Калкулатор за пожарен дебит | Изчисляване на необходимите GPM за пожарогасене

Какво представлява дебитът за пожарогасене?

Калкулаторът за дебит за пожарогасене изчислява колко вода е необходима на пожарникарите, за да овладеят пожар в конкретна сграда. Резултатът се нарича необходим дебит за пожарогасене и се измерва в галони за минута, или GPM. Пожарните служби, инженерите на водоснабдителните дружества и проектантите на сгради използват това число при планирането на пожарни хидранти, водопроводи и капацитет на помпите.

Необходимият дебит за пожарогасене зависи от три неща: колко голяма е сградата, от какво е построена и колко лесно се възпламенява съдържанието ѝ. На малка къща е необходима много по-малко вода, отколкото на голям склад, пълен със запалими стоки.

Как се изчислява дебитът за пожарогасене

Този калкулатор следва метода от Ръководство за определяне на необходимия дебит за пожарогасене на Insurance Services Office (ISO), опростен до три вида сгради и три нива на опасност. Той иска вида на сградата, разгънатата застроена площ, броя на етажите и нивото на опасност. Повечето сгради минават през формула в две стъпки. Малките къщи използват отделна таблица с разстояния, описана по-нататък.

Стъпка 1: Намиране на строителния коефициент (Ci).

$C_i = 18 \times F \times \sqrt{\text{Площ}}$

Площта е общата разгъната застроена площ на сградата в квадратни фута, сумирана за всички нива. В ръководството на ISO F зависи от класа на конструкцията: 1,5 за дървена скелетна, 1,0 за зидана с дървени елементи, 0,8 за негорима и зидана негорима и 0,6 за огнеустойчиви сгради. Този калкулатор не пита за класа на конструкцията. Той присвоява първите три стойности на трите си вида сгради:

Зависимостта с квадратен корен и коефициентът 18 са еднакви за всички видове сгради. Променя се само F. Ci се закръглява до най-близките 250 GPM, след което се ограничава отдолу до 500 GPM и отгоре до тавана, показан по-горе. ISO ограничава Ci до 6 000 GPM за сграда с 1 етаж от който и да е клас на конструкция, така че едноетажна сграда никога не получава тавана от 8 000 GPM. Полето „Брой етажи“ е със стойност по подразбиране 1.

Стъпка 2: Прилагане на коефициента на опасност и получаване на необходимия дебит за пожарогасене (NFF).

$\text{NFF} = C_i \times O$

O е коефициентът на опасност според предназначението, който се определя от това колко горимо е съдържанието:

Резултатът се закръгля до най-близките 250 GPM, ако е под 2 500 GPM, или до най-близките 500 GPM, ако е 2 500 GPM или повече. Крайният необходим дебит за пожарогасене за всяка сграда се ограничава между 500 GPM и 12 000 GPM независимо от вида ѝ.

Дебит за пожарогасене за еднофамилни и двуфамилни жилища

ISO не използва формулата за самостоятелна къща за едно или две семейства, висока не повече от 2 етажа. Тя гледа само разстоянието до най-близката сграда. Калкулаторът прави същото, когато е отметнато квадратчето „жилище за 1 или 2 семейства“ и къщата е с 1 или 2 етажа. Появява се поле за разстояние, със стойност по подразбиране 30 фута (9,1 m). Тогава разгънатата площ и нивото на опасност се пренебрегват.

Тези стойности идват от таблицата на ISO за жилища, която ги определя за продължителност от 1 час. Жилище, по-високо от 2 етажа, е извън таблицата. За такава къща калкулаторът се връща към формулата и показва кратка бележка за това.

Пример: Как се изчислява дебитът за пожарогасене

Къща с площ 2 000 квадратни фута, умерена опасност.

Ci = 18 × 1,5 × √2 000 = 18 × 1,5 × 44,7 ≈ 1 208, закръглено до 1 250 GPM. Това е под тавана от 8 000 GPM за жилищни сгради, така че стойността остава непроменена.

