امروزه توجه به افزایش امنیت جانی انسان‌ها در تمامی ابعاد و زمینه‌های زندگی از اهمیت خاصی برخوردار است. در این راستا مجموعه اقدامات پیشگیرانه از ابعاد مختلفی چون طراحی مناسب تأسیسات و تجهیزات، بهره‌برداری بهینه از فناوری‌های روز و پیشرفته ترین تجهیزات جهان، آموزش کارکنان با جدیدترین دستاوردها و تجهیزات ایمنی با استاندارهای روز دنیا از جمله کابل مقاوم در برابر حریق، استفاده و به کارگیری از شیوه‌های مهندسی در کاهش آلاینده‌های خطرناک (گازها، بخارات قابل اشتعال و انفجار و… ) می‌تواند در این خصوص راهگشا باشد. یکی از این موارد، توجه و دقت در اجرای تأسیسات برقی و مکانیکی در ساختمان‌ها، استفاده از مصالح سوختنی، توسعه شبکه‌های انرژی برق و گاز و به کارگیری تجهیزات گوناگون در آن است که سبب افزایش احتمال آتش‌سوزی در ساختمان‌ها را بالا برده است و به همین دلیل توجه بیشتر به موضوع حفاظت ساختمان‌ها در برابر حریق امری الزامی و اجتناب ناپذیر محسوب می‌شود.
1- ایمنی لازم در برابر آتش‌سوزی از بخش های مهم در اجرای ساختمان
در این راستا یکی از زیر بخش‌های مدنظر در اجرای ساختمان‌ها و به ویژه ساختمان‌های بلندمرتبه جهت حفظ جان و مال انسان‌ها و فراهم ساختن ایمنی لازم در برابر آتش‌سوزی، رعایت اصول علمی و فنی در طراحی و توسعه شبکه‌های انرژی برق، شبکه‌ها و سیستم‌های اعلان حریق و … از جهت مقام بودن نوع و جنس مواد به کار رفته در کابل مقاوم در برابر حریق می‌باشد در کشورهای توسعه یافته استفاده از کابل‌های با جنس PVC، به دلیل مشکلاتی که در مواقع آتش‌سوزی به وجود می‌آورند، منسوخ شده است. در ایران نیز با توجه به پیشرفت‌های اخیر و تحول اساسی در زمینه ایمنی و آتش‌نشانی، بررسی و کاهش موارد مخاطره آمیز در ساختمان‌ها از اهمیت زیادی برخوردار شده است.
1-1- مهم ترین علل مرگ افراد در حوادث آتش سوزی
بر اساس آمار به دست آمده از حوادث آتش‌سوزی که در اکثر دنیا اتفاق افتاده است، یکی از مهم ترین علل مرگ افراد استنشاق گازهای سمی حاصل از احتراق به خصوص در حریق‌های مربوط به مواد سلولزی بوده است. به طور مثال در حادثه‌های تلخ آتش‌سوزی در فرودگاه دوسلدورف، متروی لندن، مرکز تلفن لیون فرانسه و متروی باکو حدود 300 نفر در اثر استنشاق گازهای سمی حاصل از سوختن کابلها جان باختند. همین امر موجب شد تا کشورهای پیشرفته با کمک مهندسان پلیمر به سمت استفاده از مواد ضد حریق کم دود حرکت کنند.
2-2- الکتریسیته رتبه دوم علل آتش سوزی در ایران
از طرفی بررسی‌های آماری نشان می‌دهد که الکتریسیته رتبه دوم علل آتش‌سوزی در ایران را به خود اختصاص می‌دهد. به همین دلیل استفاده از مواد مقاوم در برابر شعله که در اثر مجاورت با حریق گازهای سمی ایجاد نکنند، در حال گسترش است. امروزه ترکیباتی با نام مواد ضد حریق عاری از هالوژن (LSZH HFFR) جهت تولید کابلها مورد استفاده قرار می‌گیرند. این مواد که در صنعت سیم و کابل ایران به نام مواد هالوژن فری شناخته شده‌اند در برابر شعله مقاوم بوده و دود کمی ایجاد می‌کنند. همچنین این مواد موجب گسترش شعله نمی‌شوند و گازهای سمی از خود متصاعد نمی کنند. در این مقاله تلاش شده است تا به اهمیت و ضرورت استفاده از کابل مقاوم در برابر حریق و نقش آن‌ها در کاهش حوادث و تلفات در ساختمان‌های بلند مرتبه پرداخته شود.
