Kalkulátor průtoku vody při požáru | Výpočet požadovaných litrů za minutu pro hašení

Co je požární průtok?

Kalkulačka požárního průtoku odhaduje, kolik vody hasiči potřebují k likvidaci požáru v konkrétní budově. Výsledek se nazývá potřebný požární průtok a měří se v galonech za minutu neboli GPM. Hasičské sbory, inženýři vodárenských společností a projektanti budov toto číslo používají při plánování hydrantů, vodovodních řadů a kapacity čerpadel.

Potřebný požární průtok závisí na třech věcech: jak velká budova je, z čeho je postavena a jak snadno hoří její obsah. Malý dům potřebuje mnohem méně vody než velký sklad plný hořlavého zboží.

Jak vypočítat požární průtok

Tato kalkulačka vychází z metody uvedené v příručce Insurance Services Office (ISO) Guide for Determination of Needed Fire Flow, zjednodušené na tři typy budov a tři úrovně nebezpečí. Vyžaduje typ budovy, podlahovou plochu, počet podlaží a úroveň nebezpečí. Většina budov prochází dvoukrokovým vzorcem. Malé domy používají samostatnou tabulku vzdáleností, popsanou dále.

Krok 1: Určete konstrukční faktor (Ci).

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

Plocha je celková podlahová plocha budovy ve čtverečních stopách, sečtená přes všechna podlaží. V příručce ISO závisí F na konstrukční třídě: 1,5 pro dřevěné rámové budovy, 1,0 pro zděné budovy s dřevěnými stropy, 0,8 pro nehořlavé a zděné nehořlavé budovy a 0,6 pro požárně odolné budovy. Tato kalkulačka konstrukční třídu nevyžaduje. První tři hodnoty přiřazuje svým třem typům budov:

Vztah odmocniny a koeficient 18 jsou pro všechny typy budov stejné. Mění se pouze F. Ci se zaokrouhlí na nejbližších 250 GPM a poté se omezí dolní hranicí 500 GPM a výše uvedeným stropem. ISO omezuje Ci na 6 000 GPM u budovy s 1 podlažím jakékoli konstrukční třídy, takže budova s jedním podlažím nikdy nedosáhne stropu 8 000 GPM. Vstup Počet podlaží má výchozí hodnotu 1.

Krok 2: Použijte faktor nebezpečí a získejte potřebný požární průtok (NFF).

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

O je faktor požárního nebezpečí provozu, který vychází z hořlavosti obsahu:

Výsledek se zaokrouhluje na nejbližších 250 GPM, pokud je nižší než 2 500 GPM, nebo na nejbližších 500 GPM, pokud je 2 500 GPM nebo vyšší. Konečný potřebný požární průtok každé budovy se bez ohledu na její typ omezuje na rozmezí od 500 GPM do 12 000 GPM.

Požární průtok pro domy pro jednu a dvě rodiny

ISO pro samostatně stojící dům pro jednu nebo dvě rodiny o nejvýše 2 podlažích vzorec nepoužívá. Zohledňuje pouze vzdálenost k nejbližší budově. Kalkulačka postupuje stejně, je-li zaškrtnuto políčko „Dům pro 1 nebo 2 rodiny“ a dům má 1 nebo 2 podlaží. Objeví se pole pro vzdálenost, které je ve výchozím nastavení 30 stop. Podlahová plocha a úroveň nebezpečí se pak ignorují.

Tyto hodnoty pocházejí z tabulky ISO pro obytné domy, která je stanoví pro dobu trvání 1 hodiny. Dům vyšší než 2 podlaží do tabulky nespadá. U takového domu se kalkulačka vrátí k vzorci a zobrazí krátkou poznámku.

Příklad: Jak vypočítat požární průtok

Dům o ploše 2 000 čtverečních stop se středním nebezpečím.

Ci = 18 × 1,5 × √2 000 = 18 × 1,5 × 44,7 ≈ 1 208, po zaokrouhlení 1 250 GPM. To je pod stropem 8 000 GPM pro obytné budovy, takže hodnota zůstává.

