أحدهم ب 70 جنية والاخر 400 جنية ,وذلك لأن الحساس الاول من النوع التقليدي والحساس الاخر من النوع المعنون,فى حالة الحساس التقليدى عند الشعور بأى حريق يبعث أشارة بوجود حريق ولكن لا نستطيع تحديد المكان بالضبط ,وهذة قد تمثل مشكلة في الاماكن الكبيرة, ولكن في حالة الحساسات المعنون ,يتم أعتاء كل حساس عنوان محدد ويتم تسجيل هذا العنوان في لوحة التحكم فعند حدوث حريق في منطقة ما وشعور أحد الحساسات بها فيقوم بإرسال أشاره للوحة التحكم مصحوبة بعنوان هذا الحساس فيتم معرفة مكان الحريق بشكل محدد من خلال معرفة عنوان الحساس الظاهر على لوحة التحكم.

ماذا لوحدت Short Circuitعلى جزء من الشبكة؟

لا حدث قصر في دائرة الحساسات من نوع Loop لأن الفكرة ببساطة أننا نخرج من المصدر ونرجع لنفس المصدر، لا يتم توصيل نهاية الدائرة بالأرضي كما هو في حالة اللوحات التقليدية

ولضمان عدم حدوث أي نوع من أنواع الاخطاء Faults في الشبكة يتم استعمال جهاز عازل Isolator لعزل كل مجمعة عن الاخر حتى تكون مستقلة عن غيرها من الاجهزة لتفادى أي حظا محتمل

ما هو أقصى عدد من الحساسات في Loop واحدة؟

يختلف من شركة لأخرى كما في الجدول التالي

ما هي لوحة التكرار Repeater Panel؟

عند وصول كل Loop للحد الاقصى من الاجهزة المسموح به يمكن استعمال لوحة مكررة Fire Alarm Repeater Panel وتستخدم في النظام المعنون عند وجود مكان بعيد عن اللوحة الرئيسية ونريد التحكم في منظومة الانذار في هذا المكان أو مراقبته عن قرب يتم وضع لوحة تكرار في هذا المكان وربطها باللوحة الرئيسية وبذلك يتم التعامل مع نظام انذار الحريق في هذه المنطقة من خلال Repeater Panel مع العلم أن اللوحة الرئيسية على راية كاملة بما يحدث ولكن ليس بالتفصيل.

ويمكن استخدام لوحة التكرار أيضا عندما نريد عمل زيادة لعدد Loop وتكون اللوحة الرئيسية قد وصلت للسعة النهائية من عدد ال Loops التي من الممكن أن يوصل معها بناءات على الجدول السابق.

شبكة المواسير والكابلات:

يجب عند أستخدم المواسير والكابلات مراعاة أن منظومة الانذار هي المنظومة التي يجب أن تظل في الخدمة في حالة أن تعطلت كل الانظمة الاخرى ولذلك يراعى الاتي:

عند استخدام كابلات ظاهرة يجب أن تكون مسلحة.

عند استخدام أسلاك داخل مواسير بارزة يجب أن تكون المواسير صلب.

عند استخدام أسلاك داخل مواسير مدفونة يجب أن تكون المواسير مضادة للحريق.

يجب ألا يزيد طول السلك في Loop الواحدة عن الطول المكتوب في Data sheet الخاصة بالكابل لأن استخدامه لطول أكبر من المسموح يجعل هناك فقد في الجهد Voltage Drop يؤثر على أداء المنظومة.

مساحة مقطع الاسلاك المستخدمة 0.8 &1.5&2.5&4 مم2. أما عن العزل المستخدم هما المتعارف عليهم عزل من نوعPVC وهو يتحمل حتى 70درجة مئوية، والعزل من نوع XLPE يتحمل حتى درجة حرارة 90 درجة مئوية، ولكن في حالة أنظمة الحريق يجب أن يتحمل العزل المستخدم درجات حرارة أكبر من ذلك حتى لا يحترق السلك فلا يتمكن من إرسال الاشارة المطلوبة، فنجد أن درجة حرارة العوازل المستخدمة في حالة تصل درجات الحرارة الى 105 و750 و950 و1050 درجة مئوية.