2- مفاهیم و تعاریف در مورد کابل مقاوم در برابر حریق
1-2- ایمنی
در استاندارد 8402:1992 ISO واژه ایمنی به صورت زیر تعریف شده است: حالتی که در آن احتمال خطر آسیب به اشخاص یا خسارت مادی، به میزان قابل قبول محدود شده باشد. همان گونه که از تعریف فوق می‌توان دریافت، ایمنی یک امر نسبی است و نمی‌توان ایمنی مطلق را در محیط کار تأمین کرد. بلکه ایمنی مجموعه شرایطی است که میزان مخاطره مربوط به سلامتی را به حداقل برساند. تعریف دیگری در استاندارد ISO/IEC Guide2 ارائه شده است که استاندارد 18001 OHSAS نیز دقیقا از همان تعریف استفاده کرده است.
این تعریف بسیار مشابه تعریفی است که در استاندارد ISO 8402:1992 آمده است: عدم وجود مخاطره غیرقابل قبول آسیب. در این تعریف نیز رفع کامل مخاطره آسیب مطرح نشده است بلکه اجتناب از مخاطره بالا و غیرمجاز مدنظر است.
2-2- NFPA: American National Fire Protection Association
انجمن ملی آتش نشانی آمریکا می‌باشد که استاندارها و اسناد مفصل و جامعی را جهت ایمنی در مقابل آتش وضع و منتشر می‌کند. در مقایسه با سایر سازمان‌های مشابه، NFPA و استانداردهای آن ارجحیت دارند و تمام سازمان‌های مشابه نیز استانداردهای آن را تایید و به عنوان یک مرجع می‌شناسند. اغلب سازندگان و استفاده کنندگان از لوازم ایمنی و آتش نشانی به دلیل اینکه استانداردهای NFPA مطمئن ترین و سختگیرانه ترین استانداردها را در جهان در مقایسه با سایر استاندارها به خود اختصاص داده؛ لذا سعی می‌کنند از استانداردهای NFPA تبعیت نموده و آن‌ها را مورد استفاده قرار دهند.
3-2- کابل مقاوم در برابر حریق
کابل مقاوم در برابر حریق کابل‌هائی هستند که در برابر حریق با عملکرد بسیار بالا جهت مصارف ساختمانی طراحی شده‌اند استفاده از مواد به کار رفته در ساخت آن‌ها به جهت غیرقابل اشتعال بودن و همچنین انعطاف پذیری فوق العاده باعث می‌شود که در شرایط آتش‌سوزی، این کابلها دود کمی ایجاد کرده و همچنین دود آن‌ها عاری از گازهای سمی و کشنده باشد که این ویژگی منجر به بالا رفتن امنیت افراد و ایمنی تجهیزات را به دنبال دارد.