NFF = 1 250 × 1,00 = 1 250 GPM. Hodnota je již nižší než 2 500, takže se zaokrouhlí na nejbližších 250 a zůstane na 1 250 GPM. Toto je výsledek vzorce při nezaškrtnutém políčku pro obytné domy.

Tentýž dům posuzovaný jako dům pro 1 rodinu ve vzdálenosti 25 stop od dalšího domu.

Dům má 1 podlaží, proto se použije tabulka pro obytné domy. Vzdálenost 25 stop (7,62 m) spadá do pásma 21 až 30 ft (9,1 m), což dává 750 GPM. Při vzdálenosti 8 stop (2,4 m) by výsledek byl 1 500 GPM.

Maloobchodní prodejna o ploše 25 000 čtverečních stop se středním nebezpečím.

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

NFF = 2 750 × 1,00 = 2 750 GPM. Protože jde o hodnotu 2 500 nebo vyšší, zaokrouhlí se na nejbližších 500, takže výsledkem je 3 000 GPM.

Továrna o ploše 75 000 čtverečních stop s vysokým nebezpečím.

Ci = 18 × 0,8 × √75 000 = 14,4 × 273,9 ≈ 3 944, po zaokrouhlení 4 000 GPM. To je pod stropem 6 000 GPM pro průmyslové budovy, takže se zde žádné omezení neuplatní.

NFF = 4 000 × 1,25 = 5 000 GPM, což je již násobek 500, takže konečný výsledek je 5 000 GPM.

Komerční budova o ploše 150 000 čtverečních stop, střední nebezpečí.

Ci = 18 × 1,0 × √150 000 = 18 × 387,3 ≈ 6 971, zaokrouhleno na 7 000 GPM. Má-li budova 1 podlaží, Ci je omezeno na 6 000 GPM a NFF = 6 000 × 1,00 = 6 000 GPM. Při 2 podlažích se místo toho uplatní strop 8 000 GPM, takže Ci zůstane 7 000 a výsledek je 7 000 GPM.

Proč je požární průtok důležitý

Čerpadlo hasičského vozu obvykle dodává 1 000 až 1 500 GPM. Vypočtená potřeba 4 000 GPM znamená, že vodu musí současně dodávat několik hasičských vozů, nikoli jen jeden. Hasičské sbory používají údaje o potřebném požárním průtoku při plánování předzásahových průzkumů, při rozhodování, kolik jednotek vyslat k poplachu, a při ověřování, zda hydrant skutečně dokáže dodat množství vody potřebné pro danou budovu.

Inženýři vodárenských společností používají stejná čísla k dimenzování potrubí a akumulačních nádrží. Vodovodní řad vybudovaný pouze pro běžnou spotřebu domácností nemusí během požáru přepravit dostatek vody. O velikosti řadu proto často rozhoduje požadavek požárního průtoku, nikoli každodenní spotřeba.

Projektanti budov tyto hodnoty počítají již v rané fázi projektu. Pokud navrhovaný sklad potřebuje více vody, než dokáže místní systém dodat, obvykle připadají v úvahu menší budova, sprinklerový systém nebo nákladná modernizace vodovodního řadu.

Sprinklery a snížení požárního průtoku

Mnohé stavební a požární předpisy dovolují nižší požadovaný požární průtok, pokud je budova vybavena automatickým sprinklerovým systémem splňujícím požadavky NFPA 13. Protože sprinklery mohou požár zvládnout dříve, než se rozšíří, některé jurisdikce povolují snížení potřebného požárního průtoku pro zásah hasičů o 50 až 75 procent. Přesné procento závisí na místních předpisech a schválení požárním orgánem, proto je třeba je ověřit případ od případu. Tato kalkulačka žádné snížení za sprinklerový systém automaticky neuplatňuje.