المخراجات (Outputs):

أنواع أجهزة الانذار:

مرئية

مسموعة

أجهزة الانذار المرئية:

وهي إما من نوع ال Flasher أو من نوع ال Strobe light، فالنوع Flasher يؤثر في العين بشكل كبير كما يحدث في حالة القيادة وتأتى من الامام عربة وتعمل الاضاءة على أعلى درجة عند إذ لا يستطيع الشخص أن يفتح عينة في هذا الضوء القوى، أما فكرة Strobe light كالموجودة في عربات الاسعاف او المطافئ تدور الاضاءة وتكون ملفتة للنظر.

أجهزة الانذار المسموعة:

في الاماكن الصغيرة كالشقق و الشركات والفنادق يمكن استعمال Speaker أو Bell حتى لا يصيب الصوت العالي الموجود في المكان بالفزع ويتمالك نفسة ويحتفظ بدرجة جيدة من الثبات الانفعالي عند حدوث الحريق ,لكى يتصرف بشكل جيد ,أما في الاماكن الصاخبة بالأصوات كالمصانع التي تمتلئ بطبيعتها بمستوى من الضوضاء ,نتيجة صوت الماكينات وأصوات العمال ,في هذه الحالة لا يمكن استخدام speakerأو Bell لن يسمعه أحد ,ولكن يمكن استعمال HornأوSerine حتى يتمكن الموجودين في المكان بسماعها عند حدوث أي حريق, ويوجد نوع به الاثنين معاً Flasher مع Serine .

الوحدات (Modules):

يتم ربط إنذار الحريق مع أنظمة الاطفاء المختلفة Fire fighting (FM 200&Water&CO2) وكذلك التكييف والتهوية عن طريق Signal devices

أنواع أجهزة الاشارة Signal devices:

1Control Module (CM).

2Monitor Module (MM).

Isolator Fault Module (IF).

وجميعها موجودة في نظام اللوحة المعنون وهي أجهزة أما أن تقوم بأرسال أو استقبال من أنظمة خارجية أو عمل عزل بين مجموعة من الاجهزة داخل النظام نفسه.

Control Module (CM):

يستخدم في حالة إذا ما أردنا التحدث لأي نظام خارجي لإرسال إشارة لتشغيل نظام ما على سبيل المثال قد يكون نظام مكافحة الحريق Fire Fighting فيتم ربط النظامين عن طريق هذا ال Module، ويستطيع أرسال أشاره واحدة فقط فإذا وجد نظامين وأردنا التحدث اليهما فعلينا استخدام Two Modules، على سبيل المثال نستخدم Module لإرسال أشاره الى نظام مكافحة الحريق، وModule أخر لإرسال أشاره لنظام موصول وهو ما يعرف باسم Access System.

1Monitor Module (MM):

يستخدم في حالة إذا ما أردنا ربط نظام التحكم المعنون بنظام التحكم التقليدي فعند إذ علينا ربط النظامين عن طريق هذا الجهاز وهو يعتبر نقطة وصول واستقبال تستقبل الاشارات القادمة من الحساسات التقليدية وترجمتها وإرسالها الى نظام التحكم المعنون حتى يأخذ القرار المناسب ويقوم بإرسال الاشارة اللازمة لنظام مكافحة الحريق في منطقة Zone التي حدث فيها هذا الحريق.

فلو تحدثنا عن مشروع تركيب نظام إنذار ومكافحة الحريق في فندق وكان في الطابق الواحد 40غرفة، وعلى كل جانب من جوانب الممر في الدور 20 غرفة فعند حماية الغرف يجب استعمال نظام الحريق المعنون حتى يتم تحديد الغرفة التي حدث بها حريق ويتم تشغيل نظام المكافحة في مكان الحريق فقط وليس ى كل الغرف، ولكن إذا نظرنا الى الممر بين الغرف فهو يعتبر مكان مفتوح ومنطقة واحدة ومن الناحية الاقتصادية نجد أن حمايتها بنظام الحماية التقليدي أوفر بكثير، في هذه الحالة يتم ربط النظامين عن طريق هذا ال Module.

Isolator Fault Module (IFM):

وهو سبق التحدث عنة

مقدمة عن التصميم الكهربي لمنظومة إنذار الحريق:

بعد أن تحدثنا عن مكونات منظومة إنذار واكتشاف الحريق، سوف نتحدث عن التصميم وأهم العوامل التي تؤخذ في الاعتبار عند التصميم، وشروط التوصيف، المواصفات القياسية، وتقسيم مناطق الحريق، وكيفية اختيار الحساس المناسب لكشف الريق حسب التطبيق المستخدم فيه، وسوف نتحدث في هذا الجزء أيضا عن أهم البرامج السنت خدمة في التصميم، وكيفية استخدام برنامج الاوتوكاد في التصميم، وأخذ نموذج مبسط لتصميم لأحدى المباني.

