האם סוגר אש יכול לחסום את התפשטות האש בצינורות איוורור?

העיקרון המרכזי: חלוקה באמצעות בידוד אוטומטי של מדורים

למה מדורי אוורור משמשים ככבישים לאש – וכיצד ספיגות האש עוצרות אותם

מעברי האוורור במערכות חימום, איוורור ומיזוג אויר פועלים למעשה ככבישים שמאפשרים להתרחש ולעשן רעיל לנוע בחופשיות בין חלקים שונים של בניין במהלך מצבים של חירום. התפשטות מהירה זו לא רק מגדילה את הנזק לבנייה, אלא גם מערבת אנשים בתוך הבניין בסיכון גדול יותר. כאן נכנסת לתמונה סכרת האש. מכשירים אלו נסגרים אוטומטית בנקודות מרכזיות במערכת המעברים כאשר הם מגלים חום, ומייצרים מחסומי אש חיוניים שמונעים מהלהבות להתפשט מהאזור שבו החלו. בכך הם שומרים על מה שמומחי בטיחות אש מכנים חלוקה לקומパートמנטים, כלומר שמירה על הרחקת האש. הסכרות פועלות על ידי חסימת זרימת החמצן והחום דרך מערכת האיוורור של הבניין, מה שהופך אותן לחלק חשוב באסטרטגיות ההגנה על האש של ימינו.

הפעלה תרמית בטיחותית: קישורים ניתכים, חיישני חום, וסף ה-165°F הקריטי

למערכת המודרנית ביותר יש שתי דרכים עיקריות להפעלה מהימנה. ראשונה – קישורי ניחות שעשויים מсплавים מתכתיים מיוחדים שנמסים בטמפרטורות מסוימות. כאשר החום מספיק, הקישורים האלה ניתקים ומפיגים את המגופים הסגורים במרזבים שפועלים על ידי קפיצים. השיטה השנייה מבוססת על חיישני חום אלקטרוניים. החיישנים מופעלים כאשר הם מזהים שהטמפרטורה נשארת מעל ל-165 מעלות פרנהייט למשך זמן מה. זהו התקן שנקבע באמצעות מבחני UL 555S שאנו מכירים. מה שמבחין במערכת הזאת הוא שהיא ממשיכה לפעול גם ללא חשמל. מבחני שדה שנערכו לאחרונה על ידי NFPA תומכים בכך בצורה טובה מאוד. המחקר שלהם משנת 2023 מצא כי כמעט בכל 99 מתוך 100 מערכות הופעלו כראוי במהלך שרפות אמיתיות בשנה שעברה.

מצבים של פעולת מחסום אש: תגובה סטטית לעומת דינמית בתנאי שרפה אמיתיים

מחסומי אש סטטיים: סגירה פאסיבית במערכות שאינן תחת לחץ

ספיגות אש שנשארות במקומן עד שהן נדרשות פועלות בשקט במערכות בניין שמטרתן לעצור את תנועת האוויר כאשר פורצת להט. התקנים אלו תלויים לחלוטין ב señales חום, כמו הלולאות המסה המסורתיות שנמסות סביב 165 מעלות פרנהייט או חיישנים אלקטרוניים חדשים יותר שקולטים עליה בטמפרטורה. כאשר מופעלים, להט הספיגה נסגרים במהירות הודות ל النوابנים שבתוכן, וחותמים על תעלות העברות העשויות דרך קירות וקומות. מיקומים אלו חשובים במיוחד כיוון שהם עוצרים את התפשטות העשן בין חלקים שונים של הבניין לאחר שעצרה תנועת האוויר הרגילה. ספיגות אלו מתאימות ביותר למקומות שבהם הלחץ אינו גבוה מדי, ודורשות נהלים תקינים להשבתת מערכת ה- HVAC כדי שיוכלו להיסגר כראוי מבלי להילחם בזרמי אוויר חזקים.

