*Του Εμμ. Ν. Ζαχαριουδάκη, MSc, Dipl. Mechanical Engineer, Sales Project Manager, Zarifopoulos S.A.
Σε περιπτώσεις μεγάλων σε έκταση και ύψος χώρων (όπως αποθήκες, χώροι παραγωγής, εμπορικά κέντρα, θέατρα, αίθρια ξενοδοχείων κλπ.) που πρέπει να προστατευθούν από άποψη ανίχνευσης πυρκαγιάς, η συνήθης τεχνολογία των σημειακών πυρανιχνευτών (point detection) παρουσιάζει αρκετές δυσκολίες. Τις δυσκολίες αυτές, μπορούμε να τις συνοψίσουμε στην εγκατάσταση αλλά και στη συντήρηση κατά τη διάρκεια της λειτουργίας του συστήματος (δυσκολία στη πρόσβαση – επέμβαση).
Για τις παραπάνω περιπτώσεις, υπάρχουν εναλλακτικές λύσεις, όπως η ανίχνευση φλόγας (visual flame detectors), ανίχνευση με δειγματοληψία αέρα (συστήματα τύπου Aspiration – Early Smoke Detection) και γραμμική ανίχνευση με οπτική δέσμη (Line detectors), με τις τελευταίες να συγκεντρώνουν τα περισσότερα πλεονεκτήματα και να είναι οι πιο διαδεδομένες.
Η βασική αρχή λειτουργίας των συστημάτων αυτού του τύπου είναι απλή και είναι η εξής: Ένας πομπός (transmitter) εκπέμπει μια δέσμη υπέρυθρου φωτός (IR) σε ευθεία γραμμή, και ένας δέκτης μετρά συνεχώς την ποσότητα του φωτός που λαμβάνει (Ο πομπός και ο δέκτης μπορεί να είναι στην ίδια συσκευή και στην απέναντι θέση να τοποθετείται ένα ανακλαστήρας). Σε κανονικές συνθήκες περιβάλλοντος η δέσμη περνά σε ευθεία γραμμή (line of sight) από τον πομπό στον δέκτη. Σε περίπτωση πυρκαγιάς, ο καπνός περνά από την παραπάνω διαδρομή και ένα μέρος της δέσμης απορροφάται ή εκτρέπεται από τα σωματίδια καπνού, διακόπτοντας ή ελαττώνοντας σε μεγάλο βαθμό της ποσότητα του φωτός που λαμβάνει ο δέκτης. Τότε και ανάλογα την ρύθμιση της συσκευής, αυτή σημαίνει συναγερμό.
Τα πλεονεκτήματα τέτοιου τύπου ανίχνευσης καπνού είναι επιγραμματικά το μικρότερο κόστος εγκατάστασης (καλωδιώσεις για το σύστημα μόνο στον τοίχο του προστατευόμενου χώρου), η ευκολία στην συντήρηση των συστημάτων (δεν απαιτείται η πρόσβαση σε (ψηλά και δυσπρόσιτα) σημεία στην οροφή σε περίπτωση πυρανιχνευτών, και το γεγονός ότι απαιτούνται σημαντικά λιγότερες συσκευές για την κάλυψη ενός δεδομένου χώρου.
Αυτό προκύπτει από το ότι η επιφάνεια που μπορεί να καλύψει μια οπτική δέσμη μπορεί να φτάσει μέχρι και τα 1500m2 (15m Χ 100m), επιφάνεια που θα χρειαζόταν σε περίπτωση σημειακής ανίχνευσης, κατά προσέγγιση 14 πυρανιχνευτές.
Το τελευταίο αποτυπώνεται παραστατικά στο παρακάτω σχέδιο:
Τα βήματα για την επιλογή – σχεδιασμό ενός τέτοιου συστήματος είναι συνοπτικά τα παρακάτω:
- Επιλογή: Η βασική επιλογή της αρχής ανίχνευσης σε συνάρτηση με το συγκεκριμένο χώρο – κτήριο, γίνεται λαμβάνοντας υπόψιν 3 βασικούς παράγοντες: Την απαιτούμενη ταχύτητα ανίχνευσης/αντίδρασης, την ανάγκη μείωσης των ψευδών συναγερμών (false alarms) και τον φύση της πυρκαγιάς.