NFF = 1 250 × 1,00 = 1 250 GPM. Стойността е под 2 500, затова се закръглява до най-близките 250 и остава 1 250 GPM. Това е резултатът от формулата, при неотметнато квадратче за жилище.

Същата къща, с отметнато квадратче за жилище за 1 семейство, на 25 фута (7,62 m) от следващата къща.

Къщата е с 1 етаж, затова се прилага таблицата за жилища. Разстояние от 25 фута (7,62 m) попада в диапазона от 21 до 30 фута (9,1 m) и дава 750 GPM. При разстояние 8 фута (2,4 m) отговорът би бил 1 500 GPM.

Търговски магазин с площ 25 000 квадратни фута, умерена опасност.

Ci = 18 × 1,0 × √25 000 = 18 × 158,1 ≈ 2 846, закръглено до 2 750 GPM.

NFF = 2 750 × 1,00 = 2 750 GPM. Тъй като стойността е 2 500 или повече, тя се закръгля до най-близките 500, което дава 3 000 GPM.

Фабрика с площ 75 000 квадратни фута, висока опасност.

Ci = 18 × 0,8 × √75 000 = 14,4 × 273,9 ≈ 3 944, закръглено до 4 000 GPM. Това е под тавана от 6 000 GPM за промишлени сгради, така че тук не се прилага ограничение.

NFF = 4 000 × 1,25 = 5 000 GPM, което вече е кратно на 500, така че крайният резултат е 5 000 GPM.

Търговска сграда с площ 150 000 квадратни фута, умерена опасност.

Ci = 18 × 1,0 × √150 000 = 18 × 387,3 ≈ 6 971, закръглено до 7 000 GPM. Ако сградата е с 1 етаж, Ci е ограничено до 6 000 GPM, а NFF = 6 000 × 1,00 = 6 000 GPM. При 2 етажа вместо това важи таванът от 8 000 GPM, така че Ci остава 7 000 и резултатът е 7 000 GPM.

Защо дебитът за пожарогасене е важен

Помпата на пожарния автомобил обикновено подава от 1 000 до 1 500 GPM. Изчислена необходимост от 4 000 GPM означава, че няколко пожарни автомобила трябва да подават вода едновременно, а не само един. Пожарните служби използват стойностите за необходимия дебит при планиране на огледи преди инциденти, определяне на броя екипи, които да изпратят при сигнал, и проверка дали даден хидрант действително може да осигури необходимото за сградата количество вода.

Инженерите на водоснабдителните дружества използват същите стойности за оразмеряване на тръбите и резервоарите. Водопровод, изграден само за битови нужди, може да не пренася достатъчно вода при пожар, затова необходимостта от дебит за пожарогасене често определя колко голям трябва да бъде водопроводът, а не ежедневното потребление.

Проектантите на сгради изчисляват тези стойности още в началото на проекта. Ако за планиран склад е необходима повече вода, отколкото местната система може да подаде, обичайните възможности са по-малка сграда, спринклерна система или скъпо увеличаване на капацитета на водопровода.

Спринклери и намаляване на дебита за пожарогасене

Много строителни и противопожарни норми допускат по-ниско изискване за дебита за пожарогасене, когато сградата има автоматична спринклерна система, отговаряща на NFPA 13. Тъй като спринклерите могат да овладеят пожара, преди той да се разрасне, някои юрисдикции разрешават намаляване с 50 до 75 процента на необходимия дебит за пожарогасене при действията на пожарникарите. Точният процент зависи от местните норми и одобрението на пожарния инспектор, затова трябва да се проверява за всеки отделен случай. Този калкулатор не прилага самостоятелно намаление заради спринклерна система.