به طور کلی این کابلها دارای ویژگی‌های زیر می‌باشند:
– مقاوم در برابر حریق
– مقاوم در برابر حریق و آب
– مقاوم در برابر حریق و ضربات مکانیکی
– تراکم دود پائین
– میزان اندک گاز متصاعد شده در طول حریق
3- اهمیت و ضرورت استفاده از کابل مقاوم در برابر حریق
از جمله عوامل و تجهیزات تأمین ایمنی در ساختما نها، سیستم‌های اعلان حریق می‌باشند که نقش به سزائی در جهت شناسائی، سنجش و اعلام به موقع هشدار بازی می‌کنند؛ لذا به کارگیری لوازم و تجهیزات مناسب در این رابطه که از یک سو بتواند در برابر صدمات مکانیکی، گرما، رطوبت، حریق، مواد خورنده و … مقاومت داشته باشد و نسبت به اعلام حریق درست عمل نماید و از سوی دیگر این که نسبت به حریق مقاوم بوده و تولید آتش، دود و گاز ننماید، از جمله ضروریات تأمین ایمنی در ساختمان‌ها به شمار می‌رود. چرا که مواد به کار رفته در کابل‌های معمولی در هنگام سوختن تولید دودهای غلیظ و گازهای اسیدی خورنده می‌نمایند که در مواقع آتش‌سوزی تأثیرات نامطلوبی برجای گذاشته و مانع تخلیه و مقابله با آتش شده و سبب به خطر انداختن زندگی انسان‌ها و همچنین صدمه زدن به تجهیزات را در ساختمان‌ها می‌شوند.
1-3- ضوابط NFPA 72 در مورد کابل مقاوم در برابر حریق شامل چه مواردی است؟
در این راستا سازمان آتش نشانی و خدمات ایمنی ضوابط NFPA 72 مربوط به سیستم‌های اعلان حریق را به عنوان مرجع در دستور کار خود قرار داده است و الزام استفاده از کابل مقاوم در برابر حریق در سیستم‌های اعلام حریق، به ویژه در شرایط بحرانی، از اولویت‌های اساسی این سازمان بوده و از اهمیت زیادی برخوردار است. مطابق با قوانین مندرج در 72 NFPA، در تمامی مدارهای سیستم‌های اعلام حریق می‌بایست از سیم و کابل‌های معرفی شده در 70 NFPA استفاده نمود. در ضوابط 70 NFPA صراحتاً به استفاده از کابل‌های مشخص شده در استاندارد 760 NEC اشاره شده است. در استاندار 760 NEC به وضوح مشخص گردیده که کابل مورد استفاده در سیستم‌های اعلام حریق باید از نوع نسوز و با مشخصات مندرج در این استاندارد باشد. در ادامه برای آشنائی بیشتر با مفاد این استاندارد به بررسی جزء به جزء این ضوابط پرداخته شده است.
4- ضوابط NFPA در مورد کابل مقاوم در برابر حریق
با توجه به بند 4.4.4.4 از 72 NFPA مصوب سال 2007، هرگونه سیم و کابل مصرفی در سیستم اعلام حریق می‌بایست بر اساس ضوابط 70 NFPA و NEC National Electrical Code مربوط به بندهای 760، 770 و 780 باشد. همچنین در 760.53 (B) (3) مصوب سال 2008 بر لزوم استفاده از کابل‌های نسوز برای جلوگیری از انتقال حریق در مسیرهای عمودی رایزرها و انتشار آتش به طبقات فوقانی تأکید شده است. در قسمتی دیگر در ضوابط ( 336.104 – 70 NFPA A) در مورد المان رسانای مورد استفاده در مدارات سیستم‌های اعلام حریق به رعایت کردن استاندارد IEC 760.27 تحت عنوان استاندارد مرجع اشاره شده است.
همچنین در ضوابط (A – VI 336.104 – 70 NFPA ) در مورد استفاده از کابل‌های نسوز در مدار سیستم‌های سیگنالی، دیتا و انتقال اطلاعات، اعلام حریق و به صورت کلی در سیستم‌های با ولتاژ کاری کمتر از 120 ولت به ویژه در مراکز حساسی چون مراکز درمانی تاکید بسیار شده است. در این بند به ضوابط IEC760.27 به عنوان مرجع عمل اشاره شده است.طبق دستورالعمل مندرج در 70 NFPA – 336.104) G) نیز دستورالعمل 72 NFPANational,2002 ®Fire Alarm Code 6.9.4.6 & 6.9.4.3 ,® کابل‌هائی که در مدار سیستم‌های حائز اهمیت در مواقع بحرانی استفاده می‌شوند باید در گروه کابل‌های محافظ یکپارچگی مدار یا Circuit Integrity باشند.
