Kalkulator protupožarnog protoka | Izračunaj potrebne GPM za gašenje požara

Što je protok za gašenje požara?

Kalkulator protoka za gašenje požara procjenjuje koliko je vode vatrogascima potrebno za kontrolu požara u određenoj zgradi. Taj se rezultat naziva potrebnim protokom za gašenje požara, a mjeri se u galonima u minuti, odnosno GPM. Vatrogasne postrojbe, inženjeri vodnog gospodarstva i projektanti zgrada upotrebljavaju tu vrijednost za planiranje hidranata, vodovodnih cjevovoda i kapaciteta crpki.

Potrebni protok za gašenje požara ovisi o trima čimbenicima: veličini zgrade, materijalu od kojeg je izgrađena i zapaljivosti njezina sadržaja. Za malu je kuću potrebno znatno manje vode nego za veliko skladište puno zapaljive robe.

Kako izračunati protok za gašenje požara

Ovaj kalkulator slijedi metodu iz priručnika Insurance Services Office (ISO) Guide for Determination of Needed Fire Flow, pojednostavljenu na tri vrste zgrada i tri razine opasnosti. Izračun ima dva koraka.

Korak 1: Odredite građevinski faktor (Ci).

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

Površina je efektivna površina u četvornim stopama. Za jednokatnu zgradu to je jednostavno podna površina. Za višu zgradu koja nije otporna na požar ISO uzima najveću podnu površinu i polovicu površine svakog drugog kata. F je građevinski faktor koji ovisi o vrsti zgrade:

Odnos s kvadratnim korijenom i koeficijent 18 isti su za sve vrste zgrada. Mijenja se samo F. Svaka vrsta predstavlja jednu ISO-ovu građevinsku klasu. Stambena označava okvirnu konstrukciju (klasa 1). Poslovna znači zidanu konstrukciju s drvenim gredama (klasa 2). Industrijska znači negorivu konstrukciju (klasa 3). Klasa također određuje gornju granicu za Ci. Ci se zaokružuje na najbližih 250 GPM, a zatim se ograničava donjom granicom od 500 GPM i gornjom granicom navedenom iznad.

Korak 2: Primijenite faktor opasnosti i odredite potrebni protok za gašenje požara (NFF).

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

O je faktor opasnosti prema namjeni, koji se temelji na zapaljivosti sadržaja:

Rezultat se zaokružuje na najbližih 250 GPM ako je manji od 2.500 GPM, odnosno na najbližih 500 GPM ako iznosi 2.500 GPM ili više. Konačni potrebni protok za gašenje požara za svaku se zgradu ograničava na raspon između 500 GPM i 12.000 GPM, neovisno o njezinoj vrsti.

Primjer: Kako izračunati protok za gašenje požara

Kuća površine 2.000 četvornih stopa, umjerena opasnost.

Ci = 18 × 1,5 × √2.000 = 18 × 1,5 × 44,7 ≈ 1.208, zaokruženo na 1.250 GPM. To je manje od stambene gornje granice od 8.000 GPM, pa se vrijednost zadržava.

NFF = 1.250 × 1,00 = 1.250 GPM. Već je manje od 2.500, pa se zaokružuje na najbližih 250 i ostaje 1.250 GPM.

Maloprodajna trgovina površine 25.000 četvornih stopa, umjerena opasnost.

Ci = 18 × 1,0 × √25.000 = 18 × 158,1 ≈ 2.846, zaokruženo na 2.750 GPM.

NFF = 2.750 × 1,00 = 2.750 GPM. Budući da je to 2.500 ili više, zaokružuje se na najbližih 500, čime se dobiva 3.000 GPM.

Tvornica površine 75.000 četvornih stopa, velika opasnost.

Ci = 18 × 0,8 × √75.000 = 14,4 × 273,9 ≈ 3.944, zaokruženo na 4.000 GPM. To je manje od industrijske gornje granice od 6.000 GPM, pa se ovdje ne primjenjuje ograničenje.

NFF = 4.000 × 1,25 = 5.000 GPM, što je već višekratnik od 500, pa je konačni rezultat 5.000 GPM.

Zašto je protok za gašenje požara važan

Crpka vatrogasnog vozila obično isporučuje od 1.000 do 1.500 GPM. Izračunata potreba od 4.000 GPM znači da vodu istodobno mora dovoditi nekoliko vozila, a ne samo jedno. Vatrogasne postrojbe upotrebljavaju vrijednosti potrebnog protoka za gašenje požara pri planiranju izvida prije incidenta, odlučivanju o broju jedinica koje treba poslati na dojavu i provjeri može li hidrant stvarno isporučiti količinu koju zgrada zahtijeva.