Дебит за пожарогасене спрямо необходимия дебит на спринклерната система

Дебитът за пожарогасене и необходимият дебит на спринклерната система са две отделни стойности. Дебитът за пожарогасене е водата, необходима на пожарникарите за маркучите и хидрантите след пристигането им. Необходимият дебит на спринклерната система е водата, необходима за работата на автоматична спринклерна система, и се изчислява отделно съгласно NFPA 13 въз основа на вида на съхраняваните стоки, височината на складиране и конструкцията на спринклерната система. Необходимият дебит на спринклерната система обикновено е много по-малък, често от десетки до няколко хиляди GPM, а служителят, отговарящ за спазването на нормите, определя коя стойност е определяща за проектирането на водоснабдяването.

Какво не обхваща този калкулатор

Този инструмент използва опростена версия на метода на ISO, с три вида сгради и три нива на опасност вместо пълния набор от шест класа конструкция и пет степени на опасност на ISO. Той не отчита въздействието от близки сгради, намаленията за спринклерни системи, местните изменения на нормите или изискванията за продължителност на водоснабдяването. Прилага ограничението на ISO от 6 000 GPM за сгради с 1 етаж и таблицата на ISO с разстояния за жилища за 1 и 2 семейства до 2 етажа. Извън тази таблица разстоянието до други сгради не влияе на резултата. Резултатите тук са полезни за ранно планиране. Окончателната стойност, използвана за разрешителни и строителство, трябва да бъде потвърдена от лицензиран инженер по пожарна защита и от местния компетентен орган.

Често задавани въпроси

Каква е формулата за дебита за пожарогасене? Необходимият дебит за пожарогасене е равен на строителния коефициент (Ci), умножен по коефициента на опасност според предназначението (O). Ci е равно на 18, умножено по строителния коефициент F и квадратния корен от разгънатата застроена площ на сградата в квадратни фута. F е 1,5 за жилищни сгради, 1,0 за търговски сгради и 0,8 за промишлени сгради.

Какъв е минималният необходим дебит за пожарогасене? Този метод определя минимум от 500 GPM за всеки вид сграда: жилищна, търговска или промишлена. Жилище за 1 или 2 семейства на повече от 30 фута (9,1 m) от други сгради също получава 500 GPM.

Какъв дебит за пожарогасене е нужен за еднофамилна къща? За къща с 1 или 2 етажа ISO използва разстоянието до най-близката сграда: 500 GPM над 30 фута (9,1 m) и до 1 500 GPM в рамките на 10 фута (3 m). Отметнете квадратчето за жилище, за да използвате тази таблица.

Какъв е максималният дебит за пожарогасене? Крайният необходим дебит за пожарогасене е ограничен до 12 000 GPM. По пътя строителният коефициент е ограничен до 8 000 GPM за жилищните и търговските сгради и до 6 000 GPM за промишлените. Всяка сграда с 1 етаж е ограничена до 6 000 GPM, независимо от вида ѝ.

Защо видът на сградата променя резултата, въпреки че формулата изглежда еднаква? Формулата за площта — квадратният корен от площта, умножен по 18 — е еднаква за всички видове. Видът на сградата променя резултата чрез строителния коефициент F и косвено чрез различния таван на Ci.

Могат ли спринклерите да намалят необходимия за сградата дебит за пожарогасене? Да, в повечето юрисдикции, въпреки че този калкулатор не прилага автоматично такова намаление. Служител, отговарящ за спазването на нормите, проверява спринклерната система, преди да разреши каквото и да е намаление.

Източници

1. Insurance Services Office. Guide for Determination of Needed Fire Flow (издание 06-2014). Guide for Determination of Needed Fire Flow — формулата C = 18F√A, стойностите на F 1,5, 1,0 и 0,8, ограниченията на C от 8 000 и 6 000 GPM (включително ограничението от 6 000 GPM за всяка сграда с 1 етаж), таблицата с разстояния за жилища за 1 и 2 семейства, коефициентите на опасност според предназначението от 0,75 до 1,25, границите от 500 до 12 000 GPM и правилото за закръгляване на 250/500 GPM.