消火スプリンクラーはどのように機能しますか?

高温で球根が破裂すると、消火スプリンクラーが作動します。映画ではそう信じさせられますが、簡単に爆発して大混乱を引き起こすことはありません!

ハリウッドは、シーンを解決するための便利なトリックとして、常にスプリンクラーを使用してきました。スプリンクラーは「誤って」消えたり、ヒーローによって巧妙に「オン」になったりします。この戦略は、アクション シークエンスやコメディ リリーフに使用したり、雨の中で屋内でキスをするロマンチックな背景として使用したりすることさえできます。

しかし、ほとんどの映画では、スプリンクラーがひどく間違っていることをご存知ですか?真実は、スプリンクラーは、映画が私たちに信じさせようとしているようには機能しません. ブリジット ジョーンズの赤ちゃんのシーンを考えてみましょう。 バースデー ケーキが火のスプリンクラー システム全体を起動します。そんなことはありえない。

では、消火スプリンクラーはどのように機能するのでしょうか?ちょうどいいタイミングで火災が発生するのはなぜですか?また、実際に誤って火災が発生する可能性はありますか?

自動消火スプリンクラー システムの概要

スプリンクラー消火システムは、屋内空間内の火災を自動的に検出して消火します。これは、火災に対する積極的な保護のさまざまな形態の 1 つです。これの主な利点は、手動で介入する必要がなく、完全に自動的に機能することです。

最初の自動消火スプリンクラーは 1812 年にロンドンにまでさかのぼります。設計には大きな変更がありましたが、システムで使用される基本原理はほとんど同じままです。

自動消火スプリンクラー システムは非常に効果的です。統計によると、英国では、爆発が関係していない限り、スプリンクラーが設置された建物で死亡したことはありません。世界中の統計によると、散水施設での死者は 50 人しかいません。

このシステムは、最も基本的な要素として、給水とスプリンクラー ヘッドにつながるパイプ ネットワークで構成されています。消火ポンプを使用して、水源からパイプに水を汲み上げます。パイプは、流出する水が火を消すのに十分な力になるように加圧されたままになっています.

実験室や倉庫では、天井の下に設置されたスプリンクラー ネットワークを目にすることがあります。ショッピング モールのような建物では、スプリンクラー ヘッドだけが下に見えるように、パイプが仮天井の上に置かれることがあります。ほとんどの場合、小さな頭が突き出ているだけです。

建物内の消火スプリンクラー ネットワーク。 (写真提供:NavinTar/Shutterstock)

スプリンクラー ヘッドとその中のガラス球は、システムのトリガーです。

スプリンクラーの消火方法

パイプ内の加圧水は別として、スプリンクラーは実際にどのように作動しますか?消火スプリンクラー、特にスプリンクラー ヘッドは、熱を検出できます。

スプリンクラー ヘッドは次のようになります。

火のスプリンクラー ヘッド。 （写真提供：twenty20）

真ん中の赤い小瓶のようなものがガラス球です。これは、スプリンクラー ヘッドの操作の重要な要素です。スプリンクラー ヘッドの開口部は、このガラス球によって閉じられています。通常、温度に敏感なグリセリンベースの液体で満たされています.

火がつくと周りの空気が熱くなります。熱風は上方に移動し、スプリンクラー ヘッドのある場所に移動します。これにより、電球内の液体が加熱されて膨張します。ガラス球の温度が限界値に達すると、液体はガラスの許容範囲を超えて膨張し、ガラスが壊れます!

電球が壊れると、スプリンクラー ヘッドが「開き」、システムが作動します。壊れた電球によって生じる圧力の違いにより、バルブが開き、水がノズルから勢いよく流れ出し、火の上に噴霧されます。ほとんどの場合、このシステムがトリップしたときにアラームがトリガーされるようにも設定されています。

スプリンクラー操作。 (写真提供:Elmer Laahne PHOTOGRAPHY/Shutterstock)

スプリンクラーの設置場所が異なれば、閾値温度も異なる場合があります。これは、場所、保護されたスペースの目的、および消火が必要な火が存在しない場合に予想される部屋の最高温度に依存する、保護されたスペースの通常の室温などの要因によって異なります。範囲は通常、摂氏 57 ～ 74 度です。通常、電球内の液体の色は、そのしきい値温度を示しています。

最も一般的な温度範囲は、オレンジ、赤、黄色です。たとえば、バイキングの標準応答スプリンクラーの場合、最低定格の電球は温度定格が 57 ℃ のオレンジ色で、次に赤色が 68 ℃、黄色が 79 ℃ です。最高定格のものは温度定格が 260˚C の黒色で、特別な状況でのみ使用されます。

自動消火スプリンクラー システムの種類

最も一般的に使用されているシステムは、湿式パイプ タイプのスプリンクラー システムです。このセットアップでは、パイプは水で満たされ、加圧された状態に保たれます。これは、水が常にスプリンクラー ヘッドのすぐ後ろで待機していることを意味し、その結果、反応時間が非常に速くなります。

