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 ръководството на Службата за застрахователни услуги (ISO) Ръководство за определяне на необходимия разход на вода за пожарогасене, опростен до три типа сгради и три нива на опасност. Изчислението има две стъпки.

Стъпка 1: Намиране на строителния коефициент (Ci).

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

Площта е ефективната площ в квадратни фута. За едноетажна сграда това е просто площта на пода. За по-висока сграда, която не е огнеустойчива, ISO взема най-големия етаж плюс половината от площта на всеки останал етаж. F е строителен коефициент, който зависи от типа на сградата:

Зависимостта чрез квадратен корен и коефициентът 18 са еднакви за всички типове сгради. Променя се само F. Всеки тип съответства на строителен клас на ISO. Жилищна означава скелетна конструкция (клас 1). Търговска означава зидана конструкция с дървени греди (клас 2). Промишлена означава негорима конструкция (клас 3). Класът определя и горната граница на Ci. Ci се закръгля до най-близките 250 GPM, след което се ограничава до минимална стойност 500 GPM и до посочената по-горе горна граница.

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 типа ѝ.

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 горната граница от 8 000 GPM за жилищни сгради, така че стойността остава непроменена.

NFF = 1 250 × 1,00 = 1 250 GPM. Стойността вече е под 2 500, затова се закръгля до най-близките 250 и остава 1 250 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 горната граница 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.

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 типа сгради и три нива на опасност вместо пълния набор от шест строителни класа и пет степени на опасност на ISO. Той не отчита въздействието върху съседни сгради, облекченията заради спринклерни системи, местните изменения на нормите или изискванията за продължителност на водоснабдяването. Резултатите тук са полезни за предварително планиране. Лицензиран инженер по противопожарна защита и местният компетентен орган трябва да потвърдят окончателната стойност, използвана за разрешителни и строителство.

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 площта на пода 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 задава минимална стойност 500 GPM за всеки тип сграда — жилищна, търговска или промишлена.

Какъв е максималният дебит за пожарогасене? Крайният необходим дебит за пожарогасене е ограничен до 12 000 GPM. Междувременно самият строителен коефициент е ограничен до 8 000 GPM за жилищни и търговски сгради и до 6 000 GPM за промишлени сгради.

Защо типът на сградата променя резултата, въпреки че формулата изглежда еднаква? Формулата за площта — квадратният корен от площта, умножен по 18 — е еднаква за всички типове. Типът на сградата променя резултата чрез строителния коефициент F и косвено чрез различната горна граница 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.

Как се различава това от необходимия дебит на спринклерната система? Дебитът за пожарогасене обхваща водата за маркучите и хидрантите, използвани от пожарникарите. Необходимият дебит на спринклерната система се отнася до водата, използвана от автоматична спринклерна система, и се изчислява отделно, обикновено с по-ниска стойност, съгласно NFPA 13.

Източници

1. Служба за застрахователни услуги (2014). Ръководство за определяне на необходимия разход на вода за пожарогасене. Джърси Сити, Ню Джърси: ISO.
2. International Code Council (2021). International Fire Code, приложение B.
3. Национална асоциация за противопожарна защита. NFPA 13: Стандарт за инсталиране на спринклерни системи.
4. Национална асоциация за противопожарна защита. NFPA 1142: Стандарт за водоснабдяване за гасене на пожари в крайградски и селски райони.
5. Американска асоциация по водоснабдяване (2017). M31: Изисквания към разпределителните системи за противопожарна защита, 5-о издание. Денвър, Колорадо: AWWA.