Brandstroom Calculator | Bereken Vereiste GPM voor Brandbestrijding

Wat is bluswaterdebiet?

Een calculator voor het bluswaterdebiet schat hoeveel water brandweerlieden nodig hebben om een brand in een specifiek gebouw te beheersen. Het resultaat wordt het benodigde bluswaterdebiet genoemd en wordt gemeten in gallons per minuut, of GPM. Brandweerkorpsen, ingenieurs van waterleidingbedrijven en gebouwontwerpers gebruiken dit getal om hydranten, waterleidingen en pompcapaciteit te plannen.

Het benodigde bluswaterdebiet hangt van drie zaken af: hoe groot het gebouw is, waarvan het is gemaakt en hoe gemakkelijk de inhoud ervan brandt. Een klein huis heeft veel minder water nodig dan een groot magazijn vol brandbare voorraad.

Hoe berekent u het bluswaterdebiet?

Deze calculator volgt de methode uit de Guide for Determination of Needed Fire Flow van het Insurance Services Office (ISO), vereenvoudigd tot drie gebouwtypen en drie gevarenniveaus. De berekening bestaat uit twee stappen.

Stap 1: Bepaal de constructiefactor (Ci).

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

De oppervlakte is de effectieve oppervlakte in vierkante voet. Voor een gebouw met één verdieping is dat eenvoudigweg de vloeroppervlakte. Voor een hoger gebouw dat niet brandwerend is, neemt ISO de grootste verdieping plus de helft van de oppervlakte van elke andere verdieping. F is een constructiefactor die afhangt van het gebouwtype:

De wortelrelatie en de coëfficiënt 18 zijn voor elk gebouwtype gelijk. Alleen F verandert. Elk type staat voor een ISO-constructieklasse. Woningbouw betekent houtskeletbouw (klasse 1). Commerciële bouw betekent metselwerk met houten balklagen (klasse 2). Industriële bouw betekent onbrandbare constructie (klasse 3). De klasse bepaalt ook de bovengrens van Ci. Ci wordt afgerond op de dichtstbijzijnde 250 GPM en vervolgens begrensd op minimaal 500 GPM en op de hierboven weergegeven bovengrens.

Stap 2: Pas de gevarenfactor toe en bepaal het benodigde bluswaterdebiet (NFF).

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

O is de gevarenfactor voor de gebruiksfunctie, gebaseerd op de brandbaarheid van de inhoud:

Het resultaat wordt afgerond op de dichtstbijzijnde 250 GPM als het lager is dan 2.500 GPM, of op de dichtstbijzijnde 500 GPM als het 2.500 GPM of hoger is. Het uiteindelijke benodigde bluswaterdebiet van elk gebouw wordt begrensd tussen 500 GPM en 12.000 GPM, ongeacht het type.

Voorbeeld: hoe berekent u het bluswaterdebiet?

Een woning van 2.000 vierkante voet, matig gevaar.

Ci = 18 × 1,5 × √2.000 = 18 × 1,5 × 44,7 ≈ 1.208, afgerond op 1.250 GPM. Dat ligt onder de bovengrens van 8.000 GPM voor woningbouw, dus deze waarde blijft gehandhaafd.

NFF = 1.250 × 1,00 = 1.250 GPM. Dit ligt al onder 2.500, dus het wordt afgerond op het dichtstbijzijnde 250 en blijft 1.250 GPM.

Een winkel van 25.000 vierkante voet, matig gevaar.

Ci = 18 × 1,0 × √25.000 = 18 × 158,1 ≈ 2.846, afgerond op 2.750 GPM.

NFF = 2.750 × 1,00 = 2.750 GPM. Omdat dit 2.500 of hoger is, wordt het afgerond op het dichtstbijzijnde 500, wat 3.000 GPM oplevert.

Een fabriek van 75.000 vierkante voet, hoog gevaar.

Ci = 18 × 0,8 × √75.000 = 14,4 × 273,9 ≈ 3.944, afgerond op 4.000 GPM. Dat ligt onder de industriële bovengrens van 6.000 GPM, dus hier wordt geen bovengrens toegepast.

NFF = 4.000 × 1,25 = 5.000 GPM, al een veelvoud van 500, dus het eindresultaat is 5.000 GPM.

Waarom is het bluswaterdebiet belangrijk?

De pomp van een brandweerwagen levert gewoonlijk 1.000 tot 1.500 GPM. Een berekende behoefte van 4.000 GPM betekent dat meerdere brandweerwagens tegelijk water moeten leveren, en niet slechts één. Brandweerkorpsen gebruiken cijfers voor het benodigde bluswaterdebiet bij het plannen van onderzoeken vóór incidenten, het bepalen van het aantal eenheden dat naar een alarm wordt gestuurd en het controleren of een hydrant daadwerkelijk kan leveren wat een gebouw nodig heeft.