ספיגות דינמיות: סגירה עמידה בפני לחץ במהלך זרימת אוויר פעילה ותנועת עשן

ספיגות אש שתוכננו לפעול בצורה דינמית פועלות נגד זרימת אויר מתמדת בחללים חיוניים כגון יחידות טיפול נמרץ בבתי חולים וסביבות מעבדה, שבהן ההבריזציה חייבת להמשיך לפעול גם במהלך מצבים חירום. צו ההנדסה מצריך בדרך כלל לחזק את להטות והמסגרות של הספיגה כדי שיוכלו לעמוד בהפרשי לחץ שמעל 4 אינץ' מידה של מים. לפי התקנים של UL 555, יש לסגור את המכשירים הללו כאשר האוויר זורם דרכם במהירות שמעל 2,000 רגל לדקה, מה שמדגים עד כמה הם יעילים במניעת התפשטות עשן הנגרמת על ידי כוחות אינרציה. ברוב ההתקנות קיים שדה ביטחון נוסף שמונע תקלות ומאפשר פעולה תקינה גם כאשר התנאים חורגים מהטווח הרגיל בבערך 400 רגל לדקה.

ביצועים מאומתים: דירוגי עמידות באש, תקנים לבדיקות ויעילות בשטח

UL 555 ו-EN 1366-2: מה פירושם של דירוגי עמידות באש של 90 דקות ו-180 דקות

דרגות עמידות באש מספרות לנו בעיקר כמה זמן רכיבי בניין יכולים לעמוד בפני חום גבוה בבדיקות מעבדה. תקנים כמו UL 555 בארצות הברית ו-EN 1366-2 באירופה בודקים את פעולת סיכות האש בטמפרטורות של יותר מ-1800 מעלות פרנהייט. במהלך הבדיקה בודקים שלושה דברים עיקריים: האם להבות חודרות דרך הסיכה, האם המבנה מתמוטט, והאם עובר דרכה כמות גדולה מדי של חום. כאשר לסיכה מוענק דירוג של 90 דקות, זה אומר שהיא נשארה שלמה במשך כשעה וחצי בתוך מבחני הכור. דירוג כזה יכלוא די טוב מצב של שריפה מלאה במשרד. לדרגות גבוהות יותר, כמו 180 דקות, יש חשיבות רבה יותר במקומות כמו מבנים גבוהים או בתי חולים, שבהם נדרש זמן נוסף על מנת לאפשר התפנות בטוחה. כל המספרים הללו אינם תיאורטיים בלבד. מעבדות בודקות אותם באופן עצמאי כדי לוודא שהם עומדים בדרישות המינימום לפני שמייצבים אותם בבניינים אמיתיים.

ראיות של NFPA: קורלציה בין התקנת מחסומי אש מאומתים לבין ירידה בפטירות מאש

כאשר מבנים עוקבים אחר תקני מחסומי אש, לאנשים יש סיכוי טוב יותר לשרוד שריפות. בחינה של נתונים מיותר מ-450 שריפות מסחריות בין השנים 2019–2023 מראה שמקומות עם מחסומים מאומתים כראוי סבלו מ-68% פחות מקרי מוות עקב שאיפת עשן. יש שני סיבות עיקריות לתופעה זו. ראשית, מחסומים אלו חוסמים את זרימת החמצן להבות, מה שיכול להאט את קצב התפשטות האש עד 40%, לפי דוחות טכניים של NFPA משנת 2024. שנית, הם מניעים את העשן מלעבור דרך מערכות האוורור, שם מתרחשות רוב מקרי המוות בשרפות. במבנים שבהם המחסומים נבדקים על ידי מומחים עצמאיים, נותנת לתושבים כ-11 דקות נוספות כדי לצאת בבטחה. הזמן הנוסף הזה הוא ההבדל הגדול בין חיים למוות במצבים של חירום.

רכיבים קריטיים ואינטגרציה של מערכת לצורך פעילות אמינה של מחסומי אש

מסגרת, להט, איטום ומנוע – איך עיצוב תלותי מבטיח סגירה בטוחה

הפריים מחזיק את סך האש בצורה בטוחה בתוך מערכת הערוצים ומשמר שכל החלקים יישארו מיושרים גם כשמשתנות הטמפרטורות. להטוטות העקומות מותאמות בקפיצים כדי שיוכלו להיטלטל במהירות כשנדרש. הטוטות ננעלות יחד בצורה צפופה כאשר הן סגורות, ועוצרות הן את האוויר והן את הלהט מהליכוך. החותמים הגומיים המיוחדים מתרחבים ככל שעולה החום מעבר ל-165 מעלות פרנהייט (בערך 74 מעלות צלזיוס), וחותמים על הפערים הקטנים בין הטוטות לפריים כדי לעצור את חדירת העשן. המניע מקשר את כל החלקים יחד. הוא פועל האם קישורי ההיתוך נמסים או שמועבר אות אלקטרוני. בעת הפעלה, הוא מזיז את הטוטות למיקומן בעוד החותם מתאים לכל הבדלים קטנים בתהליך הייצור. מאחר שהרכיבים מסתמכים זה על זה מבחינה מכנית, קיימת כאן ביטחון מובנה. אם רכיב אחד נכשל, היתר ממשיכים לפעול נגד התפשטות האש עד שמישהו יוכל לתקן או להחליף את הרכיב התקול באופן ידני.

