Gaisro Srauto Skaičiuoklė | Apskaičiuokite Reikalingus GPM Gesinimui

Kas yra gaisrinis debitas?

Gaisrinio debito skaičiuoklė įvertina, kiek vandens ugniagesiams reikia konkrečiame pastate kilusiam gaisrui suvaldyti. Šis dydis vadinamas reikalingu gaisriniu debitu ir matuojamas galonais per minutę, arba GPM. Priešgaisrinės tarnybos, vandens tiekimo tinklų inžinieriai ir pastatų projektuotojai pagal šį skaičių planuoja hidrantus, vandentiekio magistrales ir siurblių našumą.

Reikalingas gaisrinis debitas priklauso nuo trijų dalykų: pastato dydžio, jo konstrukcijų ir to, kaip lengvai užsidega jame esantis turtas. Mažam namui reikia gerokai mažiau vandens nei dideliam sandėliui, pilnam degių prekių.

Kaip apskaičiuoti gaisrinį debitą

Ši skaičiuoklė taiko Insurance Services Office (ISO) metodą, aprašytą leidinyje Guide for Determination of Needed Fire Flow, jį supaprastindama iki trijų pastatų tipų ir trijų pavojingumo lygių. Skaičiavimą sudaro du etapai.

1 žingsnis: Raskite konstrukcijos koeficientą (Ci).

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

Plotas yra efektyvusis plotas kvadratinėmis pėdomis. Vieno aukšto pastatui tai tiesiog grindų plotas. Aukštesniam, neatspariam ugniai pastatui ISO ima didžiausio aukšto plotą ir prideda pusę kiekvieno kito aukšto ploto. F yra nuo pastato tipo priklausantis konstrukcijos koeficientas:

Kvadratinės šaknies priklausomybė ir koeficientas 18 yra vienodi visiems pastatų tipams. Keičiasi tik F. Kiekvienas tipas atitinka vieną ISO konstrukcijos klasę. Gyvenamasis reiškia karkasinį pastatą (klasė 1). Komercinis reiškia mūrinį pastatą su medinėmis sijomis (klasė 2). Pramoninis reiškia nedegų pastatą (klasė 3). Klasė taip pat nustato Ci viršutinę ribą. Ci suapvalinamas iki artimiausio 250 GPM, tada jam taikoma mažiausia 500 GPM ir pirmiau nurodyta didžiausia riba.

2 žingsnis: Pritaikykite pavojingumo koeficientą ir gaukite reikalingą gaisrinį debitą (NFF).

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

O yra naudojimo paskirties pavojingumo koeficientas, nustatomas pagal tai, kiek degus yra pastato turinys:

Rezultatas suapvalinamas iki artimiausio 250 GPM, jei yra mažesnis nei 2 500 GPM, arba iki artimiausio 500 GPM, jei yra 2 500 GPM ar didesnis. Galutinis reikalingas kiekvieno pastato gaisrinis debitas apribojamas nuo 500 GPM iki 12 000 GPM, neatsižvelgiant į pastato tipą.

Pavyzdys: kaip apskaičiuoti gaisrinį debitą

2 000 kvadratinių pėdų namas, vidutinis pavojingumas.

Ci = 18 × 1,5 × √2 000 = 18 × 1,5 × 44,7 ≈ 1 208, suapvalinus iki 1 250 GPM. Tai mažiau už gyvenamiesiems pastatams nustatytą 8 000 GPM ribą, todėl reikšmė nekeičiama.

NFF = 1 250 × 1,00 = 1 250 GPM. Kadangi jis jau mažesnis už 2 500, apvalinama iki artimiausio 250 ir reikšmė išlieka 1 250 GPM.

25 000 kvadratinių pėdų mažmeninės prekybos parduotuvė, vidutinis pavojingumas.

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

NFF = 2 750 × 1,00 = 2 750 GPM. Kadangi tai yra 2 500 arba daugiau, apvalinama iki artimiausio 500, todėl gaunama 3 000 GPM.

75 000 kvadratinių pėdų gamykla, didelis pavojingumas.

Ci = 18 × 0,8 × √75 000 = 14,4 × 273,9 ≈ 3 944, suapvalinus iki 4 000 GPM. Tai mažiau už pramoniniams pastatams nustatytą 6 000 GPM ribą, todėl šiuo atveju viršutinė riba netaikoma.

NFF = 4 000 × 1,25 = 5 000 GPM, o ši reikšmė jau yra 500 kartotinis, todėl galutinis rezultatas yra 5 000 GPM.

Kodėl svarbus gaisrinis debitas

Gaisrinio automobilio siurblys paprastai tiekia nuo 1 000 iki 1 500 GPM. Apskaičiuotas 4 000 GPM poreikis reiškia, kad vandenį vienu metu turi tiekti keli automobiliai, o ne vienas. Priešgaisrinės tarnybos reikalingo gaisrinio debito rodiklius naudoja planuodamos patikras prieš incidentus, spręsdamos, kiek pajėgų siųsti gavus pranešimą, ir tikrindamos, ar hidrantas iš tikrųjų gali tiekti pastatui reikalingą vandens kiekį.

Vandens tiekimo tinklų inžinieriai tuos pačius skaičius naudoja vamzdžių ir talpyklų dydžiams parinkti. Vandentiekio magistralė, nutiesta tik buitiniam vartojimui, gaisro metu gali neperduoti pakankamai vandens, todėl magistralės dydį dažnai lemia gaisrinio debito poreikis, o ne kasdienis suvartojimas.

