Calcolatore del Flusso Antincendio | Calcola i GPM Richiesti per lo Spegnimento Incendi

Che cos'è la portata antincendio?

Un calcolatore della portata antincendio stima quanta acqua serve ai vigili del fuoco per controllare un incendio in un edificio specifico. Il risultato è chiamato portata antincendio necessaria e si misura in galloni al minuto, o GPM. I vigili del fuoco, gli ingegneri dei servizi idrici e i progettisti edili usano questo valore per pianificare idranti, condotte principali e capacità delle pompe.

La portata antincendio necessaria dipende da tre fattori: le dimensioni dell'edificio, i materiali con cui è costruito e la facilità con cui il suo contenuto prende fuoco. Una casa piccola richiede molta meno acqua di un grande magazzino pieno di merci infiammabili.

Come calcolare la portata antincendio

Questo calcolatore segue il metodo descritto nella Guide for Determination of Needed Fire Flow dell'Insurance Services Office (ISO), semplificato in tre tipi di edifici e tre livelli di rischio. Il calcolo si articola in due passaggi.

Passaggio 1: determinare il fattore di costruzione (Ci).

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

L'area è l'area effettiva in piedi quadrati. Per un edificio a un solo piano coincide semplicemente con la superficie del piano. Per un edificio più alto che non sia resistente al fuoco, l'ISO considera il piano più grande più metà dell'area di ogni altro piano. F è un fattore di costruzione che dipende dal tipo di edificio:

La relazione con la radice quadrata e il coefficiente 18 sono gli stessi per ogni tipo di edificio. Cambia solo F. Il tipo residenziale rappresenta la classe costruttiva a struttura intelaiata (classe 1). Il tipo commerciale rappresenta la muratura con solai in legno (classe 2). Il tipo industriale rappresenta la costruzione non combustibile (classe 3). La classe stabilisce anche il limite superiore di Ci. Ci viene arrotondato ai 250 GPM più vicini, quindi limitato a un minimo di 500 GPM e al limite superiore indicato sopra.

Passo 2: applicare il fattore di rischio e ottenere la portata antincendio necessaria (NFF).

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

O è il fattore di rischio dell'uso, basato sulla combustibilità del contenuto:

Il risultato viene arrotondato ai 250 GPM più vicini se è inferiore a 2.500 GPM, oppure ai 500 GPM più vicini se è pari o superiore a 2.500 GPM. La portata antincendio necessaria finale di ogni edificio è mantenuta tra 500 GPM e 12.000 GPM, indipendentemente dal tipo.

Esempio: come calcolare la portata antincendio

Una casa di 2.000 piedi quadrati, a rischio moderato.

Ci = 18 × 1,5 × √2.000 = 18 × 1,5 × 44,7 ≈ 1.208, arrotondato a 1.250 GPM. È inferiore al limite residenziale di 8.000 GPM, quindi il valore resta invariato.

NFF = 1.250 × 1,00 = 1.250 GPM. È già inferiore a 2.500, quindi viene arrotondato ai 250 più vicini e resta pari a 1.250 GPM.

Un negozio al dettaglio di 25.000 piedi quadrati, a rischio moderato.

Ci = 18 × 1,0 × √25.000 = 18 × 158,1 ≈ 2.846, arrotondato a 2.750 GPM.

NFF = 2.750 × 1,00 = 2.750 GPM. Poiché è pari o superiore a 2.500, viene arrotondato ai 500 più vicini, dando 3.000 GPM.

Una fabbrica di 75.000 piedi quadrati, a rischio elevato.

Ci = 18 × 0,8 × √75.000 = 14,4 × 273,9 ≈ 3.944, arrotondato a 4.000 GPM. È inferiore al limite industriale di 6.000 GPM, quindi non si applica alcun limite in questo caso.

NFF = 4.000 × 1,25 = 5.000 GPM, già multiplo di 500, quindi il risultato finale è 5.000 GPM.

Perché la portata antincendio è importante

La pompa di un'autopompa antincendio eroga solitamente da 1.000 a 1.500 GPM. Un fabbisogno calcolato di 4.000 GPM significa che diversi automezzi devono fornire acqua contemporaneamente, non uno solo. I vigili del fuoco usano i valori della portata antincendio necessaria per pianificare i sopralluoghi preliminari, decidere quante unità inviare a un allarme e verificare se un idrante può effettivamente erogare la quantità richiesta da un edificio.

Gli ingegneri dei servizi idrici usano gli stessi valori per dimensionare le tubazioni e i serbatoi di accumulo. Una condotta principale progettata solo per l'uso domestico potrebbe non trasportare abbastanza acqua durante un incendio; perciò il fabbisogno antincendio determina spesso le dimensioni necessarie della condotta più del consumo quotidiano.