هيئة القياسات البريطانية للإنشاءات رقم 5839 الجزء ا:

وهي هيئة تقدم توصيات للتخطيط والتصميم والتركيب والصيانة واختيار الكاشف المناسب ز نظام الحريق المناسب للمناطق الغير سكنية ويوجد هيئة برقم 5839-6 وهي مهتمة بكل هذه التوصيات للمناطق السكنية.

هيكل هذه التوصيات:

القسم الاول: الشكل العام

إطار العمل.

معاير التصميم لهذا الإطار.

الاحتياج لكاشف الحريق ونظام الانذار ونوع النظام المستخدم.

القسم الثاني: اعتبارات التصميم

العلاقة بين نظام المستخدم والمناطق المحمية بهذا النظام.

أنظمة الحماية في الاوساط المملؤة بغازات قابلة للاشتعال.

مكونات النظام.

مراقبة وسلامة وموثوقية الدوائر الخارجية للسيطرة على المعدات.

مناطق الكشف.

مناطق الخطر

التواصل مع خدمة الإطفاء والإنقاذ

إشارات إنذار مسموعة

إشارات الإنذار البصرية

تحذيرات إنذار الحريق للأشخاص الذين يعانون من ضعف السمع

نقاط الدعوة اليدوية

أنواع كاشف الحريق واختيارهم

السافات وتحديد مواقع أجهزة الكشف عن الحريق التلقائي

معدات التحكم

أنظمة الشبكات

مزودات الطاقة

الكابلات والأسلاك والوصلات الأخرى

التوافق الكهرومغناطيسي

السلامة الكهربائية

القسم الثالث: التركيب

مسؤولية التركيب

عمليات التركيب والاتقان

فحص واختبار الأسلاك

القسم الرابع: التسليم وأخذ شهادة الجودة

التكليف

توثيق

شهادة

قبول

التحقق

القسم الخامس: الصيانة الدورية

الفحوصات الروتينية

التفتيش وتقديم الخدمات

تنبيهات غير روتينية

تصنيفات منظومة حماية الحياة والممتلكات:

وهي تصنيف أنظمة الحريق الى 6 أنواع مختلفة

L1 مخصص للسلامة الحياة ويغطي المبنى بالكامل.

L2 المخصصة للسلامة الحياة وتغطية طرق الهروب وغيرها من المناطق عالية خطر.

L3 حماية فقط طرق الهروب.

P1 المخصصة للحماية الممتلكات وتغطي المبنى بأكمله.

P2 المخصصة للحماية الممتلكات التي تغطي أي مناطق الخطر المحتمل عالية.

M المقصود لإعطاء إنذار ردا على عملية مكالمة اليدوية نقطة وعدم وجود وسائل الكشف التلقائي.

3. توصيات بخصوص الاسلاك المستخدمة:

جميع الكابلات المستخدمة في إنذار الحريق يجب أن يكون الحد الأدنى لمساحة المقطع هي 1 مم مربع، وتوصى هيئة القياس البريطانية ب 11 نوع من الكابلات المستخدمة في أنظمة الحريق.

ويوجد فقط نوعين من أنواع القبلات المستخدمة في المناطق المحتمل استمرار الحريق فيها لمدة طويلة:

الكابل الاول يسمى MICC وهو اختصار ل Mineral -insulated copper -sheath cables ومعناه كابلات معدنية من النحاس ومغطاة بدرع حماية.

الكابل الثاني وهو كابل يجمع بين متطلبات فأتين هما AWX، SWX.

ومن ناحية أخرى يجب استخدام الكابلات MICC، Flimsily، Fire tuff أو ما شابه ذلك عند توصيل أجهزة الصوت والتوصيل بين لوحات التحكم ومصدر الطاقة الكهربية، كما أنه حجم الموصل ينبغي أن يؤخذ انخفاض الجهد في الاعتبار. على أي حال يجب أن يكون الموصلات مساحة مقطعها لا تقل عن 1 مليمتر مربع.