Ingenieurs van waterleidingbedrijven gebruiken dezelfde cijfers om de afmetingen van leidingen en opslagtanks te bepalen. Een waterleiding die alleen voor huishoudelijk gebruik is aangelegd, kan tijdens een brand onvoldoende water leveren. Daarom bepaalt de vraag naar bluswater vaak hoe groot een hoofdleiding moet zijn, en niet de dagelijkse vraag.

Gebouwontwerpers voeren deze berekeningen vroeg in een project uit. Als een voorgesteld magazijn meer water nodig heeft dan het lokale systeem kan leveren, zijn de gebruikelijke opties een kleiner gebouw, een sprinklerinstallatie of een kostbare verzwaring van de hoofdwaterleiding.

Sprinklers en vermindering van het bluswaterdebiet

Veel bouw- en brandvoorschriften staan een lagere eis voor het bluswaterdebiet toe wanneer een gebouw een automatische sprinklerinstallatie heeft die aan NFPA 13 voldoet. Omdat sprinklers een brand kunnen beheersen voordat die groot wordt, staan sommige rechtsgebieden een vermindering van 50 tot 75 procent toe op het benodigde bluswaterdebiet voor de handmatige brandbestrijding. Het exacte percentage hangt af van de plaatselijke voorschriften en de goedkeuring door de bevoegde brandweerautoriteit; dit moet daarom per geval worden gecontroleerd. Deze calculator past niet zelfstandig een sprinklervermindering toe.

Bluswaterdebiet versus sprinklerdebiet

Het bluswaterdebiet en het sprinklerdebiet zijn twee afzonderlijke getallen. Het bluswaterdebiet is het water dat brandweerlieden bij aankomst nodig hebben voor slangen en hydranten. Het sprinklerdebiet is het water dat een automatische sprinklerinstallatie nodig heeft om te werken. Dit wordt afzonderlijk berekend volgens NFPA 13, op basis van het type opgeslagen goederen, de opslaghoogte en het sprinklerontwerp. Het sprinklerdebiet is gewoonlijk veel kleiner, vaak enkele tientallen tot enkele duizenden GPM, en een bevoegde functionaris bepaalt welk getal maatgevend is voor het ontwerp van de watervoorziening.

Wat deze calculator niet behandelt

Dit hulpmiddel gebruikt een vereenvoudigde versie van de ISO-methode, met drie gebouwtypen en drie gevarenniveaus in plaats van de volledige reeks van zes constructieklassen en vijf gevarengraden van ISO. Er wordt geen rekening gehouden met blootstelling aan nabijgelegen gebouwen, sprinklerkortingen, plaatselijke wijzigingen van voorschriften of vereisten voor de duur van de watervoorziening. De resultaten zijn bruikbaar voor een eerste planning. Een erkend brandveiligheidsingenieur en de lokaal bevoegde autoriteit moeten het uiteindelijke getal voor vergunningen en de bouw bevestigen.

Veelgestelde vragen

Wat is de formule voor het bluswaterdebiet? Het benodigde bluswaterdebiet is gelijk aan een constructiefactor (Ci) vermenigvuldigd met een gevarenfactor voor de gebruiksfunctie (O). Ci is gelijk aan 18 maal een constructiefactor F maal de vierkantswortel van de vloeroppervlakte van het gebouw in vierkante voet. F is 1,5 voor woongebouwen, 1,0 voor commerciële gebouwen en 0,8 voor industriële gebouwen.

Wat is het minimaal vereiste bluswaterdebiet? Deze methode stelt voor elk gebouwtype, woningbouw, commerciële bouw of industriële bouw, een ondergrens van 500 GPM vast.

Wat is het maximale bluswaterdebiet? Het uiteindelijke benodigde bluswaterdebiet is begrensd op 12.000 GPM. Tijdens de berekening wordt ook de constructiefactor begrensd op 8.000 GPM voor woongebouwen en commerciële gebouwen en op 6.000 GPM voor industriële gebouwen.

Waarom verandert het gebouwtype het resultaat, ook al ziet de formule er hetzelfde uit? De oppervlakteformule (de vierkantswortel van de oppervlakte, maal 18) is voor elk type identiek. Het gebouwtype verandert het resultaat via de constructiefactor F en indirect via een andere bovengrens voor Ci.

Kunnen sprinklers het benodigde bluswaterdebiet van een gebouw verlagen? Ja, in de meeste rechtsgebieden, hoewel deze calculator die vermindering niet automatisch toepast. Een bevoegde functionaris beoordeelt de sprinklerinstallatie voordat een vermindering wordt toegestaan.

Waarin verschilt dit van het sprinklerdebiet? Het bluswaterdebiet betreft water voor slangen en hydranten die brandweerlieden gebruiken. Het sprinklerdebiet betreft water dat door een automatische sprinklerinstallatie wordt gebruikt en is een afzonderlijke, gewoonlijk kleinere berekening volgens NFPA 13.

Referenties

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