I progettisti edili eseguono questi calcoli nelle prime fasi del progetto. Se un magazzino previsto richiede più acqua di quanta il sistema locale possa fornire, le opzioni sono di solito un edificio più piccolo, un impianto sprinkler o un costoso potenziamento della condotta idrica principale.

Impianti sprinkler e riduzione della portata antincendio

Molti codici edilizi e antincendio consentono un requisito di portata antincendio inferiore quando l'edificio dispone di un impianto sprinkler automatico conforme alla norma NFPA 13. Poiché gli sprinkler possono controllare un incendio prima che si sviluppi, alcune giurisdizioni consentono una riduzione dal 50 al 75 percento della portata antincendio necessaria per l'intervento manuale. La percentuale esatta dipende dal codice locale e dall'approvazione del responsabile antincendio, quindi deve essere verificata caso per caso. Questo calcolatore non applica autonomamente alcuna riduzione per la presenza di sprinkler.

Portata antincendio e fabbisogno degli sprinkler

La portata antincendio e il fabbisogno degli sprinkler sono due valori distinti. La portata antincendio è l'acqua necessaria ai vigili del fuoco per manichette e idranti una volta arrivati. Il fabbisogno degli sprinkler è l'acqua necessaria al funzionamento di un impianto sprinkler automatico e viene calcolato separatamente secondo la norma NFPA 13, in base al tipo di merci immagazzinate, all'altezza di stoccaggio e alla progettazione dell'impianto. Il fabbisogno degli sprinkler è di solito molto inferiore, spesso nell'ordine di alcune decine fino a poche migliaia di GPM, e un funzionario incaricato dell'applicazione delle norme decide quale valore determina il progetto dell'alimentazione idrica.

Cosa non include questo calcolatore

Questo strumento usa una versione semplificata del metodo ISO, con tre tipi di edifici e tre livelli di rischio invece dell'insieme completo di sei classi costruttive e cinque gradi di rischio dell'ISO. Non tiene conto dell'esposizione agli edifici vicini, dei crediti per gli sprinkler, delle modifiche ai codici locali o dei requisiti relativi alla durata dell'alimentazione idrica. I risultati sono utili per la pianificazione iniziale. Un ingegnere abilitato della protezione antincendio e l'autorità locale competente devono confermare il valore finale utilizzato per i permessi e la costruzione.

Domande frequenti

Qual è la formula della portata antincendio? La portata antincendio necessaria è uguale al fattore di costruzione (Ci) moltiplicato per un fattore di rischio dell'uso (O). Ci è uguale a 18 moltiplicato per un fattore di costruzione F e per la radice quadrata della superficie del piano dell'edificio in piedi quadrati. F è pari a 1,5 per gli edifici residenziali, 1,0 per gli edifici commerciali e 0,8 per gli edifici industriali.

Qual è la portata antincendio minima richiesta? Questo metodo stabilisce un limite minimo di 500 GPM per ogni tipo di edificio: residenziale, commerciale o industriale.

Qual è la portata antincendio massima? La portata antincendio necessaria finale è limitata a 12.000 GPM. Nel calcolo, anche il fattore di costruzione è limitato a 8.000 GPM per gli edifici residenziali e commerciali e a 6.000 GPM per gli edifici industriali.

Perché il tipo di edificio cambia il risultato anche se la formula sembra uguale? La formula dell'area, cioè la radice quadrata dell'area moltiplicata per 18, è identica per ogni tipo. Il tipo di edificio modifica il risultato attraverso il fattore di costruzione F e, indirettamente, attraverso un diverso limite superiore di Ci.

Gli sprinkler possono ridurre la portata antincendio necessaria per un edificio? Sì, nella maggior parte delle giurisdizioni, anche se questo calcolatore non applica automaticamente tale riduzione. Un funzionario incaricato dell'applicazione delle norme esamina l'impianto sprinkler prima di concedere una riduzione.

In cosa differisce dal fabbisogno degli sprinkler? La portata antincendio comprende l'acqua per le manichette e gli idranti utilizzati dai vigili del fuoco. Il fabbisogno degli sprinkler comprende l'acqua utilizzata da un impianto sprinkler automatico ed è un calcolo separato, generalmente inferiore, secondo la norma NFPA 13.

Riferimenti

1. Insurance Services Office (2014). Guide for Determination of Needed Fire Flow. Jersey City, NJ: ISO.
2. International Code Council (2021). International Fire Code, Appendice 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, 5ª edizione. Denver, CO: AWWA.