4. انخفاض الجهد في الكابلات:

أذا لم يزيد طول دائرة الانذار

إذا كان هناك العيدي من كاشفات الحريق ودوائر الحماية طويلة ويوجد عدد كبير من أجهزة الانذار صوتية ومرئية، فإن الانتفاض في الجهد يمكن أن يسبب مشكلة كبير، وينص على أن الانخفاض في الجهد لا يجب أن يزيد في الكابلات عن 4 فولت على الحد الاقصى.

حساب الانخفاض في الجهد:

ونشير فيما يلي الى حساب الانخفاض في الجهد في نقاط مختلفة في النظام وهو عملية طويلة ومملة ومع ذألك للحصول على فكرة تقريبية لحساب الانخفاض في الجهد إذا ما كان نظام التشغيل كبير ونهتم بحساب قيمة الانخفاض في الجهد فإنه يمكن إتباع الخطوات التالية لحساب الانخفاض في الجهد: لنبدأ نحن بحاجة إلى معرفة تقريبية لانخفاض الجهد في أحجام مختلفة من الكابلات، والجدول التالي يوضح بعض الامثلة لمقاطع مختلفة لكابلات وقيمة الانخفاض في الجهاد في الكابل

وهناك بعض الامثلة التوضيحية لحساب الانخفاض في الجهد

مثال:

نظام إنذار به 30 مكبر للصوت والتيار المار في الدائرة 20 مللي أمبير والمسافة الكلية للدائرة 200 متر والكابل المستخدم بحجم 1 مم

الحل

قيمة الانخفاض في الجهد المحتملة= (قيمة الانخفاض في الجهد *التيار*المسافة*عدد الاجهزة المستخدمة)

من الجدول السابق نجد أن قيمة الانخفاض في الجهد المحتملة = 42 فولت\أمبير\متر

وبذلك تكون:

قيمة الانخفاض في الجهد المحتملة=(0.042*0.02*200*30) =5.04 فولت

نجد أن قيمة الانخفاض في الجهد أكبر من 4 فوت، لذلك يجب اختيار مقطع للكابل أخوليكن 2.5 مم

قيمة الانخفاض في الجهد المحتملة=(0.017*0.02*200*30) =2.04 فولت > 4 فوات

إعداد خطة لطريقة الهروب من مكان الحريق:

في حالة حدوث الحريق، عادة لا يوجد وقت للتوقف والتفكير في أفضل شيء للقيام به. فبعد دقيقة واحدة بعد إنذار الحريق، سوف ينتل الطابق بالكامل. فيجب أن تكون مستعدا للهروب من خلال طريق أعد خصيصا لتسهيل عملية الخروج من مكان الحريق.

1.1. اللافتات والخطط التي يجب أن تظهر للنجاة من الحريق وينبغي أن تشمل ما يلي:

خطة الطابق يجب ان تكون بسيطة وواضحة.

خطط لجميع مخارج الطوارئ وطرق الهروب، الأفقي والرأسي.

لافتة لتوضيح الاتجاه مثل -” أنت هنا".

توضح موقع السلم.

طرق خاصة لهروب الاشخاص ذوي الاعاقة.

توضيح موقع المصاعد.

توضيح موقع السلامة من الحرائق ومعدات الطوارئ.

خطة عامة، ونقاط التجمع.

أماكن وجود الخطط:

في المواقف حيث يمكن للأشخاص تعلم وسيلة للهروب.

في نقاط استراتيجية في طريق الهروب، والتي يمكن أن تكون:

في كل طابق على المداخل الرئيسية.

بالقرب من المصاعد والسلالم.

في كل غرفة، على سبيل المثال، غرف الفندق.

في نقاط التدريب المناسبة، على سبيل المثال، الكافيتريا، مراكز للمكاتب، وقاعات الاجتماعات.

التصميم:

تحديد خطورة المبنى وأجزائه المختلفة:

يوفر نظام الإنذار ذو مقياس الحماية الأعلى للممتلكات، حماية لجميع أجزاء المبنى عن طريق تركيب كاشفات تلقائية في كل جزء من المبنى. ويكون هذا النظام مناسباً إذا كان الغرض منه هو تلبية متطلبات التأمين من الحرائق أو إذا كانت أجزاء المبنى ذات قيمة عالية أو كانت المرافق الموجودة بالمبنى ضرورية لسير العمل فيه.

