Tulekustutuse vooluhulga kalkulaator | Arvutage nõutav GPM tulekustutuseks

Mis on tuletõrjevee vooluhulk?

Tuletõrjevee vooluhulga kalkulaator hindab, kui palju vett vajavad tuletõrjujad konkreetses hoones tulekahju ohjeldamiseks. Tulemust nimetatakse vajalikuks tuletõrjevee vooluhulgaks ning seda mõõdetakse gallonites minutis ehk GPM-is. Päästeasutused, vee-ettevõtete insenerid ja hoonete projekteerijad kasutavad seda näitajat hüdrantide, veetorustike ja pumpade jõudluse kavandamisel.

Vajalik tuletõrjevee vooluhulk sõltub kolmest asjaolust: kui suur hoone on, millest see on ehitatud ja kui kergesti selle sisu süttib. Väike maja vajab palju vähem vett kui suur tuleohtlikku kaupa täis ladu.

Kuidas arvutada tuletõrjevee vooluhulka

See kalkulaator järgib Insurance Services Office’i (ISO) juhendi Guide for Determination of Needed Fire Flow meetodit, mis on lihtsustatud kolme hoonetüübi ja kolme ohutasemeni. Arvutus koosneb kahest sammust.

Samm 1: leidke ehitustegur (Ci).

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

Pindala on efektiivne pindala ruutjalgades. Ühekorruselise hoone puhul on see lihtsalt põrandapindala. Mitmekorruselise, kuid tulekindlaks muutmata hoone puhul võtab ISO aluseks suurima korruse pindala ning poole kõigi teiste korruste pindalast. F on hoonetüübist sõltuv ehitustegur:

Ruutjuurseos ja koefitsient 18 on kõigi hoonetüüpide puhul samad. Muutub ainult F. Iga tüüp vastab ühele ISO ehitusklassile. Elamu tähendab karkasshoonet (klass 1). Ärihoone tähendab talastikuga müüritist (klass 2). Tööstushoone tähendab mittepõlevat hoonet (klass 3). Klass määrab ka Ci ülempiiri. Ci ümardatakse lähima 250 GPM-ini ning sellele rakendatakse alampiiri 500 GPM ja eespool näidatud ülempiiri.

Samm 2: rakendage ohutegurit ja leidke vajalik tuletõrjevee vooluhulk (NFF).

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

O on kasutusotstarbe ohutegur, mis põhineb sisu põlevusel:

Tulemus ümardatakse lähima 250 GPM-ini, kui see on alla 2 500 GPM, või lähima 500 GPM-ini, kui see on 2 500 GPM või rohkem. Iga hoone lõplik vajalik tuletõrjevee vooluhulk jääb olenemata hoonetüübist vahemikku 500 GPM kuni 12 000 GPM.

Näide: kuidas arvutada tuletõrjevee vooluhulka

2 000 ruutjalga suurune elamu, mõõdukas ohutase.

Ci = 18 × 1,5 × √2 000 = 18 × 1,5 × 44,7 ≈ 1 208, ümardatuna 1 250 GPM-ni. See jääb alla elamute 8 000 GPM ülempiiri, seega seda ei piirata.

NFF = 1 250 × 1,00 = 1 250 GPM. See on juba alla 2 500, seega ümardatakse lähima 250-ni ja tulemuseks jääb 1 250 GPM.

25 000 ruutjalga suurune jaemüügikauplus, mõõdukas ohutase.

Ci = 18 × 1,0 × √25 000 = 18 × 158,1 ≈ 2 846, ümardatuna 2 750 GPM-ni.

NFF = 2 750 × 1,00 = 2 750 GPM. Kuna see on 2 500 või rohkem, ümardatakse lähima 500-ni ning tulemuseks saadakse 3 000 GPM.

75 000 ruutjalga suurune tehas, kõrge ohutase.

Ci = 18 × 0,8 × √75 000 = 14,4 × 273,9 ≈ 3 944, ümardatuna 4 000 GPM-ni. See jääb alla tööstushoonete 6 000 GPM ülempiiri, seega siin ülempiiri ei rakendata.

NFF = 4 000 × 1,25 = 5 000 GPM, mis on juba 500 kordne, seega on lõpptulemus 5 000 GPM.

Miks on tuletõrjevee vooluhulk oluline?

Tuletõrjeauto pump annab tavaliselt 1 000 kuni 1 500 GPM. Arvutuslik vajadus 4 000 GPM tähendab, et vett peavad samal ajal andma mitu tuletõrjeautot, mitte ainult üks. Päästeasutused kasutavad vajaliku tuletõrjevee vooluhulga näitajaid tulekahjueelsete ülevaatuste kavandamisel, häirele saadetavate üksuste arvu määramisel ja kontrollimisel, kas hüdrant suudab tegelikult anda hoone vajadustele vastava veekoguse.

Vee-ettevõtete insenerid kasutavad samu näitajaid torude ja veemahutite dimensioneerimisel. Ainult kodumajapidamiste tarbeks ehitatud veetorustik ei pruugi tulekahju ajal piisavalt vett läbi lasta, mistõttu määrab peatoru suuruse sageli tuletõrjevee vajadus, mitte igapäevane tarbimine.