סנכרון עם אזעקות אש, מזרקות ואנשי ניהול בניין

איטום אש פועל בצורה הטובה ביותר כאשר הוא מחובר כראוי למערכות הבטיחות של המבנה. כשגלאי העשן מופעלים, יש לסגור במהירות את הסוגרים, לרוב תוך שניות. במערכות האש החדשות יש רеле כתובתיות שמדברים עם לוחות האזעקה, כך שיודעים בדיוק באיזו אזור יש להתמקד. כלומר, הסוגרים הנכונים נסגרים קרוב לאזור שבו התגלה העשן לראשונה. עצירת כל המערכות לפני שהמיזרים מופעלים מונעת מהעשן המסוכן להסתחרר דרך תעלות התר ventilation או להפריע לפעולות כיבוי האש. ברוב המבנים המודרניים יש כיום מערכות ניהול מבנה (BMS) שפוקחות על כל זה ממקום מרכזי. המערכות הללו מבצעות מבחני אוטומציה חודשיים באמצעות אותות החיבור היבשים שציינו קודם. מומחי בטיחות האש גילו גם משהו מעניין: במבנים עם מערכות משולבות כגון זו, מספר השגיאות האנושיות קטן בכ-שני שלישים בהשוואה למערכות ישנות ועצמאיות. זה הגיוני, כי פחות אנשים צריכים לבדוק ידנית דברים במצבים של חירום.

תיאום בין מערכות מרובות זה מפוך דמפרים למכשירי בטיחות חיים פעילים המגיבים לסצנריי אש משתנים, תוך רישום אוטומטי של נתוני ביצועים לצורך דוחות תאימות.

שאלות נפוצות

מהי הפונקציה העיקרית של שסתומי אש?
שסתומי אש נועדו לעצור את התפשטות האש והעשן דרך מערכות תעלות ה- HVAC. הם נסגרים אוטומטית כאשר מגלים חום, ומייצרים מחסומי אש חיוניים שמגבילים את האש לאזור אחד במבנה.

כיצד מופעלים שסתומי אש?
שסתומי אש יכולים להופעל באמצעות קישורי ניחור שנמסים בטמפרטורות גבוהות או חיישני חום אלקטרוניים שמזהים חום מתמשך מעל ערך סף מסוים — בדרך כלל סביב 165 מעלות פרנהייט.

מה ההבדל בין שסתומי אש סטטיים לדינמיים?
שסתומים סטטיים פועלים באופן פסיבי על ידי חסימת זרימת האוויר במערכות שבהן הלחץ אינו גבוה, בעוד שסתומים דינמיים מעוצבים כדי לעמוד בלחץ הסגירה וمواصلة לפעול בסביבות עם זרימת אוויר פעילה, כגון בבתי חולים או מעבדות.

למה חשובים דירוגי עמידות באש?
דרגות עמידות באש מציינות לכמה זמן רכיבים כמו סיכות אש יכולים לעמוד בפני חום קיצוני במהלך מבחני מעבדה. דרגות גבוהות יותר מבטיחות ביצועים טובים יותר בסיטואציות אש אמיתיות, ונותנות זמן רב יותר להפוגה.

כיצד תורמות סיכות אש לבטיחות מפני אש?
על ידי חסימת אספקת החמצן ולכידת עשן בתוך מערכות התרוואה, סיכות האש מגדילות משמעותית את כושר הכיבוי ונותנות זמן נוסף לפינוי בטוח.

האם מערכות ניהול בניין חיוניות לפעולתן של סיכות האש?
כן, שילוב סיכות אש במערכות ניהול בניין מאפשר Chiral אבחון מרחוק, בדיקות אוטומטיות ותיאום יעיל עם מערכות בטיחות אחרות כמו אזעקות וממטרים, ובכך מפחית את הסיכון לשגיאות אנוש במצבי חירום.