ドライ パイプ スプリンクラー システムは、パイプ内で水が凍結する可能性がある地域や、パイプが破裂する可能性がある自然災害が発生しやすい地域で使用されます。ここでは、パイプは水ではなく圧縮空気で満たされています。スプリンクラーが作動すると、この加圧された空気が勢いよく流れ出し、水源からの水が勢いよく流れ込みます。

ドライパイプシステムにはさらにバリエーションがあります。プレアクション システムは 2 つのトリガーに依存します。1 つは煙探知機または手動トリガーのようなもので、パイプに水を入れることができます。次に、通常のバルブ トリガーでシステムをオフにします。この 2 段階システムは、敷地内に水に敏感な機器や人工物がある場所で使用され、偶発的なトリガーに対する保護を強化します。

最後のタイプは大洪水システムで、実生活では非常にまれですが、映画では特に広まっているようです。その種類については、以下で詳しく説明します。

消火スプリンクラーが誤って消えることはありますか?

最初に 1 つのことを明確にしましょう... 焦げたトーストやろうそくだらけのバースデー ケーキでは、スプリンクラーに火をつけることはできません。スプリンクラー ヘッドのガラス球が実際に破裂するほど空気の温度が上昇する可能性があるのは、「放置しておくと家が全焼する可能性がある」性質を持つ実際の火災のみです。

もう 1 つの誤解されているイメージは、オール オア ナッシング スプリンクラー システムのイメージです。実際には、ほとんどのスプリンクラーの設計に関することは、局所的な火災が発生した場合、火の近くにあるスプリンクラー ヘッドだけが消えるということです。十分に加熱されるのに十分近くにある電球だけが壊れるので、それらのスプリンクラー ヘッドだけが消えます。

ほとんどの場合、火災は単一の発生源から発生するため、スプリンクラー ネットワーク全体を起動する必要があるポイントに到達する前に、消火スプリンクラーが非常に効果的に機能します。 90% のケースで、他のスプリンクラーが作動する前に、1 つのスプリンクラーが消火に成功しています。

言い換えれば、システム全体が火のわずかなヒントで滝に変わるとき、それは映画のようではありません.休憩室で火事を起こしたからといって、オフィスのコンピューターが水浸しになることはありません。

ヴェロニカ・マーズのシーンを考えてみましょう クリステン・ベルがライターを煙探知機にかざし、部屋のすべてのスプリンクラーを瞬時に作動させたとき。現実的には、ベロニカだけがそのような状況でびしょぬれになる可能性があるため、これは非常にありそうもない出来事です.

ほとんどの場合、煙警報または手動の火災警報トリガーをトリガーしても、システムがオフになることはありません。この誤解は、無数の映画で見られます。緊急火災報知器のレバーを引くだけで、すぐに屋内の暴風雨が発生します!

通常、消火スプリンクラーは、十分に高い温度に遭遇した場合にのみ作動します。手動の火災警報器は他の安全対策をトリガーする場合がありますが、ガラス球スプリンクラー システムはトリガーしません。

Deluge Fire スプリンクラー システム

映画で見られるタイプのスプリンクラーの「過剰反応」は、大洪水のスプリンクラー システムの場合にのみ可能です。

大洪水スプリンクラー システムの操作。 (写真提供:Flickr)

デリュージ システムには、スプリンクラー ヘッドに個々の熱に敏感なガラス球のトリガーがありません。スプリンクラー ヘッドは常に「開いています」。他のアラームによってトリガーされます。したがって、別のトリガー (煙警報、手動トリガー、またはその他のアラーム) が作動すると、その名前が示すように、それらが一斉に鳴り、「大洪水」が発生します。

しかし問題は、大洪水システムは実際には非常にまれだということです。デリュージ スプリンクラー システムは、火災のリスクが非常に高い場所にのみ設置されます。人々は火事を恐れるかもしれませんが、偶発的な水害のリスクも望んでいません!

スプリンクラーを備えたほとんどの映画シーンは、大洪水システムを設置する必要があるスペースに設定されていません.したがって、映画は消火スプリンクラーに関するよくある誤解を利用し、それに傾倒していると結論付けることができます。

安全な賭け

人々は、スプリンクラーが誤って作動するのではないかと恐れて、自宅やオフィスに自動消火スプリンクラー システムを設置しないことを決定するかもしれません。実際、スプリンクラーの誤作動の確率は 1,600 万分の 1 です。スプリンクラー ヘッドは、火だけが生成できるほどの高温の存在下でのみ作動し、実際の火の上にあるスプリンクラー ヘッドのみが作動します。

言い換えれば、自動消火スプリンクラー システムは、火災に対する最も信頼できる保護を探している場合に選択するのに非常に適したシステムです。