2-4- استاندارد 2196 UL به چه کابل ضد حریق داده می شود؟
بر اساس این شرایط، استاندارد 2196 UL به کابل‌هائی داده می‌شود که یکپارچگی مدار و برقراری ارتباط را به مدت زمان حداقل 120 دقیقه تحت شرایط حریق برآورده کنند. این کابلها باید تمامی شرایط لازم برای دوام در شرایط بحرانی را دارا باشند. لازم به ذکر است کابل‌هائی که برای سیستم‌های اعلام حریق استفاده می‌گردند بر اساس کارائی و مکان مورد استفاده و ارزیابی میزان ریسک محل، طبقه‌بندی شده و نوع آن‌ها تعیین می‌گردد. به عنوان مثال کابل‌های اعلام حریقی که در رایزرها و یا دیوارها استفاده می‌شوند، به عنوان کابل‌های پر ریسک شناسائی می‌شوند و باید از بالاترین کیفیت ایمنی و بر اساس دستور عمل بین المللی ساختمان و کد بین المللی برق اجرا شوند.
3-4- کد بین المللی برق 760 NEC Article به چه موضوعی اشاره دارد؟
کد بین المللی برق 760 NEC Article، به این مطلب اشاره دارد که تمامی مدارهای سیم‌کشی و کلیه تجهیزات سیستم اعلام حریق که شامل مدارات تحت فرمان و متصل به تغذیه سیستم اعلام حریق می‌باشند و در NEC با تعریف بخشی از سیستم سیم‌کشی که ارتباط میان تجهیزات جریان ضعیف اعام حریق، تجهیزات تحت کنترل و مدارهای فرمان دهنده سیستم اعلام حریق را برقرار می‌کنند معرفی شده است که برای خطوط ارتباطی آن‌ها می‌بایست از کابل‌های نسوز استفاده کنند.
5- انواع کابل مقاوم در برابر حریق به طور کلی و بر اساس ضوابط 760 NEC Article
کابل‌های اعلام حریق بر اساس مکان مورد استفاده به سه گروه اصلی تقسیم می‌شوند:
تقسیم‌بندی انواع کابل نسوز بر اساس استاندارد NEC
در ادامه به شرح کلی هر کدام از این گروه‌ها پرداخته شده است.
FPL Power – limited fire alarm cable -1-5
– کابل هایی که برای مصرف عمومی در سیستم‌های اعلام حریق استفاده می‌شوند.
منظور از استفاده عمومی:
- قابلیت استفاده و نصب در هر جا به غیراز رایزرها، داکت‌ها و فضاهای پر شده از ماده(پلنیوم) است.
- هر فضائی که کابل در تماس با جریان طبیعی هوا باشد.
– مگر آنکه در این موارد از لوله کاندئیت جهت کابل‌کشی استفاده شده باشد.
– مطابق با قوانین، کابل‌های عمومی مخصوص سیستم های اعلام حریق باید مقاوم در برابر حریق و انتشار حریق باشد.
– باید هر دو تست 1424 UL و 1581 ULکه مربوط به vertical flame test را به درستی بگذراند.
FPLR Power – limited fire alarm riser cable -2-5
به عنوان کابل قابل استفاده در رایزرها، مسیرها و شفت‌های عمودی بین طبقات استفاده می‌شود.
تمامی کابل هایFPLR باید دارای ماهیت ضد حریق باشند تا از توسعه آتش در بین طبقات جلوگیری کنند.
کابل نسوز رایزر باید هر دو تست 1666 and the vertical riser flame test UL 1424 UL را کامل بگذراند
FPLP Power – limited fire alarm plenum cable بر طبق NEC به عنوان کابل‌های مناسب برای اجرا در فضاهای باز می‌باشد.