أما نظام الإنذار ذو مقياس الحماية الأدنى للممتلكات، فيوفر إنذاراً محدداً في غرف معينة فقط، عن طريق توفير كاشفات تلقائية في غرف أو مناطق محددة من المبنى. وغالباً ما تكون المناطق التي يتم حمايتها هي أكثرها عرضة لأخطار ال يحر ق أو تلك التي من المحتمل أن ينتشر فيها الحريق فتلحق الضرر بالمحتويات ذات القيمة العالية. وحيث إن تحديد تلك العوامل يعتمد على تقدير مخاطر الحريق، فإن من الأهمية بالنسبة لمن يقرر استخدام نظام الإنذار ذي مقياس الحماية الأدنى للممتلكات أن يزود قراره بتفاصيل الغرف أو المناطق المراد حمايتها.

في نظام الإنذار ذي مقياس الحماية الأعلى يتم تركيب كاشفات تلقائية عن الحرائق في جميع غرف ومناطق المبنى، ولكن بعض الغرف ليست بحاجة إلى الحماية إذا كانت أقـل تعرضاً لمخاطـر الحريـق مثل:

الحمامات ودورات المياه.

بيت السلم

الدولابي والخزانات الصغيرة.

في حالة عدم وجود مواصفات بريطانية أو أوروبية أو دولية معنية فيجب التأكد من ملاءمة مكونات لأنظمة للغرض المناط بها، ويمكن أن يتم ذلك عن طريق اختبار معتمد من جهة ثالثة لمكونات الأنظمة.

يجب على المهندس المصمم دراسة المشروع دراسة وافية للاطلاع على نوعية مواد البناء والديكور المستخدم لتحديد الخطورة آخذاً ما يلي في الاعتبار:

المباني المجاورة.

نوعية وتعداد السكان أو العاملين في المبنى.

بعد المشروع عن أقرب مركز إطفاء.

نوعية المواد المخزنة.

معدات مكافحة الحريق الموجودة في المبنى وود جود جهاز فني متخصص بأعمال المكافحة.

تقسيم مناطق الحريق:

يجب أن تقسم المناطق المعمارية إلى مناطق حريق تابعة لنظام الإنذار بحيث يسهل تحديد مكان الحريق بالسرعة القصوى وبدقة تامة.

يجب ألا تتعدى منطقة الحريق عن طابق أفقي واحد إلا في ظروف خاصة مثل مسارات المصاعد والتكييف وسلالم الهروب والفراغ الأوسط والمناور المختلفة حيث يمكن أن يكون كل منها منطقة منفصلة.

يمكن اعتبار المباني التي تقل مساحتها الإجمالية عن 300 م كمنطقة حريق منفصلة وإن كان هناك أكثر من طابق واحد.

يجب ألا تتعدى منطقة الحريق منطقة حريق معمارية أو عن مساحة 2000 م

في الأماكن المفتوحة أو 5000 م في مواقف السيارات.

في أي منطقة حريق يجب ألا يتعدى مسار الشخص عن مسافة قدرها 60 م قبل أن يجد مصدر الحريق الفعلي وعليه:

ألا يزيد عدد الغرف المغلقة والتابعة لمنطقة حريق واحدة عن 5 غرف متجاورة أو لا تزيد مساحتها الإجمالية عن 400 م أيهما أقل.

يجب استخدام مصابيح ضوئية خاصة بالكاشفات في حالة زيادة عدد الغرف عن غرف متجاورة على ألا يزيد عدد الغرف التابعة لمنطقة حريق واحدة عن 10 غرف مغلقة ومتجاورة أو لا تزيد مساحتها الإجمالية عن 1000 م أيهما أقل.

مصابيح الإشارات الخاصة بالكاشفات والمسحوبة إلى خارج الغرف يحب أن توضع في مكان واضح وفي مسار كل منطقة على أن تكون معنونه كلا حسب موقع كاشفها.

تتكون منطقة الحريق من اقسام حريق مستقلة، وعندما يمتد الحريق إلى ما بعد قسم حريق مستقل فيجب أن تكون مواصفات حدود هذه المنطقة هي مواصفات حدود القسم لذلك يسمح بأن تشمل منطقة حريق واحدة قسمي حريق أو أكثر ولكن لا يسمح بأن تكون هناك منطقة حريق تمتد إلى أجزاء من قسمي حريق في منطقتي حريق مختلفتين.

يجب حماية جميع أجزاء المبنى وتعتبر كل منطقة حريق منفصلة بما فيها التالي:

مسارات المصاعد والمناور الرأسية بأنواعها التي تفتح على الطوابق المتكررة.

مسارات كلبات الكهرباء.