- Ευθυγράμμιση: Η τοποθέτηση σε πολύ σταθερές επιφάνειες και η σωστή ευθυγράμμιση μεταξύ δέσμης πομπού – δέκτη ή ανακλαστήρα είναι πολύ σημαντική για την αξιόπιστη λειτουργία του συστήματος σε βάθος χρόνο.
- Περιβαλλοντικοί παράγοντες: Η περιοχή που θα εγκατασταθούν τέτοια συστήματα πρέπει να είναι «ελεύθερη» από υλικά που προκαλούν αντανακλάσεις και άρα παρεμβολές στη δέσμη (όπως παράθυρα, γυαλιστεροί τοίχοι, ακόμη και π.χ. στρετς φιλμ συσκευασίας παλετών).
- Οπτική Γραμμή (Line of sight): Οι αισθητήρες αυτοί δεν πρέπει να τοποθετούνται σε απόσταση μικρότερη από 50cm από τοίχο, έως 60cm από την οροφή, και τουλάχιστον 2,7m από το δάπεδο. Σε περίπτωση διπλής στέγης, η κορυφή πρέπει να καλύπτεται από δέσμη. Σε περίπτωση επίπεδης οροφής η δέσμη καλύπτει 7,5m από κάθε πλευρά (15μ. συνολικό πλάτος), ενώ σε περίπτωση κεκλιμένης οροφής, η απόσταση αυτή μπορεί να αυξηθεί κατά 1% για κάθε μοίρα κλίσης, και έως 25%.
- Περιορισμοί στο ύψος, «στρωμάτωση» καπνού: Πρέπει να αναφερθεί η περίπτωση που λόγω θέρμανσης της οροφής (λόγω π.χ. ηλιακής ακτινοβολίας), δημιουργείται ένα «θερμό φράγμα» κάτω από την οροφή που δεν επιτρέπει στον καπνό να φτάσει πολύ κοντά σε αυτήν.
- Μείωση κόστους: Σε τυπικές περιπτώσεις, η χρήση δεσμών αντί πυρανιχνευτών, εάν ληφθούν υπόψιν τα κόστη υλικών και απαιτούμενης καλωδιακής υποδομής, η επιλογή δεσμών υπολογίζεται ότι είναι αρκετά οικονομικότερη.
Μειονεκτήματα των ανιχνευτών τύπου δέσμης με υπέρθυρο φως, είναι η απαίτηση για πολύ καλή αρχική ευθυγράμμιση και η ευαισθησία σε ψευδοσυναγερμούς, που οφείλονται κυρίως σε παράγοντες όπως η σκόνη, ο ατμός, τα έντομα, οι αντανακλάσεις, η παρεμβολή εμποδίων και η παραμόρφωση του κτηρίου (όπως οι συστολοδιαστολές στην περίοδο του έτους).
Για την αντιμετώπιση των παραπάνω υπάρχουν καινοτόμα συστήματα γραμμικής ανίχνευσης τύπου δέσμης που επιπλέον του αισθητήρα IR, διαθέτουν και αισθητήρα UV (ultra violet wavelength). Έτσι, είναι ακριβέστερη η διάκριση μεταξύ των σωματιδίων καπνού και των παρεμβολών (σκόνη, κλπ.), και μειώνονται οι ψευδοσυναγερμοί.
Ενδεικτικά η λειτουργία τέτοιου τύπου αισθητήρων φαίνεται παρακάτω:
Τέλος, τα συστήματα γραμμικής ανίχνευσης τύπου δέσμης, διέπονται και πρέπει να είναι πιστοποιημένα κατά το ευρωπαϊκό πρότυπο ΕΝ54part 12: “Fire Detection and fire alarm Systems. Line smoke detectors using an optical light beam”.