Pastatų projektuotojai šiuos skaičiavimus atlieka ankstyvuoju projekto etapu. Jei planuojamam sandėliui reikia daugiau vandens, nei gali tiekti vietos sistema, dažniausiai pasirenkamas mažesnis pastatas, įrengiama sprinklerinė sistema arba brangiai atnaujinama vandentiekio magistralė.

Sprinklerinės sistemos ir gaisrinio debito mažinimas

Daugelyje statybos ir priešgaisrinės saugos kodeksų leidžiama taikyti mažesnį gaisrinio debito reikalavimą, kai pastate įrengta automatinė sprinklerinė sistema, atitinkanti NFPA 13. Kadangi sprinkleriai gali suvaldyti gaisrą, kol jis dar neišplito, kai kuriose jurisdikcijose leidžiama reikalingą gaisrinį debitą, skirtą ugniagesių veiksmams, sumažinti nuo 50 iki 75 procentų. Tikslus procentas priklauso nuo vietos kodekso ir priešgaisrinės tarnybos pareigūno patvirtinimo, todėl kiekvieną atvejį reikia vertinti atskirai. Ši skaičiuoklė pati savaime jokio sumažinimo dėl sprinklerinės sistemos netaiko.

Gaisrinis debitas ir sprinklerinės sistemos poreikis

Gaisrinis debitas ir sprinklerinės sistemos poreikis yra du atskiri dydžiai. Gaisrinis debitas – tai vanduo, kurio ugniagesiams reikia žarnoms ir hidrantams, kai jie atvyksta. Sprinklerinės sistemos poreikis – tai vanduo, kurio reikia automatinei sprinklerinei sistemai veikti; jis atskirai apskaičiuojamas pagal NFPA 13, atsižvelgiant į laikomų prekių tipą, sandėliavimo aukštį ir sprinklerinės sistemos projektą. Sprinklerinės sistemos poreikis paprastai būna gerokai mažesnis – dažnai nuo kelių dešimčių iki kelių tūkstančių GPM, o tai, kuris dydis lemia vandens tiekimo sistemos projektą, nustato kodekso pareigūnas.

Ko ši skaičiuoklė neapima

Ši priemonė naudoja supaprastintą ISO metodo versiją: joje yra trys pastatų tipai ir trys pavojingumo lygiai, o ne visos šešios ISO konstrukcijos klasės ir penki pavojingumo laipsniai. Ji neatsižvelgia į gretimų pastatų keliamą pavojų, sprinklerinių sistemų lengvatas, vietos kodeksų pakeitimus ar vandens tiekimo trukmės reikalavimus. Čia pateikti rezultatai naudingi planavimo pradžioje. Galutinį dydį, naudojamą leidimams ir statybai, turėtų patvirtinti licencijuotas priešgaisrinės saugos inžinierius ir vietos kompetentinga institucija.

Dažnai užduodami klausimai

Kokia yra gaisrinio debito formulė? Reikalingas gaisrinis debitas lygus konstrukcijos koeficiento (Ci) ir naudojimo paskirties pavojingumo koeficiento (O) sandaugai. Ci lygus 18, padaugintam iš konstrukcijos koeficiento F ir iš pastato grindų ploto kvadratinėmis pėdomis kvadratinės šaknies. F gyvenamiesiems pastatams yra 1,5, komerciniams pastatams – 1,0, o pramoniniams pastatams – 0,8.

Koks yra mažiausias reikalingas gaisrinis debitas? Šis metodas nustato 500 GPM mažiausią ribą visų tipų pastatams – gyvenamiesiems, komerciniams ir pramoniniams.

Koks yra didžiausias gaisrinis debitas? Galutinis reikalingas gaisrinis debitas negali viršyti 12 000 GPM. Tarpiniuose skaičiavimuose pačiam konstrukcijos koeficientui taikoma 8 000 GPM riba gyvenamiesiems ir komerciniams pastatams bei 6 000 GPM riba pramoniniams pastatams.

Kodėl pastato tipas keičia rezultatą, nors formulė atrodo tokia pati? Ploto formulė, t. y. ploto kvadratinė šaknis, padauginta iš 18, yra vienoda visiems tipams. Pastato tipas keičia rezultatą per konstrukcijos koeficientą F ir netiesiogiai per skirtingą Ci viršutinę ribą.

Ar sprinkleriai gali sumažinti pastatui reikalingą gaisrinį debitą? Taip, daugumoje jurisdikcijų, nors ši skaičiuoklė tokio sumažinimo automatiškai netaiko. Priešgaisrinės saugos pareigūnas įvertina sprinklerinę sistemą prieš suteikdamas bet kokią lengvatą.

Kuo tai skiriasi nuo sprinklerinės sistemos poreikio? Gaisrinis debitas apima vandenį, skirtą ugniagesių naudojamoms žarnoms ir hidrantams. Sprinklerinės sistemos poreikis apima automatinės sprinklerinės sistemos naudojamą vandenį ir yra atskirai, paprastai mažesne apimtimi apskaičiuojamas pagal NFPA 13.

Šaltiniai

1. Insurance Services Office (2014). Guide for Determination of Needed Fire Flow. Džersis Sitis, NJ: ISO.
2. International Code Council (2021). International Fire Code, B priedas.
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-asis leidimas. Denveris, CO: AWWA.