مجاري الهواء.

مجاري الخدمات وما شابه.

مساحات أعلى السقف المستعار وأسفل الأرضية المستعارة.

يستثنى من تحديد مناطق حال ريق الأماكن التالية:

ممرات القبلات ومساراتها والمناور الرأسية التي لا يمكن الوصول إليها عن طريق المبنى ولا تفتح عليه.

أماكن التحميل والتفريغ غير المغطاة

الأماكن المحمية بنظام مكافحة تلقائي مركزي مثل نظام الهالكون وأب نظام الوسائط النظيفة، أو نظام المسحوق الكيميائي الجاف، أو نظام الغمر المائي شريطة توصيل نظام المكافحة بلوحة الإنذار الرئيسية.

اختيار حساسات الحريق المناسبة وتوزيعها:

يتم اختيار نوع الحساس وتوزيعه بناء على التطبيق (مكان استخدام الحساس) حيث يتم توقع نوع الحريق الممكن حدوثه في هذا المكان مما يساعد في اختيار الحساس المناسب وبناء علي نوع الحساس يتم اختيار توزيعه بناء على المساحة التي يغطيها ...ويتم اختيار عدد الحساسات بناء على مساحة المكان.

والجداول التاليه توضح بعض الحالات العملية لعمليه اختيار ونوزي الحساسات:

جدول (1) توزيع حساسات الحريق

جدول (2) استخدام الكاشفات في نظام الهالكون أو نظام الوسائط النظيفة

جدول (3) شروط اختيار واستخدام كاشفات الدخان النقطية والخطية

مثال تطبيقي:

كما ذكرنا سابقا ان عمليه اختيار الحساس تعتمد على طبيعة المكان الذي سوف يتم استخدامه فيه اعتمادا علي نوع وخطورة الحريق المتوقع في هذا المكان.

كما ان عمليه توزيع الحساسات والمسافات بين كل حساس والاخر وبين كل حساس والحائط يعتمد علي نوع الحساس والمساحة التي يستطيع الحساس تغطيتها مع الاخذ في الاعتبار عمليه ال (overlapping) حتى يتم تغطيه كل المساحة المطلوبة.

الخطوات:

أولا: اختيار نظام الإنذار

والمقصود باختيار نظام الحريق، هل هو نظام تقليدي Conventional أم هو نظام معنون Addressable؟

نجد ان النظام المستخدم في الفيلا هو النظام التقليدي نظرا لعدم أتساع المبنى أتساعا كبيرا ,فعند حدوث حريق في أي مكان داخل الفيلا ,لا يوجد وقت للنظر في لوحة التحكم لمعرفة المكان بالضبط ولكن يجب إخلاء المكان فورا, بالإضافة الى سهولة تحديد مكان الحريق بمجرد البحث عن المكان بشكل سريع ,ولكن النظام المعنون يستخدم في المباني الكير مثل الفنادق والمباني الإدارية الكبيرة

ثانيا: تقسيم المناطق داخل الفيلا

يتم تقسيم الفيلا الي مناطق حيث ان نوع الحساس سيتم تحديده بناء على المكان الذي سيستخدم فيه الحساس، وقد سبق التحدث أن نوع الحساس يختلف باختلاف المكان الذي سوف يتم تركيبة فيه، فالمطبخ لا يصلح معه حساس الدخان وهكذا في بقية الأماكن.

ثالثا: عدد الحساسات

بعد تحديد نوع الحساسات في المناطق المختلفة يتم تحديد عدد الحساسات المطلوبة في كل قطاع اعتمادا على المساحية التي يستطيع الحساس تغطيتها، مع مراعاة الأركان يجب تغطيتها بالحساس المستخدم.

رابعا: اختيار نوع وعدد أجهزة الإنذار

ونفترض هنا في هذا التصميم اننا سوف نستخدم جهاز انذار صوتي حتى يتمكن الموجودين في المكان من سماع الإنذار، وسوف يتم تركيب عدد 3 جهاز انذار صوتي (أجراس) في ثلاثة أماكن مختلفة، في هذا التصميم سوف يتم تقسيم الفيلا الى ثلاثة مناطق حماية.

خامسا: قطاعات الفيلا

المطبخ:

نوع الحساس: حساس الحرارة من النوع حساس درجة الحرارة الثابتة

المساحة: 25.2 متر مربع.

عدد الحساسات المطلوبة: حساس واحد فقط.

(حمام1: