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 della guida dell'Insurance Services Office (ISO) Guide for Determination of Needed Fire Flow, semplificato a tre tipi di edificio e tre livelli di pericolo. Richiede il tipo di edificio, la superficie del pavimento, il numero di piani e il livello di pericolo. La maggior parte degli edifici segue una formula in due passaggi. Le case piccole usano una tabella di distanze a parte, descritta più avanti.

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

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

L'area è la superficie totale del pavimento dell'edificio in piedi quadrati, sommata su tutti i livelli. Nella guida ISO, F dipende dalla classe di costruzione: 1,5 per le strutture a telaio, 1,0 per la muratura con solai in legno, 0,8 per gli edifici non combustibili e in muratura non combustibile, e 0,6 per quelli resistenti al fuoco. Questo calcolatore non chiede la classe di costruzione. Assegna i primi tre valori ai suoi tre tipi di edificio:

La relazione con la radice quadrata e il coefficiente 18 sono uguali per ogni tipo di edificio. Cambia solo F. Ci viene arrotondato ai 250 GPM più vicini, poi mantenuto al di sopra di un minimo di 500 GPM e al di sotto del limite massimo indicato sopra. L'ISO limita Ci a 6.000 GPM per un edificio di 1 piano di qualsiasi classe di costruzione, perciò un edificio a un solo piano non raggiunge mai il limite di 8.000 GPM. Il campo Numero di piani ha come valore predefinito 1.

Passaggio 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.

Portata antincendio per abitazioni unifamiliari e bifamiliari

L'ISO non usa la formula per una casa isolata di una o due famiglie con altezza massima di 2 piani. Considera solo la distanza dall'edificio più vicino. Il calcolatore fa lo stesso quando la casella "abitazione per 1 o 2 famiglie" è selezionata e la casa ha 1 o 2 piani. Compare un campo per la distanza, impostato per impostazione predefinita su 30 piedi (9,1 m). La superficie del pavimento e il livello di pericolo vengono allora ignorati.

Questi valori provengono dalla tabella delle abitazioni dell'ISO, che li stabilisce per una durata di 1 ora. Un'abitazione di altezza superiore a 2 piani non rientra nella tabella. Per una casa di questo tipo il calcolatore torna alla formula e mostra una breve nota in proposito.

Esempio: come calcolare la portata antincendio

Una casa di 2.000 piedi quadrati, a pericolo 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. Il valore è già inferiore a 2.500, quindi viene arrotondato ai 250 più vicini e resta 1.250 GPM. Questo è il risultato della formula, con la casella dell'abitazione non selezionata.

La stessa casa, selezionata come abitazione per 1 famiglia, a 25 piedi (7,62 m) dalla casa vicina.

La casa ha 1 piano, quindi si applica la tabella delle abitazioni. Una distanza di 25 piedi (7,62 m) rientra nella fascia da 21 a 30 piedi (9,1 m), che dà 750 GPM. A 8 piedi (2,4 m) di distanza il risultato sarebbe 1.500 GPM.

Un negozio al dettaglio di 25.000 piedi quadrati, a pericolo 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 pericolo alto.

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.

Un edificio commerciale di 150.000 piedi quadrati, a pericolo moderato.

Ci = 18 × 1,0 × √150.000 = 18 × 387,3 ≈ 6.971, arrotondato a 7.000 GPM. Se l'edificio ha 1 piano, Ci è limitato a 6.000 GPM e NFF = 6.000 × 1,00 = 6.000 GPM. Con 2 piani si applica invece il limite di 8.000 GPM, quindi Ci resta a 7.000 e il risultato è 7.000 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 edificio e tre livelli di pericolo invece delle sei classi di costruzione e dei cinque gradi di pericolo completi dell'ISO. Non tiene conto dell'esposizione agli edifici vicini, dei crediti per gli impianti sprinkler, delle modifiche ai regolamenti locali né dei requisiti sulla durata dell'approvvigionamento idrico. Applica invece il limite ISO di 6.000 GPM per gli edifici di 1 piano e la tabella delle distanze ISO per le abitazioni per 1 e 2 famiglie fino a 2 piani. Al di fuori di quella tabella, la distanza dagli altri edifici non influisce sul risultato. I risultati qui riportati sono utili per la pianificazione iniziale. Un ingegnere antincendio abilitato e l'autorità locale competente devono confermare il valore finale usato per permessi e 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 fissa un minimo di 500 GPM per ogni tipo di edificio, residenziale, commerciale o industriale. Anche un'abitazione per 1 o 2 famiglie a più di 30 piedi (9,1 m) dagli altri edifici ottiene 500 GPM.

Di quanta portata antincendio ha bisogno una casa unifamiliare? Per una casa di 1 o 2 piani, l'ISO usa la distanza dall'edificio più vicino: 500 GPM oltre 30 piedi, fino a 1.500 GPM entro 10 piedi (3 m). Selezionare la casella dell'abitazione per usare questa tabella.

Qual è la portata antincendio massima? La portata antincendio necessaria finale è limitata a 12.000 GPM. Nei passaggi intermedi, il fattore di costruzione è limitato a 8.000 GPM per gli edifici residenziali e commerciali e a 6.000 GPM per quelli industriali. Qualsiasi edificio di 1 piano è limitato a 6.000 GPM, qualunque sia il tipo.

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.

Riferimenti

1. Insurance Services Office. Guide for Determination of Needed Fire Flow (edizione 06-2014). Guide for Determination of Needed Fire Flow — la formula C = 18F√A, i valori di F 1,5, 1,0 e 0,8, i limiti di 8.000 e 6.000 GPM su C (compreso il limite di 6.000 GPM per qualsiasi edificio di 1 piano), la tabella delle distanze per le abitazioni per 1 e 2 famiglie, i fattori di rischio dell'uso da 0,75 a 1,25, i limiti da 500 a 12.000 GPM e la regola di arrotondamento a 250/500 GPM.