Kalkulator Aliran Api | Kira GPM yang Diperlukan untuk Pemadam Kebakaran

Apakah Aliran Air Pemadaman Kebakaran?

Kalkulator aliran kebakaran menganggarkan jumlah air yang diperlukan oleh anggota bomba untuk mengawal kebakaran dalam bangunan tertentu. Hasilnya dipanggil aliran kebakaran yang diperlukan, dan diukur dalam gelen seminit, atau GPM. Jabatan bomba, jurutera utiliti air dan pereka bentuk bangunan menggunakan angka ini untuk merancang pili bomba, paip utama air dan kapasiti pam.

Aliran kebakaran diperlukan bergantung pada tiga perkara: saiz bangunan, bahan binaannya dan tahap mudah terbakar kandungannya. Rumah kecil memerlukan jauh lebih sedikit air berbanding gudang besar yang dipenuhi stok mudah terbakar.

Cara Mengira Aliran Kebakaran

Kalkulator ini menggunakan kaedah dalam Guide for Determination of Needed Fire Flow oleh Insurance Services Office (ISO), yang dipermudah kepada tiga jenis bangunan dan tiga tahap bahaya. Pengiraan ini mempunyai dua langkah.

Langkah 1: Cari faktor binaan (Ci).

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

Luas ialah luas berkesan dalam kaki persegi. Bagi bangunan satu tingkat, luas ini sama dengan luas lantai. Bagi bangunan bertingkat yang tidak tahan api, ISO menggunakan tingkat yang terbesar ditambah separuh luas setiap tingkat lain. F ialah faktor binaan yang bergantung pada jenis bangunan:

Hubungan punca kuasa dua dan pekali 18 adalah sama bagi setiap jenis bangunan. Hanya F yang berubah. Setiap jenis mewakili kelas binaan ISO. Kediaman bermaksud kerangka (kelas 1). Komersial bermaksud binaan batu dengan gelegar kayu (kelas 2). Perindustrian bermaksud tidak mudah terbakar (kelas 3). Kelas tersebut juga menetapkan had atas Ci. Ci dibundarkan kepada 250 GPM terdekat, kemudian ditetapkan sekurang-kurangnya 500 GPM dan tidak melebihi had atas yang ditunjukkan di atas.

Langkah 2: Gunakan faktor bahaya dan dapatkan aliran kebakaran diperlukan (NFF).

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

O ialah faktor bahaya penghunian, berdasarkan tahap mudah terbakar kandungan bangunan:

Hasilnya dibundarkan kepada 250 GPM terdekat jika kurang daripada 2,500 GPM, atau kepada 500 GPM terdekat jika nilainya 2,500 GPM atau lebih. Aliran kebakaran diperlukan akhir bagi setiap bangunan ditetapkan antara 500 GPM dan 12,000 GPM, tanpa mengira jenisnya.

Contoh: Cara Mengira Aliran Kebakaran

Rumah seluas 2,000 kaki persegi, bahaya sederhana.

Ci = 18 × 1.5 × √2,000 = 18 × 1.5 × 44.7 ≈ 1,208, dibundarkan kepada 1,250 GPM. Nilai itu di bawah had atas bagi bangunan kediaman, iaitu 8,000 GPM, maka nilai itu digunakan.

NFF = 1,250 × 1.00 = 1,250 GPM. Nilai itu sudah di bawah 2,500, maka ia dibundarkan kepada 250 terdekat dan kekal pada 1,250 GPM.

Kedai runcit seluas 25,000 kaki persegi, bahaya sederhana.

Ci = 18 × 1.0 × √25,000 = 18 × 158.1 ≈ 2,846, dibundarkan kepada 2,750 GPM.

NFF = 2,750 × 1.00 = 2,750 GPM. Oleh sebab nilai ini ialah 2,500 atau lebih, ia dibundarkan kepada 500 terdekat, lalu menghasilkan 3,000 GPM.

Kilang seluas 75,000 kaki persegi, bahaya tinggi.

Ci = 18 × 0.8 × √75,000 = 14.4 × 273.9 ≈ 3,944, dibundarkan kepada 4,000 GPM. Nilai itu di bawah had atas bagi bangunan perindustrian, iaitu 6,000 GPM, maka had atas tidak terpakai di sini.

NFF = 4,000 × 1.25 = 5,000 GPM, yang sudah merupakan gandaan 500, maka hasil akhirnya ialah 5,000 GPM.

Mengapa Aliran Kebakaran Penting

Pam jentera bomba biasanya menyalurkan 1,000 hingga 1,500 GPM. Keperluan yang dikira sebanyak 4,000 GPM bermaksud beberapa jentera perlu membekalkan air serentak, bukan hanya satu. Jabatan bomba menggunakan angka aliran kebakaran diperlukan ketika merancang tinjauan sebelum kejadian, menentukan bilangan unit yang perlu dihantar ke lokasi penggera dan memeriksa sama ada pili bomba benar-benar dapat menyalurkan jumlah yang diperlukan oleh bangunan.

Jurutera utiliti air menggunakan angka yang sama untuk menentukan saiz paip dan tangki simpanan. Paip utama air yang dibina hanya untuk kegunaan isi rumah mungkin tidak dapat membawa air yang mencukupi semasa kebakaran. Oleh itu, permintaan aliran kebakaran sering menentukan saiz paip utama yang diperlukan, bukan permintaan harian.

Pereka bentuk bangunan membuat pengiraan ini pada peringkat awal projek. Jika gudang yang dicadangkan memerlukan lebih banyak air daripada yang dapat dibekalkan oleh sistem tempatan, pilihannya biasanya ialah bangunan yang lebih kecil, sistem pemercik atau naik taraf paip utama air yang mahal.

Pemercik dan Pengurangan Aliran Kebakaran

Banyak kod bangunan dan kebakaran membenarkan keperluan aliran kebakaran yang lebih rendah apabila bangunan dilengkapi sistem pemercik automatik yang memenuhi NFPA 13. Oleh sebab pemercik dapat mengawal kebakaran sebelum kebakaran itu menjadi besar, sesetengah pihak berkuasa membenarkan pengurangan sebanyak 50 hingga 75 peratus dalam aliran kebakaran yang diperlukan untuk operasi pemadaman oleh anggota bomba. Peratusan tepat bergantung pada kod tempatan dan kelulusan pegawai bomba, jadi peratusan itu perlu disemak mengikut kes. Kalkulator ini tidak menggunakan pengurangan pemercik secara automatik.

Aliran Kebakaran berbanding Permintaan Pemercik

Aliran kebakaran dan permintaan pemercik ialah dua angka yang berasingan. Aliran kebakaran ialah air yang diperlukan oleh anggota bomba untuk hos dan pili bomba selepas mereka tiba. Permintaan pemercik ialah air yang diperlukan oleh sistem pemercik automatik untuk beroperasi, dan dikira secara berasingan di bawah NFPA 13 berdasarkan jenis barangan yang disimpan, ketinggian penyimpanan dan reka bentuk pemercik. Permintaan pemercik biasanya jauh lebih kecil, lazimnya dalam lingkungan puluhan hingga beberapa ribu GPM, dan pegawai kod menentukan angka yang akan digunakan dalam reka bentuk bekalan air.

Perkara yang Tidak Diliputi oleh Kalkulator Ini

Alat ini menggunakan versi kaedah ISO yang dipermudah, dengan tiga jenis bangunan dan tiga tahap bahaya berbanding keseluruhan enam kelas binaan dan lima gred bahaya ISO. Ia tidak mengambil kira pendedahan kepada bangunan berdekatan, kredit pemercik, pindaan kod tempatan atau keperluan tempoh bekalan air. Hasil di sini berguna untuk perancangan awal. Jurutera perlindungan kebakaran berlesen dan pihak berkuasa tempatan yang mempunyai bidang kuasa hendaklah mengesahkan angka akhir yang digunakan untuk permit dan pembinaan.

Soalan lazim

Apakah formula bagi aliran kebakaran? Aliran kebakaran diperlukan bersamaan dengan faktor binaan (Ci) didarab dengan faktor bahaya penghunian (O). Ci bersamaan dengan 18 kali faktor binaan F dan punca kuasa dua luas lantai bangunan dalam kaki persegi. F ialah 1.5 bagi bangunan kediaman, 1.0 bagi bangunan komersial dan 0.8 bagi bangunan perindustrian.

Apakah aliran kebakaran minimum yang diperlukan? Kaedah ini menetapkan paras minimum 500 GPM bagi setiap jenis bangunan, sama ada kediaman, komersial atau perindustrian.

Apakah aliran kebakaran maksimum? Aliran kebakaran diperlukan akhir dihadkan kepada 12,000 GPM. Dalam proses itu, faktor binaan itu sendiri dihadkan kepada 8,000 GPM bagi bangunan kediaman dan komersial, serta 6,000 GPM bagi bangunan perindustrian.

Mengapakah jenis bangunan mengubah hasil walaupun formulanya kelihatan sama? Formula luas (punca kuasa dua luas, didarab dengan 18) adalah sama bagi setiap jenis. Jenis bangunan mengubah hasil melalui faktor binaan F dan, secara tidak langsung, melalui had atas Ci yang berbeza.

Bolehkah pemercik mengurangkan aliran kebakaran yang diperlukan oleh bangunan? Ya, di kebanyakan bidang kuasa, walaupun kalkulator ini tidak menggunakan pengurangan itu secara automatik. Pegawai kod menyemak sistem pemercik sebelum meluluskan sebarang pengurangan.

Apakah perbezaannya dengan permintaan pemercik? Aliran kebakaran meliputi air untuk hos dan pili bomba yang digunakan oleh anggota bomba. Permintaan pemercik meliputi air yang digunakan oleh sistem pemercik automatik dan merupakan pengiraan berasingan yang biasanya lebih kecil di bawah NFPA 13.

Rujukan

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