Hoonete projekteerijad teevad need arvutused projekti varases etapis. Kui kavandatav ladu vajab rohkem vett, kui kohalik süsteem suudab anda, on tavaliselt võimalikud lahendused väiksem hoone, sprinklersüsteem või veetorustiku kallis uuendamine.

Sprinklersüsteemid ja tuletõrjevee vooluhulga vähendamine

Paljud ehitus- ja tuleohutuseeskirjad lubavad väiksemat tuletõrjevee vooluhulga nõuet, kui hoones on standardile NFPA 13 vastav automaatne sprinklersüsteem. Kuna sprinklersüsteem suudab tulekahju ohjeldada enne selle suureks kasvamist, lubavad mõned jurisdiktsioonid käsitsi kustutamise vajaduseks vajalikku tuletõrjevee vooluhulka vähendada 50 kuni 75 protsenti. Täpne protsent sõltub kohalikust eeskirjast ja tuleohutusametniku heakskiidust, seega tuleb seda hinnata iga juhtumi puhul eraldi. See kalkulaator sprinklersüsteemi vähendust automaatselt ei rakenda.

Tuletõrjevee vooluhulk ja sprinklersüsteemi veevajadus

Tuletõrjevee vooluhulk ja sprinklersüsteemi veevajadus on kaks eri näitajat. Tuletõrjevee vooluhulk on vee kogus, mida tuletõrjujad vajavad saabudes voolikute ja hüdrantide jaoks. Sprinklersüsteemi veevajadus on veekogus, mida automaatne sprinklersüsteem tööks vajab, ning see arvutatakse standardi NFPA 13 alusel eraldi, lähtudes ladustatava kauba liigist, ladustamiskõrgusest ja sprinklersüsteemi lahendusest. Sprinklersüsteemi veevajadus on tavaliselt palju väiksem, sageli mõnekümnest kuni mõne tuhande GPM-ini, ning veevarustuse projekteerimisel otsustab pädev ametnik, kumb näitaja on määrav.

Mida see kalkulaator ei hõlma

See tööriist kasutab ISO meetodi lihtsustatud versiooni, milles on ISO täieliku kuue ehitusklassi ja viie ohukategooria asemel kolm hoonetüüpi ja kolm ohutaset. See ei arvesta lähedal asuvate hoonete ohustatust, sprinklersüsteemi soodustusi, kohalikke eeskirjamuudatusi ega veevarustuse kestuse nõudeid. Siinsed tulemused sobivad esialgseks kavandamiseks. Pädev tuleohutuse insener ja kohalik pädev asutus peaksid kinnitama lõpliku näitaja, mida kasutatakse lubade taotlemisel ja ehitamisel.

Korduma kippuvad küsimused

Mis on tuletõrjevee vooluhulga valem? Vajalik tuletõrjevee vooluhulk võrdub ehitusteguri (Ci) ja kasutusotstarbe ohuteguri (O) korrutisega. Ci võrdub ehitusteguri F ja hoone ruutjalgades väljendatud põrandapinna ruutjuure korrutisega, mida korrutatakse arvuga 18. F on elamute puhul 1,5, ärihoonete puhul 1,0 ja tööstushoonete puhul 0,8.

Milline on nõutav minimaalne tuletõrjevee vooluhulk? See meetod kehtestab kõigi hoonetüüpide — elamute, ärihoonete ja tööstushoonete — alampiiriks 500 GPM.

Milline on maksimaalne tuletõrjevee vooluhulk? Lõplik vajalik tuletõrjevee vooluhulk on piiratud väärtusega 12 000 GPM. Arvutuse käigus on ehitustegur ise piiratud elamute ja ärihoonete puhul väärtusega 8 000 GPM ning tööstushoonete puhul väärtusega 6 000 GPM.

Miks muudab hoonetüüp tulemust, kuigi valem näib olevat sama? Pindalavalem — pindala ruutjuur korda 18 — on kõigi tüüpide puhul identne. Hoonetüüp muudab tulemust ehitusteguri F kaudu ning kaudselt Ci erineva ülempiiri kaudu.

Kas sprinklersüsteem võib vähendada hoonele vajalikku tuletõrjevee vooluhulka? Jah, enamikus jurisdiktsioonides, kuigi see kalkulaator ei rakenda vähendust automaatselt. Pädev ametnik vaatab sprinklersüsteemi üle, enne kui lubab vähendust kohaldada.

Kuidas erineb see sprinklersüsteemi veevajadusest? Tuletõrjevee vooluhulk hõlmab tuletõrjujate kasutatavat vett voolikute ja hüdrantide jaoks. Sprinklersüsteemi veevajadus hõlmab automaatse sprinklersüsteemi kasutatavat vett ning seda arvutatakse standardi NFPA 13 alusel eraldi ja tavaliselt väiksema väärtusena.

Viited

1. Insurance Services Office (2014). Guide for Determination of Needed Fire Flow. Jersey City, NJ: ISO.
2. International Code Council (2021). International Fire Code, lisa B.
3. National Fire Protection Association. NFPA 13: Standard for the Installation of Sprinkler Systems.
4. National Fire Protection Association. NFPA 1142: Standard on Water Supplies for Suburban and Rural Fire Fighting.
5. American Water Works Association (2017). M31: Distribution System Requirements for Fire Protection, 5. väljaanne. Denver, CO: AWWA.