تمام کابلها علاوه بر ضد حریق بودن باید دارای خاصیت عدم انتشار دود و گاز هالوژن را دارا باشد.
تمام کابل ها باید هر دو تست UL1424 و UL tunnel 910 test را با موفقیت بگذراند.
6- ویژگی کابل مقاوم در برابر حریق مطابق با ضوابط NEC
با توجه به ضوابط NEC مواردی که در کابل مقاوم در برابر حریق باید رعایت شود به شرح زیر است:
- تمامی کابلها باید بر اساس تست‌های UL آزمایش شده باشند.
- کابلها باید متناسب با شرایط بومی‌باشد.
- در تمامی کابلها فقط باید از رسانای مس خالص استفاده شود.
- قبل از اتصال به دستگاه کنترلر مرکزی، سیم‌کشی‌ها باید از لحاظ اتصال کوتاه و خطا بررسی شوند.
- باید از اتصال به سیستم ارت بررسی شوند و از درستی آن اطمینان حاصل شود.
- از کابل با سطح مقطع مناسب استفاده شود تا در طول مسیر افت جریان به کم ترین میزان برسد.
- نصب باید طوری صورت بگیرد که از انتشار حریق از یک طبقه به طبقه دیگر جلوگیری کند.
- در هر باکس ترمینال برای سهولت در نصب تجهیزات حداقل15/24 سانتی‌متر( 6 اینچ )سیم آزاد باقی بماند.
- تمام کابلها باید به تجهیزات استاندارد متصل شوند.
همچنین بر اساس ضوابط 8519:2010 BS کابل‌های سیستم اعلام حریق بر اساس مدت زمان تحمل دما در حریق واقعی (دمای بین 750 – 950 درجه سانتی گراد ) به سه گروه 30، 60 و 120 دقیقه شناسائی می‌شوند. ولی با این حال می بایست تمامی شرایط اعلام شده در IEC, NEC اعم از هالوژن فری و ضد حریق بودن را رعایت کند.
7- نتیجه گیری
امروزه با گسترش و توسعه دانش ایمنی، ابزارها و تجهیزات ایمنی نیز پیشرفت‌های قابل ملاحظه‌ای داشته‌اند که کابل مقاوم در برابر حریق نمونه‌ای از این تجهیزات است. با توجه به بررسی‌های صورت گرفته، از آنجا که سازمان آتش نشانی و خدمات ایمنی شهر تهران کد NFPA را به عنوان مرجع خود اعلام کرده است، با تحقیق بر این کد و ارجاع آن به کد بین المللی برق و ساختمان IEC, NEC در راستای تعیین نوع کابل مورد استفاده در ساختمان، سه نوع کابل اعلام حریق معرفی شده است. این سه نوع کابل با توجه به مکان مورد استفاده در ساختمان، باید تست‌های مخصوصی را مطابق با استانداردهای معتبر و مطرح شده بگذراند.
این کابلها شامل کابل‌های عمومی اعام حریق، کابل‌های مخصوص رایزرها و کابل‌های استفاده شده در محیط‌های پرشده از ماده (پلنیوم) می‌باشند. مشخصه یکسان بین آن‌ها خاصیت ضد حریق بودن و خاصیت هالوژن فری بودن می‌باشد. به طوری که در هنگام حریق از گسترش حریق جلوگیری کنند و دود، گاز سمی و هالوژن ایجاد نکند. همچنین برای قسمت‌های حیاتی سیستم اعلام حریق استفاده از کابل مقاوم در برابر حریق با قابلیت حفظ جریان مدار تا 2 ساعت توصیه می‌شود؛ در نتیجه استفاده از این ضوابط و تجهیزات می‌تواند در پیشگیری از وقوع حوادث و خسارت جانی و مالی تأثیری بسیار زیادی داشته باشد.