Požární průtok vs. průtok sprinklerového systému

Požární průtok a průtok sprinklerového systému jsou dvě samostatné hodnoty. Požární průtok je množství vody, které hasiči po příjezdu potřebují pro hadice a hydranty. Průtok sprinklerového systému je množství vody potřebné k provozu automatického sprinklerového systému a počítá se samostatně podle NFPA 13 na základě druhu skladovaného zboží, výšky skladování a návrhu sprinklerového systému. Průtok sprinklerového systému je obvykle mnohem menší, často se pohybuje od desítek do několika tisíc GPM, a kterou z těchto hodnot je třeba použít pro návrh zásobování vodou, určuje pracovník příslušného stavebního úřadu.

Co tato kalkulačka nezohledňuje

Tento nástroj používá zjednodušenou verzi metody ISO se třemi typy budov a třemi úrovněmi nebezpečí namísto úplné sady šesti konstrukčních tříd a pěti stupňů nebezpečí podle ISO. Nezohledňuje vystavení sousedním budovám, slevy za sprinklery, místní úpravy předpisů ani požadavky na dobu trvání dodávky vody. Uplatňuje však strop ISO 6 000 GPM pro budovy s 1 podlažím a tabulku vzdáleností ISO pro domy pro 1 a 2 rodiny o nejvýše 2 podlažích. Mimo tuto tabulku nemá vzdálenost k dalším budovám na výsledek vliv. Zde uvedené výsledky jsou užitečné pro rané plánování. Konečné číslo používané pro povolení a výstavbu by měl potvrdit licencovaný specialista na požární ochranu a místní příslušný orgán.

Často kladené otázky

Jaký je vzorec pro požární průtok? Potřebný požární průtok se rovná konstrukčnímu faktoru (Ci) vynásobenému faktorem nebezpečí provozu (O). Ci se rovná 18 krát konstrukční faktor F krát druhá odmocnina podlahové plochy budovy ve čtverečních stopách. F je 1,5 pro obytné budovy, 1,0 pro komerční budovy a 0,8 pro průmyslové budovy.

Jaký je minimální požadovaný požární průtok? Tato metoda stanoví dolní hranici 500 GPM pro každý typ budovy, obytné, komerční i průmyslové. Dům pro 1 nebo 2 rodiny, který je od ostatních budov vzdálen více než 30 stop (9,1 m), také dostává 500 GPM.

Kolik požárního průtoku potřebuje rodinný dům pro jednu rodinu? U domu s 1 nebo 2 podlažími používá ISO vzdálenost k nejbližší budově: 500 GPM při vzdálenosti nad 30 stop (9,1 m), až 1 500 GPM do 10 stop (3 m). Chcete-li použít tuto tabulku, zaškrtněte políčko pro obytné domy.

Jaký je maximální požární průtok? Konečný potřebný požární průtok je omezen na 12 000 GPM. Během výpočtu je konstrukční faktor omezen na 8 000 GPM u obytných a komerčních budov a na 6 000 GPM u průmyslových budov. Každá budova s 1 podlažím je omezena na 6 000 GPM bez ohledu na typ.

Proč typ budovy mění výsledek, i když vzorec vypadá stejně? Vzorec pro plochu (druhá odmocnina plochy krát 18) je pro všechny typy stejný. Typ budovy mění výsledek prostřednictvím konstrukčního faktoru F a nepřímo také prostřednictvím odlišného stropu Ci.

Mohou sprinklery snížit požární průtok potřebný pro budovu? Ano, ve většině jurisdikcí, tato kalkulačka však toto snížení neuplatňuje automaticky. Pracovník příslušného úřadu posoudí sprinklerový systém před schválením jakéhokoli snížení.

Reference

1. Insurance Services Office. Guide for Determination of Needed Fire Flow (vydání 06-2014). Guide for Determination of Needed Fire Flow — vzorec C = 18F√A, hodnoty F 1,5, 1,0 a 0,8, stropy 8 000 a 6 000 GPM pro C (včetně stropu 6 000 GPM pro každou budovu s 1 podlažím), tabulka vzdáleností pro domy pro 1 a 2 rodiny, faktory nebezpečí provozu od 0,75 do 1,25, meze 500 až 12 000 GPM a pravidlo zaokrouhlování 250/500 GPM.