Inženjeri vodnog gospodarstva upotrebljavaju iste vrijednosti za dimenzioniranje cijevi i spremnika. Vodovodni cjevovod izgrađen samo za potrebe kućanstava možda neće moći provesti dovoljno vode tijekom požara, pa potreba za protokom za gašenje požara često određuje potrebnu veličinu cjevovoda, a ne svakodnevna potrošnja.

Projektanti zgrada računaju te vrijednosti u ranoj fazi projekta. Ako je za planirano skladište potrebno više vode nego što lokalni sustav može isporučiti, mogućnosti su obično manja zgrada, sustav sprinklera ili skupa nadogradnja vodovodnog cjevovoda.

Sprinkleri i smanjenje protoka za gašenje požara

Mnogi građevinski i protupožarni propisi dopuštaju manji potrebni protok za gašenje požara kada zgrada ima automatski sustav sprinklera koji zadovoljava NFPA 13. Budući da sprinkleri mogu staviti požar pod nadzor prije nego što se proširi, neke jurisdikcije dopuštaju smanjenje od 50 do 75 posto potrebnog protoka za gašenje požara pri ručnom gašenju. Točan postotak ovisi o lokalnim propisima i odobrenju nadležnog službenika za zaštitu od požara, pa ga treba provjeriti za svaki slučaj zasebno. Ovaj kalkulator sam ne primjenjuje smanjenje zbog sprinklera.

Protok za gašenje požara nasuprot potrebi sprinklera

Protok za gašenje požara i potreba sprinklera dvije su odvojene vrijednosti. Protok za gašenje požara količina je vode koja je vatrogascima potrebna za crijeva i hidrante nakon dolaska. Potreba sprinklera količina je vode potrebna za rad automatskog sustava sprinklera, a izračunava se zasebno prema NFPA 13, na temelju vrste uskladištene robe, visine skladištenja i izvedbe sustava sprinklera. Potreba sprinklera obično je znatno manja, često u rasponu od nekoliko desetaka do nekoliko tisuća GPM, a službenik nadležan za propise odlučuje koja vrijednost određuje projekt vodoopskrbe.

Što ovaj kalkulator ne obuhvaća

Ovaj alat upotrebljava pojednostavljenu verziju ISO-ove metode, s trima vrstama zgrada i trima razinama opasnosti umjesto ISO-ova punog skupa od šest građevinskih klasa i pet stupnjeva opasnosti. Ne uzima u obzir izloženost obližnjim zgradama, olakšice zbog sprinklera, lokalne izmjene propisa ni zahtjeve za trajanjem opskrbe vodom. Ovdje dobiveni rezultati korisni su za početno planiranje. Ovlašteni inženjer protupožarne zaštite i lokalno nadležno tijelo trebaju potvrditi konačnu vrijednost koja će se upotrebljavati za dozvole i gradnju.

Često postavljana pitanja

Koja je formula za protok za gašenje požara? Potrebni protok za gašenje požara jednak je umnošku građevinskog faktora (Ci) i faktora opasnosti prema namjeni (O). Ci je jednak umnošku 18, građevinskog faktora F i kvadratnog korijena podne površine zgrade u četvornim stopama. F iznosi 1,5 za stambene zgrade, 1,0 za poslovne zgrade i 0,8 za industrijske zgrade.

Koji je najmanji potrebni protok za gašenje požara? Ova metoda postavlja donju granicu od 500 GPM za svaku vrstu zgrade: stambenu, poslovnu ili industrijsku.

Koji je najveći protok za gašenje požara? Konačni potrebni protok za gašenje požara ograničen je na 12.000 GPM. Tijekom izračuna i sam je građevinski faktor ograničen na 8.000 GPM za stambene i poslovne zgrade te na 6.000 GPM za industrijske zgrade.

Zašto vrsta zgrade mijenja rezultat iako formula izgleda isto? Formula za površinu (kvadratni korijen površine pomnožen s 18) jednaka je za sve vrste. Vrsta zgrade mijenja rezultat preko građevinskog faktora F i, neizravno, preko drukčije gornje granice za Ci.

Mogu li sprinkleri smanjiti protok za gašenje požara potreban zgradi? Da, u većini jurisdikcija, iako ovaj kalkulator to smanjenje ne primjenjuje automatski. Službenik nadležan za propise pregledava sustav sprinklera prije odobravanja bilo kakvog smanjenja.

Po čemu se to razlikuje od potrebe sprinklera? Protok za gašenje požara obuhvaća vodu za cijevi i hidrante kojima se služe vatrogasci. Potreba sprinklera obuhvaća vodu koju upotrebljava automatski sustav sprinklera i zaseban je, obično manji izračun prema NFPA 13.

Reference

1. Insurance Services Office (2014). Guide for Determination of Needed Fire Flow. Jersey City, NJ: ISO.
2. International Code Council (2021). International Fire Code, Dodatak 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. izdanje. Denver, CO: AWWA.